1 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Когда глубина заложения фундамента изменяется ступенчато

О глубине заложения фундамента

Во время проектирования основы для дома застройщик сталкивается с разными дилеммами — лента или плита, монолит или ФБС, песок или щебень – на все эти вопросы нужно дать ответ. Не последнюю роль играет глубина заложения фундамента. Если она будет недостаточной, даже самая качественная основа может деформироваться, после чего можно ожидать разрушение всего здания.

Некоторые строители рассчитывают эту величину, учитывая только почву на участке, точнее, ее уровень промерзания. Да, это, может быть, самый важный критерий. Но, кроме него, есть еще ряд других вопросов. Для того, чтобы точно знать, на какую глубину копать фундамент под тот или иной дом, нужно учитывать множество факторов. Впрочем, обо всем по порядку.

Виды заглубления

Сначала скажем о том, от чего зависит глубина заложения фундамента. Основные факторы делятся на:

  1. Особенности грунта (глубина промерзания, уровень нахождения грунтовых вод, рельеф, тип почвы).
  2. Конструкционные особенности здания (наличие подвала, отопления количество этажей и т.д.).

От этих пунктов и зависит то, насколько глубоко нужно выкапывать траншею или котлован. Их величина может быть разной, но в целом основания по этому критерию делятся на:

  1. Заглубленные.
  2. Мелкозаглубленные.
  3. Незаглубленные.

Каждый из этих видов подходит в конкретно тех или иных случаях. В каких именно — разберемся далее.

Незаглубленный

К таким основаниям прибегают в следующих случаях:

  1. Когда возводятся легкие постройки на пучинистой почве.
  2. При постройке зданий из тяжелого материала (например, камня) на скальных грунтах.
  3. При возведении построек на сильно пучинистых грунтах или почвах со слабой просадкой.

К таким относятся:

  1. Ленточные.
  2. Столбчатые.
  3. Решетчатые (разновидность плитного фундамента).

Такой тип имеет пару хороших преимуществ. Во — первых, на незаглубленное основание не нужно тратить много средств. Если доля других фундаментов в общей смете составляет 28 — 45%, то в данном случае она достигает примерно 8%. Во — вторых, большая глубина фундамента здесь не предусматривается; поэтому на рытье котлована даже на глинистом грунте в большинстве случаев уйдет немного времени. Правда, если вы захотите построить столбчатое основание, повозиться придется дольше.

Ленточный тип выбирают довольно часто. Но и два остальных тоже имеют свое место в системе незаглубленных. Так, плитно — решетчатое основание позволяет экономить бетон в тех случаях, когда можно не заливать цельную основу. Ведь, по сути, это — несколько маленьких плит, между которыми оставляется пространство. Похвастаться рациональностью могут и столбчатые опоры, правда, в двух случаях: если строится лёгкая постройка на мягкой почве или тяжелое здание на очень твердом грунте.

Если вы выбрали решетчатый фундамент, не забудьте про приямок, а также спланируйте коммуникационную разводку.

Видео

Видео инструкция по расчету глубины для фундамента.

Мелкозаглубленный ( МЗФ)

Основная особенность таких оснований в том, что глубина заложения любого мелкозаглубленного фундамента не доходит до глубины промерзания грунта. Выбор данного типа объясняется рядом преимуществ:

  1. МЗФ обойдется дешевле заглубленного аналога.
  2. Есть возможность обустроить подвал (что в предыдущем случае не получится).
  3. Возможность возведения на пучинистых грунтах. Для этого нужно правильно сделать фундаментную подушку, а также усилить конструкцию армированием.
  4. Благодаря минимальной площади соприкосновения с грунтом касательные силы действуют на основание минимально.

МЗФ строится в следующих случаях:

  1. При возведении лёгких зданий без подвала и цокольного помещения.
  2. При наличии высокого уровня расположения грунтовых вод (но больше, чем на 1 метр от поверхности).
  3. Если грунт достаточно прочный.

Минимальная глубина заложения фундамента может быть разной. В зависимости, например, от уровня промерзания она выглядит так:

  1. При глубине промерзания до 3 метров — 0,5 — 0,75 м;
  2. Если грунт промерзает на большую глубину, фундамент может закладываться на метр ниже уровня почвы.

На основной показатель влияет не один фактор. Поэтому нельзя определить конкретную глубину заложения фундамента для, например, одноэтажного дома. Впрочем, если просчитать все правильно, такое основание прослужит очень долго.

Если грунтовые воды расположены довольно близко к поверхности, нужно создать дренажную систему, которая будет их отводить. Это влечёт за собой дополнительные затраты, но без них не обойтись.

Заглубленный

Минимальная глубина заложения такого фундамента опускается ниже уровня промерзания грунта (как правило, сантиметров на 30 — 40). Но не только этот фактор является решающим. Так, глубина фундамента под габаритный бетонный двухэтажный дом будет большей, чем под кирпичное здание в один этаж. Также нужно учитывать и другие факторы (например, тип грунта, уровень, подземных вод).

Основания глубокого заложения, как правило, делают ленточными. Кажется, ничего удивительного, ведь ленты строят чаще всего. Но здесь есть веская причина. Дело в том, что для фундаментов глубокого заложения нужно делать выемку грунта на большую глубину. И, конечно же, проще и экономичнее выкопать траншею, чем котлован.

Многие считают, что большая глубина фундамента делает его прочным. На самом деле это не так. Например, если уровень грунтовых вод расположен довольно близко, основание спасет грамотно сконструированная система дренажа.

Расчет

Как уже говорилось, на расчет глубины заложения фундамента влияет сразу несколько критериев. Основные из них — следующие:

  1. Уровень промерзания почвы.
  2. Расположенность грунтовых вод.
  3. Тип основания.

Эти три пункта влияют на определение глубины заложения фундамента больше всего. Поэтому в каждом случае расстояние от поверхности почвы до дна траншеи будет отличаться. Так, глубина фундамента для конкретного одноэтажного дома может как быть большой, так и практически отсутствовать. Чтобы было понятнее, рассмотрим по порядку вышеперечисленные критерии.

В зависимости от степени промерзания грунта

Этот фактор влияющий на глубину заложения любого фундамента часто упоминается в первую очередь. Если вы собрались выкапывать траншею для заглубленного фундамента, этот показатель должен быть известен вам в первую очередь. Залив ленту без учета глубины промерзания, можно уничтожить здание смещениями в грунте, вызванными превращением воды в лед.

Поговорим о том, как узнать, насколько промерзает грунт. Есть таблицы и карты с усредненным уровнем промерзания грунта в той или иной области. Если нужен точный показатель, нужно взять данные десятилетних исследований на ровной, не заснеженной площадке. Но обычно они отсутствуют.

Тогда примерную глубину можно рассчитать самому. Для этого нужно обратиться в ближайший гидрометцентр и узнать среднюю температуру за месяц. Если предоставят каждодневные данные, ее можно посчитать самому (сложить показатели и разделить на их количество). Затем из этой цифры извлекается корень квадратный, который умножается на коэффициент типа грунта (можно найти в интернете). Все, примерный уровень глубины промерзания у вас есть.

От уровня грунтовых вод

Вода — один из самых опасных врагов фундаментов. Основания возводятся, как правило, из бетона, будь то монолит или ФБС. При слишком высоком уровне грунтовых вод влага попадает в поры через подошву. С наступлением холодов вода замерзает и начинает разрушать бетон. В лучшем случае всё может закончиться трещинами, а в худшем здание просто рухнет.

Чтобы предотвратить это, принимаются необходимые меры: правильно устраивается подоснова (с использованием песка необходимой фракции), сооружается водоотвод и т.д. Кроме того, замерзая, влага пучит грунт. Поэтому, если под подошвой — мелкие или пылеватые пески, а грунтовые воды находятся на уровне выше двух метров, нужно строить только заглубленный фундамент.

На мелких или пылеватых песках дом лучше не строить вообще. Можно просто заменить такой грунт в котловане или траншее на более крепкий.

Таким образом, выбор глубины заложения конкретного фундамента зависит и от грунтовых вод. Поэтому важно знать, где они находятся. Определить глубину залегания вод на участке на самом деле несложно. Нужно выбрать несколько точек на том месте, где Вы собрались строить дом. При этом одна из них должна находиться в нижней части площадки. На намеченных точках делаются скважины. Через сутки можно приступать к измерениям. Определять расположение подземных вод лучше всего весной, когда насыщенность влаги почвой максимальная.

Определить УГВ можно и с помощью колодца, расположенного в непосредственной близости от места строительства (если такой имеется). Дело в том, что источником для них служат именно грунтовые воды. Поэтому расстояние от поверхности почвы до зеркала воды является тем самым уровнем. Стоит помнить, что колодец должен быть максимально заполненным (то есть, не нужно проверять уровень после забора воды, особенно в большом количестве).

