Грунтовые подушки и замена грунтов при устройстве фундаментов

Обновлено: 06.05.2024

Грунты укрепляют не только при возведении нового здания, но и при восстановлении уже созданного фундамента. Это необходимо для улучшения несущей способности основания, предотвращения деформации и образования трещин.

Своевременно проведенные работы продлевают срок эксплуатации фундамента. Существует несколько методов усиления грунта, о каждом из которых мы поговорим в сегодняшней статье. Выбор того или иного варианта зависит от глобальности проблемы и типа грунта.

Выбрать тот или иной способ закрепления помогает предварительное исследование грунта в строительной лаборатории, то есть инженерно-геологические изыскания.

Цементация грунта

Этот метод подразумевает введение цемента в грунт под давлением. Специалисты пользуются двумя способами цементации: традиционным и струйным (инъекционным).

Первый подразумевает впрыскивание раствора в фундаментное основание и близлежащие участки. Так формируется цементный камень. Он представляет собой скрепление земли и фундамента, потому что заполняет имеющиеся поры.

Струйный метод используется сравнительно недавно. Он отличается от предыдущего способа более мощной струей, от воздействия которой почвенная структура разрушается. Раствор распределяется не точечно, а вдоль всего грунта.

Метод цементизации не лишен недостатков. В ходе его применения сильно изменяется структура почвы и основания. Неправильно выполненное усиление усугубит и без того сложную ситуацию

Битумизация грунта

Способ делится на два вида: горячую и холодную битумизацию.

Цель – заделать наиболее крупные полости, которые не поддаются цементизации из-за высокой скорости грунтового потока.

Расплавленный битум нагнетают в каверны и трещины грунта через подготовленные скважины, оснащенные инъекторами. А при холодном методе вводят тонкодисперсную битумную эмульсию.

Битумизацию используют для укрепления тонких трещин скальных грунтов и закрепления песчаных грунтов. В результате наблюдают снижение фильтрационных свойств почвы.

Силикатизация грунта

Каждый вариант предназначен для укрепления разных типов грунта. Например, для крупных песков используют двухрастворный способ: в почву вводят смесь хлористого кальция и силиката натрия.

Однорастворный метод используют для усиления пылеватых и мелких песков: вводят жидкое стекло и отвердитель.

Газовую силикатизацию применяют для укрепления средних и крупных песков. Для этого нагнетают жидкое стекло и углекислый газ.

Благодаря силикатизации грунт становится прочнее, устойчивее. Наряду с этим повышается его водонепроницаемость. В результате специалисты ликвидируют просадки зданий.Это химический способ укрепления грунта с применением силикатного раствора. В полости почвы вводят вещества химического происхождения под давлением. Для этого используют перфорированные трубы или пробуренные скважины.

Существует три варианта проведения силикатизации:однорастворный;
двухрастворный;
газовый.

Термическое закрепление грунта

Процедура термического закрепления подразумевает сжигание топлива в пробуренных скважинах. Используют жидкое и газообразное горючее. Фиксация грунта в скважине достигается благодаря огню, а в толще массива – газам, нагретым до высокой температуры.

Так формируется обожжённый грунтовый столб. Его диаметр может быть любым, потому что зависит от объемов сожженного топлива и длительности процедуры.

Термическое усиление позволяет предотвратить просадку здания на глубину до 15 м. Прочностные свойства грунта увеличиваются до 1 МПа.

Еще один вариант термического укрепления – искусственное замораживание. С его помощью фиксируют слабые водонасыщенные грунты. По периметру территории создают замораживающие скважины. По ним пускают охлаждающее вещество. Его функция – отнимать тепло у почвы, превращая его в лед. Результат процедуры – повышение прочности и водонепроницаемости грунта.

Электрический способ закрепления грунта

В основу этого метода заложено явление электроосмоса. Это перемещение воды с почвой к отрицательному электроду.

В практических условиях в грунт устанавливают положительный стальной электрод. А за пределами укрепляемой территории располагаются перфорированные трубы с отрицательным потенциалом.

Достаточная плотность электротока способствует скапливанию воды в трубах и удалению ее из укрепляемого участка. Так происходит обезвоживание грунта, ведущее к его упрочнению.

