Фундамент мелкого заложения с подвалом

Устройство и технология строительства ленточного фундамента с подвалом

Подвал в частном доме – многофункциональное пространство, которое используется не только для хранения продуктов, инструментов или разных вещей.

Здесь можно обустроить мастерскую, гараж для велосипедов, скутеров, хранения спортивного инвентаря.

Но дом с подвалом требует прочного, грамотно рассчитанного фундамента, и распространенным вариантом является основание ленточного типа.

В каких случаях можно обустроить?

При выборе основания для дома обязательно учитывается тип почвы на участке и высоту грунтовых вод.

Так, ленточный фундамент, с учетом подвала, будет глубоко заглубленный, поэтому закладывается при плотном, устойчивом грунте.

Такое основание не подходит для:

Подходящим грунтом являются суглинки, глина. Валунно-галечный, обломочный, хрящеватый тип почвы тоже подходят, но земляные работы будут сложными и дорогостоящими, с учетом глубины котлована под коттедж с подвалом.

Рекомендуемая глубина заложения

Глубиной заложения основания считают расстояние от его подошвы до поверхности почвы. Она зависит от таких факторов:

• глубина промерзания земли (данные берут из общедоступных сведений по конкретному региону);
• тип грунта;
• уровень подземных вод – подошва фундамента не должна находиться ниже этой отметки.

Так как в здании будет подвал, учитывается и высота его потолка, которая не должна быть менее 2 м. В большинстве случаев достаточной глубиной заложения считают 2,5 – 2,7 м, при этом подошва основания опускается ниже уровня промерзания грунта на 10-20 см.

Если уровень вод выше этой отметки, проводится их искусственное понижение с помощью дренажной системы – самоточной или принудительной.

При большой глубине промерзания утепляется прилегающий к основанию грунт и сам фундамент – это сокращает его глубину и снижает расходы. В качестве утеплителя используют пенопласт или подобные материалы, устойчивые к влаге, гниению, воздействию низких температур.

Сделать под всей площадью дома или под его частью?

Площадь подвала может занимать все основание или только его часть. В первом случае помещение отводят под вспомогательное:

• бильярдную,
• сауну,
• мастерские,
• котельную и так далее.

Во втором – используют в качестве погреба, кладовой.

Естественно, если подвал занимает часть площади фундамента, заглубляется только эта часть. Глубина залегания остального фундамента ограничивается рекомендуемым уровнем (на 10-20 см ниже уровня промерзания почвы).

Этапы обустройства фундаментного основания

Прежде чем приступить к работам, проводят расчет глубины залегания и толщины основания.

Для предотвращения горизонтального смещения ленты, стены подвала делают толще. Так как это увеличивает общий вес конструкции, увеличивается ширина подошвы основания.

Рекомендуется возводить монолитную, а не блочную ленту – она более устойчива к морозному пучению, лучше выдерживает нагрузки.

Перед началом работ:

• закупают необходимые материалы,
• заказывают спецтехнику,
• определяют график работ.

Расчет площади подошвы и толщины стенки

От площади подошвы зависит равномерность распределения веса дома. Также подошва фундамента выполняет такие функции:

• предотвращает локальное пучение грунта;
• укрепляет слабый слой почвы;
• повышает равномерность обустройства конструкции по плоскости участка.

Площадь подошвы и толщина стенок рассчитываются по формулам и данным из справочника. Средние значения для строения с длиной стены до 3 м, глубиной подвала 2,5 м приведены в таблице:

Материал стен	Ширина подошвы, мм	Толщина стен подвала, мм
Бутовый камень	900	600
Бутобетон	600	400
Кирпич	770	380
Бетонный монолит	400	200
Бетонный блок	500	250

Выполнить самостоятельные расчеты можно с помощью онлайн-калькулятора и справочных данных, которые есть в интернете.

Земляные работы

В начале работ выполняется разметка будущего фундамента. Для этих целей используют обычные колышки с натянутой на них веревкой. В соответствии с этой разметкой копают котлован, вручную или с помощью техники. Дно и стены котлована должны быть ровными, без осыпания.

Водоотведение и дренаж

Это второй этап работ. Различают три типа подземных вод, которые отводятся от здания:

• грунтовые, поднимаются в сезон дождей или таяния снега;
• капиллярные – поднимаются с водоносных слоев;
• верховодка – образуются в пазухах засыпки, коммуникационных траншеях после паводков, сильных дождей и так далее.

Грунтовые воды отводятся дренажной системой – перфорированной трубой, проложенной в технологической траншее между земляной и фундаментной стеной. Труба окружается слоем щебня, снаружи укладывается слой геотекстиля. Отведение воды осуществляется в близлежащий водоем, канаву или в низину. Расположение трубы – на 30 см ниже фундамента.

Отведение воды после осадков осуществляется с помощью ливневок. Для ликвидации капиллярных вод обустраивают прослойку на дне котлована – из щебня, геотекстиля и песка, общая толщина прослойки составляет около 30 см.

Закладка ЛФ

После рытья котлована и выполнения дренажных работ приступают к закладке фундамента. Этапы следующие:

1. Гидроизоляция дна – рубероидом. Полосы укладывают внахлест 15 см, края полос должны заходить на стенки котлована примерно на 50 см. Сверху рубероид покрывается битумной мастикой.
2. Изготовление опалубки – из досок толщиной около 2,5 см (съемная) или из плит пенополистирола (несъемная). Пенополистирол является и утеплителем для фундамента.
3. Установка арматуры – это металлические пруты с диаметром 12-16 мм, которые устанавливают на расстоянии 3 см от стенок фундамента. Шаг между прутьями – не больше 40 см. Горизонтальное армирование осуществляется проволокой или арматурой, через каждые 30-40 см. Углы конструкции усиливаются металлическими элементами, П-образной или Г-образной формы. Пруты арматуры соединяются простой вязкой. В углах конструкции арматура сгибается.
4. Заливка бетона на высоту 30 см. Используют марки бетона не ниже М200, заливку рекомендуется выполнять одномоментно.
5. Полная заливка фундамента.
6. Застывание бетона.
7. Демонтаж съемной опалубки.

Гидроизоляция

Вертикальная гидроизоляция наружных стен фундамента выполняется битумной мастикой, рулонными материалами или проникающими составами.

Нанесение обмазочных и проникающих материалов – в несколько слоев. Рулонные материалы укладывают в два слоя с нахлестом и обязательной проклейкой стыков.

Горизонтальная поверхность основания изолируется мастикой, поверх которой укладывают рубероид. Верхний слой – мастика. Гидроизоляция выполняется при использовании съемной опалубки.

Утепление

Это необходимый пункт при строительстве энергоэффективного дома или при высоком уровне грунтовых вод, большой глубине промерзания почвы.

Утепление основания выполняется:

• плитами пенопласта,
• пенополистирола,
• термопанелями,
• напыляемым пенополиуретаном или специальными смесями с пенополистиролом/вермикулитом.

Теплоизоляция нужна при условии, что для заливки фундамента использовалась съемная опалубка. При монтаже несъемной опалубки из пенопласта дополнительное утепление не требуется.

Вентиляция

Такое помещение обязательно нуждается в вентиляции – для отвода влаги, почвенного радона, которые не удаляются обычным проветриванием.

Различают два типа вентиляции: естественную и принудительную. Первый тип состоит из вытяжных каналов, расположенных под потолком и на высоте 15-20 см от пола. Это простая вентиляция, эффективная в теплое время года, но зимой ее бывает недостаточно.

Поэтому целесообразно установить либо принудительную, либо комбинированную систему. Она подходит для помещений большой площади, эффективность вентиляции не зависит от времени года, так как движение воздуха обеспечивается вентиляторами.

Распространенные ошибки

Среди распространенных оплошностей при строительстве ленточного фундамента лидируют следующие:

1. Экономия на материалах. Использование низкомарочного бетона, некачественной гидроизоляции, щебня, песка удешевляет строительство, но существенно уменьшает надежность основания.
2. Использование блоков вместо монолита. Блоки отлично подходят для мелкозаглубленного основания или для дома без подвала. Но с подвалом усиливается давление грунта на стенки фундамента, что приводит к сдвигу блоков.
3. Неправильные расчеты основания.
4. Соединение арматуры сваркой, если она для этого не предназначена, или с нарушением технологии.
5. Недостаточное покрытие арматуры бетоном – слой раствора должен покрывать прутья на 5 см, не меньше.
6. Заливка бетона без использования опалубки.

Рекомендации просты – следует избегать ошибок в технологии, не экономить на материалах и оборудовании, уделить достаточное внимание расчетам фундамента.

Заключение

Ленточный фундамент – популярный вид основания для домов в 1, 2 этажа. В том числе, и зданий с подвалом. При соблюдении технологии строительства, учете характеристик почвы и других факторов такое основание будет достаточно прочным, долговечным и надежным.

Источник

Курсовая работа: Проектирование фундамента в открытом котловане на естественном основании мелкого заложения для здания с подвалом

Федеральное агентство по образованию

Государственное образовательное учреждение

высшего профессионального образования

«Московский государственный открытый университет» филиал в г.Кропоткине

Кафедра Промышленное и гражданское строительство

Тема: «Проектирование фундамента в открытом котловане на естественном основании мелкого заложения для здания с подвалом»

по дисциплине: Основания и фундаменты

специальность: 270102 Промышленное и гражданское строительство

1. Классификация грунтов (на участке). Определение расчетов различных расчетных сопротивлений слоёв грунта

Построение инженерно-геологического разреза

2. Расчет фундамента мелкого заложения

2.1 Определение расчетных нагрузок на фундамент

2.2 Определение глубины заложения подошвы фундамента

3. Определение размеров подошвы ленточного фундамента мелкого заложения для здания с подвалом

а) Определение размеров подошвы фундамента

б) Расчетное сопротивление грунта основания

Приложение 1 – Инженерно-геологический разрез строительной площадки.

Курсовой проект №1 по теме «Проектирование фундамента в открытом котловане на естественном основании мелкого заложения для зданий с подвалом» рабочей учебной программы разработан на базе изученного материала 6 семестра 3 курса и выполнен на основании заданияна проектирование по варианту № 2.

Грунты – это горные породы, почвы, техногенные образования, которые залегают в верхней части земной коры и являются объектом инженерно-хозяйственной деятельности человека.

Грунты бывают скальные и дисперсные. В данном проекте рассмотрены дисперсные грунты.

Дисперсные грунты – грунты, состоящие из отдельных минеральных частиц, зерен разного размера, слабо связных друг с другом.

1. Связные (глина, ил, сапропеля (грязи));

2. Несвязные (песок, крупно-обломочный грунт).

Расчет оснований ведется по двум группам предельных состояний, при этом учитывается совместная работа оснований и конструкций.

Основание – часть массива грунтов непосредственно воспринимающих нагрузки от фундамента.

Фундамент – подземная часть здания или сооружения, которая предназначается для передачи нагрузок на основания.

Для расчета оснований и фундамента необходимо знать свойства грунтов, которые разделяются на:

В зависимости от передаваемой нагрузки на грунт и конструктивной схемы здания в данном проекте устраивают ленточный фундамент.

Котлован – выемка в грунтовом массиве, служащая для устройства фундаментов, монтажа подземных конструкций, прокладки тоннелей.

Котлованы вырывают, как правило, при возведении заглубленной части объемных сооружений (фундаментов, подвальных этажей: технических помещений, предназначенных для размещения оборудования санитарно-технических и технологических систем).

1. КЛАССИФИКАЦИЯ ГРУНТОВ

Определение табличных расчетных сопротивлений слоёв грунта.

Инженерно-геологический разрез строительной площадки

1-й СЛОЙ – НАСЫПНОЙ ГРУНТ

Глубина отбора образца h=2 м

Плотность частиц грунта ρ=1,7 т/м 3

Удельный вес грунта γ=17 кН/м

2-й СЛОЙ – ГЛИНИСТЫЙ ГРУНТ

Глубина отбора образца h=4 м

а) Определение типа пылевато-глинистого грунта по числу пластичности.

Влажность на границе текучести w_L =24 %

Влажность на границе раскатывания w_Р =18%

Природная влажность грунта w=23,4%

грунт фундамент заложение здание

Тип грунта: супесь

б) Определение разновидности супеси по индексу текучести.

Консистенция грунта: супесь пластичная.

3-й СЛОЙ – ПЕСЧАНЫЙ ГРУНТ

Глубина отбора образца h=6 м

а) Определение типа песчаного грунта производится по гранулометрическому составу.

Содержание частиц размеров более 2 мм составляет 3%, что не превышает 25%.

Вывод: не гравелистый.

Содержание частиц размеров от 2-х до 0,5 мм составляет 12%, что не превышает 50%.

Вывод: песок не крупный.

Содержание частиц размером от 0,5 до 0,25 мм составляет 21%, что не превышает 50%.

Вывод: песок не средней плотности.

Содержание частиц размером от 0,25 до 0,1 мм составляет 42%, что не превышает 75%.

Вывод: песок пылеватый.

Данный грунт относится к пылеватым пескам.

б) Определение типа песчаного грунта по коэффициенту пористости.

-1,

-1=0,68

По ГОСТ 25 100-82 определяем, что это песок средней плотности (пылеватый песок).

в) Определение разновидности песка по степени влажности.

(Степень влажности наполнения пор водой)

Вывод: песок средней плотности.

По ГОСТ 25 100-82 определяем, что это песок пылеватый, средней плотности.

г) Определение расчетного сопротивления R ₀

В соответствии со СНиПом 2.02.01-83*.

4-й СЛОЙ – ГЛИНИСТЫЙ ГРУНТ

Глубина отбора образца 10 м.

а) Определение типа и разновидности грунта.

Определение типа производится по числу пластичности I_P =0,06, а их разновидности по показателю текучести I_L =0,9;

Природная влажность w=0,23 (23%);

Влажность на границе текучести W_L =0,3 (30%);

Влажность на границе раскатывания W_P =0,18 (18%).

б) Определяем тип пылевато-глинистого грунта по I_{p .}

Согласно ГОСТ 25 100-82 определяем,что это суглинок.

в) Определяем тип по числу текучести.

Согласно ГОСТ 25 100-82 определяем, что это суглинок тугопластичный.

г) Определение коэффициента пористости глинистого грунта (суглинки тугопластичные).

В соответствии с СНиПом 2.02.01-83* определяем, что R₀ =198.

Найдем I_L по методу интерполяции.

5-й СЛОЙ – ГЛИНИСТЫЙ ГРУНТ

а) Определение типа производств по числу пластичности I_P , а их разновидности по показателю текучести I_L .

w=33,7 (0,337) – природная влажность (%)

w_P =30,5 (0,305) – влажность на границе текучести

w_L =53% (0,53) – влажность на границе текучести

В соответствии с ГОСТ 25 100-82 определяем, что это глина.

б) Определяем разновидность глины по показателю текучести I_L .

В соответствии с ГОСТом 25 100-82 определяем, что это глина полутвердая.

в) Определение коэффициента пористости глинистого грунта (глина полутвердая)

г) Определяем расчетное сопротивление по методу интерполяции.

ФИЗИКО-МЕХАНИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА ГРУНТОВ

Название: Проектирование фундамента в открытом котловане на естественном основании мелкого заложения для здания с подвалом Раздел: Рефераты по строительству Тип: курсовая работа Добавлен 16:39:24 13 июня 2011 Похожие работы Просмотров: 2970 Комментариев: 15 Оценило: 3 человек Средний балл: 4.7 Оценка: неизвестно Скачать

№ слоя	Наименование грунта	γs =ρ s х g	γ=ρх g	IP	IL	е	Sr	R0	φ	c
1	Насыпной грунт	—	1,70	—	—	—	—	—	—	—
2	Супесь пластичная	2,67	1,93	6	0,9	0,707	—	250	16°	14
3	Песок пылеватый, средней плотности, насыщенный водой	2,66	1,99	—	—	0,67	1	100	15°	40
4	Суглинки тугопластичные	2,74	1,93	12	0,41	0,74	—	198	18°	12
5	Глина полутвердая	2,73	1,92	22,5	0,14	0,9	—	284	27°	—

2. РАСЧЕТ ФУНДАМЕНТА МЕЛКОГО ЗАЛОЖЕНИЯ

2.1 Определение расчетных нагрузок на фундамент

При проектировании ленточных фундаментов расчет ведется для одного метра его длины и определяется ширина подошвы фундамента. Проектирование оснований и фундаментов по II группе предельных состояний по деформациям.

Нормативные нагрузки на фундаменты стен (1 и 2) от веса сооружений, включая нагрузки от веса перекрытия под подвалом составляют:

Нагрузка на фундамент	При наличие подвала нагрузка увеличивается на
Стена А кН/м 3	Постоянная	441	15
временная	25	2
Колонна В кН/м 3	Постоянная	1095	65
Временная	171	6

Расчетная нагрузка действующая по обрезу фундамента

n=n`=1 – коэффициент перегрузок применение для расчета фундаментов по II группе предельных состояний по деформациям;

n_c =0,9 – коэффициент сочетания постоянных и временных нагрузок.

N_II =480,3 – расчетная нагрузка на фундамент по стене.

N_II =(1095+65)*1+(171+6)*0,9*1=1160+159,3=1319,3 (кН/м 3 ).

Определение глубины заложения фундамента F_L должна определяться с учетом конструктивных особенностей здания нагрузок и воздействий на основание, глубины заложения фундамента примыкающих зданий и сооружений, а так же оборудования, геологических условий площадки строительства и гидрогеологических условий и глубины сезонного промерзания оттаивания грунтов.

Здание имеет подвал. Относительная отметка пола подвала -2,40 м.

Отметка пола 1-го этажа ±0.000 на 1 м выше планировочной отметки, т.е. высота цокольной части здания h_ц =1,0 м.

Место строительства Нижний Новгород.

Грунтовые условия строительной площадки:

С поверхности до глубины 2 м – насыпной грунт;

Ниже до глубины 5,3 м – супесь текучая;

До глубины 9,9 м – песок пылеватый, средней плотности, насыщенный водой.

Уровень грунтовых вод (УГВ) w_L находиться на глубине 7 м от планировочной отметки D_L .

2.2. Определяем глубину заложения подошвы фундамента, исходя из конструктивных особенностей здания.

При отметке пола подвала 2,4 м и толщине конструкций пола 0,2 м, глубина заложения фундамента определяется следующим образом:

d_в – размер от чистого пола подвала до 1-го этажа (2,4);

h_cf – конструктивные части подвала;

Определяем сезонную глубину промерзания для супесей в районе строительства по СНиПу:

k_n =0,6 – определяется по СНиПу 2.02.01-83* табл.1 коэффициент учитывает влияние теплового режима.

M=31,8 – безразмерный коэффициент численно равный сумме абсолютного значения среднемесячных отрицательных температур за зиму в данном районе.

СНиП по строительной климотологии и геофизике.

d₀ – величина, зависящая от вида грунта под подошвой фундамента.

В соответствии со СНиП 2.02.01-83* под подошвой фундамента супесь.

Следовательно, d₀ =0,28.

d_fn =

т.к. d_f =0,942 м окончательно принимаем глубину заложения = 1,9 м (Высота цоколя).

3. ОПРЕДЕЛЕНИЕ РАЗМЕРОВ ПОДОШВЫ ЛЕНТОЧНОГО ФУНДАМЕНТА МЕЛКОГО ЗАЛОЖЕНИЯ ДЛЯ ЗДАНИЯ С ПОДВАЛОМ

Проектирование фундамента для здания с подвалом.

Ширина наружных стен жилого дома под стены которого необходимо запроектировать фундамент составляет 640 мм.

Расчетная нагрузка действующая на фундамент:

Длина здания L=49,2 м;

Отметка пола подвала =2,4 м;

Глубина заложения фундамента =1,9 м;

Отметка пола 1-го этажа на 80 см выше планировочной отметки.

Грунты и основания:

1. Слой насыпной мощностью h=2,0 м.

Расчетная величина удельного веса грунта γ _II =17 кН/м 3 .

2. Слой пылевато-глинистый мощностью h=2,0 м.

Расчетная величина удельного веса грунта γ _II =19,3 кН/м 3 .

Удельный вес твёрдых частиц грунта γ _s =26,7 кН/м 3 .

Угол внутреннего трения φ=16°.

Закладываем песчаную подушку

R₀ =0,40 МПа или 400 кПа — расчетное сопротивление грунта.

а) Определяем ориентировочную ширину подошвы ленточного фундамента при значении расчетного сопротивления для слоя грунта, лежащего под подошвой фундамента.

R₀ – расчетное сопротивление грунта под подошвой фундамента.

γ_ср – удельный вес стеновых блоков фундамента и грунта на обрезах фундамента (20 кН/м 3 ).

По этим размерам принимаем типовую фундаментную подушку для стен по оси 1 – ФЛ20.12-3 с характеристиками:

V_бетона =0,98 м 3 ; m=2,44 т.

Принимаем 3-и стеновых бетонных блока марки ФБС 24-6-6-Т с характеристиками:

Объем грунта по оси 1.

V_гр =А_k — x *1п.м.=0,38 (п.м.- прогонный метр)

Полученные размеры ленточного фундамента b=2,0 м является предварительной, т.к. ширина определена исходя из найденного сопротивления основания.

б) Находим уточненное расчетное сопротивление грунта основания R по формуле СНиПа 2.02.01-83*:

]

где γ_с1 и γ_с2 – это коэффициенты условия работы грунтового основания и здания с основанием определяется в соответствии со СНиП 2.02.01-83*

k=1 – коэффициент надежности. (φ и с определены, как задано в проекте)

d=1,9 м (глубина заложения от уровня планировки).

γ’_II – это среднее значение (по слоям) удельного веса грунта залегающего выше отметки заложения фундамента при наличии подземных вод определяется путём взвешивания.

h – мощности вышележащих слоёв грунта соответственно:

кН/м

с₂ =0 – расчетное сопротивление удельного сцепления грунта.

d₁ – приводимая глубина заложения наружного и внутреннего фундамента от пола подвала в (м).

, где

h_s =0,3 м – толщина слоя грунта от подошвы фундамента до низа пола подвала.

h_cf =0,2 м – толщина конструкции пола подвала.

м

d_в =1,9 м – глубина подвала расстояние от уровня планировки до подвала.

d_в = 2 м – глубина подвала.

Значения R при В=2,0 м.

Проверяем фактическое среднее значение P действующего под подошвой фундамента.

Р – среднее давление.

;

.

Определяем разницу между R и P.

Принимаем марку железобетонных плит ленточных сборных фундаментов:

ФЛ 10.24-3 и ФЛ 12.24-3.

Согласно пункта 2.41 СНиП 2.02.01-83* среднее давление на основание подошвы фундамента не должно превышать R (расчетного сопротивления основания).

Источник