Ступенчатый фундамент глубина заложения

Глубина заложения фундаментов

Глубина заложения фундаментов зависит от:

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

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

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

Инженерно-геологические факторы

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

Рис. 11. Схемы напластования грунтов

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

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

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

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

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

Решения по выбору глубины заложения и конструкции фундамента.

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

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

Климатические и гидрогеологические факторы

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

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

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

Глубина заложения подошвы фундаментов в зависимости от расчетной глубины промерзания грунта

На­име­но­ва­ние грун­та под по­дош­вой фун­да­мен­та	Глу­би­на за­ло­же­ния фун­да­мен­тов от уров­ня пла­ни­ров­ки, м
	При рас­по­ло­же­нии под­зем­ных вод в двух (и бли­же) мет­рах от рас­чет­ной глу­би­ны про­мер­за­ния грун­та	При рас­по­ло­же­нии под­зем­ных вод да­лее двух мет­ров от рас­чет­ной глу­би­ны про­мер­за­ния грун­та
Скаль­ные, круп­но­об­ло­моч­ные с пес­ча­ным за­пол­ни­те­лем, пес­ки гра­ве­ли­стые, круп­ные и сред­ней круп­но­сти	Не за­ви­сит от рас­чет­ной глу­би­ны про­мер­за­ния
Пес­ки мел­кие и пы­ле­ва­тые Су­песи с по­ка­за­те­лем те­ку­че­сти при I L Коэффициент k влияния теплового режима сооружения на промерзание грунтов около фундаментов наружных стен
Осо­бен­но­сти со­ору­же­ния	Ко­эф­фи­ци­ент k при рас­чет­ной сред­не­су­точ­ной тем­пе­ра­ту­ре воз­ду­ха в по­ме­ще­нии, при­мы­ка­ю­щем к фун­да­мен­там на­руж­ных стен, °С
	0	5	10	15	20 и бо­лее
Без под­ва­ла, с по­ла­ми на грун­те	0,9	0,8	0,7	0,6	0,5
Без под­ва­ла, с по­ла­ми на ла­гах по грун­ту	1,0	0,9	0,8	0,7	0,6
Без под­ва­ла, с по­ла­ми по утеп­лен­но­му цо­коль­но­му пе­ре­кры­тию	1,0	1,0	0,9	0,8	0,7
С под­ва­лом или тех­ни­че­ским под­по­льем	0,8	0,7	0,6	0,5	0,4

Примечания:

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

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

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

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

Пример расчета глубины заложения фундамента

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

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

Тогда расчетная глубина промерзания:

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

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

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

Особенности возводимого н соседних сооружений

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

Влияние способа производства работ по устройству фундаментов

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

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

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

Источник

Как производится монтаж ленточного фундамента на склоне + каково его устройство и как правильно произвести расчет

10.10.2018 2,520 Просмотров

Отношение строителей к ленточному фундаменту единодушно.

Лента — самый надежный и экономичный вариант конструкции основания, проверенный во всех условиях многолетней практикой.

Все технологические вопросы отработаны до полной ясности, возникновение ошибок возможно только при возведении ленты без должного обследования участка, использования недостоверных данных или неподготовленных строителей.

Рассмотрим один из наиболее сложных, но часто встречающихся случаев — создание ленточного фундамента на склоне.

Подобные ситуации встречаются достаточно часто, поэтому вопрос заслуживает детального рассмотрения.

Подходит ли ленточный фундамент для установки на склоне?

Ленточный фундамент является одним из наиболее предпочтительных вариантов. Он оптимальным образом приспособлен к приему и перераспределению нагрузок, возникающих при подвижках или пучении грунта.

Все альтернативные варианты оснований при строительстве на склоне создают существенные ограничения в конструкции дома, например, в части подвала. Кроме того, наличие уклона может стать препятствием для подхода строительной техники, что сделает невозможной установку свай.

В то же время, выкопать траншею можно и самостоятельно, главным условием станет обеспечение горизонтали ее дна. Это единственный по-настоящему важный и сложный момент при создании ленты на склоне, все остальные этапы выполняются практически традиционным способом.

Достоинства и недостатки

К достоинствам можно отнести:

• Прочность, способность переносить разнонаправленные нагрузки.
• Высокая несущая способность, устойчивость к внешним факторам воздействия.
• Возможность самостоятельного строительства без участия сложной техники.
• Экономичность, относительно низкий расход строительных материалов.

Существуют и недостатки:

• Зависимость от строения слоев грунта.
• Нагрузки направлены под углом к осям ленты, что необходимо учитывать при расчете фундамента.
• Необходимо тщательное обследование участка, выяснение уровня залегания грунтовых вод и состава слоев.

Существует множество противопоказаний по гидрогеологической или климатической обстановке, которые необходимо полностью прояснить до начала работ.

Какие виды подходят для склона

Возможно строительство разных типов ленты.

По конструкции могут быть выбраны:

По глубине погружения:

Специалисты рекомендуют строить монолитные конструкции, так как несущая способность и устойчивость к осевым растягивающим нагрузкам у сборных лент значительно ниже. Учитывая специфику размещения и возможность подвижек грунта под действием веса постройки, выбор вполне оправданный и очевидный.

Также существует общее мнение относительно глубины заложения ленты. Рекомендуется предпочитать заглубленный тип, так как нагрузки пучения в зимнее время направлены под углом и способны сдвигать основание вниз по склону.

Чем больше угол наклона, тем значительнее должна быть глубина погружения.

Что такое ступенчатый ленточный фундамент?

При строительстве фундаментов большой площади на склонах с достаточно большим углом наклона рекомендуется применять ступенчатый ленточный фундамент. Обычно он используется в случаях, когда перепад уровней в нижней и верхней точках превышает 1 м.

С точки зрения конструкции, ступенчатый ленточный фундамент представляет собой род террас, горизонтальных площадок, расположенных одна под другой.

Такое деление облегчает строительство в части земляных работ, поскольку обеспечить горизонталь на небольшой площадке значительно легче, чем на крупной площади — объемы грунта, который придется вынуть для выравнивания, уменьшаются в несколько раз.

При создании ступеней можно уменьшить их размер до получения вполне приемлемого значения перепада высот для каждого участка, но слишком уменьшать размер нельзя, так как это снижает прочность сцепления фундамента с грунтом.

Специфика уклона

Необходимо понимать, что математически ровных и горизонтальных участков не существует в принципе. Если уклон выражается в пределах 3% (на каждый метр длины перепад не более 3 см), то считается, что участок горизонтальный.

Если процент уклона больше, то имеется определенный наклон. Если в нижней точке высота основания в 4 раза превышает ширину ленты, значение уклона считается предельным. При больших значениях сплошную ленту строить нельзя, надо использовать ступенчатую методику возведения.

Для ступенчатого основания также существуют свои ограничения. Например, длина горизонтального участка ленты (ступени) не должна быть меньше 0,6 м, а высота ленты — не менее 0,3 м.

Кроме того, каждая ступень, расположенная на следующем ярусе, должна перекрывать нижнюю на двойную ширину ленты или на 0,3 м (минимум).

Каково его устройство

При относительно небольшом угле наклона методика строительства мало отличается от общепринятой. Особенностью становится лишь необходимость обеспечить горизонтальный уровень дна траншеи под ленту.

При строительстве на развитых уклонах, где приходится использовать ступенчатую ленту, появляется несколько смежных ленточных оснований, расположенных друг над другом и опирающихся своими нижними частями на верхние участки ступеней, расположенных под ними.

Такая конфигурация требует определенного порядка строительства, которое производится по направлению снизу вверх и позволяет строить ступени последовательно. Одномоментная заливка всей ленты в данном случае не всегда возможна, поэтому необходимо обеспечить только монолитность отдельных ступеней.

Как рассчитать фундамент

Полноценный расчет ленты, расположенной на склоне, должен производить опытный и профессиональный специалист. Задача слишком сложна даже для профессионала, если он раньше не производил подобных вычислений.

Необходимо учитывать угол наклона, гидрогеологические факторы, прочие особенности участка и климата в регионе. В данном случае не помогут даже многочисленный онлайн-калькуляторы, поскольку сочетание факторов воздействия в каждом случае весьма специфично и усредненной методикой расчета тут не обойтись.

Если уклон невелик и не способен оказать воздействие на эксплуатационные качества ленты, расчет производится обычным способом. В данном случае вопрос решается обычной планировкой или нивелировкой участка.

Пошаговая инструкция по монтажу

Порядок действий при строительстве ленточного основания на склоне:

1. Разметка участка, установка кольев по углам будущей траншеи.
2. Рытье траншеи на необходимую по геологическим условиям глубину.
3. Выравнивание дна траншеи по горизонтали.
4. Создание слоя песчаной засыпки. Как вариант — поочередно слой песка и щебня.
5. Тщательная трамбовка песчаной подушки.
6. Проверка горизонтали поверхности песчаного слоя. При необходимости производится коррекция и выравнивание.
7. Укладка гидроизоляционного слоя.
8. Сборка опалубки.
9. Монтаж арматурного каркаса.
10. Заливка бетона.
11. Выдержка бетонной ленты, во время которой в течение 10 дней производится периодическое смачивание ленты водой.
12. Распалубка (производится через 10 дней после заливки).
13. После выдержки в течение 28 дней поверхность ленты покрывают слоем гидроизоляции и утепляют. После этого приступают к дальнейшим строительным работам.

Строительство ступенчатой ленты производится поэтапно, начиная с нижней ступени. Для каждой из них необходимо произвести полный цикл работ по созданию всех элементов фундамента. Некоторые моменты можно объединить, например — земляные работы или монтаж утеплителя.

Полезное видео

В данном видео вы узнаете, как правильно произвести монтаж ленточного фундамента на склоне:

Заключение

Рельеф местности редко позволяет обойтись без планировки участка. Строительство на склонах — не редкость, поэтому знание о методах и технологии решения подобных вопросов полезно не только профессиональным строителям, но и людям, планирующим возведение частного дома на участке со сложным рельефом.

В любом случае, участие специалиста будет полезным на любой стадии работ, а в особенности — на этапе создания проекта. Поэтому, начиная работы, следует привлечь грамотного и знающего прораба, имеющего опыт в создании опорных конструкций на наклонной плоскости.

Источник