Какие характеристики грунтов необходимы для определения осадок фундаментов

Обновлено: 19.04.2024

Основания и фундаменты зданий и сооружений на насыпных грунтах рассчитываются по деформациям исходя из того, чтобы полная осадка фундамента на насыпном грунте не превышала предельно допустимой для проектируемого здания или сооружения. При этом полная осадка s_f фундамента подсчитывается как сумма осадок, вызванных его нагрузкой и дополнительными факторами:

где s — осадка фундамента от его нагрузки, определяемая по указаниям гл. 5; s_f1 — дополнительная осадка основания от самоуплотнения насыпных грунтов от собственного веса; s_f2 — то же, вследствие замачивания, снижения уровня подземных вод; s_f3 — то же, при разложении органических включений; s_f4 — то же, за счет уплотнения подстилающих грунтов от веса насыпи.

Дополнительные осадки s_f1, s_f2 приближенно допускается определять по формуле

где γ_c1,c2 — коэффициенты уплотняемости насыпного грунта, принимаемые по табл. 11.15; β = 0,8 — безразмерный коэффициент; σ_zg — среднее вертикальное напряжение в насыпном грунте от его собственного веса: σ_zg = 0,5γh ( γ — среднее значение удельного веса насыпного грунта в водонасыщенном состоянии); h — толщина слоя насыпного грунта под фундаментом; E — среднее значение модуля деформаций насыпного грунта.

Насыпные грунты	γ_c1	γ_c2
Пески, шлаки и т.п.: неслежавшиеся слежавшиеся	0,4 0,0	0,15
Пылеватые пески, глинистые грунты, золы и т.п.: неслежавшиеся слежавшиеся

Дополнительная осадка s_f3 при содержании в насыпных грунтах органических включений от 0,03 до 0,1 вычисляется по формуле

где η — коэффициент, учитывающий условия залегания органических включении в насыпных грунтах, приближенно принимаемый равным 0,75; k₀ — коэффициент, учитывающий возможность разложения органических включений и принимаемой: для водонасыщенных насыпных грунтов k₀ = 0,2, а для остальных k₀ = 0,5; w — среднее содержание органических включений а насыпных грунтах; γ_d — удельный вес грунта в сухом состоянии; γ_s — удельный вес частиц грунта; h — толщина лежащего ниже подошвы фундамента слоя насыпного грунта, содержащего органические включения, подвергающиеся разложению.

Дополнительные осадки за счет уплотнения подстилающих насыпь грунтов допускается не учитывать, если давность отсыпки насыпных грунтов превышает 1 год для песчаных грунтов, 2 года для глинистых грунтов, залегающих выше уровня подземных вод, и 5 лет, находящихся ниже уровня подземных вод.

Расчетные сопротивления насыпных грунтов, представляющих собой планомерно возведенные насыпи, а также отвалы грунтов и отходов производств, определяются по формуле (5.29) с учетом степени самоуплотнения грунтов, неоднородности их состава и сложения, принятых методов подготовки оснований с использованием прочностных характеристик грунтов при их полном водонасыщении. Предварительные размеры фундаментов зданий и сооружений, возводимых на слежавшихся насыпных грунтах, назначаются исходя из условий расчетных сопротивлений R₀ (табл. 11.16).

Виды насыпных грунтов	R₀ , МПа
	крупных, средних, мелких песков, шлаков и т.п. при S_r		пылеватых песков, глинистых грунтов, золы и т.п. при S_r
	≤ 0,5	> 0,8	≤ 0,5	> 0,8
Планомерно возведенные с уплотнением насыпи	0,25	0,2	0,18	0,15
Отвалы грунтов и отходов производств: после уплотнения без уплотнения	0,25 0,18	0,2 0,15	0,18 0,12	0,15 0,1
Свалки грунтов и отходов производств: после уплотнения без уплотнения	0,15 0,12	0,12 0,1	0,12 0,1	0,1 0,08

Примечания: 1. Значения R₀ относятся к фундаментам с глубиной заложения h₁ = 2 м. При глубине заложения фундаментов h < 2 м значения R₀ умножаются на коэффициент γ_g = (h + h₁)/(2h₁) .

2. Значения R₀ приведены для свалок грунтов и отходов производств с содержанием органических включений не более 0,01.

3. Для неслежавшихся отвалов и свалок грунтов и отходов производств значения R₀ умножаются на 0,8.

4. Значения R₀ для промежуточных значений S_r допускается определять по интерполяции.

Условными значениями R₀ допускается пользоваться также и для назначения окончательных размеров фундаментов зданий с нагрузкой на столбчатые фундаменты до 400 кН и ленточные до 80 кН/м.

Наибольшие давления на насыпные грунты у края подошвы внецентренно загруженного фундамента не должны превышать для планомерно возведенных насыпей, песчаных и других подушек 1,2 R , а для отвалов и свалок грунтов и отходов производств — 1,1 R .

При устройстве песчаных, гравийных и других подушек, при уплотнении насыпных грунтов, а также при залегании в нижней части сжимаемой толщи грунтов с меньшими прочностными характеристиками расчетные сопротивления грунта основания уточняются из условия, чтобы полное давление от собственного веса лежащего выше грунта и нагрузки, передаваемой фундаментом на подстилающие насыпные (неуплотненные) или естественные грунты, не превышало расчетного сопротивления этих грунтов.

Пример 11.6. Определить полную осадку фундамента под колонну промышленного здания, имеющего размеры подошвы 3×4,2 м; среднее давление на грунт р = 0,18 МПа и глубину заложения h = 2 м. Здание возводится на участке, сложенном состоящими из отвалов золы ТЭЦ грунтами, образованными гидронамывом, давность намыва составляет 2 года. Толщина слоя намытых грунтов в месте расположения фундаментов равняется 8,7 м. Намытые грунты подстилаются мелкими пылеватыми песками. Среднее значение модуля деформации намытых грунтов по данным испытаний штампами на глубине 2 и 4 м равняется 8,5 МПа. Основные физико-механические характеристики намывных грунтов: γ_s = 26,2 кН/м 3 ; γ_d = 14 кН/м 3 ; γ = 17 кН/м 3 ; w = 0,21; ω = 0,08.

Решение. Определяем осадку фундамента от передаваемых им нагрузок на основание в соответствии с требованиями гл. 5. Результаты промежуточных вычислений сводим в табл. 11.17.

z	ζ	α	σ_zg	σ_zp	σ´_gp
0	0	1	0,034	0,146	0,18
1	0,67	0,892	0,051	0,130	0,181
2	1,34	0,618	0,068	0,090	0,158
3	2	0,414	0,085	0,060	0,145
4	2,67	0,282	0,102	0,041	0,143
5	3,30	0,173	0,126	0,025	0,151
6,7	4,40	0,122	0,148	0,018	0,166

Глубина сжимаемой толщи H_c = 5,4 м. Осадка от нагрузки фундамента

По формуле (11.13) и табл. 11.17 определяем дополнительные осадки s_f1 и s_f2 как для неслежавшихся насыпных грунтов при σ_zp = 0,16 МПа

s_fl = 0,6 · 8 · 0,16 · 670/8,5 = 6,1 см;

s_f2 = 0,2 · 0,8 · 0,16 · 670/8,5 = 2 см.

Определяем дополнительную осадку s_f3 по формуле (11.14):

s_f3 = ηk₀w γ_dh/γ_s = 0,75 · 0,5 · 0,08 · 14 · 670/26,2 = 10,8 см.

Полную осадку фундамента вычисляем по формуле (11.12) при s_f4 = 0:

s_f = s + s_f1 + s_f2 + s_f3 + s_f4 = 4 + 6,1 + 2 + 10,8 = 22,9 см.

где s — совместная деформация основания и здания или сооружения, определяемая как для обычных непросадочных грунтов в соответствии с их деформативными характеристиками, полученными при естественной влажности; s_sl — деформация основания, вызванная просадкой грунта; s´_u — предельно допустимая совместная деформация основания и здания или сооружения, принимаемая равной:

(10.16)

здесь s_u — предельно допустимая деформация основания при неравномерной осадке фундаментов, определяемая как для обычных непросадочных грунтов; γ_s — коэффициент условий работы, учитывающий вероятность одновременного сочетания наиболее неблагоприятных условий по просадке и осадке и принимаемый: при s_sl < 2 s , γ_s = 1, а при s_sl > 2 s , γ_s = 1,25.

Выполнение условия (10.15) и тем самым обеспечение прочности, устойчивости и нормальной эксплуатации зданий и сооружений осуществляется применением одного из следующих трех принципов:

– устранения просадочных свойств грунтов путем их уплотнения (тяжелыми трамбовками, вытрамбовыванием котлованов, устройством грунтовой подушки, предварительным замачиванием, взрывами, пробивкой скважин) или закрепления (силикатизацией, обжигом);
– прорезки просадочных грунтов свайными фундаментами (из забивных, буронабивных свай, набивных свай в пробитых скважинах, свай в эластичных оболочках, уплотненном грунте и др.) или столбами из закрепленного грунта;
– комплекса мероприятий, включающего подготовку оснований, водозащитные и конструктивные мероприятия по расчету конструкций зданий и сооружений на прочность.

Первые два принципа направлены на полное устранение или снижение просадочных деформаций до предельно допустимых величин, а третий — на приспособление зданий и сооружений к возможным неравномерным просадкам грунтов в основаниях.

Выбор одного из принципов производится с учетом особенностей и типа грунтовых условий, вероятности замачивания грунтов основания, возможной величины просадки, жесткости и прочности проектируемых зданий и сооружений, их взаимосвязи с соседними объектами и коммуникациями и т.п.

В случаях когда замачивание грунтов оснований исключается и возможно только медленное повышение их влажности, основания и фундаменты проектируются как на обычных непросадочных грунтах.

Расчетные сопротивления просадочных грунтов естественного сложения определяются в зависимости: от возможности и вида источника замачивания; от принятого метода обеспечения прочности и эксплуатационной пригодности зданий и сооружений; от конструкции, ширины и глубины заложения фундаментов; от прочностных характеристик грунтов основания. При отсутствии возможности замачивания просадочных грунтов расчетные сопротивления R определяются по формуле (5.29). В этом случае прочностные характеристики грунтов должны приниматься:

– при ω ≥ ω_p — по результатам испытания грунтов в состоянии природной влажности ω ;
– при ω < ω_p — по результатам испытания грунтов при влажности на границе раскатывания ω_р .

Расчетное сопротивление грунта основания R при возможном замачивании просадочных грунтов сверху или при подъеме уровня грунтовых вод определяется с учетом следующих требований:

– при устранении возможности возникновения просадки оснований от нагрузки фундаментов путем снижения давления на грунт значение R не должно превышать величины начального просадочного давления p_si ;
– при обеспечении прочности зданий и сооружений применением комплекса водозащитных и конструктивных мероприятий, назначаемых по расчету на возможные суммарные величины осадок и просадок основания, значение R определяется по формуле (5.29) с использованием расчетных значений характеристик φ_II и c_II , полученных для просадочных грунтов в водонасыщенном состоянии после их просадки;
– при уплотнении и закреплении просадочных грунтов различными методами значение R определяется по формуле с использованием расчетных значений характеристик φ_II и c_II , полученных для уплотненных и закрепленных до заданной плотности и прочности грунтов в водонасыщенном состоянии.

Предварительные размеры фундаментов зданий и сооружений, возводимых на просадочных грунтах, назначаются исходя из условных значений расчетных сопротивлений грунта R₀ (табл. 10.3).

ТАБЛИЦА 10.3. УСЛОВНЫЕ РАСЧЕТНЫЕ СОПРОТИВЛЕНИЯ ПРОСАДОЧНЫХ ГРУНТОВ

Грунт	R₀ , кПа, грунтов
	природного сложения с γ_d , кН/м 3		уплотненных с γ_dcom , кН/м 3
	13,5	15,5	16	17
Супесь	300 150	350 180	200	250
Суглинок	350 180	400 200	250	300
Глина	400 200	450 220	300	350

Примечания: 1. Над чертой даны значения, относящиеся к просадочным грунтам природного сложения со степенью влажности S_r ≤ 0,5 и при невозможности их замачивания; в знаменателе под чертой — значения, относящиеся к таким же грунтам со степенью влажности S_r ≥ 0,8, а также к грунтам с меньшей степенью влажности и при возможности их замачивания.

2. Для просадочных грунтов с промежуточными значениями γ_d значения R₀ определяются интерполяцией.

Каждое строение нуждается в фундаменте и подвергается со временем проседанию в зависимости от грунта. Необходимо правильно рассчитывать осадку в соответствии с грунтом. Если не так произвести расчет, то это грозит неравномерной просадкой. Вследствие этого появляется угроза разрушения здания, появления трещин и тому подобного. Внимательно прочитайте обо всех тонкостях и изучите основные методы организации осадки.

Описание

Осадка фундамента - это очень важная характеристика, она меняется с течением времени и в зависимости от грунта. Есть причины, по которым обычно случается неравномерное проседание:

Экономия на материалах для фундамента и покупка дешевых и некачественных материалов.
Дешевая и неквалифицированная рабочая сила.
Неверно произведены расчеты глубины фундамента, уровня близости грунтовых вод.
Нет дренажной системы.

Цели определения осадки:

определить величину просадки;
выполнить точный расчет осадки для фундамента из разных материалов;
рассчитать возможные деформации и физические изменения.

Характеристика грунта

Есть два вида грунта:

Естественный - залегает под фундаментом и обеспечивает устойчивость основания равномерно.
Искусственный - упрочняют специально: трамбуют, высушивают и тому подобное.

Две группы грунтов:

Пучинистые - глинистый, песочный, мелкий.
Непучинистые - гравий, крупный и средний, не содержат глину.

Скальный - сплошной, прочный, водоустойчивый, многолетний.
Крупнообломочный - гравий, галька, валуны.
Песчаный - сыпучие и сухие породы.
Глинистые - очень пластичный и создает гладкую поверхность.
Суглинок - глинистый, но хрупкий материал.
Супесь - хрупкий и не эластичный, но содержит небольшое количество глины.

Виды фундамента

Выбор фундамента - основная часть постройки здания. От прочности, расчета осадки и целостности зависит надежность и крепость здания.

Чтобы правильно выбрать основание дома, нужно учитывать несколько важнейших качеств: вид и тип грунта, расстояние до грунтовых вод, грубина зависит от высоты здания.

ленточный - лента между всеми несущими стенами по периметру всего здания;
столбчатый - при возведении легкого здания и невысоких нагрузках на фундамент;
свайный - есть смысл использовать преимущественно на нетвердых грунтах.

Расчет осадки

Расчет осадки - это очень важная мера при строительстве здания. Ведь фундамент - основа дома, поэтому от его целостности зависит надежность и безопасность эксплуатации.

Просадка нового здания на однородном грунте может быть 10-12 сантиметров.

Есть несколько основных принятых норм: если грунт неоднородный, то осадка без последствий может составлять 5 сантиметров, для многоэтажных домов - 2-3 см.

Любое проседание сверх этой нормы может быть чревато появлением трещин, разрушением несущих конструкций. Это влияет на безопасность нахождения людей в здании, эксплуатации помещений. Если дом многоэтажный и жилой, то есть риск потерять здоровье или жизнь большого количества людей.

Произвести расчеты самостоятельно практически нереально, но можно это делать специальным упрощенным способом. Вы можете посмотреть пример расчета осадки на видео ниже.

Свайный фундамент

При неустойчивом грунте, если нужен дешевый надежный и простой фундамент, выбирают свайный. Он обходится дешевле остальных и способен сохранить целостность здания, расположенного на неустойчивом грунте.

Что он собой представляет? Вертикальные железобетонные опоры, которые погружают в грунт. Обычно их связывают монолитной плитой. Есть два вида свай: висячие и подпорные. Выбор вида зависит от возможностей установки и твердости грунта, подпорные считаются наиболее надежными. Устанавливаются очень просто. Быстрый монтаж, экономичный вариант и минимум земляных работ - выкопать или пробурить места.

Осадка свайного фундамента определяется путем расчета глубины свай в зависимости от большого количества факторов. Есть два самых основных параметра:

Малая несущая способность почвы под сваями.
Количество нагрузок, которые будут возлагаться на фундамент во время эксплуатации здания, возможные климатические изменения и опасные погодные условия, влияющие на целостность жилья.

Для расчета осадки свайного фундамента лучше всего подходит метод послойного суммирования.

Создание документации и произведение расчетов производится с помощью специальных компьютерных программ.

Методы осадки

Инженеры, которые занимаются подсчетом и проектированием фундамента, внимательно изучают местность, здания и, в зависимости от ключевых факторов, производят расчет времени и масштабов осадки двумя основными методами:

Послойное суммирование.
Эквивалентный слой.

Разберем подробнее способ послойного суммирования, так как он является основным методом расчета осадки на большей части территории России.

Послойное суммирование

Метод послойного суммирования осадок фундамента описан и рекомендован Сводом норм и правил по строительству. В основном подходит для свайного фундамента. Также этот способ будет лучшим решением, если здание стоит отдельно, и есть возможность учитывать сопротивление грунта.

В чем заключается основной принцип? Основание свай условно принимают за монолитную конструкцию, размеры считаются по расположению крайних точек.

Приблизительная схема расчета:

Проектирование габаритной схемы основания.
Расчет длины и ширины основания.
Далее полученные параметры используются для расчета возможного давления на опоры фундамента.
На основании последних данных выделяется удельное сопротивление почвы.

Если в результате сопоставления давления и возможных нагрузок получается равенство с нормами, указанными в СНиПе, то составляются специальные эпюры нагрузок на сваи, и из всех этих данных выводится величина осадки основания - самый главный искомый параметр.

Способы устранения проблемы

Если полученные числа величины осадки основания превышают предельные размеры, то необходимо внести коррективы в проектирование фундамента и увеличивается длина свай для повышения прочности и увеличения возможных нагрузок. Тогда все параметры сойдутся и будут соответствовать последней редакции СНиП.

Точное определение осадки фундамента происходит опытным путем. На самом деле такой фактический расчет производится путем лабораторных испытаний, на их основе составляется статистика. Каким образом все это осуществляется? На опоры производится искусственным путем давление - с помощью домкрата. Таким способом можно определить критические нагрузки очень точно и рассчитать максимально возможную осадку основания фундамента.

Вывод

Все варианты расчетов хороши в своих отдельных случаях. На данный момент все эти процессы проектирования упрощены за счет появления компьютерных программ, профессионального программного обеспечения. Но, как всегда, самыми достоверными являются знания, полученные опытным путем, и эти параметры принимаются за эталон и критические сведения.

При строительстве здания обязательно обратите особое внимание на фундамент и такой его важный параметр, как осадка, так как она влияет на прочность и надежность конструкции.

Хорошее здание строится на надежном фундаменте, а фундамент в свою очередь — на грунте.

Прежде всего, отметим, что в строительной терминологии под грунтом понимают слой земли, на котором закладывается фундамент строения. Грунты классифицируют по их свойствам, имеющим значение в областях применения. Грунт является основанием фундаментов и воспринимает на себя все нагрузки от веса строения и природных факторов, воздействующих на него. В зависимости от местности, в которой ведется или предполагается строительство догма, грунты могут существенно отличаться друг от друга. Для правильной привязки проекта к местности нужен целый ряд показателей, среди которых — тип грунта, глубина его промерзания и насыщенность почвенными водами, уровень грунтовых вод, рельеф поверхности и т.д.

В результате геологических процессов, происходящих в недрах земли и на ее поверхности, тысячелетиями создавались пласты грунтов, которые могут быть различными не только в пределах определенного региона, но и на более малых площадях. Неравномерность пластовых отложений может быть и в пределах строительного участка, особенно если это связано со сложными геологическими условиями: склоны, овраги, болотистые местности и т. п. На физические свойства основания оказывает существенное влияние не только состав грунтов, глубина расположения определенных их пластов, но и их водонасыщенность, то есть уровень грунтовых вод, влияние паводковых явлений и атмосферной влаги.

Поэтому проектированию дома из керамзитобетонных блоков, и в особенности его опорной части — фундамента, предшествует изучение гидрогеологической обстановки на строительной площадке и сезонность ее изменения. Знание геологической обстановки позволит правильно выбрать тип фундаментов, площадь их опорного основания и глубину его заложения. При словах "изучение гидрогеологической обстановки" у читателя может возникнуть мысль о сложном геологическом оборудовании с буровыми вышками и т.п. Наличие такого оборудования совсем не обязательно на большинстве площадей, особенно при малоэтажном строительстве. Конечно, при сложных геологических условиях могут понадобиться и такие меры, но в большинстве случаев можно обойтись опытом соседей и бурением нескольких скважин или разработки шурфов в пределах строительной площадки.

Покосившиеся заборы на соседних участках, деформации фундаментов существующих зданий, трещины на стенах могут много сказать опытному строителю. Причиной этих явлений может быть малая глубина заложения фундаментов или пренебрежение геологическими особенностями участка. Особенно важно знание гидрогеологической обстановки при сооружении двух — трехэтажных строений с подвалом, защита которого от влияния грунтовой влаги — задача довольно сложная и трудоемкая.

Как правило, отбор грунта осуществляют с помощью ручного зонда в шурфах или скважинах глубиной до 5 м для малоэтажного деревянного дома и до 7 — 10 м — для кирпичных или каменных домов. Скважина, пробуренная на участке, может принести много полезной информации. По изменениям вида грунтов можно определить их физические свойства и глубину расположения, толщину пластов, уровень грунтов и его изменение, а течение нескольких сезонов. Особенно важно знать уровень грунтов в периоды обильных дождей и таяния снега. В это время грунт накапливает много влаги, которая может оказать влияние на эксплуатационные характеристики фундамента, особенно в подвальной части дома. При высоком уровне грунтовых вод придется искусственно его понижать, соорудив дренажную систему или водоотводящую канаву. Наиболее актуальной может стать задача сооружения дренажной системы при строительстве дома с подвалом. Экономия средств и времени на геологические изыскания противопоказана и может повлечь за собой ряд неприятных последствий. В регионах со сложными грунтами, к числу которых относится и Подмосковье, нельзя начинать строительство без проведения этих работ. Только наличие полной информации об инженерногеологической обстановке позволит грамотно выполнить строительную часть проекта дома. При этом шурфов (скважин) требуется не менее четырех (в первую очередь по углам будущего строения).

Глубина промерзания грунтов в ряде случаев оказывает большое влияние на физические процессы, связанные с нагрузками на конструктивные элементы подземной части здания. Глубина промерзания грунта не является величиной постоянной для данной местности и может зависеть от места расположения участка. Так, грунт на участке, расположенном в низменности и защищенном от ветра, может промерзать на меньшую глубину, чем на участке, расположенном на возвышенности, продуваемой всеми ветрами. Но, в любом случае, нужно ориентироваться на глубину сезонного промерзания, являющуюся средней для данного региона. Эти сведения можно получить в любой проектной организации.

У жильцов частных домов может возникнуть одна очень неприятная проблема: в фундаменте за долгое время могут появиться дефекты в виде трещин, из-за чего он начинает смещаться. Этот сдвиг или смещение имеет название «осадка фундамента». Это происходит вследствие сжатия почвенного покрова. Причины появления осадки фундамента, методы проведения диагностики осадки, расчет осадки разных видов фундамента, решение этой проблемы – все это будет обсуждаться в этой статье. Важно помнить, что при появлении трещин в основании, не нужно бояться, просто продолжайте следить за этим, пока осадка фундамента не дошла до критического состояния.

Причины появления осадки фундамента

Состав грунта – это одна из самых главных причин, из-за которой возникает осадка основания дома. Почва делится на виды и каждый обладает своей прочностью. Самыми прочными видами почвенного покроя являются скальный грунт и дисперсная почва. По-другому эти почвы называют несвязными, так как они не сохранят в себе влагу.

Определение типа грунта вручную

В основе первого вида почвы лежат монолиты, а второй вид состоит из минерального зерна различного размера. Но существуют связные виды почву, они поглощают и сохраняют в себе влагу, поэтому основной составляющей этих типов почвенного покроя является глина, из-за чего слой грунта приобретает свойство подвижности и деформации. В холодное время года, содержащаяся в таких типах почвы влага, замерзает и слой грунта расширяется. Первая причина – связный слой грунта почвы. Вторая причина – особенности конструкции основания дома. Третья причина – неправильно распределенное давление стен на фундамент. При строительстве дома следует учитывать все эти факторы, чтобы в будущем не столкнуться с данной проблемой.

Методы проведения диагностики осадки фундамента

Чтобы выявить или устранить дефекты, возникшие в основании дома, требуется определить процесс смещения фундамента и наблюдать за осадкой. Методов проведения диагностики (осадки фундамента) существует много. Какой именно использовать метод, зависит от строения дома и его составляющих.

Описание свайного фундамента

Свайные фундаменты строятся на просадочных слоях грунта, потому что они имеют очень маленькую несущую способность (факторы, которые влияют на этот параметр грунта, будет обсуждаться далее). Сваи используют для того, чтобы передать все давление здания на почву, тем самым исключая большую нагрузку на основание помещения. Бывает такое, что сваи не достают до слоя грунта, для этого используются висячие сваи. Они являются связью между грунтом и обыкновенными сваями.

Свайный фундамент может состоять из различного материала. Они могут быть сделаны из дерева, железобетона, стали. Способы погружения свай бывают разные. Сваи забиваются, набиваются и завинчиваются. На сегодняшний день чаще всего используются сваи, сделанные из железобетона. Их длина начинается с 4 метров и заканчивается 12 метрами. Такие сваи, которые сделаны из железобетона, можно встретить в индустриальной сфере. Типов свай бывает несколько:

Металлические сваи. Они забиваются в почву, где имеется влага.
Сваи с наличием обсадных труб. Их длина колеблется от 7 до 12 метров. Обсадные трубы помогут избежать прорыва почвы.
Сваи, которые используются, когда уже скважина пробурена. После их установки, они заливаются бетоном, образуя прочное основание здания.

Сваи используют в тех местах, где слой грунта очень слабый. Они также применимы для строительства многоэтажных зданий. Но главным минусом этого материала является то, что он имеет усадку, что может привести к осадке основания помещения.

Осадка свайного фундамента

Причина осадки свайного фундамента – это нагрузка на само основание дома. Если смещение будет продолжаться, это может привести к полному разрушению конструкции. Во избежание этого, проводится расчет осадки свайного фундамента. Полученное значение сравнивают со значением осадки, которая допускается. Если оно превышает его, то фундамент нужно подвергнуть коррекции. Чтобы совершить коррекцию свайного фундамента необходимо увеличить длину свайных установок. Концы свай должны иметь опору на более прочные слои грунта. Сваи распределяют давление по всему грунту. На давление влияют несколько факторов: свойства грунта, длина свай и пространство между сваями.

Расчет осадки методом послойного суммирования

Один из способов расчета осадки свайного фундамента имеет название «послойное суммирование». Существует формула: Si = h * m * P. Из этой формулы видно, что осадка фундамента равняется сумме сжатий слоев грунта. Делается схема для расчета осадки свайного фундамента. На ней изображаются нагрузка и давление стен. Свайное основание дома делится на два вида: однослойные и двухслойные. Для обоих видов требуется грунт со средней прочностью. Для расчета осадки свайного основания дома необходимо определить характеристики грунта, сюда входит коэффициент сжимаемости и деформация (модуль). Расчет осадки можно проводить одной сваи, нескольких или всего основания здания. Но можно сделать свайный фундамент правильным. Для этого нужно знать вес и длину сооружения, а также вес всего грунта.

Следующий метод – это расчет осадки фундамента способом эквивалентного слоя. Он применяется, если невозможно провести боковое расширение. Толщина слоя грунта имеет название эквивалентный слой. Согласно этому способу, сначала необходимо определить мощность эквивалентного слоя, существует формула для ее нахождения: hэ =A· ω· b. A – это коэффициент, и он имеет зависимость от типа грунтового слоя, ω – тоже коэффициент, значение которого зависит от основания дома, его формы и жесткости, b – значение ширины основания здания. Произведение первых множителей (A и ω) составляют коэффициент эквивалентного слоя. Найдя мощность эквивалентного слоя, можно найти значение и самой осадки: S =Po· hэ · mv. Главным преимуществом способа расчета осадки эквивалентного слоя является то, что можно определить коэффициент эквивалентного слоя для каждого вида грунта в отличии от метода послойного суммирования.

Метод эквивалентного слоя

Описание ленточного монолитного фундамента

Ленточный фундамент – это основание под стенами здания, давление которых распределяется по всему фундаменту. Ленточный фундамент заливается в тех местах, где конструкция идет вместе с несущими стенами. Ленточный фундамент – прочное и твердое основание. Данный вид фундамента имеет два вида основания: один – сборный, другой – свайный. У сборного фундамента все давление идет на слой грунта. У второго вида ленточные ростверки, сделанные из железобетона, дают нагрузку на сваи. Наиболее распространены два материала, из которого делается ленточный фундамент: железобетон и бетон. Монолитные ленточные фундаменты используются чаще всего, когда требуется провести расширение подушки фундамента. Расширение необходимо тогда, когда слой почвенного покроя обладает невысокой несущей способностью, а также при наличии в почве подземных вод.

Уменьшить давление на ленточный монолитный фундамент очень просто. Чрезмерная нагрузка на основание дома, в дальнейшем может привести к его осадке. Чтобы этого избежать, достаточно высоту фундамента сделать в полтора больше, чем ширину. После этой процедуры, нагрузка остальной конструкции и предметов, находящихся внутри дома, значительно снизится.

Для более прочного основания необходимо, чтобы стенки фундамента были гораздо шире, чем стены конструкции здания, примерно на 15 сантиметров.

Как избежать осадки ленточного монолитного основания помещения

Причины возникновения осадки ленточного фундамента могут быть разные:

Была неправильно совершена установка несущей способности грунтового слоя, из-за чего совершается недопустимое давление.
Основание лежит на неподходящем грунте.

Последствия осадки ленточного фундамента

Весь расчет постройки ленточного основания дома можно разделить на три этапа:

Во-первых, необходимо определить вид грунта, на котором будет строиться фундамент дома. Методов по определению типа грунта существует множество. Самый легкий из них – по всей территории, где будет строиться фундамент, нужно сделать определенное количество ям, после чего можно увидеть срез почвы. Хотя на одном участке может быть несколько типов почвенного покроя. После определения всех типов грунта, вы сможете построить фундамент с нужной глубиной. Обычный тип грунта обладает несущей способностью 2-2,1кг/см2. На данное значение и нужно ориентироваться при строительстве. Если по вашим расчетам вес здания превышает эту норму, просто необходимо сделать увеличение ленты. Это делается, потому что в это значение и входит расчет осадки ленточного основания дома в следующие годы.
Во-вторых, необходимо определить массу всей постройки. В массу входят не только стены, но и различные предметы, которые находятся внутри жилого помещения. А также следует учитывать вес снега, который будет находиться на крыше, потому что масса снега может достигать более одной тонны. Поэтому нужно проверить ленточный фундамент дома по трем характеристикам. Необходимо провести проверку на несущую способность определенного типа почвенного покроя. Благодаря этой проверке будет понятно, какого размера должно быть основание помещения. Чтобы определить несущую способность грунта, следует учесть различные факторы, которые могут оказывать влияние на почву: влажность, плотность, возможное наличие в почве подземных вод (обычно они находятся на глубине 30 метров).
В-третьих, следует провести корректировку размеров основания здания. Это делается для того, чтобы залить нужное количество бетона. Объем бетона равен кубатуре основания помещения.

Соблюдение всех этих условий поможет вам избежать осадки ленточного фундамента на несколько десятков лет.

Подведем итог. Осадку фундамента лучше всего избежать, чем бороться с ней в будущем. Важно соблюдать несколько правил при строительстве основания дома. При допущенной осадке, следует пользоваться двумя методами по ее расчету: послойное суммирование и способ эквивалентного слоя. Формулы этих способов помогут вам избавиться от осадки фундамента.

Читайте также: