Устройство мелкозаглубленного ленточного фундамента технология: Страница не найдена | Всё о фундаменте и технологиях строительства

Содержание

Страница не найдена — ГидФундамент

Содержание статьи1 Об «устаревших» стандартах2 О квалификации сварщика при армировании3 Основные критерии выбора способа фиксации арматуры Дискуссии на тему «вязать […]

Содержание статьи1 Определение и назначение2 3 Нормативы4 Параметры4.1 Ширина4.2 Глубина4.3 Угол наклона5 Типы и структура6 Самые распространённые виды отмосток6.1 Бетонная6.2 […]

Содержание статьи1 Функции армопояса из кирпича2 Виды поясов3 Пояс из кирпича под перекрытие4 Кирпичный пояс под мауэрлат5 Гидроизоляция и утепление6 […]

Содержание статьи1 Для кровли1.1 Основные функции1.2 Способы возведения1.3 Геометрические параметры1.4 Правила армирования2 Для перекрытий3 Общие принципы устройства армопояса3.1 Утепление3.2 Бетонирование3.3 […]

Содержание статьи1 Как избежать работ по выравниванию поверхности2 Инструменты для контроля горизонта3 Основной способ4 Практические советы и рекомендации5 Другие способы […]

Содержание статьи1 Виды армопояса2 Материалы опалубки для армопояса3 Виды опалубки для армопояса4 Крепление опалубки В технологический процесс устройства монолитного армированного […]

Содержание статьи1 Кирпичные фронтоны2 Требования к материалу3 Завершение кладки3.1 Ровный обрез3.2 Кладка кирпича уступом4 Гидроизоляция под мауэрлат5 Способы крепления мауэрлата5.1 […]

Содержание статьи1 Последствия неправильного выбора арматуры2 Понимание процесса работы арматуры в ленточном фундаменте3 Критерии надёжности4 Виды5 Классификация5.1 Классы5.2 Дополняющие литеры5.3 […]

Содержание статьи1 Виды монолитных лестниц2 Типы и назначение арматуры3 Практические рекомендации4 Особенности расчёта армирования лестницы4.1 Задачи армирования4.2 Угол подъёма4.3 Место […]

Содержание статьи1 Задачи армирования2 Основная функция защитного слоя3 Факторы формирования толщины4 Нормативы и допуски защитного слоя бетона5 Ошибки6 Восстановление защитного […]

Страница не найдена — ГидФундамент

Мелкозаглубленный ленточный фундамент — устройство и технология строительства

Глядя на проект нового дома, владелец прикидывает, сколько кубов бетона и тонн арматуры придется уложить в фундамент. Без этого нет гарантии, что строение не треснет и не покосится под мощным давлением замерзшего грунта.

Принцип «копай глубже» вас не подведет. Он проверен веками. Однако, есть более экономный способ строительства. Он называется фундамент мелкого заложения и может применяться для возведения деревянных срубов и одноэтажных зданий каркасного типа.

Очевидно то, что неглубокий фундамент экономит массу денежных средств и времени. К сожалению, он может применяться не везде и не всегда. Как мы уже сказали, это хороший вариант для малоэтажных строений.

Закладывать мелкое ленточное основание можно лишь при условии, что под ним нет пучинистого грунта. В противном случае неравномерный подъем замерзшей почвы или ее просадка в переувлажненном состоянии вызовут критические деформации бетонной основы дома.

По своей конструкции мелкозаглубленный ленточный фундамент ничем не отличается от традиционного. Основная разница – глубина заложения, которая в данном случае не превышает 50-60 см. В чем же состоит главная технологическая «изюминка» такой конструкции, позволяющая ей противостоять сезонным колебаниям грунта?

Ответ очень простой. Выполняя устройство мелкозаглубленного ленточного фундамента, под бетон укладывают толстый слой песка. Он служит своеобразным буфером между природным грунтом и железобетоном. Небольшие колебания почвы поглощаются песчаной подушкой.

Вода, попав в песок, быстро уходит в низлежащие слои. Даже если она замерзнет, то ничего страшного не произойдет. Песчаная подушка равномерно поднимется под фундаментом, а после таяния льда вновь опустится. Зданию никакого ущерба от таких подвижек не будет.

Как известно, обычный ленточный фундамент закладывают глубоко (1,7-2,5 метра) вовсе не по причине недостаточной прочности железобетона. Такая глубина нужна для того, чтобы подошва оказалась ниже отметки промерзания грунта. В этом случае силы морозного пучения не давят на подошву снизу и дом стоит надежно.

