Факторы влияющие на глубину заложения фундамента

Факторы влияющие на глубину заложения фундамента

§ 16.1. Основания. Классификация и расчет

Прочность и устойчивость любого сооружения прежде всего зависят от надежности основания и фундамента.

Основанием считают слои грунта, залегающие ниже подошвы фундамента и в стороны от него, воспринимающие нагрузку от сооружения и влияющие на устойчивость фундамента и его перемещения. Проектирование оснований зданий и сооружений зависит от большого количества факторов, основными из которых являются: геологическое и гидрогеологическое строение грунта; климатические условия района строительства; конструкция сооружаемого здания и фундамента; характер нагрузок, действующих на грунт основания, и т.д. Основания под фундаменты зданий и сооружений бывают естественными и искусственными.

Естественными основаниями называют грунты, которые в условиях природного залегания обладают достаточной несущей способностью, чтобы выдержать нагрузку от возводимого здания или сооружения. Естественные основания не требуют дополнительных инженерных мероприятий по упрочнению грунта; их устройство заключается в разработке котлована на расчетную глубину заложения фундамента здания или сооружения. К грунтам, пригодным для устройства естественных оснований, относятся скальные и нескальные.

Скальные грунты представляют собой залежи изверженных, осадочных и метаморфических горных пород (граниты, известняки, кварциты и др.). Встречаются они в виде сплошного массива или отдельных трещиноватых пластов. Они обладают большой плотностью, а следовательно, и водоустойчивостью и являются прочным основанием для любого вида сооружений. К нескальным грунтам относятся крупнообломочные, песчаные и глинистые грунты. Крупнообломочные грунты (щебень, гравий, галька) представляют собой куски, образовавшиеся в результате разрушения скальных пород, с размерами частиц более 2 мм. Они уступают по прочности скальным грунтам. Если крупнообломочные грунты не подвержены воздействию грунтовых вод, они также являются надежным основанием.

Песчаные грунты представляют собой частицы горных пород крупностью 0,1. 2 мм. Пески крупностью 0,25. 2 мм обладают значительной водонепроницаемостью и поэтому при замерзании не 1зспучиваются. Прочность и надежность песчаных оснований зависят от плотности и мощности залегающего слоя песка: чем больше мощность залегания и равномерней плотность слоя песка, тем прочнее основание. При регулярном воздействии воды прочность песчаного основания резко снижается.

Глинистые грунты представляют собой тонкодисперсные частицы чешуйчатой формы размером менее 0,005 мм. Сухое глинистое основание может выдерживать большие нагрузки от массы зданий и сооружений. С увеличением влажности глины резко падает ее несущая способность. Влияние положительных и отрицательных температур вызывает во влажной глине усадку при высыхании и вспучивание при замерзании воды в порах глинистого грунта. Разновидностью глинистых грунтов являются супеси, суглинки и лёссы.

Супесчаные грунты представляют собой смесь песка и глинистых частиц в количестве 3. 10 %. Суглинистые грунты состоят из песка и содержат 10. 30 % глинистых частиц. Эти виды грунтов могут использоваться в качестве естественных оснований (если они не подвержены увлажнению). По своей прочности и несущей способности они уступают песчаным и сухим глинистым грунтам. Отдельные виды супесей, подверженных регулярному воздействию грунтовых вод, становятся подвижными. Поэтому они получили название плывунов. Этот вид грунтов непригоден в качестве естественного основания.

Лёссовые грунты -г- то частицы пылеватых суглинков со сравнительно постоянным гранулометрическим составом. Лёссовые грунты в сухом состоянии могут служить надежным основанием. При увлажнении и воздействии нагрузок лёссовые грунты сильно

уплотняются, в результате чего образуются значительные просадки. Поэтому они называются просадочными.

Наименование грунтов, а также критерии выделения грунтов со специфическими свойствами и их характеристики приведены в СНиП «Основания зданий и сооружений. Нормы проектирования».

Искусственными основаниями называют грунты, которые по механическим свойствам в своем природном состоянии не могут выдерживать нагрузки от зданий и сооружений. Поэтому для упрочнения слабых грунтов необходимо выполнять различные инженерные мероприятия. К слабым относятся грунты с органическими примесями и насыпные грунты. Грунты с органическими примесями включают: растительный грунт, ил, торф, болотный грунт. Насыпные грунты образуются искусственно при засыпке оврагов, прудов, мест свалки. Перечисленные грунты неоднородны по своему составу, рыхлые, обладают значительной и неравномерной сжимаемостью. Поэтому в качестве оснований их используют только после укрепления уплотнением, цементацией, силикатизацией, битумизацией или термическим способом.

Расчет оснований по второй группе предельных состояний (по деформациям) ограничивает деформации надфундаментных конструкций сооружения такими пределами, при которых еще не нарушается нормальная эксплуатация сооружения.

В связи с расчетом оснований сооружений по указанным выше предельным состояниям оценку грунтов производят по прочности (устойчивости) и по их способности деформироваться под нагрузкой (по сжимаемости). Для оценки прочности грунтов и расчета фундаментов по первой группе предельных состояний необходимо уметь определять расчетные сопротивления грунтов основания сжатию. Для оценки способности оснований деформироваться под нагрузками и определения осадок фундаментов необходимо знать характеристики сжимаемости грунтов.

Читайте также:  Розы в коробке новая голландия

Основными требованиями, предъявляемыми к фундаментам, явля

ются: прочность, устойчивость, сопротивляемость влиянию атмосферных условий и отрицательных температур, долговечность, соответствующая эксплуатационному сроку службы надземной части зданий и сооружений, индустриальность устройства конструкций, экономичность.

По форме в плане фундаменты делятся на ленточные, столбчатые, сплошные и свайные. Ленточные фундаменты выполняют в виде непрерывных стен (16.1), столбчатые — в виде системы отдельно стоящих столбов (16.2) и сплошные — в виде сплошной плиты прямоугольного или ребристого сечения под все здание (16.3).

По виду материала фундаменты бывают железобетонные, бетонные, бутовые, бутобетонные, кирпичные и деревянные. Под все ответственные здания и сооружения, как правило, устраивают железобетонные фундаменты.

По характеру работы под нагрузкой фундаменты делят на жесткие и гибкие, по способу производства

(изготовления) — на сборные и монолитные. Фундаменты под железобетонные колонны. Под железобетонные колонны применяют железобетонные сборные и монолитные фундаменты стаканного типа. Сборные фундаменты могут состоять из одного железобетонного блока (башмака) стаканного типа или из железобетонного блока-стакана и одной или нескольких опорных плит под ним. Монолитные железобетонные фундаменты имеют симметричную ступенчатую форму с двумя или тремя прямоугольными ступенями и подколенником, в котором размещен стакан для колонны. Дно стакана, как правило, располагается на 50 мм ниже проектной отметки низа колонны, чтобы иметь возможность компенсировать неточности ъ размерах и заложении фундаментов.

Фундаменты под колонны проектируют из бетона классов В10, В12,5, В15. Армирование их осуществляют в соответствии с расчетом, г В качестве рабочей арматуры применяют чаще всего горячекатаную,’ сталь класса A-IL

Фундаменты под стены. Под стены зданий и сооружений различного назначения устраивают столбчатые, ленточные или свайные фундаменты.

Столбчатые фундаменты под стены устраивают при небольших нагрузках и прочных основаниях. Их применяют, как указывалось выше, в основном в промышленном строительстве в каркасных зданиях. В жилых и гражданских их проектируют, как правило, в малоэтажных зданиях без подвалов. Столбчатые фундаменты выполняют в виде деревянных стульев и в форме столбов квадратного, прямоугольного и трапецеидального сечений из керамического кирпича, бута, бетона, железобетона и других материалов.

Ленточные фундаменты могут быть сборными и монолитными. В настоящее время их чаще возводят из сборных бетонных и железобетонных блоков (см. 16.1). Сборные элементы для ленточных фундаментов унифицированы и выпускаются промышленностью для любых зданий под различные нагрузки, в виде фундаментных блоков-подушек и стеновых блоков разной ширины. Стеновые блоки изготовляют из бетона М150, блоки-подушки— из бетона марок 150. 2Q0. Блоки-подушки армируют горячекатаной сталью класса А-П. Монолитные ленточные фундаменты устраивают из бетона и железобетона, бута, бутобетона и других материалов. Свайным фундаментом называют фундамент, в котором для передачи нагрузки от сооружения на грунт используют сваи (16.4). Он состоит из свай и объединяющей их жесткой связи. Жесткая связь оголовков свай осуществляется специальным устройством — ростверком или плитами перекрытий. В соответствии С этим свайные фундаменты подразделяются на ростверковые и безростверковые. Свайные фундаменты устраивают там, где

необходима передача значительных нагрузок на слабые водонасы-щенные грунты, когда производство большого объема земляных работ ! для устройства основания под другае виды фундаментов технически невыполнимо или экономически нецелесообразно.

В зависимости от нагрузок, действующих на фундамент, сваи в нем располагают: по одной —под отдельные опоры; рядами — под стеновые конструкции; кустами —под колонны; свайными полями —под здания и сооружения малой площади со i значительными нагрузками. Сваи классифицируют по различным признакам.

По материалу сваи бывают железобетонные, бетонные, стальные и деревянные. Железобетонные сваи в свою очередь делят на сборные и монолитные. Наиболее распространены сборные сваи.

Их изготовляют двух видов: сплошные — квадратного сечения в плане и трубчатые — цилиндрические. Бетонные сваи, как правило, выполняют МОНОЛИТНЫМИ, с разными диаметрами и глубиной заложения; стальные — из двутавров, швеллеров, труб. Вследствие дефицитности металла и неустойчивости их к коррозии стальные сваи применяют редко. В лесной и деревообрабатывающей промышленности часто применяют деревянные сваи. Их изготовляют из древесины хвойных

пород, оборудуя нижний конец стальным башмаком, а верхний — бугелем (стальное кольцо для защиты от повреждения при забивке).

Читайте также:  Трехфазный насос для отопления

По способу —изготовления и погружения в грунт сваи делят на забивные и набивные. Забивные сваи выполняются сборными железобетонными, стальными или деревянными. Их погружают (забивают) в грунт специальными механизмами путем забивки, вдавливания, вибрации, ввинчивания (винтовые стальные сваи). Набивные сваи относятся к монолитным. Их устраивают непосредственно в грунте из бетона или железобетона с помощью специальных обсадных труб, погружаемых в предварительно устроенные в грунте скважины. Набивные железобетонные сваи применяют при больших нагрузках на фундаменты, они имеют диаметр до 1000 мм и глубину залегания 30 м и более.

По характеру работы в грунте сваи делят на висячие (16.4, б) и сваи-стойки (16.4, а). Сваи-стойки проходят через слабый грунт и нижними концами опираются на прочное основание, передавая на него всю нагрузку от здания. Висячие сваи не достигают прочного грунта, а лишь уплотняют слабый грунт. Нагрузку от здания висячие сваи воспринимают главным образом за счет сил трения, возникающих между их боковой поверхностью и грунтом.

Когда приступают к строительству своего первого дома, всегда приходится искать ответы на множество вопросов, если дело не поручено специалисту. Справиться со всеми работами, когда постройка имеет несложную конструкцию, под силу любому, но только при максимально серьезном отношении к делу.

Первое, что начинает интересовать строителя-любителя при возведении дома, – это какой является оптимальная глубина фундамента. Однозначного ответа на такой вопрос дать нельзя, так как какой будет глубина фундамента, зависит от многих факторов, к которым относятся:

  • • вес постройки;
  • • материал, из которого изготавливается фундамент;
  • • тип основания;
  • • качество почвы;
  • • глубина промерзания фундамента;
  • • глубина залегания грунтовых вод.

Все это влияет на расчеты при определении глубины заложения фундамента. Когда нет полной уверенности в том, что удастся безошибочно самостоятельно провести все вычисления, надо непременно обратиться к профессионалам. В противном случае очень велика вероятность возникновения серьезных проблем с основанием в процессе эксплуатации. Только выяснив, какой глубины должен быть фундамент под дом, можно переходить к строительству.

Грунт и глубина

От свойств грунта, на котором возводится постройка, зависит и глубина заложения фундамента. Для того чтобы определить ее правильно, требуется точно знать тип почвы.

Так, в том случае если строительство производится в районе со скальным грунтом, глубина основания под дом будет наименьшей. Возможен даже вариант без заглубления, при котором плита фундамента обустраивается просто на поверхности. Скальный грунт является самым устойчивым, и потому строительство на нем основания дома максимально упрощается. Тут основную роль играет верный расчет не столько глубины, сколько ширины фундамента.

Когда речь идет о подвижных и ненадежных типах грунта (вроде торфа), применять необходимо свайный фундамент, глубина залегания которого должна быть такой, чтобы достигать устойчивого слоя грунта. Для ее определения необходимо провести пробное бурение, которое и покажет, во сколько метров глубиной необходим фундамент. Чаще всего достаточно бывает глубины в два – четыре метра.

Довольно распространенными являются пучинистые почвы. Они подвергаются сезонному вспучиванию, и потому уровень максимального промерзания почвы определяет здесь необходимую глубину фундамента. Она должна быть непременно больше уровня промерзания, что поможет минимизировать проблемы из-за сезонного вспучивания грунта. Неверный выбор глубины фундамента в таких условиях может привести к разрушению постройки. При строительстве ленточного фундамента малая глубина заложения – не лучшее решение.

Когда грунт песчаный или суглинистый, а постройка не обладает значительным весом, без сомнения, можно применять мелкозаглубленный фундамент, глубина которого обычно не бывает более пятидесяти сантиметров. На таком грунте глубина траншеи под фундамент такова, что прокопать ее можно без привлечения специальной техники. Глубина ленточного фундамента в этом случае зависит в основном от веса дома.

Другие важные факторы

Грунтовые воды значительно определяют то, на какую глубину копать фундамент. Игнорировать расположение водоносного слоя при строительных работах недопустимо. Если строительство идет на скальном грунте, то проблем из-за грунтовых вод возникнуть не может, и на глубину закладки фундамента этот показатель не повлияет.

Когда строят на мелком песчаном грунте, и грунтовые воды находятся значительно ниже уровня промерзания, глубина фундамента под дом не будет зависеть от их расположения. В том же случае если водоносный слой достаточно близко, но ниже уровня промерзания, следует постараться оставить между ним и подошвой фундамента расстояние не менее пятидесяти сантиметров. Такая глубина закладки фундамента позволит избежать промокания основания.

Читайте также:  Живые изгороди классификация ассортимент посадка и уход

В различных регионах грунт промерзает неодинаково, и это необходимо учитывать, решая, какой глубины должен быть фундамент. Для начала надо представить степень промерзания грунтов в том или ином районе, и для этого стоит воспользоваться специальной картой.

С целью более точного определения глубины заложения фундамента, будь он ленточный или монолитный, стоит произвести расчет при помощи онлайн калькулятора. В этом случае риск ошибки будет минимизирован. Для того же чтобы получить абсолютно точный ответ, необходимо обратиться к помощи профессионалов. Самостоятельный расчет глубины обустрйоства фундамента с применением специальных формул также дает хороший результат.

Если не планируется строительство мелкозаглубленного основания, важно помнить, что глубина фундамента для дома должна быть более уровня промерзания почвы. Иначе основание будет повреждено при сезонных подвижках грунта.

Вес строения

От того какой вес будет иметь дом, зависит глубина, на которую приедтся закладывать фундамент. В том случае если фундамент нужен для одноэтажного дома из пеноблоков, делать его очень мощным со значительной глубиной залегания нет необходимости.

При строительстве основания для двухэтажного дома из пеноблоков глубину фундамента придется сделать достаточно большей, так как такая постройка будет иметь значительный вес. Несмотря на это, стоит помнить, что глубина фундамента для строения из пеноблоков все же меньше, чем для такого же, но из более тяжелых материалов.

Правильно определенная глубина заложения фундамента позволяет создать надежное основание для своего загородного дома.

Выбор глубины заложения фундамента является одним из основных этапов проектирования. При решении этого вопроса выбирается несущий слой грунта основания, т.е. слой, который будет воспринимать давление от сооружения и передавать на нижележащие подстилающие слои. Во многих случаях, чем выше закладывается подошва, тем дешевле стоимость работ по устройству фундаментов. Поэтому фундаменты стремятся закладывать по возможности на меньшую глубину. Однако часто самые верхние слои грунта не соответствуют требованиям, предъявляемым к грунтам оснований, из-за большой сжимаемости.

Поэтому при назначении глубины заложения фундамента необходимо выбрать несущий слой грунта, который совместно с подстилающими слоями обеспечивал бы развитие осадки при уплотнении грунтов не выше предельно допустимого значения и отсутствие перемещений фундаментов после загасания осадок. Решая это вопрос, учитывают три основных фактора:

1.Инженерно-геологические условия площади строительства;

2.Климатические воздействия на верхние слои грунта;

3.Особенности сооружений как возводимых, так и расположенных по соседству.

Инженерно — геологические условия площадки строительства Каждая площадка строительства обладает своими специфическими особенностями. Прежде всего, напластование грунтов сугубо индивидуально. Трудно найти даже две площадки с совершенно одинаковыми расположением слоёв грунта. Для схематизации все грунты делятся на две условные категории: "слабые" и "надёжные".

Слабыми называют грунты, которые не могут быть надёжными основаниями проектируемого сооружения, если их использовать в качестве несущего слоя при устройстве фундаментов в открытых котлованах.

Надёжными называют грунты, которые обеспечивают требуемое существование проектируемого сооружения. Необходимо обратить внимание на относительность понятия "слабый" и "надёжный" грунт. Эти понятия связывают с проектируемым сооружением. Если проектируются лёгкое сооружение или сооружение, несущие конструкции которого допускают развитие больших и неравномерных осадок, то даже сильно сжимаемые грунты будут относиться к категории "надёжных" и наоборот.

Климатические воздействия на верхние слои грунта

Под воздействием промерзания и простаивания, высыхания и увлажнения верхние слои грунта могут менять свой объём. Так же фактор климатического воздействия, можно назвать фактором влияния окружающей среды на технологический процесс возведения фундамента. То, что инженеры выделяют это фактор, показывает, какое важное значение они придают окружающей среде и в частности климату при проектировании сооружений. Параметр фундамента также зависит от степени сейсмостойкости того или иного строения, большие горизонтальные силы , вызываемые от колебания почвы иногда предопределяют как площадь, так и высоту фундамента.

Особенности сооружений. К особенностям сооружения относятся: наличие подвальных помещений, приямков, глубоких фундаментов под оборудование, примыкание к фундаментам ранее построенных или в будущем возводимых сооружений, характер подземного хозяйства.

Ссылка на основную публикацию
Adblock detector