Грунти і фундаменти будівель

Важливою передумовою для визначення придатності ділянки під забудову є його геологічна будова, рівень грунтових вод, що несуть властивості і якість грунту.
Грунти різниться по їх несучої здатності:

• 1) хороші - скеля, суха глина, гравій;
• 2) посередньої якості дрібний пісок, волога глина;
• 3) погані - мул, насипний грунт, лесовидні грунти.

Підстави з хорошою несучою здатністю забезпечують міцність будівель, вуличного покриття та інженерних мереж. Грунти з поганою несучою здатністю вимагають зведення дорогих фундаментів - пальового або суцільного. Великих фінансових витрат потрібно будівництво на ділянках з високим рівнем грунтових вод. В цьому випадку потрібно пристрій фундаментних ванн.

• Основні впливу на конструкції фундаменту
• стрічкові фундаменти
• стовпчасті фундаменти
• плитні фундаменти
• пальові фундаменти

Підстави і їх властивості відіграють велику роль у збереженні будівель, їх деформативності, а також в економічності будівництва. Тому проектування та будівництва передують інженерно-геологічні та гідрогеологічні вишукування. Вони полягають у виявленні типів грунтів підстав, їх міцності і деформативних характеристик рівня грунтових вод, швидкості їх руху і хімічного складу для встановлення ступеня агресивності по відношенню до матеріалу фундаментів. Геодезична зйомка місцевості та інженерно-геологічні дослідження дозволяють визначити рельєф майданчика, будова і нашарування грунтів підстави показати їх на кресленнях вертикальних розрізів території за характерними напрямками (рис. 1.). Матеріалом для побудови геологічних розрізів служать результати випробування проб грунту, що відбираються з шурфів і свердловин. За результатами досліджень встановлюється можливість використання підстави в його природному вигляді (природну підставу) або необхідність його попереднього посилення (штучне підставу).

Критеріями для характеристики підстави в якості природного служать:

• його несуча здатність, щільність і рівномірність будови, що забезпечують допустимі відносні деформації підстави і нормативну величину його повного осідання під будівлею (в залежності від призначення будівлі її величина обмежується в межах від 80 до 150 мм); стійкість до впливу грунтових вод;
• несхильність «пученію» - збільшення в обсязі при переході в лід води в порах і прошарках ґрунту; несхильність грунтів основи зсувів.

Якщо основа не задовольняє будь-якого з названих критеріїв, його закріплюють, ущільнюють або замінюють іншим більш щільним насипнимгрунтом (наприклад, екскавація заторфованнимі шару грунту і заміна його піщаним або щебеневим). Закріплення природного грунту здійснюється шляхом ін'єкції в грунт на різну глибину різних речовин (цементної суспензії - цементація грунту, рідкого скла з хлористим кальцієм - силікатизація, бітумного розчину - бітумінізація або ін.), Хімічно або механічно зв'язують частки грунту. Грунти ущільнюють різними методами - поверхневим трамбуванням, попередніми замочуванням, глибинними вибухами і т. П.

Всі грунти підстав діляться на скельні і нескельних. Скельні грунти служать природними підставами, нескельні - природними і штучними.

Мал. 1. Геологічна будова ділянки

1 - насипний ґрунт; 2 - торф; 3 - пластичні суглинки; 4 - сапропель; 5 і 6 - середньозернисті піски.

Скельні грунти являють собою вивержені, метаморфічні і осадові породи з жорсткими зв'язками між зернами. До них відносяться пісковики, граніти, вапняки, базальти. Скельні підстави, відрізняються високою міцністю і практичної нестислива під навантаженням від будівлі.

Нескельні грунти являють собою пухкі гірські породи, що складаються з незцементованих мінеральних часток, міцність яких у багато разів перевершує міцність зв'язків між ними. До нескельних відносяться великоуламкові, піщані і глинисті грунти. Крупноуламкові грунти містять понад 50% (по масі) уламків кристалічних або осадових порід. Крупноуламкові грунти, що не містять здатних до розчинення у воді уламків (гіпс, глинисті сланці, ангідрити і ін.), Мають високу несучу здатність (умовне розрахункове тиск на грунт від 3 до 6 кгс / см2) і є малосжімаемим підставою. Піщані грунти характеризуються сипучістю в сухому вигляді і складаються з частинок діаметром від 0,05 до 2 мм. Піщані грунти відрізняються малої сжимаемостью, деформації під навантаженням протікають швидко і стабілізуються в перший рік експлуатації зведеного на них будівлі. Зазвичай піщані ґрунти є надійним і досить міцною основою: умовне розрахункове тиск на піщані ґрунти становить від 6 до 1 кгс / см2. При цьому міцність підстави знижується пропорційно зменшенню крупності частинок і підвищення вологості грунту (для дрібних і пилуватих пісків). Глинисті грунти являють собою масу пов'язаних силами внутрішнього зчеплення найдрібніших мінеральних плоских частинок - лусочок довжиною менше 0,05 і товщиною менше 0,001 мм. Глинисті грунти істотно змінюють свої властивості в залежності від ступеня зволоження. У сухому і маловлажних стані вони представляють собою досить міцне (умовне розрахункове тиск від 6 до 2,5 кгс / см3), незначно і повільно деформується підставу: процес стабілізації опади протікає протягом декількох років по зведенні будівлі. У міру підвищення вологості глинистий грунт з твердого переходить в пластичне або навіть в текучий стан. При замерзанні вологи в порах глинистого грунту він набуває пучинистість. Сили тертя іноді настільки великі, що можуть викликати деформацію фундаментів і наземних конструкцій будівлі. Глинисті грунти зустрічаються в чистому вигляді і з домішками піску в різних пропорціях (супіски, суглинки).

Рис.2. Схема визначення глибини стисливої товщі основи.

Спеціальну різновид глинистих ґрунтів складають макропористі (лесси, лесовидні) з пористістю 50% і більше з великими порами у вигляді осередків і вертикальних трубочок. Внаслідок таких особливостей структури макропористі грунти є просадними: при замочуванні водою вони під дією зовнішнього навантаження або тільки власної ваги дають додаткову, швидко протікає осадку (просідання). Просадка часто перевищує за величиною допустиму осадку, іноді досягає десятків сантиметрів і становить серйозну небезпеку для міцності і збереження споруд. Тому будівництва на просадних грунтах, як правило, передують роботи по їх ущільненню та вертикального планування території, яка виключає замочування підстави атмосферними водами завдяки їх швидкому скиданню в зливостічну мережу.

Просадного властива також вічній льдонасищенних грунтам. До них відносять грунти з мінусовою температурою, мають в своєму складі лід протягом тривалого терміну (3 роки і більше). Просадного вічній підстави може виникати при його протаивания під тепловим впливом експлуатованого будівлі. Щоб уникнути цього вдаються до влаштування штучного підстави (утеплення поверхні або попереднє протаіваніе іуплотненіе) лібоіспользуют природну підставу, зберігаючи його мерзле стан за рахунок спеціальних конструкцій фундаментів, підпілля та перекриття над ним.

Грунти підстави знаходяться в обтиснутому стані під двома силовими впливами - власного весавишележащіх шарів грунту і всіх силових впливів на будівлю, що передаються його фундаментами основи. Тиск від власної ваги грунту називається природним (побутовим), від будівлі - додатковим. За глибиною підстави ці силові дії проявляються по-різному: інтенсивність природного тиску зростає, а додаткового падає за рахунок розподілу його на більш широкий простір (рис. 2.). Вплив додаткового тиску на деформації підстави проявляється на глибину кінцевої величини, званої величиною деформируемой товщі основи. Верхньою межею деформованої товщі вважається відмітка підошви фундаменту, нижньої - відмітка, на якій величина додаткового тиску падає до 0,2 природного (P доп = 0,2 P пр).

Детальніше в основному розділі - Підстави і фундаменти

Джерела: (2, 5, 7, 14)
перейти: Список літератури

Це цікаво:

Фундамент - найважливіша частина будівлі, адже від його міцності і стійкості залежить довговічність будівлі в період його експлуатації. Підбір фундаменту, вельми важка процедура, але в тому лише випадку, якщо не мати ніяких орієнтирів. Давайте вирішимо, який же фундамент все ж краще, і чому?

Критерії вибору фундаменту

• 1) Першочерговим показником фундаменту повинна бути міцність, і висока несуча здатність;
• 2) Так само фундамент повинен забезпечувати високі теплоізоляційні показники між грунтом підстави і підлогою поверху. Ідеально, коли фундамент дає можливість створення сухих і теплих погребів, або гаражів;
• 3) Фундамент повинен бути довгостроковим (це означає, що він почне руйнуватися лише після руйнування стін);
• 4) Економічність (повинен бути максимально дешевим, але ні в якому разі не на шкоду якості).