Бывают случаи, когда колодец, вырытый на большую глубину, остается сухим. Это не значит, что УГВ очень глубокий. Просто в этом месте разделяются два бассейна. По словам копателей, можно выкопать глубокий колодец и не получить результатов; зато буквально в нескольких метрах вода обнаруживается на намного меньшем расстоянии.

От выбора типа фундамента

Конечно, грунт решает очень многое. Но, кроме этого, глубина заложения фундамента зависит и от него самого. В данном случае речь идет о виде. О том, какая должна быть глубина залегания у конкретного фундамента, можно рассказать в нескольких словах:

  1. Ленточное и столбчатое основания зависят от грунтовых вод и глубины промерзания почвы;
  2. Глубина заложения свайного фундамента определяется с помощью его несущей способности;
  3. Плитное основание заглубляется примерно на 40 — 50 см.

Заключение

Итак, теперь вы знаете, от чего зависит глубина заложения каждого конкретного фундамента. Используя эти знания, можно построить крепкое основание, которое будет держать дом десятилетиями.

Если же забыть, что глубина фундамента для любого дома напрямую зависит от УГВ, глубины промерзания грунта и других факторов, можно потратить деньги впустую или даже травмировать себя и других. Поэтому важно, возводя основание, помнить о необходимых расчетах, которые диктуют глубину вашей траншеи или котлована.

Глубина заложения фундамента: аудит значимости влияющих факторов

При закладке основания здания учитывается тип и этажность дома, его вес, особенности рельефа местности, все характеристики почвы. По этим факторам определяется вид и глубина заложения фундамента. Последний параметр рассчитывается согласно СНиП 2.02.01-83 Основания зданий и сооружений.

Классификация фундамента по глубине заложения

В нормативной строительной базе фундаменты в зависимости от заглубления разделяют на три типа:

  1. Заглубленные. Являются прочной основой для тяжелых зданий на всех видах почвы.
  2. Мелкозаглубленные. Глубина заложения мелкозаглубленного фундамента не доходит до места где уже промерз грунт. Их используют на прочных грунтах, при высоком уровне грунтовых вод, при строительстве сооружений, не имеющих подвалов и цокольных этажей.
  3. Незаглубленные. Используют при строительстве легких конструкций на пучнистых и грунтах с повышенной пучнистостью, почвах со слабой просадкой, а также при возведении тяжелых зданий на скальных грунтах.

Факторы, определяющие какой глубины должен быть фундамент:

  • высота поднятия и общий уровень подземных вод;
  • характеристики климата местности, показатели гидрогеологических изысканий;
  • место организации площадки строительства;
  • конструкция здания, характер нагрузок, оказывающих на основание.

Если рядом со строящимся домом располагаются другие сооружение, при выполнении расчета глубины заложения фундамента учитываю технические характеристики их основания.

Значение водонасыщения грунта

Существует общее правило: фундамент закладывается так, чтобы максимальный уровень поднятия грунтовых вод был ниже основания. Тогда значительно сокращаются сроки и стоимость строительства.

Глубина залегания фундамента в зависимости от геологических характеристик определяется по двум факторам:

  1. Наличие влаги в грунте.
  2. Уровень подземных вод и его влияние на морозное пучение почвы в данном регионе.

Ленточный фундамент заливают на высоте не менее 0,5 м выше, чем пролегают грунтовые воды.

При большой влажности грунта, материал фундамента будет намокать и уже от этого постепенно разрушаться. Если принять во внимание, что основной материал для формирования фундаментов – бетон, то разрушающее действие влаги при небольших морозах вырастает в несколько раз.

Учет концентрация влаги при проектировании имеет отличия в зависимости от типа основания под фундаментом здания:

  1. Грунты скальные, песчаные крупных и средних фракций, гравелистые, крупнообломочные, имеющие в качестве заполнителя песок. Они не имеют ограничений по глубине фундамента с точки зрения уровня грунтовых вод.
  2. Фундамент в глине, суглинке, в грунте, состоящем из крупных обломков, заполненных пыле-глинистыми фракциями всегда проектируют ниже уровня промерзания грунта в независимости от того, на каком уровне располагаются подземные воды.
  3. Для мелкого песка и пылеватого грунта важно расположение грунтовой воды по отношению к уровню промерзания грунта. Если воды проходят на уровне 2 метра вниз от промерзания, тогда не важно, какая должна быть глубина фундамента.