Помня об этом, мы никому не советуем шутить с пучинистыми грунтами. Стройте фундамент мелкого заложения только на тех участках, где грунтовые воды стоят низко, а почва не имеет в своей структуре большого количества глины, пылеватого песка, торфяника или лессовидных суглинков.

Выгода от такого решения очевидна, поскольку смета на строительство фундамента мелкого заложения в 2-3 раза меньше стандартного. Трудоемкость и сроки возведения соответственно уменьшатся.

Технология строительства

Строится мелкозаглубленный ленточный фундамент своими руками в несколько этапов. Рассмотрим подробно каждый из них.

1. Разметив на участке по шнуру контур фундамента, нужно выкопать траншею. Ее ширина должна быть на 20-30 см больше ширины фундамента. Это нужно для установки щитовой опалубки и укладки широкой песчаной подушки, компенсирующей сезонные колебания грунта.

2. Отсыпается песчаная подушка толщиной 30-40 см. Особое внимание уделите плотности песка. Для этого его нужно послойно смачивать водой и тщательно трамбовать.

3. Готовят щиты из плит OSB или обрезной доски, ставят их в траншею и укрепляют клиньями и распорками из деревянных брусков. Шаг клиньев и распорок должен быть не менее 60 см, чтобы сырой бетон не распирал опалубочный каркас.

Если вы будете делать щиты из доски, обязательно обшейте их изнутри пергамином, который не даст цементному молоку уйти из бетона в грунт. По мере установки опалубки, нужно проверять ее горизонтальность и вертикальность. Сбивая щиты гвоздями, обязательно загибайте выходящие концы. Это облегчит дальнейшую разборку опалубки.

4. Армирование фундамента выполняется арматурой диаметром от 12 до 18 мм. Ее укладывают вдоль «ленты» в два-четыре ряда. Ставят два арматурных пояса: нижний и верхний. В единую пространственную конструкцию их связывают толстой проволокой или сваркой.

Не забудьте оставить зазор между нижним поясом арматуры и подошвой фундамента. Он должен быть в пределах 40-50 мм. Для этого подложите под стержни обрезки пластиковой трубы. Верхний пояс также не должен доходить до уровня заливки бетона на 3-5 см, чтобы металл не подвергался коррозии.

До момента установки опалубки нужно решить, будет ли делаться утепление мелкозаглубленного фундамента. Если да, то используйте это с умом и вместо обшивки опалубки пергамином закрепите на ней листы пенопласта толщиной 4-5 см. Они утеплят конструкцию и отсекут раствору путь для «побега» из опалубки.

5. Бетонирование также имеет свои тонкости. Бетон нужно укладывать не как попало, а сплошным горизонтальным слоем. Если вы будете заливать его короткими и высокими участками, то образуются вертикальные швы, которые ослабят конструкцию. Тщательное уплотнение бетона вибрированием или штыкованием также никто не отменял (каждые 20 см слоя).

Не спешите снимать опалубку, даже если вам кажется, что бетон достаточно тверд. Должно пройти минимум 5-6 дней до момента ее разборки.

6. Сняв опалубку, обмажьте верхнюю и боковые части бетона битумной мастикой или оклейте их рубероидом. Пазухи в траншее нужно засыпать песком, утрамбовать его, затем проложить по верху слой рубероида и сделать по нему бетонную отмостку (ширина 80-100 см, толщина 10-12 см).

Если все этапы выполнены аккуратно и правильно, то вам останется только подсчитать сэкономленные деньги и спокойно приступить к возведению стен.

Видео по теме:

Устройство мелкозаглубленного ленточного фундамента — Всё о бетоне

Для тех, кто хочет сэкономить на строительстве загородного дома, мелкозаглубленный ленточный фундамент – это отличный вариант. Его возведение не требует особых навыков и под силу даже начинающему строителю. Этот тип основания часто выбирают при строительстве домов из дерева, из разных видов ячеистого бетона, а также при облегченной кирпичной кладке.

Схема с армированием

Мелкозаглубленный ленточный фундамент подходит для строительства зданий высотой до трех этажей, при этом его себестоимость значительно ниже, чем у заглубленного фундамента.

Определение этого типа

Монолитный фундамент мелкого заглубления представляет собой нечто среднее между заглубленным ленточным (до глубины промерзания) и незаглубленным. Мелкозаглубленный ленточный – это монолитные железобетонные полосы, которые проходят не только по всему периметру здания, но и под несущими стенами. Располагается он на небольшой глубине (гораздо выше глубины промерзания), благодаря чему при морозном пучении грунта железобетонная лента равномерно поднимается и опускается вместе со зданием. Это предохраняет основание от разрушения при сезонных перепадах температуры. По сути, этот тип основания представляет собой достаточно жесткую раму, которая в осенне-зимний период перемещается вместе с достаточно легким зданием.

Рама – это монолитная железобетонная конструкция, которая укладывается на подушку из непучинистого материала. Такое конструктивное исполнение позволяет сократить количество бетона для заливки на 50-80 % по сравнению с основанием глубокого заложения, а трудозатраты на строительство нулевого цикла уменьшаются на 40-70 %. Кроме того, эта технология позволяет рационально использовать местные строительные материалы. В качестве подушки можно применять песок, щебень мелкой фракции, котельный шлак и прочие.

Достоинства фундамента

Схема поперечного сечения мелкозаглубленного фундамента.

Экономичность – этот тип основания в 2-3 раза дешевле заглубленного.
Низкая трудоемкость процесса – сравнительно небольшой объем земляных работ и работ по установке опалубки.
Сокращенные сроки строительства (по сравнению с устройством глубокого заложения).
Возможность обустройства небольшого подвала (при устройстве незаглубленных оснований подвальное помещение выполнить нельзя).
Сопротивляемость пучинистым явлениям.

Недостатки основания

Несмотря на большое количество достоинств, монолитный армированный мелкозаглубленный фундамент имеет и один существенный недостаток. Его устройство имеет смысл только на грунтах, которые не относятся к категории сильно вспучиваемых, а уровень грунтовых вод на строительном участке должен быть достаточно низким. В противном случае ленточный монолитный фундамент мелкого заложения может дать трещину, что приведет к разрушению здания. Кирпичные же дома высотою в 2 этажа можно возводить на таком основании только при условии наличия непучинистых грунтов на строительном участке.

Технология устройства

Схема строительства ленточного фундамента.

Для предотвращения растрескивания мелкозаглубленного ленточного фундамента во время эксплуатации здания требуется строгое соблюдение технологии всего процесса строительства. Схема устройства мелкозаглубленного фундамента имеет следующий вид: изображение 1. Для выполнения работ по устройству ленточного фундамента мелкого заложения вам понадобятся следующие материалы:

песок;
бетон марки 250;
проволока для связывания каркаса;
стержни арматуры диаметром 14-16 мм;
гладкие стержни диаметром 8-10 мм;
толь;
рубероид или мастика;
доски для изготовления щитов опалубки;
колья и распорки для монтажа опалубки.

Инструменты и приспособления

лопата;
трамбовка;
глубинный вибратор для укладки бетона;
бетономешалка;
рулетка;
шнур капроновый;
уровень строительный.

Этапы производства работ

Схема заливки ленточного фундамента.

После разметки участка приступают к земляным работам. На этом этапе выкапываются траншеи глубиной 0,5 м и шириной 0,6-0,8 м.
Устройство песчаного основания толщиной 200-400 мм. Подушку из песка смачивают водой и выполняют тщательное послойное трамбование с помощью подручных средств или проводят уплотнение площадочными вибраторами, что уменьшает риск осадки. Назначение песчаного основания – равномерное распределение веса конструкции по всей площади подошвы. Чем качественнее будет выполнено его уплотнение, тем лучше песок будет справляться с этой задачей.
Изготовление и монтаж опалубки. Для опалубки подойдут струганные с одной стороны доски, из которых собирают щиты. Для монтажа опалубки по периметру траншеи вбивают распорки и опорные колья. Щиты опалубки устанавливают строго по горизонтали и вертикали. Для внутренней гидроизоляции опалубки применяют, к примеру, толь или другой подобный материал.
Армировать начинают с укладки вдоль ленты стальных арматурных прутьев диаметром 14-16 мм. Для формирования каркаса арматуру специальной проволокой связывают с гладкими прутьями диаметром 8-10 мм. Для защиты металла от коррозии расстояние от продольных прутьев до предполагаемой верхней границы фундамента должно составлять не менее 50 мм.
После изготовления каркаса можно приступать к заливке опалубки бетонным раствором, каждый слой которого толщиной 200 мм следует тщательно уплотнять глубинным вибратором.
После застывания бетона (этот процесс продолжается 7 дней) опалубку снимают и армированный монолитный фундамент покрывают слоем гидроизоляции. Для этого применяют мастику или рубероид.
Оставшиеся пазухи засыпают песком и тщательно трамбуют, а с внешней стороны фундамент защищают отмосткой.

Особенности процесса

При сооружении ленточного фундамента мелкого заложения опытные мастера советуют придерживаться определенных правил, соблюдение которых поможет избежать в дальнейшем многих проблем.

Схема ленточного мелкозаглубленного фундамента.

Мелкозаглубленный боится воды, поэтому очень важно защитить его от атмосферных осадков. Для этого рекомендуется выполнить предварительную планировку участка с уклоном не менее 0,03-3 см на 1 м (если для этого требуется подсыпка грунта, то его следует тщательно уплотнить). Кроме того, необходимо позаботиться об отведении воды, стекающей с кровли, а также обязательно выполнить отмостку.
Песчаная подушка играет очень важную роль. Чтобы со временем она не потеряла свою способность равномерно распределять нагрузку (по причине заиливания) и вместо поднимания и опускания не начала работать на излом, рекомендуется защитить ее от воздействия влаги. Для этого дно и стены траншеи перед засыпкой песка рекомендуется выстилать гидроизоляцией, к примеру, рубероидом.
Для заливки фундамента предпочтительно использовать готовый качественный бетон и обязательно использовать вибратор для уплотнения. Если же бетонный раствор готовится вручную, то следует задействовать для работы достаточное количество людей и несколько бетономешалок. Это делается с целью сокращения времени на выполнение заливки, что предотвратит послойное застывание бетона. По этой причине приготовление бетонного раствора вручную нецелесообразно и экономически необоснованно.
Для исключения растрескивания после заливки и до окончания застывания следует накрыть полиэтиленовой пленкой.
Очень важно не допускать, чтобы мелкозаглубленный фундамент оставался не нагруженным в холодное время года. Фундамент, стены и кровля дома должны быть возведены в один сезон. Если все-таки такое произошло, то готовый следует тщательно утеплить на зиму – укрыть соломой, опилками или шлаком, чтобы он не промерзал.
Для уменьшения глубины промерзания грунта под отмосткой рекомендуется выполнить подушку из керамзита толщиной 20-30 см. С этой же целью проводится задернение участка и посадка кустарников.

Тонкости применения

Ленточные фундаменты такого типа при строительстве малоэтажных домов применяются все чаще. Делается это тогда, когда устройство глубокого заложения экономически не выгодно, так как его несущая способность используется только на 10-20%. При строгом соблюдении технологии устройства мелкозаглубленного фундамента и строительстве не массивных зданий этот тип оказывается вполне эффективным. Это доказано в последние годы на практике – на таких фундаментах построены тысячи домов. Технология выполнения работ по возведению мелкого заложения достаточно проста и не требует больших материальных затрат. Эту работу можно выполнить как самостоятельно, так и с привлечением специализированной организации.

Мелкозаглубленный ленточный фундамент: технология и устройство

В нынешние времена строительство, в любом его виде, является весьма недешёвой затеей. Впрочем, независимо от толщины кошелька хозяин будущей постройки всегда ищет возможности сократить затраты не только финансовые, но и временные, дабы не «растягивать удовольствие» и поскорее начать пользоваться плодами рук своих. Не менее важно найти оптимальный баланс между общей стоимостью и качеством, так как при чрезмерной и неосмотрительной экономии можно через непродолжительное время получить сюрприз в виде, например, трещины на всю стену шириной в два пальца.

На планете Земля существует единственный способ строительства — снизу вверх, способа же с обратной последовательностью «британские учёные » пока не изобрели. Первым элементом, который выполняется при возведении зданий, является фундамент.

Этот элемент при строительстве частных домовладений бывает следующих типов:

Ленточный.
Свайный.
Плитный.
Столбчатый.

Каждый вид применяется в зависимости от технических условий, выбранных стройматериалов, местности, климата, состава грунтов, грунтовых и паводковых вод. Например, деревянный дом в прибрежной зоне лучше всего возвести на столбах. Чаще всего в нашей стране применяют ленточный фундамент, так как для жилья обычно выбирают местность с нормальными условиями. Бывает он следующих видов:

Глубокого заложения.
Незаглубленный.
Мелкозаглубленный.

Название получил из-за того, что представляет из себя сплошную ленту либо армированную и вылитую из бетона, либо выложенную из блоков.

Традиционно под капитальный частный дом, особенно в два-три этажа, выбирают глубокий фундамент в силу большой на него нагрузки.

При возведении на пучинистых грунтах одноэтажной постройки, такой как баня, гараж, летняя кухня, одноэтажный дачный домик целесообразно применить мелкозаглубленный ленточный фундамент.

