- •Универсальный фундамент Технология тисэ введение
- •Из дачной жизни
- •Из опыта
- •Что общего межу медициной и строительством?
- •Часть I. Фундаменты и бетонирование. Обзор
- •Глава 1. Грунты и основания
- •1.1. Общие сведения о грунтах
- •1.2. Грунтовые воды
- •На заметку застройщику
- •Из дачной жизни
- •1.3. Расчет фундамента
- •Вопрос застройщика
- •Это следует учитывать
- •Всемирное потепление и глубина промерзания
- •Пример расчета фундамента по несущей способности грунта
- •На заметку застройщику
- •Из городской жизни
- •Из практики тисэ
- •Это было в Санкт–Петербурге
- •Как можно уменьшить изгибную жесткость дома
- •1.4. Подготовка оснований
- •1.4.1. Осушение участка застройки
- •1.4.2. Устройство грунтовых подушек
- •1.4.3. Уплотнение грунтов
- •1.4.4. Закрепление грунтов
- •1.5. Динамика пучинистых грунтов
- •Из опыта
- •Из практики
- •Глава 2. Типовые фундаменты
- •2.1. Схемы фундаментов
- •Из жизни
- •2.2. Связь конструкции фундамента с грунтовыми условиями
- •2.2.1. Инженерно–геологические и гидрогеологические условия
- •2.2.2. Особенности возводимого и смежного сооружений
- •Из городской жизни.
- •2.2.3. Способ производства работ при рытье котлована и возведении фундамента
- •2.2.4. Иные факторы, влияющие на глубину закладки фундамента
- •2.2.5. Фундамент по технологии тисэ
- •Внимание!
- •2.3. Незаглубленный фундамент
- •Внимание!
- •2.4. Мелкозаглубленный фундамент
- •Застройщик почти построил дом и пришёл за советом…
- •2.5. Заглубленный фундамент
- •Внимание!
- •Из опыта "строителей"
- •Внимание!
- •Для справки
- •Внимание! Распространенная ошибка!
- •Для тех, кто строит дом по готовому проекту
- •2.6. Устройство подвала
- •Внимание!
- •Из практики речного флота
- •Из практики индивидуального застройщика
- •Это интересно
- •Из строительной практики
- •2.7. Отмостка
- •Полезно знать.
- •Внимание!
- •Глава 3. Бетон и бетонирование
- •3.1. Общие сведения о бетонах
- •3.2. Цемент
- •3.3. Заполнители для бетонов
- •Хранение материалов
- •3.4. Состав бетонной смеси и свойства бетона
- •Внимание! Высолы
- •3.5. Состав и свойства пескобетона
- •Львович к. Песчаный бетон: родина — Россия. — м.: ниижб. Стройинформ, 2001.
- •Между прочим…
- •Афанасьев а. А. Бетонные работы. М.: Высшая школа, 1991.
- •Внимание
- •3.6. Приготовление бетонной смеси
- •3.7. Уход за созревающим бетоном
- •3.8. Армирование железобетонных конструкций
- •Немного истории
- •Немного "сопромата"
- •Внимание!
- •Это интересно
- •Часть 2. Фундаменты по технологии тисэ глава 4. О технологии тисэ
- •Из письма
- •Глава 5. Подготовка к созданию фундамента
- •5.1. Планировочное решение участка
- •Из жизни
- •5.2. Разбивка опор
- •Сказочные возможности опор тисэ
- •5.3. Подготовка участка
- •5.4. Устройство обноски
- •Внимание!
- •Глава 6. Создание фундаментных опор
- •6.1. Фундаментный бур тисэ–ф
- •Внимание
- •6.2. Бурение скважины
- •Из личного опыта
- •Внимание
- •6.3. Бетонирование опоры
- •Внимание!
- •Глава 7. Устройство ростверка
- •7.1. Конструктивные особенности
- •Внимание! Распространенная ошибка
- •7.1. Устройство опалубки
- •7.3. Армирование и бетонирование
- •Из личного опыта
- •7.4. Фундамент после бетонирования
- •Ошибочное мнение
- •На заметку экономным застройщикам
- •7.5. Утепление ростверка
- •Застройщик, не забудь!
- •Глава 8. Механизация фундаментных работ
- •Из интернет–письма
- •Глава 9. Особые случаи возведения фундамента
- •9.1. Строительство на склоне
- •Внимание!
- •Это Вы можете…
- •9.2. Комбинированный фундамент
- •9.3. Фундамент около смежного строения
- •9.4. Фундамент в условиях вечной мерзлоты Из почты
- •9.5. Повышенная сейсмичность региона Из газеты "Строительный эксперт", декабрь 1998 г., №23
- •Это интересно
- •Это не фундамент, но…
- •9.6. Восстановление фундамента под существующим домом
- •Глава 10. Подвалы
- •10.1. Возведение стен по технологии тисэ
- •10.2. Особенности возведения подвалов по тисэ
- •Глава 11. Фундаменты под вспомогательные строения
- •11.1. Легкие ограждения
- •Распространенная ошибка
- •Ошибка в бетонировании
- •11.2. Навесные ограждения на каменных столбах
- •Внимание!
- •11.3. Каменное ограждение
- •11.4. Создание подпорных стенок
- •11.5. Возведение зданий с протяженными стенами
- •11.6. Гаражные постройки и мастерские
- •Вопрос застройщика
- •Выводы и рекомендации
- •Список литературы
Это следует учитывать
— при постоянном проживании грунт под домом зимой прогревается и расчетную глубину промерзания можно уменьшить на 15…20%;
— для мелких и пылеватых песков и супесей значение глубины промерзания следует увеличить в 1,2 раза.
Разумеется, реальная глубина промерзания несколько меньше, чем расчетная. Но на то она и расчетная, чтобы избежать возможных разрушений дома при самых неудачных стечениях обстоятельств, предложенных погодой.
Всемирное потепление и глубина промерзания
Застройщики, решившие учесть общее потепление климата и на этом основании смягчить требования к заглублению фундамента и к утеплению стен, не совсем правы.
Крещенские морозы, накрывшие всю территорию России в январе 2006 г., держали температуру на 15…20°С ниже среднестатистической отметки, напрягая энергетиков и владельцев частных домов.
Технология ТИСЭ возведения столбчато–ленточного фундамента и трехслойных стен без "мостков холода" дает возможность сохранить высокие эксплуатационные характеристики индивидуального жилья в подобных климатических условиях.
Уровень грунтовых вод (hw) — положение зеркала грунтовых вод относительно уровня грунта в условно отрытом котловане (скважине).
Сжимаемая толща грунта — деформируемая часть грунта, воспринимающая нагрузку от фундамента.
Очевидно, что чем меньше глубина заложения фундамента, тем меньше стоимость строительства. Желание снизить затраты на возведение фундамента ведет к стремлению поднять подошву фундамента к поверхности грунта. Вместе с тем верхние слои грунта не всегда могут удовлетворять требованиям, предъявляемым к основанию сооружения: они имеют недостаточную и неравномерную прочность, подвержены пучинистым явлениям, чем способны вызвать разрушение фундамента и самого строения.
Проектирование фундамента связано не только с выбором его конструкции и глубины заложения, но и с определением его геометрических параметров, главным из которых является площадь подошвы фундамента. Именно этот параметр окажет решающее влияние на "поведение" строения в процессе его эксплуатации. Недостаточная площадь опоры приведет к недопустимой просадке сооружения, а неравномерность просадки под ним — к разрушению возведенного строения. Излишне большая площадь подошвы напрямую ведет к увеличению расхода материалов и затрат, расходуемых на возведение фундамента.
Определиться с требуемой площадью подошвы фундамента можно через проведение проектировочных расчетов. В строительной практике предусмотрено выполнение расчетов фундамента по двум группам предельных состояний: по несущей способности основания и по допустимым деформациям сооружений. Если первый расчет позволяет определить площадь подошвы фундамента, то второй даст возможность избежать разрушения самого дома от неравномерности в осадке фундамента.
Расчет фундамента по несущей способности основания (информация для любознательных застройщиков)
Целью расчета оснований по несущей способности является оценка прочности и устойчивости грунта–основания под подошвой фундамента от воздействия эксплуатационных нагрузок.
Восприятие нагрузки фундаментом сопровождается его осадкой, которая обусловлена уплотнением грунта и потерей его устойчивости, характеризуемой деформационными сдвигами слоев. Величина осадки (δ) зависит не только от прочностных характеристик грунта, но и от значения прилагаемого усилия (F) (рис. 15), как у пружины, величина сжатия которой зависит от её жесткости и от приложенной силы.
Рис. 15. График зависимости осадки фундамента от нагрузки
На графике можно выделить типичные участки, характеризующие деформационно–напряженные процессы, проходящие в основании и сопровождающиеся перемещением и уплотнением грунта (рис. 16):
OA — фаза упругих деформаций (рис. 16, а);
АБ — фаза уплотнения и местных сдвигов (рис. 16, б);
БВ — фаза сдвигов и начало бокового уплотнения (рис. 16, в);
ВГ — фаза выпора (рис. 16, г);
ГД — фаза преобладающего бокового уплотнения (рис. 16, д).
Рис. 16. Схема развития деформаций и перемещений грунта: А — фаза упругих деформаций; Б — фаза уплотнения и местных сдвигов; В — фаза развития сдвигов и начало бокового уплотнения; Г — фаза выпора; Д — фаза преобладающего бокового уплотнения; 1 — нагрузка; 2 — фундамент; 3 — зона упругих деформаций; 4 — зона сдвиговых деформаций; 5 — выпор грунта; 6 — ядро уплотненного грунта; 7 — зона бокового уплотнения
Наиболее востребованные фазы работы основания, которые используются в условиях строительства — OA, АБ и начальная часть фазы БВ, где преобладающими являются упругие деформации основания. Каждому типу фундамента соответствует своя фаза деформаций:
OA — для фундамента в виде плит, где давление на грунт невелико;
АБ — ленточный мелкозаглубленный фундамент;
АБ (конец) и БВ — столбчатый фундамент.
Остальные фазы работы основания (ГД) реализуются в основном при создании свайных фундаментов, применяемых в индустриальном строительстве (забивные сваи).
При возведении столбчато–ленточного фундамента по технологии ТИСЭ уровень напряжений в основании достаточно высок: задействуются вторая половина фазы АБ, фаза БВ и даже ВГ. Работа основания в широком диапазоне упругих деформаций обеспечивает "мягкое" восприятие нагрузки от веса возведенного строения.
Расчет оснований по несущей способности (для фаз OA, АБ, начало БВ) выполняют через определение требуемой площади подошвы фундамента по следующей формуле:
S>γnF/γcRo, где
S — площадь подошвы фундамента (см2);
F — расчетная нагрузка на основание (общий вес дома, в том числе фундамент, полезная нагрузка, снеговой покров…) (кг);
γn = 1,2 — коэффициент надежности;
γc — коэффициент условий работы имеет следующие величины:
1.0 — глина пластичная, сооружение жесткой конструкции (каменные стены);
1.1 — глина пластичная, сооружения нежесткой конструкции (деревянные или каркасные стены) и жесткой конструкции длинные, с соотношением длины к высоте больше 4;
1.2 — глина слабопластичная, пески пылеватые маловлажные, строения нежесткие и жесткие короткие с соотношением длины к высоте меньше 1,5;
1.2 — крупный песок, строения жесткие длинные;
1.3 — пески мелкие, сооружения любой жесткости;
1.4 — крупный песок, сооружения нежесткие и жесткие длинные;
Ro — условное расчетное сопротивление грунта основания для фундаментов
с глубиной заложения 1,5…2 м (определяется по таблицам 4…8).
Таблица 4. Расчетные сопротивления Ro крупнообломочных грунтов
Таблица 5. Расчетные сопротивления RQ песчаных грунтов
Таблица 6. Расчетные сопротивления RQ непросадочных глинистых грунтов
Расчетное сопротивление глинистых грунтов и его влажность существенно зависят от пористости грунта ε (отношение объема пор к объему твердых частиц). Для новичка в строительстве этот показатель оценить в реальных условиях достаточно сложно, т. к. извлеченный грунт в свободном состоянии уже не обладает теми показателями, какие он имел на глубине, находясь под давлением.
Автором предложено связать пористость, а следовательно, и несущую способность грунта с глубиной его заложения в зависимости от того, по какую сторону границы промерзания находится подошва фундамента.
Любой грунт при увлажнении проседает и уплотняется. В процессе своего существования пучинистый грунт, расположенный ниже глубины промерзания, уплотняется до состояния "дальше некуда". Ничто не меняет это состояние в течение многих и многих десятков и сотен лет. В то же время грунт, находящийся выше глубины промерзания, постоянно насыщается влагой и при сезонном промораживании увеличивается в объеме. Влага, находящаяся в порах, увеличивает объем этих пор на 10%. Таким образом, грунт, находящийся выше границы промерзания, ежегодно "встряхивается", становясь пористым. Глинистый грунт, находящийся ниже глубины промерзания, обладает минимальной (ε = 0,3) пористостью и максимальной прочностью.
Просадочные глинистые грунты в сухом состоянии имеют повышенную пористость и вместе с тем обладают высокой механической прочностью, обусловленной сильными структурными связями (табл. 7).
Таблица 7. Расчетные сопротивления RQ просадочных глинистых грунтов природного сложения
Таблица 8. Расчетные сопротивления RQ насыпных грунтов
После механического уплотнения просадочных грунтов природного сложения (трамбование) происходит разрушение жесткого каркаса и потеря прочности:
— прочность сухой супеси — 2,0…2,5 кг/см2;
— прочность сухого суглинка — 2,5…3,0 кг/см2.
Большему значению расчетного сопротивления насыпных грунтов соответствуют крупные, средние и мелкие пески, шлаки…
Меньшему значению — пески пылеватые, супеси, суглинки, глины и золы.