Чаще всего эту технологию применяют для глинистых почв, потому что они не пропускают цементные растворы, не формируются внутри них поры, а также их теплоемкость слишком высока, что мешает термическому закреплению.

Электрохимический способ закрепления грунта

Электрохимия выручает, когда здание уже возведено, следовательно, заменить грунт нельзя. Благодаря направленному движению заряженных частиц, их можно направлять в слабые участки почвы.

Для этого достаточно накачать грунт вокруг укрепляемой территории солевым раствором. На них подают положительный заряд. А участок, требующий усиления, оснащают отрицательным зарядом. Так происходит перемещение ионов и оседание солей в области усиления.

Механические способы укрепления грунта

Основные механические способы укрепления грунтов подразумевают установку грунтовых подушек, свай, вытрамбовывание и уплотнение котлованов, а также грунтозамещение.

Устройство грунтовых подушек

Их используют в открытых котлованах. Задача грунтовых подушек – распределить давление фундамента на грунт.

Перед устройством подушек проектируют дно, а верхнюю часть почвы уплотняют. Для их создания используют песчаные или пылевато-глинистые типы грунтов, гравий, шлак или щебенку.

Рекомендуемая толщина подушки – 1,5-5 метров. Их применение широко распространено при работе с просадочным грунтом.

В работе используют насыпной материал стандартной влажности. После засыпания его утрамбовывают. Если подушка получается сухой, ее можно немного увлажнить. Но сильно мочить нельзя, иначе это приведет к ее переуплотнению.

Вытрамбовывание котлованов

Сущность метода заключается в том, что котлованы не выкапывают, а территорию вытрамбовывают на нужную глубину. А потом ее заполняют бетоном или устанавливают сборный элемент фундамента.

В результате под котлованом формируется уплотненная область. Этот метод сокращает сроки работы, потому что одновременно уплотняют грунт и готовят котлован.

Процедуру выполняют путем сбрасывания трамбовки в одно и то же место с высоты 4-8 м. Она имеет форму будущего фундамента. В рабочем процессе задействована спецтехника.

Уплотнение котлована

Эта технология предотвращает разрушение будущего фундамента, близкорасположенных построек и коммуникационных связей из-за проседания или пучения почвы.

В качестве уплотняющего материала чаще всего используют песок. Его хорошая водопроницаемость снижает влияние пучения. А вот применять плодородный слой для засыпки точно не следует, потому что в нем большая удельная масса органических веществ, которые со временем разлагаются. Это приводит к усадке грунта.

Существует общепринятый порядок проведения работ:

Дно котлована очищают от строительного мусора.
Оценивают влажность грунта. Он не должен быть чрезмерно сухим или переувлажненным. При необходимости его доводят до нужного состояния.
Засыпают песок послойно, утрамбовывая каждый слой.

Замена грунта

Обычно замену слабых грунтов проводят на территориях с рыхлыми песчаными, глинистыми и торфянистыми почвами.

Грунтозамещение проводят только после геологических исследований и расчетов. Такую работу самостоятельно сделать не получится, поэтому рекомендуется делегировать это специалистам.Эта процедура стабилизирует почву перед строительством. Проводят грунтозамещение путем:изъятия нужного объема земли;
перемещения его за пределы укрепляемой зоны;
укладывания на свободное место хорошего грунта.

Заключение

Под закреплением грунтов понимают совокупность способов, направленных на упрочнение его естественного залегания путем использования физико-химических методов. Каждый из них подбирается с учетом характеристик и типа почвы. Процедуры по укреплению грунтов проводят не только для строительства нового фундамента, но и для восстановления эксплуатационных свойств уже существующих сооружений.

Основная специализация лаборатории:

Бесплатно вызвать лаборанта на объект или задать вопрос эксперту можно:

ЗЕМЛЯНЫЕ СООРУЖЕНИЯ, ОСНОВАНИЯ И ФУНДАМЕНТЫ

Earthworks, Grounds and Footings

____________________________________________________________________
Текст Сравнения СП 45.13330.2012 с СП 45.13330.2017 см. по ссылке;
Текст Сравнения СП 45.13330.2012 со СНиП 3.02.01-87 см. по ссылке.
- Примечание изготовителя базы данных.
____________________________________________________________________

Дата введения 2013-01-01

Сведения о своде правил

1 ИСПОЛНИТЕЛИ - Научно-исследовательский, проектно-изыскательский и конструкторско-технологический институт оснований и подземных сооружений им.Н.М.Герсеванова (НИИОСП) - институт ОАО "НИЦ "Строительство"

2 ВНЕСЕН Техническим комитетом по стандартизации ТК 465 "Строительство"

3 ПОДГОТОВЛЕН к утверждению Департаментом архитектуры, строительства и градостроительной политики

Информация об изменениях к настоящему своду правил публикуется в ежегодно издаваемом информационном указателе "Национальные стандарты", а текст изменений и поправок - в ежемесячно издаваемых информационных указателях "Национальные стандарты". В случае пересмотра (замены) или отмены настоящего свода правил соответствующее уведомление будет опубликовано в ежемесячно издаваемом информационном указателе "Национальные стандарты". Соответствующая информация, уведомление и тексты размещаются также в информационной системе общего пользования - на официальном сайте разработчика (Минрегион России) в сети Интернет

Введение

Настоящий свод правил содержит указания по производству и оценке соответствия земляных работ, устройству оснований и фундаментов при строительстве новых, реконструкции зданий и сооружений. Свод правил разработан в развитие СП 22.13330 и СП 24.13330.

Актуализация и гармонизация СНиП проводилась на основе выполненных за последние годы научных исследований в области фундаментостроения, отечественного и зарубежного опыта применения прогрессивных технологий строительного производства и новых средств механизации строительно-монтажных работ, новых строительных материалов.

Актуализация СНиП 3.02.01-87 выполнена НИИОСП им.Н.М.Герсеванова - институтом ОАО "НИЦ "Строительство" (д-р техн. наук В.П.Петрухин, канд. техн. наук О.А.Шулятьев - руководители темы; доктора техн. наук: Б.В.Бахолдин, П.А.Коновалов, Н.С.Никифорова, В.И.Шейнин; кандидаты техн. наук: В.А.Барвашов, В.Г.Буданов, Х.А.Джантимиров, A.M.Дзагов, Ф.Ф.Зехниев, М.Н.Ибрагимов, В.К.Когай, И.В.Колыбин, В.Н.Корольков, Г.И.Макаров, С.А.Рытов, А.Н.Скачко, П.И.Ястребов; инженеры: А.Б.Мещанский, О.А.Мозгачева).

1 Область применения

Настоящий свод правил распространяется на производство и приемку: земляных работ, устройство оснований и фундаментов при строительстве новых, реконструкции и расширении зданий и сооружений.

Примечание - Далее вместо термина "здания и сооружения" используется термин "сооружения", в число которых входят также подземные сооружения.

Настоящие правила следует соблюдать при устройстве земляных сооружений, оснований и фундаментов, составлении проектов производства работ (ППР) и организации строительства (ПОС).

При производстве земляных работ, устройстве оснований и фундаментов гидротехнических сооружений, сооружений водного транспорта, мелиоративных систем, магистральных трубопроводов, автомобильных и железных дорог и аэродромов, линий связи и электропередачи, а также кабельных линий другого назначения, кроме требований настоящих правил, следует выполнять требования соответствующих сводов правил, учитывающих специфику возведения этих сооружений.

2 Нормативные ссылки

В настоящем своде правил использованы ссылки на следующие нормативные документы:

СП 22.13330.2011 "СНиП 2.02.01-83* Основания зданий и сооружений"

СП 24.13330.2011 "СНиП 2.02.03-85 Свайные фундаменты"

СП 28.13330.2012 "СНиП 2.03.11-85 Защита строительных конструкций от коррозии"

СП 34.13330.2012 "СНиП 2.05.02-85* Автомобильные дороги"

СП 39.13330.2012 "СНиП 2.06.05-84* Плотины из грунтовых материалов"

СП 47.13330.2012 "СНиП 11-02-96 Инженерные изыскания для строительства"

СП 48.13330.2012* "СНиП 12-01-2004 Организация строительства"

* На территории Российской Федерации действует СП 48.13330.2011, здесь и далее по тексту. - Примечание изготовителя базы данных.

СП 70.13330.2012 "СНиП 3.03.01-87 Несущие и ограждающие конструкции"

СП 71.13330.2012 "СНиП 3.04.01-87 Изоляционные и отделочные покрытия"

В настоящее время официальная информация об опубликовании отсутствует, здесь и далее по тексту. - Примечание изготовителя базы данных.

СП 75.13330.2012 "СНиП 3.05.05-84 Технологическое оборудование и технологические трубопроводы"

СП 81.13330.2012 "СНиП 3.07.03-85* Мелиоративные системы и сооружения"

СП 86.13330.2012 "СНиП III-42-80* Магистральные трубопроводы"

СП 116.13330.2012 "СНиП 22-02-2003 Инженерная защита территорий, зданий и сооружений от опасных геологических процессов. Основные положения"

СП 126.13330.2012 "СНиП 3.01.03-84 Геодезические работы в строительстве"

СП 129.13330.2012 "СНиП 3.05.04-85 Наружные сети и сооружения водоснабжения и канализации"

СНиП 3.07.02-87 Гидротехнические морские и речные транспортные сооружения

СНиП 12-03-2001 Безопасность труда в строительстве. Часть 1. Общие требования

СНиП 12-04-2002 Безопасность труда в строительстве. Часть 2. Строительное производство

ГОСТ 9.602-2005 Единая система защиты от коррозии и старения. Сооружения подземные. Общие требования к защите от коррозии

ГОСТ 12.1.004-91 Система стандартов безопасности труда. Пожарная безопасность. Общие требования

ГОСТ 17.4.3.02-85 Охрана природы. Почвы. Требования к охране плодородного слоя почвы при производстве земляных работ

ГОСТ 17.5.3.05-84 Охрана природы. Рекультивация земель. Общие требования к землеванию

ГОСТ 17.5.3.06-85 Охрана природы. Земли. Требования к определению норм снятия плодородного слоя почвы при производстве земляных работ

ГОСТ 10060.0-95 Бетоны. Методы определения морозостойкости. Общие требования

ГОСТ 10180-90 Бетоны. Методы определения прочности по контрольным образцам

ГОСТ 10181-2000 Смеси бетонные. Методы испытаний

ГОСТ 12536-79 Грунты. Методы лабораторного определения гранулометрического (зернового) и микроагрегатного состава

ГОСТ 12730.5-84 Бетоны. Методы определения водонепроницаемости

ГОСТ 16504-81 Система государственных испытаний продукции. Испытания и контроль качества продукции. Основные термины и определения

ГОСТ 18105-86 Бетоны. Правила контроля прочности

ГОСТ 18321-73 Статистический контроль качества. Методы случайного отбора выборок штучной продукции

ГОСТ 19912-2001 Грунты. Методы полевых испытаний статическим и динамическим зондированием

ГОСТ 22733-2002 Грунты. Метод лабораторного определения максимальной плотности

ГОСТ 23061-90 Грунты. Методы радиоизотопных измерений плотности и влажности

ГОСТ 23732-79 Вода для бетонов и растворов. Технические условия

ГОСТ 25100-2011 Грунты. Классификация

ГОСТ 25584-90 Грунты. Методы лабораторного определения коэффициента фильтрации

ГОСТ 5180-84 Грунты. Методы лабораторного определения физических характеристик

ГОСТ 5686-94 Грунты. Методы полевых испытаний сваями

ГОСТ 5781-82 Сталь горячекатаная для армирования железобетонных конструкций. Технические условия

Примечание - При пользовании настоящим сводом правил целесообразно проверить действие ссылочных стандартов и классификаторов в информационной системе общего пользования - на официальном сайте национального органа Российской Федерации по стандартизации в сети Интернет или по ежегодно издаваемому информационному указателю "Национальные стандарты", который опубликован по состоянию на 1 января текущего года, и по соответствующим ежемесячно издаваемым информационным указателям, опубликованным в текущем году. Если ссылочный документ заменен (изменен), то при пользовании настоящим сводом правил следует руководствоваться замененным (измененным) документом. Если ссылочный документ отменен без замены, то приложение, в котором дана ссылка на него, применяется в части, не затрагивающей эту ссылку.

3 Термины и определения

3.1 баррета: Несущий элемент железобетонного фундамента, выполняемого способом "стена в грунте".

3.2 временный анкер: Грунтовый анкер с расчетным сроком эксплуатации не более двух лет.

3.3 выход глинистого раствора: Объем раствора с заданной эффективной вязкостью, получаемый из 1 т глинистого порошка.

3.4 ВПТ: Метод укладки бетона в траншею или скважину применением вертикально-перемещаемой бетонолитной трубы.

3.5 геосинтетика: Геотекстильные материалы в виде рулонов, мешков, георешеток, арматурных стержней, изготовляемых на основе стекловолокна, синтетического, базальтового или углеродного волокна.

3.6 грунтовый анкер: Геотехническая конструкция, предназначенная для передачи осевых выдергивающих нагрузок от закрепляемой конструкции на несущие слои грунта только в пределах корневой части своей длины и состоящая из 3 частей: оголовка, свободной части и корня.

17.1.1 Принятые к производству работ проектные решения по уплотнению грунтов должны содержать:

а) для всех способов уплотнения - исходные и требуемые значения показателей качества уплотнения (плотность сухого грунта или коэффициент уплотнения), глубина уплотнения, величина понижения поверхности и другие, подлежащие проверке в составе операционного и приемочного контроля, а также перечень технологических параметров и показателей качества, подлежащих уточнению в ходе опытного уплотнения; допускаемые расстояния от работающих механизмов или уплотняемых площадей до существующих зданий и сооружений; данные об объемах уплотняемых грунтов и массивов;

б) при поверхностном уплотнении грунтов естественного залегания трамбовками - план и размеры котлована с отметками и размерами уплотняемой площади или отдельных участков под фундаментами и контурами фундаментов, указания о необходимой глубине уплотнения, оптимальной влажности грунта, выборе типа грунтоуплотняющего механизма, диаметра, веса и необходимого числа ударов трамбовками или числа проходов уплотняющей машины по одному следу, величине понижения трамбуемой поверхности;

в) при устройстве грунтовых подушек - планы и разрезы котлованов с отметками, физико-механические характеристики отсыпаемого грунта, указания по толщине отсыпаемых слоев, рекомендуемым машинам для уплотнения грунта и режимам работы, а также плотность сухого грунта или коэффициент его уплотнения в подушках;

г) при вытрамбовывании котлованов - план котлована под здание или сооружение с отметками, с которых следует производить вытрамбовывание котлованов под фундаменты, размеры в плане и глубину отдельно вытрамбованных котлованов, конструкцию фундаментов с предельными нагрузками на основание, размеры, форму, массу и высоту сбрасывания трамбовки и ориентировочное число ударов при вытрамбовывании котлованов на заданную глубину; допустимый диапазон изменения влажности грунтов, минимально допустимые расстояния между вытрамбованными котлованами, размеры уширений в их основании, а также объем и вид жесткого грунтового материала (щебень, гравий, песчано-гравийная смесь и т.д.), втрамбовываемого в дно котлована, число порций и объем одной порции;

д) при уплотнении грунтовыми сваями - план котлована с размещением свай с указанием их диаметра и глубины, требования к влажности уплотняемых грунтов, характеристику применяемого оборудования, общее количество грунта и отдельных порций, засыпаемых в скважины, а также высоту разрыхленного верхнего (буферного) слоя грунта и способ его доуплотнения;

е) при уплотнении предварительным замачиванием и замачиванием с глубинными взрывами - план уплотняемой площади и разбивки ее на отдельные участки (карты) с указанием их глубины и очередности замачивания, расположение и конструкции поверхностных и глубинных марок, схему сети водовода, данные по среднесуточному расходу воды на 1 м уплотняемой площадки и времени замачивания каждого котлована или участка (карты), величину условной стабилизации просадки, а в случае замачивания через скважины, дополнительно - план расположения скважин с указанием их глубины, диаметра, способа проходки и вида дренирующего материала для засыпки, способы уплотнения верхнего недоуплотненного (буферного) слоя грунта. При уплотнении просадочных грунтов замачиванием и глубинными взрывами дополнительно должны быть приведены план расположения, диаметр, глубина скважин для установки зарядов, а также технология взрывных работ с указанием противосейсмических мероприятий и техники безопасности производства взрывных работ;

ж) при глубинном виброуплотнении - план площадки с указанием глубины уплотнения, схему точек погружения виброуплотнителя, основные его характеристики, режим работы виброустановки, расчетное значение показателя уплотнения грунта.

17.1.2 Основным работам по уплотнению грунтов и устройству грунтовых подушек должно предшествовать опытное уплотнение, в ходе которого должны быть установлены технологические параметры (толщина слоев отсыпки в подушки, оптимальная влажность, число проходов уплотняющих машин, ударов трамбовки и другие, указанные в проекте), обеспечивающие получение требуемых проектом значений плотности уплотненного грунта, а также контрольные величины показателей, подлежащих операционному контролю в ходе работ (понижение отметки уплотняемой поверхности, осадки марок и др.).

Опытное уплотнение следует выполнять в соответствии с приложением Г по программе, учитывающей гидрогеологические условия площадки, предусмотренные проектом средства уплотнения, сезон производства работ и другие факторы, влияющие на технологию и результаты работ.

17.1.3 До начала работ по уплотнению необходимо уточнить природную влажность и плотность сухого грунта на глубину, определяемую проектом по ГОСТ 5180 или экспресс-методами (зондированием по ГОСТ 19912, радиоизотопным по ГОСТ 23061 и др.), а также оптимальную влажность и максимальную плотность уплотняемого грунта по ГОСТ 22733 и приложению Г.

Если природная влажность грунта окажется ниже оптимальной на величину (здесь принимается по таблице 7.1), надлежит производить его доувлажнение расчетным количеством воды.

17.1.4 Поверхностное уплотнение грунтов трамбованием следует выполнять с соблюдением следующих требований:

а) при различной глубине заложения фундаментов уплотнение грунта следует производить, начиная с более высоких отметок;

б) по окончании поверхностного уплотнения верхний недоуплотненный слой грунта необходимо доуплотнить по указанию проекта;

в) уплотнение грунта трамбованием в зимнее время допускается при немерзлом состоянии грунта и естественной влажности. Необходимая глубина и степень уплотнения его при влажности грунта ниже оптимальной достигается увеличением веса, диаметра или высоты сбрасывания трамбовки;

г) контрольное определение отказа производится двумя ударами трамбовки при сбрасывании ее с высоты, принятой при производстве работ, но не менее 6 м. Уплотнение признается удовлетворительным, если понижение уплотняемой поверхности под действием двух ударов не превышает величины, установленной при опытном уплотнении.

17.1.5 Устройство грунтовых подушек следует производить с соблюдением следующих требований:

а) грунт для устройства грунтовой подушки должен уплотняться при оптимальной влажности в соответствии с 7.11;

б) отсыпку каждого последующего слоя надлежит производить только после проверки качества уплотнения и получения проектной плотности по предыдущему слою;

в) устройство грунтовых подушек в зимнее время допускается из талых грунтов с содержанием мерзлых комьев размером не более 15 см и не более 15% общего объема при среднесуточной температуре воздуха не ниже минус 10 °С. В случае понижения температуры или перерывов в работе подготовленные, но не уплотненные слои и участки котлована должны укрываться теплоизоляционными материалами или рыхлым маловлажным грунтом.

Отсыпка грунта на промороженный слой допускается как исключение при толщине мерзлого слоя не более 0,4 м, когда влажность отсыпаемого грунта не превышает 0,9 влажности на границе раскатывания; в противном случае промороженный грунт должен быть удален.

17.1.6 Вытрамбовывание котлованов под фундаменты следует выполнять с соблюдением следующих требований:

а) вытрамбовывание котлована под отдельно стоящие фундаменты надлежит выполнять сразу на всю глубину котлована без изменения положения направляющей штанги трамбующего механизма;

б) доувлажнение грунта в необходимых случаях следует производить от отметки дна общего котлована под здания или сооружения на глубину не менее полуторной ширины ниже дна вытрамбовываемого котлована;

в) втрамбовывание в дно котлована жесткого материала для создания уширенного основания следует производить сразу же после вытрамбовывания котлована на заданную глубину;

г) фундаменты, как правило, устраиваются сразу же после приемки вытрамбованных котлованов. Максимальный перерыв между вытрамбовыванием и бетонированием - одни сутки. При этом толщина дефектного (промороженного, размокшего и т.п.) слоя на стенах и дне котлована не должна превышать 3 см;

РЕКОМЕНДАЦИИ
ПО ПРОЕКТИРОВАНИЮ ОСНОВАНИЙ И ФУНДАМЕНТОВ 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.

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.

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.

1.4. В зависимости от гранулометрического состава, природной влажности, глубины промерзания грунтов и уровня стояния грунтовых вод грунты, склонные к деформациям при промерзании, по степени морозного пучения по табл.1 подразделяются на: сильнопучинистые, среднепучинистые, слабопучинистые и условнонепучинистые.

Продолжу разгребать нагромождение информации из интернета. Подушки для фундамента, еще одна тема в которой реликтовые слои закоренелых заблуждений народного мифотворчества, чередуются с пластами влажных фантазий маркетологов.

Большая часть сайтов наполнена мешаниной неосмысленных данных из академических источников и глупыми выдумками авторов.

Честно, но безуспешно, пытался найти наглядное пособие с содержательным и достаточным теоретическим материалом. На запрос "подушка фундамента " поисковик высыпал массу замечательных картинок. Разнообразных по стилю и качеству исполнения, примеров решения. Пестрые и строгие, забавные и грустные.

Грустные, когда начинаешь понимать, что иллюстрации не проясняют где и какие подушки надо применять. Более того, часто дают неправильную информацию. Ниже приведу примеры результатов поиска.

1) Арматура в торте

Вот такой аппетитный, слоенный пирог представлен на наше обозрение под названием "подушка фундамента". Бессмысленный и затратный. Возможно если есть такая картинка, то это кому-то нужно. Точно не строителю собственного дома.

2) Серое на желтом

В противоположность первому изображению - то же название, но в предельно лаконичном изложении. Чем меньше деталей, тем меньше ошибок. Остальное додумайте сами.

Пожалуй не обойтись без изучения нормативов, методичек и учебников. Обратимся за разъяснениями к литературным источникам.

Грунтовая подушка

Грунтовая подушка представляет собой искусственно укладываемый слой хорошего грунта, который заменяет слабый вынимаемый грунт. Грунтовая подушка обычно делается из крупнообломочных грунтов, крупных или средней крупности песчаных грунтов. Обычная толщина песчаной подушки 1-3 м. Не следует путать песчаную подушку с песчаной подготовкой. Толщина подготовки обычно не превышает 0,2 м. Грунтовая подушка более равномерно распределяет давление, передаваемое на нижний более слабый грунт; кроме того,она выполняется из непучинистого при промерзании грунта.

УСТРОЙСТВО ОСНОВАНИЙ И ФУНДАМЕНТОВ Учебное пособие для слушателей курса профессиональной переподготовки «Промышленное и гражданское строительство» Под ред. Долматова А.В.

Если несущий слой грунта оказывается слабым, и его использование в качестве естественного основания оказывается невозможным или нецелесообразным, то приводят замену слабого грунта другим, обладающим высоким сопротивлением сдвигу и имеющим малую сжимаемость, который образует, так называемую, грунтовую подушку.

Песчаная, щебеночная и бетонная подготовки

п.13.2.22 При возведении монолитных фундаментов, как правило , устраивают подготовку из уплотненного слоя щебня или тощего бетона, обеспечивающую надежную установку арматуры и недопускаюшую утечки раствора из бетонной смеси бетонируемого фундамента.

РУКОВОДСТВО ПО КОНСТРУИРОВАНИЮ БЕТОННЫХ И ЖЕЛЕЗОБЕТОННЫХ КОНСТРУКЦИЙ ИЗ ТЯЖЕЛОГО БЕТОНА (без предварительного напряжения):

п.3.24. Под монолитными фундаментами независимо от грунтовых условий (кроме скальных грунтов) рекомендуется всегда предусматривать бетонную подготовку толщиной 100 мм из бетона марки М50, а под сборными - из среднезернистого песка слоем 100 мм. При необходимости устройства фундаментов на скальных грунтах следует предусматривать выравнивающий слой по грунту из бетона марки М50.

ПРОЕКТИРОВАНИЕ СБОРНЫХ ЛЕНТОЧНЫХ ФУНДАМЕНТОВ НА ЕСТЕСТВЕННОМ ОСНОВАНИИ ПОД СТЕНЫ ЗДАНИЙ Составители: М.Я. Сапожников, Е.В. Тишков

…Фундаментные плиты должны укладываться на заранее подготовленное основание. Подготовка основания заключается в следующем: выравнивается дно котлована под проектную отметку, устраивается слой подготовки из песчано-гравийной смеси или из тощего бетона. В отдельных случаях возможна более сложная конструкция подготовки основания.

Противопучинистая подушка

ПРОЕКТИРОВАНИЕ МЕЛКОЗАГЛУБЛЕННЫХ ФУНДАМЕНТОВ МАЛОЭТАЖНЫХ СЕЛЬСКИХ ЗДАНИЙ НА ПУЧИНИСТЫХ
ГРУНТАХ ВСН 29-85:

Как правило , под малозаглубленным фундаментом устраивается противопучинистая подушки толщиной 20-30 см из непучинистых материалов (песок гравелистый, крупный или средней крупности, мелкий щебень, котельный шлак и др.).Применением подушки достигается не только частичная замена пучинистого грунта на непучинистый, но и уменьшение неравномерных деформаций основания. Толщина подушек и глубина заложения фундаментов определяется расчетом.

Без устройства подстилающего слоя

". 9.6 Под монолитные железобетонные плиты фундаментов и свайные ростверки, бетонируемые на грунте, рекомендуется устраивать подготовку из утрамбованного щебня или гравия толщиной 100. 200 мм, пролитого цементным раствором или битумом или тощего бетона толщиной 80 мм. Допускается бетонирование фундаментов и ростверков без подготовки на сухих плотных грунтах. В этом случае защитный слой бетона увеличивается до 70 мм.

Назначение подготовки из тощего бетона допускается при слабых водонасыщенных грунтах, а также при необходимости гидроизоляции фундаментов или ростверков …"

Арматура из п.1 и по трамбованному песку-щебню хорошо встанет, если они предусмотрены.
А по п.2 - вот оно, единственное разумное обоснование устройства тощей набетонки. Оклеечная-обмазочная гидроизоляция.
Хотя хорошей гидроизоляцией является сам по себе качественный бетон. По последнему десятилетию строительства питерских подземных паркингов - бетон В20 это уже гарантированные W2. Протечки в одноэтажных подземных паркингах идут только по рабочим швам. Вне зависимости от дополнительных мероприятий по обеспечению водонепроницаемости.

Фундаментная плита(подушка)

В этом случае небольшая путаница возникает и в авторитетных источниках.

В ГОСТ 13580-85 Плиты железобетонные ленточных фундаментов. Технические условия. Из заголовка становится понятно название сборных элементов.

Составители пособия МЕХАНИКА ГРУНТОВ. ОСНОВАНИЯ И ФУНДАМЕНТЫ (в вопросах и ответах) Болдырев Г.Г. и Малышев М.В. пришли к компромиссу, не мудрствуя лукаво соединили оба варианты и получили название плита-подушка ( 2 на рисунке).

Рис.Ф.9.11. Конструкция фундаментов мелкого (а,б) и глубокого (в) заложения: а - ленточный фундамент; б - столбчатый фундамент; в - опускной колодец: 1 - стеновые блоки; 2 - плита-подушка; 3 - фундаментная балка; 4 - опорная подушка; 5 - стакан; 6 - ступени; 7 - оболочка; 8 - нож; 9 - днище; 10 - перекрытие

В тех публикациях, которые я просматривал, применительно к сборным и монолитным фундаментам в основном употребляли термин фундаментная плита или плитная часть. Думаю так будет вернее, чтобы не создавать путаницу с грунтовыми и противопучинистыми подушками.

Читайте также: