Руководства, Инструкции, Бланки

руководство по проектированию оснований и фундаментов на пучинистых грунтах img-1

руководство по проектированию оснований и фундаментов на пучинистых грунтах

Рейтинг: 4.7/5.0 (1831 проголосовавших)

Категория: Руководства

Описание

Руководство по проектированию оснований и фундаментов на пучинистых грунтах

Каталог документов NormaCS Руководство по проектированию оснований и фундаментов на пучинистых грунтах Руководство по проектированию оснований и фундаментов на пучинистых грунтах

Статус: Действует
Текст документа: присутствует в коммерческой версии NormaCS
Сканкопия официального издания документа: присутствует в коммерческой версии NormaCS
Страниц в документе: 41
Обозначение:
Наименование: Руководство по проектированию оснований и фундаментов на пучинистых грунтах
Область применения: Руководство предназначено для проектирования и строительства фундаментов зданий, промышленных сооружений и различного специального и технологического оборудования на пучинистых грунтах.
Рекомендации Руководства по противопучинным мероприятиям не распространяются на площадки, где сезонное промерзание грунтов сливается с вечномерзлым грунтом
Дополнительные сведения: доступны через сетевой клиент NormaCS. После установки нажмите на иконку рядом с названием документа для его открытия в NormaCS

Другие статьи

Пучинистые грунты

Реконструкция деревянного дома
строим своими руками
Пучинистые грунты

ГОСТ 25100-2011
Автор НОИЗ и др.

Глава 3 п.34
Пучинистый грунт . дисперсный грунт, который при переходе из талого состояния в мерзлое увеличивается в объеме вследствие образования льда.

3.3 относительная деформация морозного пучения образца грунта: Отношение абсолютной вертикальной деформации морозного пучения промерзающего грунта к мощности промерзшего слоя.

Особенности проектирования оснований сооружений, возводимых на пучинистых грунтах

СП 22.13330.2011
Автор НИИОСП им.Н.М.Герсеванова - институтом ОАО "НИЦ "Строительство"

Глава 6.8
  1. Основания, сложенные пучинистыми грунтами, должны проектироваться с учетом способности таких грунтов при сезонном или многолетнем промерзании увеличиваться в объеме, что сопровождается подъемом поверхности грунта и развитием сил морозного пучения, действующих на фундаменты и другие конструкции сооружений. При последующем оттаивании пучинистого грунта происходит его осадка.
  2. К пучинистым грунтам относятся глинистые грунты, пески пылеватые и мелкие, а также крупнообломочные грунты с глинистым заполнителем, имеющие к началу промерзания влажность выше определенного уровня (ГОСТ 25100). При проектировании фундаментов на основаниях, сложенных пучинистыми грунтами, следует учитывать возможность повышения влажности грунта за счет подъема уровня подземных вод, инфильтрации поверхностных вод и экранирования поверхности.
  3. Пучинистые грунты характеризуются:
      абсолютной деформацией морозного пучения hf . представляющей подъем ненагруженной поверхности промерзающего грунта;
      относительной деформацией (интенсивностью) морозного пучения εfh - отношением hf к толщине промерзающего слоя df.
      вертикальным давлением морозного пучения pfh ,v действующим нормально к подошве фундамента;
      горизонтальным давлением морозного пучения pfh ,h. действующим нормально к боковой поверхности фундамента;
      удельным значением касательной силы морозного пучения τfh . действующей вдоль боковой поверхности фундамента.
    Указанные характеристики должны устанавливаться на основе опытных данных с учетом возможного изменения гидрогеологических условий. Для сооружений III уровня ответственности допускается определять значения εfh в зависимости от параметра Rf (рисунок 6.9), вычисляемого по формуле
где w, wρ - влажность в пределах слоя промерзающего грунта соответственно природная и на границе раскатывания, доли единицы;
    wcr - критическая влажность, доли единицы, ниже значения которой в промерзающем пучинистом грунте прекращается перераспределение влаги, вызывающей морозное пучение; определяется по графикам (см. рисунок 6.10);
    wsat - полная влагоемкость грунта, доли единицы;
    ρd - плотность сухого грунта, т/м 3
    M0 - безразмерный коэффициент, численно равный абсолютному значению средней многолетней температуры воздуха за зимний период, определяемый в соответствии с СНиП 23-01.
Рисунок 6.9 - Взаимосвязь параметра R(f) и относительной деформации пучения

1, 2 - супеси; 3 - суглинки; 4 - суглинки с 0,07 < Ip ≤ 0,13; 5 - суглинки с 0,13 < Ip ≤0,17; 6 - глины (в грунтах 2, 4 и 5 содержание пылеватых частиц размером 0,05-0,005 мм составляет более 50% по массе); а - практически непучинистый; б - слабопучинистый; в - среднепучинистый; г - сильнопучинистый; д - чрезмернопучинистый

Рисунок 6.9 - Взаимосвязь параметра R(f) и относительной деформации пучения εfh


Рисунок 6.10 - Зависимость критической влажности от числа пластичности и предела текучести грунта


Рисунок 6.10 - Зависимость критической влажности wcr от числа пластичности Ip и предела текучести грунта wL
  • По степени пучинистости грунты подразделяют в зависимости от εfh на пять групп (ГОСТ 25100). Принадлежность глинистого грунта к одной из групп также может быть оценена по параметру Rf (см. рисунок 6.9).
  • Расчет оснований, сложенных пучинистыми грунтами, должен выполняться в соответствии с рекомендациями раздела 5 и предусматривать проверку устойчивости фундаментов при действии сил морозного пучения.
  • Расчет устойчивости фундаментов на воздействие касательных сил морозного пучения, действующих вдоль боковой поверхности фундаментов, должен выполняться при заложении подошвы фундаментов ниже расчетной глубины промерзания пучинистых грунтов.
    Устойчивость фундаментов проверяют по формуле где
      ?fh - значения расчетной удельной касательной силы пучения, кПа, принимаемая согласно указаниям 6.8.7.;
      Afh - площадь боковой поверхности фундамента в пределах расчетной глубины сезонного промерзания грунта, м;
      F - расчетная нагрузка на фундамент, кН, при коэффициенте надежности по нагрузке γf = 0,9;
      Frf - - расчетное значение силы, кН, удерживающей фундамент от выпучивания вследствие трения его боковой поверхности о талый грунт, лежащий ниже расчетной глубины промерзания;
      γc - коэффициент условий работы, принимаемый равным 1,0;
      γn - коэффициент надежности, принимаемый равным 1,1.

  • Значение расчетной удельной касательной силы пучения ?fh должно определяться опытным путем. При отсутствии опытных данных допускается принимать значения ?fh по таблице 6.11 в зависимости от вида и характеристик грунта.

    Таблица 6.11 СП 22.13330 - Значения удельных касательных сил морозного пучения

    Удельные касательные силы морозного пучения ?fh. МПа, при глубине сезонного промерзания - оттаивания, м

    Примечания
    1. Для промежуточных глубин промерзания ?fh принимается интерполяцией.
    2. Показатель дисперсности грунта D определяется по формуле (6.33).
    3. Значения ?fh для грунтов, используемых при обратной засыпке котлованов, принимается по первой строке таблицы.
    4. В зависимости от вида поверхности фундамента приведенные значения ?fh умножают на коэффициент: при гладкой бетонной необработанной - 1; при шероховатой бетонной с выступами и кавернами до 5 мм - 1,1-1,2, до 20 мм - 1,25-1,5; при деревянной антисептированной - 0,9; при металлической без специальной обработки - 0,8.
    5. Для сооружений III уровня ответственности значения ?fh умножают на коэффициент 0,9.

  • Пучинистые свойства крупнообломочных грунтов и песков, содержащих пылевато-глинистые фракции, а также супесей при < 0,02 определяются через показатель дисперсности D. Эти грунты относятся к непучинистым при D < 1, к пучинистым - при D > 1. Для слабопучинистых грунтов показатель D изменяется в пределах 1 < D < 5. Значение D определяется по формуле

      где k - - коэффициент, равный 1,85x10 -4 см 3
      e - коэффициент пористости;
      dср - средний диаметр частиц грунта, см, определяемый по формуле
      где p1. p2. pi - содержание отдельных фракций грунта, доли единицы;
      d1. d2. di - средний диаметр частиц отдельных фракций. см.

  • Расчетное значение силы Frf. кН, для фундаментов, имеющих вертикальные грани, определяют по формуле
      где Rfj - расчетное сопротивление талых грунтов сдвигу по боковой поверхности фундамента в j-м слое, кПа; допускается применять в соответствии с нормативными документами по проектированию свайных фундаментов;
      Afj - площадь вертикальной поверхности сдвига в j-м слое грунта ниже расчетной глубины промерзания, м 2 ;
      n - число слоев грунта.
  • При заложении фундаментов выше расчетной глубины промерзания пучинистых грунтов (малозаглубленные фундаменты) необходимо производить расчет по деформациям морозного пучения грунтов основания с учетом касательных и нормальных сил морозного пучения. Примечание - Малозаглубленные фундаменты допускается применять для сооружений III уровня ответственности и малоэтажных зданий (см. раздел 8) при нормативной глубине промерзания не более 1,7 м.
  • Расчетные деформации морозного пучения грунтов основания, определяемые с учетом нагрузки от сооружения, не должны превышать предельных значений. которые допускается принимать по аналогии с набухающими грунтами (см. приложение Д).
  • Если расчетные деформации морозного пучения основания малозаглубленных фундаментов больше предельных или устойчивость фундаментов на действие сил морозного пучения недостаточна, то кроме возможности изменения глубины заложения фундаментов следует рассмотреть необходимость применения мероприятий, уменьшающих силы и деформации морозного пучения, а также глубину промерзания (водозащитные, теплозащитные или физико-химические). Если при применении указанных мероприятий деформации морозного пучения не исключены, следует предусматривать конструктивные мероприятия, назначаемые исходя из расчета фундаментов и конструкций сооружения с учетом возможных деформаций морозного пучения. При проектировании оснований и фундаментов должны предусматриваться мероприятия, не допускающие увлажнения пучинистых грунтов основания, а также промораживания их в период строительства.
  • При незапланированной остановке строительства и при консервации сооружений необходимо до наступления зимнего периода выполнить мероприятия по предотвращению деформаций и разрушений, обусловленных процессами сезонного промерзания-оттаивания пучинистых грунтов основания.
  • Во избежание промерзания грунтов под подошвой фундаментов в подвальных и цокольных этажах недостроенных или построенных зданий без обеспечения теплового контура следует организовать временное отопление этих помещений в зимние месяцы или применение теплоизоляции.
  • Не допускается укладка фундаментов на промороженный грунт основания без проведения специальных исследований замерзшего грунта. Для предотвращения деформаций и разрушения фундаментов необходимо проводить проверку устойчивости фундаментов на действие касательных и нормальных сил морозного пучения. При устройстве фундаментов в зимний период для предохранения грунтов от промерзания следует устраивать временные теплоизоляционные покрытия, параметры которых определяются в соответствии с теплотехническим расчетом.
  • ОСН АПК 2.10.01.001-04
    Автор ФГУП «ЦНИИЭПсельстрой» и др.

