Фундаменты глубокого заложения назначение

Фундаменты глубокого заложения. Условия применения и классификация фундаментов глубокого заложения: свай, свай-оболочек, опускных колодцев, кессонов, «стена в грунте».

Фундаменты глубокого заложения, как правило, применяются в случае необходимости прорезки слабых грунтов или для сооружений, передающих на основание значительные нагрузки. Такие фундаменты можно охарактеризовать следующими особенностями:

1) фундамент сооружается способами, исключающими необходимость предварительного вскрытия котлована;

2) работа основания, пригруженного значительной толщей вышележащих грунтов, под нагрузкой протекает иначе, чем при мелком заложении (разрушение основания в виде выпирания грунта на поверхность исключается);

3) при расчете фундамента на горизонтальные силы и моменты оказывается возможным учитывать заделку фундамента в окружающем его массиве грунта и передавать на этот массив значительные нагрузки;

4) вследствие того что способы производства работ обеспечивают плотное прилегание грунта к боковой поверхности фундамента, для восприятия вертикальных усилий наряду с реактивным давлением грунта по подошве фундамента могут быть введены в расчет силы трения, развивающиеся по боковой поверхности фундамента.

В качестве материала для фундаментов наиболее часто применяют железобетон, бетон, каменные материалы. В качестве рабочей арматуры, как правило, используют горячекатаную арматурную сталь класса А-III.

Фундаменты могут выполняться в монолитном варианте непосредственно на строительной площадке или в сборном варианте из заранее изготовленных на заводе элементов.

Фундаменты глубокого заложения применяют под здания и сооружения, чувствительные к неравномерным осадкам или передающие на фундамент значительные сосредоточенные нагрузки, необходимы надежные основания из скальных, полускальных пород или малосжимаемых грунтов. Такие основания обычно залегают на большой глубине, иногда в несколько десятков метров, и часто перекрыты водоносными пластами. В этих условиях применение открытого способа устройства фундаментов глубокого заложения технически сложно и экономически нецелесообразно. Их сооружают в виде глубоких буровых опор, опор из тонкостенных сборных оболочек, стен, сооружаемых методом «стена в грунте», отпускных колодцев, кессонов.

Свайные фундаменты Свайные фундаменты обычно включают сваи и соединяющий их ростверк, но в ряде случаев ростверк может отсутствовать. Сваи в фундаментах под стены зданий обычно располагаются параллельными рядами (обычно в 1…4 ряда в зависимости от погонной нагрузки и несущей способности принятых свай). При восприятии сосредоточенных нагрузок от отдельных опор сваи располагаются «кустами» (чаще всего по 4…12 свай). Если несущая способность свай достаточно высока или сосредоточенная нагрузка мала, можно ограничиваться одной сваей под опору («односвайный фундамент»). В частности, при нагрузках на опору менее 300кН очень эффективными могут быть сваи-колонны, выполняющие одновременно функции фундамента и колонны.

Ростверки выполняются из монолитного, реже сборного железобетона. Если ростверк опирается непосредственно на грунт, он называется низким если между ним и грунтом остается зазор – высоким. В ряде случаев могут быть наиболее эффективными безростверковые свайные фундаменты: на сваях монтируются железобетонные наголовники (на строго заданных отметках), и надземные конструкции опираются непосредственно на них.

Последние десятилетия разработано много новых конструкций свайных фундаментов, которые экономически более эффективны, чем традиционные типы, но чаще всего сложней их.

В настоящее время сваи изготовляются в основном из железобетона. В отдельных случаях могут использоваться другие материалы (дерево, сталь), но это бывает редко. В мировой практике известно около 500 видов свай, однако, широкое применение имеют лишь очень малая их часть. Существуют различные классификации свай, среди которых в первую очередь следует назвать разделение свай по месту их изготовления:

• сваи, изготовляемые на заводе, доставляемые в готовом виде на строительную площадку, и погружаемые в грунт забивкой, вибрированием или вдавливанием (такие сваи обычно называют «забивными» независимо от способа погружения)

• сваи, изготовляемые непосредственно на строительной площадке (с использованием специальных машин и монолитного бетона).

В нашей стране наибольшее распространение получили предварительно изготовленные (забивные) сваи, что в значительной мере связано с суровыми климатическими условиями нашей страны, а также с общей ориентацией строительной отрасли быв. СССР на сборный железобетон.

За рубежом сваи, изготовляемые на строительной площадке, используются шире, чем готовые сваи, погружаемые забивкой или другими способами.

Сваями, сваями-оболочками называются относительно длинные, различной конфигурации конструктивные элементы, погружаемые в грунт или формируемые в нем в вертикальном или наклонном положении. Эти элементы передают нагрузки от сооружения на основание за счет сопротивления грунта по торцу и по боковой поверхности конструкции.

Свайными конструкциями называют группу свай или свай-оболочек, объединенных поверху плитами или фундаментными балками-ростверками, которые обеспечивают передачу и относительно равномерное распределение нагрузки от сооружения на сваи и их совместную работу. На них возводят несущие конструкции или они сами служат несущими конструкциями.

В зависимости от условий работы конструкции и направления действующих на нее сил все сваи погружают вертикально, наклонно или часть свай — вертикально, а часть — наклонно, учитывая при этом, что сваи лучше всего работают на осевое сжатие.

рис. 8.1. Свайные конструкции а — с высоким ростверком; б — с низким ростверком; 1 — сваи; 2 – ростверк

Различают свайные конструкции с высоким ростверком, нижняя поверхность которого расположена выше отметки спланированной земли или размыва грунта около сооружения, и с низким ростверком, подошва которого расположена ниже этих отметок (рис. 8.1). Сваи с высокими ростверками являются своеобразными инженерными сооружениями (мосты и их опоры, причалы, пирсы и др.), в которых сваи могут работать на изгиб, центральное и внецентренное сжатие и растяжение. Эти конструкции рассчитываются как плоские или пространственные рамы, где ростверк принимают за жесткий или гибкий ригель, а сваи, заглубленная часть которых является фундаментом, — за вертикальные или наклонные гибкие стойки. Конструкция сваи с низким ростверком состоит из совместно работающих ростверка, свай и грунта в межсвайном пространстве и их рассматривают как свайный фундамент. В этих конструкциях сваи почти полностью погружены в грунт и работают преимущественно на сжатие.

В промышленных и гражданских зданиях, в которых преобладают вертикальные нагрузки, к свайным фундаментам относят сваи с ростверками, расположенными на поверхности или несколько возвышающимися над по­верхностью земли или над отметкой подполья. Наземные конструкции зданий и сооружений возводят непосредственно на ростверках или между ростверком и конструкциями предусматривают дополнительные элементы — стеновые блоки или специальные конструкции нижних панелей стен зданий, которые непосредственно устанавливаются на сваи.

Широкое применение в промышленном и гражданском строительстве свай, свай-оболочек и свайных фундаментов обусловлено увеличением нагрузок на опоры, увеличением объема строительства на площадках с плохими грунтовыми условиями в связи с запрещением использования участков, занятых сельскохозяйственными угодьями, а в ряде случаев более простым и экономичным решением конструкций подземных частей зданий.

Сваи, сваи-оболочки и тонкостенные оболочки различают по ряду признаков: по материалу, по условиям изготовления и погружения, по передаче нагрузки на грунты основания, по размерам и формам поперечного и продольного сечения, по взаимодействию с грунтами.

Источник

Фундаменты глубокого заложения, условие их применения, классификация фундаментов глубокого заложения

В основном данный тип фундаментов применяют при возведении сооружений с большими нагрузками на основание, а также при строительстве заглубленных помещений зданий, подземных гаражей, пешеходных переходов, мостовых опор, водозаборных сооружений. К фундаментам глубокого заложения относятся: опускные колодцы, кессоны, глубокие опоры (набивные столбы), фундаменты возводимые методом «стена в грунте». Такие фундаменты устраивают не в открытых котлованах, а на поверхности грунта. Для погружения на необходимую глубину из-под них извлекают грунт. В некоторых случаях фундаменты устраивают в изготовленных заранее полостях в грунте. Сооружения фундаментов глубокого заложения направлено на сохранность структуры грунтов в основании и передачу больших давлений на плотные грунты.

Классификация:

Глубоко заглубленные фундаменты имеют классификацию, основой которой является технология строительства и использование материалов. По такому признаку различают следующие типы фундамента: Опускные колодцы; Кесонные; Тонкостенные оболочки и буровые опоры. Стена в грунте

Первый вид представляет собой опускной колодец, который входит вглубь грунта под действием собственного веса.

Кессонны используются только в случае сильно увлажнённой почвы.

Третий тип является самым молодым, которое получил широкое распространение благодаря появлению специальной бурильной техники.

Стены в грунте в качестве фундаментов возводят преимущественно для строительства заглубленных сооружений. Сперва намечают контур здания, после чего в соответствии с разметкой выкапывают узкую и очень глубокую траншею (как для ленточного фундамента, только гораздо глубже). Затем эту траншею заполняют заранее подготовленными железобетонными секциями, либо заливают бетонным раствором. Такой фундамент глубокого заложения применяют для строительства жилых многоэтажных зданий с подземным паркингом, переходами, складскими, рабочими и производственными помещениями. Этот способ актуален для густонаселенных мегаполисов, где застройщики вынуждены бороться за каждый свободный кубометр пространства. В последние годы дома с подземными ярусами возводят все чаще в виду их очевидной практичности.

Ещё одной классификацию фундаментов глубокого заложения можно назвать классификацию по типу фундамента:

31. Опускные колодцы.Конструкции колодцев: во многих случаях проектируются цилиндрической формы, в ряде случаев устраивают сборные конструкции, состоящие из панелей или колец. ОК применяют для устройства фундаментов под тяжелыми сооружениями (мосты, башни и др.), для возведения подземных сооружений. При устройстве фундаментов методом опускного колодца на поверхности грунта возводят пустотелую нижнюю часть фундамента в виде колодца. Через вертикальную полость в колодце с помощью землеройных механизмов из-под него извлекают грунт. Под действием силы тяжести колодец погружается в грунт. По мере опускания колодца его наращивают. После погружения на проектную глубину нижнюю часть колодца заполняют бетонной смесью. Для погружения колодца в окружающий грунт нижнюю часть колодца выполняют в виде специального ножа из листовой стали, а для уменьшения трения грунта о стенки колодца при погружении с внешней стороны делают небольшой уступ, и образующийся зазор заполняют раствором бентонитовой глины, которая поддерживает стенки грунта в процессе погружения. При погружении опускных колодцев необходимо обеспечивать его вертикальное положение, не допуская развития крена. Способ разработки грунта выбирают в зависимости от размеров опускных колодцев, а также инженерно-геологических условий строительной площадки. При значительном объеме земляных работ применяют грейдеры или экскаваторы с бульдозером, опускаемыми в колодец. Последние находясь в колодце, заполняют специальные ковши, которые с помощью крана извлекают на поверхность.

Последовательность выполнения работ:1.Устройство колодца непосредственно на поверхности грунта. 2.Разработка грунта (опускание колодца). 3.Наращивание колодца (опускание происходит под собственным весом). 4. Погружение колодца на проектную отметку и удаление из него грунта. 5.Заполнение колодца (бетонирование).

Если колодец входит в состав фундамента, то такие колодцы называются массивными.

Если колодец используется в качестве помещения (резервуар и т.д.), то такие колодцы называются легкими или колодцами – оболочками.

Форма колодца в плане может быть различной и определяется, в конечном счете, применяемым материалом.

Проектирование колодцев

1 часть – определение наружных размеров колодца, глубины заложения, предварительной величины и формы поперечного сечения.

2 часть – выбор материала, определение необходимой толщины стен и способа погружения.

Область применения

1. При глубоком залегании хорошего грунта. 2. При больших сосредоточенных нагрузках. 3.При однородных грунтах и малом притоке воды. 4. Для устройства подземных сооружений

Источник

Фундамент глубокого заложения

Для сотрудничества с фирмой позвоните нам ко контактным номерам, или заполните расположенную ниже форму «Отправить заявку». На странице приведена информация о фундаментах глубокого заложения. Мы рассмотрим разновидности таких оснований, узнаем сферу их использования и технологию обустройства.

Когда необходим фундамент глубокого заложения

Фундамент глубокого заложения (ФГЗ) представляет собой конструкцию, опорная подошва которой размещена ниже границы промерзания земли. Средняя глубина закладки ленточных и плитных фундаментов- 2 м, при монтаже свайных оснований она может доходить до 15 и больше метров.

Фундаменты глубокого заложения предназначены для строительства зданий любой этажности, в зависимости от грунтовых условий на таких оснований возводятся как 1-3 этажные постройки из кирпича и дерева, так и многоэтажные сооружения.

Необходимость в использовании данных фундаментов возникает при строительстве зданий на пучинистых грунтах. Пучение — это выталкивающая нагрузка, которую почва оказывает на расположенную в ней конструкцию. Причиной пучения является сезонное замерзания грунтовых вод, которые при кристаллизации расширяются, вследствие чего грунт увеличивает свой объем и давит на основание.

Существует два вида сил пучения — вертикальные и касательные. Последние воздействуют на стенки фундамента, в результате трения с горизонтальными поверхностями расширяющейся почвы. Вертикальные воздействия работают на подошву основания снизу-вверх, давление от таких нагрузок, в сравнении с касательными, значительно больше.

В отличие от ФГЗ ленточного и плитного типа, свайные фундаменты применяются для возведения домов в слабых грунтах. Поверхностный пласт почвы любого строительного участка представлен низкоплотным, сжимаемым слоем грунта, при передаче на него нагрузок от массы здания может произойти осадка сооружения.

Сваи, которые опускаются в почву на глубину 6-15 метров, переносят вес сооружения на несжимаемый пласт глубинного грунта, грузонесущих качеств которого достаточно для строительства тяжелых капитальных сооружений из бетона или кирпича.

Виды фундаментов глубокого заложения

Фундаменты глубокой закладки классифицируются основания ленточного, плитного и свайного типа. Рассмотрим их подробнее.

Ленточный фундамент

Ленточный ФГЗ представляет собой монолитную конструкцию из железобетона, повторяющую контуры внешних и внутренних стен сооружения. Данный фундамент пригоден для возведения домов высотой до 3-ех этажей из любых стройматериалов — дерева, кирпича, пенобетона. Фундаментные ленты являются одним из наиболее распространенных типов ФГЗ, поскольку земляные работы на откопку траншеи значительно менее трудоемки, чем разработка котлована под плитное основание.

Обустройство ленточного фундамента выполняется в следующей последовательности:

• Производится очистка территории от мусора и растительности, удаляется слой дерна. При наличие на участке естественного уклона площадка выравнивается с помощью грейдера либо экскаватора;
• Выполняется разметка основания с помощью опалубочных щитов и бечевки — указываются контуры внешних и внутренних стен здания;

• Откапывается траншея повторяющая очертания фундаментной ленты. Глубина траншеи на 20 см. превышает проектные данные — излишек необходим для подсыпки уплотняющей подушки, которая состоит из одинаковых по толщине слоев песка и гравия. После подсыпки подушка уплотняется трамбованием;
• По периметру траншеи формируется опалубка из сбитых в щиты досок либо фанеры толщиной 1 см. Высота опалубки равна высоте выступающей над грунтом части ленты. Конструкция укрепляется боковыми откосами и горизонтальной планкой в верхней части. После монтажа опалубка и стенки траншеи покрываются гидроизоляционным материалом;

• Из арматурных прутьев собирается каркас, состоящий из верхнего и нижнего пояса (применяются рифленые прутки 12-18 мм. в диаметре ), соединенных вертикальными перемычками. Сборка каркаса выполняется посредством сварки либо вязки проволокой. Углы ленты и места соединения стен дополнительно усиливаются Г-образной арматурой;

• Лента заливается бетоном марки М200 или М300. По завершению заливки фундамент укрывается клеенкой и периодически увлажняется. Основание набирает проектную прочность за 20-28 дней.

Плитный фундамент

Плитное основание представляет собой монолитную железобетонную плиту, занимающую всю площадь здания. В отличие от ленточных ФГЗ, такие фундаменты не углубляются на толщину всего промерзающего пласта грунта — их толщина равна 30-50 см, под плиту откапывается котлован требуемой глубины и фундамент размещается на дне выемки.

Монтаж плитного основания реализуется в следующей последовательности:

• Подготовительные работы — удаление растительности, снятие дерна, выравнивание участка;
• Разметка внешних контуров фундамента с помощью обносочных щитов;
• Разработка котлована посредством экскаватора (глубина с запасом на песчано-гравийную подсыпку);
• Формирование опалубки из фанеры либо досок на дне котлована;

• Укладка уплотняющей подсыпки толщиной 20-50 см из песка и гравия, ее увлажнение и трамбовка;
• Заливка «подбетонки» — слоя бетона 2-4 см толщины. Используется жидкая смесь, которая заполняет полости между щебнем и после отвердевания останавливает утечку цементного молочка из основной плиты;
• Монтаж сплошного армокаркаса, состоящего из двух продольных поясов, скрепленных вертикальными перемычками;
• Заливка плиты бетоном марки М300 и виброуплотнение смеси.

Дальнейшие работы по возведению стен цокольного этажа выполняются после набора плитой проектной прочности.

Свайный фундамент

Фундамент из ЖБ свай состоит из двух конструктивных элементов — свайных опор (в жилищном строительстве используются квадратные столбы сечением 30х30 см) и железобетонного ростверка (обвязки). Ростверк соединяет сваи между собой, обеспечивая их устойчивость, и выступает как опорная поверхность для кладки стен дома.

Ростверк может быть плитным (при сплошном расположении свай) либо ленточным (при последовательной схеме). В малоэтажном строительстве преимущественно используется обвязка ленточного типа.

Монтаж ЖБ свай выполняется копровыми установками, которые погружают опоры методом ударной забивки. Обвязка выполняется вручную, технология ее обустройства аналогична рассмотренному выше алгоритму создания ленточных и плитных оснований.

Последовательность возведения свайных фундаментов:

• Разметка крайних контуров фундамента (стен дома), точек монтажа свай и их высотного уровня;
• Забивка свай дизель-молотом до наступления предусмотренного проектом отказа;
• Выравнивание свайного поля гидравлической сваерезкой;
• Формирование опалубки под заливку ростверка, сборка армокаркаса и его стыковка с арматурой свай;
• Заливка ростверка бетоном.

Особенности фундамента глубокого заложения

Ленточные и плитные ФГЗ рационально обустраивать при низком уровне грунтовых вод. Если УГВ высокий (до 2 м. от поверхности), то опорная часть фундаментов будет размещаться в слое пластичного, пропитанного влагой грунта с низкой несущей способностью, что чревато осадкой основания под весом здания.

Опускать в данном случае ленту на большую глубину не имеет смысла ввиду увеличивающегося расхода бетона, что приводит к значительному росту затрат на реализацию проекта. На участках с высоким уровнем грунтовых вод, либо при строительстве тяжелых сооружений на слабых грунтах, целесообразно использовать фундаменты на железобетонных сваях.

СК «Установка Свай» предлагает услуги по монтажу надежных свайных фундаментов, устойчивых в пучинистых, низкоплотных и подвижных грунтах. В плане соотношения цена/качество это лучший вариант фундамента для частного строительства.

Полезные материалы

Заглубленный ленточный фундамент

Заглублённый ленточный фундамент полностью отвечает традиционному принципу строителей: Чтобы фундамент был качественным и надёжным.

Мелкозаглубленный ленточный фундамент

Данный тип ленточного фундамент получил широкое применение в малоэтажном строительстве, при возведение одноэтажных бань, домов как из дерева.

Фундамент под ключ

СК «Установка Свай» предоставляет услуги по созданию фундаментов на сваях под ключ — мы готовы взять на себя реализацию всех этапов свайных работ.

Источник