строительство загородного дома

Основы устройства надежных фундаментов

  В строительстве различают два вида воздействия сил пучения на фундаменты: нормальные силы, действующие на подошву незаглублённых фундаментов, и касательные силы, действующие по боковой поверхности фундаментов (рис. 1).

Характер воздействия сил пучения на фундаменты
Рис. 1. Характер воздействия сил пучения на фундаменты:
а - фундамент, заложенный в пределах глубины промерзания; б - фундамент, заложенный ниже глубины промерзания;
1 - фундамент; 2 - пучинистый грунт;
?н - нормальные силы пучения; ?н - касательные силы пучения; dfp - расчетная глубина промерзания; dф - глубина заложения фундаменте; F - нагрузка от дома на основание

  Сама идея заглубления фундаментов в пучинистых грунтах ниже расчётной глубины промерзания для обеспечения их надёжности основана на том, что при таком заглублении нормальные силы пучения исключаются, а касательные силы пучения задавливаются весом сооружения. Требованием Строительных Норм является обеспечение устойчивости (неподвижности) заглублённых фундаментов, которая должна определяться расчётом.

  При устройстве фундаментов промышленных объектов и жилых многоэтажных домов это условие, как правило, выполняется. Поэтому заглубление фундаментов таких объектов ниже расчётной глубины промерзания, как противопучинное мероприятие, себя оправдывает. Оно и лежит в основе указаний таблицы 2 СНиПа.

  При устройстве фундаментов бесподвальных малоэтажных домов ниже расчётной глубины промерзания в пучинистых грунтах касательные силы, как правило, превышают нагрузки от дома. Условие устойчивости, заложенное в основе противопучинного мероприятия, не выполняется.

  Например, по Московской области касательные силы пучения при заглубленных фундаментах в слабо-, средне-и сильнопучинистых грунтах под отапливаемыми домами могут достигать значений: 4,0; 10,0 и 12,0 тс/м, а под неотапливаемыми домами: 11,0; 28,0 и 34,0 тс/м, в то время как нагрузки от домов на фундаменты составляют 1,5...12,0 тс/м, и лишь в отдельных случаях доходят до 15,0 тс/м. Наибольшие значения нагрузок относятся к двухэтажным кирпичным домам.

  Если устойчивость заглублённых фундаментов нагрузками от дома не обеспечивается, Строительными Нормами предусмотрен ряд конструктивных и противопучинных мероприятий. Сюда относятся: полная или частичная замена пучинистого фунта на непучинистый, покрытие боковой поверхности фундаментов консистентной смазкой, полимерной плёнкой, засоление грунтов или пропитка их нефтепродуктами, защита пучинистого грунта от промерзания путем укладки вокруг фундаментов утеплителя, устройство мелкозаглублённых фундаментов.

  Все указанные мероприятия, кроме последнего, неизбежно ведут к удорожанию строительства. Многие из них просто вредны для окружающей среды. Они разрабатывались, когда проблемы экологии не учитывались. Поэтому сегодня в загородном строительстве такие мероприятия применять не рекомендуется.

  В строительстве различают два вида воздействия сил пучения на фундаменты: нормальные силы, действующие на подошву незаглублённых фундаментов, и касательные силы, действующие по боковой поверхности фундаментов (рис. 1).

Этапы устройства мелкозаглублённых фундаментов
Этапы устройства мелкозаглублённых фундаментов

  Вообще, при заглублении фундаментов бесподвальных домов ниже расчётной глубины промерзания в пучинистых грунтах получается парадоксальная ситуация, когда таким заглублением сначала создают проблемы с устойчивостью и, следовательно, с надёжностью фундаментов, а потом вынуждены принимать спасательные меры. Как говорится: если долго мучиться, что-нибудь получится. Но так строить нельзя.

  Необходимость в спасательных мероприятиях отпадает при применении мелкозаглублённых фундаментов.

  В п.2.29. СНиП 2.02.01 - 83* указывается, что глубину заложения фундаментов можно назначать независимо от расчётной глубины промерзания в непучинистых грунтах или в пучинистых, когда соответствующими расчётами основания может быть обеспечена пригодность фундаментов в течение всего срока эксплуатации сооружения.

  В разделе 14* СНиПа ("Особенности проектирования оснований сооружений, возводимых на пучинистых грунтах") сказано: "При заложении фундаментов выше расчётной глубины промерзания (малозаглублённые фундаменты) необходимо производить расчёт деформаций морозного пучения ...".

  В 2005 году вышел в свет Свод Правил (СП 50-101-2004), содержащий раздел 8 "Особенности проектирования оснований и фундаментов малоэтажных зданий". В нём указано, что "Эти здания могут возводиться на малозаглублённых и незаглублённых фундаментах".

  Устойчивости и, следовательно, надёжности мелкозаглублённых фундаментов в пучинистых грунтах достигают путем их заложения на такую глубину, при которой касательные силы пучения становятся меньше нагрузок от дома. При промерзании грунта до подошвы фундаментов их деформации должны быть равны нулю.

  Величину воздействия касательных сил пучения регулируют как глубиной заложения фундаментов, так и шириной траншей (пучинистый грунт отодвигается от конструкций), пазухи которых после изготовления фундаментов засыпают непучинистым грунтом - крупным или средней крупности песком.

  При промерзании пучинистых грунтов ниже подошвы фундаментов величину деформаций пучения регулируют заменой части пучинистого грунта на непучинистый, чтобы оставшийся слой давал деформации, не превышающие допустимые значения для надфундаментных конструкций дома. Слой песка под подошвой фундамента, заменяющий пучинистый грунт, называют "противопучинной подушкой" (рис. 2).

Основные параметры мелкозаглубленного фундамента
Рис. 2. Основные параметры мелкозаглубленного фундамента
а - ширина цоколя; в - ширина подошвы фундамента; d - ширина траншеи (котлована); ht - глубина траншеи; hф - глубина заложения фундамента; hn - толщина противопучинной подушки; hp - толщина плодородного слоя грунта

  Различают абсолютные и относительные деформации пучения. Допустимые абсолютные деформации пучения для деревянных домов составляют 5,0 см, для кирпичных и из других кладочных материалов - 2,5 см, относительные деформации - 0,002 и 0,0005 соответственно.

  Особенно чувствительны к неравномерным деформациям пучения стены из кладочных материалов. Ограничения относительных деформаций достигают как за счёт устройства "противопучинной подушки", которая сглаживает неравномерные деформации, так и за счёт пространственной жёсткости фундаментов.

  В большинстве случаев небольшие нагрузки от бесподвальных домов позволяют закладывать фундаменты значительно выше расчетной глубины промерзания.

  Как показывает практика строительства малоэтажных бесподвальных домов в пучинистых грунтах Московской области, надёжные и экономичные фундаменты получаются при их заглублении не более чем на 0,2...0,6 м. При этом достигается снижение расхода бетона и объёма земляных работ (по сравнению с заглублёнными фундаментами) в 2-3 раза, себестоимости - в 1,5...2,5 раза.

  На строительных площадках с уклоном заглубление может быть несколько большим.

  Мелкозаглублённые фундаменты нашли широкое применение при строительстве малоэтажных домов. Во многих областях России за последние двадцать лет на таких фундаментах построены десятки тысяч домов.

  Однако при этом возникает другая напасть. Некоторые строительные фирмы изготавливают фундаменты, внешне похожие на мелкозаглублённые, но без должного расчётного обоснования. Такие фундаменты к мелкозаглублённым не имеют никакого отношения. Бойтесь подделок!

  Rambler's Top100

 Copyright © 2007, Ваша Стройка, использование материалов сайта возможно только с разрешения авторов. Реклама на сайте.