Как влияет климат на расчет глубины фундамента

Климатические условия региона, где идут строительные работы, влияют на глубину промерзания почвы. С определенной долей приближения это значение можно определить по картам «Границы глубин промерзания почвы». Более точные расчеты можно сделать в привязке к узкому строительному участку.

Расчет нормативного показателя

Для местности, где почва промерзает более чем на 2,5 м, вычисляется нормативный показатель глубины промерзания по формуле:

где Mt – суммированное количество абсолютных среднемесячных отрицательных температур для данного региона, d0 – коэффициент, зависящий от типа почвы.

Для расчета Mt данные берутся в службе статистике. Коэффициент d0 равен 0,34 для крупнообломочных грунтов, для суглинка и глины – 0,23, для крупных, средних и гравелистых песков – 0,3, для мелкопесчаных и пылевых почв – 0,28.

Как учесть теплоотдачу здания

Чтобы в реальных условиях определить глубину промерзания конструкции, используют формулу:

В этом выражении коэффициент kh берется с учетом двух факторов:

  1. Здание отапливаемое и грунт будет дополнительно прогреваться, поэтому kh будет понижающим. Он берется в специальных таблицах, где градация по наличию подвала, цокольного этажа и среднесуточной температуре воздуха в помещениях, которые сопредельные с фундаментом.
  2. При отсутствии отопления. В этом случае kh – запас прочности, равный 1,1 для всех типов построек.

Изучаем особенности грунтов

Перед тем как рассчитать глубину заложения фундамента, определяется тип грунта. Эту услугу можно заказать у специалистов или выполнить самостоятельно.

На плодородном слое почвы никакие фундаменты не заливаются. Он полностью удаляется.

SGround.ru

Сайт о фундаментах, их основаниях и морозном пучении грунтов

Выбор глубины заложения фундаментов

Основные принципы выбора глубины заложения фундамента

Оглавление

1. Введение

Тема статьи очень важная – выбор глубины заложения фундамента не менее важен чем его способность без разрушения воспринимать нагрузки от надземной части сооружения без разрушения, осадок и деформаций.

Почему так? В первую очередь потому, что слишком маленькая глубина заложения фундамента ведет к воздействию на него труднопреодолимых лобовых сил морозного пучения грунтов. А слишком большая глубина до подошвы фундамента – это неоправданные большие финансовые затраты. Поэтому важно определить минимально необходимую и достаточную для обеспечения надежности и долговечности здания (или сооружения) глубину заложения фундамента.

2. Критерии выбора глубины заложения фундамента

Существуют несколько параметров которые влияют на глубину заложения фундамента. Приведу список параметров в порядке уменьшения значимости:

  1. Тип грунта в пределах сезонно-промерзающего слоя;
  2. Глубина промерзания грунта (расчетная);
  3. Уровень грунтовых вод (максимальный прогнозный);
  4. Прочность грунтов основания (как правило повышается с глубиной) и нагрузка на фундамент;
  5. Стоимость возведения фундамента.

В статье далее речь пойдет преимущественно о столбчатых, ленточных, плитных и других видах несвайных фундаментов. Т.к. глубина погружения сваи обычно составляет не менее 4,0 м., то в подавляющем большинстве случаев нижний конец сваи находится ниже глубины промерзания грунта. Для свай глубина погружения назначается из расчета по прочности и деформациям и рассматривается в отдельной статье.

Отдельной строкой следует выделить незаглубленные и малозаглубленные фундаменты. Чуть подробнее о них в конце этой статьи, а совсем подробно в этой статье.

Подробнее остановимся на каждом из параметров в списке:

  1. Тип грунта в пределах сезоннопромерзающего слоя;

Для определения глубины заложения фундамента важен тип грунта, т.к. это определяет пучинистый грунт или нет. Степень пучинистости зависит и от других факторов, например от влажности (см. статью физика процесса пучения), но влажность меняется – сегодня грунт сухой, а завтра началась аномально-дождливая погода и он стал водонасыщенным. А вот некоторые типы грунтов, такие как пески средние и крупные, крупнообломочные грунты с песчаным заполнителем, щебенистые и галечниковые грунты непучинисты всегда, при любых условиях. Для таких гарантированно непучинистых грунтов глубину заложения фундамента можно выбирать без учета глубины промерзания грунта – только из конструктивных соображений.

  1. Зависимость глубины заложения фундамента от глубины промерзания грунта

Если же грунты в зоне промерзания не относятся к гарантированно непучинистым, то в первую очередь следует выбрать глубину до подошвы фундамента так, чтобы она была больше максимальной расчетной глубины промерзания грунта. Если это условие не выполнить, то на фундамент будут воздействовать лобовые силы морозного пучения, а это будет означать почти гарантированный перекос фундаментов (в той или иной степени) в зимний период со всеми вытекающими последствиями.

Глубина промерзания при этом определяется с учетом тепловыделений от отапливаемого здания – чем выше температура в помещении зимой, тем меньше расчетная глубина промерзания. Если же здание/сооружение не отапливаемое тогда расчётная глубина промерзания больше нормативной в 1,1 раза за счет того, что холодные фундаменты лучше проводит тепло, а это ускоряет отток тепла из грунта и его промерзание.

  1. Зависимость глубины заложения фундамента от уровня грунтовых вод

Грунтовые воды сами по себе не являются такой уж проблемой для железобетонной конструкции – если опустить ее в чистую воду, то бетон и арматура будет чувствовать себя даже лучше чем на открытом воздухе.

Опасность грунтовых вод заключается в том, что они делают большинство грунтов сильнопучинистыми. При чем не только ниже уровня грунтовых вод (УГВ) грунты приобретают такие свойства, но и в некоторой толще над УГВ – в пределах капиллярной (морозоопасной) каймы толщиной до 3-3,5 м (подробно см. статью). Помимо этого, бетон, впитывая в себя воду, зимой в последующем быстро разрушается из-за того, что вода внутри пор бетона увеличивается в объеме при замерзании и разрывает бетон изнутри.

Кроме того, грунтовые воды зачастую содержат в себе загрязняющие вещества, которые агрессивно воздействуют на бетон, сталь и арматуру ж/б конструкций – обладают агрессивными свойствами.

  1. Зависимость глубины заложения фундамента от прочности грунтов основания и нагрузки на фундамент

При внимательном изучении формулы по которой определяется расчетное сопротивление грунта видно, что этот показатель значительно увеличивается с увеличением глубины заложения фундамента. Так происходит из-за того, что если слои грунта под подошвой фундамента находятся глубже, то они сильнее обжаты выше расположенными слоями и, следовательно, они более плотные и их сложнее вывести из состояния устойчивости (потеря устойчивости грунта связана с выпором части грунтового массива из-под подошвы фундамента вбок и вверх, см. схему).

Схема потери устойчивости грунта от вертикальной нагрузки

Поэтому при больших нагрузках на фундамент можно либо увеличить площадь подошвы, либо увеличить глубину его заложения. Решение в каждом случае принимается индивидуально с учетом экономики и характеристик слоев грунта и характера их напластования.

  1. Зависимость глубины заложения фундамента от экономики и финансов собственника

Здесь все понятно – чем глубже зарывать фундамент, тем больше потребуется материалов и земляных работа, тем выше будет стоимость строительства. Поэтому всегда важно не делать огромный запас, а определять минимально необходимое заглубление.

3. Требования норм проектирования к глубине заложения фундаментов

Обратимся к главному действующему нормативу в области проектирования фундаментов – СП 22.13330.2016 раздел 5.5 «Глубина заложения фундаментов» п.5.5.1 гласит:

«Глубину заложения фундаментов следует принимать с учетом:

  • назначения и конструктивных особенностей проектируемого сооружения, нагрузок и воздействий на его фундаменты;
  • глубины заложения фундаментов примыкающих сооружений, а также глубины прокладки инженерных коммуникаций;
  • существующего и проектируемого рельефа застраиваемой территории;
  • инженерно-геологических условий площадки строительства (физико-механических свойств грунтов, характера напластований, наличия слоев, склонных к скольжению, карманов выветривания, карстовых полостей и пр.);
  • гидрогеологических условий площадки и возможных их изменений в процессе строительства и эксплуатации сооружения;
  • возможного размыва грунта у опор сооружений, возводимых в руслах рек (мостов, переходов трубопроводов и т.п.);
  • глубины сезонного промерзания грунтов.

Выбор оптимальной глубины заложения фундаментов в зависимости от указанных условий необходимо выполнять на основе технико-экономического сравнения различных вариантов.»

То есть почти то же самое, о чем говорилось выше только другими словами. Далее в п. 5.5.2-5.5.4 СП идет методика определения расчетной и нормативной глубины промерзания – это вопрос рассмотрен в другой статье.

Далее п 5.5.5 однозначно определяет правила выбора глубины заложения фундамента:

Глубину заложения фундаментов отапливаемых сооружений по условиям недопущения морозного пучения грунтов основания следует назначать:

  • для наружных фундаментов (от уровня планировки) по таблице 5.3;
  • для внутренних фундаментов — независимо от расчетной глубины промерзания грунтов.

Глубину заложения наружных фундаментов допускается назначать независимо от расчетной глубины промерзания, если:

  • специальными исследованиями на данной площадке установлено, что грунты не имеют пучинистых свойств;
  • специальными исследованиями и расчетами установлено, что деформации грунтов основания при их промерзании и оттаивании не нарушают эксплуатационную надежность сооружения и не превышают предельно допустимых деформаций (см. 5.6);
  • предусмотрены специальные теплотехнические мероприятия, исключающие промерзание грунтов выполнена замена грунта непучинистым материалом на глубину промерзания.
Грунты под подошвой фундаментаГлубина заложения фундаментов в зависимости от глубины расположения уровня подземных вод d w , м, при
dw ≤ df +2dw > df +2
Скальные, крупнообломочные с песчаным заполнителем, пески гравелистые, крупные и средней крупностиНе зависит от dfНе зависит от df
Пески мелкие и пылеватыеНе менее dfТо же
Супеси с показателем текучести JL Фото: незаглубленный ленточный фундамент

Имею личный опыт применения ленточного незаглубленного фундамента под 2хэтажным срубом – в зимний период каждый раз происходит одинаковый перекос порядка 10-15 см, грунты сильнопучинистые. Эти деформации вызывает перекосы крыльца и наружной лестницы, поэтому они были сделаны с возможностью свободной деформации относительно сруба. В остальном все работает нормально, летом приходит в исходное положение.

В общем вариант имеет право на жизнь в дачном строительстве, для капитального жилого дом – не рекомендую.

Глубина заложения фундаментов

Глубина заложения фундаментов зависит от:

  1. Инженерно-геологических условий площадки строительства;
  2. Климатических и гидрогеологических особенностей района строительства (промерзание и оттаивание, высыхание и увлажнение);
  3. Особенностей возводимого и соседних сооружений;
  4. Способа производства работ по отрывке котлованов и возведению фундаментов.

Выбирая тип и глубину заложения фундамента, нужно придерживаться следующих общих правил:

  • подошвы фундаментов желательно закладывать на одной и той же глубине;
  • минимальная глубина заложения фундаментов принимается не менее 0,5 м от спланированной поверхности территории. Исключение составляют скальные породы, при наличии которых обычно снимается верхний, сильно выветренный слой;
  • глубина заложения фундамента в несущий слой грунта должна быть не менее 0,1–0,2 м от его верха;
  • при возможности следует закладывать фундамент выше уровня подземных вод. При этом не требуется водоотлива, гарантируется сохранение природной структуры грунтов основания, работы могут быть выполнены в кратчайший срок. В противном случае требуются шпунтовое крепление стен котлована, водоотлив, которые резко увеличивают стоимость земляных работ;
  • при слоистом напластовании грунтов все фундаменты рекомендуется возводить на одном слое грунта или на грунтах с близкой сжимаемостью. Если это невыполнимо, то конструкцию фундаментов выбирают из условия допустимости неравномерности осадок.

Инженерно-геологические факторы

Учет инженерно-геологических условий заключается в выборе несущего слоя грунта, который может служить естественным основанием для фундаментов. Этот выбор производится на основе оценки сжимаемости и прочности грунтов. Все многообразие напластований можно представить в виде трех основных схем (рис. 11).

Рис. 11. Схемы напластования грунтов

Схема I. Площадка сложена одним или несколькими слоями надежных грунтов, при этом строительные свойства каждого последующего слоя не хуже свойств предыдущего.
В этом случае глубина заложения фундамента принимается минимальнодопустимой при учете сезонного промерзания грунтов.

Схема II. Сверху один или несколько слоев слабых грунтов, ниже которых располагается толща надежных грунтов. По этой схеме решение о глубине заложения фундаментов зависит от толщины слоя слабых грунтов.

  • При небольшой его толще прорезать слабые слои и опирать фундаменты на надежные грунты (рис. 12, а).
  • Использовать слабый слой в качестве несущего с одновременным снижением чувствительности сооружения к возможному развитию неравномерных осадок (рис. 12, б, в) — уширить подушку фундамента или сделать плитный фундамент.
  • Применить свайные фундаменты (рис.12, г)
  • Улучшить основание — заменить грунт подушками уплотнения, закрепить слабый грунт (рис. 12, д, е).

Рис. 12. Варианты устройства фундаментов при напластовании грунтов по схеме II

Схема III. Сверху залегают надежные грунты, а подстилающими являются один или несколько слоев слабого грунта.

Решения по выбору глубины заложения и конструкции фундамента.

  • Прорезать толщу надежных и ненадежных грунтов (рис. 13, а, б).
  • Использовать надежный грунт, как распределительную подушку при обязательной проверке расчетом слабого подстилающего слоя (рис. 13, в).
  • закрепление слабого грунта (рис.13, г,д).

Рис. 13. Варианты устройства фундаментов при напластовании грунтов по схеме III

Климатические и гидрогеологические факторы

Основными климатическими и гидрогеологическими факторами, влияющими на глубину заложения фундаментов, являются промерзание и оттаивание грунтов. Известно, что при промерзании некоторых грунтов наблюдается их морозное пучение — увеличение объема, поэтому в таких грунтах нельзя закладывать фундаменты выше глубины промерзания.

Глубина заложения фундаментов отапливаемых зданий и сооружений по условиям недопущения возникновения сил морозного пучения грунтов под подошвой фундаментов должна назначаться:

  • для наружных фундаментов (от уровня планировки) по таблице 9;
  • для внутренних фундаментов — независимо от расчетной глубины промерзания грунтов.

Глубина заложения подошвы фундаментов в зависимости от расчетной глубины промерзания грунта

На­име­но­ва­ние грун­та под по­дош­вой фун­да­мен­таГлу­би­на за­ло­же­ния фун­да­мен­тов от уров­ня пла­ни­ров­ки, м
При рас­по­ло­же­нии под­зем­ных вод в двух (и бли­же) мет­рах от рас­чет­ной глу­би­ны про­мер­за­ния грун­таПри рас­по­ло­же­нии под­зем­ных вод да­лее двух мет­ров от рас­чет­ной глу­би­ны про­мер­за­ния грун­та
Скаль­ные, круп­но­об­ло­моч­ные с пес­ча­ным за­пол­ни­те­лем, пес­ки гра­ве­ли­стые, круп­ные и сред­ней круп­но­стиНе за­ви­сит от рас­чет­ной глу­би­ны про­мер­за­ния
Пес­ки мел­кие и пы­ле­ва­тые

Су­песи с по­ка­за­те­лем те­ку­че­сти при I L Коэффициент k влияния теплового режима сооружения на промерзание грунтов около фундаментов наружных стен

Осо­бен­но­сти со­ору­же­нияКо­эф­фи­ци­ент k при рас­чет­ной сред­не­су­точ­ной тем­пе­ра­ту­ре воз­ду­ха в по­ме­ще­нии, при­мы­ка­ю­щем к фун­да­мен­там на­руж­ных стен, °С
05101520 и бо­лее
Без под­ва­ла, с по­ла­ми на грун­те0,90,80,70,60,5
Без под­ва­ла, с по­ла­ми на ла­гах по грун­ту1,00,90,80,70,6
Без под­ва­ла, с по­ла­ми по утеп­лен­но­му цо­коль­но­му пе­ре­кры­тию1,01,00,90,80,7
С под­ва­лом или тех­ни­че­ским под­по­льем0,80,70,60,50,4

Примечания:

1 Приведенные в таблице значения коэффициента k относятся к фундаментам, у которых расстояние от внешней грани стены до края фундамента (af) не более 0,5 м; если это расстояние 1,5 м, значения коэффициента k повышают на 0,1, но не более чем до значения k = 1; при промежуточном значении af значения коэффициента k определяют интерполяцией.

2 К помещениям, примыкающим к наружным фундаментам, относятся подвалы и технические подполья, а при их отсутствии — помещения первого этажа.

3 При промежуточных значениях температуры воздуха коэффициент k принимают с округлением до ближайшего меньшего значения, указанного в таблице.

4. Для зданий с нерегулярным отоплением при определении k за расчетную температуру воздуха принимают ее
среднесуточное значение с учетом длительности отапливаемого и неотапливаемого периодов суток.

Пример расчета глубины заложения фундамента

Найти минимально необходимую глубину заложения подошвы фундаментов наружных стен жилого здания без подвала в Нижнем Новгороде, с полами по утепленному цокольному перекрытию : грунт — супесь с текучестью I L , подземные воды в период промерзания на глубине dw = 2,5 м от поверхности планировки, вынос фундамента от наружной плоскости стены 1 м, температура воздуха в помещении 20°С.

По таблице найдем для супеси в Нижнем Новгороде нормативную глубину промерзания: 1,8 м.

Тогда расчетная глубина промерзания:

df = k×dfn = 0,7×1,8 = 1,26 м, где k = 0,7 (по табл. 10)

Расстояние от расчетной глубины промерзания до уровня грунтовых вод в зимний период dw — df = 2,5 — 1,26 = 1,24 то есть менее 2 м. Следовательно, грунт может испытывать морозное пучение и глубина заложения фундамента должна быть не менее расчетной — 1,26 м (см. табл. 9).

Для уменьшения глубины заложения должны быть предприняты специальные теплотехнические мероприятия, исключающие промерзание грунта либо применена конструкция фундамента не воспримчивого к сезонным колебаниям грунта.

Особенности возводимого н соседних сооружений

Основными конструктивными особенностями возводимого сооружения, влияющими на глубину заложения его фундамента, являются:

  • наличие и размеры подземных и подвальных помещений;
  • глубина заложения фундаментов соседних сооружений;
  • наличие и глубина прокладки подземных коммуникации и конструкций самого фундамента;
  • величина и характер нагрузок, передаваемых на фундаменты.

В зданиях с подвалом глубина заложения подошвы фундамента выбирается в зависимости от высоты подвального этажа, от конструкции фундамента и конструкции пола подвала (рис. 14).

Рис. 14. Пример изменения глубины заложения фундамента от его конструкции

При примыкании проектируемых фундаментов к существующим различают следующие случаи: подошва проектируемых фундаментов располагается выше глубины заложения существующих фундаментов, на одном и том же уровне и ниже подошвы существующего фундамента. Фундаменты проектируемого сооружения, непосредственно примыкающие к фундаментам существующего, рекомендуется закладывать, как показано на рисунках страницы сайта.

Если сооружение строится на косогоре фундаменты приходится делать на различных высотах. Переход от большей глубины заложения к меньшей осуществляется уступами, как изображено на рис. 15, где tg β, так же как и в случае проектирования нового фундамента рядом с существующим, определяется по формуле:

tg β 50 кПа) можно принимать tg β = 1 (β = 45°).

Рис.15. Высотное расположение уступов в отдельных смежных и ленточных фундаментах

Для ленточных фундаментов высота уступов в этих грунтах обычно принимается 0,5–0,6 м, а длина участка фундамента — 1,0–1,2 м (в несвязных грунтах соотношение между высотой и длиной уступа может быть принято 1:2 при высоте уступа, не превышающей 0,5–0,6 м).

При наличии коммуникаций (трубы водопровода, канализации и т.д.) подошва фундамента должна быть заложена ниже их ввода. При этом условии трубы не подвержены дополнительному давлению от фундамента, а фундаменты не опираются на насыпной грунт траншей, отрытых для прокладки труб. Кроме того, в случае аварий и протечек уменьшается зона замачивания грунта, а при необходимости замены труб не будут нарушены грунты основания.

Влияние способа производства работ по устройству фундаментов

При возможности следует закладывать фундамент выше уровня подземных вод. При этом, как правило, не требуется водоотлива, гарантируется сохранение природной структуры грунтов основания, работы могут быть выполнены в кратчайший срок.

Глубину заложения фундамента следует выбирать, в том числе и в зависимости от способа производства землянных и монтажных работ. Под монолитные ленточные фундаменты траншеи можно отрыть вручную, но для здания с подвалом нужен экскаватор. При наличии крана можно применять сборные фундаменты, а при наличии бетономешалки — монолитные и т.д.

Окончательное решение по конструкции фундамента и глубине его заложения нужно принимать после анализа всех черех факторов приведенных выше.

Ссылка на основную публикацию
ВсеИнструменты
Adblock
detector