Главное меню

Усиление грунтов основания фундаментов


Усиление фундаментов и оснований, 🔨 в каких случаях производится усиление фундаментов, способы усиления различных фундаментов

В ходе эксплуатации зданий нередко возникает необходимость усиления старых фундаментов, потерявших значительную часть несущей способности, а также при реконструкции зданий, когда проектная нагрузка на фундамент увеличивается.

Оглавление:

Усиление фундамента существующего дома

Среди причин, приводящих к необходимости усиления оснований и реконструкции фундаментов, основными являются:

Рис. 1:  Усиление фундамента существующего дома

Существующие технологии усиления фундаментов зданий различны и позволяют восстановить или существенно повысить показатели по несущей способности фундамента любого здания. Существенной разницы между усилением фундамента частного дома и многоэтажного административного, производственного или жилого здания нет, а вот от типа усиливаемого фундамента и характеристик грунтов методы усиления фундаментов зависят.

Способы усиления ленточных фундаментов

Перечислим основные способы усиления ленточных фундаментов, применяемые сегодня на практике строителями:

Есть и другие способы, которые скорее можно назвать разновидностью перечисленных выше.

Усиление фундаментов путём усиления подошвы

Усиление свайных фундаментов

Свайные фундаменты также можно усилить, в случае необходимости., и для этого существуют следующие способы: 

Часто усиление свайных и ленточных фундаментов сочетается с усилением грунтов основания.

Способы усиления железобетонных фундаментов

Железобетонные фундаменты могут быть монолитными (сделанные посредством заливки бетоном опалубки с арматурным каркасом) либо сборными (возведенными из блочных железобетонных конструкций).

В строительной практике применяются следующие способы усиления железобетонных оснований:

Усиление фундаментов посредством обустройства железобетонной обоймы

Совет эксперта! Выделяют два вида ЖБ обойм - с уширением опорной пяты основания, и обоймы без уширения.

Особенности технологии:

По периметру основания копается траншея, оголенный фундамент очищается от грунта и промывается цементным молоком. По всей высоте основания в шахматном порядке просверливаются отверстия, в которые забиваются арматурные прутья диаметром 15-20 мм (они должны выходить из стены как минимум на 15 сантиметров).


Рис. 1.1:  Схема железобетонной обоймы

На забитых в фундамент стержнях формируется арматурный каркас, к которому приваривается листовой металл. В пустоты кладки фундамента через инъекционные трубки нагнетается бетон до полного заполнения всех существующих трещин. После отвердевания бетона в фундаменте производится заполнение бетоном металлической опалубки и обрезка верхних частей инъекционных трубок.

Усиление фундамента железобетонной рубашкой

Метод обустройства железобетонной рубашки идентичен технологии усиления обоймой, единственное отличие - охват основания.

Рис. 1.2: Схема отличий железобетонных обойм и рубашек

Совет эксперта! Обоймы представляют собою замкнутые конструкции, которые оцепляют весь периметр фундамента, тогда как рубашки используются для усиления одной из его поврежденных частей.

Усиление фундамента посредством увеличения площади опирания на грунт

Увеличение опорной площади производится с помощью наращивания толщины основания железобетонными отливами. 

Рис. 1.3:  Схема железобетонного отлива

После откопки фундамента в нем сверлятся сквозные отверстия, в которые проводятся стальные тяжи для фиксации ЖБ отливов. По завершению крепления отливов между ними и стеной размещаются гидравлические домкраты и осуществляется разжатие опалубки. Образовавшееся пространство заполняется бетоном, выжидается время до его схватывания и домкраты убираются. Происходит уплотнение бетона, в результате чего фундамент обжимается как самим отливом, так и бетонной прослойкой.

Усиление фундамента увеличением глубины его заложения

При необходимости переноса опорной подошвы фундамента в нижерасположенный слой грунта, под основанием дома формируются бетонные блоки.

Фундамент разгружается с помощью рандбалок и гидравлических домкратов, поднимающих стены дома. После чего вокруг фундамента участками по 2-2,5 метра откапываются шурфы глубиной на 1 метр ниже глубины заложения основания. Стенки и дно шурфов укрепляется деревянной забиркой.


Рис. 1.4:  Схема углубления фундамента бетонными блоками

Под опорной пятой фундамента роется колодец, размер которого соответствует глубине увеличения основания.

Совет эксперта! Колодец бетонируется так, что бы между поверхностью бетона и нижней стенкой опорной пяты фундамента оставался зазор в 3-4 см.

После отвердевания бетона в зазоре размещаются гидравлические домкраты и производится обжатие бетона в колодце. По завершению обжатия зазор бетонируется и траншея отсыпается грунтом.

Усиление фундамента второй сваей

Усиление фундамента буронабивными сваями не требует откопки основания, что значительно сокращает сроки проведения реконструкции.

Данный метод применяется при необходимости усиления фундаментов с недостаточной несущей способностью из-за неправильно проектирования, необходимости надстройки здания либо уменьшения плотности грунтов.

Дополнительные сваи могут размещаться как вплотную к уже существующим опорам фундаментам, так и выноситься за периметр контура основания. В таком случае нагрузка на дополнительные сваи передается с помощью горизонтальных балок, которыми они объединяются с ростверком дома.

Рис. 1.5: Схема усиления фундамента дополнительными сваями

Совет эксперта! При усилении фундаментов редко используются забивные ЖБ сваи, поскольку их погружение сопровождается деструктивными динамическими нагрузками на уже существующее основание, которые могут привести к его разрушению.

Усиление посредством подводки опорных элементов под подошву основания

Данная технология позволяет усилить мелкозаглубленные фундаменты не увеличивая их глубину и ширину. В качестве подкладываемого опорного элемента используются монолитные железобетонные плиты либо столбы, с помощью которых достигается увеличение площади опоры фундамента и увеличение его несущей способности.


Рис. 1.6: Схему усиления фундамента с помощью подводки и формирования ЖБ плит

Усиление железобетонного фундамента опускным колодцем

Опускные колодцы представляют собою сборные конструкции из ЖБ плит, которыми обжимается грунт вокруг стенок фундамента. Погружение колодца выполняется в процессе последовательной выемки грунта под бетонными плитами. Образованная вокруг стенок фундамента траншея засыпается песком, который поливается водой и послойно уплотняется.


Рис. 1.7: Схема опускного колодца для усиления фундамента

Совет эксперта! Глубина заложения опускного колодца должна быть в два-три раза большей глубины заложения самого основания.

Усиление фундамента переустройством его конструкции

Нередки случаи, когда для усиления столбчатого основания из него формируют ленточный фундамент, а при необходимости усиления ленточного, из него, в свою очередь, делают плитный фундамент.
К данному методу прибегают при серьезных деформациях фундамента, когда остальные способы его усиления не способны обеспечить требуемый результат.

Усиление грунтов основания

Основным фактором, провоцирующим усадку фундаментов нередко выступает недостаточная плотность и несущие характеристики грунтов, на которых они расположены. В таком случае в комплексе с укреплением фундамента должны выполняться работы по усилению грунтов. Существует несколько способов усиления грунтов основания:

путем нагнетания специальных химических реагентов в грунт, способных изменить его структуру (смолизация и силикатизация) цементация — нагнетание в грунт цементной суспензии; обжиг — путем сжигания газа в специальных шурфах и скважинах электросиликатизация.

Цементизация выполняется посредством специального инъекционного оборудования - по периметру основания в почву погружаются полые металлические трубы диаметром от 25 до 80 миллиметров, на нижней части которых с шагом в 3 см просверлены отверстия диаметром 4-5 мм.


Рис. 1.8:  Схема усиления грунта цементизацией

В трубы с помощью компрессора нагнетается цементно-песчаный раствор под давлением в 7 атмосфер. Давление при подаче раствора контролируется с помощью манометров. В результате цементизации под опорной подошвой основания формируется бетонная прослойка, значительно увеличивающая несущую способность фундамента.

Силикатизация выполняется с помощью аналогичного инъекционного оборудования. В почву через рядом расположенные инъекторы подается два вида раствора - силикат натрия (он же жидкое стекло) и смесь хлористого кальция с водой.

Совет эксперта! При усилении лессовидного грунта применяется однорастворная силикатизация - хлористый кальций не используется, но количество нагнетаемого жидкого стекла увеличивается в три раза.

Усиление плохо проницаемых плывунов производится с помощью специальной эмульсии - силикадоля, состоящего из силиката натрия и фосфорной кислоты. Данная смесь имеет низкую вязкость и лучше проникает в поры лессового грунта.


Рис. 1.9:  Схема усиления грунта силикатизацией

Силикатизация может дополнятся электрическим воздействием на раствор силиката натрия, что способствует более равномерному распределению эмульсии внутри почвы. При электросиликатизации воздействие током на раствор производится в течении 2 суток.

Для битумизации используется расплавленный битум, который через инъекторы подается в пробуренные в скальных грунтах скважины. Заполнивший пустоты битум отвердевает и препятствует размытию трещиноватой скальной почвы грунтовыми водами.


Рис. 2.0:  Расплавленный битум

Усиление песчаной почвы проводится по методу холодной битумизации, для которой используется битумная эмульсия (смесь частиц битума с водой) с добавлением коагулянтов (катализаторов осадка битума). После нагнетания эмульсии в почву частицы битума заполняют поры грунта и создают уплотняющую почву водонепроницаемую завесу.

Через инъекторы в песчаный грунт подается смесь соляной и карбамидной кислоты. После попадания в почву эмульсия, в результате химической реакции, образует гель, заполняющий поры и склеивающий песчаный грунт между собой.

Глубинное уплотнение производится с помощью обустройства вертикальных и наклонных буронабивных свай. Бурение ведется с помощью оборудования CFA (полым шнеком) с использованием обсадной трубы, после достижения проектной глубины скважины бур поднимается вверх и заполняет скважину бетонным раствором.


Рис. 2.1:  Усиление грунтов буронабивными сваями

Совет эксперта! Чем шире диаметр формируемых свай - тем сильнее уплотняется почва.

Обжиг происходит в предварительно пробуренных вертикальных и наклонных скважинах. При усилении оснований, расположенных на склонах, практикуется горизонтальное бурение скважин под фундаментом здания. По завершению бурения в нижней части скважины размещается нихромовый электронагреватель, а оголовок скважины закрывается герметичным затвором.

Электронагреватель в процессе работы (температура от 300 до 500 градусов) поднимается с дна скважины в ее верхнюю точку, в результате чего все слои грунта подвергаются термическому воздействию.

Таким образом из арсенала средств по усилению фундаментов всегда можно выбрать наиболее приемлемый способ для вашего конкретного случая.

Наши услуги

Наша компания "Богатырь" специализируется исключительно на услугах: забивка свай, лидерное бурение, забивка шпунта, а так же статических и динамических испытаниях свай. В нашем распоряжении собственный автопарк бурильно-сваебойной техники и мы готовы поставлять сваи на объект с дальнейшим их погружением на строительной площадке. Цены на забивку свай представлены на странице: цены на забивку свай. Для заказа работ по забивке железобетонных свай, оставьте заявочку.

Усиление фундаментов цементацией технология ☛ Советы Строителей На DomoStr0y.ru

Содержание

Цементация фундамента – это инъекция цементным раствором, который вводится в пустоты основания. Состав инъекции определяется пропорциями стройматериалов и их составом в растворе – стандартно для строительства фундаментов используется цементно-песчаный или бетонитовый раствор. В пробуренные заранее в рассчитанных местах отверстия смесь закачивается под определенным давлением, и этот процесс называется усиление фундаментов цементацией. Кроме расчета месторасположения поврежденных участков, рассчитывается и требуемое число цементных инъекций, в результате действия которых фундамент становится более прочным, а за счет заполнения всех пустот раствором конструкция превращается в монолит.

Усиление основания инъекционным методом

Цель проведения инъекций – укрепление основания, которое, как известно, держит на себе все здание, и от прочности и надежности этой конструкции зависит длительность эксплуатации жилого дома или другого строительного объекта. Ошибки, допущенные в расчетах фундамента, при выборе его типа или при использовании стройматериалов, могут вылиться в разрушение или деформации основания и стен дома, которые в ряде случаев можно исправить цементацией. Не для всех разрушений или деформаций необходимо проводить укрепление инъекционным методом – зачастую, проверив трещины на расширение, достаточно сделать обычный косметический ремонт поверхности – замазать трещины цементно-песчаным раствором.

Но, если трещины продолжают расширяться, то необходимы более радикальные меры, и одна из них — усиление грунтов основания фундаментов методом цементации. Почему мы говорим «усиление грунтов»? Потому что эта методика превосходно подойдет не только для ремонта и укрепления основания, но и для усиления грунта под подошвой фундаментной конструкции.

Методы усиления

Схема усиления фундамента цементацией

Из наиболее надежных и популярных технологий усиления оснований можно перечислить такие:

Из всех вышеперечисленных методик цементация представляется простейшим и дешевым способом усиления фундамента дома. Кроме того, инъекции могут применяться к разным типам оснований: к ленточному или плитному фундаменту, к свайному или столбчатому, и делать это можно как для крупных мощных сооружений, так и для частных строений.

Укрепление буроинъекционными сваями

Принципы технологии цементации

Песок для раствора, которым проводится цементация фундамента, должен быть мелким, среднефракционным или бентонитовым. Это будет зависеть от состава стройматериалов основания. Цементация (инъекция) делается таким образом: сначала под участок с разрушениями под углом подводится (бурится) скважина (в случае необходимости усиления грунта), или скважина бурится прямо в фундаменте, а затем в нее под давлением закачивается бетон. Сложность осуществления этого способа в индивидуальном строительстве заключается в том, что трудно создать высокое давление в трубах в домашних условиях – для этого нужен специальный насос. Упростить инъецирование можно расширением скважины и использованием недорогого центробежного насоса. При правильно рассчитанном количестве цементных «уколов» фундамент снова станет прочной монолитной конструкцией.

Схема цементации

Подробнее о способах цементации:

Процесс цементации

Технология цементации фундамента пошагово

В первом варианте (см. рисунок) появление трещин может быть обязано с:

Во втором варианте (см. рисунок) появление трещин может быть обязано с:

В третьем варианте (см. рисунок) появление трещин может быть обязано с:

Варианты цементации

Исследования грунта и рельефа местности поможет выяснить причины разрушений. Это может также быть ошибочный расчет и монтаж дренажа, слишком близко находящиеся искусственные или естественные водоемы, насыпной грунт на участке, и т.д.

Причины разрушения фундамента

Основными считаются причины разрушения, связанные с неравномерными нагрузками на грунт под фундаментом, сезонные изменения в структуре грунта, или ошибочные расчеты при строительстве фундамента. Цементация основания методом инъекций в этих случаях – наиболее эффективная и простая технология ремонта, позволяющая восстановить основание полностью.

Перед проведение работ по усилению основания дома следует проконтролировать, расширяются ли дальше трещины на стенах. Делается это при помощи гипсовых маркеров или специальных мерных линеек. При увеличении трещин следует выяснить, не является ли это следствием усадки дома, чтобы не ошибиться в расчетах методов укрепления основания. Цементация сработает только тогда, когда все причины будут устранены.

Тип и визуальное проявление разрушенийПричины разрушений
Усадка дома посередине
  • Ослабленный или слабый фундамент в средней части дома,
  • Усадка фундамента,
  • Полости с воздухом в фундаменте.
Усадка здания по углам
  • Ослабленный или слабый фундамент по углам здания,
  • Неравномерная усадка почвы,
  • Карстовые пустоты,
  • Сторонняя траншея или котлован рядом с фундаментом,
  • Подтопление подвального помещения.
Деформирование стен дома
  • Давление на фундамент от растяжек, которые могут быть закреплены на здании,

Усиление фундамента, методы и технологии усиления фундамента

Усиление фундамента может понадобится, когда при небольшой перестройки дома вдруг появляются трещины стен, заклинивает окна и двери, и даже на глаз видно, что дом слегка покосился… тяжелый диагноз ясен – фундамент требует усиления. Причины могут крыться не обязательно в произведенных надстройках и перестройках дома. И встречаются ситуации, когда по весне необходимо усиливать и реконструировать фундамент дому, строительство и заселение в который было завершено предыдущей осенью.

Причины деформации и разрушения фундамента

Просадка сооружения из-за вымывания грунтов под фундаментом в результате суффозии, возникшей из-за просчетов при устройстве дренажной системы, или изменения поведения подземных вод. Подвижки грунта могут быть вызваны в том числе и техногенным фактором – возможно, недалеко велось крупное строительство. Некоторые грунты, в частности глинистые, склонны к разрушению и морозному выветриванию в водонасыщенном состоянии, при этом они каждый цикл теряют часть своей несущей способности.

Подвижки грунтов могут происходить так же и в результате действия сил морозного пучения. Если замерзшие глины имеют возможность подсоса воды из нижних горизонтов, а дренаж фундамента не был организован или пришел в негодность, то эти глины могут дать пучину на десятки сантиметров.

Давление при этом немалое – до 200 Мпа (более 3 тн/см2), а для того, чтобы вытолкнуть постройку из земли, часто достаточно и меньшего усилия. После весеннего таяния фундамент подвергается неравномерной просадке, на стенах дома видны глубокие трещины.

Поэтому так важно верно подобрать тип фундамента для конкретных грунтовых условий участка, и спроектировать основание с учетом всех нагрузок – и от здания, и от грунта. Все ошибки ведут рано или поздно к тому, что фундамент потеряет часть своей несущей способности.

Возможна и описанная выше ситуация, когда хозяева делают перепланировки, пристройки и надстраивают этажи или мезонины, не прибегнув к помощи специалистов. Запас расчетной прочности у фундамента может оказаться недостаточным, если при проектировании не был сделан расчет на перспективу перестройки дома. Скорее всего, так и будет, ведь бюджет стройки всегда в разной степени, но ограничен, а фундамент – самая затратная часть дома, от 25% до 50% при сложных грунтах.

К сожалению, нередкий случай экономии – если использованы материалы ненадлежащего качества или не соответствующие по техническим характеристикам.

Естественная причина – дом старый, эксплуатировался многие десятки лет без осмотра и ремонта фундамента, и просадки вызваны износом и обветшанием. Разрушение железобетонного фундамента часто происходит из-за отсутствия гидроизоляции бетона или ее разрушения. Подземные воды могут менять не только высоту, но и состав, и агрессивность к бетону.

Технологии усиления фундаментов

Существует много технологий усиления и реконструкции фундаментов. Выбрать метод можно после того, как будет получена полная картина повреждения основания и выяснены ее причины.

Не каждый метод можно осуществить своими силами, в некоторых случаях нужна спецтехника и помощь профессионалов.

Перечислим основные технологии усиления фундамента:

Классические способы усиления фундамента

Предварительно выясняется состояние всех несущих конструкций дома – стен, перекрытий, проверяется наличие трещин и их раскрытие. Обследуют грунты основания – структуру и состояние, определяют настоящий уровень грунтовых вод и все, что возможно, об их поведении – напоре, направлении, скорости фильтрации. Необходимы данные о конструкции фундамента и глубине его заложения. Если этих данных нет, иногда проводят изыскания – шурфовку или обкапывания, но эти мероприятия с учетом уже имеющихся ослаблений не всегда возможны. Решение о необходимости демонтажа и полной замены старого фундамента принимается только при полной картине и выяснения причин его разрушения.

В основном классические способы укрепления фундаментов заключаются в увеличении площади подошвы, и тем самым уменьшении удельной нагрузки на подстилающий слой грунта основания.

Один из методов – фундамент окапывают и монтируют с одной или двух сторон железобетонные обоймы. Работать можно только одним способом – захватками, не превышающими 0,5м -1 м, в зависимости от конструкции и состояния фундамента. Возможно, потребуется сделать временное разгрузочное крепление балками и стойками. Прежде чем приступать к следующей захватке, все работы на реконструируемой должны быть закончены, обратная засыпка сделана и грунт тщательно уплотнен. Ослаблять несущую способность основания дома земляными работами является опасной ошибкой, это может привести к обрушению.

Если стены дома сложены из камня, блоков или кирпича – нужна особая осторожность. Дальнейшие просадки ослабленной конструкции могут привести к разрушениям стен. Земляные работы при реконструкциях кирпичных домов зачастую невозможны, окапывать основание опасно. Усиление делают устройством двухсторонних монолитных бетонных поясов. Фундаменты МЗЛФ (мелкозаглубленные ленты и ростверки) часто подвергаются действию выталкивающих сил от подвижек грунтов основания.

Причины подвижек могут быть разными - морозное пучение, вымывание грунтов, техногенные факторы. Ленточный фундамент испытывает неравномерные нагрузки, получает трещины, здание получает наклон, видимый даже на глаз.

Способ усиления, основанный на увеличении площади подошвы:

  1. Стену дома, получившую наклон, «разбивают» на захватки длиной до одного метра
  2. Делают шурфовку с двух сторон, для того, чтоб заложить песчаные подушки

Действующий фундамент аккуратно просверливают и устанавливают стяжки из арматуры с цементированием. Вокруг фундамента устанавливают опалубку и бетонируют. После набора прочности бетона усиления не менее 70% , что происходит при создании бетону условий для нормального твердения за семь суток, выполняют крепеж всех усиливающий элементов арматурой. Гидроизоляция выполненной бетонной конструкции необходима.

Перечисленные методы усиления возможно проводить своими силами.

Методы усиления фундаментов со спец техникой

Перечислим методы усиления фундаментов, требующие применения спецтехники и оборудования, а также специалистов по реконструкции применяют при значительных повреждениях и угрозе полной потери несущей способности:

  1. Устройство внеконтурного опорного или свайного фундамента. Старый фундамент при этом остается внутри контура, а нагрузку от дома на новые сваи или опоры передают через разгрузочные упорные балки, проводя из сквозь стены, ленту или ростверк старого фундамента.
  2. Реконструкция подвального помещения устройством набивных свай в наращиваемой оболочке. Погружают в грунт стальные трубы методами ударно-канатного бурения или вдавливают домкратами. Оболочки свай, постепенно наращивая, погружают до нужной глубины, затем в полости нагнетают бетонную смесь.
  3. Устраивают вокруг дома, а иногда и внутри старого фундамента буронабивные сваи. В пробуренные скважины глубиной два метра и более устанавливают арматурные каркасы и нагнетают бетон. Усиливаемый фундамент крепится к сваям сквозными анкерными болтами.

Каждый случай разрушения фундамента индивидуален, и меры по восстановлению тоже. В ряде случаев хозяева справляются собственными силами. В несложных случаях нужна только правильная последовательность работ, и отсутствие спешки. Недопустимо окапывать весь контур фундамента, работать следует только небольшими захватками, чтобы усиление не создало еще больших проблем для дома.

Способы усиления грунтов оснований -

Чернозем, торфосмеси, навоз и песок - продажа грунта для увеличения плодородной способности почвы.

Усиление грунтов в основании фундаментов заключается в следующих основных способах, которые в настоящее время широко применяются при реконструкции зданий и сооружений.

Инъектирование укрепляющими растворами. Укрепление грунтов с помощью инъекций цемента с каждой стороны фундамента (см. рис. 4.8) и цементация грунтов (цементация при наличии крупнообломочных пород, двухрастворная последовательная силикатизация для крепления средних и мелких песков, однорастворная силикатизация для лессов и суглинков, осмоление песков, глинизация лессов; электросиликатизация глин и суглинков.

Усиление основания с помощью перечисленных видов инъекций выполняется путем образования отдельных укрепленных объемов грунта ориентировочно радиусом до 0,8 м.

Нередко возникают ситуации, когда требуется усиление или реконструкция фундамента уже существующего здания. Такие ситуации возникают при плохом состоянии тела фундамента, локального разуплотнения грунтов основания из-за воздействия грунтовых вод (если гидроизоляция была проведена неудовлетворительно). В этом случае применяются различные методы цементизации грунтов основания фундамента. Цементизация грунтов основания также требуется, когда задние надстраивают: нагрузка на фундамент может значительно увеличиться, после чего возникает проседание (это нередкое явление, поскольку при закладке фундамента просчитывается проектная нагрузка). Если рядом с уже существующим зданием начинается строительство нового, то может возникнуть разуплотнение грунтов основания. Особенно это ярко проявляется, когда откопка котлована или бурение ведутся неправильно и возникает горизонтальная вибрация. В этом случае также приходится осуществлять цементизацию грунтов основания существующего здания.

В целом цементизация проводится в двух различных вариантах. Первый — это цементизация самого фундамента. При реализации данного метода в тело фундамента и его подошву вводится твердеющий раствор (предварительно в фундаменте бурятся специальные скважины). При этом пустоты в основании фундамента заполняются прочным материалом, предохраняющим кладку от разрушения. Данный метод также носит название инъекционной цементизации (см. рис. 4.9).

Одним из основных видов повреждения каменных кладок являются трещины. К повреждениям, ослабляющим кладку, относится множество разновидностей расслоений кладки, нарушение сцепления между материалом кладки и скрепляющими растворами. Данные повреждения хорошо поддаются реконструкции и не требуют закрепления грунтов. В других случаях возросшую нагрузку могут не выдержать не только сам фундамент, но и грунты основания. Тогда укрепление грунтов проводят методом введения буроинъекционных свай. В результате данных работ получаются железобетонные сваи, которые одним концом упираются в фундамент, а другим — в устойчивые грунты основания (см. рис. 4.10).

От обычной цементизации грунтов основания метод буроинъекционных свай отличается расположением скважин. При обычной цементизации скважины располагаются по прямоугольной сетке, с постепенно сближающимся шагом. Закрепление грунтов основания буроинъекционными сваями позволяет значительно сократить количество скважин: они бурятся только и непосредственно под карстовыми слоями. Нужно сразу оговориться, что цементизация грунтов основания с помощью буроинъекционных свай — метод достаточно дорогостояший, но при этом он позволяет добиться желаемого результата на длительный период.

В большинстве случае при отсутствии прочих (непредусмотренных) повреждающих воздействий результат цементизации грунтов основания сохраняется на протяжении пятидесяти лет. Обычно под непредусмотренными условиями понимается возникновение вибрации. Причиной появления горизонтальной вибрации может послужить строительство нового здания рядом с уже существующим или проведение дополнительных подземных коммуникаций. Горизонтальная вибрация вызывает деформации не только фундамента существующего здания, но и грунтов основания. Последние сравнительные испытания различных методов цементизации грунтов основания показали, что применение буроинъекционных свай, несмотря на относительную дороговизну этого метода, позволяют в два раза снизить материалоемкость и трудоемкость работ по закреплению карстующихся слоев, что в свою очередь существенно уменьшает проектную стоимость здания.

2. Термический способ, заключающийся в сжигании топлива в скважинах и создании таким образом прочных грунтовых столбов, которые являются как бы переходной конструкцией от оснований к фундаментам. Применяется в лесовых, лесовидных и глинистых грунтах.

3. Устройство буроинъекционных корневидных свай для одновременного усиления фундаментов и нижних участков стен. По этому способу применяются набивные сваи диаметром от 89 до 280 мм при длине от нескольких до десятков метров (примерно 7—40 м). Для образования таких свай предварительно сверлят отверстия буровыми ставками. В отверстие можно заложить арматуру диаметром примерно 12—16 мм. Бетонирование ведут под давлением в 3—6 атм. через трубы диаметром 18—60 мм

В неустойчивых грунтах применяют обсадные трубы, которые в особо трудных случаях не извлекают обратно. Расстояния между сваями принимают от 3 до 5 их диаметров.

Оригинальной конструкцией усиления оснований, а одновременно фундаментов и даже нижних участков стен является устройство буроинъекционных корневидных свай (рис. 4.9, д). Они представляют собой набивные сваи диаметром от 89 до 280 мм при длине от нескольких до десятков метров (примерно 7—40 м). Для образования таких свай предварительно сверлят отверстия буровыми ставками. В отверстие можно заложить арматуру диаметром примерно 12.16 мм. Бетонирование ведут под давлением в 3—6 атм. через трубы диаметром 18—60 мм. В неустойчивых грунтах применяют обсадные трубы, которые в особо трудных случаях не извлекают обратно. Расстояния между сваями принимают от 3 до 5 диаметров их.

Способов и конструкций по укреплению фундаментов разработано очень много. К ним относятся приемы, сходные с используемыми для усиления оснований, т. е. инъекции различных растворов. Инъекции делают цементным раствором составов от I : 10 до 1 : 1 под давлением от 2 до 10 атм.

При очень плохом состоянии материала фундамента раствор вводят непосредственно в разрушенные камни, в особенности в случаях, когда кладка была выполнена из мелких камней (рис. 4.9,в). При несколько лучшем состоянии и более крупных камнях, когда разрушены только швы и стыки кладки, инъекцию делают в эти места, между камнями (рис. 4.9,г).

Если в кладке фундамента разрушен только наружный слой, можно укрепить его способом торкретирования поверхности кладки цементным раствором для создания защитного слоя

Более сложные конструктивные изменения фундаментов производят главным образом для их усиления при увеличении полезной нагрузки в здании. Такие конструкции изображены на рис. 4.11. Здесь предусмотрены способы уширения подошвы фундамента, усиления существующей конструкции фундамента и даже передача давления от фундамента на выносные опоры.

На рис. 4.11,а изображено расширение подошвы фундамента путем замены нижних рядов кладки бетоном. На рис. 4.11,6 показано увеличение ширины фундамента с одновременным усилением его конструкции с помощью обетонирования его на всю высоту. При этом обеспечивается связь бетонного слоя вбитыми в швы кладки стержнями из арматурной стали диаметром порядка 20 мм. На рис 4.11,в изображен способ усиления фундамента и увеличения подошвы основания в виде железобетонной обоймы путем устройства горизонтальных отверстий в кладке и соединением обойм каждой стороны арматурными стержнями, располагаемыми на расстояниях через одну — полторы ширины подошвы фундамента.

На рис. 4.11,г изображено укрепление фундамента с увеличением его подошвы путем устройства бетонной обоймы и передачей на нее нагрузки с помощью поперечных металлических или железобетонных балок и арматурных стержней в нижней части кладки фундамента. Расстояние между балками можно ориентировочно принять равным высоте их от подошвы основания.

На рис. 4.11 ,д показана та же конструкция, но с введением еще продольных балок, что позволяет увеличивать расстояние между поперечными балками до 3—4 м и более. На схеме рис. 4.11 ,е изображено решение, состоящее в том, что набравшие прочность железобетонные обоймы, связанные внизу металлическими стержнями, отжимают домкратами. Вследствие этого происходит натяжение металлических стержней, увеличивается ширина подошвы и обжимается грунт.

На рис. 4.11, ж, и изображены способы увеличения ширины и несущей способности фундамента устройством консольных плит из монолитного железобетона или сборных плит с расположением их под подошвой или несколько выше ее. Одновременно может потребоваться укрепление стены устройством металлических креплений.

На рис. 4.11,к,л изображены конструкции, с помощью которых нагрузка выносится за пределы подошвы фундамента в наружных стенах с большим заглублением фундамента и во внутренних несущих стенах.

Следует учитывать, однако, что после устройства двух последних конструкций может произойти осадка вновь сооружаемых выносных частей фундамента, что приведет к опасным деформациям в стенах. Поэтому такого рода конструкции не могут быть рекомендованы.

Замена отдельных участков фундамента производится небольшими, до 2 м длины участками, в строго определенной последовательности. При работе должна быть сохранена незатронутая часть длины фундамента протяжением не менее двух уже замененных участков.

Укрепление грунта под фундаментом — новости компании ИнъектирЪ

Проседание фундамента – причина значительной доли деформаций строительных конструкций здания. В стенах появляются трещины, перекашиваются двери и окна, при накоплении критической массы проблем возникают разрушения. Своевременное усиление грунта сохраняет несущую способность основания, служит гарантией надежной и безаварийной эксплуатации сооружения.

Когда возникает необходимость усиления

Просевший или изначально слабый грунт усиливают под уже построенным зданием либо перед началом строительства на участке с плохими инженерно-геологическими условиями. Как правило, укрепление грунта под действующим сооружением сочетают с ремонтом и усилением фундамента.

Необходимость укрепления основания под фундаментом существующего здания возникает по следующим причинам:

  1. просчеты проектирования из-за отсутствия или недостоверной информации о геологии участка, некачественное проведение строительных работ;
  2. возрастание нагрузки на фундамент при реконструкции, надстройке дополнительных этажей, монтаже нового оборудования;
  3. смещение пластов при проведении строительно-монтажных работ поблизости;
  4. размыв основания при подъеме уровня грунтовых вод, нарушениях водоотвода талых и дождевых вод, авариях систем водоснабжения и канализации;
  5. вспучивание грунта из-за увеличения глубины промерзания зимой под действием изменений в климате.

Выбор конкретной технологии при укреплении основания под построенным сооружением увязывают с соответствующими объективными ограничениями. При новом строительстве способ усиления грунтов выбирают по результатам технико-экономического обоснования.

Технологии последнего времени позволяют задействовать в строительстве после дополнительной подготовки площадки с самыми сложными инженерно-геологическими условиями.

Меры по предотвращению размывания грунта

Укрепление основания неразрывно связано с работами по защите от размыва и удалению излишней влаги.

Способы защиты от размывания:

  1. устройство отмостки – бетонирование или асфальтирование по периметру здания с уклоном для отвода талых и дождевых вод от фундамента;
  2. дренаж – формирование вокруг здания сети труб, лотков и других водоотводящих путей, устройство при необходимости ливневой системы;
  3. откачка насосами – сброс воды в накопительные приямки, колодцы или котлованы с последующей откачкой насосами в водоотводные канавы;
  4. вакуумная установка с эжекторными иглофильтрами – понижение уровня грунтовых вод путем их откачки под действием разрежения через установленный в грунте иглофильтр;
  5. электроосмотическое осушение – уплотнение влажных илистых грунтов, через которые пропущен постоянный электрический ток, при сочетании электроосмотического осушения с вакуумным водопонижением эффективность повышается.

Проведение мероприятий, предотвращающих размыв основания, помимо устойчивости здания положительно сказывается на гидроизоляции строительных конструкций.

Инъектирование основания

Укрепление грунта под фундаментом инъектированием заключается в бурении скважин и закачке укрепляющего ремонтного состава через инъекционные приспособления. Под ленточным или столбчатым фундаментом скважины бурятся с поверхности земли наискосок, плитный просверливается сверху насквозь.

Ремсостав под давлением проникает во все прилегающие к скважине пустоты. Необходим постоянный контроль процесса, чтобы закачиваемый материал не ушел в глубину. На выбор конкретной технологии инъектирования влияет тип грунта, от которого зависит вид состава.

Способы инъектирования грунта:

  1. Силикатизация. Для закачки используется жидкое стекло. Способ применяется для закрепления песчаных или лессовых грунтов и плывунов.
  2. Смолизация. В скважины закачивают синтетические быстроотверждаемые смолы. Технология используется для укрепления водонасыщенных или сухих песков, лессов, супеси, суглинка.
  3. Цементация. Скважины заливают растворной смесью на основе цемента с примешиванием глины, суглинка или песка. В крупные пустоты дополнительно закачивают горячий битум. Консистенцию раствора подбирают с учетом плотности грунта или размеров трещин в скальной породе. Технология с трудом осуществима в мелкозернистых песках и совсем непригодна для супеси, суглинка, глинистых или илистых грунтов.
  4. Аммонизация. Метод предназначен для защиты от просадки лессовых грунтов. В грунтовое основание под фундаментом нагнетают газообразный аммиак, который вступает в химическую реакцию с породой.

Процесс инъектирования происходит без задействования крупногабаритного оборудования, не требует частичной разборки или приостановки эксплуатации здания. Дополнительное преимущество инъекционной технологии состоит в возможности приподнять и вернуть в изначальное положение осевший фундамент. Помимо укрепления основания под фундаментом создается противофильтрационная завеса для поднимающихся грунтовых вод.

Струйная цементация основания

Технология струйной цементации, или jet grouting, состоит в размыве грунта с одновременным заполнением образовавшейся полости чистым или смешанным с грунтовой массой раствором. Такой метод укрепления грунта под фундаментом можно рассматривать двояко – как усиление грунтового основания с устройством противофильтрационной завесы и как формирование нового свайного фундамента под прежним.

В отличие от инъектирования струйная цементация подходит почти для всех типов грунта, результат усиления определяется с высокой точностью. Структура и состав грунта, а также процентное содержание цемента влияют на прочность затвердевшего грунтобетона.

Струйная цементация проводится в два этапа – сначала выполняется размывка и образуется скважина, при обратном ходе буровой колонны подают раствор. Диаметр колонны из застывшего раствора зависит от типа грунта, силы нагнетаемого давления, длительности размыва, применяемой технологии.

Варианты технологии:

  1. Однокомпонентный. Для размыва используют только цементный раствор, диаметр колонн наименьший.
  2. Двухкомпонентный. Дополнительно подают сжатый воздух, диаметр колонн приблизительно в два раза больше, чем в предыдущем случае.
  3. Трехкомпонентный. Размыв выполняют водовоздушной струей, в образовавшуюся полость закачивают цементный раствор без примесей. Диаметр колонн наибольший, однако технология укрепления наиболее сложная, требуется крупногабаритное оборудование.

Многие зарубежные фирмы сейчас начали применять для струйной цементации компрессоры повышенной мощности. Использование подобного оборудования дало возможность увеличить диаметр колонн до 5 метров.

Термический метод

Этот способ применяют в основном при укреплении просадочных грунтов. Технология усиления грунта термохимическим обжигом основана на обработке основания продуктами сгорания жидкого или газообразного топлива. При необходимости сжигаемый материал обогащают добавками.

Топливо сгорает в герметичной скважине, расположенной вертикально, горизонтально или под наклоном. В результате образуются прочные термогрунтовые столбы.

Более современный электротермический обжиг ведут с помощью нихромных электронагревателей. Возможность колебаний мощности нагревателя по высоте скважины позволяет регулировать форму и размеры образующихся при обжиге столбов в соответствии с неоднородностью пластов.

Глубинное уплотнение

Грунтовое основание уплотняют механически, с помощью устройства песчаных или грунтоизвестковых свай. Известь при гашении вследствие контакта с водой многократно увеличивается в объеме и давит на стенки скважины, сильно уплотняя грунт. Другие варианты уплотнения – установка жестких элементов либо вибротрамбовка.

Глубинное уплотнение оснований под уже построенными зданиями ведут через наклонные скважины. Ранее такие скважины бурились буровыми снарядами с последующей выемкой дробленой массы или пробивались сердечниками. Несовершенство бурения состоит в недостаточном уплотнении, а при пробивке возникает сильное динамическое воздействие и существуют сложности с извлечением сердечника из скважины.

Сейчас из-за указанных недостатков стараются применять более прогрессивные технологии усиления грунтов глубинным уплотнением – винтовое продавливание либо уже упомянутую струйную цементацию.

Усиление фундамента, какие существуют способы, технологии

В процессе эксплуатации здания порой возникает необходимость в мелком или капитальном ремонте. Чаще всего такие работы затрагивают внутреннюю часть дома или фасадную. Но существуют ситуации, когда ремонтные работы необходимы основанию. В каких случаях это происходит и какие существуют методы усиления разных фундаментов?

В каких случаях фундаменту необходимо усиление?

Укрепление фундамента частного дома задача очень непростая, но к слову, требуется она не так часто.

Существует два основных случая, когда реконструкция и усиление нужны именно основанию здания:

Существуют разные причины разрушений фундаментов. Они делятся на техногенные и природные. К техногенным факторам относится, например, неравномерная осадка здания в результате уплотнения грунтов из-за большой нагрузки от массы сооружения. Такие осадки могут продолжаться на протяжении десятков лет и поначалу быть незаметными, однако с течением времени вопрос об усилении фундаментов домов может стать особо острым.

Частые ошибки при строительстве

Еще одним фактором могут стать ошибки на стадии строительства основания. Если для него использовались некачественные материалы или имела место неоправданная экономия, срок службы основания будет меньшим, и для того, чтобы продолжать эксплуатировать здание. Потребуется провести работы, которые создадут укрепление фундамента дома, и помогут строению простоять долгие годы.

Также если во время строительства не была обеспечена качественная гидроизоляция, это также может пагубно отразиться на сроке службы материалов.

Неправильная эксплуатация здания, например, отсутствие отопления в зимнее время также может поспособствовать разрушению основания. Увеличение этажности сооружений без усиления фундаментов таких зданий может поспособствовать дополнительной усадке.

Причины разрушения основания

Строительство метрополитена или тоннелей другого назначения, может ускорить усадку фундаментов. Также, если неподалеку находятся транспортные дороги или железная дорога, негативным может оказаться вибрационное влияние.

Если говорить о природных факторах разрушений, то одним из таковых является изменение в насыщенности почвы влагой. Этому может поспособствовать наводнение, поднятие уровня грунтовых вод. По правде говоря, перенасыщение влагой может быть и техногенным фактором (частые прорывы водопровода).

К природным факторам также относятся землетрясения, подмывание здания реками или морями, находящимися вблизи, ветровая эрозия и деформация оползневых склонов.

Усиление фундаментов буроинъекционными сваями  также необходимо, если планируется достраивать второй этаж или проводить подземные коммуникации.

Обследование разрушающегося основания

Прежде чем начинать усиление фундамента существующего частного дома, необходимо определить, где и какой мере происходят разрушительные процессы.

Первыми сигналами могут быть:

Делаем первичный осмотр

В случае обнаружения первичных признаков, необходимо дополнительное исследование. Причем исследовать нужно как само основание, так и почву. С годами, прошедшими после возведения здания, характеристики грунта могли существенно измениться, поэтому основание может уже не являться подходящим для данной местности.

Обследование гораздо усложняется отсутствием чертежей. Для полноценной оценки состояния основания необходимо откопать фундамент, взять образцы грунта, а также материалов подошвы для исследования в лабораторных условиях. Такое обследование устанавливает, какие мероприятия необходимы для усиления фундамента.

Разгрузка основания

Так как восстановление фундамента под существующим домом предполагает наличие серьезных работ, основание здания необходимо разгрузить.

Разгрузка бывает:

Если речь идет о здании с плитным перекрытием, то чтобы частично разгрузить фундамент потребуются опоры из дерева или металла. Сначала на некотором расстоянии от стены устанавливаются опорные «подушки», на них кладется брус, затем закрепляются стойки.

Полная разгрузка осуществляется поперечными балками из металла, которые вставляются насквозь в кладку стены и ставятся на продольные балки, опирающиеся на опорные подушки с обеих сторон здания (внешней и внутренней).

Далее необходимо приступить непосредственно к укреплению. Существуют разные способы для усиления фундаментов. Далее рассматриваются некоторые из них.

Усиление буронабивными сваями

Использование буронабивных свай позволяет снизить нагрузку на уже имеющееся основание. Поскольку работы выполняются снаружи в непосредственной близости к самому зданию, а также в самом подвале. Для бурения скважин допустимо использование только малогабаритной техники. Однако, стоит отметить, что этот метод для укрепления не подразумевает под собой использование копровой установки. Ситуация упрощается, когда используется забивка готовых свай.

Технология усиления

Существуют разные технологии усиления фундаментов буронабивными сваями. Один из таких способов базируется на использовании поперечных распределительных балок. Для начала необходимо вдоль стен разработать шурфы и установить крепления. Также обязательно в стенах как внутри, так и снаружи пробить продольные борозды и затем в них уложить разгрузочные балки.

Забивка буронабивных свай проводится на расстоянии 2,5 метра от стен. Поэтому по всему периметру здания необходимо сделать для них скважины на глубину около 2 метров, шаг между сваями должен составлять около 1,5 метров. Затем в них необходимо вставить арматурную конструкцию. После этого все сваи бетонируются. Забивка уже готовых свай не подразумевает заливание раствором.

Продолжаем работы

Затем необходимо заняться установкой поперечных балок в существующем основании. Для этого пробиваются сквозные отверстия, в которые затем и вставляются металлические балки. Такие поперечные балки нужны, чтобы прочно соединить ростверк и усиливаемый строение.

Следующим этапом будет вдавливание свай в грунт домкратами. Затем для соединения уже существующего основания со сваями, выполненным при реконструкции, необходимо установить опалубку и полностью забетонировать ростверк. Таким образом, можно провести усиление ленточного фундамента.

Еще один интересный метод

Еще один способ состоит в том, что такие железобетонные сваи для фундамента используются как рычажные опоры для металлической балки, на одну сторону которой размещен балласт, а другая сторона входит в основание. Такое усиление фундаментов при реконструкции позволяет передать нагрузку на эти рычажные металлические балки (опирающиеся на сваи), забивка которых проводится с шагом в 1,5 метра по периметру основания.

Подводим сваи

Также реконструируемое здание можно укрепить подведением свай под низ строения. Однако под уже существующим основание невозможно пробурить строго вертикальную скважину. Поэтому свая будет сначала расположена под углом, но так, чтобы ее основание совпадало с вертикалью стены и находилось строго на середине ленты. Очень важно предварительно рассчитать угол наклона сваи при бурении, а также расстояние верха сваи от существующего основания.

Делаем яму под будущую основу

Затем под основание делается выборка грунта с помощью лопаты, чтобы затем сваю можно было выровнять, и она оказалась четко под нужным местом. Вслед за этим необходимо расширить скважину внизу для увеличения несущей способности сваи. Затем в скважину под углом устанавливается труба, служащая несъемной опалубкой, в нее помещается арматурный каркас. После этого свая заливается бетоном и выравнивается в вертикальное положение.

Пространство, появившееся после выравнивания всех железобетонных свай, подведенных под низ, засыпается обратно грунтом с обязательной трамбовкой каждого слоя.

Усиление вдавливаемыми сваями

Существуют ситуации, когда бурение скважин невозможно из-за характеристик грунта, состояния здания или запрета на работы с шумом и вибрацией. В таких случаях используют вдавливаемые сваи. Укрепление фундамента кирпичного дома может проводиться как раз с помощью таких свай.

Технологии буронабивных и вдавливаемых свай очень схожи. Разница в том, что здесь используются уже сваи готовые для забивания, их не нужно заливать бетоном самостоятельно. Использование таких свайных фундаментов позволяет при необходимости полностью перенести нагрузку на новое основание.

Усиление винтовыми сваями

Усиление фундамента дома винтовыми сваями отличается от использования буронабивных и вдавливаемых тем, что после вкручивания сваи в землю корректировка ее положения уже невозможна. Поэтому винтовую сваю невозможно подвести непосредственно под основание строго вертикально методом выравнивания. В остальном, методы для усиления оснований фундаментов очень схожи.

Усиление методом цементации

Усиление фундаментов инъецированием, как иначе называется метод цементации, необходимо для кирпичного фундамента или какого-либо другого, кладка которого ослаблена по всей толщине. Такой способ используют в том случае, когда основание сохранило свою несущую способность, но не планируется увеличение нагрузки на здание. Усиление для бутового фундамента, который имеет, много пустот выполняется также этим способом.

По технологии, усиление фундаментов цементацией достигается при помощи бурения скважин диаметром от 4 до 11 см на такую глубину, чтобы до подошвы оставалось еще 30 см. Под большим давлением в полости свай с помощью насоса подается бетонная инъекция. В тех местах, где цоколь имеет трещины — есть проблемы, поэтому такие участки фундаментов методом цементации можно восстановить.

Какие могут возникнуть проблемы

Мероприятия по усилению фундамента частного дома своими руками затрудняются тем, что не всегда возможно найти нужное оборудование. Все же для того, чтобы все работы были проведены качественно, как исследование фундаментов, так и их усиление лучше всего доверить специалистам.

Усиление инъекционным закреплением

Помимо насыщения самого основания раствором, используют также метод инъецирования грунтов основания фундаментов буроинъекционными сваями. Такие сваи пробуриваются насквозь через основание и под углом загоняются в почву. Инъекционное введение раствора и смешивание земли с ним позволяет уплотнить грунт и придать ему улучшенные механические свойства. Проведение таких цементационных мероприятий по отношению к грунту можно усилить, если забивать сваи с двух сторон. Таким образом, усиление фундамента методом инъектирования почвы дает возможность повысить несущую способность фундаментов сооружений.

Укрепление методом уширения подошвы

Усиление оснований и фундаментов также можно делать с помощью уширения подошвы. Такой метод применим, например, для ленточного мелкозаглубленного фундамента или столбчатого.

Уширение подошвы можно выполнить монтажом жби, например, монолитных или сборных плит, путем подведения их под основание. Зазор, появившийся между плитами и низом строения, необходимо заделать цементно-песчаным раствором.

Правильная технология

Технология устройства монолитной железобетонной подушки состоит в следующем: по периметру ленты фундамента, по бокам от него необходимо сделать выемку грунта; под основание, а также по бокам от него нужно заложить арматурный каркас и соорудить опалубку. Затем заливается бетонная смесь выше на 10-15 см основы. Это поможет надежно скрепить подошву с уже имеющимся основанием.

Иногда необходимо существенное углубление основания. Особые трудности могут возникнуть, если нужно усиление столбчатого фундамента. В такой ситуации необходимо сначала «вывесить» основание (столбы) с помощью металлических балок, опирающихся на брусья.

После того как нагрузка передана на временные опоры, нужно выкопать землю под столбом основания до нужной глубины и всю полость залить цементным раствором.

Усиление железобетонной рубашкой

Существует вариант укрепления фундаментов методом железобетонной рубашки. Это отличная возможность восстанавливать фундамент выполняя все работы самостоятельно. Подобные варианты усиления используют для оснований, наружная поверхность кладки кирпичом которых разрушена.

Усиление фундамента железобетонной рубашкой начинается с откапывания основания дома. Особое внимание при этом стоит уделить углам здания. Глубина подкопа под основание должна составлять 0,5 метра. Обязательным шагом является обустройство арматурного каркаса вокруг стен фундамента. Для обеспечения большей надежности арматуру необходимо прикрепить анкерами к существующему основанию.

Что делать после обвязки арматурой

После того, как вертикальная и горизонтальная арматура перевязаны между собой, необходимо провести работы по монтажу опалубки. Затем в армированную опалубку заливается бетон. После полного его застывания, опалубку можно снять. Для того чтобы железобетонная рубашка на основании не подвергалась пагубному воздействию влаги необходимо провести ряд работ по гидроизоляции основания. Для этого подойдут использование битумной мастики или изоляция с помощью рулонных материалов.

Усиление свайного фундамента также может проводиться железобетонной рубашкой. Например, если сами сваи начинают разрушаться, именно укрепление их снаружи поможет продлить срок эксплуатации такого основания.

Защита фундамента от выветривания

Если основа выполнена из кирпичной кладки, которая не обладает высокой влагостойкостью и прочностью может происходить химическое или физическое выветривание материалов. Для восстановления поврежденной поверхности используется штукатурная металлическая сетка. Для нее используется цементный раствор, которым как раз и оштукатуривается поверхность.

Как видно, существует множество способов для восстановления несущей способности конструкции, защиты его от разрушения, а также усиления в случае предполагаемой дополнительной нагрузки, например, строительства второго этажа.

Вывод

Какой метод выбрать, зависит от типа строения, проблем с основанием, состояния почвы и многих других факторов, поэтому для проведения всех работ качественно возможно потребуется привлечение специалистов. И помните, вы всегда можете провести усиление фундаментов сваями, это не дорого и надежный способ. Провести все работы можно самостоятельно, то есть своими руками. При это, лучше будет привлечь хотя бы одного помощника. Это значительно ускорит строительство.

Грунты и фундаменты - Журнал

Soils and Foundations - один из ведущих журналов в области механики грунтов и инженерной геологии. Это официальный журнал Японского геотехнического общества (JGS). В журнале публикуются различные оригинальные исследовательские работы, технические отчеты, технические заметки, а также самые современные ...

Прочитайте больше

Soils and Foundations - один из ведущих журналов в области механики грунтов и инженерной геологии.Это официальный журнал Японского геотехнического общества (JGS). Журнал публикует разнообразные оригинальные исследовательские работы, технические отчеты, технические заметки, а также новейшие отчеты по приглашению редактора в в областях механики грунтов и горных пород, инженерной геологии и геотехники окружающей среды. С момента публикации первого тома № 1 в июне 1960 года Soils and Foundations отметит 60-летие в 2020 году.

Soils and Foundations приветствует теоретическую и практическую работу, связанную с вышеупомянутой областью. (s).Особенно приветствуются тематические исследования, описывающие оригинальные и междисциплинарные работы, применимые к инженерно-геологическим работам. Также приветствуются обсуждения каждой из опубликованных статей, чтобы предоставить возможность для обратной связи или обмена мнениями коллег. При предоставлении новейших экспертных знаний по конкретной теме в среднем один выпуск из шести в год включал избранные доклады с международных симпозиумов, которые проводились как в Японии, так и за рубежом.

Скрыть полную цель и объем .

Новая структура геотекстиля, называемая почвенными сетками для армирования

В этой статье, во-первых, предлагается новая армирующая конструкция, называемая грунтовыми сетками, которая способна укреплять фундаменты, откосы и другие конструкции с лучшим эффектом, чем грунтовые мешки. Предлагаемая геотекстильная структура обычно содержит несколько слоев почвенной сетки, которые размещены уникальным образом. Один слой почвенной сети можно описать как набор сферических мешков с почвой, которые соединены вместе в двух направлениях: в одном они связаны веревками, а в другом они соединены ткаными мешками из полипропилена, которые содержат почву.Анализ механических свойств почвенных сетей показывает, что предел текучести почвы внутри почвенных сетей улучшается, прочность на растяжение почвенных сетей больше, чем у почвы, которой она заполнена, и эквивалентный коэффициент межслойного трения. между подключенными почвенными сетками больше, чем для почвенных мешков. Рассмотрены варианты применения этой новой арматурной конструкции для армирования фундамента и откоса и рассчитаны соответствующие эффекты армирования.Результаты расчетов показывают, что концепция почвенных сетей дает эффективные конструкции армирования со многими преимуществами.

1. Введение

Многие проекты по всему миру требуют усиления фундамента или обработки откосов. В попытке решить эти проблемы было предложено и внедрено на практике множество методов, среди которых методы с использованием мешков с почвой быстро развивались и привлекали интерес все большего числа исследователей за последние десять лет.

Почвенные мешки, которые изготавливаются из геотекстиля и заполняются почвой или подобными почве материалами [1], долгое время использовались для борьбы с наводнениями и в качестве временных подпорных стен [2]. Однако в последнее десятилетие исследования мешков с почвой показали, что мешки с почвой имеют много преимуществ. Теоретический вывод доказывает, что мешки с грунтом имеют более высокий предел прочности на сжатие [3, 4]. Экспериментальные исследования показали, что мешки с почвой обладают хорошей стойкостью в окружающей среде без ультрафиолетового излучения и с отличной устойчивостью к замораживанию-оттаиванию [1, 5–7].Метод конечных элементов был принят для анализа поведения мешков с грунтом, и результаты показали, что мешки с грунтом могут обладать высокой несущей способностью и потенциально полезными демпфирующими эффектами [8–11]. Благодаря этим превосходным эксплуатационным характеристикам и преимуществам низкой стоимости, экологичности и простой технологии мешки с грунтом широко используются во многих областях проекта [1, 2, 4–7, 12–18]. Однако было обнаружено, что связи между скоплением мешков с почвой слабые, что ограничивает их механические свойства.Кроме того, производство мешков с почвой отнимает много времени, что влияет на их популярность и популярность. Таким образом, для преодоления этих недостатков требуется новая оптимальная конструкция мешка с почвой, что служит основной мотивацией для этого исследования.

В этой статье представлена ​​новая структура, называемая почвенной сеткой для армирования. Предлагаемая структура почвенных сеток не только обладает теми же преимуществами, что и почвенные мешки, но также преодолевает недостатки почвенных мешков, описанные выше.Предлагаемая конструкция состоит из нескольких слоев почвенной сети; точное количество слоев солитера определяется конкретными требованиями стабилизации приложения. Как показано на Рисунке 1, один слой почвенной сети можно описать как совокупность сферических мешков с почвой, которые соединены вместе в двух направлениях: в одном они соединены веревками, а в другом - полипропиленом (сокращенно PP). тканые мешки с почвой. Такой способ соединения позволяет структуре почвенной сетки в целом проявлять лучшие механические свойства.Как показано на Рисунке 2, смежные слои почвенной сетки размещаются таким образом, что каждый сферический почвенный мешок в верхнем слое почвенной сети погружается в центр четырех смежных сферических почвенных мешков ниже, тем самым гарантируя относительно большой эквивалентный коэффициент межслоевого трения между соседней почвенной сеткой. слои. Более того, на Рисунке 1 можно увидеть, что одна длинная секция мешка с почвой, привязанная веревкой на равных расстояниях, может образовывать множество сферических мешков с почвой, что позволяет сформировать большое количество сферических мешков с почвой после заполнения длинных тканых мешков из полипропилена почвой; Следовательно, устройство слоев почвенной сети поддается механизации.В статье рассматривается применение концепции почвенных сетей, предполагающей усиление фундамента и откоса. Результаты расчетов показывают, что структура почвенных сетей обеспечивает достаточно эффективное армирование. Таким образом, предложение о почвенных сетях представляет собой тип армирующей конструкции со многими достоинствами и прекрасным потенциалом для широкого применения.


2. Почва Сетки Структура

Эта статья представляет собой новую структуру почвы называется сетки, которая является более эффективным, чем soilbags при увеличении несущей способности фундамента или стабильность склона или подпорной стенки.В следующих параграфах будет подробно представлена ​​структура почвенных сетей.

Как показано на Рисунке 1, один слой почвенной сети в основном состоит из нескольких длинных секций почвенного мешка, которые отличаются от традиционного почвенного мешка. Этот тип длинного мешка с почвой на самом деле представляет собой длинный мешок из полипропилена, наполненный почвой, который привязан веревками на равных расстояниях, образуя множество связанных между собой сферических мешков с почвой. Несколько длинных мешков с почвой этого типа помещают вплотную друг к другу в параллельном порядке, а затем связывают веревками в каждом ряду узлов, как показано на рисунке 1.Канаты, используемые для разделения мешков из полипропилена и для соединения длинных мешков с почвой, сделаны из того же материала, что и мешки. Единый слой почвенной сети можно также рассматривать как совокупность сферических мешков с почвой, соединенных вместе в двух направлениях: в одном они связаны веревками, а в другом - самими мешками. Эта интегрированная конструкция придает концепции почвенных сетей большую эффективность для укрепления фундамента или уклона. Принцип усиления конструкции почвенных сетей будет подробно рассмотрен позже.

Во многих случаях одного слоя почвенной сети недостаточно. Метод, используемый для размещения нескольких слоев почвенной сети, показанный на Рисунке 2, является одной из важных характеристик концепции почвенной сети. Каждый слой почвенной сети помещается поверх другого слоя почвенной сети, и каждый сферический почвенный мешок в верхнем слое заделывается в центре четырех смежных почвенных мешков ниже. В результате предлагаемая структура почвенной сетки не только уменьшает межслойное скольжение между смежными слоями почвенной сетки, но также полностью использует прочность тканых мешков из полипропилена.Этот механизм взаимодействия будет обсуждаться в следующем разделе этой статьи. Кроме того, чтобы гарантировать стабильность и однородность структуры почвенной сети, каждый слой почвенной сети должен чередоваться по направлению, как показано на Рисунке 2 (b).

Размеры предлагаемых уникальных мешков с грунтом определяются в соответствии с условиями грунта, которым они должны быть заполнены, и характером проекта усиления. Однако диаметр мешков с почвой не должен превышать 0,5 метра, поскольку больший диаметр мешков с почвой подразумевает меньшее относительное количество тканого полипропиленового материала в конструкции, что важно для усиления эффекта.

Сложность внедрения той или иной технологии может сильно повлиять на степень ее применения. Однако для структуры почвенных сетей одна длинная секция почвенного мешка содержит множество связанных между собой сферических почвенных мешков, и после заполнения длинный полипропиленовый тканый мешок может быть сформирован во множество сферических почвенных мешков. Процесс наполнения длинных тканых мешков из полипропилена может быть быстро выполнен с использованием машин, что позволяет преодолеть один недостаток традиционных мешков с почвой. С этой точки зрения конструкция почвенной сети может быть эффективно сконструирована для укрепления, что позволяет сэкономить силы и время.

3. Механические свойства грунтовых сетей
3.1. Анализ отдельного сферического мешка с почвой

Сетчатый слой почвы можно рассматривать как совокупность связанных между собой сферических мешков с почвой; Таким образом, сначала необходимо проанализировать физические характеристики отдельного сферического мешка с почвой. Из-за наличия тканого мешка из полипропилена прочность такого сферического мешка для грязи значительно выше, чем у сопоставимого объема почвы, не завернутого в тканый мешок из полипропилена.Повышение прочности такого мешка для грязи можно в первую очередь объяснить растягивающей силой вдоль тканого мешка из полипропилена, которая возникает в результате расширения периметра мешка, когда он находится под нагрузкой. Кроме того, такое растягивающее усилие также может возникать, когда почва, заполняющая мешок, развивает деформацию набухания из-за смачивания или сдвигового расширения. Эта растягивающая сила создает дополнительную силу на частицах почвы внутри мешка, и эта дополнительная сила может сдерживать поперечную деформацию частиц почвы, тем самым действуя как ограничивающее давление.Схематический вид этих сил показан на рисунке 3. Между тем, эта дополнительная сила, действующая вдоль тканого мешка из полипропилена, усиливает контакты между частицами почвы внутри, что приводит к увеличению нормальной контактной силы и, следовательно, к увеличению силы трения между частицами почвы. [4] (, где - коэффициент трения). Таким образом, сферический мешок с почвой обладает высокой прочностью.


Мацуока и Лю [14] вывели формулу прочности для традиционного мешка с почвой на основе теории Мора-Кулона.Однако эта формула прочности не учитывает влияние промежуточного главного напряжения, а поверхность разрушения, определяемая этой теорией, не является гладкой, что вносит неточность и неудобства в применение соответствующего правила потока и соответствующего численного анализа. В этой статье представлена ​​формула прочности для одиночного сферического мешка с грунтом на основе критерия Друкера-Прагера. Чтобы упростить процедуру вывода, одиночный сферический мешок с грунтом рассматривается как сфера под действием внешней нагрузки; хотя это и не совсем точное, это упрощение не окажет существенного влияния на ситуацию загрузки большинства частиц почвы внутри мешка.Рисунок 3 также служит иллюстрацией ситуации загрузки тканого мешка из полипропилена и частиц почвы внутри. Под действием внешней нагрузки главные напряжения в почве в мешке равны, и (где нижний индекс указывает напряжение, вызванное внешней нагрузкой). Кроме того, внешняя нагрузка и набухание почвы внутри тканого мешка из полипропилена также вызывают растяжение тканого мешка из полипропилена, и вдоль плетеного мешка из полипропилена возникает растягивающая сила, которая создает дополнительную нагрузку на почву внутри; эти дополнительные главные напряжения равны, и (где нижний индекс указывает напряжение, вызванное дополнительной силой).Растягивающее напряжение тканого мешка из полипропилена, вызванное внешней силой, обозначено как, и это растягивающее напряжение предполагается равным во всех направлениях (, где - предел прочности полипропилена на разрыв). Основываясь на силовом равновесии грунта внутри мешка, дополнительные главные напряжения, и могут быть рассчитаны следующим образом: где - толщина плетеного мешка из полипропилена, а - радиус одного сферического мешка с почвой. Уравнение (1) показывает, что, когда тканый мешок из полипропилена толще или имеет более высокий предел прочности на разрыв, или когда радиус мешка с почвой меньше, почва внутри мешка может подвергаться большему дополнительному напряжению.

На основе критерия Друкера-Прагера критерий текучести для сферического объема грунта, обернутого в тканый полипропиленовый мешок, может быть получен путем комбинирования где - первый инвариант тензора напряжения, - второй инвариант девиатора напряжения сцепление почвы внутри полипропиленового тканого мешка, а также угол трения почвы внутри полипропиленового тканого мешка. Поскольку дополнительные напряжения, и являются сжимающими напряжениями, они отображаются как, и в (5):

.

Исследование грунта и типы фундамента на основе свойств грунта

Исследования грунта проводятся для определения свойств грунта и подходящих для него типов фундамента. В этой статье обсуждаются различные типы почвенных исследований, их отчеты и подходящие типы фундаментов для различных типов почв.

Виды почвенных исследований для выбора фундамента

Исследования недр

Состояние недр исследуется с помощью пробных скважин, предоставленных инженером-грунтом (инженер-геолог).Количество и расположение отверстий зависит от типа здания и условий участка.

Обычно для равномерных почвенных условий буровые скважины располагаются на расстоянии 100-150 футов друг от друга, для более детальной работы, когда грунтовые основания расположены близко друг к другу, а грунтовые условия даже не расположены на расстоянии 50 футов друг от друга.

Большие открытые складские помещения, где меньше колонн (большой пролет), требуют менее скучных образцов. Буровые скважины должны доходить до твердого слоя (проходить через неподходящий грунт фундамента) и , а затем проходить как минимум на 20 футов дальше в пригодную почву.

Расположение образцов скважин указано на инженерном плане. Они не включены непосредственно в предлагаемые столбцы.

Скважины указывают глубину, классификацию почвы (согласно единой почвенной системе) и содержание влаги, а иногда также отображается уровень грунтовых вод. (Физические свойства: размер частиц, влажность, плотность).

Отчет о подземных исследованиях почвы Рекомендация должна быть основана на испытании материалов, полученных в результате бурения на месте, и включать:

  1. Несущая способность грунта
  2. Рекомендации по проектированию фундамента
  3. Рекомендации по проектированию мощения
  4. Уплотнение почвы
  5. Поперечная прочность (активная, пассивная и коэффициент трения)
  6. Проницаемость
  7. Глубина промерзания

Исследования поверхностных почв

Исследования грунта поверхности необходимы для строительства в следующих случаях:

  • Высокий уровень грунтовых вод.
  • Наличие проблемных почв: торф, мягкая глина, рыхлый ил или мелкие водоносные пески.
  • Скала близко к поверхности (требуется взрывная обработка для земляных работ).
  • Свалки или заливки.
  • Признаки оползней или проседания.

Наземные показатели состояния почвы:

  • Рядом со зданиями - требуется опалубка или земля и существующий фундамент.
  • Обнажение скальных пород - указывает на коренную породу, хорошую по несущей и морозостойкости, плохую для земляных работ.
  • Вода (озеро) - указать высокий уровень грунтовых вод, необходима гидроизоляция фундамента.
  • Level Terrain - легкая работа на стройплощадке, хорошая устойчивость, но плохой дренаж.
  • Пологие склоны - простая работа на стройплощадке и отличный дренаж.
  • Convex Terrain (Ridge) - сухое твердое место для строительства.
  • Concave Terrain (Valley) - влажное мягкое место для строительства.
  • Крутой склон - дорогостоящие земляные работы, возможная эрозия и оползни.
  • Листва - некоторые деревья указывают на влажную почву.Большие деревья указывают на твердую почву.

Классификация почв

Инженеры, занимающиеся механикой грунтов, разработали простую систему классификации, которая расскажет инженеру о свойствах данного грунта. Единая система классификации почв основана на идентификации почв по их текстурным свойствам и пластичности, а также на их группировке по поведению. Почвы обычно встречаются в природе в виде смесей с различной долей частиц разного размера, каждый из этих компонентов вносит свой вклад в почвенную смесь.

Земля классифицируется на основании:

  • Доля гравия, песка и мелочи.
  • Форма зерна.

Пластичность и сжимаемость грунта

В единой системе классификации почв (uscs) почве дается описательное название и буквенный символ, обозначающий ее основные характеристики. Отнесение твердого тела к соответствующей группе осуществляется визуальным осмотром и лабораторными исследованиями.В единой классификации почв для обозначения диапазонов размеров частиц почвы используются термины булыжник, гравий, песок и мелкие частицы (ил или глина).

Размер частиц почвы варьируется от самого большого до самого мелкого:

  1. Брусчатка
  2. Гравий (крупный + мелкий)
  3. Песок (крупный + средний + мелкий)
  4. Мелкие частицы, состоящие из глины или ила
  • Прочность грунта на сдвиг складывается из когезии (содержание воды, насколько она липкая) и внутреннего трения (в зависимости от размера зерен).Это определено испытанием на трехосное сжатие

Группы почв:

Почвы затем сгруппированы в три группы, состоящие из:

  1. Крупнозернистые - разделены на гравийные почвы (G) и пески и песчаные почвы (S)
  2. Мелкозернистая - разделена по пластичности. (Д, В)
  3. Высокоорганические - не подразделяются. (Пт)

Coarse Gained - это почвы, состоящие из гравия и / или песков и содержащие самые разные частицы.Они наиболее подходят для фундаментов, когда они хорошо дренированы и закрыты. Это почвы с хорошей несущей способностью. В частности, серия G (GW, GP, GM, GC). Определяется по процентному содержанию щебня и песка.

Мелкозернистые - почвы, представляющие собой илы и глины (L, H). Содержат более мелкие частицы ила и глины. Они подходят для фундаментов, но требуют уплотнения. Самым подходящим из этой серии (L) является CL. Эти почвы идентифицируются на основе их когезионных свойств и проницаемости.

Высоко Органический - это почвы, которые обычно очень сжимаются и не подходят для строительства. Они содержат частицы листьев, травы и веток. Для этой группы типичны торф, гумус и болотные почвы с высокоорганическим составом (Pt). Их легко идентифицировать по цвету, текстуре и запаху. В этом типе почвы также очень высокое содержание влаги.

Названия почв, указанные в единой системе классификации почв, связаны с определенным размером зерна и текстурными свойствами.Так обстоит дело с крупнозернистыми почвами. Названия илов и глины основаны на пластичности почвы.

Соответствующая информация о пробах, взятых из буровых скважин, которая может помочь инженеру-геологу при определении фундамента, включает:

  1. Для крупнозернистых грунтов - размер частиц, минералогический состав, форма зерен и характер вяжущего.
  2. Для мелкозернистых грунтов - прочность, влажность, пластичность.

На предварительных этапах визуальный осмотр может определить поведение почвы при ее использовании в качестве компонента в строительстве предлагаемого здания. Классифицировать почву можно по классификационным категориям единой системы классификации почв. (Позже могут быть проведены лабораторные исследования).

Прочность и уплотнение, составляющие характеристики уплотнения почвы, определяют ее пригодность для строительства фундаментов.

Проблемы с почвой

Проблема подъемного давления в почве может быть уменьшена за счет наличия хорошо дренированного и свободного дренирования гравия (GW, GP).Подъемные давления могут возникать в мелкозернистых грунтах, состоящих из илов и глин; такие почвы могут вызвать пучение фундаментов и образование фурункулов.

Из-за возможного промерзания

  • Независимо от морозостойкости различных групп почв, прежде чем заморозки будут учитываться, необходимо одновременное выполнение двух условий - источник воды в период замерзания и достаточный период низких температур для проникновения в землю.
  • В целом илы и глины (ML, CL, OL) более подвержены замерзанию (поскольку они содержат влагу). Хорошо дренированные зернистые почвы менее подвержены промерзанию и возникновению проблем с фундаментом.

За счет дренажа Характеристики

  • Дренажные характеристики почв напрямую отражают их проницаемость. Присутствие влаги в материалах основания, основания и подкласса может вызвать развитие порового давления воды и потерю прочности.
  • Гравийные и песчаные почвы с небольшим количеством мелких частиц или без них (GW, GP, SW, SP) имеют отличные дренажные характеристики.
  • Мелкозернистые почвы и почвы с высоким содержанием органических веществ имеют плохие дренажные характеристики.

Уплотнение почвы

Катки с опорными лапами и колесными колесами являются обычным оборудованием, используемым для уплотнения почвы. Некоторое преимущество имеет овчинный валик в том, что он оставляет шероховатую поверхность, которая обеспечивает лучшее соединение между слоями.

Гранулированный грунт, состоящий из хорошо гранулированных материалов (GW, SW), дает лучшие результаты уплотнения, чем плохо гранулированный грунт (GP, SP) .

Мелкозернистые грунты также можно уплотнять

  • Для большинства строительных проектов любого масштаба очень желательно исследовать характеристики уплотнения почвы с помощью секции полевых испытаний.
  • Пригодность грунта для фундамента зависит в первую очередь от характеристик прочности, сцепления и уплотнения грунта.Тип конструкции, нагрузка и ее использование будут во многом определять приспособляемость грунта как удовлетворительного материала основания.
  • Почва может быть полностью подходящей для одного типа строительства, но может потребовать специальной обработки для другого здания.
  • В целом, гравийные и гравийные почвы (GW, GP, GM, GC) имеют хорошую несущую способность и мало уплотняются под нагрузкой.
  • Хорошо отсортированный песок (SW) обычно также имеет хорошую несущую способность.
  • Пески с плохой сортировкой и илистые пески (SP, SM) имеют переменную производительность в зависимости от их плотности.
  • Некоторые почвы, содержащие илы и глины (ML, CL, OL), подвержены разжижению и могут иметь плохую несущую способность и большие осадки при нагрузках. Из мелкозернистых грунтов группа CL, вероятно, лучше для фундаментов.
  • Органические почвы (OL и OH) и высокоорганические почвы (Pt) имеют плохую несущую способность и обычно демонстрируют большую осадку под нагрузкой.

Типы фундаментов по исследованию грунтов

Для большинства мелкозернистых грунтов (содержащих ил и глину) может быть достаточно использования простых раскладываемых опор, это в значительной степени зависит от величины нагрузки.Расположение фундамента по отношению к почве (необходимо учитывать фундаментные стены и гидростатическое давление, поскольку в почве присутствует влага).

Если грунт плохой, а нагрузки на конструкцию относительно большие, требуются альтернативные методы.

Свайный фундамент может потребоваться в некоторых случаях, когда присутствует тонкий связный ил и глинистая почва. (СН, ОН). Иногда может быть желательно и экономически целесообразно провести чрезмерную выемку грунта для удаления таких грунтов, которые не обладают несущей способностью; может удалить уплотнение и засыпать или импортировать другой спроектированный грунт.

Инженер-геотехник на основании результатов бурения порекомендует подходящие системы фундаментов или альтернативные решения, также могут быть установлены выдерживаемость, минимальные глубины и специальные процедуры проектирования или строительства.

Безопасная несущая способность грунта равна предельной несущей способности, деленной на коэффициент запаса прочности (обычно 2-4). предельная несущая способность определяется как максимальное удельное давление, которое грунт может выдержать, не допуская больших осаждений.

Bedrock имеет самую высокую безопасную несущую способность.Хорошо отсортированный гравий и песок, которые удерживаются и осушаются, имеют безопасную несущую способность от 3 000 до 12 000 фунтов на квадратный фут. Илы и глины имеют более низкую безопасную несущую способность от 1000 до 4000 фунтов на квадратный фут.

Роль фондов

  1. Переместите строительную нагрузку на землю.
  2. Якорное сооружение от ветровой и сейсмической нагрузки.
  3. Изолировать здание от морозного пучения.
  4. Изолировать здание от обширных почв.
  5. Защищает от влаги.
  6. Предусмотрены жилые помещения (подвал, кладовая).
  7. Дома механические системы.

Конфигурации фундамента: плита на уровне земли, пространство для подполья и подвал.

Типы фундаментов

Используется для большинства зданий с небольшими нагрузками и / или с прочными мелкими грунтами. У колонн имеются одноточечные квадратные площадки, несущие стены имеют удлиненную форму. Они почти всегда усилены. Эти опоры переносят нагрузку непосредственно на опорные почвы.

Площадь подножия основания получается делением приложенной силы на безопасную несущую способность грунта (f = P / A). Обычно подходит для малоэтажных домов (1-4 этажа).

Требуются твердые грунтовые условия, способные поддерживать здание на площади раздвинутых опор. При необходимости опоры колонн могут быть соединены вместе с поперечными балками для обеспечения большей поперечной устойчивости при землетрясениях.

Они наиболее широко используются, потому что они наиболее экономичны.Глубина опоры должна быть ниже верхнего слоя почвы и линии промерзания на уплотненной насыпи или твердой естественной почве.

Расставленные опоры должны быть выше уровня грунтовых вод. Толщина бетонных оснований должна быть не меньше ширины ствола.

По мере того, как вес здания увеличивается по сравнению с несущей способностью или глубиной хорошо несущего грунта, необходимо увеличить размер фундамента или использовать другие системы.

Пробуренные пирсы или кессоны

Для экспансивных грунтов с низкими и средними нагрузками или с высокими нагрузками с камнями, расположенными не слишком глубоко, можно использовать просверленные кессоны (опоры) и профильные балки.

Кессоны могут быть прямыми или выпуклыми внизу для распределения нагрузки. Балка уклона предназначена для перекрытия опор и передачи нагрузок на столбчатый фундамент. Кессоны доставляют груз на грунт большей вместимости, расположенный не слишком далеко вниз

.

Фундамент свайный

Для обширных грунтов или грунтов, которые сжимаются при больших нагрузках, где глубокие грунты не могут выдержать строительную нагрузку и где грунты с большей грузоподъемностью, если находятся глубоко под ними.

Есть два типа свай

  1. Фрикционные сваи - используются там, где нет приемлемого несущего слоя, и они зависят от сопротивления кожи сваи грунту.
  2. Концевой подшипник - переносится непосредственно на почву с хорошей несущей способностью.

Несущая способность свай зависит от конструкционной прочности самой сваи или прочности грунта, в зависимости от того, что меньше.

Сваи могут быть деревянными, стальными, железобетонными или монолитными.

Забивные сваи состоят из отверстий, просверленных в земле и затем заполненных бетоном, они используются для легких нагрузок на мягком грунте и там, где бурение не приведет к обрушению. Тип трения, определяемый по периметру вала и окружающей земле.

Мат Фундамент

Железобетонный плот или мат можно использовать для небольших зданий с небольшой нагрузкой на очень слабых или обширных почвах, таких как глина.

Они часто представляют собой бетон после растяжения. Они позволяют зданию плавать на земле или в земле, как плот.Его можно использовать в зданиях высотой 10-20 этажей, где он обеспечивает сопротивление опрокидыванию.

Его можно использовать там, где почва требует такой большой площади опоры, а основание может быть расширено настолько, что становится более экономичным залить одну большую плиту (толстую), более экономичным - меньше форм.

Используется вместо забивных свай, поскольку может быть менее дорогим и менее заметным (т. Е. Меньшим воздействием на окружающие территории). Обычно используется на обширных глинах и илах, чтобы фундамент оседал без больших перепадов.

Общий обзор исследования почвы и типы фундаментов

Рейтинг грунтов для фундаментов: (от лучших к непригодным):

  • Песок и гравий - лучший
  • Средние и твердые глины - в хорошем состоянии
  • Ил и мягкая глина - плохая
  • Ил и глина органические - нежелательные
  • Торф непригодный

Чем выше PI - индекс пластичности, когезионность, тем выше вероятность усадки и набухания, обычно характерных для глинистых грунтов.

Несвязные грунты - это зернистые грунты, состоящие из гравия и песков. Связные почвы представлены илами и глинами, а также органическими.

Дифференциальные осадки в бетонных фундаментах должны быть ограничены максимумом от до ½ дюйма.

Как правило, стоимость фундамента составляет 5% от общей стоимости строительства. Наиболее экономичен там, где безопасная несущая способность составляет не менее 3000 фунтов на квадратный фут - раздвижные опоры. Сваи самые дорогие, в 2 или 3 раза дороже, чем шпунтовые опоры.

.

% PDF-1.4 % 1889 0 obj> endobj xref 1889 53 0000000016 00000 н. 0000004416 00000 н. 0000001356 00000 н. 0000004504 00000 н. 0000004705 00000 н. 0000004914 00000 н. 0000005348 00000 п. 0000005426 00000 н. 0000005682 00000 н. 0000005911 00000 н. 0000006209 00000 н. 0000006473 00000 н. 0000006771 00000 н. 0000007019 00000 п. 0000007393 00000 н. 0000007528 00000 н. 0000008220 00000 н. 0000008681 00000 н. 0000008823 00000 н. 0000008958 00000 н. 0000009387 00000 п. 0000009527 00000 н. 0000009684 00000 п. 0000010400 00000 п. 0000010718 00000 п. 0000010972 00000 п. 0000011112 00000 п. 0000011579 00000 п. 0000012152 00000 п. 0000012747 00000 п. 0000013376 00000 п. 0000013998 00000 н. 0000014536 00000 п. 0000015155 00000 п. 0000015773 00000 п. 0000016997 00000 п. 0000017247 00000 п. 0000056413 00000 п. 0000072144 00000 п. 0000072366 00000 п. 0000072619 00000 п. 0000085683 00000 п. 0000085930 00000 п. 0000110531 00000 п. 0000110815 00000 н. 0000139722 00000 н. 0000161935 00000 н. 0000174270 00000 н. 0000174534 00000 н. 0000174732 00000 н. 0000174987 00000 н. 0000185875 00000 н. 0000186075 00000 н. трейлер ] >> startxref 0 %% EOF 1891 0 obj> поток xX} X ^> WTDr (l = fd`h)} \ ̾w5VM VZ ^ '\ ZQ.

.

% PDF-1.3 % 15727 0 объект > endobj xref 15727 136 0000000016 00000 н. 0000003080 00000 н. 0000005101 00000 п. 0000005345 00000 п. 0000005890 00000 н. 0000006239 00000 п. 0000006262 00000 п. 0000006415 00000 н. 0000006438 00000 н. 0000006592 00000 н. 0000006615 00000 н. 0000006768 00000 н. 0000006791 00000 н. 0000006947 00000 н. 0000006970 00000 п. 0000007244 00000 н. 0000008347 00000 п. 0000008502 00000 н. 0000008525 00000 н. 0000008679 00000 н. 0000008702 00000 н. 0000008855 00000 н. 0000008878 00000 н. 0000009034 00000 н. 0000009057 00000 н. 0000009211 00000 п. 0000009234 00000 п. 0000009389 00000 п. 0000009412 00000 н. 0000009566 00000 н. 0000009589 00000 н. 0000009746 00000 н. 0000009769 00000 н. 0000009925 00000 н. 0000009948 00000 н. 0000010103 00000 п. 0000010126 00000 п. 0000010279 00000 п. 0000010302 00000 п. 0000010459 00000 п. 0000010482 00000 п. 0000010638 00000 п. 0000010661 00000 п. 0000010816 00000 п. 0000010839 00000 п. 0000010993 00000 п. 0000011016 00000 п. 0000011173 00000 п. 0000011196 00000 п. 0000011352 00000 п. 0000011375 00000 п. 0000011530 00000 п. 0000011553 00000 п. 0000011707 00000 п. 0000011730 00000 п. 0000011887 00000 п. 0000011910 00000 п. 0000012066 00000 п. 0000012089 00000 п. 0000012244 00000 п. 0000012267 00000 п. 0000012421 00000 п. 0000012444 00000 п. 0000012601 00000 п. 0000012624 00000 п. 0000012779 00000 п. 0000012802 00000 п. 0000012955 00000 п. 0000012978 00000 п. 0000013138 00000 п. 0000013162 00000 п. 0000013773 00000 п. 0000013797 00000 п. 0000014629 00000 п. 0000014652 00000 п. 0000014978 00000 п. 0000015001 00000 п. 0000015294 00000 п. 0000015318 00000 п. 0000015884 00000 п. 0000015909 00000 п. 0000017590 00000 п. 0000017615 00000 п. 0000019486 00000 п. 0000019511 00000 п. 0000021674 00000 п. 0000021699 00000 н. 0000027971 00000 п. 0000027996 00000 н. 0000035555 00000 п. 0000035580 00000 п. 0000038370 00000 п. 0000038395 00000 п. 0000041072 00000 п. 0000041097 00000 п. 0000044435 00000 п. 0000044460 00000 п. 0000049328 00000 п. 0000049353 00000 п. 0000056688 00000 п. 0000056713 00000 п. 0000065247 00000 п. 0000065272 00000 п. 0000069482 00000 п. 0000069507 00000 п. 0000072761 00000 н. 0000072786 00000 п. 0000079782 00000 п. 0000079807 00000 п. 0000085594 00000 п. 0000085619 00000 п. 0000092119 00000 п. 0000092144 00000 п. 0000098696 00000 п. 0000098721 00000 п. 0000101206 00000 н. 0000101231 00000 н. 0000104010 00000 п. 0000104035 00000 н. 0000109096 00000 н. 0000109121 00000 п. 0000115726 00000 н. 0000115751 00000 н. 0000120726 00000 н. 0000120751 00000 н. 0000125931 00000 н. 0000125956 00000 н. 0000130153 00000 п. 0000130178 00000 н. 0000131897 00000 н. 0000131922 00000 н. 0000133484 00000 н. 0000133507 00000 н. 0000133838 00000 п. 0000003141 00000 п. 0000005076 00000 н. трейлер ] >> startxref 0 %% EOF 15728 0 объект > endobj 15861 0 объект > ручей HV} P vY]% h (IVX ⡢1 # L mK; gODQAP9n8bP 9A: k $ (mƙr @ i] = y_f

.

Смотрите также