Фундамент для неустойчивого грунта

Фундаменты на неустойчивых грунтовых основаниях

Структурно-неустойчивыми считаются грунты, способные изменять структурные свойства в результате внешнего воздействия (увлажнения, промерзания, обводнения, оттаивания, статических и динамических нагрузок).

К таким грунтам относятся:

• вечномёрзлые и мёрзлые;
• лёссовые;
• заторфованные, засолённые и илистые;
• рыхлые мелкие пески;
• набухающие пылевато-глинистые;
• неуплотнённые насыпные.

Изменение природного состояния приводит к быстрому снижению прочности и даже полному разрушению грунтовых оснований. Поэтому фундамент на структурно-неустойчивом грунте имеет свои особенности, диктующие необходимость выполнения спец. мероприятий.

Возможные мероприятия

1. Исключение негативных воздействий.
2. Для нейтрализации неблагоприятного воздействия улучшается структура пород.
3. Конструктивные способы понижения чувствительности к неравномерным деформациям.
4. Возведение специальных типов фундаментов.

Строительство в районах вечной мерзлоты

В таких условиях руководствуются двумя принципами:

1. Мёрзлое состояние основания сохраняется при возведении сооружения и во время всего срока эксплуатации. Чаще всего сооружаются фундаменты из следующих разновидностей свай:

• буроопускных — в скважину, превышающую поперечные размеры сваи на 10 см, нагнетается грунтовый раствор и опускается готовая свая. Раствор замерзает, плотно охватывая тело сваи;
• забивных с лидерным бурением — применяются в пластично мёрзлых породах;
• опускных — паровой иглой твёрдомёрзлый грунт локально оттаивается, после погружения сваи в оттаявший грунт он вновь замерзает;
• буронабивные — в пробуренную скважину устанавливается армокаркас, после чего выполняется бетонирование методом ВПТ.

Кусты свай объединяются высоким свайным ростверком.

2. Основание состоит из оттаянных грунтов. Применяются при залегании скальных пород неглубоко или малосжимаемостью грунтов при оттаивании.

Перед заложением фундамента грунт оттаивается и разрабатывается до опирания на прочную породу или оттаивание выполняется во время всего срока эксплуатации здания. Для восприятия неравномерных осадок необходимо увеличить жёсткость надземной части сооружения, для чего по всему периметру здания устраивается железобетонные и металлические пояса в уровне перекрытий.

Разновидности фундаментов и методы их устройства аналогичны выполняемым на немёрзлых основаниях.

Лессовые и просадочные основания

При замачивании таких грунтов они под действием собственного веса и внешних нагрузок дают значительные неравномерные просадки. Поэтому необходимы комплексные меры для частичного устранения просадочных грунтовых свойств, мероприятия конструктивного и водозащитного характера.

Выполняется возведение следующих типов фундаментов:

• из железобетонных свай, погружаемых до опирания на плотные грунтовые породы;
• в вытрамбованных котлованах;
• ленточные мелкого заложения на уплотнённых тяжёлыми трамбовками или многослойно-уплотнённых основаниях;
• глубокого заложения с прорезкой просадочных слоёв;
• монолитная железобетонная плита с тщательным предварительным замачиванием грунтового основания;
• на буронабивных сваях с камуфлентным уширением пяты.

Мероприятия конструктивного характера:

• армошвы и ж. б. пояса;
• разрезка сооружения на отсеки осадочными швами;
• усиление подвальной части монолитным бетоном.

Фундаменты на заторфованных, засолённых и илистых основаниях

Небольшие здания могут возводиться на песчаных подушках, а большие сооружения на фундаментах глубокого заложения, при этом обязательна полная прорезка слабых слоёв.

Для уменьшения неравномерных деформаций используют уширенную подошву или устраивают сплошную армированную плиту под всем сооружением. Также эффективны плавающие фундаменты, в которых вес всего здания должен быть равен весу извлечённого грунта. Пример — возведение зданий в нашей северной столице, стоящей на болоте.

Плывуны

Наиболее надёжный фундамент на плавающем грунте – хорошо армированная монолитная плита, способная выдерживать даже очень значительные нагрузки. Так, Останкинская телебашня высотой в 540 м стоит на плите толщиной в 1м.

Строительство на грунтах с неустойчивой структурой требует детальной инженерной проработки, поэтому их возведение лучше поручить профессионалам.

Источник

Какой выбрать фундамент при просадочных грунтах

Страница 1 из 2

1

2

>

31.05.2020, 21:09 1 | 1 #2

Оснащение проходки горных выработок, ПОС, нормоконтроль, КР, АР

31.05.2020, 23:07 #3

31.05.2020, 23:18 1 | #4

В рамках размышлений.
Ленточный фундамент. Подошву опереть на просадочный грунт, ширину подобрать таким образом, чтобы давление под подошвой не превышало начального просадочного давления для этой глины в замоченном состоянии. Дом как бы не очень тяжелый, поэтому ширина должны быть не страшной. Думаю, имеет смысл хоть на коленке оценить хватит ли веса конструкций дома, чтобы возможное морозное пучение компенсировать. Насыпной грунт в этом случае убирается только в пределах траншеи.

Плита незаглубленная потребует замещения грунта. Замещать будете чем-то дренирующим (крупный песок, щебень, смесь ввсего этого). А в справочниках я встречал, что при просадочных грунтах дренирующие подсыпки применять не следует. Что вполне очевидно, так как в случает разрушения отмостки, через слой дренажа из песка или щебня вода мигом замочит основание на глубине со всеми вытекающими последствиями.

Ну а при заглубленной плите можно выпендрится и полы сделать в разных ярусах. Но такое решение требует больших площадей, т. е. не для этого случая.

01.06.2020, 07:40 #5

03.06.2020, 21:20 #6

Сваи не наш вариант. Дорого, нужны хорошие спецы и у нас еще сейсмозона (участок в Крыму)

Цитирую из геологии
Глины ИГЭ 1 являются среднепросадочными грунтами
Начальное просадочное давление составляет 0,15 МПа. Относительная деформация просадочности изменяется в пределах 0,018—0,056. Территория
распространения ИГЭ 1 относится к I типу грунтовых условий по просадочности

физико-механические свойства грунтов, по выделенным ИГЭ
сверху вниз в порядке залегания:
ИГЭ-1–Глина твердая, просадочная, от темно-коричневого до черного цвета,
с бурыми прожилками гидратов окиси железа в окрасе, с единичными
включениями обломков осадочных пород в виде гравия(dpQN3);
ИГЭ-2–Глина тугопластичная, от светло-коричневого до палевого цвета,
с новообразованиями вторичного карбоната в виде желваков и стяжений(dpQN3);
ИГЭ-3 – Гравийный грунт, представлен гравием, состоящим из осадочных
пород (кварц, песчаник, известняк) с влажным супесчаным заполнителем палевого
цвета(аpQN3);
ИГЭ-4 – Глина твердая, палевого цвета с серыми пятнами в окрасе, плотная,
тяжелая, плитчатой структуры, с редким включением песчаного материала (dpQN3);

04.06.2020, 15:18 #7

04.06.2020, 15:26 1 | 1 #8

04.06.2020, 15:40 #9

04.06.2020, 17:34 #10

Оснащение проходки горных выработок, ПОС, нормоконтроль, КР, АР

04.06.2020, 18:21 1 | #11

В просадочных грунтах «и плавали и знаем».
Указали — «Начальное просадочное давление составляет 0,15 МПа» это на какой глубине? Большая изменчивость относительной просадочности у ИГЭ 1: 0,018—0,056.
Хотелось бы посмотреть на пару «плотность-коэффициент пористости» вашей лессовой глины ИГЭ 1.
Если коэффициент пористости 0,6-0,7, то начальное просадочное 0,15МПа (15 тс/м2) на кровле грунта — вполне возможно. Лучше скинуть весь отчет.

К сути — при среднем давлении под подошвой фундамента меньшем, чем начальное просадочное на указанной глубине — просадочные свойства грунта не учитываются, т.к. просадки при замачивании грунтов сверху или снизу — не произойдет. Начальное просадочные давление — 15 тс/м2 — это вполне не слабо, если на кровле ИГЭ 1 реально так — надо уточнить в отчете (бывало, с глубиной начальное просадочное уменьшалось до определенной отметки, вопреки логике). Под одноэтажный дом без подвала — НЕТ смысла делать плиту почти НИКОГДА.
Что делать?
Уточнить начальное просадочное на кровле слоя ИГЭ1 и ниже, рассчитать фундаменты на давление МЕНЬШЕЕ начального просадочного, уточнить направление возможного замачивания по отчету для полного понимания картины, пазухи качественно уплотнить той же глиной, сделать широкие водонепроницаемые отмостки и планировку участка с уклонами «от дома» и все будет ОК.

09.11.2020, 20:02 #12

09.11.2020, 20:15 #13

Оснащение проходки горных выработок, ПОС, нормоконтроль, КР, АР

Offtop: Ильнур, в последнем сраче человека шарики и заказчик заставили сделать сваи и «исключение замачивания грунта службой эксплуатации».
Для свай надо ещё метров 7-10 бурить геологам.

Замачивание долго, неравномерно. Это первый вариант по лучшести. Если это дача, то только замачивание из-за дешевизны. Можно сломать соседние дома.
Рассмотреть возможность выполнения работ паровыми иглами длиной 6 м с отм. -1 м (фантазирую).
Характеристики грунтов после повторной геологии на опытном участке.

Уплотнение падающими тяжёлыми трамбовками тоже возможно. Но будет значительное влияние от динамики на соседние здания. Но на форуме в темах такого опыта нет. В принципе, хороший вариант. Можно объединить с насыпью. Вроде были советские нормы типа руководства на производство работ. Характеристики грунтов после повторной геологии на опытном участке. После свай это второй вариант по лучшести.

Копать на 6 м тоже хорошая идея. Можно в шпунте. До 2-3 м годится деревянный шпунт. Копать можно с уступами. То есть обойтись только деревом (но стрёмно, с пологим углом уступов). Для дачи слишком дорого. Для здания нормально. Наверное третий вариант по лучшести.

У вас уникальный случай — ровные слои ИГЭ. Предлагаю в худшем случае выполнить насыпь по рельефу без выемки и в насыпи выполнить плитный или ленточный фундамент с уширением в углах здания. Нижний слой насыпи отсыпать глиной 0,2 м, сверху песок 0,5 м, сверху фундамент. По углам здания можно (на случай аварийного пролива коммуникаций) устроить песчаные сваи (бурим, засыпаем, уплотняем, гидроизолируем глиной). Рассчитать, чтобы само не село от насыпания и дома.
Возможно будет противоречить требованиям экологии (исключена срезка плодородного слоя, тут он погибнет) по СП 45.

Сваи, с доп. геологией. Сваи будут особо толстыми, для 3 ж.б. этажей порядка диаметром 600 мм (неучёт слабого слоя) с заглублением на 5-6 м в прочный слой (идеально с подвалом). Это четвертый вариант по лучшести.

Дополнительные мероприятия с коммуникациями (футляры, надземный ввод, ввод в тоннеле выходящем за отмостку).
Увеличенная отмостка шире обратной засыпки по нормам для просадочных грунтов.

Источник

Спланируйте идеальный фундамент на слабом грунте

Фундамент на слабом грунте

Для любой постройки требуется надежная основа. Учитывая технологические и экономические факторы, свайный фундамент на слабом грунте считается оптимальным вариантом.

Грунтовые породы с малой прочностью называются слабыми. Они образуются путем постепенного скопления тонких частиц на дне озера, моря, прочих водоемов. При медленном оседании таких элементов создается рыхлый осадок, который относится к водонасыщенному грунту. Сначала данное образование совсем слабое. Со временем на нем накапливаются новые слои, под весом которых происходит уплотнение частиц, появляется начальная прочность.

Вода противодействует такому процессу. Все же уплотнение осадка способствует появлению коллоидной структуры с небольшой прочностью. Чем больше осадок освобождается от воды, тем больше он уплотняется, переходя в ранг прочных пород. При насыщении почвы водой происходит обратный процесс.

Зачастую рыхлые осадки, заполняющие водоем, через много лет создают болотистую низину с водонасыщенными породами. Твердая глинистая земля также становится после насыщения водой слабым грунтом. Потому одним из способов возвращения прочности почве является устройство водоотводов.

Рыхлые пески, сильносжимаемые породы, суглинки с пористостью 50%, торфяники с большим содержанием органики относятся к слабым грунтам. У подобных пород низкое расчетное сопротивление, обычно высокая степень влажности. При промерзании таких земель появляются пучинистые свойства.

Фундамент на слабом грунте испытывает подвижность пород и несущую нагрузку. На него воздействуют силы пучения почвы. Неправильно выполненный проект становится причиной разрушения несущих стен. Использование современных технологий позволяет избежать любых негативных явлений.

Территории со сложным илом, слабыми грунтами встречаются довольно часто. При приобретении участка основными критериями обычно являются: цена, близость к месту работы, наличие подъездных дорог. Поэтому нередко оказывается, что на понравившемся месте грунтовые условия для строительства бывают неблагоприятными. При геологических изысканиях вдруг становится ясно, что стройплощадка расположена на застарелом болоте. Впрочем, заболоченность может возникнуть на любом участке, если нет дренажа, а для забора обустроен сплошной ленточный фундамент без пропускных каналов.

Грамотное применение существующих методик позволяет возводить дома на любых грунтовых породах. Специалисты, профессионально подходящие к выполнению строительных работ, способны оперативно и качественно сформировать фундамент на слабом грунте.

Геологические изыскания

Для принятия правильного решения на подготовительном этапе возведения объекта проводятся геологические изыскания. На основе полученных результатов специалисты делают профессиональные выводы. Для слабых почв фундамент на сваях оказывается практически всегда безальтернативным решением.

Исследование физических свойств земли необходимо для определения возможности выдерживать нагрузку строения через фундаментное основание. Внешняя среда влияет на качественные характеристики почвы, которые меняются при изменении температуры, влажности, других явлений.

Расчет

Неправильная конструкция фундамента при строительстве на слабом грунте создает неравномерные осадки из-за которых надежность основы для дома снижается. Чтобы ограничить деформации, необходимо провести грамотно расчеты конструкции. Для этого применяются специальные алгоритмы. Обязательно рассматриваются два предельных состояния элементов фундамента. Во-первых, необходима прочность конструктивных составляющих. Во-вторых, проводится оценка осадки фундаментного сооружения.

При исследовании почвы может оказаться, что физико-механические свойства ее слоев различные. Это значит, их водонасыщение является не полным. Поэтому в расчетах необходимо отталкиваться от самого невыгодного варианта (полного водонасыщения).

Слабые грунтовые породы состоят из глины, плывунов, песчаных, торфяных пластов. При таком сочетании учитывается подвижность пород. Проект разрабатывается на основе результатов анализа грунта, взятого из контрольных скважин. Благодаря этим исследованиям рассчитывается несущая способность.

Свайный фундамент

Для водонасыщенных земель, участков с уклонным рельефом выгоден и надежен свайный фундамент. Другой вид основания для постройки на таких землях делать нецелесообразно. Предполагается, что устанавливаемые опоры должны упираться в плотные слои почвы, на которые будет передаваться вес строения. Понятно, что намного проще выполнить только лишь свайные работы, чем заботиться о водоотведении и выравнивании площадки под строительство. В этом случае застройщик экономит на стоимости земляных операций, обустройстве опалубки и т.д.

Затраты на возведение подобной конструкции получаются относительно невысокими. К тому же, значительно сокращается время строительства по сравнению с проведением работ, необходимых для плитного или ленточного основания. Строительство фундамента на сваях можно выполнять зимой и летом, весной и осенью.

Чтобы не допустить ошибок при выборе опор для фундамента на конкретном типе грунта, следует обратиться за помощью к специалистам. Компания Эндбери производит и выполняет монтаж винтовых и железобетонных свай.

Железобетонные сваи

Железобетонные конструкции являются долговечными и подойдут для любых грунтовых пород. Забивные сваи могут быть длиной 3-24 метра. Их сечение – 25-40 сантиметров. Надежность, эксплуатационные свойства конструкции определяются качественными характеристиками материала, из которого изготовлены опоры.

Расчетное число забивных столбов зависит от уровня пучинистости грунта. Ж/б свая при погружении должна преодолеть слабые пласты и достигнуть твердого слоя. Упираясь в крепкие породы, конструкция получается устойчивой и долговечной. При этом финансовые расходы на материал – небольшими, но требуется применение сложного оборудования для забивания железобетонных опор. Для этих целей применяются гидравлические, вибропогружатели или другая спецтехника.

Винтовые сваи

Конструктивной особенностью винтовых свай является заостренный стержень необходимой длины с лопастями. Благодаря этому свая врезается в землю и вкручивается. Винтовые сваи используются обычно для формирования фундамента под загородные дома. Процесс погружения опор в землю достаточно прост. Ввинчивание стержней может производиться вручную. Поэтому фундамент получается достаточно экономичным по стоимости.

Винтовые столбы считаются наиболее удобным вариантом при строительстве дома на слабых грунтах. Технология процесса создания винтовой конструкции несложная. На основании проектных расчетов определяются места установки столбов, закручивание которых может осуществляться вручную или с помощью спецтехники.

После возведения свайного сооружения делается ростверк, соединяющий воедино все элементы. В результате правильного монтажа преимущества винтовой конструкции очевидны:

• строительство можно выполнять на слабых грунтах с неровным рельефом;
• дом располагается над поверхностью земли;
• исключается развитие процесса гниения, поскольку происходит проветривание дома снизу;
• простой способ установки свай. Их ввинчивание возможно усилиями двух человек;
• возможность монтажа в зимних условиях.

Лопасти винтовых опор, закрепленные в грунтовых породах, способны удерживать строение определенного веса. Мощность твердого пласта должна быть порядка трех метров или больше.

Длина свайного столба делается такой, чтобы пронзиться через слабые пласты и закрепиться в несущих слоях. Условиям грунта должна соответствовать специальная конфигурация лопасти. При необходимости винтовая опора наращивается до требуемой длины.

Для жесткости конструкции установленные сваи соединяются ростверком из стального швеллера, бруса или бетона. Ростверк способствует передаче нагрузки от несущих элементов дома на опоры.

Конструкция винтового фундамента:

• экономична по стоимости в сравнении с традиционными видами оснований;
• формируется достаточно быстро в любое время года;
• получается безопасной, надежной;
• не подвергается морозному пучению;
• является долговечной и прочной.

Каждая свая, выполненная из качественных материалов, способна выдержать нагрузку до пяти тонн.

Агрессивная коррозийность почвы

Во влагонасыщенных грунтах создается агрессивная среда, ускоряющая процесс коррозии. Металл прочнее бетона, но он сильнее испытывает губительное влияние влаги. Поэтому металлические элементы должны быть защищены от разрушающих факторов внешней среды.

Следует отметить, что разрушение металла происходит постепенно. Оно начинается с поверхностных слоев. Поэтому одной из мер антикоррозийной защиты является увеличение толщины металла. Чем стенка трубы толще, тем длительнее будет процесс разрушения. Это относится и к лопастям. Другими методами защиты является покрытие поверхности защитной пленкой, бетонирование полости трубы.

Вывод

При обустройстве фундамента на слабых грунтовых породах учитывается их сжимаемость, невысокая несущая способность. Основа здания сможет выдержать требуемую нагрузку при правильном расчете заглубления, длины, количества устанавливаемых столбов. Большое значение имеют характеристики грунта. Правильно выполненный монтаж свайной конструкции даже при сильно промерзании не подвержен подвижке

Источник