Устройство основания под фундаменты песчаного расчет

Расчёт песка для основания фундамента

Если речь заходит о строительстве жилого дома, либо другой подобной конструкции, в качестве основания выбирают песок. Делается специальная песчаная подготовка, которая считается надежной и долговечной. Песок бывает разным — кто-то предпочитает средний, крупный, либо гравелистый. Ключевая особенность стройматериала — это несущая способность. Так как песок не просаживается и не является пучинистым, он отлично подходит для основания под фундамент. Однако стоит сделать расчет песка под фундамент.

О песчаной подготовке

Спешить с покупкой песка для основания под будущий фундамент не стоит. Вы можете купить недостаточное количество стройматериала, либо его будет слишком много. Очень важно, чтобы все пустоты после завершения утрамбовки были полностью заполнены. Так как пустоты в дальнейшем отразятся на качестве конструкции.

Расчет песка по формуле

Для правильного расчета необходимого количества стройматериала стоит полагаться на элементарную формулу.

1. Для длины траншеи будем использовать букву «L». Всю длину траншеи необходимо сложить. Расчет делается по дну.
2. В случае с площадью котлована (также идет расчет по дну), используем обозначение «S».
3. Для ширины траншеи — обозначение «B». Расчет делается по ширине дна.
4. Символика «T» — толщина песчаной подготовки. Ее рассчитать нужно максимально точно — небольшие погрешности нестрашны.
5. Цена — здесь уже без обозначений. Показатель будет означать 1 метр кубический.

1. Требуемый объем песка. Рассчитывается с учетом плотности 1500 кг на кубический метр. Именно столько нужно заказать песка.
2. Объем подготовки. Именно полученное количество необходимо утрамбовать подготовленным стройматериалом. Расчет идет по плотности 1700 кг/м 3 .
3. Масса стройматериала. Учитывается вес в рыхлом состоянии по плотности 1500 кг/м 3 .
4. Итоговая стоимость — такая сумма потребуется на покупку необходимого объема песка.

Важно! Расчет будет точным, если вы указываете верные данные. Поэтому важно провести максимально точные измерения. Если песка окажется несколько больше, чем необходимо, кроме малых расходов проблем не возникнет. При его незначительном недостатке основание под фундамент может получиться не самым качественным.

Источник

Расчет и проектирование варианта фундамента на искусственном основании, в виде песчаной распределительной подушки

Фундамент – это основа всего здания, его опора. От его прочности, надежности и долговечности зависит прочность всей постройки. Подушка под фундамент – это основа его самого, которая обеспечит долговечность строящегося здания.

Для песчаной подушки под фундамент следует использовать крупный песок, а засыпать его необходимо толщиной не менее 20-25 см.

С помощью подушки можно создать ровную площадку для строительства, на которой удобно возводить здание.

Такая основа способна свести к минимуму усадку строения и благодаря этому обеспечить защиту от деформаций и повреждений, вызванных усадкой.

Основание строительства можно выполнять из различных материалов: бетона, щебня и песка. Не каждый из них подойдет именно для вашего проекта. Оптимальный вариант для вашего случая определяется с учетом параметров возводимого дома, наличия или отсутствия грунтовых вод, их высоты, типа почвы и климата. Поэтому, прежде чем приступить к строительству, нужно разобраться со всеми этими вопросами. Это очень важно, так как если неправильно определить, из чего необходимо выполнять подушку под фундамент, или неправильно ее соорудить, то под угрозой будет прочность и целостность здания. Кроме того, возможна сильная усадка строения.

Использовать песок можно в следующих случаях:

• грунтовые воды расположены не слишком близко;
• ваше строительство ведется с применением пенополистирола, пеноблоков, каркасов;
• вы планируете строительство одноэтажного дома (для более тяжелых конструкций нужно отказаться от песка).

Перед началом работ нужно провести расчет необходимого количества материала, о котором пойдет речь далее.

Зачем фундаменту нужна подушка

Здание прослужит максимально долго, если его подземная часть выполнена правильно. Подушка позволяет:

• Получить качественное, ровное дно котлована.
• Соблюсти условия равномерного распределения веса строения и нагрузок на грунт вследствие противостояния сжатию почвы.
• Минимизировать вероятность промерзания фундамента.
• Обеспечить стабильность положения всего строения.
• Свести к минимуму усадки различного происхождения.
• Избежать попадания из почвы влаги в основание строения.

Устойчивость основания обеспечивается правильными размерами, достаточным уплотнением и выравниванием поверхности подушки. Она должна иметь ширину большую, чем ширина плиты, а высоту выбирают, учитывая:

• Глубину, на которую промерзает грунт;
• Высоту подъема грунтовых вод в месте постройки;
• Примерную величину нагрузок на будущий фундамент;
• Геологические и сейсмические данные местности.

Если под монолитную плиту не устроить подушку, в условиях промерзания грунта она может подвергнуться значительным деформациям. Замерзающая вода расширяется и увеличивает объемы грунта, из-за чего в основании дома появляются трещины, приводящие к нарушениям в гидроизоляции здания.

Несоблюдение технологий во время создания фундамента приводит к затоплению цоколя грунтовыми водами, растрескиванию стен, перекосу оконных и дверных проемов.

Плитный фундамент подразумевает использование в качестве основания всей площади под домом. Поэтому под него, для большей устойчивости здания, обычно засыпают две подушки – нижнюю из песка и верхнюю щебневую. Песок уменьшает приток влаги к основанию, а щебень делает его более устойчивым; оба материала снижают вероятность усадки фундамента в процессе эксплуатации.

Подготовка участка

Подготовка строительного участка заключается в приведении прилегающих грунтов в вид, в котором они будут способны выдерживать нагрузки, предусмотренные проектом.

По окончании работ почва должна плотно прилегать к подошве фундамента. Подготовительные работы состоят из нескольких стадий:

• Снимают верхний слой грунта на строительном участке;
• Формируют котлован и выводят его на проектную глубину;
• Дополнительно углубляют его несколько ниже проектной глубины;
• Выравнивают и уплотняют дно, взрыхленное во время выкапывания;
• Осушают или увлажняют грунт (одновременно с проведением уплотнительных операций).

Песчаная подушка

Это самый первый элемент конструкции на начальном этапе строительства, особенно в случаях, когда оно ведется на слабых грунтах: глине, торфяниках и т. п.

Засыпка подушки из песка – наиболее простая операция, предохраняющая монолитную плиту от воздействия влаги, снижает ее усадку и обеспечивает допустимый уровень нагрузок на фундамент.

Засыпка осуществляется в следующем порядке:

• Дно котлована выстилают изолирующим материалом (хорошо зарекомендовал себя геотекстиль), оставляя со всех сторон части, достаточные, чтобы потом накрыть верх и бока подушки. Так предотвращают возможное заиливание песка подземными водами в будущем.
• Засыпают песок, который вычисляют, умножая длину подушки на ее высоту и ширину. Учитывая уплотнение песка при трамбовании, полученный при расчетах объем лучше взять с запасом примерно 10-15%.
• Производят утрамбовывание песка до предельно возможной плотности, сохраняя запланированную толщину слоя. На качественно утрамбованной поверхности не должны оставаться следы, если по ней пройдет человек. Лучший результат приносит использование виброплиты, ручной трамбовкой сложно обеспечить необходимое качество работ. Для увеличения плотности песка, площадку время от времени проливают водой. Поверхность должна быть без углублений; ее выравнивают по горизонтали, используя уровень.
• Накрывают готовую подушку изолирующим материалом. Если запланирована дальнейшая засыпка щебнем, поверх изоляции во избежание его повреждений засыпают слой песка толщиной около 5 см.

Процесс монтажа песчаной подушки

Для того чтобы песчаная конструкция выполняла свои функции, ее устройство должно выполняться в соответствии с технологией, которая подразумевает следующие этапы:

• Дно выкопанного котлована или траншеи тщательно выравнивается с помощью лопаты;
• При наличии высоко расположенных грунтовых вод устраивается дренаж из гравия или щебня. Эта мера позволит исключить размыв песка весенним паводком;
• По периметру , для меньшего смешивания существующей почвы с песком;
• Укладывается и выравнивается слой крупнозернистого песка, необходимой толщиной;
• С помощью виброплиты слой песка многократно трамбуется. Для лучшего уплотнения песок периодически смачивается небольшими порциями воды;
• Проверяется качество трамбовки. На плотно уложенном песке не должны оставаться следы от обуви прошедшего человека. Толщина окончательного слоя должна соответствовать необходимой.

Стоит отметить, что для достижения максимально надежной и плотной прослойки, необходимый песок засыпается поэтапно в несколько слоев, каждый из которых подвергается трамбовки и увлажнению.

Какой нужен песок

Песчаная засыпка создается из крупнозернистых и среднетяжелых песков, обладающих повышенной влагопроницаемостью, высокой сопротивляемостью сжатию и способных противостоять усадке.

Мелкозернистые фракции песка не применяются, так как их использование приводит к последующему проседанию постройки.

Наиболее подходящими являются:

• Речной песок, в составе с минимальным количеством примесей. Однако потребуется усиленная трамбовка песчаного слоя из-за округлой формы его частичек.
• Строительный песок, добываемый в карьерах. Стоит дешевле, но имеет в составе примеси глины. Используется для создания подушки только после просевки и промывки, так как глинистые включения способны спровоцировать просадку фундамента.
• Морской песок. Применяется реже карьерного и речного. После очистки и гидромеханической обработки становится почти аналогичным речному.

Толщина подушки

Расчеты подушки проводят, опираясь на следующие данные:

• Вид и свойства грунта, на котором проводится строительство.
• Информация о грунтовых водах – наличие или отсутствие, глубина их залегания.
• На какую глубину зимой промерзает грунт.
• Тип фундамента, запланированный в проекте.
• Размеры и вес возводимого здания.

