Осадка и просадка фундаментов
Обновлено: 09.05.2024
1.Осадка – уплотнение грунтов оснований под воздействием увеличения нагрузки от строящихся и уже возведенных зданий и сооружений. Происходит в любых грунтах. Бытовая нагрузка – на глубине 10 м составляет 0,2 МПа.
Модуль осадки:
ep = 1000Dh/ h0 (мм/м)–
величина сжатия в мм слоя грунта высотой в 1 м при применении к нему дополнительной нагрузки р.
Dh – изменение мощности слоя грунта в мм при приложении к нему дополнительной нагрузки; h0 - мощность слоя грунта в м.
| ер, мм/м | характер сжимаемости грунта |
| < 1 | несжимаемые – скальные грунты; |
| 1 – 5 | слабо сжимаемые – к/обл. грунты; |
| 5 – 20 | средне сжимаемые - песчаные и глинистые грунты; |
| 20 – 60 | повышенно сжимаемые – песчаные и глинистые грунты; |
| >60 | сильно сжимаемые – торф и глинистые за торфованные грунты. |
2. Просадка –уплотнение грунта при действии постоянной нагрузки р при замачивании или оттаивании.
Относительная просадочность:
Где hp – мощность слоя (высота образца) грунта при принятом давлении «р»; h0 - мощность слоя (высота образца) грунта при природном давлении; hp ” – мощность слоя (высота образца) грунта при принятом давлении «р», при замачивании или оттаивании.
если eSl > или = 0,01 – грунт относится к просадочным.
К просадочным грунтам относятся лессовые породы (лессы, лессовидные суглинки, супеси, глины) и мерзлые грунты. Просадочность в лессовых породах проявляется при их замачивании, а в мерзлых грунтах – при оттаивании.
Различают два типа просадочных грунтов. К первому типу относят участки, где просадка происходит только под действием дополнительной нагрузки от здания (соружения); ко второму типу относят участки, на которых просадка происходит при замачивании под действием собственного веса грунта.
3.Усадка –уменьшение объема грунта вследствие потери им влаги, высыхании. Высыхание грунта может происходить за счет испарения воды или вследствие отсасывания из грунта воды корнями деревьев, которые посажены слишком близко к зданию, и их корни проникают под фундамент. Усадка характерна для глинистых грунтов. В результате усадки появляются трещины, максимальная глубина которых может достигать 1 – 2 м. При этом грунт теряет монолитность, прочность. Здания, стоящие на этом месте, начинают деформироваться.
Величину относительной усадки (предел усадки) оценивают по формуле eSh == (hn – hd) / hn
где hn – высота образца грунта с wmax; hd – высота образца после высыхания с влажностью на пределе усадки wsh
Наибольшая величина предела усадки бывает в глинах, меньше – в суглинках, в супесях усадки не бывает.
4. Набухание– способность глинистых пород при насыщении водой увеличивать свой объем. Это может происходить при подъеме уровня грунтовых вод, обильных атмосферных осадках, затоплении местности. Этот процесс происходит в глинах и тяжелых суглинках. Набухающие грунты обычно залегают слоями и нередко встречаются на поверхности земли в сухих районах. При увеличении объема грунта возникает давление набухания (Psw), которое может достигать 0,8 – 1,2 МПа. Такая сила набухания может легко поднять и деформировать здание или сооружения.
Механизм набухания можно представить следующим образом: оно происходит при соприкосновении сухих или слабо влажных грунтов с водой, при этом вода проникает в грунт по капиллярам, пленки воды утолщаются, частицы грунта раздвигаются и его объем увеличивается. Наиболее сильно поглощает воду и «разбухает» монтмориллонит.
Способность глинистого грунта к набуханию оценивают по величине относительной деформации набухания без нагрузки - esw ( ГОСТ 25100-95 )или величине относительного набухания(Ананьев, Потапов, 2000):
где h – начальная высота образца грунта, hнс – высота образца после набухания.
По этой величине выделяют следующие разновидности глинистых грунтов:
| разновидность | esw, д.е. |
| ненабухающий | < 0,04 |
| слабонабухающий | 0,04 – 0,08 |
| средненабухающий | 0,08 – 0,012 |
| сильнонабухающий | > 0,012 |
При строительстве на набухающих грунтах используют следующие мероприятия:
- Водозащита вокруг зданий для предотвращения проникновения в основания атмосферных и технических вод: вокруг здания делают широкие асфальтовые отмостки, канавы и лотки для отвода вод.
- Устранения свойств набухания грунта путем предпостроечного замачивания с использованием дренирующих скважин – грунт набухает и в таком состоянии находится весь период эксплуатации. На таком грунте можно строить только объекты с небольшими нагрузками, т.к. в грунтах понижаются деформативные и прочностные характеристики.
- Полная или частичная прорезка фундаментом слоя набухающего грунта.
- Полная или частичная замена набухающего грунта ненабухающим - применяется для набухающих грунтов с небольшой мощностью слоев.
- Увеличение давления здания на основание, чтобы оно было больше Psw/.
5. Сдвижение массивов горных пород.Так называют деформацию пород, залегающих непосредственно над горными выработками или выработанными пространствами. Это происходит потому, что горные породы в земной коре находятся в естественном напряженном состоянии, вызванном гравитационными силами. Проходка подземных горных выработок (штолен, штреков, туннелей) вызывает в массиве пород перераспределение напряжений, причем на одних участках возникает повышенное сжатие, на других – растяжение. При концентрации напряжений возникает горное давление,действующее на крепь подземных выработок. Его величина меняется от 0 до 1200 МПа. В результате на поверхности земли и вокруг горных выработок возникают инженерно-геологические явления: горные удары, выбросы пород, пучение, обрушение, сдвижение массива горных пород. При сдвижении в массиве происходит изгиб пластов или обрушение пород, а поверхность земли искривляется и опускается вместе с сооружениями.
Участок земной поверхности, подвергшийся сдвижению, называют мульдой сдвижения.
Рисунок – Мульда сдвижения: 1 - поверхность земли, 2 - поверхность мульды, 3 – деформирующийся массив горных пород, 4 – подземная выработка, 5 – угол сдвижения.
Величина осадки поверхности земли составляет 0,1 – 0,9 (обычно 0,6 — 0,7) от высоты подземной выработки. Глубина центральной части мульды колеблется от долей метра до 1 -0 2 м. Оседание земной поверхности может длиться месяцы и годы.
Все привыкли, что ТРЕЩИНЫ на стенах = УСАДКА дома. Но правильно ли это?
⠀
На самом деле, в стройке имеют место оба термина. И сегодня мы научимся их различать👍🏻
⠀
ЧТО ХОЧУ ДОБАВИТЬ:
⠀
1️⃣ Осадка и усадка здания - это нормально. Они учитываются в проекте как:
▪️Усадка здания до проектных величин;
▪️Осадка здания до проектных отметок.
Означает ли это, что трещину толщиной в палец застройщик может списать на нормальные процессы? Отнюдь! Значения осадки разных типов зданий - меньше чем вы думаете
*более подробно - СП 22.13330.2016
⠀
Самое страшное - неравномерная осадка. Чаще всего она происходит из-за ошибок гидрогеологических изысканий, неправильной оценки грунтов и, соответственно, расчётов фундамента.
⠀
ВАЖНО : логично, что чем больший вес имеет строение, тем хуже последствия.
То есть, в многоэтажках нужно быть особенно внимательным к проектированию и грамотной оценке грунтов!
⠀
Простым языком: чем более ответственно застройщик подошёл к этому вопросу, тем меньше трещин вы увидите.
Кстати, чаще всего при неравномерной осадке чем выше этаж - тем больше трещин.
⠀
2️⃣ ГДЕ чаще всего трещины?
▪️Панельный дом - в местах стыка плит и по углам;
▪️Монолитно-каркасный: тут наиболее страдают места стыков каркаса и заполнения;
Кстати запомните - место стыка двух материалов всегда самый проблемный узел!
▪️Кирпичный - стыки, углы, диагональные трещины вдоль стен;
▪️Монолит - должен давать равномерную осадку. Но если технология нарушена, то случаи бывают очень разные. Тут «как повезёт», сложно предугадать.
⠀
3️⃣ В целом разницу понятий в обычной жизни понимают немногие, поэтому по большому счёту Вас поймут даже если перепутаете осадку с усадкой.
Или уже не перепутаете?😁
⠀ А вообще, лайкните статью, и удивите прораба. Присылайте фото его глаз, когда он Вам скажет что все Ваши трещины=обычная усадка. а вы дадите ему ликбез💪🏼💪🏼💪🏼
⠀
PS. А ведь есть ещё и такое понятие,
как ПРОСАДКА. )))
Любая "правильность" или "неправильность" в языке, по большому счету - это предмет договоренностей. Поэтому я достаточно спокойно отношусь к неправильному использованию профессиональных строительных терминов в бытовой речи, даже если она и касается строительства. В конце концов, определение тех же "осадки", "усадки" и "просадки" начинается со слова "деформация", и значит на некотором уровне общения отождествление этих понятий и нельзя считать ошибкой. Но если лезть в вопрос глубже (в том числе заявлять себя в качестве компетентного автора на Дзене в разделе "строительство"), то тут уже должны работать другие договоренности, т.е. следование строгим навязанным определениям из специальной литературы. В нашем случае изменение приставки означает смену причины возникновения деформаций, что означает необходимость принятия соответствующих решений. Понятно, что по одному слову никто решения не принимает, и профессионал по контексту легко уловит суть даже при неверном употреблении терминов. Но помимо семантической у речи есть еще как минимум 3 функции, для которых договоренности по части терминов и определений могут быть важны.
Короче, чувствовать разницу не будет лишним.
Итак, осадка - это вертикальное перемещение поверхности под внешней нагрузкой. В основном рассматривают осадку грунтового основания. Когда говорят "осадка фундамента" чаще всего имеют в виду "осадку основания под подошвой фундамента". Но осаживаются под нагрузкой и стены, и те же фундаменты, но они, как правило, делаются из гораздо более жестких материалов, и на практике влияние их осадок рассматривается реже.
Усадка - изменение (уменьшение) объема материала под влиянием внутренних процессов. Например, при высыхании. В строительстве в основном подразумевают именно влажностную усадку.
Просадка - это вертикальное перемещение поверхности грунта в результате коренного изменения структуры грунта при замачивании (грунты обладяющие такими свойствами так и зовутся - "просадочные"). Весьма неприятное, и вместе с тем - нередкое явление, которое почти начисто игнорируется в многочисленных советах самостройщикам.
Более подробно об описанных явлениях расскажу в дальнейших публикациях.
Если информация была полезна - ставьте лайки, а также пишите в комменариях, какие строительные термины или явления нуждаются в разъяснениях.
Фундамент
Осадкой называют деформацию основания из-за уплотнения залегающих ниже грунтов под влиянием нагрузки сооружения. Изменившаяся структура грунта, не подлежащая восстановлению, считается просадкой. Если не придавать значения опущению фундамента, дом постепенно подвергнется разрушению
Осадка или просадка
Если речь идет о плавном движении сооружения или грунта, такой процесс называется осадкой. При нем не происходит коренного изменения структуры почвы.
Упоминая просадку, подразумевают сильно подмытый и смещенный вниз грунтовой пласт. Под влиянием внешних нагрузок, массы сооружения и дополнительных факторов возникает просадка фундамента МКД. От осадки отличается глубиной смещения. Усугубляет ситуацию чрезмерное увлажнение почвы, приводящее к ее набуханию и увеличению веса.
Причины осадки и просадки
Неравномерное проседание опорной конструкции происходит из-за непрофессиональных действий, произведенных при строительстве дома, приобретении дешевых материалов, неверно рассчитанной глубины фундамента и близости подземных вод при отсутствии дренажа.
Серьезные причины осадки фундамента – неуплотненная почва под строением, корни растущих поблизости деревьев, утечки канализационных стоков.
Наибольшее влияние оказывают климатические и географические условия, изменить которые человеку не под силу. Избыток влаги в земле влияет на основание здания и само строение. Глинистая почва вокруг структуры поглощает много воды, разбухает и расширяется. Стоячая вода, окружающая дом, подмывает фундамент, а гидростатическое давление – ослабляет, что вызывает появление трещин.
Засушливый климат лишает почву дождевой влаги и вызывает ее сжатие, особенно если в земле содержится глина. По причине движения почвы в разные сезоны от сжатия к расширению строения повреждаются и деформируются.
Немаловажно, чтобы основание здания осаживалось равномерно и не выходило за пределы нормы. На однородном грунте это 10-12 см. Многоэтажный дом, построенный на неоднородном грунте, без опасных последствий может просесть на 2-3 см. Превышение нормы – просадка фундамента МКД – чревато возникновением трещин, деформаций, разрушением несущих конструктивных элементов. Это угрожает здоровью и жизни проживающих в МКД людей.
Расчеты
Возведение значимого строения, а особенно многоквартирного дома, подразумевает расчет осадки фундамента. На его основании подбирают стройматериалы, размеры фундаментной подошвы. Для расчета отдельно стоящего фундамента, учитывая климатические факторы и воздействие грунтовых вод, пользуются способом послойного суммирования. Он помогает вычислить осадку отдельного основания или комплекса размещенных рядом (состыкованных) фундаментов при условии, что толщина и структура слоев равномерны и одинаковы. Соседствующие рядом строения воздействуют на просадку почвы и увеличивают нагрузку. Метод помогает рассчитать усадку основания любого типа, размеров и структуры. Используются параметры многослойных грунтов и уровень залегания подземных вод. При расчетах составляют формулу, где учитывают отметку:
В формулу включены вертикальное напряжение от массы грунта к подошве, добавочное давление от внешней нагрузки и углубленность толщи.
Метод наиболее подходит для свайного фундамента, его основание принимают за цельную конструкцию, а размеры рассчитывают по размещению крайних точек. Спроектировав габаритную схему основания, рассчитывают ее длину и ширину, и возможное давление на опоры. Выделяют удельное сопротивление грунта, которое сопоставляют с нормами СНиПа, составляют эпюры нагрузок на сваи и выводят величину фундаментной осадки.
Решение проблемы
Неизбежно оседающий фундамент восстанавливают. Чтобы помешать осадке фундамента МКД, увеличивают глубину путем рытья подкопа и заполнения пустот бетонным раствором. Этот дорогостоящий и медленный процесс необходим, чтобы остановить процесс оседания.
Во множестве случаев осадка происходит из-за корней растущих возле дома насаждений. Ликвидация деревьев, принимающих из почвы влагу, позволит притормозить процессы.
Порой достаточно отремонтировать водоснабжение, канализацию или водосточную трубу, чтобы решить проблему. Грунт перестанет проседать, и ситуация стабилизируется.
Для установления причин проседания фундамента на протяжении года контролируют и измеряют трещины. В целях профилактики содержат в соответствующем состоянии коммуникации, вовремя производят ремонт водопроводно-канализационной системы.
Прочность конструкции строения гарантируют и его разрезание осадочными швами, обеспечение прочности отдельных деталей, дополнительное армирование с поясами по периметру наружных и капитальных стен, увеличение площади опорных элементов.
Как быть, если на территории планируемого строения залегает грунт, имеющий просадочные свойства? Строительные мероприятия включают их устранение:
- Тяжелую трамбовку. Она полностью ликвидирует просадочные характеристики верхнего слоя почвы 1-1,5 м.
- Трамбованные котлованы. Почву трамбуют с одновременным в ней устройством нижней части фундамента.
- Предварительное замачивание плюс подводные мелкозарядные взрывы. Грунт оседает, его требуется досыпать, утрамбовать и укатать.
- Термический обжиг просадочного грунта.
Заключение
Устранив причину, можно быть уверенным, что дальнейшей осадки или просадки фундамента не произойдет. Необходим постоянный контроль за состоянием здания, поскольку проседают как новые сооружения, так и устоявшиеся, где фундамент уже осел. Чтобы не произошло катастрофы, при обнаружении осадки основания немедленно обращайтесь за строительной помощью.
Относительная разность осадок
Максимальная или средняя осадка, см
1 Производственные и гражданские одноэтажные и многоэтажные здания с полным каркасом:
то же, с устройством железобетонных поясов или монолитных перекрытий, а также здания монолитной конструкции
то же, с устройством железобетонных поясов или монолитных перекрытий
2 Здания и сооружения, в конструкциях которых не возникают усилия от неравномерных осадок
3 Многоэтажные бескаркасные здания с несущими стенами из:
крупных блоков или кирпичной кладки без армирования
то же, с армированием, в том числе с устройством железобетонных поясов или монолитных перекрытий, а также здания монолитной конструкции
4 Сооружения элеваторов из железобетонных конструкций:
рабочее здание и силосный корпус монолитной конструкции на одной фундаментной плите
то же, сборной конструкции
отдельно стоящий силосный корпус монолитной конструкции
то же, сборной конструкции
5 Дымовые трубы высотой Н, м:
100200
200300
6 Жесткие сооружения высотой до 100 м, кроме указанных в пунктах таблицы 4 и 5
7 Антенные сооружения связи:
стволы мачт заземленные
то же, электрически изолированные
башни коротковолновых радиостанций
башни (отдельные блоки)
8 Опоры воздушных линий электропередачи:
анкерные и анкерно-угловые,
промежуточные угловые, концевые, порталы открытых распределительных устройств специальные переходные
1 Значение предельной максимальной осадки основания фундаментов применяется к сооружениям, возводимым на отдельно стоящих фундаментах на естественном (искусственном) основании или на свайных фундаментах с отдельно стоящими ростверками (ленточные, столбчатые и т.п.).
2 Значение предельной средней осадки основания фундаментов применяются к сооружениям, возводимым на едином монолитном железобетонном фундаменте неразрезной конструкции (перекрестные ленточные и плитные фундаменты на естественном или искусственном основании, свайные фундаменты с плитным ростверком, плитно-свайные фундаменты и т.п.).
3 Предельные значения относительного прогиба зданий, указанных в пункте 3 таблицы, принимают равными 0,5, а относительного выгиба - 0,25.
4 При определении относительной разности осадок в пункте 8 таблицы Г.1 за L принимают расстояние между осями блоков фундаментов в направлении горизонтальных нагрузок, а в опорах с оттяжками - расстояние между осями сжатого фундамента и анкера.
5 Если основание сложено горизонтальными (с уклоном не более 0,1), выдержанными по толщине слоями грунтов, предельные значения максимальных и средних осадок допускается увеличивать на 20%.
6 Предельные значения подъема основания, сложенного набухающими грунтами, допускается принимать: максимальный и средний подъем в размере 25% и относительную разность осадок в размере 50% соответствующих предельных значений деформаций, приведенных в настоящем приложении, а относительный выгиб - в размере 0,25.
7 На основе обобщения опыта проектирования, строительства и эксплуатации отдельных видов сооружений допускается принимать предельные значения деформаций основания фундаментов, отличающиеся от указанных в настоящем приложении.
Читайте также: