Библиотека домашнего мастера - Современные работы по закладке фундамента. Виды работ, материалы, технологии

• при степени влажности просадочных грунтов в основании фундаментов G > 0,7;

• необходимости получения в основании фундаментов уплотненного слоя толщиной более 3,03,5 м;

• отсутствии механизмов для уплотнения тяжелыми трамбовками;

• наличии рядом с площадкой строительства существующих зданий, сооружений и инженерных коммуникаций на расстоянии не менее 10,0–15,0 м.

• необходимая толщина грунтовой подушки определяется, как правило, из условия полного устранения просадочных свойств грунтов в пределах деформируемой зоны.

Для малоэтажных зданий (до двух этажей) грунтовую подушку можно принимать, как правило, толщиной 50 см.

Размеры грунтовых подушек под фундаментами зависят от размеров фундаментов, их конфигурации и т. д.

Ширина грунтовых подушек поверху в этих случаях должна быть не менее чем на 0,6 м больше ширины фундамента, а понизу не менее чем на 0,4 м.

При необходимости создания сплошного маловодопроницаемого экрана грунтовые подушки устраиваются в пределах всего здания или сооружения. Размеры грунтовых подушек в этом случае назначаются исходя из условия отвода аварийных вод за пределы деформируемой зоны в основании фундаментов и должны выступать в стороны от наружной грани фундаментов на ширину не менее 1,0 м.

Выбор грунта для устройства грунтовых подушек производится в основном в зависимости от местных грунтовых условий и целевого назначения применения подушек.

При возведении грунтовых подушек с целью создания сплошного маловодопроницаемого экрана необходимо применять лессовидные глины и суглинки, так как в этом случае достигается наибольшая их водонепроницаемость.

Дренирующие материалы (песок, шлак и др.) для устройства грунтовых подушек допускается применять только на площадках с I типом грунтовых условий по просадочности.

Грунтовые подушки должны устраиваться из однородных грунтов оптимальной влажности. Уплотнение грунта в грунтовых подушках производится трамбованием или укаткой.

При устройстве грунтовых подушек с целью ликвидации просадочных свойств основания под фундаментами плотность грунта (объемный вес скелета) должна быть не менее 1,6 тс/м³ и не менее величины, при которой просадка грунта исключается, а при устройстве подушек с целью создания сплошного водонепроницаемого экрана – не менее 1,7 тс/м³.

Устройство фундаментов в вытрамбованных котлованах

Особенность метода возведения столбчатых фундаментов в вытрамбованных котлованах (рис. 22) состоит в том, что котлованы под отдельные фундаменты не отрываются, а вытрамбовываются на необходимую глубину трамбовкой весом 1,7–7,0 т, падающей с высоты 6,0–8,0 м по направляющей штанге. После этого в вытрамбованный котлован заливается монолитный бетон (без опалубки) или устанавливается сборный фундамент, имеющий форму и размеры котлована.

Вытрамбовывание котлованов выполняется тяжелыми трамбовками, с помощью которых образуется котлован заданной формы и глубины, с уплотненным грунтом под котлованом и его наклонными стенками.

Фундаменты в вытрамбованных котлованах применяются на площадках с I типом грунтовых условий по просадочности при:

• наличии рядом с площадкой строительства существующих зданий, сооружений и инженерных коммуникаций на расстоянии не менее 10,0–15,0 м;

• малоэтажном (до двух этажей) строительстве;

• степени влажности грунта G <= 0,7 и плотности скелета грунта ?_ск < 1,6 тс/м³.

Отметки планировки котлованов под здания и сооружения для вытрамбовывания отдельных котлованов под столбчатые фундаменты принимаются исходя из необходимости срезки насыпного и растительного слоя грунта, содержащего органических включений более 5 %.

Столбчатые фундаменты в вытрамбованных котлованах выполняются, как правило, монолитными.

Размеры и глубина вытрамбованных котлованов назначаются в соответствии с размерами и глубиной заложения фундаментов, определяемых расчетом.

h_k – глубина котлована;

b_ср – среднее значение ширины котлована;

h_упл – 1,5b_ср,

где h_упл – толщина уплотненной зоны в основании фундамента в вытрамбованном котловане;

D = 2b_ср,

где D – ширина уплотненной зоны.

Минимальное расстояние в осях между вытрамбованными котлованами должна быть не менее 2b_ср.

Уплотнение оснований грунтовыми сваями

Глубинное уплотнение просадочных грунтов грунтовыми сваями осуществляется путем устройства скважин с созданием вокруг них уплотненных зон и последующим заполнением скважин грунтом с уплотнением.

Глубинное уплотнение просадочных грунтов грунтовыми сваями выполняется с целью:

• устранения просадочных свойств грунтов в пределах просадочной толщи;

• создания в основании зданий и сооружений сплошного маловодопроницаемого экрана из уплотненного грунта;

• устройства противофильтрационных завес из уплотненного грунта.

Уплотнение грунтовыми сваями целесообразно применять при влажности просадочных грунтов, близкой к оптимальной, и степени влажности не более G <= 0,75, отсутствии слоев и прослоек плотных грунтов, песков, маловлажных супесей, линз переувлажненных грунтов со степенью влажности более G > 0,75, а также верховодки, при толщине просадочного слоя грунта от 10 до 24 м.

Параметры глубинного уплотнения просадочных грунтов грунтовыми сваями (количество, шаг, размеры свай и т. п.) должны назначаться из условия достижения требуемой плотности грунтов основания, при которой полностью устраняется просадка грунта от его собственного веса и от нагрузки, передаваемой фундаментами, а размеры уплотняемой площадки в плане – исходя из условия обеспечения несущей способности уплотненного массива и подстилающего его грунта при возможной просадке окружающего грунта природной структуры.

Диаметры скважин для грунтовых свай принимаются равными:

• при пробивке станками ударно-канатного бурения d = 0,5 м;

• при использовании энергии взрыва d = 0,4 м.

Скважины располагаются на расстоянии «l» (в осях), при котором уплотненные зоны смыкаются, образуя массив уплотненного грунта толщиной, превышающей на 2,5d глубину проходки скважин.

За счет частичного выпирания грунта верхняя часть уплотненного массива, называемого буферным слоем «h_б», разуплотняется, поэтому перед закладкой фундаментов этот слой снимается или доуплотняется. Доуплотнение буферного слоя осуществляется тяжелыми трамбовками на глубину не менее 1,5 м.

Толщина буферного слоя принимается равной hб = K_б x d, где К_б – коэффициент пропорциональности, принимаемый равным по опытным данным:

• для супесей К_б = 4;

• для суглинков К_б = 5;

• для глин К_б = 6.

Уплотнение грунтовыми сваями выполняется в котлованах размерами на 3,0 м большими в каждую сторону размеров уплотняемой площади. Отметка дна котлованов назначается с учетом последующей частичной срезки буферного слоя из расчета, чтобы оставшаяся толщина его не превышала 1,5 м. Частичная срезка буферного слоя производится с недобором на 20 см до отметки заложения фундаментов.

Площадь уплотняемого основания должна превышать площадь подошвы фундамента за счет полосы, выступающей за его пределы по периметру, на величину, равную:

• при I типе грунтовых условий по просадочности – 0,2b, но не менее 0,8 м, а для отдельно стоящих сооружений с высоким расположением центра тяжести (дымовые трубы, водонапорные башни и т. п.) – не менее 0,3b (где b – меньшая сторона прямоугольного или диаметр круглого фундамента);

• при II типе грунтовых условий по просадочности – не менее 0,2 Н_пр (где Н_пр – просадочная толща грунта).

Ширина уплотнения целых площадок принимается:

• при I типе грунтовых условий по просадочности – 0,2Н_у (где Н_у – глубина уплотнения);

• при II типе грунтовых условий по просадочности – не менее 0,5Н_пр.

Грунтовые сваи в уплотняемом основании следует размещать в шахматном порядке – по вершинам равностороннего треугольника (рис. 24).

Независимо от полученного по расчету числа грунтовых свай число рядов их по длине и ширине фундамента должно быть не менее трех. Первый ряд грунтовых свай располагается от границы уплотняемой площадки основания на расстоянии, равном 0,5l (где l – расстояние между осями грунтовых свай, определенное расчетом).

Во всех случаях число грунтовых свай непосредственно под фундаментами колонн здания или сооружения должно быть не менее восьми.

При уплотнении просадочных грунтов грунтовыми сваями средняя плотность грунта в уплотненном массиве, соответствующая объемному весу скелета грунта, должна составлять:

• на площадках с I типом грунтовых условий по просадочности – 1,65 тс/м³;

• на площадках со II типом грунтовых условий по просадочности в пределах верхнего слоя на глубину Н_у/2—1,65 тс/м³, нижнего на глубину Н_у/2—1,7 тс/м³.

При применении грунтовых свай в целях устройства противофильтрационной завесы средний объемный вес скелета грунта должен быть не менее 1,75 тс/м³.

Уплотнение грунтовыми сваями осуществляется:

• на площадках с I типом грунтовых условий по просадочности – в пределах всей глубины деформируемой зоны И_деф, а при И_деф > Н_пр – в пределах всей величины просадочной толщи (Н_пр);

• на площадках со II типом грунтовых условий по просадочности – на всю величину просадочной толщи (H_пр).

Отметка низа грунтовых свай принимается на 2,5d (где d – диаметр грунтовой сваи) выше глубины уплотнения.

Уплотнение оснований предварительным замачиванием

Уплотнение просадочных грунтов предварительным замачиванием происходит под действием их собственного веса в результате снижения прочности грунтов при их увлажнении.

В процессе предварительного замачивания уплотняются нижние слои грунтовой толщи, начиная с глубины, на которой давление от собственного веса грунта превышает начальное просадочное давление. Верхние слои грунта вследствие недостаточной нагрузки на них остаются в недоуплотненном состоянии, и, таким образом, предварительное замачивание обеспечивает перевод толщи лёссовидных грунтов из I в II тип грунтовых условий по просадочности.

Предварительное замачивание грунтов основания должно предусматриваться для уплотнения (устранения просадочных свойств) только нижних слоев грунта в пределах зоны просадки грунта от собственного веса. Размеры уплотняемой площади и методы замачивания назначаются с таким расчетом, чтобы в пределах застраиваемой площади просадка грунта от собственного веса была полностью устранена.

Для устранения просадки грунтов в деформируемой зоне от нагрузки, передаваемой фундаментами, предварительное замачивание в необходимых случаях должно дополняться:

• уплотнением грунта тяжелыми трамбовками:

• устройством грунтовых подушек;

• прорезкой верхнего слоя грунта глубокими фундаментами, в том числе свайными.

Замачивание просадочных грунтов осуществляется в котлованах, отрываемых за счет снятия растительного слоя на глубину 0,4–0,1 м. При толщине растительного слоя менее 0,4 м, котлован обваловывается местным суглинком с уплотнением. Высота обвалования назначается из условия, чтобы поверхность воды в котловане была на уровне не менее 0,3–0,4 м от дна котлована. Для удобства производства работ большие котлованы разбиваются с помощью перемычек на отдельные карты длиной 50–100 м и шириной 40–50 м.

Замачивание продолжают до полного промачивания всей толщи просадочных грунтов и условной стабилизации просадок от собственного веса грунта, на что требуется обычно около 1–3 месяцев. Для ускорения фильтрации воды в грунт в отдельных случаях на дне котлована отсыпается дренирующий слой песка толщиной 6–8 см.

Область применения метода уплотнения просадочных грунтов предварительным замачиванием определяется инженерно-геологическими особенностями участка строительства, расположением их по отношению к существующим зданиям и сооружениям, конструктивной особенностью строящихся зданий и сооружений, возможной величиной просадки грунта от собственного веса, наличием воды для замачивания, сроком подготовки оснований и т. п.

В зависимости от конструкции строящихся зданий и сооружений уплотнение просадочных грунтов методом предварительного замачивания рекомендуется применять для сравнительно нетяжелых зданий (этажностью до двух этажей), когда имеется возможность доуплотнить грунт в пределах большей части деформируемой зоны от нагрузки фундаментов тяжелыми трамбовками, грунтовыми подушками, устройством глубоких фундаментов.

Способы экономии средств и материалов при возведении фундаментов

В малоэтажном индивидуальном жилищном строительстве используются, как правило, ленточные фундаменты – сборные и монолитные.

Ленточные фундаменты из сборных бетонных блоков нашли широкое применение в предыдущие годы при массовом жилищно-гражданском строительстве, когда основным приоритетом было ускорение сроков строительства за счет массового применения готовых элементов заводского изготовления. При этом, то положение, что ленточные фундаменты из сборных бетонных блоков дороже, чем монолитные в расчет не принималось, из-за того, что возведение ленточных монолитных фундаментов требует большего времени, что удлинило бы сроки строительства. А главным в те годы был фактор времени, все остальное было подчинено главному – сокращению сроков строительства.

Рассмотрим преимущества и недостатки устройства ленточных фундаментов из сборных бетонных блоков (вариант 1) и ленточных монолитных фундаментов (вариант 2).

Вариант 1. При устройстве ленточных фундаментов из сборных бетонных блоков производственный цикл состоит из следующих этапов:

• изготовление блоков на заводе или полигоне;

• погрузка их на автотранспорт;

• доставка блоков автомашинами на строительную площадку;

• выгрузка их из автомашины автокраном, который в этом время должен находиться на строительной площадке;

• устройство ленточного фундамента из сборных бетонных блоков (монтаж автокраном) в подготовленном котловане (траншее).

Вариант 2. При устройстве ленточных монолитных фундаментов производственный цикл состоит из следующих этапов:

• устройство траншеи точно по ширине фундамента;

• заливка в траншею бетона марки 100 (без устройства опалубки). Бетон, как правило, готовится в бетономешалке непосредственно на стройплощадке.

Сравнение этих двух вариантов устройства фундаментов показывает:

Для устройства фундаментов в малоэтажном строительстве наиболее оптимальным (с точки зрения экономии средств и материалов) является вариант 2 (ленточные монолитные фундаменты).

Конец бесплатного ознакомительного фрагмента.