Нормальные геологические условия допускают устройство песчаной подушки толщиной от 10 до 25 см.

Засыпка щебня

Когда строительство проводится на слабонесущих грунтах, одной подушки для упрочнения фундамента недостаточно, и его дополнительно усиливают, используя щебень. Этот материал лучше противостоит усадке фундамента и морозным движениям грунта, обеспечивая прочность и устойчивость основания.

Щебень берут среднефракционный (от 20 мм) и засыпают поверх песчаной подушки слоем до 25 см. Затем материал тщательно разравнивают и утрамбовывают виброплитой, проливая водой.

Щебневую подушку выводят к нулевой точке фундамента, с которой потом начинают заливать бетон. Площадь подушки должна на 20 см с каждой стороны превышать площадь плиты.

Вывод

В современном строительстве под монолитный фундамент часто делают подушку из слоев песка и щебня.

Способ требует дополнительных расходов на закупку материалов и аренду виброплиты, но гарантирует сохранность постройки в течение срока эксплуатации, а также обеспечивает стойкость конструкций к перепадам температур, промерзаниям или размыванию подземными водами.

Расскажите об этой статье друзьям в соц. сетях!

Прочный фундамент не только служит опорой для здания, но предупреждает преждевременное разрушение строительных конструкций от неравномерной осадки и прочих неприятностей.

Самый надежный фундамент для слабых и пучинистых грунтов – железобетонная монолитная плита, которая укладывается по слою подсыпки. Подушка под фундаментную плиту из песка и щебня должна выполняться строго по существующей строительной технологии, о которой поговорим ниже.

Что собой представляет и зачем нужна?

Грунт под влиянием внешней среды и нагрузок здания оседает, деформируется или сжимается. Поэтому это ненадежная основа. Чтобы обезопасить конструкцию, делают заливку основы под фундамент. Традиционно выделяют три вида подушки: песчаную, из щебня, бетонную. Первые две разновидности уместно использовать при возведении небольших помещений на местности с плотным грунтом и глубокими подземными водами. Самая прочная и долговечная — это заливка из бетона. Хотя бетонирование дороже, чем использования песка или щебня, но цена оправдана качеством. Если запланирован многоэтажный дом или нужна плита под гараж, то заливка бетона под фундамент — это рациональное решение. Кроме основной функции защиты постройки от деформации и усиления несущих частей конструкции, фундаментная подушка облегчает процесс монтажа последующих частей здания и дополнительно защищает от разрушающего влияния влаги.

Не стоит путать понятия бетонная подушка и подготовка, для которой используют бетон низких марок. Последний термин еще называют подбетонка. Она выполняет функцию предотвращения вытекания бетонного молочка при заливке.

Плюсы и минусы бетонной подушки

Монолитная конструкция гарантирует устойчивость и надежность будущего дома.
Качества фундаментной плиты из бетона:

• Основа из такого материала получается плотной и надежной.
• Бетонная заливка долговечная.
• Огнеупорные качества бетона улучшают уровень стойкости здания к огню.
• Поверх такой подушки можно устанавливать жесткую арматуру.
• Здание на бетонной основе способно противостоять сейсмическим явлениям.

Как негативную черту заливки из бетона называют низкую прочность на разрыв, из-за которой появляются трещины. Также минус — это цена материала. В состав бетона, который используют для подушки, добавляют портландцемент. Это ухудшает его экологические качества и негативно влияет на внешнюю среду.

Устройство подушки под фундамент

Подстилающую засыпку под монолитную плиту принято выполнять из песка, щебня или бетона. Выбор материала зависит от ряда определенных условий: состав грунтов на участке строительства, процент водонаполнения грунта, а также типа возводимой фундаментной конструкции. В этой статье попробуем выбрать оптимальный вариант фундаментного основания для монолитной бетонной плиты.

Фундаментная подушка из песка

Песчаную подушку, которая относится к группе искусственных оснований, следует отличать от слоя песчаной подготовки. Различие между этими подсыпками состоит в том, какая толщина слоя принята для выполнения проектной засыпки.

Подушка из песка на слабых и пучинистых грунтах, способна изменить характеристики грунта, упрочить просадочные и слабые грунты, толщина ее принимается до 30 см.

Устройство песчаной подушки под плитный фундамент позволяет решить несколько функциональных задач:

• Выравнивание дна траншеи или котлована – эта операция необходима при устройстве монолитной плиты. Прослойка из песка позволяет улучшить геометрическую форму фундаментной конструкции, сэкономить дорогостоящую бетонную смесь.
• Уменьшение нагрузки на грунтовое основание – песчаный слой надёжно компенсирует возможные подвижки грунта, увеличивает несущую способность основания и уменьшает нагрузку на основания.
• Обеспечение дренажных функций – песок не задерживает воду, поэтому во время выпадения осадков, дождевая или талая вода быстро опускаются ниже уровня грунта, не оказывая неблагоприятного воздействия на монолитную плиту. Что касается воздействия на фундамент грунтовых вод, которые поднимаются к плите, то при устройстве подсыпки из песка определенной толщины (свыше 300 мм) происходит разрушение капиллярных связей в грунте, поэтому на плиту не будут оказывать разрушающего воздействия подпочвенные воды.
• Для надёжной защиты фундамента от выпадающих осадков стоит предусмотреть на уровне песчаной подсыпки устройство отводящего дренажа.
• Стабилизация пучинистых грунтов – песчаная подсыпка в пучинистых грунтах замещает часть материкового грунта, изменяя его свойства, уменьшая степень пучения. В таком случае необходимо предусмотреть обязательный дренаж для отвода влаги от фундамента.

Конструктивные мероприятия преобразования грунтов основания

Песчаная подушка (песчаный фундамент)

При залегании в основании фундамента слабых грунтов, которые обладают низкой несущей способностью или высокими значениями сжимаемости чаще всего целесообразней запроектировать замену слабого несущего слоя другим грунтом с заданными прочностными и деформационными характеристиками.

Такие грунтовые слои называют песчаные (грунтовые) подушки или песчаный фундамент.

В качестве основного материала для таких оснований часто используют — крупные и среднезернистые пески, щебень, гравий или промышленный шлак. В некоторых случаях используют местный грунт с преобразованными свойствами — перемятые грунты.

Как правило, толщина песчаной подушки не превышает 3 метров.

При проектировании толщины песчаной подушки в первую очередь исходят из количества заменяемого грунта. Здесь бывает два случая:

1. Полная выборка слабого грунта и устройство песчаной подушки с опиранием на кровлю подстилающего прочного слоя;
2. Частичная выборка слабого грунта с последующим устройством «висячей» песчаной подушки.

Ко второму варианту прибегают, когда экономически нецелесообразно или технически невозможно выбрать всю толщу слабого слоя. В этом случае проектирование песчаной подушки является более сложным процессом.

Процесс проектирования песчаных подушек

Проектирование песчаных подушек (песчаного фундамента) состоит из следующих шагов:

• Выбирают материал грунтовой подушки;
• Задают расчетные значения физико-механических характеристик грунта;
• Определяют размеры подушки (фундамента) в плане;
• Изменяя геометрические параметры песчаной подушки (размеры в плане и толщину) в несколько итераций, выполняют расчет песчаной подушки и определяют минимально допустимую ее толщину. При этом давление под песчаной подушкой должно быть меньше допустимого сопротивления слабого подстилающего слоя;
• Выполняют поверочный расчет по второму предельному состоянию (по деформациям). В случае удовлетворения требования по деформациям принятые геометрические параметры песчаной подушки закладывают в проектную документацию.

Песчаные и грунтовые подушки могут выполняться как под все здание так и под некоторые фундаменты.

Основной эффект от применения таких решений это снижение осадок здания, также уменьшается неравномерность осадок. К тому же возможно уменьшение глубины заложения фундаментов за счет замены пучинистых грунтов материалом подушки.

Технологии устройства песчаной подушки

Песчаные подушки под фундамент выполняются по определенным технологиям. Их возводят таким образом, чтобы добиться максимальной плотности массива подушки. Это достигается посредством послойного трамбования. Толщину слоя и количество трамбования закладывают проектом в зависимости от применяемых трамбующих машин и механизмов. Для этого часто используют виброплиты, вибротрамбовки и пневмотрамбовки.

Выполненные работы принимаются строительной лабораторий с учетом соответствия работ проектной документации.

При использовании шпунтовых конструкций, в качестве мероприятий по усилению оснований, несущая способность повышается за счет стесненния развития напряжений и деформаций в грунтовом массиве. Шпунтовые конструкции повсеместно применяются в строительной практике.

Как правило шпунты проектируют на глубину расположения относительно прочного грунта, прорезая слабые грунтовые напластования.

При проектировании шпунтовых ограждений вблизи существующей застройки необходимо выполнять расчеты на развитие дополнительных деформаций грунтов при производстве работ, при этом, также, учитывается возможное изменение гидрогеологических условий площадки.

В качестве шпунтовых конструкций используют:

• буронабивные сваи;
• железобетонные стены из «секущихся» свай;
• железобетонный шпунт;
• металлический шпунт (шпунт «ларсена»);
• прокатный профиль — двутавр, трубы;
• конструкции «стена в грунте» и пр..

Армирование грунта представляет собой послойное (0.3-1.0м) расположение армирующих элементов в горизонтальном направлении. Армирующие элементы воспринимают касательные и растягивающие напряжения в толще грунта, тем самым, препятствуют развитию боковых и вертикальных деформаций грунтового массива.

В качестве армирующих элементов используют — геотекстильные сетки, пластиковые и металлические полосы, при этом, для повышения эффективности работы обеспечивается повышенная шероховатость поверхностей.

В практике строительства армирование грунта выполняется при устройстве обратных засыпок подпорных стен (снижается активное давление), при устройстве искусственных насыпей и землянных сооружений, возможно их применение в основаниях фундаментов зданий и сооружений.

Устройство песчаной подушки

Песчаная подушка устраивается во время земляных работ при копке котлована или выполняется поверх материкового грунта, если предусмотрено устройство незаглубленной плиты. В любом случае, перед подсыпкой песка, необходимо выровнять дно фундамента, проведя дополнительное углубление ниже проектной отметки.

Для разграничения грунта и слоя песка, полезно выложить дно котлована изолирующей тканью (прекрасно подходит геотекстиль).

Для устройства песчаной подушки под плиту требуется использовать только песок крупной фракции, от мелкого песка лучше сразу отказаться.

Минимальная толщина песчаного слоя должна составлять от 25-30 см. Материал тщательно разравнивают, следя затем, чтобы поверхность оставалась идеально ровной.

Трамбование песчаной подушки

При устройстве подушки очень важно обеспечить одинаковую толщину и равномерную плотность на всей площади слоя подсыпки из песка, для чего применяется трамбование песчаного слоя.

Самый лучший результат достигается при использовании виброплиты, ручные трамбовки не в состоянии обеспечить высокое качество, от них сразу лучше отказаться. Для увеличения плотности слоя песка, необходимо регулярно смачивать материал водой.

При трамбовании песка важно добиться максимальной плотности, это проверяется простым способом – требуется походить по поверхности. Если не останутся следы от обуви – достаточная плотность достигнута.

Песчаная подушка может применяться при строительстве зданий высотой до 1 этажа.

Как рассчитать потребность в песке для устройства подушки под монолитную плиту

Вопрос о приобретение необходимого количества песка решается просто, стоит только провести нехитрые вычисления. Для этого следует перемножить три показателя: длину и ширину песчаной подушки на высоту песчаного слоя (до 30 см). Полученный результат как раз и есть объем необходимого песка. Учитывая, что песок уплотняется при трамбовании, лучше всего приобрести его с запасом.

Назначение и достоинства песчаной подушки

Случаи, в которых нужна песчаная подушка под фундамент разнообразные, применяют ее не только как основание зданий. Работая в любой конструкции, она выполняет целый ряд функций:

Служит для выравнивания плоскости. Это основная роль песчаной подушки. Выравнивание поверхности для заливки обязательно, даже если оборудуется незаглубленный фундамент. Особенно важно проводить эту операцию после работы техники в котловане – это поможет сэкономить несколько кубов дорогого бетона, при этом важно знать, какой песок лучше.

1. Подушка под плиту фундамента может не отсыпаться, при оборудовании ее железобетонными плитами. При изготовлении ленточного основания, укладывать его следует на ровной песчаной подушке.
2. Песок для подушки фундамента укладывается и распределяет нагрузки фундамента здания. При этом распределение происходит не для защиты грунта, а именно основания здания при подвижках земли. При обустройстве слабых грунтов, песок заполняя все трещинки и поры повышает способность земли противостоять нагрузкам.
3. Подушка под фундаментные блоки , заполненная песком выполняет дренажную функцию, для отведения грунтовых и ливневых вод. Толщина слоя свыше 30 см, надежно укупориваются все поры в грунтах, даже с развитой системой каппиляров. Но использование подушки производится как дополнение к дренажной системе фундамента. Используя геотекстиль под песчаную подушку фундамента, улучшают гидроизоляцию слоя подсыпки.
4. Точно зная, какой песок использовать, решают одну из важных проблем для фундамента плитного устройства и других – это устранение пучение при морозе. Это обусловлено физическим свойством материала, выводить воду из грунта.

Обустройства песчаной отсыпкой требует не только фундаментная часть здания. С помощь. Такой операции производят защиту на трубопроводах, при заделке свай и опорой линий электропередачи.

Важно! Какой песок нужен для подушки фундамента? В зависимости от этажности здания может изменяться размер песчинок от 0,7 до 3,5 мм, но самым оптимальным решением проблемы выбора, согласно ГОСТа, является более доступный речной песок.

Подушка под плиту из щебня

Для подушки из щебня используют материал фракцией от 20 мм. Щебеночное основание лучше противостоит силам пучения, уменьшая угрозу деформаций при усадке плитного основания. Посмотрите видео, как трамбовать подушку из щебня.

Слой щебня укладывают по песчаной отсыпке, которая выполняется высотой 20 см по технологии выполнения подушки из песка. Толщина слоя щебня принимается до 25 см. Засыпанный материал разравнивают, затем проводят трамбование, проливая щебень водой. Прекрасные результаты дает применение виброплиты.

Важно предусмотреть размеры слоя подсыпки из щебня, которые должны превышать размеры фундаментной плиты на 20 см с каждой стороны.

При строительстве многоэтажных зданий необходимо выполнять подушку под монолитную плиту из качественного щебня.Такое основание под фундамент является прочным и долговечным, но требует капитальных затрат на приобретение материалов.

Подушка под плиту фундамента

При разработке проекта на конкретное здание у архитектора должен быть под рукой весь набор исходных данных, среди которых:

• Предпроектные изыскания с составлением топографического плана местности.
• Инженерно-геологические изыскания.
• Гидрогеологические данные и др.

На основе этой информации проектировщик определяет тип фундамента и его характеристики.

Сейчас многие строители активно используют особые подушки под плиту фундамента. Эти конструкции позволяют оказать существенное влияние на устойчивость дома и его усадку. Чем грамотнее заложена подушка, тем меньше степень усадки строения.

Подушка под плиту фундамента может быть сделана из различных материалов, среди которых особенно выделяется бетонная подушка.

Расчет параметров грунтовой подушки

Грунтовая подушка воспринимает давление от фундамента, передает его нижележащему грунту, распределяя на большую площадь.

Максимальная высота грунтовой подушки hп 3,0 м.

При устройстве грунтовых подушек используют крупнозернистые и среднезернистые пески, щебень, гравий, техногенные грунты.

В курсовой работе рассматривается грунтовая подушка из песка.

Модуль деформации Е

крупнозернистого песка составляет 30 МПа; среднезернистого 20 МПа.

Коэффициент уплотнения грунтовой подушки должен составлять не менее 0,95.

При расчете грунтовой подушки (рис. 5) определяют её высоту h

п, ширину
b
п и длину в плане
а
п. Высоту подушки находят из условия прочности песчаной подушки по формуле

– определяется по величине коэффициента (прилож. 7, для промежуточных значений величина
n
определяется по интерполяции).

– расчетное сопротивление грунта слабого слоя, кПа, определенное по формуле (12).

– расчетное сопротивление грунта песчаной подушки, кПа, (прил. 2).

и длину
aп
песчаной подушки определяют по формулам (рис. 5):

где угол (рис. 5) распределения давления: для среднезернистого песка равен 30°, крупнозернистого песка – 45°.

Рис. 5. Схема к определению высоты h

n грунтовой подушки:

1 – грунтовая подушка;

2 – шпунтовое крепление стенок котлована

Котлованы под фундаменты водопропускных труб в слабых грунтах обычно устраивают с вертикальными стенками, что позволяет уменьшить размеры котлована в плане и снизить объём грунтовой подушки. При глубине котлована более 1,5 м для обеспечения устойчивости стен котлованов необходимо устраивать их крепление.

Наиболее распространены в строительной практике закладные и шпунтовые крепления.

При расположении уровня вод ниже дна котлована устраивается закладное крепление, а выше – шпунтовое.

Шпунтовое крепление состоит из вертикальных элементов – шпунтин, системы обвязок и распорок, придающих всему креплению требуемую прочность и устойчивость. Шпунтины изготавливают из дерева, железобетона или металла [1].

Расчет осадки фундамента

Расчет осадки фундамента

производится методом послойного суммирования согласно СНиП 2.02.01 [2], который позволяет учесть неоднородность основания, выражающуюся в изменении модуля деформации грунта по глубине основания. Для горизонтальных площадок, лежащих на вертикальной оси, проходящей через центр подошвы фундамента, вычисляют природное давление от веса грунта и давление от веса сооружения (рис. 6).

На осадку фундамента влияет толща грунтов, залегающих ниже подошвы фундамента, определённой мощности hсж

, которая подлежит определению.

Нижняя граница сжимаемой толщи (НГСТ) находится на глубине, где дополнительные напряжения от сооружения составляют 20% от природного давления в основании . Эту границу можно найти графически путем наложения на эпюру давления от сооружения эпюры природного давления, уменьшенного в 5 раз.

Сжимаемую толщу делят на элементы, толщина которых hi

не должна превышать 0,4
bлб
. Границы элементов необходимо совмещать с границами естественных слоев грунта и подушки, т.к. модули деформации грунтов различны.

Осадку фундамента определяют путем суммирования осадок по элементам слоёв (табл. 4):

где – безразмерный коэффициент, равный 0,8;

– среднее дополнительное вертикальное напряжение в i-

ом слое грунта от веса сооружения и действующих нагрузок, кПа;

и
Ei
– соответственно толщина и модуль деформации
i
-го слоя грунта;

– число слоев, на которое разбита сжимаемая толща основания.

Напряжение от давления, создаваемого сооружением, под центром подошвы фундамента на глубине z

от его подошвы вычисляется по формуле:

где – коэффициент, учитывающий затухание напряжений по глубине основания, принимается по прилож. 7.

Напряжение по подошве фундамента, влияющее на осадку, определяют по формуле:

– давление по подошве фундамента при высоте насыпи
Hн
2,0 м, определенное по формуле (25); если
Hн
2,0 м, то ;

– удельный вес грунта первого слоя, кН/м;

– глубина заложения фундамента, м.

Природное напряжение на глубине от дневной поверхности вычисляют по формуле:

где – соответственно удельный вес и толщина каждого слоя грунта.

При расчете природного давления грунтов, расположенных ниже уровня подземных вод, необходимо учитывать взвешивающее действие воды. В этом случае вместо используют .

При определении природного давления на кровле слоя водонепроницаемого грунта (глина, суглинок твердый и полутвердый) необходимо учитывать дополнительное гидростатическое давление, определяемое по формуле (рис. 6):

где – удельный вес воды, кН/м3 ( = 9,81 кН/м3).

После этого строят эпюры и (рис. 6) и находят НГСТ, т.е. горизонт, ниже которого соблюдается условие .

Рис. 6. Схема к расчету осадки центра подошвы фундамента методом послойного суммирования (3-й слой – водонепроницаемый)

Расчет осадки фундамента

м	кПа
169,17
0,31	0,50	0,924	156,35	0,50	6,50	6,50	1,30
0,63	1,00	0,738	124,86	0,50	6,50	13,00	2,60
0,96	1,54	0,568	96,16	0,54	7,02	20,02	4,00
1,25	2,00	0,463	78,28	0,46	9,48	29,50	5,90
1,56	2,50	0,383	64,83	0,50	10,20	59,51	11,90
1,88	3,00	0,324	54,78	0,50	10,20	69,71	13,94
2,19	3,50	0,281	47,57	0,50	10,20	79,91	15,98
2,50	4,00	0,249	42,04	0,50	10,20	90,11	18,02
2,81	4,50	0,227	38,40	0,50	10,20	100,31	20,06
3,13	5,00	0,196	33,21	0,50	10,20	110,51	22,10
3,44	5,50	0,182	30,82	0,50	10,20	120,71	24,14
3,75	6,00	0,174	29,38	0,50	10,20	130,91	26,18
4,06	6,50	0,156	26,32	0,50	10,20	141,11	28,22
4,25	6,80	0,149	25,12	0,30	6,12	147,23	29,45

Не нашли то, что искали? Воспользуйтесь поиском гугл на сайте:

Бетонная подушка под фундаментную плиту

Подушка под плитный фундамент, выполненная из бетона, не должна быть объединена в понятиях с самим фундаментом — это составной элемент конструкции основания. При закладке основания не рекомендуется экономить на материалах. Кроме этого необходимо учитывать порядок проведение работ и соблюдение всех строительных технологии. При выполнении этих нехитрых рекомендаций фундаментная плита обеспечит идеально ровное расположение строения и высокое сопротивление пучению при морозах и проседаниях под действием грунтовых вод.

Сам бетон должен быть установленной проектом марки. При заливке плиты важно строго соблюдать этапы затвердевания материала, и проведение последующих работ начинать только после достижения необходимого уровня прочности материала.

Бетонная подушка под плитный фундамент

Бетонная подушка является самым надёжным вариантом укрепления положения основания. Под фундаментную плиту лучше закладывать именно этот тип подушки. Технология производства не отличается от общей для остальных вариантов, хотя имеет ряд особенностей, связанных со свойствами бетона. Многолетние наблюдения показывают, что бетонная подушка отлично себя зарекомендовала при долговременном использовании.

Подушка из щебня

Щебеночная фундаментная подушка обладает большей прочностью, она может применяться при строительстве зданий из более тяжелых материалов.

Для ее устройства должен применяться щебень средних фракций (20-40 мм), это позволяет получить наиболее оптимальные свойства подушки:

• В первую очередь необходимо устроить подстилочный слой из песка. Его устройство не отличается от песчаной подушки, только его толщина несколько меньше, всего 10-15 см. Крупный песок разравнивается и трамбуется. При этом стоит сказать о том, что лучше качество уплотнения достигается при использовании специального вибрационного инструмента.
• После этого устраивается сама щебеночная подушка, толщина слоя при этом должна составлять не меньше чем 20-25 см. От качества трамбовки так же зависит способность подушки воспринимать нагрузку, поэтому уплотнение должно выполняться с особой тщательностью.

Перед тем как делать подушку под фундамент из щебня, следует рассчитать его потребность. При этом следует учитывать, что ширина подсыпки должна превышать размер фундамента на 30-40 см, это обеспечит надежную устойчивость конструкции.

Для того чтобы упростить дальнейший монтаж фундамента, необходимо следить за тем, чтобы поверхность подушки находилась на уровне нулевой отметки. Для контроля этого параметра следует применять нивелир или лазерный уровень.

Применение такой подушки допускается при строительстве различных зданий, при этом этажность и материал стен значения не имеют (при соблюдении технологии устройства).

Роль песчаной подушки

При создании основания для будущего строительства, обязательно закладывается песчаная подушка. Она является первым элементом в комплексе рычагов, позволяющих гарантировать устойчивость здания во времени. Характеристики создаваемой подушки основаны на:

1. уровне грунтовых вод,
2. количестве этажей в будущем здании,
3. типе грунта,
4. стройматериалах, используемых в ходе стройки;
5. климате местности.

В процессе эксплуатации здания, его основание будет испытывать постоянное давление со стороны грунта. Поэтому песчаная подушка особенно важна для устойчивости и сохранения целостности дома. Песок выступает идеальным материалом для выравнивания основания.

Песчаная подушка под фундамент

Не ленитесь делать песчаную подушку даже при плотных грунтах. Воздействие на почву возведённым строением будет так велико, что она неизбежно просядет на некоторую величину. Подушка позволит защитить вас от этой деформации.

Песчаная подушка формируется следующим образом:

1. Выход котлована на проектную глубину. Котлован роется как под ленточный фундамент.
2. Небольшое дополнительное углубление ниже проектного.
3. Выравнивание дна котлована.
4. Для создания буфера между песком и грунтом, выкладывают изоляцию с помощью геотекстиля.
5. Выход на проектную глубину при засыпании песка слоями в 15-20 см.
6. Трамбование.
7. Армирование.
8. Бетонирование.

Необходимая толщина песчаного слоя

Многие застройщики, не углубляясь в детали, утверждают, что необходимая толщина песчаной подушки под фундамент составляет 15 см, именно такой слой является оптимальным и не позволит подняться влаге до основания строения.

И действительно это верно, если речь идет об плитном или ленточном фундаменте в нормальных геологический условиях.

Если же использовать более тонкий подход к делу, то следует использовать следующую классификацию:

• Подушка под ленточный фундамент. Этот самый распространенный вид фундамента используется, как правило, при отсутствии высокой воды и подразумевает засыпку песчаной прослойки в заранее подготовленную траншею. В данном случае достаточно слоя в 15 см песка при условии легковозводимого строения и 25 см, если строить планируется кирпичное здание в несколько этажей;
• Плитное основание является широко применяемым вариантом на пучинистых почвах или при условии высоко расположенном уровне грунтовых вод. Песчаная подушка при этом устраивается по всему основанию плиты и ширина ее слоя составляет от 10 до 15 см.;
• Свайное или столбчатое основание требует подсыпки смесью песка с гравием, ширина которой составляет порядка 25-30 см. Помимо достаточно толстого слоя смеси в случае с таким типом основания нужно учесть, что подсыпка должна быть шире периметра опоры на 10-20 см.

При наличии сложных геологических условий на местности, связанных с заболоченностью или высокой водой, расчет толщины песчаной подушки должен проводить специалист.

В некоторых таких случаях обычное устройство прослойки не даст никакого эффекта без принятия дополнительных мер по отводу дренажу и водоотводу.

Подушка под фундаментную плиту песчаная

Подушка под фундаментную плиту создаёт для строителей и владельцев набор важных преимуществ. Главное из которых – повышенная устойчивость конструкции. Для этих целей применяют разнотипные материалы, которые создают защиту и безопасность.

Устройство подушки под фундаментную плиту определено в специальных ГОСТах и СНИПах. Там характеристики конструкции разделены на типы в зависимости от исходных условий. При этом не каждый строитель знает, как правильно сделать подушку под фундаментную плиту.

Толщина подушки под фундаментную плиту определяется индивидуально для каждого конкретного проекта. При несоблюдении технологии могут возникнуть серьёзные проблемы, такие как:

1. Перекос дверных проёмов и оконных рам.
2. Возникновение трещин в стенах.
3. Затопление цоколя просачивающейся грунтовой водой.

Для сохранения первичной целостности конструкции следует проводить:

1. Качественное армирование на стадии заливки бетонной смеси.
2. Строго следовать установленной технологии выполнения работ.
3. Обязательно утеплять основание и отмостки.
4. Осуществлять обратную засыпку.

Монолитная плита без подушки подвергается значительным деформациям в период промерзания грунта. В виду расширения замерзающей влаги грунт увеличивается в объёмах и происходит его «пучение». Так может треснуть основание вашего дома. Подушка под монолитную плиту позволяет снять этот вопрос.

Подушка должна иметь горизонтальную плоскость — как выровнять песчаную подушку под монолитную плиту необходимо изучить отдельно.

Назначение и виды отсыпок под фундамент

Особенности строения грунта, в месте строительства, оказывают воздействие на основание дома. При этом снижается прочность конструкции, она не может гасить большие нагрузки на здания при оседании грунта. Для ослабления пиковых нагрузок принято выполнять отсыпку основания фундамента.

Песчаная подушка под фундамент выполняет еще и выравнивающую функцию, позволяя экономить бетон при заливке. ГОСТ и правила СНиП рекомендуют производить несколько видов отсыпки, в зависимости от материала:

• подушка из песка;
• щебня или гравия;
• из бетона.

Каждый из материалов хорош по своему, но его применение основано в первую очередь от особенностей грунтов. Исходя из этого, выбирается материал, из которого изготавливается подушка под фундаментную плиту. Для более точного выбора, согласно ГОСТу, требуется знание еще нескольких факторов:

• близость прохождения русла грунтовой воды;
• температурные перепады, в зависимости от времени года и другие метеорологические особенности района строительства;
• конструктивные особенности дома.

Важно помнить! Неправильно выполнение расчеты или работа на глазок вызовут появление значительных усадок фундамента, как следствие значительные расходящиеся трещины. Работу следует выполнять с полной ответственностью и без спешки. Фундаментные подушки выполняются индивидуально для каждого проекта здания.

Источник