Гидроизоляция ленточного мелкозаглубленного фундамента: Гидроизоляция мелкозаглубленного ленточного фундамента своими руками

Неглубокий фундамент с защитой от замерзания Детали изоляции крыла HTM

Фундаментная стена с бермедом и неглубокие фундаменты с защитой от замерзания должны иметь, по крайней мере, базовую бетонную гидроизоляцию от замерзания и изоляцию крыла.Дом , изображенный по всему нашему участку, был укреплен, чтобы помочь ему оставаться устойчивым в течение наших долгих и суровых зим в Скалистых горах, но, что более важно … недвижимость уже спускалась к югу. В большинстве климатических условий подземный дом — это просто эстетический выбор, а не необходимость в экологичном дизайне, и, конечно, не рентабельный вариант для квартиры. Надземные HTM с конструкцией теплоизоляции крыла с неглубоким нижним колонтитулом функционируют лучше, чем любой обычный дом. Обратите внимание, что дома с ограждением — это дома, засыпанные до верха первого этажа.Добавьте шведскую крышу из дерна и оберните почвой перед HTM, и он станет подземным домом.

Подземный космический центр Университета Миннесоты провел отличное исследование в конце 70-х — начале 80-х годов, указав на тот факт, что изоляция горизонтального «крыла» предпочтительнее изоляции вертикальной стены фундамента. Было показано, что изоляция крыла сохраняет землю около стен фундамента сухой, что значительно увеличивает эффективность изоляции. Развивая эту концепцию, Джон Хейт опубликовал в 1983 году «Пассивное годовое накопление тепла» (PAHS).Эта работа была посвящена основной концепции, которую игнорировали слишком многие архитекторы: держите землю под фундаментом и вокруг него сухими, и это будет лучше сохранять энергию. Если отвлечься от проблем с переносом воды (классический мокрый, заплесневелый подвал), оставлять неизолированные фундаментные стены в непосредственном контакте с влажной землей — это огромная бессмысленная потеря энергии. Гигантский теплоотвод. Защищенные от мороза неглубокие фундаменты с изоляцией горизонтальных створок защищают область под и вокруг нижних колонтитулов, обеспечивая меньшую глубину «морозостойкости» фундамента, что делает их идеально подходящими для монолитного перекрытия перекрытия.Разумно установить изоляцию из пенопласта толщиной не менее двух футов толщиной 2 дюйма в горизонтальном крыле по периметру ЛЮБОГО дома для защиты от замерзания. Этот метод изоляции крыла является стандартной практикой с 1950-х годов в скандинавских странах с холодным климатом.

Одним из наиболее важных факторов при проектировании устойчивой конструкции с высокой теплоемкостью (HTM) является эта защищенная от замерзания неглубокая изоляция фундаментного крыла по периметру. Как показывает набросок монолитной плиты с неглубоким нижним колонтитулом, приведенный выше, мы подчеркиваем необходимость гидроизоляции и изоляции по периметру дома до 20 футов.Если ваш участок и / или бюджет требуют меньше двадцати футов изоляции крыла, четыре фута — это минимум в любом климате, но даже два фута будут иметь значение. Листы изоляционного пенопласта обычно имеют ширину 2 и 4 фута и длину 8 футов (48 листов толщиной 2 дюйма, 4 фута на 8 футов на единицу / поддон). Чтобы сэкономить деньги при покупке, всегда получайте оптовую ставку на «единицы» или «койки» высотой 4 на 8 на 8 футов на поддоне и игнорируйте стоимость за единицу в центре строительства. Влажная земля возле вашего фундамента действует как постоянный сток, отводящий энергию от вашего дома.Это ошибка, которую вы просто не можете себе позволить в буквальном смысле при построении экологически устойчивого дома с нулевым потреблением энергии. А когда он высохнет, теплоизоляция фундамента всегда будет хорошим вложением энергии. Всегда изолируйте внешнюю часть любого дома и прерывайте контакт с землей при каждой возможности.

В HTM не используются какие-либо экзотические строительные материалы или методы. Строительные детали, во всяком случае, коммерческие. Как и любой блок или бетонная стена, электрическая проводка лучше всего проходит в кабелепроводе внутри стены.Заглушки могут быть выполнены блочными для розеток и выключателей или «сформированы» с залитыми стенами. Сантехника обычно использует желоба наверху и «мокрые стены» внутри плана этажа, которые обрамлены. Одноэтажный дом из бетонных блоков с ограждением — самый простой в строительстве и наиболее эффективный дизайн с использованием пассивных солнечных батарей по многим причинам. Ключом к устойчивости одного этажа, зачастую, к полной устойчивости, является то, что пол заземлен непосредственно на невероятно большой накопитель тепла и холода, который обеспечивает Земля под ним.Это основная причина, по которой двухэтажный дом по своей сути не так устойчив. Двухэтажные дома представляют собой гибриды HTM и всегда будут нуждаться в какой-либо механической системе отопления и охлаждения для обслуживания верхнего этажа. И их сложнее построить технически … Чтобы построить двухэтажный дом, нужны особые навыки, которыми не обладает средний домовладелец-строитель. Такие навыки, как сидение на 30-футовой крыше.

Если ключевым интересом является энергетическая независимость, никогда не стройте пристроенный гараж с домом любого типа, где у дома и гаража есть общая дверь. Когда две конструкции имеют общие бетонные основания / фундамент / стены, энергия течет слишком легко, и гараж постоянно отводит отопление / охлаждение из дома. Тепловое разделение стен и фундамента за счет сильной изоляции под полом гаража и между двумя конструкциями помогает, но физика работает против вас. Существует ограниченный потенциал пассивной солнечной энергии — зачем использовать накопленные энергоресурсы для косвенного обогрева / охлаждения гаража и земли вокруг него? Мы всегда рекомендуем откладывать гараж на расстояние не менее 12 футов, предпочтительно 20 футов или более от дома.Целостность изоляции крыла вашего дома HTM является ключом к тепловым характеристикам. Допускать отвод и утечку энергии через фундамент гаража просто нерационально. Крытый проход между двумя конструкциями — очень распространенный элемент дизайна, перекрывающий зазор. Эти проходы могут быть закрыты от непогоды в виде крытого внутреннего дворика, что повысит целостность изоляции крыла и сохранит землю под ней в тепле и сухости. Большее разделение общественных и частных зон сопровождается расширением планировки с помощью прохода.Кроме того, стоимость строительства гаражной части значительно снижается.

На приведенном ниже рисунке схематично показана конструкция нижнего колонтитула фундамента с залитой на месте формовочной стеной. Вы можете построить HTM с залитыми на месте стенами — это просто требует специального оборудования и с первого раза технически сложнее, чем штабелирование блоков. Бетон чаще всего заливают местные подрядчики. Основным преимуществом блочного строительства из сухого стека является его простота для среднего домовладельца и его друзей. Постройка собственных стен сэкономит много денег и сделает этот проект более индивидуальным. Когда рабочая сила составляет две трети от общей стоимости дома, это важное соображение.

Вот несколько хороших базовых строительных терминов, которые необходимо знать:
Единые строительные нормы и правила (UBC) изменяются на региональном уровне, чтобы предотвратить обмерзание ваших фундаментных стен. В высокогорных районах Колорадо верхняя часть засыпки (уровень отделки) простирается как минимум на сорок дюймов от уровня внешней отделки (поверхность вашего двора) до нижней части основания (нижнего колонтитула).Когда балки пола пересекают вершину короткой морозной стены, это называется ползком. Когда вы заливаете ледяную стену, достаточно высокую, чтобы оставить высоту (минимум 7 футов 6 дюймов), это подвал. Если в подвальном этаже есть дверь, ведущая прямо наружу (без ступенек), это подвал с проходом на уровне плиты. Строительство на уровне грунта означает заливку бетонного пола (плиты) непосредственно на землю (уровень). На рисунке выше плита перекрытия будет налита непосредственно на верхнюю часть возвышения нижнего колонтитула. Вам будет очень удобно знать, разговорный язык при общении со строителями и архитекторами.

При любой конструкции фундамента важно отметить:

Как отмечалось выше, сток с крыши следует собирать и направлять подальше от фундамента. Влага под фундаментом и вокруг него создает удивительный теплоотвод, который приводит к большим потерям энергии как в периоды нагрева, так и в период охлаждения. Подключите водосточные желоба к подземным трубам и отведите всю сточную воду с крыши на расстояние не менее 20 футов от фундамента. Если у вас ровный участок, сливайте воду в подземные ямы для выщелачивания в сухом колодце. Самым важным фактором успешной прокладки земляных труб является СУХАЯ ЗЕМЛЯ. Как показано на рисунке ниже, мы подчеркиваем необходимость гидроизоляции и изоляции по периметру дома до 20 футов.Сухая земля под HTM и вокруг нее хранит удивительное количество энергии. Earthtubes используют эту энергию, позволяя свежему входящему вентиляционному воздуху пассивно набирать или терять тепловую энергию до того, как он попадет в ваш дом. Эта устойчивая система вентиляции обеспечивает более частый обмен воздуха в помещении, сохраняя воздух в помещении свежим без «потери всей энергии».

Все внешние фундаментные стены должны быть изолированы пенополистиролом толщиной не менее 4 дюймов, чтобы предотвратить потери энергии. Планы вашего дома должны предусматривать уклон не менее 2% от фундамента для минимального периметра 8 футов до 20 футов. Обычно мы предлагаем 2 дюйма пенополистирола и три слоя гидроизоляции, как показано на рисунках выше. Изоляция крыльев сохраняет периметр дома сухим и изолированным. Это критически важно для создания жизнеспособной зоны хранения, регулирующей теплоотвод, под и вокруг дома. Сухая земля хранит энергию для обогрева и охлаждения, а влажная земля отбирает энергию у фундамента и нижних колонтитулов.Французский водосток должен быть размещен вдоль дальнего края изоляции крыла, чтобы направлять сток с земли в сухие колодцы на расстоянии 20 футов от фундамента. Эта концепция изоляции крыла имеет решающее значение для корпуса с высокой тепловой массой и в долгосрочной перспективе окупится. Это еще не характерно для обычного строительства, поэтому, пожалуйста, не позволяйте себе отговариваться от этого. Высота верхнего слоя почвы над изоляцией крыла составляет не менее одного фута или может быть использована конструкция с ксеризованным покрытием песком, камнями и камнями. Вы можете настроить это по мере необходимости, чтобы соответствовать сайту и наличию засыпки.Мы предлагаем как минимум одну ногу.

Поверхностный цемент SBC Бетонная кладка с сухой кладкой CMU Детали блочной стены и монолитного фундамента являются типичными и общими для любого размера здания, но будут различаться в зависимости от размера конструкции, условий почвы и участка, а также требований местных строительных норм и правил. Консервативная инженерная практика заключается в проектировании арматуры стены SBC (арматуры) в той же сетке, что и стена из блоков, залитых раствором, с учетом переменных площадки, грунта и фундамента.При строительстве HTM стандартной практикой является заполнение всех жил. В HTM нет пустотелых стержней. Неструктурные ядра могут быть заполнены песком или чем-то подобным. Но на практике, если вы «стреляете по кернам» самосвалом, разумно просто пойти дальше и залить все керны бетонным «раствором», пока у вас есть оборудование на месте. Мы больше не предоставляем строительные, консультационные или инженерные услуги, и любая информация, представленная на этом веб-сайте, предназначена только для «развлекательных целей». Требования к участку, почве и местным нормам — это только первая из многих неизвестных переменных.Мы не гарантируем информацию о каких-либо ошибках или упущениях. Планы не представлены как готовые к строительству. Перед началом строительства всегда необходимо получить местное инженерное разрешение. Щелкните рисунок, чтобы открыть файл Adobe .pdf для печати.

Конструкция крыши, структура арматуры cmu и глубина засыпки определяют окончательный инженерный дизайн стен. Хотя можно полностью избежать внутренних перпендикулярных стен и контрфорсов, обычно их используют на каждые ~ 18 футов, когда конструкция крыши не обеспечивает достаточной устойчивости.Расположенные перпендикулярно балки крыши действуют как подпорки. Расположенные в другом направлении (параллельно стене) кровельные балки не обеспечивают опоры для стены. Тогда внутренние перпендикулярные стены удерживают и обеспечивают опору для параллельных балок крыши. Таким образом, отметка ~ 18 футов, позволяющая перекрывать 20-футовые балки. Использование кровельных ферм вместо балок дает примерно такой же, но меньший удерживающий эффект, но только тогда, когда противоположная стена обеспечивает анкер для дальнего конца фермы. Иногда вы видите короткие стены из блоков-заглушек (контрфорсы), которые использовались для удержания, с деревянными каркасными стенами, выходящими за контрфорсы на внутренней стороне.Сводится к тому, удерживает ли внешняя стена засыпку против конструкции.

Истинно экологичная HTM Пассивная солнечная энергия Домашние проекты требуют целостного подхода, включающего всех основных аспектов для неэлектрического пассивно независимого успеха. Выбор и выбор компонентов конструкции HTM, основанный исключительно на эстетике, отрицательно повлияет на пассивную солнечную функцию. Форма следует функции для достижения наилучших характеристик, экономичности конструкции, оптимального здоровья и личного комфорта.Мы уверены, что любой гибридный HTM будет работать намного лучше, чем обычный дом, но отказ от критически важного элемента конструкции, такого как изоляция крыла или отказ от сбора «избыточной» солнечной энергии, повлияет на пассивные солнечные характеристики.

The Natural Home больше не предоставляет оплачиваемых проектных работ, архитектурных работ или инженерных услуг. Здесь ведется бесплатный справочник HTM, посвященный исследованиям в области строительства и проектирования домов с высокой тепловой массой, экологически безопасного, энергосберегающего, пассивного солнечного излучения, экологически чистых домов.Но мы больше не занимаемся архитектурным проектированием, проектированием или проектированием и, к сожалению, не можем предложить каких-либо торговых рекомендаций профессионалам, свободно владеющим этой специальностью. Наилучшие пожелания для вашего проекта.

1. Введение в прагматичный дизайн с высокой тепловой массой, низкотехнологичные функции и материалы
2. Фотогалерея наполнена изображениями, комментариями и нашим бесплатным HTM Home Экскурсионное видео
3. сухой штабель склеивание поверхностей цементные конструкции фотографии и некоторые эскизы компоновки блоков
4. планы этажей содержит несколько функциональных основных планировок и комментарии к вариантам дизайна
5. деталь крыши глава с вентилируемым настилом крыши в стиле досок T&G балки балок балок
6. солнцезащитные экраны критический пассивный солнечный компонент конструкции для создания благоприятного микроклимата
7. накопление тепла резервуары для воды из стекловолокна — низкотехнологичное средство для смягчения перепадов температуры
8. земляные трубы — простой пассивный метод для регулировка забора свежего воздуха в домашнем хозяйстве
9. 90 159 Солнечная ориентация не критична, поскольку конструкции HTM превосходны в жарком или холодном климате в любом месте
10. внешняя облицовка Покрытия SBC поверх пенополистирола пенополистирола и детали наклонного остекления
11. изоляция крыла и неглубокий нижний колонтитул, защищенный от мороза фундамент по периметру выбор дизайна
12. грядки — центральный функциональный компонент конструкции HTM в тепличном стиле
13. ссылки Страница заполнена полезной подборкой исследовательских ссылок и соответствующих веб-сайтов

Определения гидроизоляции — Мой ремонт фундамента

Узнайте об условиях и продуктах, связанных с гидроизоляцией.

Активный грунт — ненесущий грунт, который перемещается из-за изменения уровня влажности.

Засыпка — Замена вынутого заполнителя в яму или у конструкции.

Пирс колоколообразного дна — Бетонная фрикционная свая с колоколообразной опорной поверхностью.

Подъемник для бутылок — Гидравлическое устройство, используемое для поддержки автомобиля (не дома или коммерческого сооружения)

Стены изгиба — Движение стены подвала внутрь из-за чрезмерного бокового давления на внешнюю часть конструкции.

Полосы из углеродного волокна — Кусочки из углеродного волокна, которые при приклеивании к стене не растягиваются. Эти полосы, если они установлены правильно, предотвратят рост трещин, но должны быть установлены до того, как повреждение зайдет слишком далеко.

Анкер с шипом — Мертвец, который помещается в неактивный грунт для обеспечения боковой поддержки стен подвала.

Closed Drain — Внутренняя дренажная система, которая отделяет воду и влажность от жилого помещения.

Уплотнение почвы — Процесс уменьшения объема почвы. Это происходит, когда к почве прикладывается напряжение, которое заставляет частицы почвы собираться вместе более плотно, тем самым уменьшая их общий объем. Когда это происходит в почве, насыщенной водой, вода будет выдавливаться из почвы.

Подземное пространство — фундамент неглубокого типа, в котором имеется воздушное пространство между почвой и жилым пространством. Как правило, эти фундаменты возводятся из бетонных блоков или камня на разложенном основании.

Дифференциальное оседание или перемещение — Разница в вертикальном перемещении между различными местоположениями, вызывающая искажение конструкции.

Гипсокартон — Эти трещины возникают из-за сжатия или расширения строительных материалов или разрушения фундамента. Трещины обычно образуют клин в углах, дверях и окнах, указывая на предполагаемые участки разрушения.

Земляной анкер — Устройство, предназначенное для постоянной стабилизации фундамента и подпорных стен с помощью планки или анкера.

Инкапсуляция — Пароизоляция для подполья, которая покрывает почву и стены, чтобы предотвратить циркуляцию влаги в жилых помещениях.

Expansive Soils — Почвы, набухающие под воздействием влаги. Эти набухающие почвы обычно содержат глинистые минералы, которые притягивают и поглощают воду. Другая категория обширной почвы, известная как набухающая коренная порода, содержит особый тип минерала, называемый аргиллитом.

Опора — Увеличение на нижнем конце фундаментной стены, опоры или колонны для распределения нагрузки на конструкцию.

Фундаментный слив — Труба из ПВХ, помещенная на уровне фундамента или ниже, засыпанная гравием, обеспечивающая путь для отвода избыточной воды от конструкции.

Трещины в фундаменте — Трещины в бетонных стенах или плитах, обычно возникающие из-за перепада оседающего или бокового давления.

Инженер фонда — инженер-строитель, инженер-строитель или профессиональный инженер, специализирующийся на проектировании или восстановлении фундаментов.

Движение фундамента — Явное движение системы фундамента после строительства, которое можно обнаружить по перепадам отметки, сопровождаемым видимыми признаками повреждения, такими как трещины в гипсокартоне, неправильные двери в рамах, трещины в бетоне и т. Д.Эти изменения необходимы для подтверждения того, что движение произошло после завершения первоначального строительства.

Ремонт фундамента — Искусство закрепления или стабилизации конструкции, которая изменилась по сравнению с первоначальной конструкцией.

Осадка фундамента — Вертикальное перемещение фундаментной стены из-за уплотнения грунтов, поддерживающих конструкцию.

Пучка — Ситуация, когда фундамент поднимается на пораженных участках выше его нормальной отметки из-за расширения грунта.

Винтовая свая — Набор механически соединенных стальных валов с рядом спиральных пластин, прикрепленных в определенных местах, чья способность определяется силой, необходимой для продвижения в определенных грунтах.

Горизонтальные трещины — Трещины в стенах подвала обычно вызваны повышенным гидростатическим давлением, вызывающим изгиб или наклон.

Гидравлический моментный двигатель или мотор-редуктор — Планетарный зубчатый привод для тяжелых условий эксплуатации, который используется для гидравлической установки винтовых свай.

Гидростатическое давление — Давление, создаваемое жидкостью из-за ее веса. Примеры — скопление воды на поверхности или ниже уровня.

Боковое давление — Давление, оказываемое на стену окружающим грунтом.

Несущий слой — Слой жесткой почвы или скальной породы, способный воспринимать и рассеивать силу, создаваемую элементом глубокого фундамента.

Mudjacking — Процесс, при котором раствор под высоким давлением закачивается под бетон для заполнения пустот в попытке восстановить утраченную высоту.Этот растворный раствор занимает пространство между элементом фундамента и разрушающимся грунтом.

Открытый дренаж — Внутренняя дренажная система, которая позволяет влаге, радону и плесени циркулировать в жилых помещениях.

Стойка — Вертикальный несущий элемент, например промежуточная опора для смежных концов двух пролетов.

Пластинчатый анкер — Устройство, предназначенное для постоянной стабилизации фундамента и подпорных стен с помощью планки или анкера.

Опоры из прессованного бетона — Бетонный цилиндр, который забивается непосредственно под фундамент с помощью домкратов для бутылок.

Радон — газ природного происхождения, который исходит из земли и присутствует по всей Северной Америке. В концентрированном виде может вызвать рак.

Сопротивляющая опора или стальная опора — Опорное устройство, которое гидравлически вбивается в почву к несущему слою и обеспечивает ее поддержку.

Анкер-шуруп — Набор механически соединенных стальных валов с рядом спиральных пластин, прикрепленных в определенных местах, чья способность определяется силой, необходимой для продвижения в определенных грунтах.Эти анкеры обеспечивают сопротивление сжимающим и растягивающим нагрузкам.

Sealed Drain — Внутренняя дренажная система, которая отделяет воду и влажность от жилого помещения.

Трещины гипсокартона — Эти трещины возникают из-за сжатия или расширения строительных материалов или разрушения фундамента. Трещины обычно образуют клин в углах, дверях и окнах, указывая на подозрительные участки неисправности.

Проходящие или отстойные стены — Вертикальное перемещение фундаментной стены из-за недостаточного уплотнения грунта, поддерживающего конструкцию.

Трение кожи — Сопротивление трения, возникающее между почвой и конструкцией или между почвой и сваей, забиваемой в нее.

Трещины в плите — Могут быть разделены на трещины усадки, оседающие трещины или трещины пучения.

Slabjacking — Процесс, при котором раствор под высоким давлением закачивается под бетонные плиты для заполнения пустот.

Трещина ступени лестницы — Трещина в кирпичной или блочной стене, которая распространяется вверх по швам раствора.Эти трещины могут возникать либо из-за бокового давления, либо из-за дифференциальной осадки.

Стальная опора или опорная опора — Опорное устройство, которое гидравлически вводится в почву к несущему слою и обеспечивает его поддержку.

Структурные повреждения — Видимые повреждения компонентов здания, такие как трещины гипсокартона, дверные коробки вне квадрата в их рамах, трещины в бетоне и т. Д.

Structural Distress — Изменение, вызванное движением (фундамент, каркас, грунт, термическое воздействие и т. Д.).), что отражается созданием трещин.

Отстойник — Насос, используемый для удаления воды, скопившейся в отстойнике. Отстойник, который обычно находится в подвале дома, представляет собой просто отверстие для сбора воды. Вода может поступать через дренажные каналы по периметру системы гидроизоляции подвала, просачиваясь в яму.

Синхронизированный подъемник — прецизионная система, позволяющая восстанавливать высоту в единой форме и обеспечивать постоянную стабилизацию, сводя к минимуму нагрузку на конструкцию.

Tie Backs — Винтовой анкер, который передает боковую нагрузку от разрушающейся стены на подходящие несущие грунты. Используется на новых и существующих стенах для вертикальной опоры и стабилизации откосов.

Total Settlement — Полное структурное движение вниз. Если движение незначительное или контролируемое, этот тип осадки обычно учитывается в первоначальном проекте конструкции.

Фундамент — Процесс, при котором элемент глубокого фундамента, такой как винтовая свая или опорная опора, устанавливается на глубину ниже нестабильных или уплотняющих грунтов.

Пароизоляция — слой материала (например, рубероида или полиэтиленовой пленки), используемый для замедления или предотвращения впитывания влаги в конструкцию.

Вертикальные трещины — Трещины в стенах подвала, как правило, вызваны неравномерной осадкой или пучением грунтов.

Заполнение пустот — Закачка жидкого раствора под низким давлением для заполнения пространства между элементом фундамента и разрушающимся грунтом.

Гидроизоляция — Сделать водонепроницаемым.С точки зрения ремонта фундамента он также включает в себя методы перенаправления воды в общую точку сбора.

Настенная пластина — сверхпрочная стальная пластина, предназначенная для обеспечения опорной поверхности для анкеров с поперечной нагрузкой.

Неглубокий фундамент для ровной площадки

Q. У меня есть клиент, который хочет, чтобы я построил неотапливаемый гараж размером 30×40 футов с плиточным полом. Район, на котором будет располагаться здание, очень ровный, поблизости нет более низкой местности, поэтому построить типичную четырехфутовую стену с отводом дневного света нереально.Глубина промерзания здесь 48 дюймов (северный Вермонт). Интересно, подойдет ли неглубокая плита, защищенная от мороза, в этом приложении. Нужно ли утолщать края? А нужна ли арматурная сетка в перекрытии?

A. Билл Эйх отвечает : У вас есть идеальное приложение для защищенного от мороза неглубокого фундамента. Метод был одобрен для использования в Международном строительном кодексе 2003 года. Руководство по проектированию отапливаемых конструкций публикуется прямо в Кодексе. Для неотапливаемых конструкций в Кодексе содержится ссылка на ASCE32-01, и именно здесь вы должны искать стандарты проектирования.В вашем регионе в Вермонте индекс замерзания воздуха составляет 2000 градусо-дней, а средняя годовая температура — 45 ° F. Согласно таблице A8 в ASCE32-01, ваша изоляция заземления должна иметь R-значение 10. Она должна выступать на 60 дюймов за периметр здания и быть как минимум на 10 дюймов ниже готовой поверхности (см. Эскиз). Вы должны поместить эту изоляцию на 6 дюймов не чувствительной к заморозке насыпи (песок или гравий).

Защищенный от мороза неглубокий фундамент, сочетающий изоляцию из жесткого пенопласта с хорошо уплотненным, свободно дренирующим основанием, предотвращает повреждение от пучения даже в неотапливаемом здании в самом холодном климате.

Вам также необходимо проверить строительные нагрузки, чтобы убедиться, что вы не превышаете несущую способность жесткого пенопласта. Это говорит вам, какой ширины должно быть основание вашей утолщенной опоры.

Панели из экструдированного пенопласта доступны с различной прочностью на сжатие: 15 фунтов на квадратный дюйм, 25 фунтов на квадратный дюйм, 40 фунтов на квадратный дюйм и более. Некоторые продукты — пенополистирол Dow Blue и Pactiv GreenGuard — стандартно имеют прочность на сжатие 25 фунтов на кв. Дюйм. Это дает 3600 фунтов на квадратный дюйм, что обычно достаточно, если у вас нет большой точечной нагрузки.Другие пены, такие как Owens Corning Foamular, обычно бывают под давлением 15 и 25 фунтов на квадратный дюйм, поэтому вам нужно следить за тем, что вы покупаете. Если вам нужна более прочная пена, вы можете получить ее по специальному заказу. Я обычно использую коэффициент запаса прочности от 2,5 до 3,0 для загрузки пены, чтобы учесть долгосрочную потенциальную ползучесть.

Чтобы построить фундамент, сначала подготовьте подушку земляного полотна на 24 дюйма ниже верха готовой плиты. Удалите растительность и рыхлую грязь и либо срежьте выступы, либо используйте уплотненный гравий, чтобы выровнять подушку.Расширьте это подготовленное место на 5 футов за периметр вашего здания.

Затем поместите дополнительные 6 дюймов уплотненного, не подверженного морозу гравийного грунта. Затем уложите 2 дюйма жесткого пенопласта поверх гравия под всей площадью здания, вытянув пенопласт на 5 футов за периметр здания.

Теперь сформируйте периметр плиты. Кодекс требует минимальной глубины 10 дюймов грязевого покрытия над пеной. Итак, если вы хотите, чтобы ваша плита была на 6 дюймов выше готового уклона, утолщенный край плиты будет иметь высоту 16 дюймов.Я обычно использую кромку высотой от 14 до 15 дюймов. Это немного короче, чем требуемый край плиты шириной 16 дюймов, но он учитывает некоторые неровности земляного полотна.

Вбивайте колья формы прямо через пену. Затем поместите 12 дюймов уплотненного гравия поверх пены внутри здания и вычистите утолщенный край по периметру. Установите стержни, и вы готовы к заливке. Я бы определенно использовал два стержня диаметром 1/2 дюйма на утолщенной кромке. Сетка в плите обеспечивает дополнительную страховку, если позволяет бюджет, но не является необходимой, если основание правильно подготовлено и уплотнено.

Вылейте плиту, зачистите формы, засыпьте снаружи 10 дюймов грязью, и все готово. Удачи.

Билл Эйх владеет строительством Билла Эйха в Спирит-Лейк, штат Айова. Он построил много домов на защищенных от мороза фундаментах, без каких-либо потерь.

Мелкий фундамент и глубокий фундамент

ТИПЫ ФУНДАМЕНТОВ WEISIONG

Содержание Раздел Тема

Страница

1

Фундамент мелкого заложения

1

2

Глубокий фундамент

17

OF TOUND 33

Ссылка

iii) Мембранная стена

ii) Свайные стены

iv) Кессоны

Глава 1 i

Фундамент мелкого заложения

Введение

Те, которые передают нагрузки на грунт в точке, близкой к первому этажу здания, например, полосы и плот.Неглубокий фундамент — это тип фундамента, который передает строительные нагрузки на землю очень близко к поверхности, а не на подповерхностный слой или диапазон глубин, как это делает глубокий фундамент. Неглубокие фундаменты включают в себя опорные фундаменты, плотные фундаменты, известные как фундаменты из матовых плит, фундаменты из плит на уровне грунта, ленточные фундаменты, плавучие фундаменты, фундаменты с подушечками, фундаменты из щебеночных траншей и фундаменты из земляных мешков. Эти фундаменты соответствуют BS 8004: 1986.

Неглубокими считаются фундаменты, у которых глубина ниже готового уровня земли составляет менее 3 м и включает в себя ленточные, подушечные и плотные фундаменты.Фундаменты мелкого заложения с высоким отношением глубины к ширине могут быть спроектированы как фундамент глубокого заложения. Фундаменты мелкого заложения — это те фундаменты, у которых отношение глубины заделки к ширине составляет примерно менее четырех. Неглубокие фундаменты — это фундаменты, заложенные рядом с готовой поверхностью земли; как правило, если глубина фундамента (Df) 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 грунты достаточно прочные и жесткие, чтобы выдерживать приложенные нагрузки; они, как правило, не подходят для слабых или сильно сжимаемых грунтов, таких как плохо уплотненная насыпь, торф, современные озерные и аллювиальные отложения и т. д.

Преимущество использования неглубокого фундамента i. Стоимость доступная. 2

ii. Порядок строительства прост.

iii. Материалы в основном бетон. iv. Труд не требует экспертизы. Недостатки использования неглубокого фундамента i. II. iii. iv.

Поселок. Предельная емкость почвенного строения. Неровная поверхность земли, например, наклон и подпорная стена. Фундамент подвержен вырыванию, кручению и моменту.

Фундаменты

Фундамент — это часть конструкции, которая служит для передачи веса конструкции на естественный грунт. Фундамент, поддерживающий одну колонну, является изолированным фундаментом или раздвижным фундаментом, тот, который поддерживает группу столбцов, является комбинированным, а тот, который поддерживает стену, является непрерывным или ленточным фундаментом.Глубина основания, Df, — это расстояние по вертикали между основанием основания и поверхностью земли. Если Df меньше ширины основания, это называется неглубоким основанием. Сначала будет представлено поведение неглубоких сплошных фундаментов.

КОМБИНИРОВАННЫЕ ОПОРЫ

Комбинированные или комбинированные опоры аналогичны изолированным раздвижным опорам, за исключением того, что они поддерживают две или более колонны и имеют прямоугольную или трапециевидную форму (рисунок 2-5). Они в основном используются, когда расстояние между колоннами неоднородно (Bowles, 1996) или когда изолированные раздвижные опоры становятся настолько близко расположенными, что комбинированную опору проще сформировать и построить.В случае опор мостовидного протеза примером комбинированной опоры является опора так называемого «сквозного» типа (рис. 2-6). Эта конфигурация использовалась во время начального строительства автомагистралей между штатами на новых трассах, где можно было основать раздвижные опоры на подходящих естественных почвах. На переходах через ручьи также используются сквозные устои, чтобы убедиться, что основания находятся ниже уровня размыва ручья. Благодаря действию рамы, которое развивается с комбинированными опорами, они могут использоваться для противодействия большим опрокидывающим или вращающим моментам в продольном направлении ряда колонн.Существует несколько подходов к проектированию и устройству комбинированных опор. Выбор зависит от доступного пространства, распределения нагрузки между колоннами, поддерживаемыми опорой, вариаций свойств грунта, поддерживающих опору, и экономических показателей.

Типы комбинированных опор: i.

Прямоугольная комбинированная опора 3

ii.

Трапециевидная комбинированная опора

iii.

Консольные опоры

iv.

Мат Фундамент (плотный фундамент)

Предельная несущая способность

Терзаги (1943) впервые опубликовал приблизительный метод расчета предельной несущей способности грунтов.В своем анализе он сделал следующие предположения.

и. Основание фундамента грубое. Это предположение полностью оправдывается на практике. II. Почву вокруг основания, над его основанием можно заменить эквивалентной надбавкой. iii. Фундамент неглубокий. Терзаги предположил, что основание неглубокое, если Df

B ошибка из-за пренебрежения сопротивлением сдвигу вдоль AA ‘и BB’ становится заметной. iv. Фундамент сплошной. Это упрощает анализ, поскольку проблема становится двумерной.Для изолированных и раздвинутых оснований Terzaghi рекомендовал поправочный коэффициент, основанный на опыте. Критерии удовлетворительного действия опоры Стойка должна удовлетворять двум основным требованиям, а именно: i. Грунт, поддерживающий основание, должен быть защищен от разрушения при сдвиге. При назначении допустимых нагрузок на опору обеспечивается соответствующий запас прочности. II. Основание не должно превышать установленную сумму. Обычная процедура проектирования фундамента состоит из следующего: i.Выберите подходящую ширину и глубину для опоры. II. Определите допустимое давление почвы для максимальной осадки основания. iii. Определите предельную несущую способность почвы. iv. Определите допустимое давление грунта, применив соответствующий коэффициент безопасности к предельной несущей способности. Испытательный куб 4

Расчет опор Максимальная нагрузка (Ньютон) Прочность на сжатие = ———————————- Поверхность кирпича шириной (PxL)

(P) — (A)

Глубина укладки фундамента Глубина, на которую следует переносить фундамент, зависит от следующих факторов: i.Обеспечение соответствующей несущей способности. II. В случае глинистых почв глубина зоны, в которой усадка и набухание из-за сезонных погодных изменений, вероятно, вызовет заметное движение. iii. В мелких песках и илах — глубина зоны, до которой могут встречаться заморозки. iv. Глубина, до которой возможны будущие раскопки в непосредственной близости. Индийский стандартный кодекс практики предусматривает минимальную глубину на 50 см ниже естественного грунта. В соответствии с требованиями норм, основание обычно располагается в самой высокой точке, где достигается соответствующая несущая способность.В некоторых случаях, если особенно прочный слой доступен на большей глубине, может быть более экономичным установить основание на более низкой высоте, поскольку площадь, необходимая для основания, будет меньше. ФУНДАМЕНТ РАСПРЕДЕЛИТЕЛЬНОЙ ФУТБОЛКИ

a. Также известен как нижний колонтитул или основание b.

Это увеличение внизу столбца /

c. несущая стена, которая распределяет приложенные структурные нагрузки по достаточно большой площади грунта

.

5

г.Каждая колонна и каждая несущая стена имеют свою раздвижную опору, поэтому каждая конструкция может включать в себя несколько десятков отдельных опор.

ФУНДАМЕНТ

I.

Фундамент состоит из бетонных плит, расположенных под каждой структурной колонной, и сплошной плиты под несущими стенами.

II. Для системы раздельного фундамента структурная нагрузка буквально распределяется на обширную площадь

под зданием III. Наиболее распространенный тип используемых фундаментов из-за их невысокой стоимости и простоты строительства.

IV. Чаще всего используется в сооружениях малого и среднего размера с умеренным или хорошим состоянием почвы V. Подкладные опоры могут иметь разные формы и размеры для удовлетворения индивидуальных потребностей

, например: a) Квадратные опоры / квадратные опоры b) Прямоугольные опоры. Опоры c) Круглые опоры d) Непрерывные опоры e) Комбинированные опоры f) Колесные опоры

6

a) Прямоугольные опоры / фундамент подушки — поддерживают одну центрально расположенную колонну — используйте бетонную смесь 1: 2: 4 и армирование — арматура по обеим осям должна выдерживать / воспринимать растягивающие нагрузки.

PAD FOUNDATION

b) Прямоугольные раздвижные опоры — полезны, когда препятствия не позволяют построить квадратную опору с достаточно большой площадью основания и при наличии больших моментных нагрузок

c) Круглые раздвижные опоры — круглые в плане — чаще всего используется в качестве основы для световых стандартов, флагштоков и линий электропередачи.

d) Непрерывные раздвижные опоры / ленточный фундамент 7

— Используется для поддержки несущих стен

e) Комбинированные опоры — поддерживают более одной колонны — полезно, когда колонны расположены слишком близко друг к другу, чтобы каждая имела отдельную опору f) Кольцо Раздвижные опоры — непрерывные опоры, завернутые в круг — обычно используются для поддержки стен надземных круглых резервуаров для хранения.- Содержимое этих резервуаров равномерно распределено по всей площади основания, и этот вес, вероятно, больше, чем сам резервуар. — Поэтому при геотехническом анализе резервуаров они обычно рассматриваются как круглые основания с диаметром, равным диаметру резервуара.

Факторы безопасности Для защиты от разрушения несущей способности рекомендуется коэффициент безопасности 3 при возможных максимальных нагрузках. Для структур второстепенной важности и в грунтах однородного характера, свойства которых хорошо известны, может использоваться меньший коэффициент запаса прочности 8

.Коэффициент запаса прочности, равный трем, сопоставим со значением, обычно используемым при проектировании надстройки. Осадка В соответствии с упомянутым ранее Индийским стандартным кодексом практики для большинства обычных бетонных конструкций, таких как офисные здания, квартиры и фабрики, дифференциальная осадка может быть допустимой, так что угловая деформация каркаса зданий не превышает 1 / 250 обычно и 1/1000 там, где особенно желательно избежать каких-либо повреждений. В таблице ниже показана предельная общая осадка изолированных опор, рекомендованная в I.Код S. Грунт

Общая осадка

Несвязная

4,0 см

Связная

6,5 см

Таблица 1 Допустимые осадки изолированных опор Полная и чистая нагрузка Общая нагрузка на опору, включая ее собственный вес, является полной нагрузкой, а единицы load — интенсивность загрузки травы. Однако, если вес грунта, вынутого для сооружения фундамента, вычитается из общих нагрузок, он называется чистой нагрузкой, а удельная нагрузка — это чистая интенсивность нагрузки.Чистая предельная несущая способность. Она была определена как давление у основания фундамента, превышающее это на том же уровне из-за окружающей надбавки. Использование полезной несущей способности иногда более удобно в конструкции.

Таким образом, qa (net) = qa — yDf = cNc + ½ yBNy + yDf (Nq-1) Согласно уравнению Терзаги. 9

Поселок

Виды фундамента Расчетный фонд состоит из двух частей. Это я. Эластичная осадка (Se) ii. Осадка консолидации (Sc) Упругая осадка вызывается упругой деформацией сухой почвы, а также влажных и насыщенных грунтов без каких-либо изменений содержания влаги.Консолидацию делят на две группы, а именно первичную консолидацию и вторичную консолидацию. Первичное уплотнение является результатом изменения объема насыщенных связных грунтов из-за вытеснения воды, занимающей пустые пространства. Оседание вторичного уплотнения наблюдается в насыщенных связных грунтах и ​​является результатом пластической подгонки почвенных тканей. Он следует за оседанием первичной консолидации при постоянном действующем напряжении.

Рисунок 1.1 Профиль упругой осадки.

Плотный фундамент 10

ПЛОТНЫЙ ФУНДАМЕНТ ➢ Фундаментная система, в которой практически все здание размещено на большом сплошном фундаменте

. ✔

Это плоская бетонная плита, сильно армированная сталью, которая выдерживает опускающие нагрузки отдельных колонн или стен.

✔ Плотные фундаменты используются для распределения нагрузки от конструкции на большую площадь,

обычно на всю площадь конструкции.

МАТ / ПЛАТ

 Обычно он состоит из бетонной плиты , которая простирается по всей нагруженной 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, так как могут распределять нагрузки на большую площадь.

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, которая простирается 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.

11

Плотный фундамент — это неглубокий фундамент, представляет собой комбинированное основание, которое может покрывать всю площадь под конструкцией, поддерживающей несколько колонн и стен.Плотный фундамент иногда предпочтительнее для грунтов с низкой несущей способностью, но которые должны выдерживать высокие нагрузки на колонны и стены. При некоторых условиях раздельные опоры должны покрывать более половины площади здания, а фундаменты на плотах могут быть более экономичными. Плотные фундаменты

используются для распределения тяжелых нагрузок на колонны и стены по всей площади здания, чтобы снизить контактное давление по сравнению с обычными раздвижными фундаментами.

Плотные фундаменты можно сооружать у поверхности земли или на дне подвалов.В высотных зданиях фундаменты из плит из плотных плит могут иметь толщину в несколько метров с обширным армированием для обеспечения относительно равномерного распределения нагрузки. Этот тип фундамента часто используется на бедных почвах слабонагруженных зданий и способен выдерживать небольшие осадки грунта. В бедных почвах верхняя корка почвы (450–600 мм) часто более жесткая, чем нижняя часть почвы, и построить легкий плот на этой коре обычно лучше, чем пробивать ее ленточным фундаментом. Если нагрузка на здание или допустимое давление грунта низкое, а площадь изолированных опор превышает примерно половину площади здания, может быть экономически целесообразно использовать плотный фундамент.Если центр тяжести нагрузок совпадает с центром плота, обычно предполагается, что распределение под плотом равномерное. Было показано, что распределение давления под основанием плота, как правило, неоднородно. Это может привести к увеличению моментов по сравнению с моментами, рассчитанными в предположении равномерного распределения давления.

Если плотный фундамент расположен на такой глубине, что удельная нагрузка надстройки и плота равна весу снятого грунта (yDf), это называется плавающим фундаментом.В этом случае не происходит увеличения интенсивности давления на грунт под плотом и не возникает проблем с остойчивостью. Поселения ограничены степенью любого вздутия, которое могло произойти после раскопок. Плавающий фундамент пригодится на любой слабой почве. В настоящее время используются несколько типов плотных фундаментов. Вот некоторые из наиболее распространенных типов: i. Плоская пластина. Фундамент плота равномерной толщины. II. Утолщенная плоская пластина под колонкой. iii. Балки и плиты.Балки идут в обе стороны, а колонны расположены на пересечении балок. 12

iv. Плоские тарелки с постаментами. v. Плита с цокольными стенами как часть фундамента плота. Стены служат ребрами жесткости для фундаментов плота. Плотные основания могут поддерживаться сваями. Сваи помогают уменьшить осадку конструкции, построенной на сильно сжимаемом грунте. Там, где уровень грунтовых вод высокий, фундаменты плотов часто кладут на сваи для контроля плавучести.

Плотные фундаменты соответствующей конструкции могут использоваться в следующих случаях. Для легконагруженных конструкций на мягком естественном грунте, где необходимо распределить нагрузку, или где имеется переменная опора из-за естественных колебаний, искусственного грунта или более слабых зон.В этом случае функция плота — служить мостом через более слабые зоны. Плоты могут входить в состав компенсационных фундаментов. II. Где разница в расчетах может быть значительной. Плот потребует специальной конструкции, включающей оценку расположения и распределения нагрузок, контактных давлений и жесткости почвы и плота. C) Там, где существует вероятность проседания при горных работах. Конструкция плота и конструкции с учетом проседания требует рассмотрения квалифицированным персоналом; Эффекты добычи полезных ископаемых могут часто включать обеспечение гибкой структуры (NCB 1965).iii. Когда здания, такие как малоэтажные жилые дома и легкие каркасные конструкции, должны быть возведены на почвах, подверженных чрезмерной усадке и набуханию, следует рассмотреть возможность установки фундаментов на плотах на полностью уплотненный выбранный засыпной материал, используемый в качестве замены поверхностных слоев. iv. Для более тяжелых конструкций, где грунтовые условия таковы, что маловероятно возникновение значительных перепадов осадки или вспучивания, отдельные нагрузки могут восприниматься изолированными фундаментами.Если эти фундаменты занимают значительную часть доступной площади, их можно, с учетом проектных соображений, объединить в плот. я.

Сервисные соединения Расположение сервисных труб, водостоков и т. Д. Следует учитывать на этапе проектирования, чтобы конструктивная прочность плота не уменьшалась чрезмерно из-за отверстий, каналов и т. Д., Особенно в мягких грунтах. предназначены для относительного движения, когда водостоки и водостоки частично поддерживаются на плоту, а частично на грунте, чтобы они не могли быть повреждены из-за неравномерного оседания.Расположение и конструкция служебных труб и каналов должны быть такими, чтобы их можно было обслуживать в будущем без необходимости прорыва плота. Чтобы спроектировать плотный фундамент 1- Определить несущую способность фундамента 2- Определить осадку фундамента 3- Определить дифференциальную осадку 4- Определить распределение напряжений под фундаментом 5- Спроектировать структурные компоненты фундамента из мата с использованием напряжения распределение, полученное из (4). 13

Из шага (4) a- Предполагается, что фундамент плота является жестким. B- Фундамент плота считается гибким; здесь используйте метод балки на упругой опоре.Несущая способность плотового фундамента: Полная предельная несущая способность матового фундамента такая же, как и для неглубоких фундаментов: qu = CNc FFF + q Nq FFF + 0,5 BNFFF Чистая предельная несущая способность равна qult, net = qult — q Фактор безопасности: Для песок и глина FS = 3 В большинстве случаев FS> 1,75 до 2 Несущая способность плотного фундамента

Полная предельная несущая способность плотного фундамента может быть определена с помощью того же уравнения, что и для неглубокого фундамента, или Qu = c’NcFcsFcdFci + qNqFqsFqdFqi + ½ y BNyFysFydFyi Плоты на песках Поскольку предельная несущая способность песка увеличивается с увеличением ширины (B), а плоты обычно имеют большие размеры, отказ несущей способности плота по песку практически исключен.Поскольку плот покрывает большую площадь, напряжения в нижележащем грунте высоки до значительной глубины. Дифференциальные осадки плота меньше, чем осадки фундамента при одинаковом удельном давлении, поскольку плот исключает влияние местных свободных карманов. Следовательно, при проектировании плота можно принять более высокое допустимое давление на грунт. Было рекомендовано (Пек, Хансен и Торнберн, 1953) использовать давление, примерно вдвое большее, чем допустимое для индивидуальных опор, поскольку это не приводит к пагубным оседаниям.Поэтому плот на песке можно спроектировать, используя схему на рисунке ниже. Допустимое давление для фундамента плота в два раза превышает допустимое давление, указанное в таблицах.

14

Если уровень грунтовых вод расположен у основания плота, допустимое давление, рассчитанное выше, уменьшается вдвое. Для промежуточного положения уровня грунтовых вод может быть сделана линейная интерполяция. Значение N для мелкого песка ниже уровня грунтовых вод следует скорректировать в соответствии с уравнением (N = 15 + ½ (N ‘- 15)).Если значение N меньше 10, перед постройкой плота следует либо утрамбовать песок, либо использовать глубокий фундамент.

Таблица 1.1 для оценки допустимой нагрузки на опоры в песках.

Плот по глине Предел несущей способности плота по глине определяется уравнением (qd (net) = c Ne). Это предельная несущая способность, превышающая существующую покрывающую толщу. При увеличении глубины фундамента соответственно снижается давление, оказываемое зданием. Таким образом, на любом мягком грунте коэффициент безопасности можно повысить за счет увеличения глубины фундамента.Рекомендуемый коэффициент защиты от отказа — три. Осадку плота проверяют описанными методами.

15

Рисунок 1.2: Плотный фундамент и плотный фундамент для стены

Рисунок 1.3: Обычный тип плотового фундамента Падовый фундамент

Подушечный фундамент используется для выдерживания индивидуальной точечной нагрузки, например, из-за 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 с подушками.

16

Этот тип фундамента используется для поддержки и передачи нагрузок от опор и колонн. Наиболее экономичная форма в плане — квадрат, но если колонны расположены ближе к границе участка, может потребоваться прямоугольный план. форма эквивалентной площади. Реакция фундамента на нагрузку и давление на грунт — это чашка, похожая на блюдце, поэтому основная сталь требуется в обоих направлениях.Глубина основания будет определяться ожидаемым моментом и поперечной силой, соответствующие расчеты выходят за рамки этого объема. Для таких зданий, как малоэтажные жилые дома и легкие каркасные конструкции, фундаменты подушек могут быть из неармированного бетона при условии, что угол распространения нагрузки от опоры или опорной плиты к внешнему краю опоры грунта не превышает одного (вертикального) в одном ( горизонтально) и что напряжения в бетоне из-за изгиба и сдвига не превышают значений, указанных в Таблице 11 Свода правил гражданского строительства No.2 1951. В случае использования кирпичного или каменного фундамента с допустимыми напряжениями применяются те же правила, что и в Правилах гражданского строительства № 2. Для зданий, отличных от малоэтажных и легко каркасных, обычно используются железобетонные фундаменты. . Толщина фундамента ни при каких обстоятельствах не должна быть меньше 150 мм и, как правило, будет больше, чтобы обеспечить покрытие для армирования, если оно предусмотрено.

Рисунок 1.4: Тип подкладного фундамента

17

Ленточный фундамент Ленточный фундамент используется для поддержки линии нагрузок либо из-за несущей стены, либо если линия колонн нуждается в опоре в местах, где положение колонн настолько близко такой фундамент с индивидуальной подкладкой будет неуместным.Самая старая и самая распространенная форма фундамента — это ленточный фундамент, в котором вырывается траншея, на дно закладывается бетон и возводится стена. Глубина определяется необходимостью разместить полосу ниже уровня, где расширение из-за мороза повлияет на ее устойчивость (обычно 1 м) и характер грунта. Ширина определяется соотношением между приложенной нагрузкой и несущей способностью грунта, а также практической необходимостью сделать ее достаточно широкой, чтобы человек мог ее обработать.К ленточным фундаментам применимы те же соображения, что и для подушечного фундамента. На наклонных участках ленточный фундамент должен опираться на горизонтальную опору, ступенчатую, где необходимо, для сохранения необходимой глубины. В фундаментах со сплошными стенами рекомендуется предусматривать армирование везде, где происходит резкое изменение величины нагрузки или изменение опоры грунта. Фундаменты непрерывных стен обычно сооружаются из массивного бетона при условии, что угол распространения нагрузки от края основания стены до внешнего края опорной поверхности грунта не превышает одного (вертикального) в одном (горизонтальном).Фундаменты на наклонной поверхности и там, где, вероятно, будет проводиться перепланировка, может потребоваться спроектировать подпорные стены для размещения ступенек между соседними плитами первого этажа или готовыми уровнями земли. При всех изменениях уровня неармированные фундаменты должны быть притерты по ступеням на расстоянии не менее толщины фундамента или не менее 300 мм. Если высота ступеньки превышает толщину фундамента, следует соблюдать особые меры предосторожности. Толщина армированного ленточного фундамента должна быть не менее 150 мм, и следует соблюдать осторожность с уровнями выемки, чтобы обеспечить поддержание этой минимальной толщины.Для продольного распределения нагрузок необходимо предусмотреть достаточное армирование, чтобы выдерживать возникающие напряжения. Иногда желательно сделать ленточный фундамент из перевернутых тавровых секций балки, чтобы обеспечить соответствующую жесткость в продольном направлении. В углах и стыках продольная арматура каждого фундамента стены должна быть наложена внахлест. В широком ленточном фундаменте использование обычных ленточных фундаментов приведет к чрезмерной нагрузке на несущие слои, широкие ленточные фундаменты, предназначенные для передачи нагрузок на фундамент по всей ширине ленты, могут использоваться.Глубина под готовым уровнем земли должна быть такой же, как и для обычного ленточного фундамента. Для насыпных траншей или глубоких ленточных фундаментов характер грунта таков, что узкие траншеи могут быть аккуратно вырезаны до несущего слоя, экономичное основание может быть достигнуто путем заполнения траншей бетоном. При выборе ширины траншеи следует учитывать обычные допуски на строительство в отношении установленных размеров. Если толщина такого фундамента составляет 500 мм или более, любая ступенька не должна быть больше толщины бетона, а нахлест на такой ступеньке должен быть не менее 1 м или вдвое больше высоты ступеньки, в зависимости от того, что больше.Если насыпь или другие сыпучие материалы находятся над несущим слоем, для любых земляных работ требуется соответствующая поддержка. Можно рассмотреть возможность использования бетона из тощей массы под обычными ленточными фундаментами, размещенными на небольшой глубине. Этот массивный бетон можно заливать против постоянной или восстанавливаемой опалубки. Эта форма фундамента обеспечивает метод работы с местными территориями, где требуется более глубокий фундамент.

18

Рисунок 1.5: Фундамент с ленточным фундаментом. Плавучесть. Если в здании требуется цокольный этаж, формирование этого фундамента потребует удаления большого количества грунта.Масса этого грунта во многих случаях может равняться или превышать общую массу готового здания и его расчетные приложенные нагрузки. Если это произойдет, то законченная конструкция не будет оказывать большего давления на подпочву через ее цокольный этаж, чем почва, которую она заменила. Следовательно, способность грунта нести нагрузку не вызывает сомнений, и здание «плавает» в земле точно так же, как океанский лайнер плавает в море. Поскольку подпочвенный слой на уровнях, на которые переносится эта форма основания, почти всегда является водоносным, подвал должен быть облицован водонепроницаемой мембраной, которая затем заставит восходящее гидростатическое давление уравновесить часть нисходящего давления. тяга здания.19

Рисунок 1.6: Плавучие фундаменты

Фундаменты с раздвижными опорами

Фундаменты с раздельными опорами или просто опоры состоят из полос или подушек из бетона (или других материалов), которые переносят нагрузки от стен и колонн на почву или скалу. Укладка раздвинутых оснований регулируется несколькими факторами, в том числе развитием боковой способности, проникновением мягких приповерхностных слоев и проникновением через приповерхностные слои, которые могут изменить объем из-за морозного пучения или усадочного набухания.Эти фундаменты распространены в жилом строительстве, включающем подвал, и во многих коммерческих постройках. Но для многоэтажного дома этого недостаточно. Фундаменты с перекрытиями на грунте Фундаменты с перекрытиями на грунте представляют собой конструктивно-конструкторскую практику, при которой бетонная плита, которая должна служить фундаментом для конструкции, формируется из формы, установленной в грунт. Затем бетон помещается в форму, не оставляя места между землей и конструкцией. Этот тип конструкции чаще всего встречается в более теплом климате, где замерзание и оттаивание грунта не представляет серьезной проблемы и где нет необходимости в прокладке теплопровода под полом.Преимущество плиточной техники в том, что она дешевая и прочная, и считается менее уязвимой для заражения термитами, потому что нет пустот или деревянных каналов, ведущих от земли к конструкции (при условии, что деревянный сайдинг и т. путь к земле по наружным стенам). Недостатками являются отсутствие доступа снизу для инженерных коммуникаций, возможность больших тепловых потерь, когда температура грунта значительно ниже внутренней температуры, и очень низкая высота, которая подвергает здание повреждению от наводнения даже при умеренных дождях.Ремоделирование или расширение такой структуры также может оказаться более трудным. В долгосрочной перспективе оседание (или проседание) грунта может стать проблемой, поскольку фундамент из плит не может быть легко поднят для компенсации; правильное уплотнение почвы перед заливкой может свести к минимуму это. Плита может быть отделена от температуры грунта с помощью теплоизоляции, при этом бетон заливается непосредственно поверх изоляции (например, пенополистирольные панели), или в плиту могут быть встроены средства обогрева (например, водяное отопление) (дорогостоящая установка, сопряженная с текущими расходами. ).Фундаменты типа «плита-на-уровне» обычно используются в районах с обширной глинистой почвой, особенно в Калифорнии и Техасе. В то время как высокие структурные плиты на самом деле лучше работают с экспансивными глинами, инженерное сообщество в целом признает, что монолитные фундаменты предлагают наилучшее соотношение цены и качества для жилых домов. Поднятые структурные плиты обычно встречаются только в домах, изготовленных по индивидуальному заказу, или в домах с подвалами, поэтому необходимо соблюдать осторожность при предоставлении услуг через плиты. Медные трубы, обычно используемые для транспортировки природного газа и воды, вступают в реакцию с бетоном в течение длительного периода, медленно разрушаясь, пока труба не выходит из строя.Медные трубы должны иметь изоляцию (т. Е. Быть изолированными), проходить через трубопровод или подводиться к зданию над плитой. Электрические кабелепроводы, проходящие через плиту, должны быть водонепроницаемыми, поскольку они проходят ниже уровня земли и потенциально могут подвергать проводку воздействию грунтовых вод. Фундамент из каменной траншеи Фундамент из каменной траншеи — строительный подход, популяризированный архитектором Фрэнком Ллойдом Райтом, представляет собой тип фундамента, в котором используется рыхлый камень или щебень, чтобы минимизировать использование бетона и улучшить дренаж.Он считается более экологически чистым, чем другие типы фундамента, потому что производство цемента требует использования огромного количества энергии. Тем не менее, в некоторых почвенных средах (например, особенно обширных или слабонесущих (

22

) тот же процесс продолжается слой за слоем, образуя стены. Крышу можно сформировать, постепенно наклоняя стены внутрь, чтобы построить купол. Традиционные типы крыш могут

23

Глава 2 Глубокий фундамент

Введение  Выдвиньте несколько десятков футов ниже здания a) Сваи b) Пирсы c) Кессоны d) Компенсированный фундамент

Глубокие фундаменты — это фундаменты, заложенные слишком глубоко под готовым грунтом поверхности, поскольку их несущая способность основания может зависеть от условий 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. Те, которые передают нагрузки на грунт на некотором расстоянии ниже первого этажа здания, например, сваи. Глубокий фундамент — это тип фундамента, который отличается от неглубокого фундамента глубиной, на которой он заложен в землю.Они либо являются концевыми, если они простираются до скальной породы или твердой почвы, либо представляют собой фрикционные сваи, если они в основном поддерживаются трением по бокам, хотя фрикционные сваи также обычно имеют некоторую концевую опору. Деревянные сваи забиваются сверху вниз, чтобы использовать их конусность для увеличения трения, и конус часто включает их конус для увеличения трения, а конус часто вводят в бетонные сваи. Сваи уплотнения забиваются в рыхлый сан для его уплотнения и увеличения несущей способности.Современные сваи бывают деревянными, стальными, бетонными или композитными, если они состоят из более чем одного материала. Примером композитной сваи является использование секции деревянной сваи под уровнем грунтовых вод, где она сохраняется за счет снижения состояния 24

, и соединяется с бетонной секцией, которая проходит через аэробную среду над уровнем грунтовых вод. На это есть много причин. инженер-геотехник порекомендовал бы глубокий фундамент вместо неглубокого, но некоторые из распространенных причин — очень большие расчетные нагрузки, плохой грунт на небольшой глубине или ограничения площадки (например, границы участков).Существуют разные термины, используемые для описания различных типов глубоких фундаментов, включая сваю (которая аналогична столбу), опору (которая аналогична колонне), пробуренные стволы и кессоны. Сваи обычно забиваются в грунт на месте; другие глубокие фундаменты обычно закладываются путем земляных работ и бурения. В то время как сваи забиваются или могут быть погружены в землю, опоры представляют собой опоры большого диаметра, которые размещаются в предварительно пробуренных скважинах. Кессоны — это большие трубы, используемые для строительства под водой, например, в реках, и могут находиться под давлением, чтобы вода не попадала внутрь.Кессонный фундамент иногда применяется к буронабивным опорам, опоры также иногда называют валами или сваями, что приводит к некоторой глубокой неразберихе. Соглашения об именах могут отличаться в зависимости от инженерных дисциплин и фирм. Глубокие фундаменты могут быть сделаны из дерева, стали, железобетона и предварительно напряженного бетона. Этот фундамент соответствует BS 8004: 1986, что означает более 3 метров. Однако использование глубоких фундаментов может допускать гораздо более высокие нагрузки, уменьшать осадки, обеспечивать большую уверенность в опоре и позволять использовать дополнительные сооружения.Например, подземные автостоянки, что увеличивает ценность застройки.

Рисунок 2.1 Фундаменты глубокого, среднего и мелкого заложения. Типы глубоких фундаментов Фундаменты глубокого заложения можно разделить на следующие категории. я. Глубокие подушечные или ленточные опоры. II. Подвалы или пустотелые ящики (компенсированные фундаменты). 25

iii. Кессоны. Это могут быть открытые колодезные кессоны или пневмокессоны. iv. Цилиндры и опоры. Их можно выкопать на суше вручную, механическими средствами

или, на мокрой поверхности, механическими средствами, включая методы бурения и стенок из цементного раствора.v. Сваи. vi. Периферийные стены. Бетонные стены, сооружаемые в траншеях, заполненных жидким раствором, или в виде непрерывных буронабивных свай, а также используемые в качестве фундаментов или подпорных стен, также могут нести вертикальные нагрузки в сочетании с их удерживающими функциями. vii. Смешанные основы. Это может быть комбинация любого из пунктов от a) до f). viii. Улучшение или замена грунта. Если грунт не имеет надлежащих характеристик несущей способности и устойчивости, может быть рассмотрен вопрос об общем или местном улучшении характеристик несущей способности или замене грунта по глубине.Тогда можно будет использовать неглубокий фундамент или более дешевый тип глубокого фундамента. Подвалы или пустотелые коробки. Подвал или пустотелые ящики — если уровень грунтовых вод находится на уровне или ниже уровня пласта или его можно экономично снизить для строительства, тогда подвал или фундамент из пустотелой коробки можно построить в открытых выемках, если участок достаточно большой. В этом случае методы очень похожи на методы строительства над уровнем земли, за исключением того, что особое внимание следует уделять гидроизоляции, когда требуется водонепроницаемая конструкция, и необходимо учитывать боковое давление грунта и любое отрицательное трение в обшивке. которые могут образоваться после засыпки.Следует учитывать влияние возможных колебаний уровня грунтовых вод и затопления во время и после строительства. Там, где недостаточно места для открытых откосов или где уровень грунтовых вод слишком высок, следует использовать какую-либо форму водоудерживающей конструкции, такую ​​как перемычка или мембранная стена. будет необходимо. Следует иметь в виду, что строительство подвала ниже уровня грунтовых вод — сложное мероприятие, поэтому следует подумать, можно ли разместить необходимое жилье в другом месте.При строительстве подвала также могут возникнуть проблемы с водонепроницаемостью, даже если он находится не ниже уровня грунтовых вод (как определено в ходе исследования участка), поскольку уровень грунтовых вод может измениться позднее, и всегда возможен прорыв водопровода. Подвал или часть подвала, спроектированные так, чтобы быть просто влагонепроницаемыми, могут протекать при наличии положительного напора воды, даже если это временное явление. Компенсированный фундамент — это дополнение к дополнительному пространству, полученному за счет строительства подвала, еще одним преимуществом является снижение чистой нагрузки, прикладываемой к опорному грунту, за счет удаления вынутого грунта и воды.Затем можно построить высокие конструкции на земле, которые в противном случае не смогли бы нести такую ​​же нагрузку на мелкие фундаменты без чрезмерной осадки или разрушения (D’Appolonia and Lambe, 1971). Фундамент, в котором вес конструкции и основания, включая любую приложенную нагрузку, уравновешивает общий вес вынутого грунта и воды, так что приложенная чистая нагрузка равна нулю, считается полностью компенсированным. Когда общая нагрузка превышает вес вынутого грунта и воды, как это обычно бывает, фундамент частично компенсируется, причем степень компенсации выражается отношением общего веса вынутого грунта к общей нагрузке.Фундамент или конструкция, в которых общий вес вынутых грунтов превышает общую нагрузку, компенсируются с избытком. Если изменение полной нагрузки является значительным, можно рассмотреть возможность изменения степени компенсации, чтобы добиться более равномерного распределения чистой нагрузки. Необходимо тщательно рассмотреть проблемы вспучивания и набухания глинистых грунтов, а также плавучесть во время возможных высоких уровней грунтовых вод, особенно в случае чрезмерно компенсированных оснований, таких как пустые погружные резервуары, плавательные ванны и подземные гаражи.Глубина фундамента экономически ограничена стабильностью раскопок и вопросом контроля грунтовых вод (D’Appolonia and Lambe, 1971). Значительно более глубокие раскопки легче выполнять в более сильных грунтах, чем в более слабых, но даже в первом случае необходимы опорные меры для стен глубоких выработок. Глубокие фундаменты могут быть построены в мягких грунтах, например, путем погружения ячеек, в которых почва удаляется изнутри ячеек до тех пор, пока фундамент не опускается на требуемую глубину; но даже здесь глубина ограничена вопросом устойчивости основания и притока грунта, особенно в ячейки периметра.Многие фундаменты этого типа ниже высокого уровня грунтовых вод станут плавучими после частичного завершения, если грунтовые воды позволят подняться слишком рано в программе строительства. В нижнюю плиту могут быть введены разгрузочные колодцы и / или дренажные отверстия для предотвращения подъема, когда уровень грунтовых вод не снижается извне. В качестве альтернативы нижняя плита может быть временно загружена грунтом или строительными материалами. Если позволяют условия площадки и грунт на уровне формации обеспечивает адекватную опору для строительных работ, и там, где можно использовать дополнительное пространство, частично компенсированный фундамент может показать некоторую экономию по сравнению с другими формами глубокого фундамента.Однако там, где необходимы такие методы строительства, как опускание ячеистых блоков, эти фундаменты редко бывают экономичными, если только глубина до подходящего несущего слоя не велика. Еще одно преимущество компенсированных фундаментов заключается в возможности уменьшения длительной осадки в сжимаемых грунтах; чем больше степень компенсации, тем меньше размер долгосрочного урегулирования. Однако следует признать, что с увеличением компенсации проблемы вертикального волнения, волнения, внешнего движения грунта и контроля грунтовых вод быстро становятся более серьезными.Если при раскопках наблюдается заметная выпуклость, оседание может быть большим, даже если чистое движение грунта невелико (Burland et al. 1977). Кессоны  Это сборный полый ящик или цилиндр.  Он погружается в землю на некоторую желаемую глубину, а затем заполняется бетоном, таким образом,

формирует фундамент.  Чаще всего используется при строительстве опор мостов и других сооружений, требующих фундамента под реками и другими водоемами.  Это связано с тем, что кессоны могут быть спущены на строительную площадку и погружены на место. По форме он похож на свайный фундамент, но устанавливается другим способом.

, когда грунт с достаточной несущей способностью находится под поверхностными слоями слабых материалов, таких как насыпь или торф.  Это форма глубокого фундамента, который сооружается над уровнем земли, а затем опускается до необходимого уровня

путем выемки грунта или выемки грунта из кессона.  Кессонный фундамент состоит из бетонных колонн, построенных в цилиндрических шахтах

, вырытых под предполагаемыми местоположениями конструктивных колонн.27



Кессоны пробурены до коренной породы или глубоко в нижележащих пластах, если геотехническая инженерия. найти почву, подходящую для несения строительной нагрузки.

 Он создается путем создания глубокого отверстия в земле.  Затем я вставляю 2 или более стержневых арматурных стержня и прогоняю отверстие на всю длину

, и бетон заливается в отверстие кессона.  Фундаменты кессона несут строительные нагрузки на своих нижних концах, которые часто имеют форму колокола

.Кессоны — это форма глубокого фундамента, который сооружается над уровнем земли, а затем опускается до необходимого уровня путем выемки грунта или выемки грунта изнутри кессона. Кессоны — это структурные элементы фундамента, которые полностью или частично возводятся на более высоком уровне (иногда также в другом положении), а затем погружаются в окончательное положение с помощью различных приемов. Они используются, когда последний уровень фундамента находится на некоторой глубине ниже уровня грунтовых вод. Они могут состоять из одной ячейки или подразделяться на несколько ячеек.Кессоны (монолиты) открытых колодцев опускаются до их окончательного положения путем выемки грунта или выемки грунта из ячеек. Пневматические кессоны снабжены герметичной палубой и шлюзом; они погружаются в грунт изнутри под давлением сжатого воздуха, достаточного для того, чтобы не допустить попадания воды. Физиологические ограничения не позволяют использовать пневматические кессоны на глубине более 25 м ниже уровня воды. Кессоны открытых колодцев не имеют таких ограничений и используются до 80 м ниже уровня воды.Кессоны часто используются для опор мостов, особенно там, где фундамент должен располагаться на некоторой глубине ниже уровня моря или русла реки, чтобы избежать воздействия размыва во время паводков. Кессоны иногда проходят через искусственные песчаные острова, чтобы сделать возможным строительство кессона с рабочего уровня над уровнем воды; они также использовались для формирования фундаментов зданий. Из-за высокой стоимости рабочей силы при работе со сжатым воздухом следует тщательно изучить другие возможные формы фундамента, прежде чем применять пневматический кессон.Кроме того, существуют определенные опасности для здоровья, которые необходимо учитывать.

Цилиндры и опоры PIERS  Опора вертикального моста. 28

 Это фундамент, выдерживающий большую нагрузку на конструкцию, возводимый на месте в глубоком котловане

. Опоры — это фундаменты, способные выдерживать большую нагрузку на конструкцию, которые сооружаются на месте в глубоких котлованах. Цилиндры представляют собой небольшие кессоны открытых скважин, состоящие из отдельных ячеек с круглым поперечным сечением.(Термин «опора» иногда используется для обозначения аналогичных фундаментов круглого сечения или другой формы поперечного сечения.) Различия между цилиндрами и кессонами заключаются в размере и обязательно произвольном. Из-за своего меньшего размера цилиндры легче поддаются использованию в конструкции сборных элементов. Например, готовые сборные кольца могут быть добавлены вверху по мере того, как цилиндр опускается. Цилиндры иногда конструируют способом, при котором земля под нижним краем цилиндра, построенного на данный момент, удаляется, а под ним устанавливается дополнительное кольцо, опускаемое по секциям, и так далее.Этот метод, вероятно, будет использоваться только в подходящих грунтовых условиях в сухих условиях или там, где возможна перекачка, заливка или замораживание. Другой метод — выкопать небольшую глубину без опоры, а затем установить опалубку, за которой укладывается бетон для поддержки почвы. Ниже уровня грунтовых вод методы опускания цилиндров обычно аналогичны тем, которые используются для кессонов открытых скважин. Проходка цилиндров (или больших буронабивных свай) механическим бурением или захватом в значительной степени вытеснила ручные методы выемки грунта.Цилиндры часто заполняют бетоном, а иногда и армируют.

Компенсированные фундаменты Компенсированные фундаменты — это глубокие фундаменты, в которых снятие напряжения в результате земляных работ приблизительно уравновешивается приложенным напряжением, создаваемым фундаментом. Таким образом, прикладываемое чистое напряжение очень мало. Компенсированный фундамент обычно представляет собой глубокий фундамент. Периферийные стены При таких стенах, образованных выемкой грунта под жидким раствором, необходимо следить за тем, чтобы жидкий раствор не попал между бетоном и основанием выемки.Стены диафрагмы представляют собой относительно тонкие конструктивные элементы, и они должны быть способны выдерживать давление грунта и гидростатическое давление на каждом этапе в последовательности выемки грунта и поддержки анкерами, а также временными и постоянными опорами. 29

На заключительных этапах выемки грунтового основания с периферийными диафрагменными стенами стены удерживаются от движения внутрь за счет пассивного сопротивления грунта под основанием выемки до тех пор, пока не будет установлена ​​плита перекрытия основания.Глубина проникновения периферийных стен должна быть достаточной для мобилизации необходимого пассивного сопротивления почвы, а также для предотвращения эрозии из-за просачивания воды под носком стены в котлован. Если для защиты от внешнего давления используются наклонные грунтовые анкеры, толщина стены у носка должна быть достаточной для предотвращения чрезмерной осадки из-за сил, вызванных вертикальной составляющей анкерного напряжения. Толщина стены у носка также должна быть достаточной для предотвращения чрезмерной осадки в результате вертикальной нагрузки, прикладываемой к гребню или промежуточным уровням стены со стороны полов или колонн.Методы мембранных стен используются для формирования несущих фундаментных конструкций (иногда называемых заклепками), которые могут иметь прямоугольную, крестообразную форму, полую коробку или другие формы в плане (Корбетт и др., 1974). Смешанные фундаменты на неоднородных площадках. не всегда полностью раскрывается при исследовании сайта.На любом участке дополнительная информация о состоянии грунта становится доступной во время строительства, а на неоднородном участке информация часто может внести необходимые изменения в фундамент. Типичным примером является изменение уровня грунтового слоя, обнаруженное во время строительства фундамента, что приводит к пересмотру требований к армированию и проблемам с грунтовыми водами, что приводит к задержкам на площадке. Форма конструкции, которую можно легко изменить в соответствии с местными условиями грунта, имеет в этом случае преимущества.И наоборот, если выбор типа фундамента не может быть легко изменен в соответствии с вариациями грунтовых условий, тогда будет уместным более тщательное исследование площадки. Знание предыдущей истории и геологии участка помогает понять степень ожидаемых изменений грунтовых условий. Когда грунтовые условия неоднородны, использование более одного типа фундамента может привести к большей экономии. Например, если старый заглубленный речной канал пересекает участок, где имеется удовлетворительный несущий слой в другом месте вблизи уровня земли, может быть экономически выгодно использовать мелкий фундамент в сочетании с сваями в более глубокой части.При использовании смешанных фундаментов особое внимание необходимо уделять влиянию на конструкцию, особенно там, где могут возникать дифференциальные осадки. Если рассматривать фундамент и опорное основание как одно целое, каким должно быть, будет видно, что любой фундамент может вести себя сложным образом. В частности, дифференциальные расчеты могут происходить по разным причинам. Однако, как правило, существует некоторая неопределенность в отношении того, в какой степени рассчитанная осадка связана с фактической осадкой, которая произойдет, и эта неопределенность может привести к решению сформулировать или разделить надстройку на секции.Однако сочленение надстройки может легко оказаться неэффективным, если силы, необходимые для инициирования движения сустава, чрезмерны, так что здание может быть повреждено без движения или повреждения в областях суставов. Поскольку площадь поперечного сечения заполнителя швов может быть значительной, сила, необходимая для сжатия заполнителя швов, например, на 50%, может составлять несколько тонн, и, таким образом, может быть меньшее сопротивление повреждению конструкции в другом месте, а не сжатию наполнитель. 30

Свайный фундамент

 Тонкий конструктивный элемент, состоящий из стали, бетона или дерева. Он устанавливается в грунт для передачи структурных нагрузок на грунт на некоторой значительной глубине

ниже основания конструкции.

Они включают большие буронабивные сваи, которые обычно отличаются по масштабу, но принципиально не отличаются от буронабивных свай обычных размеров. Сваи можно разделить на следующие категории в зависимости от их использования: i. Несущие сваи — это сваи, когда сваи проходят через плохой материал и либо опираются на твердый пласт, такой как скала, либо проникают на небольшое расстояние в пласт с хорошей несущей способностью, это называется несущей сваей.II. Фрикционные сваи — это сваи, когда сваи проходят через мягкий грунт и развивают свою несущую способность за счет трения о стороны свай, они называются фрикционными сваями.

Сваи представляют собой относительно длинные тонкие элементы, которые передают нагрузки на фундамент через слои почвы 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 и опрокидывающим силам.

31

Сваи — это конструктивные элементы, изготовленные из стали, бетона или дерева. Они используются для строительства свайных фундаментов, которые имеют большую глубину и стоят дороже, чем фундаменты мелкого заложения. Несмотря на стоимость, использование свай часто необходимо для обеспечения безопасности конструкции. Грубо говоря, сваю можно определить как колонну, вставленную в землю для передачи структурных нагрузок на нижний слой почвы.Сваи использовались в контакте двести лет назад и до двадцатого века неизменно были из забитой древесины. В следующем списке указаны некоторые из условий, при которых требуется свайный фундамент (Vesic, 1977) i. Когда один или несколько верхних слоев грунта сильно сжимаются и слишком слабы, чтобы выдерживать нагрузку, передаваемую надстройкой, сваи используются для передачи нагрузки на нижележащую коренную породу или более прочный слой грунта. Когда коренная порода не встречается на разумной глубине ниже поверхности земли, используются сваи для постепенной передачи структурной нагрузки на почву.Сопротивление приложенной структурной нагрузке определяется главным образом сопротивлением трению, возникающим на границе раздела грунт-свая. II. При воздействии горизонтальных сил свайные фундаменты сопротивляются изгибу, при этом сохраняя вертикальную нагрузку, передаваемую надстройкой. Ситуация такого типа обычно встречается при проектировании и строительстве грунтовых сооружений и фундаментов высоких сооружений, которые подвергаются сильному ветру или землетрясениям. iii. Во многих случаях на месте предлагаемого сооружения могут присутствовать расширяющиеся и разрушающиеся грунты.Эти почвы могут простираться на большую глубину под поверхностью земли. Расширяющиеся почвы набухают и сжимаются по мере увеличения и уменьшения содержания влаги, и давление набухания может быть значительным. Если в таких условиях используется неглубокий фундамент, конструкции могут быть нанесены значительные повреждения. Однако свайные фундаменты можно рассматривать как альтернативу, когда сваи выходят за пределы активной зоны, в которой происходит набухание и усадка. Такие почвы, как лосесс, по своей природе разборчивы.Когда влажность этих почв увеличивается, их структура может разрушиться. Внезапное уменьшение пустотности грунта вызывает большие осадки конструкций, поддерживаемых неглубоким фундаментом. В таких случаях можно использовать свайные фундаменты, в которых сваи расширяются в устойчивые слои почвы за пределы зоны изменения влажности. iv. Фундамент некоторых сооружений, таких как опоры электропередачи, морские платформы и подвальные маты ниже уровня грунтовых вод, подвергаются подъемным силам.Иногда для этих фундаментов используются сваи, чтобы противостоять подъемной силе.

32

v. Опоры мостов и опоры обычно сооружаются над свайным фундаментом, чтобы избежать потери несущей способности, которая может возникнуть у неглубокого фундамента из-за эрозии почвы на поверхности земли. Хотя в прошлом проводились многочисленные исследования, как теоретические, так и экспериментальные, для прогнозирования поведения и несущей способности свай в зернистых и связных грунтах, механизмы еще не полностью поняты и, возможно, никогда не будут.Таким образом, проектирование и анализ свайных фундаментов можно рассматривать как своего рода искусство из-за неопределенностей, связанных с работой с некоторыми условиями недр. Основная функция несущих свай — переносить нагрузку на более низкие уровни земли, которые способны выдерживать нагрузку с достаточным запасом прочности и без оседания рабочей нагрузки в количестве, наносящем ущерб конструкции, которую они поддерживают. Сваи получают свою несущую способность за счет трения вдоль их сторон и концевой опоры в точке или основании сваи.Первые, вероятно, будут преобладать в сваях в глинах и илах, а также в тех случаях, когда длинные углубления образуются в мягких породах. Последнее относится к сваям, оканчивающимся слоем, таким как плотный гравий, твердая глина или скала. Когда фрикционные сваи устанавливаются в глубокую залежь достаточно однородной консистенции для передачи давления в фундаменте на более низкие уровни, они должны быть достаточно длинными, чтобы обеспечить существенное преимущество перед неглубоким фундаментом. В этих условиях следует иметь в виду, что для одной и той же площади поверхности сваи несколько длинных свай, образующих свайный фундамент, более эффективны и будут выдерживать нагрузку с меньшими осадками, чем многие короткие сваи.Сваи должны устанавливаться на предписанную глубину, сопротивление или устанавливаться за один удар без повреждения стволов свай или несущего слоя, и следует вести записи процесса установки. Сваи должны выдерживать свои расчетные нагрузки без превышения допустимых рабочих напряжений в материале сваи, но напряжения во время забивки могут превышать их. Напряжения во время качки и погрузочно-разгрузочных работ должны находиться в пределах безопасных изгибающих напряжений, предписанных в проекте. Нагрузку следует прикладывать концентрично оси сваи или центра тяжести группы свай.При проектировании следует учитывать неточности в расположении свай, особенно для отдельных одиночных свай или пар свай. Если необходимо выдерживать постоянные эксцентрические нагрузки, при проектировании следует делать соответствующие поправки. В определенных ситуациях вертикальные сваи могут подвергаться горизонтальным или эксцентрическим нагрузкам. Если земля не способна противостоять результирующим силам без чрезмерного бокового смещения, следует обеспечить дополнительное сопротивление. Этого можно достичь, увеличивая количество вертикальных свай или увеличивая их жесткость, используя сгребающие сваи или грунтовые балки, или заменяя верхний слой почвы грунтом, более способным противостоять горизонтальным силам.Особое внимание следует уделять таким эффектам, как вспучивание грунта из-за мороза или поведение расширяющихся глин, колебания температуры в грунте и изменения уровня грунтовых вод, если они отрицательно сказываются на несущей способности или эффективности свай. Изменения температуры также могут повлиять на горизонтальные размеры надстройки, тем самым деформируя сваи и вызывая дополнительные напряжения.

33

Рисунок 2.2: Сваи

Классификация свай Сваи могут быть классифицированы по способу передачи нагрузки на грунт или по способу образования.Сваи могут передавать свои нагрузки на более низкий уровень с помощью: a) Концевой опоры Стержни свай действуют как колонна, переносящая нагрузки через перекрывающий слабый грунт к твердым пластам, в которые проникла носка сваи. Это может быть пласт породы или слой твердого песка или гравия, который был уплотнен в результате смещения и вибрации, возникающих во время движения.

34

Рисунок 2.2: Фрикционная свая б) Трение Любой тип фундамента оказывает давление на землю, которое распространяется и образует грушу давления.Если подходящие несущие пласты не могут быть найдены на приемлемом уровне, особенно в жестких глинистых грунтах, можно использовать сваю для переноса этого баллона давления на более низкий уровень, где обнаруживается более высокая несущая способность. Трение плавающей сваи в основном поддерживается за счет сцепления или трения грунта по периметру ствола сваи.

35

Рисунок 2.3: Концевые опорные сваи Типы несущих свай Классификация несущих свай связана с воздействием на почву.Существует два основных типа: вытесняющие сваи и сменные сваи. a) Сваи смещения Сваи смещения забивают, опускают, вибрируют или ввинчивают в землю. Эта секция перемещает почву наружу и вниз, но на самом деле материал не удаляется. Существует два типа сваи смещения: сваи с большим смещением, которые включают в себя все сплошные забивные сваи, и сваи с малым смещением, в которых смещается очень мало грунта. Сюда входят винтовые сваи и H-сваи.

b) Сменные сваи Сменные сваи могут быть классифицированы как поддерживаемые или неподдерживаемые.В обоих случаях отверстие в земле формируется с помощью режущего или расточного инструмента и затем заполняется железобетоном. Для отверстия без опоры обычно требуется короткая трубка наверху, чтобы предотвратить попадание мусора в бетон во время укладки. Поддержка скважин может быть обеспечена с помощью секционных обсадных труб средней или большой толщины, которые свинчиваются вместе в процессе бурения, или с помощью головки бурового раствора (обычно бентонитовой суспензии). Типы забивных свай а) Деревянные сваи. Деревянные сваи — это стволы деревьев, у которых были тщательно обрезаны ветви и кора.Максимальная длина большинства деревянных свай составляет от 30 до 65 футов. Для использования в качестве сваи брус должен быть прямым, прочным и без каких-либо дефектов. Деревянные сваи, как правило, представляют собой квадратные пиломатериалы из твердых или мягких пород древесины длиной до 12.000 м в секциях с размерами от 225 x 225 мм до 600 мм x 600 мм. Большинство деревянных свай снабжены забивным башмаком из железа или стали 36

и имеют железное кольцо вокруг головы для предотвращения раскола из-за движения. Хотя они не особенно распространены, они используются в морской обороне, такой как гребни, а иногда и в качестве направляющих свай для крупных зданий в сочетании со стальными шпунтовыми сваями.Практическое руководство № 17 (1959) Американского общества инженеров-строителей разделило деревянные сваи на три класса: i. Сваи класса А несут большие нагрузки. Минимальный диаметр приклада должен составлять 14 дюймов. Ii. Сваи класса В используются для перевозки средних грузов. Минимальный диаметр стыка должен составлять от 12 до 13 дюймов. Iii. Сваи класса С используются во временных строительных работах. Их можно использовать постоянно для конструкций, когда вся свая находится ниже уровня грунтовых вод. Минимальный диаметр стыка должен составлять 12 дюймов. В любом случае диаметр наконечника сваи не должен быть меньше 6 дюймов.Деревянные сваи не выдерживают тяжелых нагрузок вождения; поэтому вместимость сваи обычно ограничена. Можно использовать стальные башмаки, чтобы не повредить конец ворса (внизу). Верхушки сваи также могут быть повреждены во время забивки. Раздавливание древесных волокон, вызванное ударами молотка, называется расчесыванием. Чтобы не повредить верх ворса, можно использовать металлическую ленту или колпачок. Обычная длина деревянных свай составляет от 15 до 50 футов. Максимальная длина составляет от 100 до 130 футов.Обычная нагрузка на деревянные сваи составляет от 65 до 115 тысяч фунтов.

37

Грузоподъемность может достигать 350 узлов на сваю в зависимости от размера и / или вида сечения. Существуют два типа деревянных свай: натуральные бревна, называемые сваями Бакау, и сваи из обработанной древесины, которые подвергаются химической обработке против гниения. . б) Сваи Бакау Сваи Бакау обычно имеют конусную форму и имеют диаметр от 75 до 125 мм. Сваи обычно используются в качестве фрикционных свай при плохом состоянии грунта с высоким уровнем грунтовых вод.Сваи из бакау обычно используются для легких зданий (нагрузка на колонны около 30 тонн). Подходит для участков с мягкой глиной. c) Куча обработанной древесины. Сваи сделаны из kempas, разновидности широколиственного дерева. Площадь поперечного сечения сваи составляет 5 дюймов на 5 дюймов и шесть дюймов на 6 дюймов, а длина сваи составляет от 20 до 24 футов. Допустимая степень изгиба или заворачивания сваи в пределах 20 футов длиной составляет 1,5 дюйма от прямой оси, проходящей через сваю. Допустимая степень наматывания сваи длиной более 20 футов — 2 дюйма.Расчетные рабочие объявления свай размером 5 дюймов на 5 дюймов и свай d6 на 6 дюймов составляют 15 и 20 тонн соответственно. г) Композитные сваи. Верхняя и нижняя части композитных свай сделаны из разных материалов. Например, составные сваи могут быть изготовлены из стали и бетона или из дерева и бетона, стально-бетонные сваи состоят из нижней части из стали и верхней части из монолитного бетона. Этот тип сваи используется, когда длина сваи, необходимая для адекватной опоры, превышает вместимость простых монолитных бетонных свай.Деревянные и бетонные сваи обычно состоят из нижней части деревянной сваи ниже постоянного уровня грунтовых вод и верхней части из бетона. В любом случае сформировать надлежащие стыки между двумя разнородными материалами сложно, и по этой причине композитные сваи не получили широкого распространения — это композитные сваи из дерева и бетона. Древесина держится ниже уровня грунтовых вод, что обеспечивает большую общую длину. Вместо деревянного профиля можно использовать сваю из труб с закрытым концом. Комбинация двух или более предшествующего типа или комбинация различных материалов в одном типе сваи.38

Композитные сваи используются в грунтовых условиях, когда обычные сваи непригодны или неэкономичны для бетона и древесины, поскольку они дешевы и просты в обращении с деревянными сваями с прочным бетоном. Брус заканчивается ниже уровня грунтовых вод, а верхняя часть образуется бетоном. д) Стальные сваи Стальные сваи, как и деревянные, забиваются ударными средствами и имеют множество подходящих поперечных сечений. Помимо обычных шпунтовых свай, тремя основными типами являются H-образные сваи, коробчатые сваи и трубчатые сваи.В основном стальные сваи используются для временных работ, подпорных стен и морских сооружений. Проблема коррозии стали может быть решена подходящей защитой. Шпунтовые сваи имеют преимущества в том, что они прочные, легкие в обращении, способные выдерживать высокие сжимающие нагрузки при забивании в твердый слой, и их можно сильно забивать до глубокого проникновения, чтобы достичь несущего слоя или развить высокое сопротивление поверхностному трению. хотя их стоимость метра забега высока по сравнению с сборными железобетонными сваями.е) Бетонные сваи Бетонные сваи можно разделить на две основные категории: сборные сваи и монолитные сваи. Сборные сваи могут быть приготовлены с использованием обычной арматуры, и они могут быть квадратными или восьмиугольными в поперечном сечении. Предусмотрено усиление, позволяющее свае противостоять изгибающему моменту, возникающему при захвате и транспортировке, вертикальной нагрузке и изгибающему моменту, вызванному боковой нагрузкой. Сваи забиваются на желаемую длину и отверждаются перед транспортировкой на рабочие площадки.Вот некоторые общие факты о бетонных сваях: i. Обычная длина: от 30 до 50 футов ii. Обычная нагрузка: от 65 до 675 тысяч фунтов iii. Преимущества: a) Может подвергаться сильному воздействию b) Устойчив к коррозии c) Легко комбинируется с бетонной надстройкой i. Недостатки: а) Трудно обеспечить надлежащую отсечку. 39

б) Трудно транспортировать Сборные сваи также могут подвергаться предварительному напряжению при использовании предварительно напряженных тросов из высокопрочной стали. Предел прочности этих кабелей составляет около 260 фунтов на квадратный дюйм.Во время заливки свай кабель предварительно натягивается примерно на 130–190 фунтов на квадратный дюйм, и вокруг них заливается бетон. После отверждения кабели разрезаются, создавая сжимающую силу на секции сваи. Сборные железобетонные сваи, используемые на средних и крупных контрактах, где мягкие грунты, перекрывающие твердые пласты, не встречаются, и потребуется не менее 100 свай. Забивная свая из сборного железобетона имеет небольшую прочность на трение, поскольку в процессе забивки вокруг вала формируется связный грунт, что снижает положительное сопротивление трения.Некоторые общие сведения о предварительно напряженных сваях из сборного железобетона следующие: i. Обычная длина: от 30 футов до 150 футов ii. Максимальная длина: 200 футов iii. Максимальная нагрузка: от 1700 тысяч фунтов до 1900 тысяч фунтов. Преимущества и недостатки те же, что и у сборных свай. Монолитные или монолитные сваи строятся путем проделывания ямы в земле с последующим заполнением ее бетоном. В настоящее время в строительстве используются различные типы монолитных бетонных свай, большинство из которых запатентовано их производителями. Эти сваи можно разделить на две большие категории: обсадные и необсаженные.Оба типа могут иметь пьедестал внизу. Обсаженные сваи изготавливаются путем забивания стальной обсадной трубы в грунт с помощью оправки, помещенной внутрь отливки. Когда свая достигает нужной глубины, оправка извлекается, и отливка заполняется бетоном. Пьедестал представляет собой шарик из расширенного бетона, который формируется путем удара молотка по свежему бетону. Ниже приведены некоторые общие сведения об обсаженных набивных сваях: i. Обычная длина: от 15 до 50 футов ii. Максимальная длина: от 100 до 130 футов iii.Обычная нагрузка: от 45 до 115 тысяч фунтов iv. Приблизительная максимальная нагрузка: 180 тысяч фунтов v. Преимущества: a) Относительно дешево b) Позволяет проводить осмотр перед заливкой бетона c) Легко расширяется i. Недостатки: a) Трудно сращивать после бетонирования 40

b) Тонкие обсадные трубы могут быть повреждены во время забивки

Забивная набивная сваи i. Забивная монолитная свая устанавливается путем забивания до желаемого прохода стальной трубы с закрытым концом или бетонной оболочки, и образовавшаяся пустота заполняется бетоном. Стальную трубу или бетонную оболочку можно снять или оставить на месте.II. Легко регулируется по длине для соответствия желаемой глубине проникновения. iii. Экономично, если не требуется кожух. Буронабивная набивная свая i. В земле образуется скважина из сахара и т. Д. И пустотного бетона для образования буронабивной сваи. II. Обычные размеры варьируются от диаметра 400 мм до диаметра 1000 мм. iii. Допустимая нагрузка варьируется от 800 кН до 1500 кН. iv. Длина буронабивных свай легко регулируется в зависимости от глубины проникновения. v. Подходит для повторной почвы vi. Использует самоуплотняющийся бетон с высокой осадкой. vii. При попадании воды в скважину выполнить бетонирование.Для изготовления необсаженных свай сначала необходимо забить обсадную трубу на желаемую глубину, а затем заполнить ее свежим бетоном. Затем оболочка постепенно снимается. Ниже приведены некоторые общие факты о необсаженных монолитных бетонных сваях: i. Обычная длина: от 15 до 50 футов ii. Максимальная длина: от 100 до 130 футов iii. Обычная нагрузка: от 67 до 115 кип iv. Приблизительная максимальная нагрузка: 160 тысяч фунтов v. Преимущества: a) Первоначально экономичный b) Может быть закончен на любой высоте i. Недостатки: a) При быстрой укладке бетона могут образоваться пустоты 41

b) Трудно сращивать после бетонирования c) В мягких грунтах стороны отверстия могут прогибаться, сдавливая бетон g) Стальные сваи H-образного сечения H-сечение сваи выполнены в виде стального широкофланцевого профиля и прокатаны в соответствии со стандартом.Вытесняющие сваи и сваи H-образного сечения могут быть забиты молотом любого типа, но верхняя часть сваи должна быть защищена шлемом.

42

Справочный свод правил для фондов — (ранее CP 2004) BS 8004: 1986 Foundations.pdf Модуль C2001 «Инженерное строительство и материалы 2» http://en.wikipedia.org/wiki/Shallow_foundation http://en.wikipedia.org/wiki/Shallow_foundation http: // en. wikipedia.org/wiki/Deep_foundation http://isddc.dot.gov/OLPFiles/FHWA/010943.pdf http://www.eng.fsu.edu/~tawfiq/ceg4111/ShallowFoundation.html Механика грунтов и проектирование фундаментов Бхарат Сингх и Шамшер Пракаш Введение в геотехническую инженерию Браджа М. Дас Геотехническая инженерия Принципы и практика грунтов и фундаментов Ричарда Л. Хэнди и MG Spangler Kejuruteraan Asas Буджанг Б.К. Хуат, Шукри Маил и Азлан А. Азиз http://www.slideshare.net/stootypal/types-of-foundation http://environment.uwe.ac.uk/geocal/foundations/Fountype.htm http://www.ornl.gov/sci/roofs + стены / фундамент / ORNL_CON-295.pdf

43