Фундамент призма что это

Обновлено: 29.04.2024

Доброго времени суток!
Планируется строительство дома 10х10 м, 2 этажа и мансарда, Московская область.
Появился вопрос, какой предпочтительнее фундамент.
Грунт пучинистый, УГВ высокий, в основном глина.
Склоняюсь к монолитной плите толщиной 50см.
Вопрос очень важный, а главное срочный!
Какие будут мнения?

Обратиться к специалисту по расчёту фундаментов

2Димастый Как соседи строят?
Глубина заложения, армирование и т.п. всё продумали?

Сделайте выборку грунта на глубину больше глубины промерзанияс временным водопонижением во время производства работ. Затем засыпаете ПГС , а сверху щебень с трамбовкой (ЖЕЛАТЕЛЬНО ВИБРОПЛИТОЙ) толщина слоя щебня миллиметров 250. Прокладываете систему канализации и вводные гильзы для водопровода и электроснабжения. Потом заливаете бетонную плиту 250мм толщиной с установкой хомутовой арматуры, а сверху плиты ростверк высотой 500мм и чтобы ленты были под всеми несущими стенами внутри дома. Толщина арматуры в зависимости от материала самого дома т.е. от его веса. Такой фундамент на пучинистых грунтах дает железный результат, у нас только такие грунты, нами построено девять котеджей площадью до 400м2 и все ОК.

2GRIZLY Вода в цоколь не затекает?

Cтолько ПГС еще бы не "железно".

2Михалыч Затечет конечно если с лейки сверху зальете. Ну а если серьезно то какимм образом, ведь даже плита выше уровня земли находится.
2Дизель7 На пучинистых грунтах надежных дешовых решений НЕТ. Это даже в свое время нам препод в ЛИСИ не один раз повторял.

GRIZLY написал :
у а если серьезно то какимм образом, ведь даже плита выше уровня земли находится.

2Михалыч Если воды столько, что надо на лодке по участку передвигаться, то делают призму из ПГС и дренажную систему соответствующую гидрогеологии на данном участке.

2GRIZLY
Ну если повышается только в период паводковых вод?
И ещё вопрос: что это такое-

GRIZLY написал :
то делают призму из ПГС

2Михалыч Призма из ПГС это основание под фундамент которое имеет вид усеченной правильной пирамиды. Толщина призмы зависит от УГВ и от веса будующего строения, а линейные размеры должны быть размер строения + четыре толщины отсыпки от коренного грунта. А если размеры участка не позволяют это соблюсти, то делают подпорные стенки по периметру. А вообще почитайте " Основания и фундаменты" там если в формулы не вдаваться, то вполне доходчиво.

GRIZLY написал :
то делают подпорные стенки по периметру.

Для защиты от воды?

GRIZLY написал :
На пучинистых грунтах надежных дешовых решений НЕТ. Это даже в свое время нам препод в ЛИСИ не один раз повторял.

Михалыч написал :
Для защиты от воды?

В котловане? Куда, чему сыпаться?

Это он не про котлован имел ввиду , а про наводнение.

Ну у ж точно не по технологии Элстар

Строить из Итонг 400мм + облицовочный кирпич (85 или 120 мм).

Михалыч, кто из чего лепит. Кто мелко-заглубленную ленту, кто 1,8 в землю.
Я склоняюсь к ленте на глубину промерзания или к монолитной плите на уровне земли.

2Михалыч Какие подпорные стенки от воды могут быть в котловане . Подпорные стены возводятся вокруг призмы на которой стоит строение и нужны они не для защиты от осыпания, а для защиты от расползания грунта т.к. дом имеет вес и не маленький. Если отсыпка сделана грамотно то слово УГВ можно забыть и на эту тему больше не заморачиваться. Котлован при высоком УГВ копают экскаватором последовательно заменяя грунт ПГСом да еще делают зумф для водопонижения. А если вы сразу котлован сделаете на всю площадь то он на другой день превратится в майну. И еще раз повторюсь если отсыпали правильно забудте слово вода. Кстати, несущая способность основания должна быть в пределах 3 кг/см2 это в принципе обще принято. Так что считайте вес (примерно) и будет Вам счастье.

Ленточный фундамент мелкого заложения – наиболее популярная конструкция в индивидуальном строительстве: для закладки достаточно траншеи глубиной 70 см, а работы можно выполнить собственными руками.

Преимущества мелкозаглубленного ленточного фундамента

Самое главное преимущество конструкции – простота и надежность.

Работа по закладке фундамента, конечно же, требует физических усилий. Но примерно столько же труда нужно потратить на сооружение садовой дорожки. Постройка бетонной ленты в одиночку – не героизм: так считают опытные дачники.
Материалы для строительства – щебень и песок – в прямом смысле лежат под ногами. Их несложно и купить – уровень цен на природные минералы невысок.
Универсальность монолитных железобетонных лент доказана практикой: на этих основаниях возведены и тяжелые кирпичные особняки, и легкие дощатые сарайчики.
Строить такие ленточные фундаменты можно, практически, на всех видах грунтов – на ракушечниках, песчаниках, супесях и суглинках. На глинистых и лессовых землях МЗЛФ также стоят десятилетиями. Табу – торфяники: здесь устанавливать подобные конструкции запрещено.
Опыт показал, что МЗЛФ под дом из газобетона не требует дорогостоящих геологических изысканий: заранее известно, что бетонное основание будет надежно удерживать строение на самых ненадежных земляных грунтах – сминаемых, пучинистых, и, вдобавок, в промерзающем слое.

При этом конструкция проверена десятилетиями. С момента, когда власть разрешила горожанам строить садовые домики, каждый дачник хотя бы раз принимал участие в закладке МЗЛФ. Опыт оказался удачным – практически все коттеджи простояли более 50 лет.

Зачем же тратить деньги на геологические исследования, если заранее известно, что лента отлично работает на всех грунтах, кроме торфяников? Как оказалось, все дело в технологии. Главное – нужно соблюсти все нормативные требования к устройству фундамента.

Устройство МЗЛФ

Лента – замкнутый контур, проходящий под несущими стенами здания. Фундамент в плане повторяет периметр дома, Противоположные стороны соединены перемычками.

Постелью для малозаглубленного фундамента служит песчаная подушка толщиной 20–30 см, уложенная на дно траншеи. Важность песчаной подсыпки сложно переоценить:

Подушка является демпфером – амортизирующей прокладкой между бетоном и грунтом.
Подушка – выравнивающий слой. обеспечивает горизонтальное положение пятке фундамента.
Песок – непучинистый грунт, поэтому постель воспринимает и нивелирует все нагрузки, связанные с выталкиванием ленты вверх, на поверхность.

Ленточный фундамент – это бетонная призма, монолит: ее глубина заложения под газобетон составляет 700–800 мм. Три четверти бетона находится в грунте, т.е. ниже нулевой отметки. Над поверхностью почвы призма выступает на 200–300 мм.

Жесткость конструкции обеспечивает объемный сетчатый каркас из стальной арматуры и проволок.

С обеих сторон призмы устраивается песчаная отсыпка. Это слой песка, высота которого равна подземной части бетонной ленты, а ширина – 10–20 см. Назначение у боковой отсыпки – то же, что и у подушки: защита монолитной призмы от давления промерзшего грунта зимой.

По наружному краю ленты делают отмостку – цементированную дорожку, примыкающую к фундаменту и защищающую его от поверхностной влаги.

На верхней горизонтальной поверхности призмы устраивают гидроизоляционную защиту от капиллярной влаги. Это – обязательный элемент, им нельзя пренебрегать. Все минеральные материалы, а газобетон – в особенной степени, активно впитывают воду. Во время эксплуатации здания из-за повышенной температуры стен происходит инфильтрация почвенной влаги. Вода по капиллярам кирпича или бетона способна подниматься на высоту 11 м. В итоге, владелец дома будет жить во влажных помещениях.

Если грунты под зданием насыщены подземными водами, стенки бетонного монолита следует также защитить: для этого по внешнему контуру устраивают отсечную вертикальную гидроизоляцию.

Конструкционным продолжением фундамента может быть цоколь. Это кирпичная стенка, на которую впоследствии будут уложены полы первого этажа.

Требования к фундаменту

Главное требование – достаточная несущая способность. Монолитная бетонная призма обязана удерживать в неподвижном положение каждый элемента здания. Несущая способность зависит от ширины и глубины фундамента, а также от типа грунта.

При расчете статистической нагруки следует учесть две группы факторов:

массу дома – вес оштукатуренной стеновой конструкции с перекрытиями, полами, кровлей;
полезную массу – вес предметов обстановки, бытовой техники и всех обитателей.

Толщина стенок бетонной ленты обычно выбирается равной сечению стен здания. СНиПы разрешают уменьшить толщину призмы на 25%. Однако уменьшение не должно идти во вред прочности. Глубина залегания фундамента, качество армирования должны обеспечить уровень несущих характеристик.

Фундамент с уменьшенной стенкой необходимо утеплить. В качестве теплоизолятора можно применять экструдированный пенополистирол: в Московской области толщина изоляции должна быть не менее 80 мм.

К основаниям газобетонных домов предъявляются повышенные требования: ведь газобетон очень чувствителен к изгибающим нагрузкам. Такие нагрузки могут возникнуть под боковым воздействием грунта при пучении.

Чтобы максимально избежать рисков, МЗЛФ для таких домов делают с увеличенным основанием. Это значит, что пятка ленты должна быть шире ее вершины. Добиваются этого одним из двух способов:

бетонному основанию придают форму усеченной пирамиды;
при подготовке траншеи для пятки устанавливают дополнительную опалубку – с более широким интервалом.

Расчет фундамента

Методология расчета заключается в следующем.

Если же стройка ведется на плоскогорье или равнинной местности, возможны сюрпризы: несмотря на миниатюрные размеры участка, на нем может оказаться множество типов грунтов. И некоторые из них могут обладать уменьшенной несущей способностью. Поэтому, застройщик обязан провести тщательное обследование земельного участка.

На глине и утепленный: как сделать МЛЗФ для дома в два этажа своими руками – поэтапное описание

Геологическое обследование участка.

До начала строительства следует выяснить – на грунте какого типа будет стоять наш дом. Для этого мы бурим 2–3 шурфа глубиной около 1,5 м, и проводим анализ – из грунта скатываем шарик и пытаемся расплющить его.

Допустим, у нас получился плоский блинчик с ровными – без трещин, краями. Делаем вывод о том, что на нашем участке преобладает глинистый грунт.

вода с участка плохо уходит;
возможно подтопление фундамента вешними водами и осенними ручьями;
при намокании грунт набухает;
замерзшая глина в зимний период расширяется в объеме и пытается приподнять здание;
весной почва оседает неравномерно – возможно, что фундамент будет испытывать значительные нагрузки на изгиб;
несущая способность глины – составляет 10 т/м2.

Принимаем решение: для возведения дома выбираем малозаглубленный ленточный фундамент, устроенный на песчаной подушке.

Стенки бетонной призмы утеплим. Такая конструкция обеспечит устойчивость всех элементов здания.

чертим эскиз фундамента и проставляем минимально-допустимые размеры подушки, ленты, боковой подсыпки и отмостки;
рассчитываем удельное давление фундамента на грунт: оно должно быть меньше несущей способности глины. При необходимости, корректируем начальные параметры.

Планировка участка и планирование работ.

составление графика выполнения работ;
формирование сводных перечней (ведомостей) необходимых приспособлений, механизмов, инструментов и материалов;
написание техпроцесса с примерным перечнем привлекаемых специалистов и помощников.

Планировка – это разметка участка и выравнивание поверхности, подготовка ее к строительству.

Участок размечают при помощи рулетки. Направления трассировки обозначают тесьмой, натянутой на забитые в землю колья.

Главное при разметке – обеспечить параллельность сторон, т.е. прямизну углов. Есть два простых способа, позволяющих начертить прямые углы без транспортиров, буссолей или теодолитов, и даже без рулетки:

Измерить диагонали. Диагонали классического параллелограмма равны и пересекаются друг с другом на середине.
Воспользоваться законом «египетского треугольника». Если у треугольника стороны равняются, соответственно, 3; 4. и 5 мерных единиц (отрезков), то у данного треугольника один угол прямой и два катета перпендикулярны друг другу. Способ интересен тем, что для контроля можно воспользоваться простой рейкой или бечевкой, с равномерно повязанными 12-ю узлами.

Ровик выкапывают по периметру внешних стен и под несущими внутренними простенками.

Ширину траншеи подбирают на 10 см большей, чем толщина стены. Этот запас предназначен для монтажа утеплителя. Так как СНиПом допускается свес газоблоков на 25% ширины, то для стены 380 мм ровик можно сделать 400 мм – 30 см займет бетон и 10 см – ЭППС.

Глубина траншеи определяется по сумме предполагаемой высоты ленты (в нашем случае 70 см) и высоты песчаной подушки – 30см.

При определении тех или иных габаритов ленты (и траншеи) следует учитывать общую площадь фундамента: платформа должна обеспечить достаточное сопротивление давлению дома.

Наличие грунтовых вод недалеко от поверхности почвы, для строительства является усложняющим фактором. Тем не менее, людям приходится возводить дома и в таких условиях, ведь выбор есть далеко не у всех. Частные застройщики, не признающие расходов на такую «мелочь», как проект, часто интересуются, какой фундамент нужен для дома, если грунтовые воды близко. Постарается ответить на него подробно и максимально доходчиво.

Характеристика грунтовых вод

Грунтовыми называют подземные воды, которые при залегании в почве не перекрываются водоупорными слоями плотной глины, имеющей практически нулевую водопроницаемость. В строении земной коры они чередуются с песчаными и/или известковыми слоями, которые и являются водоносными.

Первый от поверхности водоупорный слой находится под бассейном с грунтовой водой, которая может иметь весьма значительную зону распространения. Уровень воды в таком водоносном горизонте может, конечно, меняться в зависимости от сезона и количества поступающих с поверхности осадков, но площадь более менее постоянна.

Существует ещё и такое понятие, как «верховодка» - так называют очаги, расположенные в зоне аэрации, в которых вода скапливается временно, и в небольшой локализации. Зоной аэрации называется самая верхняя часть земли, через которую вода с поверхности проходит транзитом к зоне накопления. Встречающиеся на её пути пустоты в грунте заполняются, и если на дне такой линзы лежит глина или суглинок, просачивается вглубь с гораздо меньшей скоростью.

В сезоны, когда осадков мало или нет вообще, верховодка может рассасываться полностью, но доставить неприятности строителям она может точно так же, как и постоянная грунтовая вода. Опасность верховодки заключается в том, что обнаружить её не всегда удаётся даже в процессе полноценных геологических изысканий, если они производятся в сухое время года. Поэтому определять уровень грунтовой воды следует либо весной, сразу после таяния снега, либо осенью, после затяжных дождей.

Основными признаками грунтовых вод, не считая водоупора снизу, являются:

Положение зеркала воды и его форма повторяют рельеф поверхности почвы.
Глубина залегания воды от поверхности может варьироваться в большом диапазоне – от 1 до 50 м.
Так как над грунтовой водой находится водопроницаемый грунт, её течение не создаёт напора.
Бассейн с грунтовой водой подпитывается с поверхности – из водоёмов и за счёт атмосферных осадков. В результате, состав воды может изменяться, в том числе насыщаться вредными примесями.
Грунтовая вода не всегда является статичной, нередко она образует потоки в ту сторону, куда ведёт уклон подстилающего водоупорного слоя. В некоторых случаях она выходит на поверхность земли, образуя болото или родник.
Грунтовая вода может иметь высокую степень минерализации. В ней растворяются соли и минералы, и именно они, вступая в реакцию с бетоном и способствуя его разрушению, представляют основную опасность для фундамента.

Проектировщики и строители для определения УГВ пользуются картами гидроизогипс, которые составляются гидрогеологами по результатам многолетних наблюдений. На них указаны уровни грунтовых вод практически во всех населённых пунктах, однако воссоздать конкретную картину на участке может только его исследование. Та же верховодка может оказаться там, где её и не ждали.

Какой можно сделать фундамент, если близко грунтовые воды

Если на вашем участке высокий уровень грунтовых вод, выбор типа фундамента становится ограниченным. Ленты мелкого заложения и буронабивные сваи, которые пользуются в народе наибольшей популярностью, здесь бесполезны. Хотя, в случае с лентой есть вариант: её можно выполнить поверхностно, но при этом для жёсткости придётся придать ей форму решётки. В таком случае есть определённая экономия на земляных работах, так как вынимать грунт придётся только под насыпные слои, но расход бетона за счёт заливки перекрёстных балок увеличится.

Гораздо выгоднее залить не решётку, а сплошную плиту. Бетона и металла на неё уйдёт больше, зато пиломатериала на опалубку, как и времени на её сборку вы потратите меньше. При поверхностном расположении, стены можно начинать возводить непосредственно от плиты – без наращивания цокольной части. В этом случае, вы получите экономию не только за счёт отсутствия цоколя, но и благодаря тому, что сама плита может служить черновым основанием пола.

В особо тяжёлых случаях, когда уровень воды поднимается практически до поверхности, предпочтение лучше отдать забивному свайному фундаменту. Заливать в таких условиях монолит проблематично, так как не успеешь пробурить скважину, как она уже наполнилась водой. Обвязкой свай – во всяком случае, под газобетонные стены, должен служить железобетонный ростверк. Как вариант, на головы свай может опираться и плита, что особенно удобно при наличии перепадов в рельефе участка.

Всем ясно, что без грамотно сделанного фундамента дом возводить не следует. Но, в свою очередь, фундамент сам требует устойчивого основания. Поэтому нужно быть очень внимательным при оценке состояния грунта.

Вес среднестатистического двухэтажного дома на одну семью, включая мебель и инженерное оборудование, а также с учётом всех временных или случайных нагрузок, может достигать 800 т. Чтобы эта нагрузка правильно передавалась на грунт, здание должно иметь надёжное основание. И это как раз надо учитывать при закладке фундамента. Поэтому любому серьёзному строительству предшествуют геодезические изыскания, когда пробы грунта берут в нескольких точках будущей строительной площадки и на разной глубине.

Нагрузки действующие на фундамент

Когда здание построено, оно давит своим весом на фундамент, и дом несколько проседает в грунт. Это процесс, который нельзя предотвратить. В данной фазе возможно образование всем известных усадочных трещин.

Распределение давлений: наивысшая концентрация наблюдается в призме обрушения грунта.

Внимание! Обрушение грунта произошло вдоль так называемой поверхности скольжения.

В грунтах средней вязкости часто встречаются водяные карманы.

В морозы они превращаются в ледяные линзы, способные привести к разрушению дома под давлением грунта.

При неправильно рассчитанном и спроектированном фундаменте положение может ухудшаться. Вес кладки каменного дома может начать выдавливать грунт сбоку с одновременным разрушением здания. Но всё же трудно представить, что кто-то может столь неграмотно выполнить проект.

На устойчивость здания в значительной мере влияет глубина заложения фундамента. Известно, что вода при замерзании превращается в лёд и расширяется, развивая при этом огромное усилие. Поэтому строительные нормы и правила предполагают заложение фундамента ниже уровня промерзания. Это позволяет предотвратить весьма негативные последствия: например, когда в один прекрасный день водяная линза под фундаментом замёрзнет, с огромным усилием расширится и поднимет весь дом. Это может привести к неравномерному движению фундамента и в итоге означает риск обвала здания.

Распределение давления

Давление, которое фундамент передаёт вниз, может вызвать проседание грунта под домом и неравномерную осадку здания. Чтобы уменьшить степень проседания, требуется увеличить площадь опорной поверхности, но это ведёт к увеличению расхода материалов на изготовление фундамента.

Давление от ленты фундамента распределяется под конструкцией в обе стороны от неё под углом 60°.

Однако недостаточно сделать лишь широкие бетонные ленты фундамента, нужно еще организовать физическое распределение давления, которое распространяется вниз под углом примерно 60°. Проектировщики обычно учитывают это при подготовке основания фундамента.

Ширина фундамента зависит от свойств грунта. Грунты, которые могут уплотняться под весом здания (например, гравий или песок), требуют большей площади по сравнению с вязкими (глинистыми, суглинистыми). В большинстве случаев фундаменты формируют в виде лент. Для небольших построек (гаражей, садовых домиков) бывает достаточно столбчатого фундамента. В рыхлых грунтах часто изготавливают монолитные железобетонные плитные фундаменты, которые обеспечивают максимальную поверхность, что гарантирует устойчивость здания.

Каждый дом в той или иной степени проседает, что является естественным процессом.

Неравномерный характер грунта может привести к неравномерным процессам усадки

Такой столбчатый фундамент подходит для небольшого (лёгкого) здания

Чаще всего используется ленточный фундамент (здесь без подвала)

Решение для слабых грунтов: армированный плитный фундамент

Важные подготовительные операции

Прежде чем заливать фундамент, нужно выполнить подготовительные работы. К этому следует подойти продуманно и очень аккуратно, так как позже уже ничего нельзя будет изменить. К подготовительным операциям относится прокладка коммуникаций для сточной и дождевой воды. Следует помнить, что и ливнестоки, и трубы канализации необходимо располагать с уклоном.

Трубы для отвода сточной и дождевой воды прокладывают под фундаментом

Трубы поверхностного дренажа прокладывают внутри фундамента

При высоком уровне грунтовых вод требуется выполнить поверхностный дренаж. Дренажные трубы при этом не должны монтироваться глубже, чем фундамент. Хорошо, когда есть возможность устроить заземление, которое подводят к дому в виде оцинкованной стальной полосы. Это позволяет экономично решить многие проблемы: подключить нулевой провод линии электропередачи, устроить молниезащиту, подвести к зданию телефонную линию и кабель антенны.

Удачное решение: фундаментное заземление позволяет решить много проблем с подводом коммуникаций

Советы:

Закрыть окна подвала. Если температура окружающей среды приближается к отрицательной, нужно закрыть все окна и внешние двери подвала, чтобы холодный воздух не проникал к основанию подвала. Ведь даже незначительные повреждения основания от мороза могут повлиять на устойчивость фундамента и кладки.

Готовый бетон — оптимальный вариант. При сооружении фундамента большой площади не рекомендуется
готовить бетон самостоятельно. Лучшей альтернативой является готовый свежий бетон, подаваемый с помощью бетононасоса.

Оставляя комментарий Вы соглашаетесь с Политикой конфиденциальности

При реконструкции действующих промышленных корпусов нередко возникает необходимость в устройстве дополнительных заглубленных помещений внутри цеха или глубоких фундаментов для дополнительного оборудования. В таком случае раскопка котлована под заглубленное помещение производится вблизи существующих фундаментов нагруженных опор каркаса здания. В этой ситуации, во-первых, может возникнуть опасность для указанных фундаментов при удалении грунта из котлована, во-вторых, нагрузки от существующих фундаментов увеличивают давление на борт котлована. В связи с этим следует устраивать ограждение, которое исключает взаимовлияние котлована и существующих фундаментов.

В случае, показанном на рис. 6.9, а, ограждение котлована полностью воспринимает давление от грунта и существующих фундаментов и одновременно может служить несущей конструкцией подземного помещения. Расчет такого ограждения на давление грунта выполняется по теории Кулона с учетом пригрузки от существующих фундаментов. Устраивать такое ограждение следует, как правило, методом "стена в грунте", выбирая грунт из котлована уже под его прикрытием. Иногда требуется одновременно выполнить усиление существующих фундаментов из-за разжижения грунтов основания. В таком случае основание может быть взято в обойму из двух самостоятельных "стен в грунте", а ограждение котлована выполняется обособленным (рис. 6.9, б). В этом случае ограждение котлована для заглубленного помещения рассчитывается лишь на давление грунта, заключенного между двумя ограждениями (массив abme на рис. 6.9, б). Аналогичная картина будет в том случае, когда новое заглубленное помещение строится вблизи стены существующего подвала, более глубокого, чем новое подземное помещение. Такие случаи встречались, например, при реконструкции административного здания по ул. Станиславского в Москве, цеха на заводе в Днепропетровске и на других объектах.

1 — стена здания; 2 — колонна; 3 — фундамент; 4 — стена строящегося заглубленного помещения; 5 — стены обоймы усиления основания; 6 — слабый грунт

Потеря устойчивости подпорной стенки сопровождается опусканием части засыпки в виде призмы abc (см. рис. 6.9, в), которая и является призмой обрушения [87, с. 93]. Нарушение равновесия происходит по некоторой поверхности скольжения (при смещении подпорной стенки). В результате нарушения равновесия и появляется оползающая призма, равновесие которой в целом и надо рассматривать [79, с. 141]. Действующей на ограждение силой будет горизонтальная составляющая Е_a веса Р призмы. Если же на ограждение (или подпорную стену) действует какой-то объем грунта (например, abmn на рис. 6.9, в), отличный от объема призмы обрушения abc, то давление на ограждение Е'_a от такого объема грунта будет отличаться от активного давления грунта по Кулону.

Для определения активного давления на вертикальное ограждение от грунтовой засыпки, размер сечения которой меньше размера сечения призмы обрушения, определенного по теории предельного равновесия, воспользуемся выводом формулы для нахождения давления грунта по Кулону. С целью упрощения выкладок все рассуждения в основном будем вести для случая несвязного грунта и горизонтальной поверхности засыпки. Окончательное решение будет верно и для всех других случаев давления грунта на вертикальное ограждение.

Величину E_а можно получить приближенно как величину горизонтально составляющей равнодействующей веса призмы обрушения при разложении сил по линии поверхности скольжения. Действительно, вес призмы обрушения

(6.14)

а горизонтальная составляющая или активное давление

(6.15)

где γ — плотность грунта; Н — глубина котлована; φ — угол внутреннего трения грунта.

При уменьшении веса призмы обрушениягрунта активное давление уменьшится прямо пропорционально уменьшению ее веса.

Если часть призмы обрушения обрезать, например, какой-то дополнительной подпорной стенкой или ограждением mnk (см. рис. 6.9, в), то активное давление грунта на рассчитываемую ограждающую конструкцию ab уменьшится во столько раз, во сколько площадь abmn меньше площади abc. На практике можно уменьшать площадь эпюры давления пропорционально уменьшению площади сечения призмы обрушения. Форма эпюры давления грунта также изменяется, что видно из рис. 6.9, в. Площадь эпюры abgoдает величину полного активного давления E_a грунта. Центр тяжести эпюры abgo определяет место приложения равнодействующей активного давления от ограниченного объема грунта. Опуская несложные преобразования, получим следующие выражения для определения необходимых величин (см. рис. 6.9, в):

(6.16)

Строго говоря, при определении активного давления от ограниченного объема грунта требуется также учитывать, во-первых, изменение длины поверхности скольжения — разницу между прямой ас и ломаной anm (см. рис. 6.9, в), во-вторых, дополнительное трение между грунтом и поверхностью ограничивающего элемента mnk. Однако, как установлено нами с помощью пробных вычислении, эти факторы взаимно компенсируются. Остающаяся неточность вычислений идет в запас прочности. Поэтому при практическом проектировании этими факторами можно пренебрегать.

Если с помощью графических решений величина Е_а определяется сразу без построения эпюры давления, то при ограничении объема грунта засыпки величину Еaможно уменьшать пропорционально уменьшению площади призмы обрушения и сразу определять величину Е'_a . Для этого первоначально определяют давление E_а от полной призмы обрушения, а затем переходят к определению давления Е'_а ограниченного объема грунта.

Швец В.Б., Феклин В.И., Гинзбург Л.К. Усиление и реконструкция фундаментов

Читайте также: