Рекомендации по проектированию и расчету малозаглубленных фундаментов на пучинистых грунтах

ПРЕДИСЛОВИЕ

Пирамидальные и короткие буронабивные сваи являются эффективными конструкциями нулевого цикла малоэтажных агропромышленного комплекса. Использование фундаментов из коротких свай в морозоопасных, пучинистых грунтах ограничено действующими нормативными документами. Выполнение требования норм, согласно которому не допускаются даже незначительные перемещения свай, вызванные пучением грунта, приводит к увеличению их длины, что резко ухудшает технико-экономические показатели свайных фундаментов.

Вместе с тем, требование недопустимости выпучивания свай не является оправданным, так как любое здание и сооружение в состоянии переносить некоторые неравномерные деформации оснований. Применение фундаментов из коротких свай базируется на принципиально новом подходе к их проектированию, в основу которого положен расчет по деформациям пучения. Подобный подход использован и при проектировании мелкозаглубленных фундаментов. Положительный опыт строительства и эксплуатации зданий с мелкозаглубленными фундаментами о его правомерности.

При конструировании фундаментов из коротких свай используется тот же принцип, что и при конструировании мелкозаглубленных столбчатых фундаментов: фундаментные балки, цокольные панели объединяются в единую систему, образуя достаточно жесткую горизонтальную раму.

Такая система перераспределяет неравномерные перемещения отдельных свай, выравнивает их, что в конечном итоге уменьшает относительные деформации фундаментов и надземных конструкций зданий.

При проектировании свайных фундаментов так же, как и мелкозаглубленных, выдвигается требование, чтобы абсолютные и относительные деформации пучения не превосходили предельно допустимых. Последние зависят от конструктивных особенностей зданий и регламентируются ВСН 29-85.

Для свайных фундаментов, в несущей способности которых большой удельный вес составляет несущая способность боковой поверхности, необходимо выполнять условие отсутствия остаточных деформаций пучения.

Необходимо, чтобы при оттаивании грунта сваи возвращались в первоначальное положение, т.е. их осадки должны быть не меньше, чем подъемы, вызванные силами пучения.

Таким образом, при проектировании коротких свай их геометрические размеры должны обеспечивать необходимую несущую способность, а действующая нагрузка должна обеспечивать регламентированный подъем и возвращение сваи после оттаивания грунта в первоначальное положение.

В последние годы ЦНИИЭПсельстроем проведены обширные исследования взаимодействия свайных фундаментов с пучинистыми грунтами. Испытания фундаментов выполнены на площадках, сложенных грунтами с разной степенью пучинистости. На основе результатов исследований обоснована техническая возможность применения коротких свай в пучинистых грунтах, разработаны методы их расчета по деформациям пучения.

Положения настоящих «Рекомендаций» апробированы при проектировании и строительстве свайных фундаментов для жилых домов усадебного типа. В настоящее время на пучинистых грунтах с использованием таких фундаментов построено более 600 домов в Омской, Пермской, Саратовской, Ярославской и др. областях. За многими их этих зданий ведутся инструментальные наблюдения, свидетельствующие о надежной работе фундаментов из коротких свай. Вместе с тем, применение таких фундаментов взамен ленточных из сборных блоков, закладываемых ниже глубины промерзания грунта, позволило уменьшить расход бетона на 30. 60 %, объем земляных работ — на 80. 90 %, трудозатраты — в 1,5. 2 раза.

«Рекомендации» разработаны кандидатами технических наук В.С. Сажиным и В.Я. Шишкиным. В работе над ними принимали участие инженеры Л.М. Зарбуев, К.Ш. Погосян, Т.А. Приказчикова (ЦНИИЭПсельстрой), кандидат технических наук А.Г. Бейрит, инженер А.П. Айдаков (Мосгипрониисельстрой) и кандидат технических наук В.Н. Зекин (Пермский ГСХИ).

«Рекомендации» распространяются на проектирование фундаментов из коротких (длиной до 4 м) пирамидальных и буронабивных свай малоэтажных (до двух этажей включительно) сельских зданий, строящихся на слабо- и среднепучинистых грунтах при нормативной глубине промерзания не более 1,7 м.

При этом должны соблюдаться требования, предусмотренные СНиП 2.02.01-83 с изменениями к нему № 211, другими соответствующими общесоюзными документами.

1. Общие положения

1.1. Расчет свайных фундаментов следует производить по несущей способности и по деформации пучения. Деформации фундаментов, вызванные морозным пучением грунтов, не должны превосходить предельных деформаций, которые зависят от конструктивных особенностей зданий.

1.2. При проектировании свайных фундаментов на пучинистых грунтах необходимо предусматривать мероприятия (инженерно-мелиоративные, строительно-конструктивные и др.), направленные на уменьшение деформаций зданий и сооружений.

Выбор типа и конструкции фундамента, способа подготовки основания и других мероприятий по уменьшению неравномерных деформаций здания от морозного пучения должен решаться на основе технико-экономического анализа с учетом конкретных условий строительства.

2. Конструктивные мероприятия при использовании свайных фундаментов в пучинистых грунтах

2.1. Для зданий с малонагруженными фундаментами следует применять такие конструктивные решения, которые направлены на снижение сил морозного пучения и деформаций конструкций зданий, а также на приспособление зданий к неравномерным перемещениям оснований.

2.2. Конструктивные мероприятия назначаются в зависимости от типа свайного фундамента, конструктивных особенностей здания и степени пучинистости грунта основания, определяемой в соответствии с «Ведомственными строительными нормами по проектированию мелкозаглубленных фундаментов малоэтажных сельских зданий на пучинистых грунтах» (ВСН 29-85).

2.3. В зданиях с несущими стенами короткие буронабивные сваи на среднепучинистых грунтах должны быть жестко связаны между собой фундаментными балками (ростверками), объединенными в единую рамную систему. При безростверковом решении фундаментов крупнопанельных зданий жестко соединяются между собой цокольные панели.

На практически непучинистых и слабопучинистых грунтах элементы ростверков соединять между собой не требуется.

2.4. При использовании в зданиях с несущими стенами пирамидальных свай требование жестко соединять между собой элементы ростверков следует выполнять при строительстве на среднепучинистых (с интенсивностью пучения более 0,05) грунтах. Интенсивность пучения грунта определяется в соответствии с ВСН 29-85.

2.5. В необходимых случаях для увеличения жесткости стен зданий, строящихся на среднепучинистых грунтах, следует предусматривать устройство армированных или железобетонных поясов над проемами верхнего этажа и в уровне перекрытий.

2.6. При устройстве свайных фундаментов необходимо предусматривать зазор между ростверками и планировочной поверхностью грунта, который должен быть не менее расчетной деформации пучения ненагруженного грунта. Последняя определяется в соответствии с ВСН 29-85.

2.7. Протяженные здания следует разрезать по всей высоте на отдельные отсеки, длина которых принимается: для слабопучинистых грунтов до 30 м, среднепучинистых — до 25 м.

2.8. Секции зданий, имеющие разную высоту, следует устраивать на раздельных фундаментах.

3. Расчет оснований свайных фундаментов на действие вертикальных нагрузок

3.1. Расчетная вертикальная нагрузка Р, кН, допускаемая на сваю определяется по формуле

(3.1)

где N — расчетная нагрузка, передаваемая на сваю;

Читать еще:  Фундамент своими руками под баню из пеноблоков своими руками

Fd — расчетная несущая способность сваи по грунту;

— коэффициент надежности, принимаемый равным 1,25, если несущая способность сваи определена по результатам полевых испытаний статической нагрузкой или расчетом по деформациям.

3.2. Расчетная несущая способность короткой буронабивной сваи по грунту определяется по формуле

(3.2)

где К — коэффициент пропорциональности, равный отношению нагрузки на пяту сваи к общей нагрузке при предельной осадке сваи S , принимаемой равной 8 см: коэффициент К зависит от отношения длины сваи l к ее диаметру d и консистенции грунтов. Для грунтов твердой и полутвердой консистенции при l / d 3,75 К=0,45; при 3,75 3 ;

l — длина участка сваи, на котором давление бетонной смеси на стенки скважины линейно возрастает с глубиной, l = 2 м;

— относительная усадка бетона при твердении в контакте с грунтом: при показатели текучести грунта 0,20 J L -4 , при 0 JL -4 , при JL -4 ;

Е , — соответственно расчетный модуль деформации и коэффициент Пуассона грунта.

Входящие в формулу (3.3) удельное сопротивление с1 и угол внутреннего трения грунта с учетом его упрочнения при бетонировании сваи равны: ; с1 = с I n , где , с I расчетный угол внутреннего трения и расчетное сцепление грунта естественного сложения; n — коэффициент, принимаемый равным 1,8; 1,4; 1,3 и 1,2 соответственно для грунтов твердой, полутвердой, тугопластичной и мягкопластичной консистенции.

Примечание . При неоднородном в пределах длины сваи грунте в расчет вводятся средневзвешенные значения используемых характеристик.

3.3. Расчетная несущая способность пирамидальных свай и забивных блоков определяется по ВСН 26-84 «Проектирование и устройство пирамидальных свай и забивных блоков для малоэтажных сельских зданий».

4. Расчет свайных фундаментов по деформациям пучения грунта

4.1. Расчет свайных фундаментов по деформациям пучения производится исходя из следующих условий:

h S и ; (4.1)

S от h ; (4.2)

(4.3)

где h — подъем наименее нагруженной сваи, вызванный пучением грунта;

S от — осадка сваи после оттаивания грунта;

— относительная деформация фундамента;

S и , — соответственно предельные абсолютные и относительные деформации пучения фундамента которые допускается принимать по таблице.

Предельные деформации фундаментов

Конструктивные особенности зданий

Предельные деформации пучения S и , см

Предельные относительные деформации пучения м

РЕКОМЕНДАЦИИ ПО ПРОЕКТИРОВАНИЮ ОСНОВАНИЙ И ФУНДАМЕНТОВ НА ПУЧИНИСТЫХ ГРУНТАХ

Добавил: Александр Кулагин

Дата: [04.10.2013]

РЕКОМЕНДАЦИИ ПО ПРОЕКТИРОВАНИЮ ОСНОВАНИЙ И ФУНДАМЕНТОВ НА ПУЧИНИСТЫХ ГРУНТАХ

ОРДЕНА ТРУДОВОГО КРАСНОГО ЗНАМЕНИ НАУЧНО-ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ ИНСТИТУТ ОСНОВАНИЙ И ПОДЗЕМНЫХ СООРУЖЕНИЙ ГОССТРОЯ СССР

РЕКОМЕНДАЦИИ
ПО ПРОЕКТИРОВАНИЮ ОСНОВАНИЙ И ФУНДАМЕНТОВ НА ПУЧИНИСТЫХ ГРУНТАХ

ИЗДАТЕЛЬСТВО ЛИТЕРАТУРЫ ПО СТРОИТЕЛЬСТВУ

1. ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ

2. ОСНОВНЫЕ ПОЛОЖЕНИЯ ПО ПРОЕКТИРОВАНИЮ

3. ИНЖЕНЕРНО-МЕЛИОРАТИВНЫЕ МЕРОПРИЯТИЯ

4. СТРОИТЕЛЬНО-КОНСТРУКТИВНЫЕ МЕРОПРИЯТИЯ ПРОТИВ ДЕФОРМАЦИИ ЗДАНИЙ И СООРУЖЕНИЙ ПРИ ПРОМЕРЗАНИИ И ПУЧЕНИИ ГРУНТОВ

5. ТЕРМОХИМИЧЕСКИЕ МЕРОПРИЯТИЯ

6. ОСОБЕННОСТИ ТРЕБОВАНИЙ К ПРОИЗВОДСТВУ РАБОТ ПО НУЛЕВОМУ ЦИКЛУ

ПРИЛОЖЕНИЕ I Примеры расчета фундаментов зданий и сооружений на устойчивость при промерзании сильнопучинистых грунтов

ПРИЛОЖЕНИЕ II Предложения по конструктивным приспособлениям столбчатых и ленточных фундаментов к условиям строительства на пучинистых грунтах.

«Рекомендации по проектированию оснований и фундаментов на пучинистых грунтах» составлены по результатам научных исследований и обобщения передового опыта фундаментостроения на пучинистых грунтах.

В Рекомендациях изложены инженерно-мелиоративные, строительно-конструктивные и термохимические мероприятия по борьбе с вредным влиянием морозного пучения грунтов на фундаменты зданий и сооружений, а также даны основные требования к производству строительных работ по нулевому циклу.

Рекомендации предназначены для инженерно-технических работников проектных и строительных организаций, которые осуществляют проектирование и строительство фундаментов зданий и сооружений на пучинистых грунтах.

ПРЕДИСЛОВИЕ

Действие сил морозного пучения грунтов ежегодно наносит народному хозяйству большой материальный ущерб, заключающийся в снижении сроков службы зданий и сооружений, в ухудшении условий эксплуатации и в больших денежных затратах на ежегодный ремонт поврежденных зданий и сооружений, на исправление деформированных конструкций.

В целях снижения деформаций фундаментов и сил морозного выпучивания Научно-исследовательским институтом оснований и подземных сооружений Госстроя СССР на основании проведенных теоретических и экспериментальных исследований с учетом передового опыта строительства разработаны новые и усовершенствованы уже существующие в настоящее время мероприятия против деформации грунтов при их промерзании и оттаивании.

Обеспечение проектных условий прочности, устойчивости и эксплуатационной пригодности зданий и сооружений на пучинистых грунтах достигается применением в практике строительства инженерно-мелиоративных, строительно-конструктивных и термохимических мероприятий.

Инженерно-мелиоративные мероприятия являются коренными, поскольку они направлены на осушение грунтов в зоне нормативной глубины промерзания и на снижение степени увлажнения слоя грунта на глубине 2-3 м ниже глубины сезонного промерзания.

Строительно-конструктивные мероприятия против сил морозного выпучивания фундаментов направлены на приспособление конструкций фундаментов и частично надфундаментного строения к действующим силам морозного пучения грунтов и к их деформациям при промерзании и оттаивании (например, выбор типа фундаментов, глубины их заложения в грунт, жесткости конструкций, нагрузок на фундаменты, анкеровки их в грунтах ниже глубины промерзания и многие другие конструктивные приспособления).

Часть предлагаемых конструктивных мероприятий приведена в самых общих формулировках без надлежащей конкретизации, как, например, толщина слоя песчано-гравийной или щебеночной подушки под фундаментами при замене пучинистого грунта непучинистым, толщина слоя теплоизолирующих покрытий во время строительства и на период эксплуатации и др.; более детально даются рекомендации по размерам засыпки пазух непучинистым грунтом и по размерам теплоизоляционных подушек в зависимости от глубины промерзания грунтов по опыту строительства.

В помощь проектировщикам и строителям приводятся примеры расчетов конструктивных мероприятий и, кроме того, даны предложения по заанкериванию сборных фундаментов (монолитное соединение стойки с анкерной плитой, соединение на сварке и на болтах, а также замоноличивание сборных железобетонных ленточных фундаментов).

Рекомендуемые для строительства примеры расчетов по конструктивным мероприятиям составлены впервые, а поэтому они не могут претендовать на исчерпывающее и эффективное решение всех затронутых вопросов по борьбе с вредным влиянием морозного пучения грунтов.

Термохимические мероприятия предусматривают, главным образом, снижение сил морозного выпучивания и величин деформации фундаментов при промерзании грунтов. Это достигается применением рекомендуемых теплоизоляционных покрытий поверхности грунта вокруг фундаментов, теплоносителей для обогрева грунтов и химических реагентов, понижающих температуру смерзания грунта и сил сцепления мерзлого грунта с плоскостями фундаментов.

При назначении противопучинных мероприятий рекомендуется руководствоваться в первую очередь значимостью зданий и сооружений, особенностями технологических процессов, гидрогеологическими условиями стройплощадки и климатическими характеристиками данного района. При проектировании предпочтение должно отдаваться таким мероприятиям, которые исключают возможность деформации зданий и сооружений силами морозного выпучивания как в период строительства, так и за весь срок эксплуатации. Рекомендации составлены доктором технических наук М. Ф. Киселевым.

Все предложения и замечания просьба присылать в НИИ оснований и подземных сооружений Госстроя СССР по адресу: Москва, Ж-389, 2-я Институтская ул., дом. 6.

1. ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ

1.1. Настоящие Рекомендации содержат данные по проектированию и строительству фундаментов зданий, промышленных сооружений и различного специального и технологического оборудования на пучинистых грунтах.

Читать еще:  Как сделать фундамент для бани своими руками на болотистом месте?

1.2. Рекомендации разработаны в соответствии с основными положениями глав СНиП II-Б.1-62 «Основания зданий и сооружений. Нормы проектирования», СНиП II-Б.6-66 «Основания и фундаменты зданий и сооружений на вечномерзлых грунтах. Нормы проектирования», СНиП II-А.10-62 «Строительные конструкции и основания. Основные положения проектирования» и СН 353-66 «Указания по проектированию населенных мест, предприятий, зданий и сооружений в северной строительно-климатической зоне» и могут быть использованы для инженерно-геологических и гидрогеологических изысканий, выполняемых в соответствии с общими требованиями по исследованию грунтов для строительных целей. Материалы инженерно-геологических изысканий должны удовлетворять требованиям п. 1.6 настоящих Рекомендаций.

Примечание. Рекомендации не распространяются на площадки, где сезонное промерзание грунта сливается с вечномерзлым грунтом.

1.3. Пучинистыми (морозоопасными) грунтами называются такие грунты, которые при промерзании обладают свойством увеличиваться в объеме. Изменение объема грунта обнаруживается в поднятии при промерзании и опускании при оттаивании дневной поверхности грунта, в результате чего наносятся повреждения основаниям и фундаментам зданий и сооружений.

К пучинистым грунтам относятся пески мелкие и пылеватые, супеси, суглинки и глины, а также крупнообломочные грунты с содержанием в виде заполнителя частиц размером менее 0,1 мм в количестве более 30% по весу, промерзающие в условиях увлажнения. К непучинистым (неморозоопасным) грунтам относятся скальные, крупнообломочные с содержанием частиц грунта диаметром менее 0,1 мм, менее 30% по весу, Пески гравелистые, крупные и средней крупности.

Подразделение грунтов по степени морозной пучинистости

Степень пучинистости грунтов при консистенции В

Проектирование фундамента на пучинистых грунтах

Как только у владельца земельного участка появляется идея по застройке земли – чаще всего он начинает выбирать проект, рассчитывать площадь и количество материалов. Но до начала строительства важно знать, какой грунт будет нести Ваш фундамент. Существует множество разновидностей грунтов, которые классифицируют строители: скальные, крупнообломочные виды, глинистые, песчаные, плывуны и пр. И для каждого вида есть своя методика застройки.

Разновидность грунтов, подвергающаяся постоянной деформации при вариации погодных условий, способствующих смене агрегатных состояний грунтовых вод, называется пучинистыми грунтами. На такой земле очень сложно спроектировать будущее здание, так как ее особенности будут требовать от строителя дополнительных мер по укреплению фундамента и точности в расчётах. Пучинистости наиболее подвержены пылеватые грунты, в составе которых обычно присутствует глина, гравий, и галька. Менее склонны к этому процессу дисперсные грунты (со свободной влагой) и песчаные. Понятие степени пучинистости определяет меры борьбы с ней. О том, как противостоять процессу нежелательной деформации строений под воздействием вышеописанного явления мы и опишем в данной статье.

Что означает понятие «морозное пучение»?

Морозное пучение (а. frost heaving) — это процесс неравномерного поднятия почвы и разуплотнения в ней минеральных частиц (скелетной структуры земли) при изменении агрегатного состояния грунтовых вод. Влага, находящаяся в грунтах, расширяется при фазовом переходе и таким образом изнутри разрывает структуру почвы. Строить что-либо на такой земле не только не целесообразно экономически, но и опасно.

Сам процесс морозного пучения подразделяется на:

  • Сезонное – происходит после оттаивания промерзших пластов земли после зимы;
  • Многолетнее – происходит при наслоении мерзлых пород.

В первом случае, почвы покрываются так называемыми «пучинами» — буграми, толщиной в пару десятков сантиметров и шириной в диаметре около 1 метра. Иногда образуются и огромные участки бугров, до 10 метров в диаметре.

Во втором случае, многолетние наслоения уже становятся частью мезорельефа почвы и в какой-то степени не так опасны для фундамента, как частые деформации при сезонном пучении.

Степень пучения можно определить и по приближенной формуле:

Е = (H-h) /h,

E – степень пучинистости грунта;

h – средняя высота грунта до начала замораживания;

H — средняя высота грунта после вспучивания.

Если данная величина будет превышать значение 0,01 – значит пучинистость земли присутствует.

Но для начала строительства необходимо точно знать, к какой степени пучинистости относится Ваш участок.

Существует некая классификация различных видов земли по степеням подверженности пучения.

  • Со средней пучинистостью. К этой группе относятся влажные грунты, в основном составе которых глина с высоким показателем природной влажности, суглинок, пылевые пески (при значительном превышении нормального уровня стояния грунтовых вод).
  • Со слабой пучинистостью. В этой группе грунт с наполнением из пылеватых песков, суглинков и маловлажной глины.( при значительном превышении нормального уровня стояния грунтовых вод)
  • Непучинистые. Тут в составе присутствуют твердые глинистые пласты и крупнообломочный тип грунтов с пылевато-глинистым наполнением. В основном это скальные грунты, крупные и средние гравелистые пески.

    Если Вы решитесь закладывать фундамент на такой земле, но не уверены в своих знаниях — более точную классификацию может дать профессиональный строитель. Эта информация поможет в расчёте необходимых мер по проектированию строения с учетом пучения. Но в целом, если рассчитанный коэффициент не велик, то можно отталкиваться от степени влажности и уровня застоя грунтовых вод в период до начала зимы и весной.

    Способы проектирования фундамента на пучинистых грунтах

    1. С помощью дренажа

    Но для получения желаемого эффекта, нужно делать глубинный дренаж. Процесс дренажа включает в себя несколько этапов: Данный метод борьбы с пучением основан на принципе: нет воды – нет проблем. Помимо того, что после дренажа Вы сможете без труда строить на пучинистом грунте, он даст еще и дополнительный бонус в виде защиты от сезонного затопления стен и пола грунтовыми водами. Особенно полезен этот метод на участках земли, расположенных над шахтными коммуникациями или на сильно наводненной почве.

    • Определения уровня вод. Для этого предварительно роется яма, глубиной около 2, 5 метра. По срезу пласта Вы легко сможете определить тип почвы согласно классификации, а также увидеть уровень вод.
    • Заготовка канавы по периметру здания. Когда Вы уже знаете, какой уровень воды присутствует на участке, можно определиться и с типом дренажа. Канава может делаться как вплотную прилегая к дому, так и с отступом – методика будет зависеть от вида фундамента. При проектировании дренажа лучше воспользоваться услугами опытных строителей, так как их опыт сможет предостеречь от серьезных ошибок, приводящих к разрушению здания.
    • Когда канава готова, на дно можно заранее уложить геотекстиль, чтобы на него было удобней засыпать щебень (фракцией 20-40 мм) либо битый кирпич в качестве водопроницаемого наполнителя. Можно засыпать щебень сразу, но тогда нужно будет обернуть геотекстилем сами трубы.
    • Щебень засыпается до уровня не более 20 см.
    • Трубы выкладываются под уклоном 5-10 градусов в направлении уклона участка, на глубине не более 30 см от подошвы фундамента.
    • В дополнение к трубам, в специально отведенных заранее местах траншеи, устанавливаются специальные колодцы (смотровые).
    • Вся система в итоге сводится к большому поглотительному колодцу, примерно 0,7 м глубиной. Колодец обустраивается по тому же принципу, что и канавы, только вместо труб в него ставится большая пластиковая бочка с множественными небольшими отверстиями.
    • По итогу, траншея засыпается наполнителем, пропускающим воду (например, речным крупнозернистым песком) для дополнительной фильтрации и уплотнения канавы.

    Преимущества этого способа борьбы с пучинистостью грунтов заключаются в дополнительной защите дома от неприятных последствий водянистости почв, таких как:

    • затопление подвалов и погребов;
    • заплесневение помещения;
    • отсыревание стен и пола.

    2. Закладка фундамента ниже уровня промерзания

    Если точно определить характер грунта и его физические свойства, то можно воспользоваться таким методом, как закладка фундамента ниже уровня промерзания. Обычно, такой метод в результате оказывается не самым эффективным и дорогостоящим, но если Вы планируете строить каменный дом, либо дом будет иметь очень прочный каркас, то подобные меры предотвратят прямое воздействие пучения на строение. Косвенное воздействие все равно останется, так как боковое трение пучинистого грунта о стены постройки может вызвать неудобства в виде смещения уровня стен, заклинивания дверей и окон и пр. Но если каркас будет рассчитан правильно, и сила воздействия деформирующихся пластов будет недостаточной для смещения стен, то эти явления возможно предотвратить.

    В случае, если Вы хотите строить деревянный дом — то здесь как раз подойдет утепление его основания, как способ борьбы с пучением грунтов. Вкратце, на этапе перед заливанием самого фундамента, в яму закладывают утепляющий материал, равный по толщине высоте пласта промерзания грунта. Как рассчитать параметры утеплителя, можно узнать из справочных материалов, либо воспользоваться советом профессионала. Когда фундамент уложен и забетонирован, он изолируется от воды, после чего тоже утепляется.

    4. Замена грунта

    Последний и самый дорогостоящий метод – замена типа грунта на участке. По самому названию уже понятен сам процесс реализации метода. Несмотря на радикальность, такой способ очень эффективен. В начале, выполняется первый этап второго метода – выкапывание пласта почвы, подверженной деформациям. Далее, раскопанный котлован засыпают материалом, который можно выбрать из справочных пособий по строительству, делая упор на самую низкую степень пучинистости. Чаще всего используется крупнозернистый речной или карьерный песок, главное, чтобы он имел высокий уровень фильтрации. После утрамбовки, Вы будете иметь готовую основу под заливку фундамента. Но в связи с дороговизной работ по раскапыванию и вывозу земли, данный способ не сильно пользуется популярностью.

    Нормативные документы

    Главное меню

    ЦЕНТРАЛЬНЫЙ НАУЧНО-ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ, ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЙ И ПРОЕКТНЫЙ ИНСТИТУТ ПО СЕЛЬСКОМУ СТРОИТЕЛЬСТВУ (ЦНИИЭПсельстрой)

    РЕКОМЕНДАЦИИ ПО ПРОЕКТИРОВАНИЮ И УСТРОЙСТВУ СВАЙНЫХ ФУНДАМЕНТОВ НА ПУЧИНИСТЫХ ГРУНТАХ

    Центральным научно-исследовательским, экспериментальным и проектным институтом по сельскому строительству (ЦНИИЭПсельстроем)

    Зам. директора В.А. Заренин

    Московским Государственным научно-исследовательским и проектным институтом по сельскому строительству (Мосгипрониисельстроем) Мособлагропрома

    Директор А.С. Мирошниченко

    Одобрены секцией «Строительные конструкции и технология их производства» Ученого совета ЦНИИЭПсельстроя, секцией Научно-технического совета Мосгипрониисельстроя.

    ПРЕДИСЛОВИЕ

    Пирамидальные и короткие буронабивные сваи являются эффективными конструкциями нулевого цикла малоэтажных агропромышленного комплекса. Использование фундаментов из коротких свай в морозоопасных, пучинистых грунтах ограничено действующими нормативными документами. Выполнение требования норм, согласно которому не допускаются даже незначительные перемещения свай, вызванные пучением грунта, приводит к увеличению их длины, что резко ухудшает технико-экономические показатели свайных фундаментов.

    Вместе с тем, требование недопустимости выпучивания свай не является оправданным, так как любое здание и сооружение в состоянии переносить некоторые неравномерные деформации оснований. Применение фундаментов из коротких свай базируется на принципиально новом подходе к их проектированию, в основу которого положен расчет по деформациям пучения. Подобный подход использован и при проектировании мелкозаглубленных фундаментов. Положительный опыт строительства и эксплуатации зданий с мелкозаглубленными фундаментами о его правомерности.

    При конструировании фундаментов из коротких свай используется тот же принцип, что и при конструировании мелкозаглубленных столбчатых фундаментов: фундаментные балки, цокольные панели объединяются в единую систему, образуя достаточно жесткую горизонтальную раму.

    Такая система перераспределяет неравномерные перемещения отдельных свай, выравнивает их, что в конечном итоге уменьшает относительные деформации фундаментов и надземных конструкций зданий.

    При проектировании свайных фундаментов так же, как и мелкозаглубленных, выдвигается требование, чтобы абсолютные и относительные деформации пучения не превосходили предельно допустимых. Последние зависят от конструктивных особенностей зданий и регламентируются ВСН 29-85.

    Для свайных фундаментов, в несущей способности которых большой удельный вес составляет несущая способность боковой поверхности, необходимо выполнять условие отсутствия остаточных деформаций пучения.

    Необходимо, чтобы при оттаивании грунта сваи возвращались в первоначальное положение, т.е. их осадки должны быть не меньше, чем подъемы, вызванные силами пучения.

    Таким образом, при проектировании коротких свай их геометрические размеры должны обеспечивать необходимую несущую способность, а действующая нагрузка должна обеспечивать регламентированный подъем и возвращение сваи после оттаивания грунта в первоначальное положение.

    В последние годы ЦНИИЭПсельстроем проведены обширные исследования взаимодействия свайных фундаментов с пучинистыми грунтами. Испытания фундаментов выполнены на площадках, сложенных грунтами с разной степенью пучинистости. На основе результатов исследований обоснована техническая возможность применения коротких свай в пучинистых грунтах, разработаны методы их расчета по деформациям пучения.

    Положения настоящих «Рекомендаций» апробированы при проектировании и строительстве свайных фундаментов для жилых домов усадебного типа. В настоящее время на пучинистых грунтах с использованием таких фундаментов построено более 600 домов в Омской, Пермской, Саратовской, Ярославской и др. областях. За многими их этих зданий ведутся инструментальные наблюдения, свидетельствующие о надежной работе фундаментов из коротких свай. Вместе с тем, применение таких фундаментов взамен ленточных из сборных блоков, закладываемых ниже глубины промерзания грунта, позволило уменьшить расход бетона на 30. 60%, объем земляных работ — на 80. 90%, трудозатраты — в 1,5. 2 раза.

    «Рекомендации» разработаны кандидатами технических наук В.С. Сажиным и В.Я. Шишкиным. В работе над ними принимали участие инженеры Л.М. Зарбуев, К.Ш. Погосян, Т.А. Приказчикова (ЦНИИЭПсельстрой), кандидат технических наук А.Г. Бейрит, инженер А.П. Айдаков (Мосгипрониисельстрой) и кандидат технических наук В.Н. Зекин (Пермский ГСХИ).

    «Рекомендации» распространяются на проектирование фундаментов из коротких (длиной до 4 м) пирамидальных и буронабивных свай малоэтажных (до двух этажей включительно) сельских зданий, строящихся на слабо- и среднепучинистых грунтах при нормативной глубине промерзания не более 1,7 м.

    При этом должны соблюдаться требования, предусмотренные СНиП 2.02.01-83 с изменениями к нему № 211, другими соответствующими общесоюзными документами.

Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector