Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования «Санкт-Петербургский государственный архитектурно-строительный университет» (СПбГАСУ) Реферат на тему: «Основные факторы, от которых зависит глубина заложения фундаментов» «Столбчатые и свайные фундаменты КЗ» Выполнил: Студент гр. №39 ПГС-800 Новак Леонид Проверил: к.т.н., доцент Шестеров Е.А. Санкт-Петербург – 2019 г. Оглавление Основные факторы, от которых зависит глубина заложения фундаментов .... 3 Столбчатые и свайные фундаменты КЗ ................................................................ 8 Список используемой литературы ...................................................................... 14 2 Основные факторы, от которых зависит глубина заложения фундаментов. Глубина заложения фундамента – это расстояние от спланированной поверхности грунта до уровня подошвы фундамента. Глубина заложения фундамента определяется: инженерно-геологическими условиями площадки строительства (физико-механические свойства грунтов, характер напластования и пр.); 3 гидрогеологическими условиями площадки и возможными их изменениями в процессе строительства и эксплуатации зданий и сооружений; глубиной сезонного промерзания грунтов; конструктивными особенностями зданий или сооружений (например, жилое здание с подвалом или без него), нагрузок и воздействий на фундаменты; глубиной заложения фундаментов примыкающих сооружений, а также глубиной прокладки инженерных коммуникаций. Выбирая тип и глубину заложения фундамента, нужно придерживаться следующих общих правил: подошвы фундаментов желательно закладывать на одной и той же глубине; минимальная глубина заложения фундаментов принимается не менее 0,5 м от спланированной поверхности территории. Исключение составляют скальные породы, при наличии которых обычно снимается верхний, сильно выветренный слой; глубина заложения фундамента в несущий слой грунта должна быть не менее 0,1–0,2 м от его верха; при возможности следует закладывать фундамент выше уровня подземных вод. При этом не требуется водоотлива, гарантируется сохранение природной структуры грунтов основания, работы могут быть выполнены в кратчайший срок. В противном случае требуются шпунтовое крепление стен котлована, водоотлив, которые резко увеличивают стоимость земляных работ; при слоистом напластовании грунтов все фундаменты рекомендуется возводить на одном слое грунта или на грунтах с близкой сжимаемостью. Если это невыполнимо, то конструкцию фундаментов выбирают из условия допустимости неравномерности осадок. Инженерно-геологические факторы Учет инженерно-геологических условий заключается в выборе несущего слоя грунта, который может служить естественным основанием для фундаментов. Этот выбор производится на основе оценки сжимаемости и 4 прочности грунтов. Все многообразие напластований можно представить в виде трех основных схем Схема I. Площадка сложена одним или несколькими слоями надежных грунтов, при этом строительные свойства каждого последующего слоя не хуже свойств предыдущего. В этом случае глубина заложения фундамента принимается минимально допустимой при учете сезонного промерзания грунтов. Схема II. Сверху один или несколько слоев слабых грунтов, ниже которых располагается толща надежных грунтов. По этой схеме решение о глубине заложения фундаментов зависит от толщины слоя слабых грунтов. Схема III. Сверху залегают надежные грунты, а подстилающими являются один или несколько слоев слабого грунта. Особенности возводимого н соседних сооружений Основными конструктивными особенностями возводимого сооружения, влияющими на глубину заложения его фундамента, являются: наличие и размеры подземных и подвальных помещений; глубина заложения фундаментов соседних сооружений; наличие и глубина прокладки подземных коммуникации и конструкций самого фундамента; величина и характер нагрузок, передаваемых на фундаменты. 5 В зданиях с подвалом глубина заложения подошвы фундамента выбирается в зависимости от высоты подвального этажа, от конструкции фундамента и конструкции пола подвала. При примыкании проектируемых фундаментов к существующим различают следующие случаи: подошва проектируемых фундаментов располагается выше глубины заложения существующих фундаментов, на одном и том же уровне и ниже подошвы существующего фундамента. Фундаменты проектируемого сооружения, непосредственно примыкающие к фундаментам существующего, рекомендуется закладывать, как показано на рисунках страницы сайта. Если сооружение строится на косогоре фундаменты приходится делать на различных высотах. Переход от большей глубины заложения к меньшей осуществляется уступами, как изображено на рисунке, где tg β, так же как и в случае проектирования нового фундамента рядом с существующим, определяется по формуле: tg β < tg φ + c/p , где φ1 — расчетное значение угла внутреннего трения грунта; с — расчетное удельное сцепление грунта, кПа; р — интенсивность давления по подошве расположенного выше фундамента, кПа. В связных грунтах (при с > 50 кПа) можно принимать tg β = 1 (β = 45°). 6 При наличии коммуникаций (трубы водопровода, канализации и т.д.) подошва фундамента должна быть заложена ниже их ввода. При этом условии трубы не подвержены дополнительному давлению от фундамента, а фундаменты не опираются на насыпной грунт траншей, отрытых для прокладки труб. Кроме того, в случае аварий и протечек уменьшается зона замачивания грунта, а при необходимости замены труб не будут нарушены грунты основания. Климатические и гидрогеологические факторы Нормативная глубина сезонного промерзания грунта принимается равной средней из ежегодных максимальных глубин сезонного промерзания грунтов (по данным наблюдений за период не менее 10 лет) на открытой, оголенной от снега горизонтальной площадке при уровне подземных вод, расположенном ниже глубины сезонного промерзания грунтов. Примеры нормативной глубины промерзания грунта: Новосибирск и Омск -220 см, Екатеринбург и Пермь – 190 см, Уфа – 180 см, Архангельск и Самара 160 см, Москва – 140 см, Волгоград и Санкт-Петербург – 120 см, Псков и Смоленск – 110 см, Астрахань – 90 см. Глубину заложения наружных фундаментов допускается назначать независимо от расчетной глубины промерзания, если: фундаменты опираются на грунты, для которых специальными исследованиями установлено, что они не имеют пучинисгых свойств; 7 деформации основания при промерзании и оттаивании не оказывают влияния на эксплуатацию сооружения; предусмотрены специальные теплотехнические мероприятия, исключающие промерзание грунтов. Расчетная глубина сезонного промерзания грунта df, м, определяется по формуле: df = kh * dfn где dfn - нормативная глубина промерзания; kh – коэффициент, учитывающий влияние теплового режима здания, принимаемый: для наружных фундаментов отапливаемых зданий – по таблице ниже; фундаментов неотапливаемых зданий – 1,1. Столбчатые и свайные фундаменты КЗ Столбчатый фундамент устраивают под отдельные опоры (колонны каркасных зданий), а так под стены бесподвальных легких зданий. Часть столбов, которая находится под землей, обычно имеет круглое сечение, а надземная часть – квадратное или прямоугольное. Скважины для столбчатого фундамента бурятся обычным садовым буром, а вот обрешетку проще всего 8 делать из обрезной доски. Диаметр скважин зависит от веса постройки, который в дальнейшем будет на нее оказывать давление, и дополнительного запаса прочности. Площадь сваи совсем небольшая, поэтому она должна опираться на твердые слои почвы значительно ниже уровня промерзания. В среднем, глубина бурения составляет около 2-ух метров. Надземную часть выполняют из армированного бетона, из кирпича и древесины. Последний вариант самый ненадежный, даже при обработке дерева антисептиками и гидроизоляцией, прослужат такие столбы недолго. Складывать столб из кирпичей довольно трудоемкий процесс, наиболее оптимальным вариантом является заливка бетоном. Армированный бетон обеспечит наивысшую прочность на сжатие и на растяжении, что убережет его от деформации от воздействия сил морозного пучения. Приготовить раствор можно самостоятельно, но с использованием бетономешалки. Сами столбы могут иметь не только постоянное цилиндрическое или прямоугольное сечение, но и переменное – расширяясь у основания. 9 Второй вид потребует больших земельных работ, но благодаря увеличению площади опоры увеличит несущую способность всего фундамента. Кроме этого, увеличится и его устойчивость к пучению грунта. Закладываются столбы такой формы двумя способами. В первом случае выкапывается яма прямоугольной или квадратной формы, по размеру больше будущего столба на 30-50 см. В нее устанавливается опалубка, которая задаст форму и армирующий каркас, после чего все заливается бетоном. Когда бетон затвердеет, опалубка снимается, и столб плотно закапывается. С помощью этой технологии создаются бетонные столбы самых различных форм. Второй способ – технология ТИСЭ, она была разработана специально для строительства столбчатого фундамента своими руками. Он подразумевает применение бура ТИСЭ-ф, которым бурятся скважины диаметром 20 см. В нижней части бур имеет уширение 40 или 60 см, которое и создает расширение у основания столба в виде полусферы. 10 Для равномерного распределения нагрузки на все столбы, и придания все конструкции целостности и жесткости, заливается ростверк. Чаще всего под него делают опалубку и заливают бетоном с использованием арматуры. Для каркасного дома, в отделке которого не использовано тяжелых материалов, он не обязателен. Основными достоинствами столбчатого фундамента является его невысокая цена и простота установки даже собственными силами. Свайно-винтовой фундамент под каркасный дом В большинстве случаев фундамент на винтовых сваях для каркасного дома считается наиболее оптимальным вариантом. Его возводят на рыхлых и неустойчивых грунтах, на участках с сложным рельефом и близким залеганием грунтовых вод. Основные достоинства фундамента из винтовых свай: устанавливаются без спецтехники; монтируются всего за 1 день; хорошие показатели несущей способности; устойчивы к промерзанию грунта и воздействию грунтовых вод; большой выбор размеров и типов, что позволит подобрать оптимальный вариант; невысокая цена; возможность строительства в любое время года; удобно при ремонте уже существующего фундамента. К недостаткам следует отнести невозможность оборудования подвального помещения. Свайно-винтовой фундамент пригоден только для строительства легких домов или небольших пристроек. 11 Определиться с количеством свай поможет данная таблица. Устанавливаются винтовые сваи двумя способами: вручную или с применением специальной техники. Второй способ применяется, когда необходимо завинтить сваи большого диаметра. Для фундаментов используются стальные винтовые сваи с антикоррозийным покрытием длинной от 2,5 м. В грунт они заглубляются не менее чем на 1,5 м (в зависимости от региона и глубины промерзания грунта). Если в верхних слоях находится просадочный грунт, например торф, то сваю следует наращивать до необходимой глубины, чтобы заглубиться до твердых слоев. 12 Перед их монтажом делается разметка свайного поля фундамента и уже согласно плану, закручиваются все сваи. После того, как свая закручена, ее подрезают до нужной высоты и бетонируют ствол до уровня подрезки. Сверху на ствол монтируется оголовок винтовой сваи, на который будет монтироваться обвязка. Высокая несущая способность винтовой сваи получается благодаря тому, что при ее заглублении грунт не только не рыхлится, но еще и дополнительно уплотняется лопастями. Когда фундамент из свай делается для временной постройки, их не следует бетонировать, тогда их можно легко выкрутить и использовать повторно. 13 Список используемой литературы 1. Пономарев В.А. Архитектурное конструирование, М., 2008. 2. Маклакова Т.Г., Нанасова С.М. Конструкция гражданских зданий, М.,2008 3. Костерин Э.В. Основания и фундаменты, издание 2-е, М.,1978 4. Дыховичный Ю.А., Казбек-Казиев З.А. и др. Архитектурные конструкции. Книга I. Архитектурные конструкции малоэтажных жилых зданий, М.,2005 5. https://ostroykevse.com 14