Без урахування грунту основи, на якому буде зведений будинок, не може бути вибраний тип фундаменту, адже даний фактор настільки ж важливий, як і характеристики будівлі, яке належить побудувати.
Для житлового будинку є такі різновиди фундаменту
При зведенні приватних будинків використовується один з нижчеперелічених нижче фундаментів:

• 1) Стрічковий фундамент - згідно з назвою, має форму, схожу на стрічку, на яких зводяться несучі стіни будинку;
• 2) Свайний або ж стовпчастий фундамент - будівля зводиться на балочному або ж плитному ростверку, який знаходиться на оголовках опор (на палях або стовпах);
• 3) Плитковий фундамент - в його основі лежить монолітна плита, попередньо розташована на грунті.

Безсумнівно, кожен із запропонованих варіантів має як свої переваги, так і свої недоліки. Грамотно вибрати можна лише в тому випадку, якщо знати про них все.

Фундамент стрічкового типу

Фундамент такого типу дозволяє зводити як легку каркасну конструкцію, так і капітальну споруду з цегли. Але зверніть увагу, що даний тип фундаменту можна укладати лише на щільні породи, які незначно схильні до деформацій (осаді і пученію), і грунт повинен бути помірно вологим. Відповідно ділянку для такого типу фундаменту повинен бути відносно рівним.
Плюси даної конструкції:

• 1) Висока несуча здатність;
• 2) Значний внутрішній обсяг.

мінуси:

• 1) Погана теплоізоляція;
• 2) Недостатній рівень вологостійкості.
• Але варто зауважити, якщо скористатися плитними ізоляторами, то є можливість поліпшити дані недоліки.

Фундамент плитного типу

Переваги даного типу:

• 1) Так як даний фундамент - це, по суті своїй - плита, то відсутнє обмеження на характеристики грунту основи, і на вагу будівлі.
• 2) Внаслідок відсутності обмеження на вагу будівлі, то з цього випливає другий плюс - висока несуча здатність.
• 3) Середня тепло- і вологостійкість.

мінуси:

• 1) Розмір цоколя дорівнює нулю;
• 2) Планування ділянки повинна бути ідеально рівною;
• 3) Дорогий у виробництві.

Як підсумок:
Даний тип фундаменту може бути використаний лише в тих випадках, якщо підземний гараж і підвал не були запроектовані. Та й кошторисний розрахунок повинен бути з розрахунком на значні фінансові витрати.

Фундамент пальового (столбчатого) типу

На такому фундаменті можна звести лише легкі конструкції, наприклад, каркасний будинок, блокові будівлі і тому подібні.

переваги:

• 1) Даний тип невибагливий до грунту, так як пальові пакети занурюють на відстань до 35 метрів;
• 2) Є можливість звести підземний гараж, або побудувати льох, причому вельми просторий;
• 3) Цей фундамент дуже довговічний, так як палі можуть простояти більше ста років.

недоліки:

• 1) Мала несуча здатність;
• 2) Необхідно додатково виробляти тепло і вологозахист.

Отже, який же фундамент все ж варто вибрати?
Для відповіді на це питання необхідно знати нижчеперелічені пункти:

• 1) Детальні характеристики грунту, на якому буде зведено будівлю;
• 2) Особливості ландшафту ділянки;
• 3) Проект будівлі, які будуть використані матеріали, чи є підземні приміщення, сумарна площа, і плановані витрати - це все обов'язково треба враховувати.

Зверніть увагу, перш ніж визначитися, потрібно ще кілька разів перевірити всі дані. Таку роботу часто довіряють тільки професіоналам, які мають досвід в даній сфері, і всі необхідні знання. Якщо ви все ж плануєте заощадити, то зробіть це таким чином, щоб це не вийшло згодом десятикратними збитками. Якщо фундамент підібраний невірно, то і будівля згодом довго не проіснує, навіть зведена згідно з усіма нормативними документами. Лише спираючись на всі перераховані вище факти можна вибрати найбільш підходящий фундамент, який зможе забезпечити побудованій будівлі відповідну довговічність.

Від: milica, & nbsp28598 кількість переглядів

-
Приховати коментарі (0)
Схожі теми: