Фундамент при наличии подвала

Ленточный фундамент при наличии подвала

При наличии подвала на этапе проверки давлений по краям подошвы фундамента (краевых давлений) учитывается давление грунта обратной засыпки на наружные стены ленточного фундамента (рис. 3), которое определяется по формулам активного давления грунта на подпорные стенки с учетом сцепления.

Рис. 3. Расчетная схема

При глубине подвала менее 3 м и при выполнении обратной засыпки грунтом нарушенной структуры используется приближенный расчет [5]. На этапе приближенного расчета применяются ориентировочные значения условного сопротивления грунта обратной засыпки сдвигу ψ, принимаемые для пылевато-глинистых грунтов:

— ψ = 40 – 45 0 – для насыщенных водой, влажных при коэффициенте пористости е 0 – для насыщенных водой при 0,4 ≤ е ≤ 0,6 и влажных при
е ≥ 0,4;

— ψ = 20 – 25 0 – для насыщенных водой при е ≥ 0,6.

Для подвалов глубиной более 3 м и песчаных грунтов расчет ведется по углу внутреннего трения φ.

При определении активного давления грунта на стенку подвала учитывается временная нагрузка на поверхности грунта q = 1 т/м 2 , которая заменяется фиктивным слоем грунта h_ф = 0,6 м. При расположении пола подвала ниже уровня подземных вод и при наличии гидроизоляции также учитывается гидростатическое давление.

В случае, если надподвальное перекрытие устраивается до засыпки пазух фундамента, принимается расчетная схема, представленная на рис. 3. Момент на 1 м длины фундамента определяется по формуле

, (13)

где е₁ – указан на рис. 3; N_грII – вес грунта на уступах фундамента, не уравновешенный с противоположной стороны фундамента; σ₃ – напряжение, действующее на уровне подошвы фундамента, определяемое по формуле

, (14)

где γ’_II – удельный вес грунта обратной засыпки; L – высота подпорной стенки, определяемая по формуле

,

где d – глубина заложения фундамента.

В случае, если обратная засыпка производится до устройства надподвального перекрытия, принимается расчетная схема в виде свободно стоящей подпорной стенки.

Далее определяются давления по краям подошвы фундамента (краевые давления) и среднее давление по подошве фундамента.

Фундамент с подошвой в форме круга или кольца

Предварительные размеры фундамента с круглой подошвой определяются по формуле

, (15)

где D – диаметр круглого фундамента; e – предварительное значение эксцентриситета; A₀ – значение, определяемое по формуле

, (16)

где R’ – значение, определяемое по формуле

, (17)

где R₀ – расчетное сопротивление грунта [1].

Предварительные размеры фундамента с кольцевой подошвой определяются по формуле

, (18)

где D_ср – средний диаметр кольца; e – предварительное значение эксцентриситета; b – ширина кольца; A_к – значение, определяемое по формуле

. (19)

Кубические уравнения (15) и (18) наиболее удобно решаются графическим способом, для чего они приводятся к следующему виду

и

.

Далее строятся графики функций, в первом случае y = f(D), а во втором
y = f(b). Точки пересечения полученных графиков с осью Y (y = 0) будут соответствовать искомым значениям D или b, соответственно.

Затем принимаются окончательные размеры подошвы фундамента с учетом модульности и унификации конструкций, определяются среднее давление по подошве фундамента и давления по краям подошвы фундамента (краевые давления) по формуле

,

где W – момент сопротивления площади подошвы фундамента, равный для фундамента с круглой подошвой

,

для фундамента с кольцевой подошвой

,

где R – радиус фундамента с круглой подошвой; D и d – соответственно наружный и внутренний диаметр фундамента с кольцевой подошвой.

Пример 3

Определить размер подошвы фундамента под дымовую трубу. Наружный диаметр трубы 9 м, внутренний 6 м. Инженерно-геологические условия соответствуют приложению А. Физико-механические характеристики грунтов соответствуют приложению Б. На обрез фундамента действуют: вертикальная нагрузка с расчетным значением N_0II = 2340 т, изгибающая нагрузка с расчетным значением момента M_0II = ± 320 т·м, горизонтальная нагрузка с расчетным значением Т_0II = 29 т. Схема нагрузок представлена на рис. 4. Глубина заложения фундамента d = 4 м.

Рис. 4. Схема нагрузок

Предварительные размеры фундамента с кольцевой подошвой определяли путем графического решения кубического уравнения (18). Средний диаметр кольца D_ср определяли как среднее значение между наружным и внутренним диаметром трубы

м.

м.

т/м 2 .

Значение R₀ определяли по [1].

м.

После подстановки известных значений кубическое уравнение (18) примет вид

.

Далее строили график функции y = f(b) (рис. 5).

Рис. 5. Графический способ определения размеров подошвы фундамента

Точка пересечения графика с осью Y (y = 0) являлась искомой величиной
b = 8,7 м.

Полученное значение b превышает значение D_ср, следовательно, проектирование кольцевого фундамента для имеющегося значения D_ср невозможно, требуется проектировать круглый фундамент.

Предварительные размеры фундамента с круглой подошвой определяли путем графического решения кубического уравнения (15).

м 2 .

.

Точка пересечения графика с осью Y (y = 0) являлась искомой величиной
D = 13,2 м.

Далее следует принять окончательные размеры подошвы фундамента с учетом модульности и унификации конструкций, определить давления по краям подошвы фундамента (краевые давления) и среднее давление по подошве фундамента.

1.3. Проверка давления фундамента на слабый подстилающий слой грунта

Проверка давления фундамента на слабый подстилающий слой грунта проводится при наличии в пределах сжимаемой толщи основания на глубине z от подошвы фундамента слоя грунта меньшей прочности, чем прочность грунта вышележащих слоев. При этом должно выполняться условие

, (20)

где σ_zp и σ_zg – вертикальные напряжения в грунте на глубине z от подошвы фундамента (соответственно дополнительное от нагрузки на фундамент и от собственного веса грунта); R_z – расчетное сопротивление грунта на глубине z.

Величина R_z определяется по формуле (6), как для условного фундамента шириной b_z и глубиной заложения, равной d_z. Значение d_z принимается равным расстоянию от поверхности земли до кровли слоя грунта меньшей прочности. Коэффициенты γ_с1, γ_с2, k, M_γ, M_q, M_c определяются по [1] применительно к слою слабого грунта.

Значение b_z определяется по формуле

, (21)

где а = (l – b)/2 (l и b – длина и ширина подошвы проектируемого фундамента).

Площадь подошвы условного фундамента A_z определяется по формуле

.

Для ленточного фундамента b_z определяется по формуле

.

Источник

Строительство фундамента для дома с подвальным помещением

Дом с подвалом имеет ряд достоинств, главным из которых является большая площадь. Основными же недостатками можно считать необходимость проведения земляных работ и увеличение стоимости реализации проекта. Надежный фундамент для дома с подвалом подразумевает не только знание соответствующей строительной технологии, но и закупку дополнительных материалов. Эта статья поможет вам разобраться в этом вопросе вне зависимости от того, занимаетесь ли вы строительством самостоятельно или нанимаете подрядчика.

Ленточное основание или плита?

Зданию с подвалом или погребом нужно заглублённое основание. При определении необходимой глубины важно учитывать не только особенности дома, но и такие факторы, как уровень подземных вод и характеристики почвы. Подобные расчёты, как правило, проводятся профессиональными строителями. Когда все подсчёты будут произведены, делается выбор в пользу того или иного варианта фундамента.

Наибольшей популярностью для домов с подвалом пользуются следующие варианты:

1. Ленточный фундамент. Он удобен тем, что его можно возвести из различных стройматериалов, сборных конструкций или монолита. Для выбора определённых материалов проводится точный расчёт фундамента с учётом такого параметра, как нагрузка от дома.
2. Армированное плитное основание. Ленточный фундамент имеет серьёзный минус – он неспособен правильно распределить нагрузку, поступающую от несущих стен, на некоторых видах грунта. Если вы строите дом на проблемном грунте, стоит отдать предпочтение плитному основанию. Его можно залить целиком на выбранном участке или оборудовать из отдельных плит.

Ленточный и плитный фундамент различается не только используемыми материалами, но и ценой. Последний имеет более высокую стоимость, которая полностью оправдана при строительстве дома с подвалом на сложном грунте. Проблемными считаются торфяники, глина и пучинистые грунты. Они отличаются неустойчивостью и повышенным содержанием грунтовых вод. Из-за этого они подвержены естественной усадке и периодическому движению. Обычный фундамент не сможет обеспечить дому необходимую защиту, в то время как плитное основание имеет большую площадь для распределения нагрузки и гарантирует устойчивость постройки. Это особенно важно для дома с подвалом.

Будущее подвальное помещение.

Этапы проведения работ

Особенности строительства фундамента под подвал зависят от проекта дома и грунта в месте проведения работы. Но, несмотря на это, этапы строительства всегда схожи. К примеру, для устройства плитного основания характерны следующие пункты:

1. Подготовка, то есть подсчёт стоимости работ, закупка всех материалов и заказ техники.
2. Выкапывание котлована и вывоз грунта.
3. Создание подушки под основание с применением песка и щебня.
4. Заливка цементной стяжки.
5. Обустройство тепло- и гидроизоляции.
6. Собственно устройство самого фундамента.
7. В случае близкого залегания подземных вод, обеспечение системы дренажа для здания.
8. Покрытие цокольной части дома слоем гидро- и теплоизоляции.
9. Отделка, которая проводится спустя 1 или 2 года после завершения строительства.

Подготовка к строительству

Работа, как уже было сказано, всегда начинается с точного расчёта фундамента, составления плана и оценки бюджета. Стоимость работы подсчитывается с учётом всех необходимых стройматериалов, а также заказа техники и грузовых машин.

Проведение земляных работ.

Если было выбрано железобетонное основание, учитывается бетон, который необходим для фундамента. Также вносится корректировка в изначальный план работ.

Очень важно успеть залить основание за одни сутки. Любое промедление грозит уменьшением прочности конструкции. Обязательно проводится монтаж гидро- и теплоизоляции фундамента подвала.

Техника и грузовые машины будут необходимы в самом начале. Так как фундамент с подвалом требует масштабных земельных работ, не экономьте на этом пункте. Грузовики нужны для того, чтобы вывести всю лишнюю землю. Не забудьте оставить часть грунта для того, чтобы засыпать фундамент.

Обычно фундамент сооружается ниже уровня промерзания грунта. Сначала на земле намечаются контуры будущей постройки. Затем происходит выемка грунта с помощью экскаватора. Дно получившегося котлована вычищается и утрамбовывается вручную.

Создание нижней части основания

После завершения подготовительного этапа обустраивается нижняя часть основания. Для этого её засыпают несколькими слоями песка и щебня. Каждый слой нужно тщательно утрамбовать, чтобы избежать образования пустот воздуха.

Далее, производится заливка цементной стяжки, которая выполняет две важные роли. Во-первых, она выравнивает территорию, на которой будет находиться фундамент. Во-вторых, стяжка выступает в качестве тепло- и гидроизоляции, которая обязательно нужна фундаменту под подвал.

Заливка фундамента и завершение строительства

Когда стяжка застынет, на неё укладывают дополнительный слой изоляции. Только теперь можно начинать заливку плиты фундамента под дом с подвалом. Этот этап включает в себя несколько частей:

1. Установка опалубки. Без этого важного конструктивного элемента в принципе не может обойтись большинство видов фундаментов под подвал. Эта формообразующая основа помогает создать необходимую форму бетона и сохранить её на протяжении его застывания.
2. Армирование опалубки. Его проводят в соответствии с расчётами. На этом этапе также делают выпуски арматуры длиной около 100 см для того, чтобы плотно связать ленту и плиту.
3. Заливка бетоном. Если стоит жаркая погода, высыхающий бетон необходимо поливать водой. Это компенсирует испарившуюся влагу, нужную для гидратации материала. Обычно бетон полностью высыхает за 2-3 дня.
4. Организация дренажной системы. Если вблизи залегают грунтовые воды, стоит уделить время созданию дренажа. Для этого специальные трубы закладываются ниже уровня основания дома.
5. На последнем этапе строительства делается отмостка, то есть водонепроницаемое покрытие вокруг здания. Это позволит защитить фундамент дома с подвалом от осадочных вод. Цоколь также покрывают слоем тепло- и гидроизоляции.

После завершения строительства фундамента под подвал следует подождать 1-2 года перед тем, как проводить отделочные работы. Именно тогда проводится облицовка и покраска цоколя.

Таким образом, построить фундамент с подвалом своими руками непросто. Для этого необходимо иметь определённый опыт и знания в строительной области. Если вы не уверены в своих силах, обратитесь к профессиональной бригаде. Они помогут определить, необходим ли вам ленточный или плитный фундамент, сделают все необходимые расчёты и проведут наиболее сложные этапы строительства.

Главный редактор сайта, инженер-строитель. Окончил СибСТРИН в 1994 году, с тех пор отработал более 14 лет в строительных компаниях, после чего занялся собственным бизнесом. Владелец компании, занимающейся загородным строительством.

Источник