Проектирование мелкозаглубленных фундаментов малоэтажных сельских зданий на пучинистых грунтах

ВВЕДЕНИЕ

На территории СССР широко распространены пучинистые грунты. К ним относятся глины, суглинки, супеси, пески пылеватые и мелкие. При определенной влажности эти грунты, замерзая в зимний период, увеличиваются в объеме, что приводит к подъему слоев грунта в пределах глубины его промерзания. Находящиеся в таких грунтах фундаменты также подвергаются подъему, если действующие на них нагрузки не уравновешивают силы пучения. Поскольку деформации пучения грунта, как правило, неравномерны, происходит неравномерный подъем фундаментов, который со временем накапливается. В результате этого надфундаментные конструкции зданий и сооружений претерпевают недопустимые деформации и разрушаются. Деформациям, от пучения грунта особенно подвержены легкие сооружения, к числу которых откосится большинство малоэтажных сельских зданий.

В соответствии с нормами по проектированию оснований зданий и сооружений глубина заложения фундаментов в пучинистых грунтах должна приниматься не менее расчетной глубины промерзания. В этом случае подошва фундамента освобождается от воздействия нормальных сил пучения. Однако глубоко заложенные фундаменты имеют развитую боковую поверхность, по которой действуют касательные силы пучения. Эти силы превосходят нагрузки, передаваемые легкими зданиями на фундаменты, в результате чего фундаменты выпучиваются.

Таким образом, материалоемкие и дорогостоящие фундаменты, заложенные ниже глубины промерзания грунта, не обеспечивают надежную эксплуатацию малоэтажных зданий, построенных на пучинистых грунтах.

Одним из путей решения проблемы строительства на пучинистых грунтах малоэтажных зданий является использование мелкозаглубленных фундаментов. Такие фундаменты закладываются на глубине 0,2-0,5 м от поверхности грунта или непосредственно на поверхности (незаглубленные фундаменты). Таким образом, на мелкозаглубленные фундаменты действует незначительные касательные силы пучения, а при незаглубленных фундаментах они равны нулю.

Как правило, под фундаментами устраиваются подушки толщиной 20-30 см из непучинистых материалов (песок гравелистый, крупный или средней крупности, мелкий щебень, котельный шлак и др.). Применением подушки достигается не только частичная замена пучинистого грунта на непучинистый, но и уменьшение неравномерных деформаций основания. Толщина подушек и глубина заложения фундаментов определяется расчетом.

Основной принцип конструирования мелкозаглубленных фундаментов зданий с несущими стенами на пучинистых грунтах заключается в том, что ленточные фундаменты всех стен здания объединяются в единую систему и образуют достаточно жесткую горизонтальную раму, перераспределяющую неравномерные деформации основания. При мелкозаглубленных столбчатых фундаментах рама формируется из фундаментных балок, которые жестко соединяются между собой на опорах.

Для обеспечения совместной работы фундаментных элементов последние жестко соединяются между собой.

Указанные конструктивные мероприятия выполняются при строительстве на среднепучинистых (при интенсивности пучения, большей 0,05) сильно – и чрезмернопучинистых грунтах. В остальных случаях, фундаментные элементы укладываются свободно, не соединяются между собой. Количественным показателем пучинистости грунта является интенсивность пучения, характеризующая пучение элементарного слоя грунта. Применение мелкозаглубленных фундаментов базируется на принципиально новом подходе к их проектированию, в основу которого заложен расчет оснований по деформациям пучения. При этом допускаются деформации основания (подъем, в том числе неравномерный), однако они должны быть меньше предельных, которые зависят от конструктивных особенностей зданий.

При расчете оснований по деформациям пучения учитываются пучинистые свойства грунта, передаваемое на него давление, жесткость фундамента и надфундаментных конструкций на изгиб. Надфундаментные конструкции рассматриваются не только как источник нагрузок на фундаменты, но и как активный элемент, участвующий в совместной работе фундамента с основанием. Чем больше жесткость конструкций на изгиб, тем меньше относительные деформации основания.

Передаваемое на грунт давление значительно (иногда в несколько раз) снижает подъем основания при пучении грунта. При подъеме мелкозаглубленных фундаментов действующие по их подошвам нормальные силы пучения резко уменьшаются.

