Для чего нужна песчаная подушка под ленточный фундамент: Зачем нужна песчаная подушка под фундамент — Расчёт толщины под ленточный

Опубликовано в Разное
/
24 Фев 2019

Содержание

Зачем нужна песчаная подушка под фундамент — Расчёт толщины под ленточный

Правильная закладка фундаментного основания обеспечивает прочность и устойчивость здания. Как правило, устраивается песчаная подушка под фундамент ленточного типа, при строительстве домов не выше 2 этажей из блоков или бруса. Под монолитное основание песчаный слой не нужен.

Фундамент на подушке обязательно устраивают на торфяном или глинистом грунте. Такие почвы при воздействии отрицательной температуры вспучиваются, их структура становится неоднородной. Без прослойки песка постройка может деформироваться, а стены – покрыться трещинами. Поэтому точное соблюдение СНиП и правильный расчет основания является обязательным условием при ведении строительства.

Нужна ли песчаная подушка при возведении фундамента?

Песчаное покрытие создают практически под все виды фундаментов.

Его назначение заключается в следующем:

  • Выравнивание поверхности для обеспечение равномерного распределения нагрузки. Особенно важное значение это имеет при использовании монолитной плиты или при монтаже разборного бассейна.
  • Предотвращение вспучивания грунта зимой.
  • Защита фундаментной плиты от промерзания.
  • Защищает постройку от капиллярной влаги.
  • Отводит воду после дождя или таяния снега.

Песок хорошо уплотняется по сравнению с глинистой почвой, поэтому его используют при строительстве малоэтажных домов. Также песчаная прослойка используется для замены непригодного грунта или экономии тяжелого бетона.

В любом случае следует учитывать такие моменты:

  • Песок используется только при строительстве каркасных, блочных домов, которые не создают большого давления.
  • Грунтовые воды должны залегать достаточно глубоко, чтобы при произошло размывание.
  • Для повышения несущей способности поверхность нужно тщательно утрамбовывать с обильным увлажнением.

Необходимость для ленточного фундамента

Закладка основания ленточного типа проводится в несколько этапов. Один из них – устройство подсыпки, которая защищает дом от усадки и воздействия влаги. Но, основная ее задача состоит в обеспечение прочности и устойчивости строительной конструкции.

Такой тип используется при строительстве загородных домов и хозяйственных построек. Например, под гараж достаточно подсыпки толщиной 20 см. Материал утрамбовывается вручную или с помощью электрического инструмента. Если на уплотненной поверхности не остаются следы от обуви, значит, все выполнено правильно.

Требования к подушке из песка

В зависимости от вида и характеристик почвы высота подушки должна составлять 60,0 см. С учетом особенностей российского климата и грунта строители рекомендуют использовать для расчета тройную ширину основания. При строительстве на сильно пучинистых почвах толщина может составлять 80,0 см. Ширина подсыпки должна быть больше ширины фундамента на 15,0 см с обеих сторон.

Для ее устройства используется только крупнозернистый материал. Требования к подсыпке и технология ее устройства определяются строительными правилами.

Нужна ли подушка под ленточный фундамент и какой толщины

Подушка под ленточный фундамент представляет собой слой определенной толщины из песка, гравия или щебня, предназначенный для равномерного   распределения весовой нагрузки строительного сооружения на грунт. Еще не так давно нормативная документация и техническая специальная литература по строительству однозначно требовали наличия подушки под ленточным фундаментом любого строения.

Однако развитие современных технологий монолитного строительства и применение химических добавок,  повышающих влагостойкость бетона, создали предпосылки для пересмотра концепции обязательности  подсыпки материалов под бетонное основание строительной конструкции.

Содержание статьи

Подушка под фундамент – традиции и реалии

Подушки из песка, гравия и щебня стали востребованы при строительстве так называемых «панельных» домов. Размах жилищного строительства в СССР во второй половине 20-го века требовал применения унифицированных строительных элементов, в число  которых вошли  железобетонные блоки ФБС  ГОСТ 13579-78 «Блоки бетонные для стен подвалов. Технические условия». Из  блоков  ФБС формировались  массивные сборные ленточные фундаменты, которые служили опорой многоэтажным постройкам. При их заложении необходимо было сделать подложку из непучинистых материалов типа песка крупной фракции или щебня мелкой фракции, предназначенную для выполнения двух важнейших функций:

  1. Сглаживания  всех неровностей грунта для обеспечения равномерного прилегания плоскости подошвы фундамента к грунту.Тем самым строители добивались равномерного распределения  весовой нагрузки от многоэтажки по всей поверхности основного грунта;
  2. Защиты  основания фундаментной конструкции от капиллярного поднятия грунтовой влаги. Через песчаную прослойку грунтовая влага способна подняться капиллярным путем лишь на высоту 30 см.

Равномерность распределения весовой нагрузки обеспечивается слоем песка толщиной от 5 до 15 см, для отсечения капиллярной влаги достаточно слоя в 30 см. Здание, опирающееся на сборный фундамент из ФБС с песчаной или песчано-щебеночной подложкой, отличается высокой стабильностью, надежностью и минимальной усадкой.

Развитие индивидуального строительства домов малой этажности на ленточных монолитных фундаментах  в корне поменяло роль традиционной подушки под опорное основание коттеджа или двухэтажного дома.  В частности, при заливке монолитной ленты жидкий бетон сам заполняет неровности грунта, ликвидируя пустоты в грунте, тем самым способствуя равномерному распределению весовой нагрузки без участия песчаной подсыпки.

Другим доводом, указывающим на потребность в пересмотре сложившейся концепции обязательного применения подложек для ленточных фундаментов, служит использование специальных химических добавок, повышающих влагостойкость бетона. В этом случае также ставится под сомнение необходимость обустройства песчаной подушки для защиты от капиллярной влаги.

Безоглядное стремление «сделать, как всегда делали» в отношении песчаной подушки под ленточный фундамент может даже навредить по следующим причинам:

  1. Песок, окруженный более плотными грунтами с низкой водопроницаемостью типа глины или суглинков, будет способствовать скоплению в нем (то есть, в составе подушки под фундаментом) осадочной влаги. Происходит переувлажнение грунта под подошвой фундамента, приводящее к снижению несущей способности всей фундаментной конструкции. Для отвода скапливающейся воды будет нужна дренажная система, существенно влияющая на расходы по строительству или текущему ремонту жилого дома.
  2. Песок не препятствует прохождению через подушку грунтовой влаги в парообразном состоянии. После прохождения через подушку, пар конденсируется на фундаменте, провоцируя коррозионные процессы. Песчаная подложка оказывается совершенно не нужной, поскольку без гидроизоляции в этом случае не обойтись.

Когда необходима закладка подложки под фундамент?

Принятие решения о создании подложки под ленточный фундамент должно исходить из правильно выполненной оценки внешних условий  применительно к конструкции самого фундамента.

Конструктивно ленточный фундамент представлен двумя типами исполнения:

  • Сборный фундамент, собираемый из типовых бетонных блоков заводского исполнения;
  • Монолитный фундамент, заливаемый непосредственно на строительной площадке в  подготовленную опалубку.

По глубине заложения ленточный фундамент подразделяют на два вида:

  • Заглубленный ниже глубины промерзания грунта;
  • Мелкозаглубленный ленточный фундамент (МЗЛФ).

К основным внешним факторам, подлежащим анализу, относятся:

  • Состав почвы;
  • Характеристики грунтов;
  • Климатические условия.

Ведомственные строительные нормы ВСН 29-85 «Проектирование мелкозаглубленных фундаментов малоэтажных сельских зданий на пучинистых грунтах» определили, что применением подушки из непучинистых материалов удается добиться двойного эффекта:

  1. Происходит частичная замена пучинистого грунта на непучинистый (п.3.2 и 3.3 ВСН 29-85), позволяющая уменьшить перемещения фундамента при промерзании и/или оттаивании грунта.
    Тем самым подушка рассматривается как средство по предотвращению морозного пучения почвы под подошвой фундамента.
  2. Уменьшается неравномерность деформаций опоры здания.

Отсюда следует вывод, что для грунтов непучинистого типа песчаная подушка под ленточный фундамент не нужна, если рассматривать вопрос исключительно с позиции противодействия процессам морозного пучения. Такой односторонний подход может войти в противоречие с требованиями свода правил СП 50-101-2004 «Проектирование и устройство оснований и фундаментов и сооружений», которые в п.п. 8.7 и 8.8 при определении, на каких грунтах устанавливаются сборные блочные  или монолитные типы мелкозаглубленных  и незаглубленных ленточных  фундаментов, однозначно устанавливают  необходимость обустройства под бетонными блоками подушки из непучинистых материалов. Однозначно можно сказать, что для заглубленных ниже глубины промерзания ленточных фундаментов, устройство песчаной подушки требуется только для конструкции из фундаментных блоков, для монолитного фундамента такая подушка не играет никакой роли.

В случае монолитного МЗЛФ на непучинистых грунтах подсыпку также можно не делать, поскольку песок в данной ситуации никакой работы не выполняет – бетонная заливка ленты выровняет все поверхностные дефекты.

Подводя итоги можно сказать, что:

  • Для фундаментов, заложенных ниже расчетной глубины промерзания, песчаная подушка нужна только для конструкции из сборных блоков, для монолитного основания такая подушка не требуется.
  • Для мелкозаглубленного фундамента подушка требуется только для пучинистых грунтов, независимо от технологии, либо для фундамента из сборных блоков, независимо от типа грунтов.
  • Для незаглубленного фундамента однозначно требуется подушка из непучинистых материалов, хотя бы потому что нужно заменить плодородный слой под основанием.

Также стоит обратить внимание на тот факт что, независимо от технологии строительства фундамента (блоки или монолит) и глубины его заложения, может потребоваться замена грунта с недостаточной несущей способностью под основанием дома. Несущая способность определяется только после проведения геологии на участке строительства и расчетов.

Разновидности  фундаментных подложек

В п. 3.3 ВСН 29-85 указаны материалы, которые допускается использовать для обустройства подушки:

  • Песок крупной или средней фракции;
  • Мелкий щебень;
  • Котельный шлак

и другие непучинистые грунты с показателем дисперсности Д меньше 1,0. На практике используются песчаная, песчано-гравийная  или песчано-щебневая подушки, имеющие менее пучинистый характер, чем родной грунт на строительной площадке. Чтобы правильно определиться со структурой противопучинистой подложки,  необходимо учитывать физические свойства материалов.

Категорически недопустимо обустройство подушек из глины! Глина препятствует просачиванию воды к подошве основания строения, провоцируя морозное вспучивание грунта в зимнее время.

Для песчаных подложек наиболее подходящим считается гравелистый песок  крупной фракции или речной чистый песок средней фракции. Для подушки под  основание дома не рекомендуются легкие и тонкие фракции песчаных материалов, имеющие ухудшенные показатели сопротивления сжатию. При их использовании возможны значительные усадки.

При выборе толщины песчаной подушки руководствуются данными из таблицы 5 раздела 4 ВСН 29-85, рекомендующими максимальное отношение толщины подушки к ширине фундамента равным 3 к 1. То есть песчаная подложка может быть засыпана толщиной втрое больше, чем ширина фундамента. Обычно толщина подсыпки составляет минимум 20-30 см из расчета защиты от капиллярного подъема влаги в песке.

В соответствии с п. 3.4 ВСН 29-85 песчаный материал подушки необходимо уберечь от заиливания окружающим грунтом, для чего строителям предписывается сделать защиту из геотекстиля или полимерных материалов, препятствующую смешиванию грунта с песком.

Для слабонесущих грунтов  можно сделать подушки песчано-гравийные или только гравийные в соответствии с рекомендациями п. 8.7 СП 50-101-2004. Подушка из щебня требует хорошего трамбования.

Относительно применения щебня в подушках специалисты считают, что его правильно использовать в качестве уплотняющего материала в составе песчано-щебневой системы. Острые края щебня фракции 20-40 мм при уплотнении вбиваются плотным слоем в основном грунте под песчаной подложкой, тем самым  придают дополнительное упрочнение и стабильное положение основанию здания.

Уплотнять подушку лучше всего с помощью специальных ударных или вибрационных машин.

Индивидуальный грамотный подход к засыпке подушек под ленточными фундаментами позволяет существенно сэкономить при строительстве  жилых домов без ущерба в прочности и надежности строения.

Совет! Если вам нужны строители для возведения фундамента, есть очень удобный сервис по подбору спецов от PROFI. RU. Просто заполните детали заказа, мастера сами откликнутся и вы сможете выбрать с кем сотрудничать. У каждого специалиста в системе есть рейтинг, отзывы и примеры работ, что поможет с выбором. Похоже на мини тендер. Размещение заявки БЕСПЛАТНО и ни к чему не обязывает. Работает почти во всех городах России.

Если вы являетесь мастером, то перейдите по этой ссылке, зарегистрируйтесь в системе и сможете принимать заказы.

Хорошая реклама

Читайте также

Зачем нужна песчаная подушка под ленточный фундамент

Фундамент — это наиважнейшая часть здания или сооружения, и от того как качественно сделан фундамент зависит долговечность и прочность здания или сооружения в целом.

В случае халатного отношения и выполнения некачественного фундамента, при производстве которого не соблюдались специализированные нормы и правила строительства, здание, которое будет возводится на таком фундаменте заранее обречено на краткосрочную службу, оно за короткий период времени придёт в состояние негодности и невозможности его эксплуатации.

Так что самая важная основа любого строительства — это качественно выполненный фундамент. А он может быть выполнен качественно, только в случае соблюдения технологии возведения. Одной из основных составляющих фундамента является подушка из песка, именно она является гарантом прочности и долговечности фундамента. В этом случае вам не будет необходимости переживать за сохранность дома, так как основание дома выполнено с точным соблюдением технологии строительства.

При строительстве зданий и сооружений предусматривается организация песчаной подушки под фундамент, данная составная часть технологического процесса в строительстве фундамента служит для минимизации влияния оказываемого на фундамент почвой в периоды межсезонья, во время изменения уровня грунтовых вод, для отвода воды из-под основания фундамента, для повышения амортизационных свойств фундамента и соответственно для увеличения надёжности и срока службы всего будущего сооружения.

Согласно рекомендациям по изготовлению фундамента на первоначальном этапе выполняется разметка и выкапывается траншея под будущий фундамент. Соответственно технологии строительства для ленточного фундамента необходимо организовать песчаную подушку. Толщина песчаной подушки зависит от типа грунтов на которых производятся строительные работы, в особенности глубины их промерзания в зимнее время, в среднем эта толщина составляет от 30 до 60 см. (может достигать 80 см.). И вообще, чем больше толщина подушки под фундамент, тем выше качественные показатели амортизации фундамента и тем ниже деформационные нагрузки на фундамент.

Пропорциональное соотношение толщины ленточного фундамента к толщине песчаной подушки приблизительно 1/3. Таким образом ширина песчаной подушки может превышать по толщине ширину ленточного фундамента в 3 раза. Если говорить о форме сечения песчаной подушки, то целесообразно соблюдать трапецевидную форму, которая плавно сужается к низу под углом приблизительно около 30 гр.
Одним из важных условий качественного исполнения песчаной подушки является её хорошая послойная утрамбовка, во избежание возможной осадки и деформирования грунта. Для её производства используется песок средней или крупной гравелистой фракции. Утрамбовка производится слоями по до 20 см, при помощи специализированных катков или площадочными вибраторами. Уплотнение лучше производить мокрым песком, то есть песок предназначенный для использования под песчаную подушку необходимо заранее смачивать водой, а затем уже производить укладку его в траншею. Во влажном виде песок лучше утрамбовывается и уплотняется, а так же посредством заблаговременного увлажнения из песка вымываются различные ненужные примеси, такие как, ил и глина, что способствует улучшению его качества.

Песчаная подушка после утрамбовывания должна иметь ровную поверхность, и выравненной относительно линии горизонта. Соответствие плотности утрамбованности песка, проверяется следующим образом: на утрамбованной поверхности не должно оставаться следа от протектора обуви.

Вообще для выполнения такого элемента строительства, как песчаная подушка под ленточный фундамент нужно использовать информацию представленную в ведомственных строительных нормах ВСН-29-85 «Проектирование мелкозаглубленных фундаментов малоэтажных сельских зданий на пучинистых грунтах».

Внимание! Некоторые «знатоки» для организации подушки используют вместо песка глину, объясняя это тем, что глина является более водоотталкивающим материалом и способна лучше предохранить фундамент от воздействия воды поступающей из грунта. Такое мнение ошибочно. Да, в действительности вода задерживается слоем глины, но в то же время вместе с этим, прямо пропорционально увеличивается пучинистость грунта под фундаментом сооружения, что в свою очередь приводит к повышению нестабильности подлежащего грунта, а соответственно к уменьшению качественных характеристик фундамента, уменьшению срока его службы и надёжности.

Для продления срока службы песчаной подушки, для того чтобы предотвратить заиливание песка при повышенном уровне грунтовых вод, перед тем, как засыпать песок в подготовленную траншею, необходимо проложить дно траншеи материалом «геотекстиль» и в последствии уже на него выкладывать песок, предназначенный для изготовления подушки, геотекстиль предотвратит возможность смешивания песка с основным подлежащим грунтом.

Песчанная подушка под фундамент

Подушка из песка под фундамент – это слой песка, который насыпается перед строительством фундамента. В основном такая подушка используется для ленточного фундамента, особенно если строительство осуществляется на неустойчивых грунтах.

Зачем нужен песок под фундамент?

Устройство песчаной подушки под фундаменты необходимо в следующих случаях:

  • Проблемный грунт. Если строительство осуществляется на пучинистой почве, торфянике, то здесь ленточный фундамент очень быстро перекашивается и разрушается. Устройство подушки помогает фундаменту длительно стоять на своем месте, сохраняя целостность и прочность.
  • Тонкий слой песчаного грунта под фундамент можно использовать для выравнивания основания.
  • Утрамбованный песок – материал, который отлично противостоит растяжению и сжатию. Поэтому он предотвращает чрезмерную усадку сооружения.
  • Песчаная подушка под фундамент прерывает капиллярное сообщение, и поэтому предотвращает контакт фундамента с влагой. Это тоже продлевает срок его службы.

Как утрамбовать песок под фундамент: последовательность работ

Основные этапы, из которых состоит трамбовка песка под фундамент:

  • Сначала необходимо выполнить разметку и произвести все необходимые расчеты. Для этого используется рулетка и строительный уровень.
  • После этого, в соответствии с осуществленной разметкой, выкапывают траншею или котлован необходимых размеров и глубины.
  • Далее необходимо тщательно выровнять дно траншеи или котлована. Это особенно актуально в тех случаях, когда рытье осуществлялось при помощи экскаватора. После выравнивания грунт на дне хорошенько трамбуют.
  • Далее переходят непосредственно к устройству песчаной подушки под фундамент. Насыпают слой песка и тщательно его трамбуют. В это время нужно смачивать его водой, чтобы он лучше утрамбовался и приобрел большую плотность. Иногда используют смесь песка и гравия. Как определить, что основание утрамбовано должным образом? Самый простой способ – пройтись по слою песка в ботинках. Если следы не остаются – трамбовка песка под фундамент выполнена правильно. Как утрамбовать песок под фундамент? Это можно делать вручную (ручной вибратор, самодельный брус с ручками) или при помощи специальной техники (виброплита – ее применение существенно ускоряет процесс). Целесообразность того или иного способа определяется размерами сооружения и объемом работ.
  • Песчаную подушку под фундамент насыпают и трамбуют слоями по 200 мм. После плотной утрамбовки одного слоя переходят к следующему. При этом постоянно контролируют ровность основания при помощи уровня.

Какой песок под фундамент нужно выбирать?

Наиболее оптимальное решение – использовать гравелистый песок крупной фракции. Песок тонкой и мелкой фракции нежелателен – он имеет низкое сопротивление сжатию, поэтому сооружение дает большую усадку. Если встал вопрос о том, какой песок на фундамент выбирать, то можно использовать и обычный речной песок средней фракции.

Песок для подушки фундамента можно смешивать с гравием – получится смесь с хорошими эксплуатационными характеристиками.

Кстати, совсем не обязательно задаваться вопросом о том, какой песок нужен для фундамента. Можно использовать и другие материалы, обладающие необходимыми характеристиками.

Большим преимуществом покупки винтовых свай, которые предлагает компания «РадоСваи» является то, то для них не требуется устройства песчаной подушки под фундамент. Нижний конец сваи погружают в плотные устойчивые слои грунта, в которых они надежно фиксируются и конечно, не последним плюсом является стоимость сваи.

Песчаная полушка под фундамент: толщина

Толщина песчаной подушки обычно составляет от 100 до 200 мм. При минимальной толщине песчаная подушка под фундамент предназначена в основном для выравнивания основания.

Максимальная толщина песчаной подушки под фундамент рассчитывается как ширина самой ленты фундамента, умноженная на три.

После того как подушка устроена, можно непосредственно переходить к строительству фундамента.

Как при устройстве песчаной подушки под фундамент повысить ее надежность?

Наибольшей надежностью обладает песчаная подушка под фундамент трапециевидной формы, которая постепенно сужается книзу под углом 30⁰.

Наиболее распространенной проблемой основания здания на песчаной подушке является смешивание песка с грунтом, его заиливание при высоком УГВ. Для того чтобы предотвратить это и продлить срок службы фундамента, можно перед насыпанием песка положить на основание гидроизоляционную пленку или другой материал, который станет надежным барьером между материалом подушки и грунтом.

Следует отметить, что даже правильно устроенная подушка из песка далеко не всегда обеспечивает нужную прочность и долговечность ленточной конструкции. Поэтому при строительстве на неустойчивых грунтах часто предпочтение отдают винтовым сваям. Компания «РадоСваи» сегодня предлагает качественную продукцию, предоставляет услуги по установке винтовых свай под разные дома: деревнные, кирпичные, каркасные, газобетонные, из бревна и бруса, а также другие сооружения.

её толщина и правильное устройство

Для возведения фундамента существует масса учебников, видеоуроков и пошаговых инструкций.

И ещё масса рекомендаций от специалистов, которые с телевизионных экранов вещают о том, как правильно вырыть траншею под фундамент, и почему лучше использовать бетон именно их компании.

Но почему-то крайне редко затрагивается тема правильной организации песчаной подушки при возведении основания конструкции.

Мы решили восполнить этот пробел и рассказать вам, для чего она нужна и в каких случаях ею можно пренебречь. Коснемся темы изготовления подушки для разных типов фундамента, и материалов для этого.

Содержание статьи

Для чего нужна песчано-гравийная подушка

Чтобы говорить о необходимости её возведении нужно, прежде всего, знать для чего нужна песчаная подушка.

Для её устройства есть сразу несколько причин:

  • Она служит для выравнивания дна траншеи. Качественное выравнивание крайне важно для дальнейшего устройства фундамента.
  • Она противостоит сжатию почвы под основанием сооружения, и правильно распределяет вес всей постройки.
  • Правильно сделанная подушка под фундамент предотвращает его промерзание.
  • Песчаная прослойка может играть роль дренажа и отводить дождевую или талую воду от основания здания.
  • Правильная песчаная прослойка обрывает капиллярный мост и противостоит проникновению влаги из почвы в основание постройки.
  • Она служит «амортизатором» для фундамента при пучении грунта.

Исходя из вышесказанного, песчаную подушку делать обязательно для всех типов оснований.

Материалы для создания подушки

Даже судя из названия, «песчаная подушка» делается из песка, но не любого, как может показаться, а крупнозернистого.

Идеальный вариант – это гравелистый песок с крупной фракции. Именно «крупный» песок или речной песок средней фракции будет противостоять возможной усадке конструкции.

Но многие специалисты рекомендуют для устройства прослойки использовать песчано-гравийную смесь, мотивируя это лучшими дренажными и компенсационными свойствами.

На самом деле для компенсационной прослойки можно использовать любой, менее пучинистый материал, который хорошо противостоит сжатию.

Гораздо важнее уберечь эту прослойку от влияния на нее влаги, при сезонных повышениях уровня грунтовых вод. Для этого, нужно предотвратить смешивание почвы с песчаной подушкой посредством укладывания между ними слоя геотекстиля.

Устройство и толщина

Она индивидуальна для каждого проекта, и для правильного расчета следует учитывать несколько факторов:

  • Какой тип фундамента планируется использовать.
  • Размеры и вес постройки.
  • Грунт на котором возводится постройка.
  • Глубина промерзания грунта.
  • Наличие и близость грунтовых вод к поверхности почвы.

Во многих изданиях сказано, что чем толще песчаная прослойка, тем лучше она противостоит различным деформациям конструкции. Специалисты с этим мнением категорически не согласны.

Важно! Максимальная толщина песчаной подушки для ленточных фундаментов составляет три ширины ленты.

Для ленточного фундамента

Ленточный фундамент является наиболее распространенным типом основания, используемым при постройке малоэтажных зданий.

Толщина песчаной подушки под фундамент такого типа назначается от конкретных условий строительства. Но, для небольшого строения, как правило, берут среднее значение, равное 15-25 см.

Специалисты рекомендуют, чтобы ширина песчаной подушки была на 10-20 см. больше чем ширина ленты.

Делается прослойка между ленточным фундаментом и грунтом так: на дно траншеи насыпается рекомендованный слой песка и тщательно разравнивается. После чего песок умеренно увлажняется водой для лучшей усадки и последующей трамбовки.

Процесс утрамбовки прослойки лучше всего проводить с помощью виброплиты, но можно это сделать и подручными средствами.

Степень готовности можно определить так: на поверхности не должно оставаться следов от обуви после прохождения взрослого человека. После трамбовки следует этап тщательного выравнивания подушки и укладка на неё слоя гидроизоляции.

Для монолитного фундамента

Устройство песчаной прослойки под такое основание, делается, так же как и в ленточном, но по всей площади котлована.

Чтобы сделать правильную прослойку под такой тип фундамента нужно:

  1. Тщательно разровнять дно котлована.
  2. Насыпать гравий или щебень толщиной 10-15 см. Этот материал служит для компенсирования малой плотности грунта и его пучинистости.
  3. На щебень насыпается слой песка. Для маленькой бани или небольшого коттеджа достаточно слоя в 10 см. Песок поможет равномерно распределить нагрузку от постройки на почву.
  4. Следующим этапом устройства будет тщательная трамбовка. Для этого специалисты рекомендуют использовать виброплиту.

Песчаную прослойку перед устройством на ней фундамента, нужно обязательно выровнять и покрыть слоем гидроизоляции, для предотвращения попадания влаги в основу постройки.

Для столбчатого и свайного фундамента

Столбчатый фундамент также требует устройства под ним песчаной прослойки, вернее, песчано-гравийной.

Принцип её устройства такой же, как и для других типов основания зданий: вначале насыпается слой гравия или щебня, после чего, насыпается песок, увлажняется и тщательно утрамбовывается ручной трамбовкой.

Для фундаментов такого типа песчано-гравийная прослойка должна быть толщиной 20-30 см. Кроме того, она должна быть шире столба на 10-20 см. с каждой стороны.

После, на поверхность подушки укладывается рубероид или полиэтилен, для предотвращения впитывания в нее воды из заливаемого бетона.

Из чего еще можно изготовить подушку

Для подушки под фундамент можно использовать практически любые материалы, которые будут иметь хорошее сопротивление на сжатие.

Иногда, для строительства больших и тяжелых зданий, используются прослойки, изготовленные из бетона. Они достаточно надежны и обладают большой прочностью, и их можно использовать для построек любой этажности и веса.

Для обустройства бетонной подушки нужно:

  • Засыпать в траншею гравий, слоем не более 10 см и его утрамбовать.
  • Установить опалубку, высота которой не должна превышать 30 см.
  • Для увеличения прочности бетонной подушки провести армирование. В качестве армирующего материала можно использовать бут или арматурные пруты.
  • Залить бетонную смесь в подготовленную траншею.
  • Бетон тщательно распределить по всему периметру и утрамбовать строительным вибратором.
  • После высыхания бетонной подушки, положить на неё слой гидроизоляции.

Возведение песчаной подушки является важным этапом в строительстве фундамента. Соблюдая вышеописанные нехитрые правила, основание будет крепким, надежным и прослужит долгие годы.

Фундаментная подушка для ленточного фундамента

Как правильно сделать подушку под ленточный фундамент: устройство и размеры, этапы работ.

Схема заливки монолитного фундамента.

Основными параметрами технологии устройства ленточного фундамента являются:

  • Глубина. Эта величина зависит от веса здания, а также от границы промерзания грунта в данной местности.
  • Ширина. Зависит от материала и ширины стен и должна быть как минимум равна. но лучше, если будет превышать на 10-15 см ширину стен.

После расчета размера необходимого фундамента следует определиться с размерами подушки под него. Основание выполняет несколько функций :

  1. Выравнивает поверхность. на которую будет укладываться фундамент. В большей степени это важно в случае, если используются бетонные блоки. Под ними не остается пустот и на грунт они опираются всей поверхностью. В случае заливки ленточного фундамента. выравнивание имеет меньшее значение.
  2. Обеспечивает равномерное распределение нагрузок на грунт от фундамента.
  3. Есть еще одна важная функция, которую выполняет подушка, это борьба с влагой в грунте и ее воздействием на всю конструкцию вследствие сезонных температурных изменений.

Обратите внимание! Если убрать пучинистый грунт и заменить его непучинистым. это существенно снизит воздействие на фундамент при замерзании воды в зимний период.

Простая деформация основания.

Грунт будет давить на боковые стенки фундамента, выталкивая его наверх, причем значения выталкивающей силы могут достигать 5 — 7 тонн на 1м² основания дома. Это особенно опасно для деревянных или каркасных зданий, имеющих небольшой собственный вес. Каменные строения, за счет своей массы, могут компенсировать боковые силы воздействия на фундамент.

Обезопаситься от пучения можно, если устроить подушку под фундамент, заменив пучинистый грунт не пучинистым. То же самое относится и к обратной засыпке – использование не расширяющегося грунта уменьшит действие касательных нагрузок.

Устройство и размеры подушки.

Усредненным значением толщины песчаной подушки принято считать значение в 60 см. Оно может варьироваться в ту или иную сторону в зависимости от типа грунта. Сильнопучинистые грунты могут потребовать увеличить это значение до 80 и более сантиметров. Часто можно встретить рекомендацию, что толщина подушки должна составлять 3 ширины фундамента.

Фундаментные подушки.

По ширине подушка должна выступать за габариты фундамента на 15 — 20 см в каждую сторону. В том случае, если планируется устройство подвала. то песчаная подушка должна быть устроена не только под фундаментом, но и под всей площадью дома.

Бетонный пол подвала подвержен тем же нагрузкам, а значит, его также надо защитить от воздействия грунта из-за температурных колебаний.

В том случае, если грунт сильнопучинистый. используется песчано-щебеночная подушка, в которой песок занимает 40% объема.

Для укладки необходимо применять заранее увлажненный песок, что улучшит утрамбовку. Увлажнять можно и после укладки песка в траншею, но делать это только в том случае, если грунт не склонен к размыванию.

Важно! Желательно использовать геотекстиль для предотвращения заиливания песка и его смешивания с грунтом.

Песок укладывается слоями 15-20 см с обязательной утрамбовкой, для чего используются катки или площадочные вибраторы. В крайнем случае, можно использовать обычное бревно с ручкой, но тогда толщину слоя придется уменьшить до 10 см и менее. Утрамбовка производится до плотности 1,6 т/м³. Проверить это просто. если, пройдясь по утрамбованному песку, не остается следов, то можно приступать к засыпке следующего слоя.

При использовании песчано-щебеночной смеси для построек из дерева или каркасно-сборных конструкций утрамбовкой можно пренебречь. Если же будет возводиться здание из кирпича и подобного материала, то утрамбовка должна осуществляться, но толщина может быть увеличена на несколько слоев.

Какой материал выбрать для подушки?

Песчаная подушка под фундамент.

Для использования в качестве подушки под фундамент используют разные материалы:

  • Песок. Лучший вариант – использовать гравелистый песок средней или крупной фракции. В нем не должны содержаться пылевидные и глинистые примеси. Этим требованиям отвечает, например, речной песок .
  • Щебень. Оптимальный размер фракции – 20-40 мм .

Повторим, наличие фракций глины в песке или использование для устройства подушки глины недопустимо .

Внимание! На слабых грунтах, с близким расположением почвенных вод, полезным будет монтаж дополнительной дренажной системы.

Этапы работ.

Виды и устройство подушки под фундамент.

  • Устройство подушки фундамента
    • Подушка под ленточный фундамент из песка
    • Подушка из щебня
    • Подушка под фундамент бетонная

Формирование фундамента – это один из важных процессов при строительстве дома. Соблюдение всех требований при его укладке даст возможность постройке прослужить длительный срок без причинения своему хозяину различного рода проблем.

Фундаментная подушка для ленточного фундамента.

Устройство фундамента на песчаной подушке.

Весомое значение при строительстве основы имеет подушка под фундамент. Благодаря ее правильной организации:

  1. Нагрузка по всему периметру основы распределяется равномерно.
  2. С ее помощью выравнивают дно под закладку.
  3. Выполняется дренаж (отводятся талые и дождевые воды).
  4. Не происходит промерзание нижнего участка сооружения.

Устройство подушки фундамента.

Прежде чем приступить к строительству, на очищенном и размеченном участке выкапывают траншеи для ленточной основы или котлован для монолитной. Удаляется весь сыпучий грунт и выравнивается дно траншеи. Затем формируют прослойку под фундамент из щебня. песка, гравия или бетона.

Подушка под ленточный фундамент из песка.

Схема устройства песчаной подушки.

Схема устройства песчаной подушки под ленточный фундамент.

Для создания прослойки песчаной под основание потребуется:

  1. Песок с крупным или средним зерном без разных включений (особенно глинистых).
  2. Геотекстиль или рубероид – послужит барьером от подземных вод.
  3. Уровень, колышки и веревка.
  4. Виброплита или самодельная трамбовка.

Перед началом устройства прослойки со дна траншеи удаляют весь сыпучий грунт. На ее дно укладывают геотекстиль или рубероид внахлест (10 см). Эти материалы предотвратят смешивание песка с грунтом. Также при засыпке важным моментом является соблюдение линии горизонта. Для этого с помощью колышков и веревки устанавливают нужный уровень.

Поверх уложенного материала насыпают песок.

Засыпку осуществляют небольшими порциями и смачивают водой.

Затем каждый слой уплотняют с использованием виброплиты. Утрамбовку проводят до того момента, пока на поверхности не будут оставаться следы. Каждый слой должен составлять высоту приблизительно в 10 см.

Формируя подушку фундамента. обычно ее высота находится в норме 20-30 см. Для расчета максимально допустимой высоты нужно ширину ленты увеличить втрое. Созданная прослойка должна напоминать в своем сечении трапецию. Самая узкая ее часть должна располагаться внизу (желателен угол наклона в 30 градусов).

Организация этого варианта прослойки под ленточный фундамент актуальна:

  1. Если требуется выравнивание дна траншеи или котлована.
  2. Если требуется провести замену грунта с сильным пучением на песок.

Подушка из щебня.

Для обустройства под ленточный фундамент подушки из щебня необходим следующий материал:

Подушка под фундамент разрез.

Устройство бутобетонного фундамента.

  1. Песок речной с крупным зерном.
  2. Щебень или гравий размером в 20-40 мм.

Формирование щебневой основы начинается с насыпи слоя песка. Его толщина составляет 10-15 см. Полученный слой обязательно смачивают и проводят процесс утрамбовки с использованием тех же приспособлений, что и в предыдущем варианте.

На уплотненный слой насыпают щебень толщиной около 20 см. В общей сложности высота щебня и песка должна составить 30-40 см. Щебень подвергают трамбовке. В итоге щебень должен строго лежать в горизонтальной плоскости. Ширина прослойки равна ширине планируемой ленты основы с добавлением на одну и вторую стороны по 15-20 см.

Такой несложный вариант основы под ленточный фундамент выдержит нагрузку от сооружения в несколько этажей.

Подушка под фундамент бетонная.

Этот вариант устройства является более дорогим, но и оправданным. При правильном формировании фундамент с подушкой из бетона станет прочной основой для будущего сооружения. Для ее строительства понадобится:

  1. Бетон.
  2. Щебень или гравий.
  3. Доски.
  4. Виброплита или самодельная трамбовка.
  5. Прутья металлические.

Для начала на дно выровненной траншеи под ленточный фундамент укладывают щебень высотой в 10 см. Проводят его трамбовку при помощи самодельного устройства или виброплиты. Затем на щебневой подложке монтируется опалубка из досок. Ее высота должна равняться высоте будущей подушки (до 30 см). Ширину прослойки составляет ширина фундамента плюс по 15 см с двух его сторон.

Для повышения прочности проводят армирование (укрепление) подушки с использованием прутьев металлических в диаметре 8-12 мм. Из материала для армирования создают каркас путем сварки или связки элементов конструкции между собой.

В опалубку с металлическим каркасом осуществляется заливка бетона. Марка этого материала будет зависеть от веса будущего сооружения. После процесса заливки бетон утрамбовывается с использованием вибратора глубинного. В подготовленное основание для дальнейшей сцепки бетонной подошвы с фундаментом вставляют прутья длиной в 40-60 см. Они должны выглядывать над поверхностью на половину своей длины.

При формировании бетонной подготовки для сооружения более легкой конструкции щебень можно заменить песком. Формируют слой в 10 см и поливают водой для уплотнения. Следующие манипуляции идентичны вышеописанному варианту устройства.

Для ленточного фундамента подушка из бетона станет прочной основой с достаточно длительным сроком использования. При правильной ее организации она выдержит значительный вес сооружения и послужит прекрасной основой.

Каждый вид подушки имеет право на существование. Несмотря на то что формирование основы под фундамент можно осуществить из разных материалов, при правильно выполненном процессе любой из вышеописанных вариантов будет надежной опорой будущему сооружению.

Устройство подушки под ленточный фундамент.

Фундаментная подушка для ленточного фундамента коттеджа.

Для того, чтобы ленточный фундамент прослужил надежной опорой дому как можно дольше, следует строго придерживаться всех технологий его изготовления. Устройство подушки под фундаментом, помогает повысить амортизационные качества фундамента и снизить уровень воздействия на него влаги. О том как правильно изготовить подушку под ленточный фундамент своими руками, рассмотрим далее.

Преимущества изготовления ленточного фундамента для дома.

Ленточный фундамент чаще всего применяется в загородном домостроении. Кроме того, он также популярен при возведении дач, хозпостроек или коттеджей. Данное основание способно выдержать любой дом, как деревянный или каркасный, так кирпичный или каменный. Именно из-за высокой крепости и надежности фундамента он является отличным основанием под массивные стены. Кроме того, данный фундамент позволяет также монтировать цокольный этаж.

Фундаментная подушка для ленточного фундамента размеры.

Ленточный фундамент — это железобетонная форма, которая укладывается по периметру здания и на участках несущих стен и перегородок. Таким образом, удается исключить перекосы или деформацию дома. Так как, правильно обустроенный фундамент позволяет равномерно распределить нагрузку от всего веса здания.

Обязательным этапом обустройства ленточного фундамента является укладка песчано-гравиевой подушки. Она обеспечит его надежную защиту от воздействия влаги, а в частности подземных вод.

Выбор ленточного фундамента связан прежде всего с наличием огромного количества земляных работ, которые выполняются или вручную или с привлечением специальной техники. Кроме того, чтобы обустроить такой фундамент потребуется много физический усилий и время, особенно на его застывание.

В соотношении с технологией изготовления ленточного фундамента, он бывает трех типов:

Песчаная подушка под фундамент разрез.

Первый вариант основывается на установке бетонных блоков во внутрь траншеи и их соединение между собой с помощью раствора на основе песка и цемента.

Монолитный вариант, хотя и требует большего количества времени и сил для его возведения, отличается более высокой прочностью и качеством соединенных элементов. Монолитность конструкции обеспечивается заливкой ранее установленной арматуры фундамента бетонным раствором.

Комбинированный вариант ленточного фундамента основывается на соединении двух предыдущих вариантов. Свайное поле собирается по верхней части фундамента, а нижняя его часть заливается бетонным раствором. Далее производится монтаж железобетонных блоков.

Среди преимуществ ленточного фундамента отметим:

  • стоимость строительных работ, по сравнению с качеством фундамента, является доступной;
  • длительный срок эксплуатации — ленточный фундамент способен прослужить его владельцам более ста лет, главное правило — соблюдение технологии его возведения, кроме того, такой тип фундамента способен легко реставрироваться и даже частично или полностью заменяться;
  • простота работ — при желании, все работы можно провести вручную, хотя для этого и потребуется много времени, удастся значительно сэкономить;
  • способность выдерживать внушительные нагрузки — еще одно весомое преимущество ленточного фундамента, такой фундамент подойдет для дома, изготовленного из любых материалов;
  • возможность обустройства цокольного этажа под домом позволяет обустроить дополнительное место для хранения вещей или для отдыха.

Фундаментная подушка для ленточного фундамента заливка.

Среди недостатков ленточного фундамента выделим:

  • сложность проведения работ, необходимость в большом количестве времени для застывания бетона;
  • необходимость в проведении точных расчетов глубины фундамента, толщины подушек и т.д.;
  • возникновение проблем с фундаментом при несоблюдении технологии его возведения.

Ленточный фундамент нуждается в проведении очень точных расчетов перед его возведением. Его глубина и ширина должна четко сопоставляться с весом здания и типом почвы, на которой он возведен.

Минимальное значение пятки фундамента составляет 0,3×0,8 м. Кроме того, необходимо учесть качество и особенности выполнения перевязки двух поясов. При наличии слишком слабого армирующего пояса, существует риск разделения фундамента на несколько частей.

Если почва на местности, на которой возводится фундамент является твердой, то траншея расширяется только для установки опалубки. Для мягкой почвы, следует оставить небольшое место, толщиной около 12 см, для засыпки его песком. С помощью данной подушки удается компенсировать подвижки грунта при сезонных изменениях местности.

Фундаментная подушка для плитного фундамента дома.

Технология устройства подушки под ленточный фундамент.

Перед тем как разобраться в технологии изготовления подушки под ленточный фундамент, предлагаем изучить ее функции. Песчаная подушка способна:

  • отвести влагу от основания фундамента, тем самым продлевая длительность его эксплуатации, так как влага, способна через микротрещины попасть во внутрь фундамента и разрушить его;
  • равномерно распределить нагрузку от здания и передать ее на почву, песчаная подушка — это так называемый промежуточный слой, который противостоит сжатию почвы под давлением от веса здания;
  • выровнять основания для выполнения последующей заливки фундамента бетонным раствором;
  • с помощью песка производится полная замена почвы под домом, при необходимости, таким образом, удается избежать пучения грунта в следствии перепада температуры в зимнее время года.

Совет: Если почва в данной местности характеризуется высоким уровнем влажности и если уровень заложения грунтовых вод находится на высоком уровне, то перед обустройством подушки из песка, дно траншеи, застилается гидроизоляцией, например, материалами на основе геотекстиля. С его помощью удастся предотвратить размывание песчаного слоя.

Фундаментная подушка для фундамента дома.

Строительство ленточного фундамента начинается с определения его размеров, а именно:

  • нагрузка от здания и уровень промерзания почвы в определенном климатическом регионе, определяют глубину фундамента;
  • материал, из которого будут изготавливаться стены дома и их толщина, являются ключевыми, при определении ширины траншеи.

Учтите, что в любом случае, ширина фундамента всегда больше, нежели толщина стен, минимум на 10 см. В таком случае, остается определить какой вариант ленточного фундамента будет использоваться:

Возможен вариант изготовления ленточного фундамента трапециеводной формы. В таком случае, нижняя часть фундамента немного шире, нежели верхняя. Несущие характеристики основания сохраняются, а количество бетона, необходимого для заливки — снижается.

Для того, чтобы обустроить песчаную подушку в ленточном фундаменте, потребуется наличие:

  • крупного песка, желательно речного;
  • щебенки, фракция которой определяется индивидуально;
  • гальки;
  • бетона или армированного бетона.

Фундаментная подушка для ленточного фундамента частного коттеджа.

Инструкция по выполнению работ, связанных с изготовлением песчаной подушки под ленточный фундамент:

1. Выкопайте котлован или траншею, ранее определенного в проекте размера.

2. Обустройте ее дно как можно ровнее, работы качественнее всего проводить вручную.

3. Засыпайте дно котловая слоем песка не более двадцати сантиметров. Постепенно увлажняйте песок, утрамбовывая его специальными механизмами.

4. Качество утрамбовки проверяется следующим образом: если на поверхности не остается следов от обуви, то утрамбовка считается завершенной.

5. Толщина слоя песчаной подушки определяется еще на стадии проектировки. Наличие перекосов или неровностей на песчаной подушке — недопустимо, так как они будут способствовать стеканию воды в одну или другую сторону.

К выбору песка для обустройства подушки для ленточного фундамента следует отнестись с особой серьезностью. Материал не должен быть слишком мелким или пыльным. Кроме того, не приветствуется содержание в нем большого количества глиняных примесей.

При наличии на строительном участке слабой почвы, рекомендуем укрепить поверхность с помощью песчано-гравиевого состава, который на сорок процентов состоит из песка, а на шестьдесят из гравия.

Если стены дома выполнены из легких материалов, то слишком сильная трамбовка подушки не потребуется. В противном случае, лучше воспользоваться специальным станком. При этом, трамбовка осуществляется в несколько слоев, постепенно, поливая каждый слой водой. Подушка из песка, комбинированного с гравием отличается меньшей усадкой, нежели песчаная.

Фундаментная подушка для ленточного фундамента дома.

Глинистая почва не подходит для строительства подушки под ленточный фундамент, так как она сделает почву в зимнее время слишком пучиннистой, что приведет к большему разрушению фундамента.

Песчаная подушка под ленточный фундамент укладывается на дно траншеи, толщиной в 100-200 мм. Далее следует утрамбовка и увлажнение данного слоя. Для выполнения утрамбовки используют следующие средства:

  • каток или площадочный вибратор уместен в том случае, если предвидится значительная площадь выполнения работ, и ширина фундамента более 60 см;
  • самодельные агрегаты помогут утрамбовать песок в частном домостроении.

Песок поливается с помощью воды лишь в том случае, если почва под фундаментом не отличается особой влажностью. На слабой почве, предпочтительнее отказаться от воды, при этом, песок, который укладывается в траншею должен быть предварительно увлажненным.

Кроме того, предварительное увлажнение песка перед его укладкой поможет вымыть глину, которая в нем содержится. Максимальное значение высоты песчаной подушки под строительство ленточного фундамента составляет около 65 см. Данное значение изменяется в ту или иную сторону в соотношении с состоянием почвы в данном регионе. Оптимальное значение песчаной подушки составляет двадцать сантиметров. По сведениям некоторых специалистов, высота песчаной подушки ровняется значению ширины фундамента, умноженному на три.

Кроме того, учтите тот факт, что по ширине, подушка должна быть на 12-15 см больше самого основания фундамента с обеих сторон.

Фундаментная подушка для плиты фундамента.

В некоторых случаях подушка под ленточный фундамент, выполняется из бетона. Данный вариант выбирается в том случае, если почва местности не позволяет установить подушку из песка. Кроме того, арматурный каркас удобнее устанавливать именно на бетонном основании.

Среди преимуществ бетонной подушки, отметим:

  • возможность установки укрепляющего каркаса на более жесткой поверхности с более максимальной прочностью;
  • зимой, на бетонном основании гораздо проще устанавливать опалубку и проводить заливку фундамента.

После того как выполнится геодезическая разметка территории, производится монтаж подушки из песка, толщина которой не превышает 14 см, а ширина, на 35 см больше, нежели ширина самого фундамента. Далее производится подготовка поверхности бетонным методом. Для этих целей используется низкокачественный бетон, который также называется тощим. Возможен вариант использования состава на основе песка с цементом.

Далее производится монтаж на готовое основание готовых блоков из армированного бетона, таким образом, получается готовое основание под фундамент.

Учтите, что высота как песчаной, так и бетонной подушки должны быть такими, чтобы фундамент не нарушал горизонтальную целостность ранее выкопанной траншеи. Копая траншею, учитывайте в точности до сантиметров, размеры подушки из песка или бетона.

Изготовление подушки из бетона для укрепления фундамента, позволяет также снизить расходы на высококачественный бетон, с помощью которого осуществляется заливка арматуры.

При наличии цокольного или подвального этажа в доме, песчаную подушку следует установить по всей его площади. Так как почва, способна разрушить не только фундамент, то и основание подвала.

Совет: Чем выше толщина песчаной подушки под фундамент, тем ниже уровень пучения, настигнет почву в зимнее время года и весной. Кроме того, песчаная подушка под подвалом, обеспечит надежную защиту его пола от влаги и разрушения.

Не следует забывать, что кроме обустройства песчаной подушки, фундамент нуждается в обязательной гидроизоляции. Для этого, его поверхность оклеивается рулонными битумными материалами и битумной мастикой. Если на ленточном фундаменте планируется возведение каркасного дома, то предварительно установите в нем закладные элементы, с помощью которых фундамент будет соединен с зданием.

Фундаментная подушка для ленточного фундамента частного дома.

Существуют ситуации, когда обустройство песчаной подушки не выполняется. Если под домом находится плотная почва, такая как глина, суглинок. В таком случае, влага, будет накапливаться в песке, попадая через него в фундамент. В таком случае, потребуется обустройство дренажной системы, которая будет отводить влагу из-под основания фундамента. Для этих целей используется щебенка.

Строительство подушки из песка должно сопровождаться дополнительной гидроизоляцией, в противном случае, подушка не способна защитить фундамент от разрушительного действия влаги.

 

Рекомендация: Хорошая обзорная статья. Хорошо раскрывает вопрос в общих чертах о фундаментной подушки для ленточного фундамента. Читатель поймет важность подушки фундамента. Поэтому при ошибке в устройстве подушки, вы построите бракованный фундамент и в итоге потеряете свои деньги.

Нужна ли песчаная подушка под ленточный фундамент

Главная » Блог » Нужна ли песчаная подушка под ленточный фундамент

Нужна ли песчаная подушка под ленточный фундамент

Одной из самых популярных веток на является раздел о фундаментах, ведь наши эксперты всегда готовы ответить на любой вопрос. Многие начинающие застройщики интересуются, зачем нужна песчаная подушка под фундамент и нужна ли она вообще. В этой статье мы будем искать ответ на данный вопрос.

Песчаная подсыпка делается сплошь и рядом при большинстве работ с основанием дома. Но одни строители полагают, что она обязательна во всех случаях, другие – что только при определённых условиях, а в остальных случаях просто вредна.

Чтобы узнать, зачем нужна песчаная подушка и нужна ли подсыпка песка по всей площади, обратимся к практическому опыту экспертов нашего сайта.

Основное назначение фундамента – это перераспределение нагрузки от веса дома на нижележащие слои грунта. Любая небрежность, допущенная при подготовке основания под домом, может привести к неприятным последствиям – появлению трещин в стенах из-за просадки основания.

Нужна ли подушка под ленточный фундамент

Песчаная подушка под ленточное основание дома делается практически всеми, поскольку кажется гарантией его прочности и долговечности. Однако песок в вырытую траншею многие могут засыпать, руководствуясь принципом: «чем больше, тем лучше, ведь так делают все». Не учитывается ни геология участка, ни особенности грунта и его несущая способность, ни уровень грунтовых вод.

Я читал, что ленточный фундамент должен опираться на неразрушенный (нетронутый) слой грунта, и песчаная подушка ему не требуется. Но многие мои знакомые перед заливкой ее делали. На вопрос «зачем» отвечают – «видели у соседей». 

Чтобы внести ясность, надо чётко для себя определить: о каком типе ленточного основания дома идёт речь. А именно:

  • малозаглублённом – МЗФЛ;
  • заложенном ниже глубины промерзания;
  • монолитном;
  • сборном из блоков ФБС.

Каждый из этих четырёх видов требует индивидуального подхода при подготовке основания.

Для чего нужна подушка из песка под монолитный фундамент

Подушка под ленточный фундамент может не делаться, если речь идёт о монолитном основании.  Но только при соблюдении следующих условий:

  • Грунт непучинистый;
  • Грунт под основанием песчаный;
  • Лента заливается ниже глубины промерзания, с бетонной подготовкой под подошвой;

Для сборного основания, из блоков ФБС песчаная подушка просто необходима, т. к. только песком можно выровнять все неровности, которые остались после выборки (т.е. снятия разрыхлённого слоя) грунта. Только песок можно уплотнить практически до природной плотности.

Если этого не сделать, то фундаментный блок ляжет на грунт неровно (не всей поверхностью подошвы), и под ним могут оказаться пустоты. Это приведёт к неравномерному давлению основания дома на грунт. Соответственно, увеличивается вероятность его неравномерной просадки.

При устройстве сборного фундамента выполняется песчаная подготовка толщиной в 10-15 см.

Я как-то спросил у главного инженера строительной фирмы, зачем в фундамент песчаная подушка.Он сказал: чтобы выровнять основание под «0» и для экономии бетона.

Если устраивается монолитное ленточное основание, то добиваться «зеркального» основания уже не нужно, т.к. в силу пластичности заливаемый бетон заполняет все неровности. Соответственно, подошва основания будет опираться на почву всей своей поверхностью и перераспределит нагрузку на грунт.

Когда речь заходит о МЗФЛ, то песчаная подушка необходима, т.к. с её помощью пучинистый грунт заменяется на непучинистый. Причём, МЗФЛ требует устройства дренажной системы, утеплённой отмостки и утепления самого фундамента. Эти меры минимизируют силы морозного пучения, действующие на него. 

При устройстве песчаной подушки важно понять, какой грунт находится под будущим основанием. Если почва с невысокой водопроницаемостью (это в первую очередь касается суглинков и глин), то песок, являясь менее плотным, станет местом, где постоянно будет скапливаться вода. Результат – со временем несущая способность постоянно переувлажнённого грунта уменьшится, что может привести к просадке фундамента.

Вывод – необходимо устройство дренажа и ливнёвки для отвода от основания дома поверхностных и грунтовых вод.

Прочесть статьи о правильном пироге тёплой отмостки и особенностях дренажной системы фундамента и участка можно, кликнув по ссылкам.

Вопрос применения песчаной подушки надо рассматривать, исходя из конкретных характеристик грунта, уровня УГВ, веса и конструкции здания, глубины промерзания. Нельзя считать песчаную подушку универсальным средством, подходящим для строительства любого основания, без её привязки к конкретным условиям эксплуатации здания.

Подсыпка под фундамент: песок или щебень

  • 20-30 см – это минимальная толщина песчаной подушки;
  • Для выравнивания основания  достаточно толщины в 5-10 см;
  • Для засыпки лучше всего подходит крупнозернистый песок.
  • Песок нужно трамбовать послойно, не больше 15-20 см за одну насыпку– в случае использования механической трамбовки, и подсыпать 10-15 см, если используется ручная трамбовка.
  • Перед трамбовкой песок необходимо увлажнить. Т.к. вода, благодаря поверхностному натяжению, «склеивает» частицы песка и не даёт им «разбежаться» при трамбовании;
  • Увлажнять песок лучше всего до его укладки в траншею, а не в ней. Это позволит избежать переувлажнения и «раскисания» грунта под основанием;
  • Для доуплотнения песка и получения более качественного основания можно использовать щебень крупной фракции (40-60). В этом случае, после трамбования песка, на него по всей площади высыпается щебень слоем в 5-10 см, и уже по нему ещё раз проходятся трамбовкой. Благодаря точечной нагрузке (удару) щебень вбивается в песок и, из-за расклинивающего эффекта, глубина уплотнения увеличивается с 15-20 до 30-40 см.
  • Чтобы избежать заиливания песчаной подушки и смешивания песка с окружающим его грунтом, в вырытую траншею по всей площади можно предварительно уложить такой материал, как геотекстиль.
Подсыпка фундамента песок и гидроизоляция.

Алгоритм проектирования ленточного фундамента для «чайников» доступно изложен тут. Эта тема – о финском варианте мелкозаглубленного ленточного фундамента. Зачем утеплять фундамент пенопластом, вы узнаете из этой темы. Армирование фундамента в углах – делаем это правильно, прочитав эту тему. А в этом видео показывается, как устроить фундамент на болотистой почве.

Зачем нужна песчаная подушка под ленточный фундамент

Фундамент — это наиважнейшая часть здания или сооружения, и от того как качественно сделан фундамент зависит долговечность и прочность здания или сооружения в целом.

В случае халатного отношения и выполнения некачественного фундамента, при производстве которого не соблюдались специализированные нормы и правила строительства, здание, которое будет возводится на таком фундаменте заранее обречено на краткосрочную службу, оно за короткий период времени придёт в состояние негодности и невозможности его эксплуатации.

Так что самая важная основа любого строительства — это качественно выполненный фундамент. А он может быть выполнен качественно, только в случае соблюдения технологии возведения. Одной из основных составляющих фундамента является подушка из песка, именно она является гарантом прочности и долговечности фундамента. В этом случае вам не будет необходимости переживать за сохранность дома, так как основание дома выполнено с точным соблюдением технологии строительства.

При строительстве зданий и сооружений предусматривается организация песчаной подушки под фундамент, данная составная часть технологического процесса в строительстве фундамента служит для минимизации влияния оказываемого на фундамент почвой в периоды межсезонья, во время изменения уровня грунтовых вод, для отвода воды из-под основания фундамента, для повышения амортизационных свойств фундамента и соответственно для увеличения надёжности и срока службы всего будущего сооружения.

Согласно рекомендациям по изготовлению фундамента на первоначальном этапе выполняется разметка и выкапывается траншея под будущий фундамент. Соответственно технологии строительства для ленточного фундамента необходимо организовать песчаную подушку. Толщина песчаной подушки зависит от типа грунтов на которых производятся строительные работы, в особенности глубины их промерзания в зимнее время, в среднем эта толщина составляет от 30 до 60 см. (может достигать 80 см.). И вообще, чем больше толщина подушки под фундамент, тем выше качественные показатели амортизации фундамента и тем ниже деформационные нагрузки на фундамент.

Пропорциональное соотношение толщины ленточного фундамента к толщине песчаной подушки приблизительно 1/3. Таким образом ширина песчаной подушки может превышать по толщине ширину ленточного фундамента в 3 раза. Если говорить о форме сечения песчаной подушки, то целесообразно соблюдать трапецевидную форму, которая плавно сужается к низу под углом приблизительно около 30 гр. Одним из важных условий качественного исполнения песчаной подушки является её хорошая послойная утрамбовка, во избежание возможной осадки и деформирования грунта. Для её производства используется песок средней или крупной гравелистой фракции. Утрамбовка производится слоями по до 20 см, при помощи специализированных катков или площадочными вибраторами. Уплотнение лучше производить мокрым песком, то есть песок предназначенный для использования под песчаную подушку необходимо заранее смачивать водой, а затем уже производить укладку его в траншею. Во влажном виде песок лучше утрамбовывается и уплотняется, а так же посредством заблаговременного увлажнения из песка вымываются различные ненужные примеси, такие как, ил и глина, что способствует улучшению его качества.

Песчаная подушка после утрамбовывания должна иметь ровную поверхность, и выравненной относительно линии горизонта. Соответствие плотности утрамбованности песка, проверяется следующим образом: на утрамбованной поверхности не должно оставаться следа от протектора обуви.

Вообще для выполнения такого элемента строительства, как песчаная подушка под ленточный фундамент нужно использовать информацию представленную в ведомственных строительных нормах ВСН-29-85 «Проектирование мелкозаглубленных фундаментов малоэтажных сельских зданий на пучинистых грунтах».

Внимание! Некоторые «знатоки» для организации подушки используют вместо песка глину, объясняя это тем, что глина является более водоотталкивающим материалом и способна лучше предохранить фундамент от воздействия воды поступающей из грунта. Такое мнение ошибочно. Да, в действительности вода задерживается слоем глины, но в то же время вместе с этим, прямо пропорционально увеличивается пучинистость грунта под фундаментом сооружения, что в свою очередь приводит к повышению нестабильности подлежащего грунта, а соответственно к уменьшению качественных характеристик фундамента, уменьшению срока его службы и надёжности.

Для продления срока службы песчаной подушки, для того чтобы предотвратить заиливание песка при повышенном уровне грунтовых вод, перед тем, как засыпать песок в подготовленную траншею, необходимо проложить дно траншеи материалом «геотекстиль» и в последствии уже на него выкладывать песок, предназначенный для изготовления подушки, геотекстиль предотвратит возможность смешивания песка с основным подлежащим грунтом.

Песчаная подушка под ленточный фундамент: как и зачем её нужно делать

Почему при  строительстве основания дома обязательно вначале делается песчаная подушка под ленточный фундамент?

Зачем она нужна и нужна ли?

Да, правда, в некоторых случаях можно обойтись и без неё.

Однако в большинстве случаев она необходима.

Где, когда и как правильно делать подушку, каких ошибок следует избегать, каких правил придерживаться – попробуем разобраться в данной статье.

Как правильно выполнять подушку из песка под различные типы фундаментов и грунтов

Слой песка под ленточным фундаментом

В строительных стандартах указывается, что устраивается песчаная подушка под ленточный фундамент, толщина которой составляет  в среднем 20 см.

Как показывает практика, этого вполне достаточно для фундаментов для не очень пучинистых или подвижных грунтов.

Если же выполняется мелкозаглублённый фундамент, или фундамент-плиту, тогда песчаную подушку необходимо сделать толще, до 80 см.

Постройку ленточного фундамента начинают с копки котлована.

Глубина его должна быть больше, чем расчётная глубина залегания фундамента, как раз на толщину подушки.

Ширина же дна траншеи должна быть шире, чем ширина фундамента, на её толщину.

Например, если планируете закладывать фундамент-ленту с толщиной стен 30 см, подушку под фундамент делать толщиной 40 см, то общая ширина траншеи по дну должна составлять не менее 70 см. Глубина траншеи же должна быть на 40 см больше глубины залегания фундамента.

Геотекстиль предотвратит заиливание песка

При строительстве необходимо учитывать характеристики грунта.

Например, при строительстве на подвижных вязких грунтах, при высоком уровне залегания грунтовых вод, перед строительством подушки обычно закладывают геотекстиль.

Он в этом случае должен покрывать всю траншею до самого верха, или до верха подушки из железобетона, если планируется её заложение.

Только в этом случае песчаная подушка будет застрахована от заиливания.

Подушку засыпают послойно, слоями по 10 см. Каждый слой после засыпания увлажняют и трамбуют.

После насыпки подушки её выравнивают по уровню примерно, и сверху её делают предварительную выравнивающую стяжку из бетона слоем около 5 см.

Она нужна для того, чтобы поверх неё можно было сделать слой гидроизоляции, и затем перейти к заливке основной бетонной подушке фундамента.

Поверх бетонной подушки ставят стены фундамента, которые также должны иметь гидроизоляцию, а в случае заглублённого тёплого подвала – и теплоизоляцию.

Когда без песчаной подушки можно обойтись

Трамбование грунта под ленточный фундамент

Нужна или нет песчаная подушка под ленточный фундамент при строительстве дома на песчаном грунте?

Можно с уверенностью сказать, что нет.

Достаточно будет просто утрамбовать сам грунт, который уже является сам по себе большой песчаной подушкой.

Аналогичная ситуация, если вы строите на хрящеватом или скальном грунте.

Фундамент на этих грунтах будет отлично защищён от каких-то подвижек грунта, если это не является землетрясением.

Однако от землетрясения даже песчаная подушка не спасёт.

Во всех остальных случаях лучше всего будет всё-таки позаботиться о подушке, и сделать её нужно хорошо – это не только обезопасит фундамент вашего дома, но и позволит в некоторых случаях сэкономить немного бетона.

На видео представлена технология изготовления ленточного фундамента:

Заметили ошибку? Выделите ее и нажмите Ctrl+Enter, чтобы сообщить нам.



Подушка под фундамент, опору,

Поделиться в соц. Сетях: Поделиться на другом:

Проекты строительства домов обязательно предусматривают надежный фундамент под фундамент фундамента. Если вы планируете сделать фундамент из бетона, то официально это называется бетонной подготовкой. Но строители часто используют слово «опора». Зачем он нужен, как сделать фундамент и какие еще варианты можно использовать под основание цоколя дома. ..

Зачем нужна бетонная подготовка

  • Создана гидрозащита фундамента от поступающих снизу грунтовых вод. С гидроизоляцией бортиков конструкция будет непроницаема для водной оболочки. Значительно увеличивает долговечность.
  • При последующей укладке смеси на основание предотвращается выход воды из нее, и тем самым создаются условия для нормального твердения бетона, без которых невозможно нормальное формирование конструкции.
  • Уложив на дно траншеи тонкий слой бетона, можно создать ровную площадку, на которой намного удобнее делать разметку, закреплять маяки, устанавливать арматуру, сборную опалубку, укладывать слой гидроизоляции. Качество, скорость работы по приготовлению заметно выросли.

  • Выравнивает основание и тем самым уменьшает количество основной дорогой смеси, которая могла бы распределяться по неровностям.
  • Увеличивается общая прочность всей конструкции — фундамент + усиленная опора. Но последний в расчетах не участвует.


Как видите, опора создается, по крайней мере, не зря. Если в проекте заложена именно она, а не другая основа под фундамент, то остается только выполнить ее правильно. Подходит как под ленточный, так и под плитный фундамент.

Конструкция опоры

Все параметры бетонной подготовки под фундамент заложены в проекте, а он, в свою очередь, выполняется в соответствии со стандартами строительства.

Для исполнения обычно предоставляется следующее.
Дно покрыто песчаной подушкой, которая, будучи не вспучивающимся материалом, снижает эффект морозного пучения. Его толщина определяется проектом, но чаще не менее 20 см. Подушка утрамбована, разровнена, покрыта дешевым полиэтиленом, что позволит сэкономить воду в растворе фундамента.

Бетоны используются чаще тощие, непрочные. Укладывается арматурная сетка из проволоки 5–7 мм с ячейкой 50–70 см на опорах высотой 3 см.Также маяки ставят на опоры, чтобы получилась ровная поверхность.

Бетон укладывается на пленку и быстро выравнивается сверху по маякам. В результате после затвердевания (с покрытием от испарения воды) получается плоская площадка, на которую укладывается основной гидроизоляционный слой, обычно рулонный рубероид или (и) покрытый битумом.

Получена плоская прочная гидроизоляционная площадка, готовая к устройству основного фундамента.

Более дешевый вариант — измельченная подушка

Также может быть предусмотрен упрощенный вариант для подсыпки щебня под основание фундамента.Это может быть предусмотрено для проектов и под фундаментными плитами, и под полосой. Использовали гравий и песок. На песчаной подстилке утрамбовывается слой щебня.

Механизированная трамбовка щебня обеспечивает необходимое уплотнение песка и почвенного грунта под подошвой — обязательное условие использования такой подстилки.

После утрамбовки щебень заливается битумом, покрывается прочным рубероидом.

Опалубка предназначена для укладки основной бетонной плиты. Армирован в соответствии с проектом.

Еще один распространенный вариант в проектах — слой экструдированного пенополистирола толщиной 20–10 см (канавки 10 см обеспечивают формирование ребер жесткости в плите) на уплотненной песчано-гравийной подушке. Печь нагревается от отопления — теплый пол.

Упрощенная подготовка — мембрана

Но также может быть спроектирована и простейшая подготовка под ленту или под фундамент из плит — использование полимерной геомембраны.Это современный прочный материал, который призван обеспечить высокую степень гидроизоляции основания фундамента от грунтовой влаги.

Для мембраны требуется плотная, не провисающая, утрамбованная платформа, которая создается в соответствии с инструкциями по использованию такого материала. Сверху выставлен собранный арматурный каркас под вкладкой смеси.

Современный рулонный полимерный материал в целом удешевляет строительство и улучшает его качество, является оправданной альтернативой давно применяемой бетонной подготовке.

Поделиться в соц. Сетях: Поделиться на другом:

Ленточный фундамент — Designing Buildings Wiki

Фундаменты служат опорой для конструкций, передавая их нагрузку на слои почвы или породы, которые обладают достаточной несущей способностью и подходящими характеристиками осадки.

В широком смысле фундаменты можно разделить на мелкие и глубокие. Фундаменты мелкого заложения обычно используются там, где нагрузки, создаваемые конструкцией, невелики по сравнению с несущей способностью поверхностных грунтов.Глубокие фундаменты необходимы там, где несущая способность поверхностных грунтов недостаточна для выдерживания нагрузок, создаваемых конструкцией, и поэтому их необходимо переносить на более глубокие слои с более высокой несущей способностью.

Ленточный фундамент (или ленточный фундамент) представляет собой тип неглубокого фундамента, который используется для обеспечения непрерывной, ровной (или иногда ступенчатой) полосы поддержки линейной конструкции, такой как стена или близко расположенные ряды колонн. в центре над ними.

Ленточный фундамент можно использовать для большинства грунтов, но он наиболее подходит для грунта с относительно хорошей несущей способностью. Они особенно подходят для легких структурных нагрузок, таких как многие малоэтажные и средние жилые дома, где можно использовать массивный бетонный фундамент из ленточных материалов . В других ситуациях может потребоваться железобетон.

Старые здания могут иметь ленточный фундамент из кирпича.

В широком смысле размер и положение ленточного фундамента обычно связаны с общей шириной стены.Глубина традиционного ленточного фундамента обычно равна или больше общей ширины стены, а ширина фундамента обычно в три раза больше ширины поддерживаемой стены. Это приводит к тому, что нагрузка передается под углом 45º от основания стены к грунту.

Утвержденный документ А Строительных норм определяет минимальную ширину ленточных фундаментов в зависимости от типа грунта и несущей стены, хотя обычно рекомендуется проконсультироваться с инженером-строителем при проектировании фундаментов.

Нижняя сторона ленточного фундамента должна быть достаточно глубокой, чтобы избежать воздействия мороза; например, не менее 450 мм, если они не опираются на скалу, и не менее 1 м на глинах с высокой усадкой.

Глубокий ленточный фундамент может потребоваться там, где более глубокая почва с подходящей несущей способностью.

Широкий ленточный фундамент может потребоваться, если почва мягкая или имеет низкую несущую способность, чтобы распределить нагрузку на большую площадь.Широкий ленточный фундамент обычно требует армирования.

Там, где есть более высокие локальные нагрузки, например, колонны, можно использовать опорные основания. Для получения дополнительной информации см. Основания колодок.

Там, где грунтовые условия плохие, вероятна осадка, или там, где может быть нецелесообразно создавать отдельные ленточные или подушечные фундаменты для большого количества отдельных нагрузок, могут использоваться плоты. См. Фундаменты на плотах для получения дополнительной информации.

Если несущая способность грунта на поверхности недостаточна для выдерживания нагрузок, создаваемых конструкцией, могут использоваться глубокие фундаменты, такие как свайные фундаменты.См. Свайные фундаменты для получения дополнительной информации.

В больших или более сложных зданиях может использоваться ряд различных типов фундаментов.

Дополнительное руководство доступно в BRE’s Простые основы для малоэтажного жилья: «практическое правило» дизайна.

Подбор фундаментов из разных грунтов

Обычно выбор типа фундамента для данной конструкции контролируется рядом факторов, например типом почвы, прошлым использованием площадки, прилегающей застройкой, размером процесса застройки, ограничениями.

Среди этих факторов существенную роль играют типы грунта, поэтому в данной статье рассматривается выбор фундамента для разных типов грунта.

Выбор фундамента для разных типов грунта

Фундаменты рекомендуются для различных типов почвы, которые указаны ниже:

  1. Скалы
  2. Глина однородная твердая и твердая
  3. Мягкая глина
  4. Торф

1. Скалы

В эту категорию входят камни, твердый твердый мел, песок и гравий, песок и гравий с небольшим содержанием глины и плотный илистый песок.

Рекомендуемые типы фундаментов

Для данного типа грунта подходят следующие типы фундаментов:

  1. Ленточный фундамент
  2. Падовый фундамент
  3. Плотный фундамент.

Рис.1: ленточный фундамент

Рис.2: подушечный фундамент

Факторы, которые необходимо учитывать

При выборе типа фундамента необходимо учитывать следующие факторы:

  • Минимальная глубина 450 мм должна использоваться для фундамента, если зона подвержена обледенению, чтобы защитить фундамент.
  • По возможности, основание полосы или траншеи должно находиться над уровнем грунтовых вод.
  • Инженер должен знать о текущих песчаных условиях.
  • Песчаные склоны, возможно, размытые поверхностными водами, поэтому защитите фундамент дренажем по периметру.
  • Выветренная порода требует оценки при осмотре
  • Инженер должен знать о глотках в мелках

2. Глина однородная твердая и жесткая

Ниже рассматриваются три случая:

Корпус I

, если фундамент не приближается к растительности или существующая растительность не имеет значения.

Рекомендуемый фундамент
  1. Ленточный фундамент
  2. Падовый фундамент
  3. плот фундамент.
Факторы, которые необходимо учитывать в этом случае, следующие:
  • Минимальная глубина до нижней стороны фундамента должна составлять 900 мм.
  • При строительстве ленточного фундамента из иссушенной глины на сухой почве, фундамент должен быть загружен зданием до возобновления дождей.

Корпус II

, где деревья, живые изгороди и кустарники находятся рядом с местом расположения фундамента, или в будущем планируется посадить эти деревья рядом со строением.

Рекомендуемый фундамент

Можно выбрать один из следующих типов фундамента:

  1. бетонные сваи, поддерживающие железобетонные фундаментные балки и сборный бетонный пол
  2. Бетонные сваи, несущие бетонную плиту
  3. специально спроектированная траншея заполняет определенный глинистый грунт в зависимости от расположения фундамента относительно деревьев
  4. Плотный фундамент

Рис.4: свайный фундамент

Факторы, которые необходимо учитывать
  • Инженер должен знать, что размер и тип свайного фундамента определяется экономическими факторами.
  • При использовании грунтовой плиты из монолитного бетона под плитой следует избегать создания препятствий, если она укладывается в сухую погоду в высушенной глине.
  • Если расстояние между недавно посаженным деревом и положением фундамента превышает высоту зрелого дерева как минимум в 1-2 раза, то можно построить ленточный фундамент.
  • В некоторых случаях можно использовать усиленное заполнение траншеи. Например, в глине с низким или средним потенциалом усадки или в зоне периметра корневой системы дерева.

Корпус III

, где вырубают деревья незадолго до начала строительства фундамента

Рекомендуемый фундамент
  1. Железобетонная свая в ранее прикорневой зоне дерева
  2. Ленточный фундамент
  3. Плотный фундамент
Фактор, необходимый для учета
  • Сваи должны быть надлежащим образом привязаны к подвесным железобетонным плитам или фундаментным балкам.
  • Должна быть предусмотрена достаточная длина плиты, чтобы выдерживать силу пучения глины. Кроме того, верхняя часть сваи может быть снабжена рукавами для уменьшения трения и подъема.
  • Специальная конструкция сваи может потребоваться для глиняных уклонов более 1 из 10, поскольку возможно возникновение ползучести. Следовательно, при проектировании сваи необходимо учитывать поперечную ось и консольный эффект.
  • В некоторых случаях можно использовать усиленное заполнение траншеи. Например, в глине с низким или средним потенциалом усадки или в зоне периметра корневой системы дерева.

3. Мягкая глина

В эту категорию входят мягкая глина, мягкая илистая глина, мягкая песчаная глина и мягкий илистый песок.

Рекомендуемый фундамент

Для данного типа грунта допустимы следующие типы фундаментов:

  1. Фундамент широкий
  2. Плотный фундамент
  3. От сваи до более твердого слоя ниже
  4. Для небольших проектов используйте опоры и балочный фундамент для твердого слоя

Факторы, которые необходимо учитывать
  • Широкий ленточный фундамент используется при достаточной несущей способности и приемлемой расчетной осадке.
  • Ленточный фундамент должен быть усилен по толщине и выступу за поверхность стены.
  • Служебные входы в здания должны быть гибкими.
  • Часто грунт можно улучшить с помощью виброобработки, и это было бы экономичным решением, если бы он использовался в сочетании с ленточным или плотным фундаментом.

4. Торф

Рекомендуемый фундамент
  1. Бетонные сваи дошли до твердого слоя почвы ниже
  2. Для небольших проектов подушечка и балочный фундамент выдерживают сильную ударную нагрузку.
  3. Плотный фундамент для случая, когда твердые пласты недоступны на разумной глубине, но есть твердые поверхностные корки с подходящей несущей способностью толщиной 3-4 м.

Учитываемый фактор
  • Типы свай включают забивку с забивкой на месте с временной обсадной колонной, забивной бетон на месте и забивной сборный железобетон.
  • Учет торфяного затвердевания на сваях
  • Если используется плотный фундамент, входы в здание должны быть гибкими.
  • При работе с агрессивным торфом, вероятно, потребуются особые свойства и защита.
  • Если слой торфа неглубокий над твердым слоем почвы, выкопайте его и замените уплотненной насыпью. Для этого используйте плот или усиленный широкораспространенный фундамент в зависимости от предполагаемой осадки.
  • Часто грунт можно улучшить с помощью виброобработки, и это было бы экономичным решением, если бы он использовался в сочетании с ленточным или плотным фундаментом.

Фонды

Фонды

Фонды

Виды фундамента

Неглубокие фундаменты (иногда называемые «раздвижными опорами») включают подушки («изолированные опоры»), ленточные опоры и плоты.
Фундаменты глубокого заложения
включают сваи, свайные стенки, диафрагменные стены и кессоны.


Типы фундаментов

Фундамент мелкого заложения

Фундаменты мелкого заложения — фундаменты, заложенные вблизи готовой поверхности земли; как правило, если глубина фундамента (D f ) меньше ширины фундамента и менее 3 м. Это не строгие правила, а просто рекомендации: в основном, если поверхностная нагрузка или другие поверхностные условия влияют на несущую способность фундамента, это «неглубокий».Неглубокие фундаменты (иногда называемые «раздвижными опорами») включают подушки («изолированные опоры»), ленточные опоры и плоты.
Фундаменты мелкого заложения используются, когда поверхностные почвы достаточно прочные и жесткие, чтобы выдерживать приложенные нагрузки; они обычно непригодны для слабых или сильно сжимаемых почв, таких как плохо уплотненная насыпь, торф, современные озерные и аллювиальные отложения и т. д.


Фундамент мелкого заложения

Падовый фундамент

Фундаменты с подкладкой используются для поддержки отдельной точечной нагрузки, например, от несущей колонны.Они могут быть круглыми, квадратными или прямоугольными. Обычно они состоят из блока или плиты одинаковой толщины, но они могут быть ступенчатыми или изогнутыми, если требуется для распределения нагрузки от тяжелой колонны. Фундаменты с подушечками обычно неглубокие, но можно использовать и глубокие фундаменты.


Фундамент мелкого заложения

Ленточный фундамент

Ленточные фундаменты используются для поддержки линии нагрузок либо из-за несущей стены, либо если линия колонн нуждается в опоре, если расположение колонн настолько близко, что отдельные опорные основания не подходят.


Фундамент мелкого заложения

Плотные фундаменты

Плотные фундаменты используются для распределения нагрузки от конструкции на большую площадь, обычно на всю площадь конструкции. Они используются, когда нагрузки на колонны или другие нагрузки на конструкцию близки друг к другу и отдельные опорные основания взаимодействуют друг с другом.

Плотный фундамент обычно представляет собой бетонную плиту, простирающуюся по всей загруженной площади.Он может быть усилен ребрами или балками, встроенными в фундамент.

Фундаменты на плотах имеют то преимущество, что они снижают дифференциальные осадки, поскольку бетонная плита сопротивляется дифференциальным движениям между положениями загрузки. Они часто необходимы на мягких или рыхлых грунтах с низкой несущей способностью, поскольку могут распределять нагрузки на большую площадь.


Типы фундаментов

Фундамент глубокий

Глубокие фундаменты — это фундаменты, заложенные слишком глубоко под готовой поверхностью грунта, чтобы на их несущую способность основания повлияли условия поверхности, обычно это происходит на глубине> 3 м ниже уровня готовой земли.К ним относятся сваи, опоры и кессоны или компенсированные фундаменты с использованием глубоких фундаментов, а также глубокие подушечные или ленточные фундаменты. Глубокие фундаменты могут использоваться для передачи нагрузки на более глубокие и более подходящие слои на глубине, если неподходящие почвы присутствуют вблизи поверхности.

Сваи представляют собой относительно длинные тонкие элементы, которые передают нагрузки на фундамент через слои грунта с низкой несущей способностью на более глубокие слои почвы или породы с высокой несущей способностью. Они используются, когда по экономическим соображениям, конструкционным соображениям или условиям почвы желательно передавать нагрузки на слои за пределами практической досягаемости фундаментов мелкого заложения.В дополнение к опорным конструкциям сваи также используются для анкеровки конструкций против подъемных сил и для оказания помощи конструкциям в сопротивлении боковым силам и силам опрокидывания.

Опоры — это фундамент, выдерживающий большую конструктивную нагрузку, который сооружается на месте в глубоких котлованах.

Кессоны — это форма глубокого фундамента, который сооружается над уровнем земли, а затем опускается до необходимого уровня путем выемки грунта или выемки грунта изнутри кессона.

Компенсированные фундаменты — это глубокие фундаменты, в которых снятие напряжений, возникающих при выемке грунта, примерно уравновешивается приложенным напряжением, создаваемым фундаментом. Таким образом, прикладываемое чистое напряжение очень мало. Компенсированный фундамент обычно представляет собой глубокий фундамент.


Фундамент глубокий

Сваи

Свайные фундаменты можно классифицировать по
тип сваи
(разные конструкции, которые должны поддерживаться, и разные условия грунта, требуют разных типов сопротивления) и
тип конструкции
(можно использовать разные материалы, конструкции и процессы).


Сваи

Виды сваи

Сваи часто используются, потому что на достаточно малой глубине нельзя найти адекватную несущую способность, чтобы выдержать нагрузки конструкции. Важно понимать, что сваи получают опору как от концевой опоры , так и от поверхностного трения . Пропорция несущей способности, создаваемая либо торцевым подшипником, либо поверхностным трением, зависит от условий почвы. Сваи могут использоваться для поддержки различных типов структурных нагрузок.


Типы свай

Концевые опорные сваи

Концевые несущие сваи — это сваи, которые оканчиваются твердым, относительно непроницаемым материалом, таким как скала или очень плотный песок и гравий. Большую часть своей несущей способности они получают из-за сопротивления слоя у носка сваи.


Типы свай

Сваи фрикционные

Большую часть своей несущей способности фрикционные сваи получают за счет поверхностного трения или адгезии.Это обычно происходит, когда сваи не достигают непроницаемого пласта, а забиваются на некоторое расстояние в проницаемый грунт. Их несущая способность определяется частично концевой опорой и частично поверхностным трением между заделанной поверхностью почвы и окружающей почвой.


Типы свай

Сваи переходные

Сваи, уменьшающие оседание, обычно закладываются под центральной частью фундамента плота, чтобы уменьшить разницу осадки до приемлемого уровня. Такие сваи укрепляют почву под плотом и помогают предотвратить перекос плота в центре.


Типы свай

Сваи натяжные

Конструкции, такие как высокие дымоходы, опоры электропередачи и причалы, могут подвергаться большим опрокидывающим моментам, поэтому часто используются сваи для противодействия возникающим подъемным силам у фундаментов. В таких случаях возникающие силы передаются на грунт по длине заделки сваи.Сила сопротивления может быть увеличена в случае буронабивных свай за счет недораскачивания. При проектировании натяжных свай необходимо учитывать эффект радиального сжатия сваи, так как это может привести к снижению сопротивления вала примерно на 10-20%.


Типы свай

Сваи с боковой нагрузкой

Почти все свайные фундаменты подвергаются, по крайней мере, некоторой степени горизонтальной нагрузки. Величина нагрузок по отношению к приложенной вертикальной осевой нагрузке, как правило, будет небольшой, и никаких дополнительных расчетов конструкции обычно не требуется. Однако в случае причалов и пристаней, на которые воздействуют ударные силы пришвартованных судов, свайных оснований для опор мостов, эстакад для мостовых кранов, высоких дымоходов и подпорных стен, горизонтальный компонент относительно велик и может иметь решающее значение при проектировании. Традиционно сваи в таких случаях устанавливаются под углом к ​​вертикали, обеспечивая достаточное горизонтальное сопротивление за счет составляющей осевой нагрузки сваи, которая действует горизонтально. Однако способность вертикальной сваи противостоять нагрузкам, приложенным нормально к оси, хотя и значительно меньше, чем осевая способность этой сваи, может быть достаточной, чтобы избежать необходимости в таких «сгребающих» или «битых» сваях, установка которых является более дорогой. .Поэтому при проектировании свай для восприятия боковых сил важно учитывать это.


Типы свай

Сваи в насыпи

Сваи, проходящие через слои средне- или плохо уплотненного заполнителя, будут подвержены отрицательному поверхностному трению , которое вызывает сопротивление вниз вдоль вала сваи и, следовательно, дополнительную нагрузку на сваю. Это происходит, когда заливка затвердевает под действием собственного веса.


Сваи

Виды свайных конструкций

Вытесняемые сваи вызывают смещение почвы как в радиальном, так и в вертикальном направлениях, когда вал сваи забивается или вдавливается в землю. При использовании несмещаемых свай (или сменных свай) грунт удаляется, а образовавшаяся яма, заполненная бетоном или сборной бетонной сваей, опускается в яму и заливается раствором.


Виды свайного строительства

Сваи вытесняющие

Пески и зернистые почвы имеют тенденцию уплотняться в процессе смещения, тогда как глины имеют тенденцию к вспучиванию.Сами вытесняющие сваи можно разделить на разные типы, в зависимости от того, как они построены и как они вставляются.


Сваи вытесняющие

Сваи вытеснительные полностью формованные

Они могут быть из сборного железобетона;
армированный по всей длине (предварительно напряженный)
сочлененный (усиленный)
полый (трубчатый) профиль
или они могут быть из стали различного сечения.


Сваи вытесняющие

Сваи забивные и забивные

Этот тип сваи может быть двух форм. Первый включает в себя вбивание временной стальной трубы с закрытым концом в землю, чтобы образовалась пустота в почве, которая затем заполняется бетоном по мере извлечения трубы. Второй тип такой же, за исключением того, что стальная труба остается на месте, образуя прочный кожух.


Сваи вытесняющие

Винтовые забивочные сваи

Конструкция этого типа выполняется с использованием специального шнека.Однако почва уплотняется, а не удаляется, поскольку шнек ввинчивается в землю. Шнек установлен на полой штанге, которую можно заполнить бетоном, поэтому, когда необходимая глубина будет достигнута, бетон может быть закачан вниз по штоку, и шнек медленно откручивается, оставляя сваю на месте.


Сваи вытесняющие

Способы установки

Сваи смещения забиваются или вдавливаются в грунт. Можно использовать несколько различных методов.


Способы установки

Падение груза

Падающий груз или отбойный молоток — это наиболее часто используемый метод установки вытесняющих свай. Вес примерно в два раза меньше веса сваи поднимается на подходящее расстояние в направляющей и отпускается, чтобы ударить по головке сваи. При забивке полой трубы сваи вес обычно воздействует на пробку в нижней части сваи, что снижает любые избыточные напряжения по длине трубы во время вставки.

Вариантами простого отбойного молотка являются отбойные молотки одностороннего и двустороннего действия . Они приводятся в движение паром, сжатым воздухом или гидравлически. В молоте одностороннего действия вес поднимается сжатым воздухом (или другими средствами), который затем выпускается, и весу позволяют упасть. Это может происходить до 60 раз в минуту. Молоток двустороннего действия такой же, за исключением того, что сжатый воздух также используется при движении молота вниз. Однако этот тип молота не всегда подходит для забивки бетонных свай.Хотя бетон может выдерживать сжимающие напряжения, создаваемые молотком, ударная волна, создаваемая каждым ударом молота, может создавать высокие растягивающие напряжения в бетоне при возврате. Это может привести к разрушению бетона. Вот почему бетонные сваи часто подвергаются предварительному напряжению.


Способы установки

Молот дизельный

Быстрые контролируемые взрывы можно производить от дизельного молота. Взрывы поднимают таран, который используется для забивания сваи в землю.Хотя вес поршня меньше, чем вес, используемый в отбойном молотке, повышенная частота ударов может компенсировать эту неэффективность. Этот тип молота наиболее подходит для забивки свай через несвязные зернистые грунты, где большая часть сопротивления приходится на торцевую опору.


Способы установки

Вибрационные методы забивки свай

Вибрационные методы могут оказаться очень эффективными при забивании свай через несвязные зернистые грунты. Вибрация сваи возбуждает зерна почвы, прилегающие к свае, делая почву почти свободно текущей, что значительно снижает трение вдоль вала сваи. Вибрация может создаваться электрическими (или гидравлическими) эксцентриками, вращающимися в противоположных направлениях, прикрепленными к головке сваи, обычно действующими с частотой примерно 20-40 Гц. Если эту частоту увеличить примерно до 100 Гц, это может вызвать продольный резонанс в свае, и скорость проникновения может достигать 20 м / мин в умеренно плотных зернистых грунтах.Однако большая энергия, возникающая в результате вибрации, может повредить оборудование, распространение шума и вибрации также может привести к заселению близлежащих зданий.


Способы установки

Способы установки домкратом

Домкратные сваи чаще всего используются для опор существующих конструкций. Выкапывая грунт под конструкцией, можно вставить короткие куски сваи и втолкнуть их в землю, используя в качестве реакции нижнюю часть существующей конструкции.


Виды свайного строительства

Сваи несмещаемые

При использовании несмещаемых свай почва удаляется, а образовавшаяся яма заполняется бетоном или, иногда, сборная бетонная свая опускается в яму и заливается раствором. Глины особенно подходят для этого типа образования свай, поскольку в глинах требуется только стенка скважины. опора близко к поверхности земли. При бурении более неустойчивого грунта, такого как гравий, может потребоваться какая-либо форма обсадной трубы или опоры, например, бентонитовая суспензия.В качестве альтернативы раствор или бетон можно вводить из шнека, вращающего гранулированный грунт. Таким образом, существует четыре типа несмещаемых свай.

Этот метод строительства создает неравномерную поверхность раздела между стволом сваи и окружающей почвой, что обеспечивает хорошее сопротивление поверхностному трению при последующей нагрузке.


Несвижные сваи

Сваи буронабивные малого диаметра

Они обычно имеют диаметр 600 мм или меньше и обычно изготавливаются с использованием штатива. Оборудование состоит из треноги, лебедки и троса для управления различными инструментами. Основные инструменты показаны на этой диаграмме.

В зернистых почвах основной инструмент состоит из тяжелой цилиндрической оболочки с режущей кромкой и откидной заслонкой внизу. Для проведения раскопок этого типа необходима вода. При перемещении корпуса вверх и вниз на дне ствола скважины происходит разжижение грунта (так как под корпусом создается низкое давление, поскольку разжиженный грунт быстро перемещается вверх), и он течет в корпус и может быть поднят на лебедку. поверхность и опрокинуты.При просверливании гранулированного грунта существует опасность чрезмерного разрыхления материала по бокам отверстия. Чтобы этого не произошло, необходимо продвинуть временную обсадную колонну, вбивая ее в землю.

В связных грунтах скважину продвигают путем многократного опускания инструмента крестообразного сечения с цилиндрической режущей кромкой в ​​грунт, а затем подъема его на поверхность вместе с грунтовым грузом. Оказавшись на поверхности, глина, которая прилипает к крестообразным лезвиям, разделяется на пары.


Несвижные сваи

Буронабивные сваи большого диаметра

Большие скважины диаметром от 750 мм до 3 м (с 7-метровыми нижними расширениями) возможны при использовании роторного бурового оборудования. Шнековая установка обычно монтируется на кран или грузовик.

Спиральный или ковшовый шнек, показанный на этой схеме, прикреплен к валу, известному как штанга Келли (телескопический элемент квадратного сечения, приводимый в движение горизонтальным вертушкой).При использовании этой техники возможна глубина до 70 м. Использование бентонитовой суспензии в сочетании со шнековым ковшом может устранить некоторые трудности, связанные с бурением мягких илов и глин, а также рыхлых зернистых грунтов без постоянной поддержки обсадными трубами. Одним из преимуществ этого метода является возможность недостаточного расширения. Используя расширительный буровой инструмент, диаметр основания сваи может быть увеличен, что значительно повысит несущую способность сваи на конце.Однако недостаточное расширение — это медленный процесс, требующий остановки бурения для смены инструмента, и медленный процесс при фактической операции недостаточного расширения. В глине часто предпочтительнее использовать более глубокий стержень с прямыми сторонами.


Несвижные сваи

Частично формованные сваи

Этот тип сваи особенно подходит в условиях, когда земля переувлажнена или когда есть движение воды в верхнем слое почвы, которое может привести к выщелачиванию цемента из монолитной бетонной сваи.Отверстие просверливают обычным способом, а затем в него опускают кольцевые секции, чтобы получить полую колонну. Затем можно разместить арматуру и нанести раствор вниз к основанию сваи, вытесняя воду и заполняя зазор снаружи и сердцевину внутри колонны.


Несвижные сваи

Сваи, залитые цементным раствором или бетоном

Использование шнеков непрерывного действия становится все более популярным методом при строительстве свай. Эти сваи обеспечивают значительные экологические преимущества при строительстве. Их уровень шума и вибрации низкий, и нет необходимости во временной обсадной трубе ствола скважины или бентонитовой суспензии, что делает его пригодным как для глин, так и для гранулированных грунтов. Единственная проблема заключается в том, что они ограничены по глубине максимальной длиной шнека (около 25 м). Сваи строятся путем ввинчивания непрерывного лопаточного шнека в землю на необходимую глубину, оставляя почву в шнеке. Затем раствор (или бетон) может быть выдавлен вниз по полому валу шнека, а затем продолжает накапливаться снизу, когда шнек с грузом грунта извлекается.Затем арматуру можно опустить до схватывания раствора.

Альтернативная система, используемая в зернистых почвах, заключается в том, чтобы оставить почву на месте и смешать ее с цементным раствором, находящимся под давлением, когда шнек вынимается, оставляя столбик земли, армированной раствором.


Сваи

Факторы, влияющие на выбор сваи

Существует множество факторов, которые могут повлиять на выбор свайного фундамента. Перед принятием окончательного решения необходимо учесть все факторы и принять во внимание их относительную важность.


Факторы, влияющие на выбор сваи

Расположение и тип конструкции

Для конструкций над водой, таких как причалы и причалы, наиболее подходящими являются забивные или забивные сваи (в которых оболочка остается на месте). На суше выбор не так прост. Приводные монолитные типы обычно самые дешевые при умеренных нагрузках. Однако часто бывает необходимо, чтобы сваи устанавливались так, чтобы не вызывать какого-либо значительного подъема грунта или вибраций из-за их близости к существующим конструкциям.В таких случаях наиболее подходит буронабивная набивная свая. Для тяжелых конструкций, испытывающих большие нагрузки на фундамент, обычно наиболее экономичны буронабивные сваи большого диаметра. Домкратные сваи подходят для опоры существующих конструкций.


Факторы, влияющие на выбор сваи

Состояние грунта

Забивные сваи не могут быть экономично использованы в грунтах, содержащих валуны, или в глинах, когда вертикальное волнение грунта может быть опасным. Точно так же буронабивные сваи не подходят для рыхлого водонасыщенного песка, а недорасвернутые основания нельзя использовать в несвязных грунтах, поскольку они подвержены обрушению до того, как можно будет уложить бетон.


Факторы, влияющие на выбор сваи

Прочность

Это обычно влияет на выбор материала. Например, бетонные сваи обычно используются в морских условиях, поскольку стальные сваи подвержены коррозии в таких условиях, а деревянные сваи могут быть повреждены буровыми моллюсками.Однако на суше бетонные сваи не всегда лучший выбор, особенно там, где почва содержит сульфаты или другие вредные вещества.


Факторы, влияющие на выбор сваи

Стоимость

При принятии окончательного решения о выборе сваи большое значение имеет стоимость. Общая стоимость установки свай включает в себя фактическую стоимость материала, время, необходимое для забивки свай в плане строительства, испытательную нагрузку, расходы на инженера по надзору за установкой и погрузкой, а также организационные и накладные расходы, понесенные в период с момента первоначального расчистка площадки и время начала строительства надстройки.


Сваи

Свайные группы

Сваи чаще устанавливаются группами, а не одиночными. Группу свай следует рассматривать как составной блок из свай и грунта, а не как набор отдельных свай. На вместимость каждой сваи может повлиять забивка последующих свай в непосредственной близости. Уплотнение грунта между соседними сваями может привести к более высоким контактным напряжениям и, следовательно, к увеличению пропускной способности ствола этих свай.Конечная вместимость группы свай не всегда зависит от индивидуальной вместимости каждой сваи. При анализе пропускной способности свайной группы необходимо учитывать 3 режима отказа.
Разрушение одной сваи
Отказ рядов свай
Отказ блока
Способы вставки, условия грунта, геометрия группы свай и то, как группа ограничена, влияют на поведение любой группы свай. Если группа выйдет из строя как блок, полное трение вала будет мобилизовано только по периметру блока, и поэтому любое увеличение пропускной способности вала отдельных свай не имеет значения. При расчете конечной несущей способности необходимо использовать площадь всего основания блока, а не только площади основания отдельных свай в группе. Такое разрушение блока может произойти, если сваи расположены близко друг к другу или если используется заглушка сваи, контактирующая с землей. Разрушение рядов свай может произойти, если расстояние между сваями в одном направлении намного больше, чем в перпендикулярном направлении.


Факультет окружающей среды и технологий, Университет Западной Англии

(PDF) Влияние подушки на композитный свайный фундамент

Журнал инженерных исследований и исследований E-ISSN0976-7916

JERS / Vol.II / Issue IV / October-December, 2011 / 132-135

короткие сваи и грунт. Таким образом, можно видеть, что

несущая способность неглубоких подпочв

может быть лучше использована при соответствующем применении

амортизационной техники, особенно для грунта

, содержащего твердую корку в мелких слоях.

4. РЕЗЮМЕ И ВЫВОДЫ

Для применения обычного свайного плота в неблагоприятных ситуациях

была разработана концепция составного плота

, который учитывает

эффект неравной длины и модулей свай

как действие подушки в рассмотрение.В этом новом фундаменте типа

короткие сваи используются для

укрепления неглубокого мягкого грунта, длинные сваи

используются для уменьшения осадки, а подушка

используется для перераспределения и регулирования осадки и напряжения.

отношение свай к грунту. Таким образом,

эффективно использовали преимущества различных методологий

улучшения грунта. Для его анализа использовался трехмерный метод конечных элементов

.Исследованы основные факторы, влияющие на несущую способность и расчетные характеристики фундамента

. На основе параметрического исследования

, представленного в этой статье, сделаны следующие выводы

:

1. Что касается влияния модуля упругости и длины

свай, увеличение длины

длинных свай имеет много более очевидное влияние на

, снижающее осадку фундамента, чем на

, улучшающее модуль упругости коротких свай.

2. Подушка может регулировать соотношение нагрузки

равномерно между сваями и помогает лучше использовать

несущей способности коротких свай.

По сравнению с фундаментом без подушки

максимальное осевое напряжение смещается ниже от головки сваи

на определенную глубину. А несущая способность

неглубокого грунта может быть лучше использована

с помощью надлежащим образом нанесенной подушки

, особенно для грунта, содержащего твердую корку

в мелких слоях.

ССЫЛКИ

1. Poulos HG. Фундаменты на свайных плотах: проект

и

приложений. Геотехника 2001; 51 (2): 95–113.

2. Дэвис Э. Х., Поулос Х. Г.. Анализ свайных плотов

систем. Австралийский журнал геотехники, 1972 год;

2: 21–7.

3. Бурланд Дж. Б., Бромс Б. Б., Поведение фундаментов

и конструкций. Труды 13-й Международной конференции

по механике грунтов и фундаменту

Инженерное дело, Токио, 1977; 2: 495–546.

4. Кук Р.В. Фундамент на сваях из жестких глин —

— вклад в философию дизайна.

Геотехника 1986; 36 (2): 169–203.

5. Чоу Ю.К., Тевендран В. Оптимизация сваи

групп. Компьютеры и геотехника, 1987; 4: 43–

58.

6. Рэндольф М.Ф. Методы проектирования свайной группы и

свайных плотов: отчет о состоянии дел. Proceeding

13-я Международная конференция по механике грунта

и фундаментальной инженерии, Нью-

Delhi1994; 2: 61–82.

7. Хорикоши К., Рэндольф М.Ф. Центрифуга моделирование

свайного фундамента на глине. Geotechnique

1996; 46 (4): 741–52.

8. Ta LD, Small JC. Анализ систем свайных плотов в слоистых грунтах

. International Journal for Numerical

and Analytical Method in Geomechanics

1996; 20 (1): 57–72.

9. Ким К.Н., Ли Ш. и др. Оптимальное расположение свай

для минимизации перепада осед

в свайном плотном фундаменте.Компьютеры

и Geotechnics 2001; 28 (2): 235–53.

10. Ян М. Исследование фундамента с уменьшающейся осадкой

на основе принципа контролируемой осадки

. Китайский журнал геотехники

Engineering 2000; 22 (4): 482–6.

11. Шаху Дж. Т., Мадхав М. Р., Хаяши С. Анализ системы

мягких гранулированных гранулированных ворсовых матов.

Компьютеры и геотехника 2001; 27 (1): 45–62.

12. Оттавиани М.Трехмерный анализ методом конечных элементов

вертикально нагруженных свайных групп.

Геотехника 1975; 25 (2): 159–74.

13. Ли CY. Расчет свайных групп — практический подход

. Журнал геотехнической инженерии

1993; 119 (5): 1461–99.

14. Чоу Ю.К., Тех Си. Взаимодействие свая – шапка – группа свай

в неоднородном грунте. Журнал

Геотехническая инженерия 1991; 117 (11): 1655–

68.

15. Schweiger HF. Численный анализ фундаментов с опорой на колонну

. Компьютеры и

Геотехника 1986; 2: 347–72.

16. Лян Ф.Й., Чен Л.З., Ши X.Г. Численный анализ

композитного свайного плота с подушкой

, подверженного вертикальной нагрузке. Компьютеры и

Geotechnics 30 (2003) 443–453.

17. Чжэн Дж.Дж., Абушарар С.В., Ван Х.З. Трехмерное нелинейное моделирование методом конечных элементов

композитного фундамента

, образованного сваями из CFG и извести.

Компьютеры и геотехника 35 (2008) 637–643.

18. Midas GTS Software, Midas Information

Technology Co. Ltd.

Как построить плотный фундамент, используя его преимущества?

Плотный фундамент нечасто используется при строительстве частного дома. Однако во всем мире он довольно широко используется для строительства самых разных зданий. Свойства этого типа основы делают его пригодным для многих климатических зон. Конечно, помимо существенных преимуществ есть и минусы. Давайте разберемся, как построить плотный фундамент и его особенности!

Что такое плотный фундамент?

Изготавливается из железобетонной плиты и устанавливается на всей площади здания на уровне земли или вырывается внутри. Назначение плотного фундамента — это распределение нагрузки по объему, что предотвращает деформацию построенных объектов при движении грунта.

Толщина бетонной плиты может варьироваться от 8 до 12 дюймов. Укладка плит предполагает подготовку грунта и устройство песчаной «подушки».

Плотные фундаменты типов

Существует два типа этого типа фундамента: классический и плавающий.

  1. Классический тип расположен ниже нормального уровня промерзания почвы. Таким образом можно дополнить вашу конструкцию цокольным этажом или цокольным этажом.
  2. Плавающий тип укладывается на глубину 25-35 дюймов, что исключает возможность постройки цокольного этажа или подвала.

Также существуют следующие виды плотового фундамента:

  1. Обычное.Его укладка возможна при обычной рытье котлована, который затем утрамбовывается и выравнивается. Минимальная толщина «подушки» должна быть не менее 6 дюймов.
  2. Цельный (монолитный) или утепленный, что чаще всего используется в холодном климате.
  3. Перекрытие решетчатое целиком. Используется в основном для огромных объектов.

Сфера использования

Плотный фундамент считается лучшим вариантом при строительстве домов из различных материалов, как легких, так и тяжелых.Допускается на любых почвах, от песчаных до торфяных. Эта плита идеально выравнивает вертикальные и горизонтальные смещения грунта. Не боится грунтовых вод, которые оказывают довольно большое влияние. В частном строительстве фундамент из плит можно комбинировать с любыми материалами.

Технология укладки

Первоначально необходимо обследовать грунт будущего места строительства для определения толщины песчаной «подушки». Только тогда составляйте финальный сюжет.

Установка плотного фундамента включает следующие этапы:

  1. Снимите верхний слой грунта и выкопайте яму.Его глубина должна превышать глубину промерзания почвы. Выровняйте и утрамбуйте дно ямы.
  2. Установить песчаную подушку, также выровнять и утрамбовать.
  3. Установить системы гидроизоляции и водоотвода.
  4. Установите опалубку по всему периметру будущего здания.
  5. Далее также по периметру устанавливаем фурнитуру и делаем арматуру.
  6. Начинает заливку бетона. Бетон следует заливать слоями по 6 дюймов каждый. Если вы используете готовые плоты, сделайте сверху бетонную стяжку.
  7. Орудие вибрации затвердевшего бетона для придания дополнительной прочности.

Плотный фундамент различается по типам используемых плит:

  • Для строительства небольших конструкций обычно используются монолитные плиты, отличающиеся простотой технологии формования и небольшой глубиной укладки;
  • Для промышленных и многоэтажных зданий используют фундаментные плиты с ребрами жесткости, собранные из отдельных скрепленных между собой деталей, или используют полностью монолитную конструкцию;
  • Для сверхустойчивых конструкций, особенно в районах с повышенной сейсмической активностью, используют коробчатые конструкции, собранные из модульных или монолитных бетонных коробов, жестко скрепленных между собой.

Преимущества и недостатки

Основным преимуществом плотного фундамента является его большая опорная поверхность, которая значительно снижает давление на землю. Как следствие, исключается дифференциальная осадка и деформация стен.

Среди других достоинств можно отметить следующие:

  • Простота установки;
  • Гарантия безопасности и долговременной прочности;
  • Противостояние как грунтовых, так и грунтовых вод;
  • Предотвращение движения грунта;
  • Создание подвала;
  • Использование плотов в качестве основания первого этажа.

Существенным недостатком является его стоимость, более высокая по сравнению с другими вариантами. Однако они оправданы гарантированной надежностью к неблагоприятным природным условиям.


Рекомендовать:

Детальная инструкция по устройству и ремонту фундаментной плиты.

Испытания на месте квадратной опоры на гравийной подушке, армированной геобельтом, на мягком иле

Была проведена серия испытаний на статическую нагрузку квадратной опоры на гравийной подушке, армированной геобельтом, на мягком иле.Усиленная гравийная подушка была тонкой с отношением глубины к ширине 0,2. Исследование параметров проводилось с учетом количества слоев геополосы, глубины первого слоя геопояса под основанием, вертикального расстояния между двумя слоями геопояса, линейной плотности армирования и типа материала геополосы. Было измерено распределение давления на дне подушки. Результаты испытаний показали, что несущая способность усиленной гравийной подушки была значительно выше, чем у неармированной гравийной подушки, и эффект диффузии напряжений усиленной гравийной подушки был также более выражен, чем у неармированной подушки.Распределение давления на дне усиленной гравийной подушки имело седловидную форму. Согласно расчетам и анализу, все углы диффузии напряжений усиленных подушек превышали 20 °.

1. Введение

Для использования в качестве фундамента необходимо обработать мягкий илистый грунт из-за его низкой несущей способности и большой осадки. Эффективная обработка заключается в замене небольшой глубины верхнего мягкого ила геосинтетической гравийной подушкой, которая является рентабельной по сравнению с другими традиционными методами [1, 2].Было продемонстрировано, что геосинтетическое армирование может улучшить несущую способность и уменьшить неравномерную осадку фундамента [3–5]. Проведя 65 групп модельных испытаний, Бинке и Ли [6, 7] впервые сообщили, что за счет усиления песчаного слоя под ленточным фундаментом полосами из алюминиевой фольги, оседание и предельная несущая способность фундамента были значительно улучшены. В литературе [8–14] аналогичные результаты сообщаются исследователями. Следует отметить, что определить предельную несущую способность квадратного фундамента на армированном грунте сложно.Кроме того, было проведено ограниченное количество исследований по изучению эффекта диффузии напряжений усиленной подушки.

Для определения несущей способности и способности рассеивания напряжений в большинстве исследований использовались тесты на мелкомасштабных моделях, которые имели бы размерный эффект и ограничения, отражающие фактическое поведение деформации и несущей способности фундамента [15–17]. Поэтому крайне важно провести полномасштабные испытания на месте для изучения эффектов усиления геосинтетических материалов.В литературе геотекстиль, включая георешетку [17–19], геосетку [20], геоячейку [21, 22] и волокно [23, 24], обычно используется в качестве армирующих материалов, в то время как геобельта, относительно новый материал, редко используется. используется. Более того, большинство предыдущих исследований были сосредоточены на оседании и несущей способности фундамента [1, 6, 9, 12, 15, 25], в то время как мало внимания уделялось углу диффузии напряжений усиленной подушки. На практике, благодаря наличию геообинта, общая жесткость и способность рассеивания напряжений усиленной подушки может быть значительно улучшена даже для тонких подушек. Таким образом, основанное на теории диффузии напряжений двухслойного фундамента, это исследование направлено на изучение несущей способности и распределения давления грунта квадратного фундамента, опирающегося на тонкую гравийную подушку, посредством серии испытаний на статическую нагрузку на месте. Также было изучено влияние геобельта на усиленную гравийную подушку.

2. Эксперимент
2.1. Дизайн и установка теста

Испытательный полигон размером 30 м × 17 м расположен в юго-западной части города Тайюань, Китай.На испытательном полигоне естественный грунт под гравийной подушкой представлял собой насыщенный мягкий илистый грунт. Свойства илового грунта приведены в таблице 1.

911 длина 2,3 м и ширина 2,3 м в пределах полигона. На рисунке 1 показана схема тестовой установки. Стальная квадратная жесткая плита длиной 1,5 м, шириной 1,5 м и глубиной 0,3 м использовалась в качестве опоры для приложения нагрузки.Перед каждым испытанием на нагрузку готовили гравийную подушку размером 2,3 м × 2,3 м × 0,3 м с армированием геообвязкой или без него. Нагрузка была приложена с помощью механической системы загрузки домкрата-балки на гравийную подушку через квадратный фундамент.


Семь индикаторов часового типа были развернуты в каждом испытании, как показано на Рисунке 2. Четыре индикатора были прикреплены к четырем углам квадратной жесткой пластины для измерения общей осадки основания. Остальные три датчика были прикреплены к дну гравийной подушки для отслеживания оседания илистой почвы. Затем можно рассчитать деформацию гравийной подушки по измерениям семи датчиков. Как показано на Рисунке 3, на дне гравийной подушки было развернуто двадцать две ячейки давления с измерительной способностью 0,6 МПа для измерения давления подушки, лежащей на илистом грунте во время загрузки.



В общей сложности было проведено 10 испытаний на месте на неармированных и армированных геополосами гравийных подушках над насыщенным илистым грунтом. Программы тестирования приведены в таблице 2.


γ (кН / м 3 ) γ D (кН / м ) G S e ω (%) ω L (%) ω p

2
(%) S (МПа) f (МПа)

18. 9 14,5 2,69 0,881 31,8 32,9 23,7 3,93 70

10 10 10 10

Номер теста N U (мм) ∗ 00 ∗ 93
  • 99 (%)
  • Тип материала

    A0 Неармированный —-
    1093 A1 33. 3 TG
    A1-2 1 100 50,0 TG
    A1-3 1 100 100 10 —
    A1-4 1 100 25,0 TG
    A1-5 1 200 33,3 2 50 100 33.3 TG
    A2-2 2 50 150 33,3 TG
    B2-1 2 50 10093 100
    B2-2 2 50 150 33,3 CPE

    ∗ 00 слой гравия в слоях гравия N

    00 U — это глубина первого слоя геополосы под основанием, H относится к вертикальному расстоянию между двумя слоями геопояса, а LDR — это линейная плотность армирования, которая означает отношение ширины геополосы к расстоянию между центрами. двух геобельтов.

    2.2. Материалы
    2.2.1. Geobelts

    В данном исследовании использовались два типа геосинтетических материалов: геобельт TG и геобельт CPE. Геопояс TG, как показано на Рисунке 4 (а), в основном изготовлен из стекловолокна, покрытого полиолефином. Как показано на Рисунке 4 (b), геобелт CPE — это высокопрочная проволока из оцинкованного железа, покрытая хлорированным полиэтиленом. Эти два геобинта имеют высокую прочность на разрыв, низкое расширение и небольшую ползучесть, а также устойчивы к усталости при изгибе, растрескиванию под напряжением, подшипникам и продавливанию.Кроме того, геообтяжка обладает такими свойствами, как защита от старения, устойчивость к кислотам / щелочам и пригодность для закапывания в почву. С точки зрения строительства геобельты имеют преимущества легкого веса, простой конструкции и более короткого периода строительства. На поверхности двух типов материалов геоленты имеются грубые детали и ребра для улучшения сцепления между геобокями и гравием. Их инженерные свойства приведены в таблице 3.

  • 88 мм Размер геометрии 25 .5
  • м 910 / кг) Полимеризация

    Геопояс TG Геопояс CPE

    25 × 2,0
    Предел прочности при растяжении (МПа) 95,4 139,4
    Модуль упругости при деформации = 2% (МПа) 10373 15,064 м
    > 16 > 12
    Деформация разрушения (%) 0,85 1,89
    Разрывная нагрузка (кН) 5,96 o 6,97
    Хлоринатный полиэтилен
    Внутренний материал Стекловолокно Оцинкованная стальная проволока

    Для обеспечения прочного сцепления гравия между гравием и гравием между гравием и гравием согните с обоих концов с помощью мешка с песком размером около 550-600 мм, а затем закрепите двумя зажимами, как показано на рисунке 5. Таким образом, эффективная длина геообвязки, используемой в подушке, составляет около 3,5 м, включая ширину подушки и длину крепления на обоих концах.


    2.2.2. Подушка из гравия

    Тонкая подушка состоит из гравия диаметром от 10 до 30 мм. Гранулометрический состав гравия показан на рисунке 6. Физические параметры, полученные в лабораторных испытаниях, перечислены в таблице 4, в которой максимальная плотность в сухом состоянии и оптимальное содержание влаги были определены стандартным тестом Проктора.По классификации USCS и AASHTO гравий был отнесен к категории слабосернистых (GP).


    10 (мм)

    ρ dmax (кг / м 3 ) c c D 50 (мм) ω op (%)

    1800 1. 92 1,02 15 22 6,8

    2.3. Процедура тестирования

    Чтобы убедиться, что каждый тест проводился в одинаковых условиях, необходимо выполнить следующие приготовления. Сначала были вырыты, очищены и выровнены испытательные ямы, чтобы убедиться, что их размеры соответствуют требованиям. Во-вторых, отсортированный мелкий песок был вымощен, уплотнен и разровнен на дне ям толщиной 10-15 мм для снижения концентрации напряжений в камере давления.Затем датчики давления были поставлены в заданные положения. Ячейки давления должны быть водонепроницаемыми и откалиброванными перед каждым испытанием. На камеру давления было засыпано шесть слоев гравия толщиной около 50 мм каждый. Каждый слой гравия в рыхлом состоянии имел одинаковый вес и затем был уплотнен до одинаковой плотности с помощью деревянного молотка. Геобельты укладывались в указанном месте в гравийной подушке с необходимой линейной плотностью армирования (LDR) в двух измерениях. Геобельты следует подтянуть и выпрямить.Слой мелкого песка толщиной от 10 до 20 мм был вымощен сверху и снизу геобельсов для защиты их от пробоя гравием. Геобельты и гравий укладывались поочередно в соответствии с требованиями, пока высота подушки не достигла 300 мм. Затем на усиленную гравийную подушку положили загрузочную плиту, выровняли и отцентрировали должным образом, чтобы гарантировать, что нагрузка может быть равномерно распределена на гравийной подушке.

    Статическая нагрузка была приложена с помощью гидравлического домкрата.Метод нагружения и критерии устойчивости соответствуют нормативам для проектирования фундамента здания (GB 50007-2011) [26]. Нагрузка применялась с шагом 20 кПа. Если за два часа она была меньше 0,1 мм / ч, оседание признавалось соответствующим критериям, и можно было применить следующее приращение нагрузки. Тест был прекращен, когда общая осадка достигла 0,06 B , то есть 90 мм в этой программе.

    После того, как одно испытание было завершено, в соседних местах на полигоне была вырыта новая испытательная яма. Для выполнения каждого теста использовались идентичные процедуры тестирования.

    3. Результаты испытаний и анализ
    3.1. Влияние арматуры на несущую способность фундамента

    На Рисунке 7 показаны кривые зависимости давления от оседания фундаментов с геобинтами и без них. Видно, что оседание увеличивалось с увеличением давления как для усиленных, так и для неармированных подушек. Тем не менее, подушка, армированная двумя слоями геополосы, показала самую медленную скорость увеличения осадки, в то время как неармированная подушка показала самую быструю скорость увеличения.Результаты показывают, что несущая способность может быть эффективно улучшена за счет армирования геолентой. Причина в том, что боковая фиксация геообвязки на гравийной подушке может уменьшить оседание гравийной подушки и, таким образом, улучшить несущую способность фундамента по сравнению с неармированной подушкой. На ранней стадии оседание линейно увеличивалось с давлением. По мере увеличения давления в игру вступает геообельт, который эффективно снижает осадку.


    Поскольку во всех испытаниях не наблюдалось резкого увеличения осадки, предельную несущую способность фундамента определяли, когда оседание фундамента достигло 0.06 B ( B — длина квадратного основания).

    Чтобы учесть размерный эффект основания, коэффициент несущей способности (BCR), рекомендованный Бинке и Ли, был рассчитан следующим образом: где и — несущая способность для армированного и неармированного грунта, соответственно. Для удобства результаты испытаний были проанализированы в соответствии с BCR, рассчитанными при различных коэффициентах осадки ( с / B ). Коэффициент осадки рассчитывается путем деления осадки опоры ( s ) на ширину опоры ( B ).Значения BCR при коэффициентах осадки ( s / B ) 0,01, 0,02, 0,03, 0,04, 0,05 и 0,06 приведены в таблице 5. BCR для однослойного армирования геолентой составлял от 1,22 до 1,37, и постепенно уменьшалась с увеличением коэффициента расчетности; BCR двухслойной арматуры геополосы находился между 1,34 и 1,70 и постепенно увеличивался с увеличением коэффициента осадки. В текущем исследовании значения BCR ниже, чем предложенные Adams и Collin [27], а также Chen et al.[28]. Это может быть связано с относительно небольшой толщиной подушки, использованной в этом исследовании.

    39 39 с 39 с / B = 0,04 910.40 .40 218,2 11288 ,4 276,3 ,48

    соотношение между количеством армированных слоев ( N ) и BCR.Как видно, двухслойное армирование геолентой было намного лучше, чем однослойное армирование геолентой, особенно на поздней стадии нагружения. При с / B 0,06 BCR однослойной арматуры составили от 1,22 до 1,26, а для двухслойной арматуры — от 1,62 до 1,70, что указывает на несущую способность грунта, армированного двухслойной арматурой. geobelt можно увеличить больше в предельном состоянии.

    На рисунке 9 показано соотношение между BCR и глубиной первого слоя геополосы под основанием ( U ).На начальном этапе нагружения ( с / B ≤ 0,2) BCR достигала максимума при 50 мм (U), и постепенно уменьшалась по мере увеличения U . На более поздней стадии нагружения ( с / B ≥ 0,3) BCR немного увеличился, а несущая способность подушки была улучшена. Это можно объяснить тем, что геобельт вступает в игру после определенного количества поселений. Кроме того, геообель может сработать раньше, если он будет ближе к опоре.


    На рисунке 10 показана взаимосвязь между BCR и линейной плотностью арматуры (LDR). Как видно, BCR незначительно увеличивался с увеличением LDR. Когда LDR увеличился с 25% до 50%, значение BCR увеличилось с (1,22 ~ 1,29) до (1,26 ~ 1,34). Это может быть приписано увеличению прочности на сдвиг, поскольку взаимодействие между геооблитом и гравием улучшается, когда увеличивается LDR, что обеспечивает большее поперечное ограничение гравийной подушки.


    На рисунках 11 (a) и 11 (b) показана взаимосвязь между BCR и вертикальным расстоянием ( H ) для двухслойной подушки, армированной геолентой.На начальной стадии нагружения ( с / B ≤ 0,2) BCR уменьшалась с увеличением H , а на более поздней стадии ( с / B ≥ 0,3) BCR увеличивалась с увеличением из H . Результаты также показывают, что геобельт вступает в силу, когда происходит определенное заселение. На более позднем этапе нагружения усиливающий эффект геоленты стал более выраженным, поскольку деформация подушки постоянно увеличивалась.

    На рисунках 12 (a) и 12 (b) показано соотношение несущей способности по отношению к коэффициенту осадки для подушки, армированной гео поясом TG и гео поясом CPE, для сравнения их усиливающих эффектов. На начальном этапе нагружения по несущей способности геолент типа TG показал себя лучше, чем гео пояс CPE. Однако разница между ними стала незаметной с увеличением нагрузки.

    3.2. Распределение напряжений в нижней части армированной подушки

    На рисунке 13 (а) показано распределение напряжений в нижней части неармированной гравийной подушки. На рисунках 13 (b) и 13 (c) показано распределение напряжений на дне усиленной гравийной подушки при различных давлениях.Как видно на Рисунке 13 (а), для неармированной гравийной подушки распределение напряжений на дне подушки было параболическим с максимальным чистым давлением грунта, достигнутым в центре подушки. Кривые распределения напряжений на дне усиленной подушки имели седловидную форму, и максимальное давление грунта было установлено на расстоянии около 370 мм (однослойный гео пояс) и 750 мм (двухслойный гео пояс) от центра при минимальном давлении. в центре. Для неармированной подушки окружающая мягкая илистая почва не могла обеспечить сильного сдерживания. По мере увеличения нагрузки гравий на нижних краях фундамента может легко выталкиваться вбок, поскольку давление на дно не может регулироваться самой неармированной подушкой. В то время как для усиленных подушек гео пояс ограничивал боковое смещение подушки из-за трения между гео поясом и гравием. Поэтому было непросто вытолкнуть почвы, расположенные на нижних краях фундамента. Результаты показывают, что благодаря использованию геообинта распределение напряжений было улучшено.Центральная сила реакции была уменьшена, а сила краевой реакции увеличена. Для однослойных и двухслойных армированных подушек (рисунки 13 (b) и 13 (c)) можно обнаружить, что по сравнению с однослойной подушкой давление на края двухслойной армированной подушки значительно увеличился, и распределение давления стало более плавным. Понятно, что по эффекту армирования двухслойное армирование намного лучше, чем однослойное.

    3.3. Угол распространения напряжения подушки

    Как показано на Рисунке 13, давление грунта, измеренное на дне подушек, не было равномерно распределено. Таким образом, в этом разделе среднее давление на дно подушки было рассчитано на основе результатов измерения осадки, которые являются более точными и однородными. На той же траектории напряжения существует взаимно однозначная зависимость между осадкой и давлением слоев почвы. Следовательно, среднее давление ( P z ) под подушкой может быть получено с помощью кривых осадки-давление для естественного грунта без подушки и с верхней подушкой, как показано на Рисунке 14. Когда оседание естественного грунта под подушкой подушка была эквивалентна естественному грунту без подушки, было получено соответствующее соотношение между давлением P 0 под подушкой и нагрузкой P y на поверхности естественного грунта; то есть P y равно среднему давлению грунта подушек P z .Основываясь на принципе диффузии напряжений (рис. 15), угол диффузии напряжений усиленной подушки можно рассчитать по следующей формуле:



    Для исследования влияния геолента на диффузию напряжений был определен коэффициент SDR, в этом исследовании, разделив угол распространения напряжений усиленной геообвязкой подушки и неармированной подушки. В таблице 6 перечислены углы диффузии напряжений подушки и соответствующие значения SDR в пропорциональном предельном состоянии и стабильном состоянии.Как видно из таблицы, угол рассеивания напряжений усиленных подушек был явно больше, чем у неармированных подушек. В пропорциональном предельном состоянии значения SDR варьировались от 1,46 до 1,60, что означает, что угол диффузии напряжений был улучшен в 1,46–1,60 раза при армировании геолентой. В предельном состоянии значения SDR варьировались от 1,76 до 2,63, что означает, что угол диффузии напряжения был улучшен в 1,76–2,63 раза. Текущие результаты согласуются с результатом Gabr et al. [29, 30], угол диффузии напряжений в стабильном состоянии был меньше, чем в пропорциональном предельном состоянии.


    Номер теста с / B = 0,01 с / B = 0,02 с / B = 0,05 с / B = 0,06
    q (кПа) ) BCR q (кПа) BCR q (кПа) BCR q (кПа) BCR кПа кПа

    A0 43.4 1.00 86.2 1.00 117.7 1. 00 140.6 1.00 156.7 1.00 172.6 1.00 00094 093.410 1,34 150,5 1,28 174,2 1,24 192,5 1,23 210,3 1,22
    A1-2 58.2 1,34 114,3 1,33 157,4 1,34 185,2 1,32 204,2 1,30 1,26 910 0 910 1,31 153,0 1,30 180,0 1,28 198,4 1,27 213,4 1,24
    A1-4 56.1 1,29 110,2 1,28 148,5 1,26 177,1 1,26 198,1 1,26 210,6 1,22
    1,22 1,31 154,2 1,31 180,0 1,28 201,1 1,28 218,1 1,26
    A2-1 67. 3 1,55 134,5 1,56 183,9 1,56 230,9 1,56 249,0 1,59 279,8 1.102 1,52 188,5 1,60 236,1 1,68 265,5 1,69 293,6 1,70
    B2-1 B2-1 3 1,39 120,8 1,40 173,3 1,47 214,4 1,53 245,8 1,57 276,3 910 910 910 1,37 184,3 1,57 228,5 1,63 258,3 1,65 286,7 1,66

    -21087 ,588 2,54 -2 -2 9 B2-2 ,0

    Номер испытания Пропорциональное предельное состояние Стабильное состояние
    Угол (°) SDR Угол 9106
    094 094 094
    A0 38,8 1 18,9 1
    A1-1 58,2 1,5 33,3 1,76
    10 A14 1,48 34,8 1,84
    A1-3 57,0 1,47 33,6 1,78
    A1-4 9104 910 910 910 910
    A1-5 56,6 1,46 34,8 1,84
    A2-1 62,1 1,60 48,0
    1,57 49,7 2,63
    B2-1 58,6 1,52 46,7 2,46
    910 910

    На рисунках 16–19 показаны отношения между различными параметрами и отношением углов диффузии напряжений. Как видно на рисунках 16 (a) и 16 (b), при одинаковых условиях армирования двухслойная подушка, армированная геолентой, показывала больший угол распространения напряжения по сравнению с однослойной армированной геолентой.В пропорциональном предельном состоянии SDR двухслойной армированной подушки был аналогичен SDR однослойной армированной подушки, в то время как в стабильном состоянии между ними была большая разница. Причина в том, что для двухслойного армирования геолентой первый геооболент ближе к основанию вступает в силу, когда нагрузка мала. По мере увеличения нагрузки действует второе геооболтание. Поэтому на более поздней стадии нагружения усиливающий эффект двухслойной арматуры стал более выраженным.Как видно из Таблицы 6, в стабильном состоянии значения SDR варьировались от 1,76 до 1,84 для однослойной подушки, армированной гео поясом, в то время как для двухслойной подушки, армированной гео поясом, отношения составляли от 2,46 до 2,63.



    На рис. 17 показано соотношение между глубиной первого слоя геополосы под основанием ( U ) и SDR. На рисунке 18 показано соотношение между линейной плотностью армирования (LDR) и SDR. Как можно видеть, U, и LDR мало повлияли на распространение напряжений подушки.Возможная причина в том, что глубина подушки, принятая в этом исследовании, была небольшой. Как видно из таблицы 6, в пропорциональном предельном состоянии SDR снизился с 1,50 до 1,46, поскольку U увеличился с 50 мм до 200 мм, в то время как в стабильном состоянии SDR увеличился с 1,76 до 1,84, как U увеличена с 50 мм до 200 мм. Следует отметить, что взаимосвязь между SDR и U согласуется с взаимосвязью между BCR и U . Это также указывает на то, что гео пояс начинает действовать эффективно только после того, как произойдет определенная деформация подушки.Было обнаружено, что SDR увеличивается с 1,47 до 1,48 в пропорциональном предельном состоянии и увеличивается с 1,77 до 1,84 в стабильном состоянии, когда LDR увеличивается с 25% до 50%. Таким образом, LDR оказал незаметное влияние на диффузию напряжений в подушке, армированной гео поясом.

    На рисунках 19 (a) и 19 (b) показано влияние вертикального расстояния между двумя слоями геополосы ( H ) на угол распространения напряжения. Для разных типов геополосов значения SDR показали аналогичную тенденцию, то есть угол диффузии напряжения немного увеличился с увеличением H .В пропорциональном предельном состоянии SDR подушки, усиленной TG, составляли 1,57 и 1,60, в то время как для подушки, усиленной CPE, значения были 1,51 и 1,52, что немного меньше, чем у подушки, усиленной TG. В стабильном состоянии SDR подушки, усиленной TG, составляли 2,54 и 2,63, тогда как для подушки, усиленной CPE, значения составляли 2,46 и 2,60, что также было немного меньше, чем у подушки, усиленной TG. Можно сделать вывод, что усиливающий эффект геобельта TG был немного лучше, чем у геобельта CPE.Результаты также согласуются с результатами BCR, обсуждаемыми в разделе 3.1.

    4.
    Инженерные приложения

    В этом разделе был представлен практический проект, включенный в Технический кодекс для обработки грунта зданий [31], чтобы продемонстрировать эффект геозоны.

    Участок проекта расположен на насыщенном илистом грунте с несущей способностью 80 кПа. Основание имеет длину и ширину 60,8 м и 14,9 м соответственно. Толщина подошвы 2.73 мес. Среднее давление под основанием 130 кПа. Два возможных решения по обработке: (1) неармированная гравийная подушка с плотностью 19,5 кН / м 3 , толщина подушки принята расчетом 3,73 м, и (2) двухслойная тонкая гравийная подушка, армированная геобельтом TG. . Плотность подушки составила 19,5 кН / м 3 . Ширина ( B ) составляла 17 м, а толщина ( Z ) составляла 1,5 м с соотношением Z / B 0,088 (<0,2). В рамках проекта было принято второе решение по очистке с использованием подушки, армированной геобельтом.Геопояс первого слоя под подушкой составлял 0,6 м, а расстояние между двумя слоями по вертикали составляло 0,4 м. Линейная плотность армирования 17%. По результатам испытаний угол диффузии напряжений составляет 35 ° с учетом определенного запаса прочности. После сравнительного анализа, усиленная подушка, использованная во втором решении, уменьшила толщину подушки на 60% по сравнению с неармированной подушкой. Деформация после инженерной осадки составила 3,9 мм, что соответствует требованиям.

    Согласно этому проекту, угол распространения напряжений усиленной гравийной подушки был больше, чем у неармированной, что удовлетворяет требованиям несущей способности и деформации.Кроме того, толщина подушки и стоимость конструкции могут быть уменьшены за счет армирования геолентой.

    5. Выводы

    Проведя испытание на нагрузку на квадратный фундамент на месте на тонкой гравийной подушке, армированной гео поясом, в этом исследовании было исследовано усиливающее влияние гео пояс на несущую способность фундамента и распространение напряжений подушек. Можно сделать следующие выводы: (1) По сравнению с неармированными гравийными подушками, подушки, армированные геопривязкой, могут улучшить несущую способность фундамента. Несущая способность однослойного фундамента, армированного геолентой, была увеличена в 1,22–1,37 раза, а несущая способность двухслойного фундамента, армированного гео поясом, может быть улучшена в 1,34–1,7 раза. форма седла, более гладкая, чем у неармированных подушек. При загрузке геолент может ограничивать движение грунта из-за межфазного трения между ним и щебнем; поэтому распределение напряжений в усиленных подушках становится менее разнообразным по сравнению с неармированными подушками.(3) Деформация и распределение напряжений в нижележащих слоях грунта под усиленными подушками сильно отличались от таковых под неармированными подушками. Особенно заметно влияние геобельта на диффузию напряжений. Углы диффузии напряжений армированных подушек были больше 20 °. (4) Усиливающий эффект двухслойного армирования геолентой явно лучше, чем у однослойного армирования геолентой. В стабильном состоянии углы диффузии напряжений однослойных армированных подушек были увеличены на 1.76–1,84 раза, в то время как двухслойное армирование было улучшено в 2,46–2,63 раза по сравнению с неармированными подушками.

    Оставить комментарий