    Глава 4. п.
    1. Относительная деформация морозного пучения ?fh. как правило, должна устанавливаться на основе опытных данных (полевых и лабораторных исследований), при отсутствии их допускается определять ?fh по физическим характеристикам грунтов.
    2. При проведении инженерно-геологических изысканий на площадке планируемого строительства отбор проб грунта для лабораторных испытаний должен производиться через каждые 25 см по глубине выработок в слое сезонного промерзания.
      Нормативная глубина промерзания dfh определяется по указаниям СНиП 2.02.01-83*.
      При выявлении подземных вод на обследуемом участке глубину выработок следует увеличить в соответствии с данными табл. 2, характеризующими минимальное расстояние Z между нормативной глубиной промерзания dfh и глубиной залегания подземных вод dw.

    3. Пески пылеватые и мелкие


  • Для определения относительной деформации морозного пучения по физическим характеристикам грунта необходимо установить:
      - гранулометрический состав грунта, классифицирующий его вид;
      - плотность грунта в сухом состоянии ?d ;
      - плотность твердых частиц грунта ?s ;
      - пластичность грунта: влажность на границе раскатывания (Wp ) и текучести (WL ,число пластичности Jp = WL - Wp );
      - расчётную предзимнюю влажность W в слое сезонного промерзания грунта;
      - глубину сезонного промерзания грунта dfh.
  • Пособие к СНиП 2.02.01-83
    Автор НИИОСП им. Герсеванова и др.

    Фрагменты главы 2. п.
      2.137. Сильнопучинистыми считаются пылевато-глинистые грунты (суглинки, супеси, глины) со степенью влажности Sr>0,9. или уровень подземных вод которых расположен у границы сезонного промерзания грунта. Крупнообломочные грунты с песчаным заполнителем, а также пески гравелистые, крупные и средние, не содержащие пылевато-глинистых фракций, относятся к непучинистым грунтам при любом положении уро­вня подземных вод; при водонасыщении в условиях замкнутого объема эти грунты относятся к группе слабопучинистых. Пучинистые свойства крупнообломочных грунтов и песков, содержащих пылевато-глинистые фракции, а также супесей при Ip < 0,02 определяются через показатель дисперсности D. Эти грунты относятся к непучинистым при D < 1, к пучинистым - при D ? 1. Для слабопучинистых грунтов показатель D изменяется от 1 до 5 (1 < D < 5). Значение D определяется по формуле


    Диаметры отдельных фракций определяются по их минимальным размерам, умноженным на коэффициент 1,4. За расчетный диаметр последней тонкой фракции принимается ее максимальный размер, деленный на коэффициент 1,4
    Пример. Определить степень морозостойкости природного кварцевого песка г. Надыма, коэффициент пористости e = 0,45 - 0,7. гранулометрический состав приведен в табл. 40.

    Таблица 40 - гранулометрический состав грунта.

    Размер частиц отдельных фракций, мм

    В соответствии с рекомендациями п. 2.137 определим средний размер частиц отдельных фракций
      d1 (O >0,1)=0,1x1,4=0,14 мм;
      d2 (O >0,05)=0,05x1,4=0,07 мм;
      d3 (O <0,05)=0,05/1,4=0,035 мм;
    По формуле (23) рассчитываем средний диаметр песка

    dср = ((1,0 - 0,1)/0,014 + (1-0,03)/0,007 + 0,03/0,0035) -1 = 1,2x10- -2 см.

    Показатель дисперсности согласно формуле (22) составит при e=0,45

    D= 1,85x10 -4 /[(1,2x10 -2 ) 2 x0,45] = 2,85

    D= 2,85 при e = 0,7 D = 1.83

    По расчету надымский песок относится к слабопучинистым грунтам (efn <0,035), что подтверждают опытные данные (efn = 0,012-0,025). Влияние гранулометрического и минералогического составов грунта на пучение

    Рекомендации по учету и предупреждению деформаций
    и сил морозного пучения грунтов
    Автор ПНИИИС

    Глава 3. п.
    1. Наибольший размер минеральных частиц, при котором ощутимо воздействие силового поля скелета грунта на пленочный механизм миграции воды, а следовательно, и на интенсивность его пучения, составляет около 0,1 - 0,07 мм. Все крупнозернистые грунты, состоящие из фракций крупнее 0,1 - 0,07 мм, при наличии высоких фильтрационных свойств, как правило, не способны удерживать воду и подвергаться пучению за счет миграционного влагонакопления.
      В условиях беспрепятственного оттока воды из замерзающего массива крупнообломочные грунты с песчаным заполнителем, пески гравелистые, крупные и средней крупности являются не морозоопасными. В условиях замкнутого объема, т.е. без свободного оттока воды из замерзающего массива, эти грунты не выходят за пределы слабопучинистых (εfh ? 3,5 см/м).
    2. Максимальная интенсивность пучения по гранулометрическому составу свойственна грунтам, дисперсность которых соответствует размеру минеральных частиц от 0,05 до 0,005 мм. Преобладание в составе грунта частиц указанного размера, номенклатурно представляющих фракции пыли, обеспечивает наиболее благоприятные условия криогенной миграции влага.
      Увеличение степени дисперсности частиц в пределах глинистых фракций (от 0,005 - 0,002 мм и менее) приводит к некоторому уменьшению удельного потока миграционной влаги в промерзающий грунт, что наиболее заметно проявляется с увеличением его плотности. В глинах наряду с ростом свободной энергии частиц возрастает и количество прочно связанной воды, не участвующей в процессах миграционного влагонакопления и пучения грунтов.
    3. С учетом осредненной степени дисперсности глинистых грунтов интенсивность пучения их номенклатурных видов при прочих равных гидротермических условиях возрастает в следующей очередности: глины (с монтмориллонитовой основой)

    Руководство по проектированию оснований и фундаментов на пучинистых грунтах

    Руководство по проектированию оснований и фундаментов на пучинистых грунтах

    НИИ оснований и подземных сооружений Госстроя СССР. Москва, 1972.
    «Рекомендации по проектированию оснований и фундаментов на пучинистых грунтах» составлены по результатам научных исследований и обобщения передового опыта фундаментостроения на пучинистых грунтах.
    В Рекомендациях изложены инженерно-мелиоративные, строитель.

    М. 1985. -31с. Настоящее руководство содержит основные положения по проектированию и расчету малозаглубленных фундаментов, возводимых на сезонно-промерзающих пучинистых грунтах-основаниях с учетом восприятия деформаций морозного пучения. Изложены методы выбора оптимальных конструкций схем фундаментов в зависимости от степени пу.

    ЦНИИЭПсельстрой. Москва, 1989г. -с.
    «Рекомендации» распространяются на проектирование фундаментов из коротких (длиной до 4 м) пирамидальных и буронабивных свай малоэтажных (до двух этажей включительно) сельских зданий, строящихся на слабо- и среднепучинистых грунтах при нормативной глубине промерзания не более 1,7 м.
    Пр.

    06.02.2011 в 18:13 383.5 Кб 24 раза

    Москва, СТРОЙИЗДАТ №9, 1979 г. - 39 с.
    Рекомендовано к изданию секцией Ученого совета по фундаментостроенню на мерзлых грунтах НИИОСП.
    Руководство составлено по результатам теоретических и экспериментальных исследований деформаций и сил морозного пучения грунтов и материалам обобщения передового опыта фундаментостроения.

    Москва, НИИОСП им. Герсеванова Госстроя СССР, 1981. —56 с.
    В Руководстве даны общие положения по проектированию и устройству фундаментов в вытрамбованных котлованах на просадочных грунтах. Приводятся требования по проектированию и расчету фундаментов в вытрамбованных котлованах, включая: столбчатых фундаментов, ленточных пре.

    К. Будивэльнык, 1990г. — 128с.

    В книге систематизированы физико-механические свойства подстилающих грунтов, характеристики основных инженерно-геологических типов пойменно-намывных оснований. Даны рекомендации по испытанию, проектированию и устройству оснований и фундаментов, обеспечивающие надежность и долговечность зд.

    М. НИИОСП им.Н.М.Герсеванова Госстроя СССР, 1978.
    Руководство составлено в развитие главы СНиП II-15-74 «Основания зданий и сооружений» и приводит рекомендации, детализирующие эти нормы проектирования по вопросам номенклатуры грунтов и методов определения расчетных значений их характеристик; принципов проектирования основан.

    Одесса, 1989 год, ОГАСА
    Алгоритм 8 - Расчет свайного фундамента из забивных железобетонных свай в просадочных грунтах.
    Алгоритм 9 - Расчет свайного фундамента из призматических свай в просадочных грунтах.
    Алгоритм 10 - Расчет призматических свай по прочности материала.
    Алгоритм 11 - Расчет свайного фундамента из.

    М. НИИОСП, 1980.
    Составлено к главе СНиП II-18-76 "Основания и фундаменты на вечномерзлых грунтах" и содержит вспомогательные материалы, детализирующие эти нормы, а также примеры расчета

    РУКОВОДСТВО ПО ПРОЕКТИРОВАНИЮ ОСНОВАНИЙ И ФУНДАМЕНТОВ НА ПУЧИНИСТЫХ ГРУНТАХ

    Выдержка из документа: РУКОВОДСТВО ПО ПРОЕКТИРОВАНИЮ ОСНОВАНИЙ И ФУНДАМЕНТОВ НА ПУЧИНИСТЫХ ГРУНТАХ РУКОВОДСТВО ПО ПРОЕКТИРОВАНИЮ ОСНОВАНИЙ И ФУНДАМЕНТОВ НА ПУЧИНИСТЫХ ГРУНТАХ

    ОРДЕНА ТРУДОВОГО КРАСНОГО ЗНАМЕНИ
    НАУЧНО-ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ ИНСТИТУТ ОСНОВАНИЙ И ПОДЗЕМНЫХ СООРУЖЕНИЙ ИМ. Н. М. ГЕРСЕВАНОВА
    (НИИОСП ИМ. Н. М. ГЕРСЕВАНОВА) ГОССТРОЯ СССР

    РУКОВОДСТВО
    ПО ПРОЕКТИРОВАНИЮ ОСНОВАНИЙ И ФУНДАМЕНТОВ НА ПУЧИНИСТЫХ ГРУНТАХ

    МОСКВА СТРОЙИЗДАТ 1979

    1. ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ

    2. ОСНОВНЫЕ ПОЛОЖЕНИЯ ПО ПРОЕКТИРОВАНИЮ

    3. ИНЖЕНЕРНО-МЕЛИОРАТИВНЫЕ МЕРОПРИЯТИЯ ПО СНИЖЕНИЮ ДЕФОРМАЦИИ ОТ ДЕЙСТВИЯ СИЛ МОРОЗНОГО ПУЧЕНИЯ ГРУНТОВ

    4. СТРОИТЕЛЬНО-КОНСТРУКТИВНЫЕ МЕРОПРИЯТИЯ ПРОТИВ ДЕФОРМАЦИИ ЗДАНИЙ И СООРУЖЕНИЙ ПРИ ПРОМЕРЗАНИИ И ПУЧЕНИИ ГРУНТОВ

    5. ТЕПЛОВЫЕ И ХИМИЧЕСКИЕ МЕРОПРИЯТИЯ ПРОТИВ ДЕЙСТВИЯ СИЛ МОРОЗНОГО ПУЧЕНИЯ

    6. МЕРОПРИЯТИЯ ПО ПРЕДОТВРАЩЕНИЮ ВЫПУЧИВАНИЯ НЕЗАГЛУБЛЯЕМЫХ И МАЛОЗАГЛУБЛЯЕМЫХ ФУНДАМЕНТОВ

    7. ТЕПЛОИЗОЛЯЦИОННЫЕ МЕРОПРИЯТИЯ ПО СНИЖЕНИЮ ГЛУБИНЫ ПРОМЕРЗАНИЯ ГРУНТОВ И НОРМАЛЬНЫХ СИЛ МОРОЗНОГО ВЫПУЧИВАНИЯ МАЛОЗАГЛУБЛЯЕМЫХ ФУНДАМЕНТОВ

    8. УКАЗАНИЯ К ПРОИЗВОДСТВУ СТРОИТЕЛЬНЫХ РАБОТ ПО НУЛЕВОМУ ЦИКЛУ

    9. МЕРОПРИЯТИЯ НА ПЕРИОД ЭКСПЛУАТАЦИИ ЗДАНИЙ И СООРУЖЕНИЙ ПО ЗАЩИТЕ ГРУНТОВ В ОСНОВАНИИ ОТ ИЗБЫТОЧНОГО ВОДОНАСЫЩЕНИЯ

    Руководство составлено по результатам теоретических и экспериментальных исследований деформаций и сил морозного пучения грунтов и материалам обобщения передового опыта фундаментостроения на пучинистых грунтах.

    Предназначено для инженерно-технических работников проектных и строительных организаций.

    ПРЕДИСЛОВИЕ

    Действие сил морозного пучения грунтов и выпучивания фундаментов ухудшает условия эксплуатации и укорачивает сроки службы зданий и сооружений, вызывает их повреждения и деформации конструктивных элементов, что приводит к большим ежегодным затратам на ремонт повреждений и наносит народному хозяйству значительный ущерб.

    В настоящем Руководстве приведены проверенные в практике строительства инженерно-мелиоративные, строительно-конструктивные, тепловые и термохимические мероприятия по борьбе с вредным влиянием морозного пучения грунтов на фундаменты зданий и сооружений, а также в кратком изложении даны указания по производству строительных работ по нулевому циклу и мероприятиям по предотвращению выпучивания незаглубляемых и малозаглубляемых фундаментов под малоэтажные каменные здания различного назначения и одноэтажные сборные деревянные дома в сельской местности.

    Наиболее часто встречающиеся повреждения фундаментов и разрушения конструкций надфундаментного строения зданий и сооружений от морозного пучения обусловлены следующими факторами: а) составом грунтов в зоне сезонного промерзания и оттаивания; б) состоянием природной влажности грунтов и условиями их увлажнения; в) глубиной и скоростью сезонного промерзания грунтов; г) конструктивными особенностями фундаментов и надфундаментного строения; д) степенью теплового влияния отапливаемых зданий на глубину сезонного промерзания грунтов; е) эффективностью мероприятий, применяемых против воздействия сил морозного выпучивания фундаментов; ж) способами и условиями производства строительных работ по нулевому циклу; з) условиями эксплуатационного содержания зданий и сооружений. Чаще всего эти факторы воздействуют на фундаменты суммарно при различном их сочетании, и бывает трудно установить действительную причину повреждений в зданиях.

    Как правило, результаты исследований взаимодействия промерзающего грунта с фундаментами, полученные по методу моделирования в лабораторных условиях, до сих пор не приносят позитивного эффекта при перенесении этих результатов в строительную практику, поэтому следует быть осмотрительнее с применением в природных условиях зависимостей, установленных в лаборатории.

    При проектировании следует принимать в расчет результаты многолетних стационарных экспериментальных данных по исследованию взаимодействия промерзающего грунта с фундаментами в природных условиях, а не за одну зиму, так как климатические условия по отдельным годам с аномальными отклонениями не являются характерными для средней зимы данной местности.

    Рекомендуемые в данном Руководстве противопучинные мероприятия могут применяться как для полного исключения деформаций от морозного выпучивания фундаментов, так и для частичного их снижения.

    Инженерно-мелиоративные мероприятия в принципе являются коренными, поскольку они обеспечивают осушение грунтов в зоне нормативной глубины промерзания грунтов и снижение степени увлажнения слоя грунта на глубине 2-3 м ниже глубины сезонного промерзания. Это мероприятие возможно осуществить практически не для всех грунтовых и гидрогеологических условий, и тогда следует применять его только как уменьшающее деформацию грунта при промерзании в сочетании с другими мероприятиями.

    Строительно-конструктивные мероприятия против сил морозного выпучивания фундаментов направлены в основном на приспособление конструкций фундаментов и частично надфундаментного строения к действующим силам морозного пучения грунтов и к их деформациям при промерзании и оттаивании (например, выбор типа конструкций фундаментов, глубина их заложения в грунт, жесткости конструкций надфундаментного строения, величин нагрузки на фундаменты, заанкеривание фундаментов в грунтах, залегающих ниже глубины промерзания и многие другие конструктивные приспособления).

    Рекомендуемые в Руководстве конструктивные мероприятия приведены только в самых общих формулировках без надлежащей конкретизации, как, например, толщина слоя песчано-гравийной или щебеночной подушки под фундаментами при замене пучинистого грунта непучинистым, толщина слоя теплоизолирующих покрытий во время строительства и на период эксплуатации и др.; более детально даны рекомендации по размерам засыпки пазух непучинистым грунтом и по размерам теплоизоляционных подушек в зависимости от глубины промерзания грунтов и местного опыта строительства.

    Расчеты фундаментов на устойчивость под действием сил морозного выпучивания, а также расчеты по конструктивным мероприятиям не являются обязательными для всех конструкций, применяемых в фундаментостроении, поэтому нельзя считать эти мероприятия универсальными по борьбе с вредным влиянием морозного пучения грунтов во всех случаях.

    Тепловые и химические мероприятия являются коренными как по полному исключению деформаций от морозного пучения, так и по снижению сил морозного выпучивания и величин деформации фундаментов при промерзании грунтов. Они включают в себя применение рекомендуемых теплоизоляционных покрытий на поверхности грунта вокруг фундаментов, теплоносителей для обогрева грунтов и химических реагентов, понижающих температуру смерзания грунта с фундаментом и снижающих касательные силы сцепления мерзлого грунта с плоскостями фундаментов.

    При обогреве грунт не будет иметь отрицательную температуру, что исключает его промерзание и морозное пучение.

    При обработке грунта химическими реагентами, хотя грунт потом имеет отрицательную температуру, он не замерзает, поэтому также исключается промерзание и морозное пучение.

    При назначении противопучинных мероприятий необходимо учитывать значимость зданий и сооружений, особенности технологических процессов производства и условия эксплуатационного режима, грунтовые и гидрогеологические условия, а также климатические характеристики данного района. При проектировании фундаментов на пучинистых грунтах следует отдавать предпочтение таким мероприятиям, которые наиболее экономичны и эффективны в данных условиях.

    Изложенные в данном Руководстве мероприятия по борьбе с деформациями зданий и сооружений под действием сил морозного пучения грунтов помогут строителям повысить качество строящихся объектов, обеспечить устойчивость и долговечную эксплуатационную пригодность зданий и сооружений, исключить случаи удлинения сроков строительства, обеспечить ввод зданий и сооружений в промышленную эксплуатацию в плановые сроки, снизить непроизводительные разовые и ежегодно повторяющиеся расходы на ремонт и восстановление поврежденных силами морозного пучения зданий и сооружений.

    Руководство составлено доктором техн. наук М. Ф. Киселевым.

    Все замечания по тексту Руководства и предложения об улучшении просьба присылать в НИИ оснований и подземных сооружений Госстроя СССР по адресу: 109389, Москва, 2-я Институтская ул. д. 6.

    1. ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ

    1.1. Данное Руководство предназначено для проектирования и строительства фундаментов зданий, промышленных сооружений и различного специального и. технологического оборудования на пучинистых грунтах.

    Примечание. Рекомендации Руководства по противопучинным мероприятиям не распространяются на площадки, где сезонное промерзание грунтов сливается с вечномерзлым грунтом.

    1.2. Руководство разработано в соответствии с основными положениями глав СНиП по проектированию оснований и фундаментов зданий и сооружений и оснований и фундаментов зданий и сооружений на вечномерзлых грунтах.

    1.3. Пучинистыми (морозоопасными) грунтами называются такие грунты, которые при промерзании обладают свойством увеличивать свой объем при переходе в мерзлое состояние. Изменение объема грунта обнаруживается в природных условиях в поднятии в процессе промерзания и опускании при оттаивании дневной поверхности грунта. В результате этих объемных изменений происходят, деформации и наносят повреждения основаниям, фундаментам и надфундаментному строению зданий и сооружений.

    1.4. В зависимости от гранулометрического состава грунта, его природной влажности, глубины промерзания и уровня стояния грунтовых вод грунты, склонные к деформациям при промерзании, по степени морозной пучинистости подразделяются на: сильнопучинистые, среднепучинистые, слабопучинистые и практически непучинистые.

    1.5. Подразделения грунтов по степени морозной пучинистости в зависимости от изменяющегося во времени уровня грунтовых вод и показателя консистенции IL приняты по табл. 1 прил. 6 главы СНиП по проектированию оснований и фундаментов зданий и сооружений. Природную влажность грунтов на период эксплуатации при проектировании необходимо корректировать по пп. 3.17-3.20 упомянутой выше главы СНиП.

    1.6. Основанием для установления степени пучинистости грунтов должны служить материалы гидрогеологических и грунтовых изысканий (состав грунта, его природная влажность и уровень стояния грунтовых вод, которые могут охарактеризовать участок застройки на глубину не менее удвоенной нормативной глубины промерзания грунта, считая от планировочной отметки).

    В практике проектирования оснований и фундаментов часто встречаются большие затруднения при оценке грунтов по степени их морозной пучинистости на основании имеющихся материалов инженерно-геологических изысканий, так как обычно слой сезонного промерзания не считается основанием для фундаментов и для него не определяются необходимые характеристики грунта. Если же первые 1,5-2 м в инженерно-геологических материалах охарактеризованы только как «растительный слой» или же как «почва серая», то при отсутствии уровня грунтовых вод близко к слою промерзания не представляется возможности установить степень пучинистости грунтов. При отсутствии характеристик промерзающего слоя грунта надо провести отдельно дополнительные изыскания на стройплощадке, желательно под каждое стоящее здание.

    1.7. Проектирование оснований и фундаментов зданий и сооружений на пучинистых грунтах должно осуществляться с учетом:

    Рекомендации по проектированию и расчету малозаглубленных фундаментов на пучинистых грунтах

    Рекомендации по проектированию и расчету малозаглубленных фундаментов на пучинистых грунтах

    PROEKTIA.ru - это образовательный ресурс для начинающих и профессиональных проектировщиков специальности ПГС (строительство) и студентов строительных вузов. Материалы нормативных документов, законов, приведенные на сайте, взяты из открытых источников, являются собственностью их авторов, объектами общественного достояния или свободно распространяемыми материалами государственной значимости. Нормативные документы, приведенные на сайте, не имеют статуса официального издания, и представлены для ознакомления и сугубо личного некоммерческого использования. PROEKTIA.ru не претендует на права интеллектуальной и иных видов собственности за исключением материалов, созданных непосредственно авторами ресурса. Отказ от ответственности: PROEKTIA.ru не несет ответственность за материалы, мнения и иную информацию, публикуемую пользователями ресурса в виде отзывов, комментариев и статей, а также информацию, хранящуюся вне серверов ресурса. PROEKTIA.ru не несет ответственность за последствия использованной посетителями информации, размещенной на сайте. Проект не является коммерческим.

    Копирование и публикация материалов сайта PROEKTIA.ru без указания ссылки на данный ресурс воспрещены. Если Вы являетесь обладателем прав на материал, размещенный на нашем сайте, и не хотели бы, чтобы данная информация распространялась без Вашего согласия, напишите нам, используя любой способ связи в разделе Контакты. и данный материал — при подтверждении авторства — будет удален.

  • Oтзывы

  • Как сделать фундамент на пучинистых грунтах

    Как сделать фундамент на пучинистых грунтах

    Как сделать фундамент на пучинистых грунтах

    По всей России грунты с высоким содержанием глины распространены очень широко. Зимой, когда температура падает до отметок ниже нуля, объем жидкости в земле увеличивается и грунт «вспучивается». Ущерб от вспучивания и скорость разрушения дома зависят от фундамента и погодных условий. В лучшем случае, приехав на следующий год на новую дачу, Вы не сможете открыть дверь из-за того, что конструкция серьезно деформировалась, в худшем – обнаружите серьезные конструктивные нарушения. Единственная возможность избежать действия вспучивания – правильная закладка фундамента, который сможет длительное время сопротивляться повышенным нагрузкам.

    Почему и как происходит вспучивание

    При неправильной закладке или неверно выбранном типе фундамента вспучивание начинает разрушать здание довольно быстро. Чем мягче погодные условия, тем медленнее будет действовать сила сжатия и расширения почвы, в сильно пучинистой почве фундаменту придется выдерживать вертикальные изменение уровня грунта до 35 см и горизонтальную нагрузку до 5 т на 1 м2. На подверженность почвы вспучиванию напрямую влияют несколько факторов:

    • состав почвы В наибольшей степени вспучиванию подвержены глинистые почвы (глинки, суглинки, супеси), в меньшей – песчаные. Чем выше в почве содержание глины, тем больше будет морозное вспучивание. В глине много закрытых пор, которые хорошо удерживают влагу, песок, напротив, влагу практически не задерживает;
    • также важна насыщенность грунта водой. По этой причине глинистые, но сухие почвы, меньше подвержены вспучиванию, чем смешанные, но влажные. Содержание влаги в грунте определяется уровнем грунтовых вод на период замерзания земли;
    • температурный режим влияет на глубину и длительность периода промерзания почвы.

    Все негативные явления, связанные с температурными колебаниями, затрагивают ограниченный слой почвы до уровня промерзания. Определить этот уровень (ГПГ – глубина промерзания почвы) легко по специальной карте, посмотреть одну из них можно здесь. Также можно обратиться к СНиП, в которых приведена таблица нормативных глубин промерзания грунта, определяющая минимальную глубину закладки фундамента. Следует учитывать, что в картах и таблице дана очень примерно и с запасом в 20-40%, для грунта, не покрытого снегом и при самых низких средних температурах. Фактическая глубина промерзания намного меньше, особенно если дом будет в холодное время года отапливаться. Поэтому особой опасности в заглублении фундамента на чуть меньшую глубину не несет.

    Типы фундаментов для пучинистого грунта

    Свайный фундамент отлично подойдет для пучинистого грунта

    Поэтому у проблемы вспучивания есть несколько основных решений:
    1. Углубление фундамента ниже ГПГ дает конструкции дополнительную прочность. Но следует учитывать, что заглубленный фундамент свайного типа хорошо противостоит вертикальным нагрузкам, но при значительных горизонтальных может показать себя намного хуже. Углубленный фундамент подходит при строительстве как небольших, так и тяжелых капитальных строений. Для фундамента используются либо винтовые сваи, либо заливаемый на месте железобетон (последнее – более эффективное решение), гидроизоляцией для железобетонной сваи служит слой рубероида, который укладывают перед заливкой в пробуренную для сваи скважину. Для небольших строений (беседок, деревянных хозяйственных построек) подойдет простой фундамент на основании из кирпичных столбов – это самый экономичный вариант;

    Процесс замены грунта на участке

  • Можно заменить нужный объем грунта неподверженным вспучиванию крупным песком или аналогичным материалом. Для замены грунта роется котлован глубиной ниже ГПГ, его дно покрывается утрамбованным песком или пескогравием, затем — слоем гидроизоляции, поверх которого уже засыпается удобный для фундамента грунт. Замена почвы дороже закладки углубленного фундамента, требует большого объема земляных работ, но позволяет окончательно решить проблему вспучивания;

    Схема возведения фундамента на пучинистых грунтах

  • Легкие конструкции на пучинистом грунте часто строятся на армированной плите или малозаглубленном ленточном фундаменте (более сложная и дорогая конструкция, в которой железобетон укладывается по контуру здания и окружается песком и водонепроницаемым покрытием). Подобный тип малозаглубленного фундамента имеет существенный плюс – нагрузка очень эффективно распределяется по всей конструкции здания, минус – малозаглубленный фундамент подойдет только для нетяжелого деревянного дома;

    Процесс гидроизоляции и утепления фундамента

  • Еще один вариант – не позволять фундаменту промерзать вместе с почвой. Для этого его можно утеплить, создав достаточный слой теплоизоляции: по периметру здания укладывается слой пенополиуретана, пенополистирола или керамзита. Пирог изоляционного слоя состоит из утрамбованного песка, используемого в качестве подложки, собственно, утеплителя и гидроизоляционного слоя. Толщина изоляции должна быть равна ГПГ;
  • Если дополнить меры по утеплению фундамента созданием дренажной системы, можно значительно снизить уровень грунтовых вод и промерзания грунта. Дренажная канава, проложенная по периметру фундамента на глубине его закладки, будет собирать из почвы влагу и отводить ее ниже. Второй вариант устройства дренажной системы – дренажные скважины, пробуренные по периметру дома на расстоянии 2-3 метров.

    Дренажная система позволит защитить фундамент

    Из приведенных выше решений самое экономичное – утепление фундамента и устройство дренажной системы, самое дорогое и эффективное – замена грунта под фундаментом. Провести дренажную систему и утеплить фундамент можно и самостоятельно, но в этом случае необходимо внимательно изучить теплоизоляционные свойства выбранного материала и правильно разместить слой гидроизоляции.

    Противостоять вспучиванию грунта в некоторых районах страны очень сложно, заглублением и армированием фундамента не обойтись. Универсального и недорого решения не существует, но современные технологии предлагают множество решений проблемы деформации зданий из-за вспучивания: от эффективных утепляющих материалов до сложной конструкции ленточного фундамента. Оптимальное решение в каждом случае придется выбирать самостоятельно, сравнив материальные и временные затраты в конкретных условиях.