Основания и фундаменты

5 Апр 2014 | Автор: | Комментариев нет »

Прочность грунта

Практически основания фундаментов функционируют в недонапряженном состоянии, особенно после 20-25 лет эксплуатации - периода приработки конструктивных элементов. Известно, что большинство грунтов оснований под нагрузкой от массы здания уплотняется за счет уменьшения пористости грунтов, что приводит к увеличению их несущей способности.

В технической литературе приводятся данные повышения давления на грунты основания в зависимости от срока эксплуатации. Коэффициент повышения давления на грунт при сроке эксплуатации не менее 25 лет для грунтов равен:

  • суглинки лессовидные - 1,1-1,4
  • супеси - 1,4-1,5
  • суглинки - 1,3-1,4
  • глины - 1,2-1,3
  • пески - 1,2-1,5

Однако данные результаты предлагается использовать как ориентировочные, ибо изменение коэффициента пористости оснований под фундаментами эксплуатируемых зданий по сравнению с естественным состоянием во многом зависят от интенсивности нагрузки.

Так, при давлении на уровне подосновы фундаментов 0,2-0,3 R0 обжатие последних несущественно и практически не способствует увеличению несущей способности оснований. Учет превышения расчетного давления грунта при длительной опрессовке весом здания может быть допущено лишь при значительном использовании нормативного давления (0,7-0,8 R0).

Дополнительные резервы прочности оснований имеются и в самих фундаментах. По мере совершенствования методов расчета каменных конструкций толщина стен сокращена в среднем со 110-120 см до 64-77 см, в то же время ширина фундаментов осталась практически без изменения. Следовательно, в зданиях довоенного периода строительства имеется запас прочности оснований, складывающийся из:

  • недоиспользования несущей способности грунтов в пределах P0;
  • изменения физико-механических свойств грунтов оснований, ведущих к упрочнению в период длительной эксплуатации;
  • совершенствования методов расчета оснований.

Данные выводы представляют особый интерес для микрорайонов с заниженной плотностью жилищного фонда. Недоиспользованные резервы несущей способности оснований и фундаментов с учетом длительной опрессовки позволяют увеличить этажность застройки на 1-2 этажа без дополнительных работ по уширению фундаментов и укреплению оснований, а в отдельных случаях довести этажность застройки рассматриваемого периода строительства до 8-9 этажей.

Конструкции фундаментов

Для устройства фундаментов применяется прочный естественный и искусственный строительный материал, отличающийся большой долговечностью. Особенно широко использовали бут. В зависимости от формы он бывает трех разновидностей:

  • рваный - камень случайной формы и размеров, не имеющий правильных постелей;
  • постельный - камень с двумя примерно параллельными естественными постелями, линейные размеры которых больше высоты камней;
  • плитняк - камень с естественными правильными постелями. Бутовый фундамент из камня-плиты встречается редко под особо капитальными стенами, они отличаются высокими прочностными характеристиками и большими сроками эксплуатации.

Фундаменты из рваного бута ввиду значительных отклонений от правильной формы работают в более напряженном состоянии. В таких фундаментах большую роль играют концентрации напряжений на выступающих частях камня и расклинивающее влияние камней друг на друга. Основания и фундаменты

При выщелачивании из раствора извести под воздействием агрессивных вод теряется первоначальная прочность фундаментов и с увеличением на него нагрузки возможны случаи выпирания камней из-под стены.

Бутовые фундаменты в большинстве случаев выполнялись прямоугольной формы и на 5-10 см шире толщины стен в каждую сторону. Реже выкладывались фундаменты трапециевидной формы, так как они обладают меньшей прочностью, а при вымывании раствора углы фундаментов почти не работают и возможны варианты их откалывания.

Фундаменты малоэтажных зданий (2-3 этажа) выполнялись в основном из хорошо обожженного кирпича-железняка. Бутовые и кирпичные фундаменты возводились как ленточные, так и столбчатые. Многолетняя практика проектирования капитального ремонта старого жилищного фонда показывает, что столбчатые бутовые и кирпичные фундаменты в большинстве случаев перегружены и требуют к себе особого внимания, особенно при увеличении на них нагрузок.

При слабых, либо, водонасыщенных грунтах устраивались свайные фундаменты. Для свай использовалась древесина хвойных пород, а для наиболее ценных зданий - дуб. На деревянных сваях построено много жилых домов в Москве, Санкт-Петербурге и других городах.

Дефекты фундаментов

Появление трещин в стенах здания в большинстве случаев объясняется деформациями фундаментов. Различают два основных вида разрушения фундаментов: механическое повреждение и коррозия материалов.

При механическом повреждении фундаментов деформации имеют вид трещин и изломов. Коррозия материалов приводит либо к полному разрушению фундамента, либо к снижению его прочности, что зависит от времени ее действия и источника разрушения.

Причины повреждений фундаментов

Конструктивные ошибки:

  • наличие в основании насыпных грунтов, способных с течением времени значительно уплотняться и способствующих развитию сверхнормативных деформаций. Насыпные грунты менее стойки к воздействию хозяйственных вод из неисправных систем канализации и теплотрасс;
  • несоблюдение установленной глубины заложения фундаментов, исходя из условий надежной работы оснований, и исключающей возможность промерзания пучинистых грунтов под его подошвой.

Неудовлетворительная эксплуатация:

  • вымывание, унос и разжижение грунтов при неисправности подземных систем водоснабжения, канализации, теплотрасс;
  • систематическое замачивание грунтов и фундаментов из-за неудовлетворительного состояния отмостки, тротуаров по периметру здания, а также неисправного состояния водосточных труб.

Производственные ошибки:

  • нарушение структуры грунтов под фундаментами при заблаговременном производстве подземных работ, в результате чего грунты подвержены метеорологическим воздействиям, возникающим вследствие промерзания и оттаивания, набухания и размягчения. Особенно чувствительны к таким воздействиям глинистые грунты, существенно изменяющие свой объем. Набухание и размягчение приводят к развитию неравномерных осадок;
  • нарушение структуры грунтов под динамическим воздействием. К динамическому воздействию очень чувствительны водонасыщенные пылеватые грунты. Для сохранения естественной структуры данных грунтов не рекомендуется вблизи здания выполнять работы механизмами с динамическим воздействием;
  • выполнение ремонтно-строительных работ с нарушением технологии - пробивка проемов в фундаментах без предварительной установки разгружающих перемычек и прогонов, откопка котлованов около ранее возведенных фундаментов на глубину, превышающую проектную, и некачественная его обратная засыпка, затапливание котлована производственными или хозяйственными водами, засыпка пазух котлованов водопроницаемыми грунтами.

Ошибки проектирования:

  • расположение вновь проектируемых фундаментов под столбы и колонны в непосредственной близости от существующих фундаментов наружных или внутренних стен без устройства дополнительных конструктивных мероприятий, направленных на предохранение грунтов под подошвой существующих фундаментов от воздействия дополнительного давления вновь проектируемых фундаментов. Правильным конструктивным решением в этом случае может быть устройство шпунтованной стенки из просмоленных досок толщиной не менее 50 мм;
  • Основания и фундаментыустройство проектируемых фундаментов, непосредственно примыкающих к существующим основам, с глубиной заложения ниже их подошвы;
  • увеличение высоты подвальных помещений за счет выемки грунта, что приводит к значительному сокращению глубины заложения подошвы фундаментов, которая должна быть не менее 50 см от отметки подготовки под полы подвала;
  • распределение нагрузок на фундаменты без учета их действительной несущей способности;
  • устройство пристроек или увеличение этажности здания без достаточных данных о грунтах основания;
  • изменение физико-механических свойств грунтов при подъеме или понижении уровня грунтовых вод и гидрогеологических условий при благоустройстве территории в данном районе, отводе подземных вод в систему коллекторов.
  • Вышеперечисленные дефекты в значительной степени отражаются как на техническом состоянии фундаментов, так и на здании в целом. Они вызывают ослабление оснований, разрушение фундаментов и преждевременный износ здания. Данные технического состояния ленточных каменных фундаментов, зависящие от физического износа, приведены в таблице.

Данные технического состояния ленточных каменных фундаментов, зависящие от физического износа

Физический износ, % Признаки износа
До 20 Мелкие трещины в цоколе и под окнами первого этажа
21-40 Отдельные глубокие трещины шириной до 1 см, следы сырости на цоколе и под окнами, выпучивание отдельных участков стен подвала
41-60 Выпучивание и заметное искривление линии цоколя, сквозные трещины в цоколе с развитием по всей высоте здания, выпучивание полов и стен подвала
61-80 Повсеместные прогрессирующие сквозные трещины по высоте здания, значительное выпучивание грунта и разрушение стен в подвале

Более точное техническое состояние (физический износ) фундаментов здания, а также причины, вызвавшие их деформации, определяют по результатам технического обследования конструктивных элементов здания, выполняемого специализированной проектно-изыскательской организацией.

Здесь вы можете написать комментарий к записи "Основания и фундаменты".

* Обязательные для заполнения поля
Все отзывы проходят модерацию.
Facebook
Комментарии
< ?php sp_top_commentator(); ?>
Читать нас
Связаться с нами
Наши контакты

batyanya2009@gmail.com

+380500208172

batya271

556809466

О сайте

Обширный цикл статей и обзоров по теме ремонта: ремонтно-строительные технологии, инструменты и материалы, профессиональные советы дизайнеров, отзывы специалистов-ремонтников. Нормативные документы по строительству, реконструкции и ремонту помещений. Галерея ремонтных работ и интерьеров в городских квартирах и загородных домах. Бесплатное размещение авторских статей.