Все конструкции мелкозаглубленных фундаментов и положения по их расчету, приведенные в настоящем документе, прошли проверку при проектировании и строительстве малоэтажных зданий различного назначения – домов усадебного типа, хозяйственных построек, производственных сельскохозяйственных зданий вспомогательного назначения, трансформаторных подстанций и др.

В настоящее время во многих областях Европейской части РСФСР, в районах с глубиной промерзания до 1,7 и, на мелкозаглубленных и незаглубленных фундаментах построено свыше 1500 одно- и двухэтажных зданий из разных материалов – кирпича, блоков, панелей, деревянных щитов. Систематические инструментальные наблюдения за зданиям в течение 3-6 лет свидетельствуют о надежной работе мелкозаглубленных фундаментов. Применение таких фундаментов вместо традиционных, закладываемых ниже глубины промерзания грунтов позволило сократить: расход бетона на 50-80 %, трудозатраты – на 40-70 %.

В настоящих нормах содержатся требования по конструированию, проектированию и устройству мелкозаглубленных фундаментов на пучинистых грунтах. Не случайно, поэтому область применения таких фундаментов определена именно для пучинистых грунтов. Мелкозаглубленные фундаменты на пучинистых грунтах рекомендуется применять в массовом порядке при глубине промерзания до 1,7 м. При большей глубине промерзания пучинистых грунтов мелкозаглубленные фундаменты рекомендуется только для экспериментального строительства. Накопление опыта строительства объектов с мелкозаглубленными фундаментами в районах с большой глубиной промерзания позволит в дальнейшей расширить область применения их на пучинистых грунтах.

Хотя область применения мелкозаглубленных фундаментов в иных грунтовых условиях формально выходит за рамки настоящих норм, представляется целесообразным дать некоторые рекомендации по использованию таких фундаментов при строительстве малоэтажных зданий на наиболее распространенных на территории нашей страны грунтах.

В соответствии с главой СНиП 2.02.01-83 глубина заложения фундаментов на непучинистых грунтах не зависит от глубины их промерзания. Поэтому при строительстве малоэтажных зданий на непучинистых грунтах мелкозаглубленные фундаменты рекомендуются к массовому применению.

На основаниях, сложенных вечномерзлыми грунтами, мелкозаглубленные фундаменты могут быть использованы для экспериментального строительства. При этом должны быть предусмотрены мероприятия, направленные на предотвращение недопустимых деформаций оснований, вызванных оттаиванием вечномерзлых грунтов.

Применение мелкозаглубленных фундаментов на естественном основании в грунтовых условиях I типа по просадочности рекомендуется лишь в том случае, если передаваемое на грунт давление меньше начального просадочного давления. В остальных случаях применение таких фундаментов возможно лишь для экспериментального строительства при условии, что суммарные деформации оснований, вызванные просадкой и осадкой грунта, не превосходят предельных деформаций.

В грунтовых условиях П типа по просадочности применение мелкозаглубленных фундаментов на естественном основании не допускается.

Читать еще:  Сколько должен отстояться фундамент после заливки для дома из пеноблоков

Необходимо подчеркнуть, что поскольку основной причиной пучения грунтов является наличие в них воды, способной при промерзании переходить в лед, следует строго соблюдать требование о недопустимости водонасыщения грунта в основании мелкозаглубленных фундаментов в процессе строительства и при эксплуатации зданий. Следует предусматривать надежный отвод с площадки строительства атмосферных и производственных вод путем вертикальной планировки застраиваемой территории, устройства водоотводов и дренажа. При рытье траншей для фундаментов и инженерных коммуникаций земляные работы следует производить с минимальным объемом нарушения грунтов природного сложения. Не допускается скопление воды от повреждения временного трубопровода на площадке строительства. Вокруг зданий следует устраивать водонепроницаемые отмостки шириной не менее 1 м и уклоном не менее 0,03. Следует избегать устройства вводов трубопроводов канализации и водоснабжения с нагорной стороны здания. При эксплуатации зданий не допускается изменять условия, применительно к которым запроектированы мелкозаглубленные фундаменты.

Министерство сельского строительства СССР (Минсельстрой СССР)

Ведомственные строительные нормы

Проектирование мелкозаглубленных фундаментов малоэтажных сельских зданий на пучинистых грунтах

Реконструкция деревянного дома

Мелкозаглубленный фундамент

ОСН-АПК 2.10.01.001-04 “Проектирование мелкозаглубленных фундаментов
малоэтажных сельских зданий на пучинистых грунтах”
Автор ФГУП “ЦНИИЭПсельстрой”, “Мосгипронисельстрой”. НИИОПС

Требования к конструированию мелкозаглубленных фундаментов

    Глава 5.1 п.:
  1. При строительстве на непучинистых грунтах мелкозаглубленные фундаменты устраиваются на выравнивающей подсыпке из песка, на пучинистых грунтах – на подушке из непучинистого материала (песок гравелистый, крупный или средней крупности, мелкий щебень, котельный шлак и др.), которая может быть как врезной, так и устраиваемой на поверхности грунта.
  2. Мелкозагпубленные ленточные фундаменты следует устраивать:
    • – на непучинистых и слабопучинистых грунтах – из бетонных (керамзитобетонных) блоков, уложенных свободно, без соединения между собой, из монолитного бетона, бутобетона, цементогрунта, бута или глиняного кирпича;
    • – на среднепучинистых грунтах при расчетном значении деформации пучения (подъема) ненагруженного основания hfi 5 см) и сильнопучинистых грунтах – из сборных железобетонных блоков, жестко соединенных между собой, или из монолитного железобетона;
    • – на чрезмерно пучинистых грунтах – из монолитного железобетона.

    Примеры конструктивных решений соединения элементов фундаментов приведены в Приложении 2.

  3. На среднепучинистых (при hfi>5 см), сильнопучинистых и чрезмерно пучинистых грунтах ленточные фундаменты всех стен здания должны быть жестко соединены между собой в единую конструкцию – систему перекрестных балок.
  4. Мелкозаглубленные столбчатые фундаменты на среднепучинистых грунтах (при hfi>5 см), сильнопучинистых и чрезмерно пучинистых грунтах должны быть жестко соединены между собой фундаментными балками, объединенными в единую систему.
  5. При устройстве столбчатых фундаментов необходимо предусматривать зазор между нижними гранями фундаментных балок и планировочной поверхностью не меньше расчетной деформации (подъема) ненагруженного основания.
  6. При недостаточной жесткости стен зданий, строящихся на сильнопучинистых и чрезмерно пучинистых грунтах, следует производить их усиление путем устройства армированных или железобетонных поясов в уровне перекрытий.
  7. Секции зданий, имеющие разную высоту, следует устраивать на раздельных фундаментах.
  8. Примыкающие к зданиям веранды на сильнопучинистых и чрезмерно пучинистых грунтах следует возводить на фундаментах, не связанных с фундаментами зданий.
  9. Протяженные здания необходимо разрезать по всей высоте на отдельные отсеки, длина которых принимается: для среднепучинистых грунтов (при hfi>5 см) – до 30 м, сильнопучинистых – до 24 м, чрезмерно пучинистых – до 18м

Указания по устройству мелкозаглубленных фундаментов

При устройстве подушки непучинистый материал отсыпается слоями толщиной не более 20 см и уплотняется катками, площадочными вибраторами или другими механизмами до плотности ρd>5 1,6т/м 3 Проектирование мелкозаглубленных фундаментов малоэтажных сельских зданий на пучинистых грунтах. При малых объемах работ допускается уплотнение материала подушки выполнять ручными трамбовками.

  • Траншеи для ленточных фундаментов следует отрывать узкими (0,8-1,5 м) с тем, чтобы пазухи с наружной стороны здания можно было перекрыть отмосткой и гидроизоляционным материалом.
  • После укладки фундаментных конструкций (или бетонирования) пазухи траншей (котлованов) должны быть засыпаны предусмотренным в проекте материалом с обязательным уплотнением.
  • При высоком уровне подземных вод и наличии на стройплощадке верховодки необходимо предусматривать меры по предохранению материала подушки от заиливания. Для этой цели обычно производят по контуру подушки обработку ее гравелистого или щебенистого материала вяжущими веществами или изолируют подушки от воздействия воды полимерными пленками.
  • Песчаную подушку, как правило, следует устраивать в теплое время года. В зимних условиях необходимо исключать смешивание материала подушки со снегом и мерзлыми включениями грунта.
  • Для отмостки следует применять керамзитобетон с плотностью в сухом состоянии от 800 до 1000 кг/м 3 . Укладку отмостки можно производить только после тщательной планировки и уплотнения грунта возле фундамента у наружных стен. Ширина отмостки должна обеспечивать перекрытие траншеи с целью исключения попадание в нее ливневых и паводковых вод. Керамзитобетонную отмостку целесообразно укладывать на поверхность грунта с цепью меньшего водонасыщения материала. Следует избегать укладки керамзитобетона в отрытое в грунте корыто. Если же по конструктивным соображениям этого избежать нельзя, то необходимо предусмотреть устройство дренажа под отмосткой.
  • С целью уменьшения глубины промерзания грунта следует предусматривать задернение участка и посадку кустарниковых насаждений, которые аккумулируют отложение снега. Уменьшение глубины промерзания может быть достигнуто применением утеплителей, укладываемых под отмостку. Для исключения замачивания утеплители могут использоваться, например, в целлофановых мешках в виде матов.
  • Запрещается устраивать мелкозаглубленные фундаменты на промороженном основании. В зимнее время допускается устраивать мелкозаглубленные фундаменты только при условии глубокого залегания подземных вод с предварительным оттаиванием мерзлого грунта и обязательной засыпкой пазух непучинистым материалом.
  • При использовании мелкозаглубленных фундаментов в зданиях с подвалами стены последних должны быть рассчитаны на воздействие нагрузок от фундаментов.
  • Конструктивные решения соединений элементов фундаментов

    Приложение 2

    Рис.1 Конструктивные решения соединений элементов мелкозаглубленных ленточных фундаментов:

    1. сборно-монолитный фундамент из железобетонных блоков с выпусками арматуры (вверху слева);
    2. фундамент из бетонных блоков с армопоясами (ввеху справа);
    3. фундамент из бетонных блоков с железобетонным поясом (внизу слева);
    4. монолитный железобетонный фундамент (внизу справа).

    1 -монолитный бетон; 2 – сборные железобетонные блоки с выпусками арматуры; 3 -армированные пояса; 4 – железобетонный пояс; 5 – монолитный железобетон. Примечание:

    При необходимости (определяется расчетом по СНиП 2.03.01-84*) армирование монолитных фундаментов производится каркасами.

    Мелкозаглубленный ленточный фундамент на пучинистых грунтах

    Без качественного фундамента не будет долговечного дома. Здание просядет, стены дадут трещины, в них будет попадать влага – полное разрушение неизбежно. Сценарий возможен, но если бетонное основание защитить, выполнить с соблюдением технологических требований, учитывающих геологию грунта, то задание будет служить долго.

    Мелкозаглубленный ленточный фундамент

    МЗЛФ — вид обычного ленточного фундамента. Отличается меньшим объёмом конструкции, глубиной формирования в грунте.

    Используется для возведения легковесных зданий малой этажности, выполненных с использованием каркасных технологий, из пористых силикатных блоков, тонкостенных кирпичных построек. Общие технические характеристики позволяют использовать для домов до 3-х этажей включительно.

    МЗГФ распространен при строительстве на сложных почвах, с повышенной пучинистостью грунта. Малая площадь соприкосновения значительно уменьшает нагрузку на основание зимой – силы давления действуют только снизу, по касательной.

    Достоинства, недостатки

    Преимущества мелкозаглублённых оснований:

    • малые объёмы земляных работ;
    • меньший расход строительных материалов: бетон, арматура, гидро-, теплоизоляция, песок, гравий;
    • простота монтажа – не требуются знания, навыки;
    • соотношение цена-качество-время.
    • малая несущая нагрузка – малоэтажное строительство из легких строительных материалов;
    • меньшая прочность на излом, в сравнении с фундаментами заглубленного типа.

    Для каких грунтов используют

    Учитывая, что основание используется только для легковесных построек, применяют на всех видах грунта.

    Типы почв

    • Твердые, скалистые породы;
    • Сухие пески с крупной фракцией;
    • Суглинки, супеси;
    • Заболоченные, илистые;
    • Смешанные грунты.

    Для каждого типа почвы существуют рекомендации по строительству домов из разных материалов, использованию подушки, глубине заглубления. Однако, главное, что нужно помнить застройщику — использование немонолитных оснований без армирования на пучинистых почвах убедительно не рекомендуется.

    Пучинистые грунты, чем опасны

    Зимой, при отрицательных температурах вода, находящаяся в почве, замерзает, грунт расширяется, изменяется плотность, пласты приходят в движение, воздействуя на объекты, находящиеся в непосредственной близости. Процесс называется пучение грунта.

    Пучинистость

    Нагрузки внутри почвы возникают сильные, — монолитные тяжелейшие основы могут быть вытолкнуты из грунта. Для предотвращения применяются решения – заглубляют фундамент ниже уровня промерзания, формируют базы сверху почвы, создают плавающие подушки, полностью заменяют пучинистые грунты.

    Грунты различаются минеральным составом, который отличает их по признаку капиллярной активности, дренажа воды. Когда почва состоит из песка крупной фракции, вода не задерживается, а в глинистых — напротив. В первом случае зимой замерзать нечему, во втором – вода застынет, расшириться, почва «поползёт».

    Следующий критерий, влияющий на пучение – грунтовые воды. Чем ближе к поверхности, (дневному уровню), тем почвы более проблемные.

    Какие типы относятся к пучинистым

    Пучинистость грунта делят на несколько видов:

    • Слабо выраженные;
    • Средне выраженные;
    • Сильно выраженные;
    • Чрезмерно пучинистые.

    Выделяют грунт, лишённый свойства. Однако, обособление условно, нет почвы, на которую не действует вода, температура.

    • Мелкофракционный песок;
    • Глина, суглинок;
    • Супесь;
    • Илистые почвы.

    Все крупнофракционные варианты относят к твёрдым.

    Как защитить МЗЛФ от пучения

    Мелкозаглублённые основы наиболее устойчивы пучению, обустройство песчаной подушки – главное, основное решения для уменьшения нагрузок на МЗЛФ.

    Схема защиты

    Подушка из крупного песка, щебня хорошо проводит воду, нижний слой, соприкасающийся с базой, сухой, исключается пучение.

    Формируют систему водоотвода, дренажа, не дающую воде скапливаться рядом с ленточным основанием.

    Пошаговая инструкция по монтажу

    Порядок закладки МЗЛФ:

    • Межевание участка, разметка под основу;
    • Земляные работы;
    • Формирование подушки из крупного песка;
    • Монтаж опалубки;
    • Армирование;
    • Бетонирование, уход за бетонным основанием;
    • Дополнительные работы: гидроизоляция, засыпка.

    Подготовка траншеи

    Удаляется дерн, участок выравнивается по горизонтали. Колышками, строительной шнуркой производится межевание будущей базы. Колышки вбивают в узловые точки, шнурка натягивается между ними.

    Подготовка

    По разметке роют траншеи. Глубина определяется заранее — 20-40 см. Чем «сложнее» грунт, тем глубже траншея.

    Засыпают крупнофракционный песок, тщательно трамбуют, проливают водой, укладывают дренажный текстиль.

    Геотекстиль укрывают несколькими (минимум двумя) слоями гидроизоляции. Переходят к строительству опалубки.

    Монтаж опалубки

    Опалубка возводится для мелкозаглубленного вида фундамента, требований не предъявляется. Для работ можно использовать любой древесный материал: доски, плиты, панели, однако, для несъёмной опалубки, лучше использовать асбестоволокнистый плоский шифер, материал, устойчивый к агрессивной внешней среде, процессам гниения.

    Опалубка

    Сборку опалубки производят не по месту, предварительно изготавливают щиты, устанавливают на подготовленный в траншее каркас. Для надёжности, последний усиливают распорками, поперечинами.

    Армирование, вязка

    Армирование нужно для усиления прочности фундамента на изгиб, чтобы нагрузка от здания равномернее распределялась по площади бетонного основания – арматура должна соприкасаться по периметру. Армированный контур должен быть замкнут.

    Горизонтальных слоёв арматуры может быть несколько, будет передаваться основная нагрузка от здания к грунту.

    Материал — армированные стержни, толщиной 6-16 мм. Тонкие используют в качестве вспомогательных элементов каркаса, толстые – основной материал.

    Соединяют армированные элементы вязальной проволокой, методом скруток. Применяют мягкую стальную проволоку, толщиной 2-3 мм, заготавливают отрезки около 30 см, вяжут инструментом: ручным, полуавтоматическим, автономным.

    Армирование

    Вязка ручным способом: отрезок 30 см складывается пополам, обхватываются соединяемые прутки, остриё вязального крючка вставляется в петлю, образованную складыванием отрезка. Затем, цепляя другие концы крючком, начинают вращать инструмент – образуется скрутка. Для хорошего соединения узла, проволоку нужно натягивать.

    После окончания вязки, уточняют объём фундамента, заказывают бетон.

    Заливка

    Бетонирование должно происходить за одни сутки, — слой бетона должен быть один. При больших объёмах требуется тщательно организовать работу, договориться о доставке бетона.

    Для бетонирования основания нужно много бетона, придётся заказывать с доставкой в миксере.

    Бетон заливают двумя способами: по лотку, используя рукава. Подают с разных сторон, разровнять в опалубке значительно легче. Нужно следить за консистенцией раствора – должен быть достаточно жидким, однородным. Если состав слишком густой, нужно сообщить об этом оператору миксера, предусмотрено разбавление бетона водой.

    Жидкий бетон нужен для облегчения бетонирования, получения качественного фундамента, — если бетонный состав неоднороден, опалубка равномерно не заполнится.

    Бетонирование

    После окончания бетонирования, залитую опалубку укрывают от дождя, солнца. Если на улице жаркая погода, за бетоном придётся ухаживать – периодически поливать водой, чтобы при ускоренной сушке не пошел трещинами.

    Прочность бетон будет набирать не один месяц, но для продолжения строительных работ по возведению стен можно приступать уже через 4 недели.

    Видео – закладка фундамента:

    Завершающие этапы работы

    После набора основанием необходимой прочности, можно приступить к обработке гидроизолирующими средствами.

    Можно выделить средства, которые наносятся на фундамент механическим способом, методом покраски вручную, оборудованием, схожим с обычным пульверизатором.

    Гидроизоляторы в качестве основного вещества, используют битумную мастику. С добавлением добавок, приобретает свойства каучука. Для небольших объёмов рациональней использовать однокомпонентные составы, которые, в отличие от двухкомпонентных, наносятся вручную – кистью, шпателем.

    Жидкая резина защищает бетонные основания от влаги, находящихся в ней солей, устойчива к механическим воздействиям.

    Гидроизоляция

    Помимо гидроизоляции, производят утепление конструкции разными материалами:

    • Пенопласт – дешевый материал;
    • Пеноплекс – аналог пенопласта;
    • Полиэтилен вспененного типа;
    • Жидкий пеноплолистирол.

    Соединения между изолятором должны быть герметичными, щели обрабатывают монтажной пеной.

    После изоляционных работ, фундамент засыпают песком крупной фракции, мелкий гравием. Сверху формируют отмостку.

    Небольшое заключение

    Мелкозаглубленный фундамент используется для малых построек до 3-х этажей, местностей, где невозможно использовать обустройство традиционных фундаментов, с заглублением 70 см. Справляются с внешними нагрузками от дома, давлением почвы зимой.

    Несколько советов по МЗГФ – видео:

    Проектирование мелкозаглубленных фундаментов малоэтажных сельских зданий на пучинистых грунтах

    1. Введение

    Ввиду возросшего в последние годы строительства малоэтажных загородных домов, гаражей, сельхозпостроек стала актуальной проблема экономичных, но при этом, надежных фундаментов. Согласно классическим нормативным требованиям для одно-двух этажного здания требуется устройство фундамента на высоту еще одного этажа (в средней полосе России). Но даже для возведения Останкинской телебашни высотой 540м (инженер Н.В. Никитиным 1963-67г ) потребовался фундамент глубиной всего 4,6м т.е. менее 1% надземной части. Требование по устройству глубоких фундаментов (ниже глубины сезонного промерзания) обусловлено свойством грунтов, залегающих на большей части территории средней полосы – пучинистостью.

    2. Факторы пучинистости

    C точки зрения физико-механического строения – грунт представляет собой трех компонентную среду состоящую из минеральных частиц, воды (w) и пузырьков воздуха. При замораживании грунт переходит в более сложную, четырехкомпонентную, систему состоящую минеральных частиц, воды, пузырьков воздуха и льда, который в пылевато-глинистых грунтах может занимать до 50% объема грунта. С одной стороны, лед в мерзлом грунте служит “цементом” между отдельными минеральными частицами. С другой стороны, лед является заполнителем пор грунта и его разрыхлителем при промерзании (пучении).

    В качестве подготовки основания общепринятым мероприятием является устройство подушки из непучинистых материалов минимально необходимой толщины.

    Нормальные силы морозного пучения в большинстве случаев превышают вес надфундаментного строения малоэтажных зданий, и поэтому конструктивные мероприятия должны быть направлены на снижение деформаций выпучивания до предельно допустимых величин (см. табл.6). Практически это выполняется подбором толщины подушки таким образом, что бы деформации основания не превышали указанных значений либо “оставшиеся” силы пучения (см. табл.4) не превышали вес надфундаментной части здания (сооружения).

    Табл.6. Предельные деформации малоэтажных зданий и сооружений

    Табл.7. Предварительный подбор подушки для малонагруженных зданий и сооружений (по данным В.И.Федорова)

    Толщина подушки под подошвой фундамента назначается в зависимости от пучинистости грунта основания и материала подсыпки. Подсыпка может устраиваться как в зараннее устроенных траншеях, так и в виде насыпи над дневной поверхностью грунта (после снятия растительного слоя). Подсыпка позволяет уменьшить глубину сезонного промерзания грунта, снизить температурные градиенты на поверхности, а также создать дополнительный пригруз за счет собственного веса. Эти факторы приводят к уменьшению абсолютных величин, скоростей и значений нормальных удельных сил морозного пучения.

    В качестве подсыпки используется непучинистые материалы, в основном пески средне- и крупнозернистые, гравий (обычно в виде смеси с песком). так же возможно использование теплоизоляционных материалов: шлака, шунгезитового или керамзитового гравия и тп. В последнем случае высота подушки может быть уменьшена ввиду уменьшения глубины промерзания грунта. При применение искусственных насыпных материалов прочность подсыпки должна быть проверена расчетом на действие нагрузок под подошвой фундамента от веса (расчетных сил) надземной части здания.

    Фундаментов на пучинистых грунтах , как правило, выполняются в виде железобетонной ленты или монолитного железобетонного пояса, входящего в состав конструкции сборных фундаментов.

    Ширину железобетонных поясов для наружных стен принимают с выносом от наружной грани на 0,5 кирпича (> 120 мм) и с утеплением (для ликвидации промерзания); для внутренних стен ширина принимается по ширине стены. Пояса (ленты) устраиваются по расчету, шириной не менее 250 мм, высотой не менее 150 мм. Бетон – класса B15, Армирование двойное (сверху и снизу). Продольное армирование из 4 – 8 стержней диаметром 10 – 20мм. Хомуты из гладкой арматуры диаметром 8 мм с шагом не реже 3/4 высоты пояса и не реже 200 мм. (Минимальное армирование см. табл. ниже)

    Армокаменные пояса устраиваются высотой не менее 300 мм на ширину кладки в количестве 4 – 10 стержней диаметром 12 мм в каждом шве кладки (армопояса). Марка раствора не ниже М75. Толщина швов кладки должна превышать диаметр арматуры не менее, чем на 4 мм. Минимальная площадь сечения продольной арматуры приведена в таблице .

    Табл.8 . Минимальная площадь сечения продольной арматуры

    Ввиду того, что на практике учесть все факторы деформирования грунта при морозном пучении бывает достаточно сложно, то, по опыту проектирования расчет, поясов (лент) следует производить по следующей расчетной схеме. Принимается произвольная зона фундамента диаметром 6 м. где лента (система лент) может при морозном пучении (осадки) грунта оказаться в “висячем” состоянии, где расчет ведется как свободно-лежащей балки (системы балок) от нагрузки надфундаментонй части (с учетом веса фундамента). По углам здания такая область принимается как консольно-заделанная балка (система балок) вылетом 3 м. При устройстве малозаглубленной фундаментной плиты принимается аналогичная схема расчета.

    Ссылка на основную публикацию
    Adblock
    detector