Такое исполнение позволяет сэкономить значительные денежные средства (в 2-3 раза по сравнению с глубоким) и сократить временные трудозатраты. Кроме того, на пучинистых грунтах перпендикулярно направленные (боковые) силы пучения прикладываются к меньшей площади фундамента, чем в случае с глубокой лентой.

Проведение подготовительных работ

Работы начинаются с очистки участка от пней, мусора и камней. Далее выполняется разметка путём забивания колышков в углах наружного и внутреннего периметра будущего фундамента. Между кольями обоих контуров натягивается верёвка, после чего можно приступить к выкапыванию траншеи. При устройстве рассматриваемого типа фундамента грунт выбирается на глубину 50-60 см. Дно траншеи необходимо выровнять, после чего выполнить песчаную подсыпку слоем в 20 см, таким образом, глубина заложения ленты составит30-40 см. Песок проливается водой, после чего трамбуется либо виброплитой, либо подручными средствами. Цель выполнения такой подушки следующая.

Грунты всегда неоднородны, в силу чего возникающие силы морозного пучения, как правило, сосредотачиваются в одной или нескольких точках периметра фундамента, что непременно приводит к трещинам и последующему разрушению. Песчаная же подушка, даже если пропитается влагой, при вспучивании равномерно распределит силу воздействия. Именно равномерность такой нагрузки предохранит от разрушения фундамент и всю конструкцию.

Если же возводится незаглубленный ленточный фундамент, то песчаная подсыпка выполняется на всю глубину траншеи так, чтобы подошва ленты находилась на уровне поверхности грунта. Этот вариант используется при возведении лёгких построек, например деревянный домик или сарай.

Монтаж опалубки для заливки бетона

Для изготовления опалубки подойдёт обрезная доска толщиной 25 мм. Доски необходимо сбить в щиты используя гвозди или шурупы. Более дешёвый вариант — OSB-плита толщиной 12 мм, усиленная брусками. Ширину щита необходимо рассчитать так, чтобы после установки высота опалубки была выше предполагаемой высоты ленты на 15-20 см. Все деревянные элементы защищаются гидроизоляционными материалами, самый дешёвый вариант — обмотать их упаковочной стрейч-плёнкой. Монтаж конструкции выполняют по уровню, строго в вертикальных и горизонтальных плоскостях, фиксируют кольями и распорками.

Для того,чтоб процесс укладки фундамента стал менее трудоемкий, вам необходим помощник самоходный штабелер. С ним многие процессы становятся проще.

Секреты армирования и бетонирования

После установки деревянной опалубки можно приступить к армированию. Достаточно будет использовать арматуру диаметром 10 мм, хотя нанятые строители часто перестраховываются и используют пруты диаметром в 14 мм и выше. Из них изготавливают каркас в виде прямоугольного параллелепипеда. Пруты обязательно связывать стальной проволокой, сварные швы с высокой долей вероятности лопнут под различными нагрузками.

Далее осуществляется заливка бетона, причём желательно залить весь объём сразу за один день. Во избежание образования пустот, бетонирование должно происходить послойно (200-300 мм) с последующим уплотнением методом штыкования. Метод предполагает использование лома и возвратно-поступательных движений. Через три дня после заливки опалубку можно снять и гидроизолировать боковые поверхности, например, мастикой. Верхнюю грань лучше всего укрыть рубероидом марки РКП — всё равно его придется стелить перед началом кладки.

Работы по возведению ленточного фундамента всегда заканчивают выполнением бетонной отмостки. Такая конструкция предохранит от влаги внешнюю стенку ленты, прилегающий к ней грунт и песчаную подушку.

При возведении здания, мелкозаглубленный ленточный фундамент на пучинистых грунтах нельзя оставлять на зиму ненагруженным. Строительство необходимо спланировать так, чтобы весной начать работы, и до наступления холодов как минимум выгнать и накрыть коробку дома. В этом случае технология будет полностью соблюдена, что обеспечит долговечность постройки.

А вставлять окна и проводить другие внутренние работы можно и зимой.

Мелкозаглубленный ленточный фундамент: утепление, расчет и технология

На чтение 7 мин Просмотров 76 Опубликовано 07.06.2020 Обновлено 18.05.2020

Мелкозаглубленный ленточный фундамент – наиболее экономичный вариант основания для малоэтажных домов. Простота конструкции позволяет выполнить его своими руками без привлечения строительных организаций. Чтобы фундамент обеспечивал прочность и равномерное распределение нагрузки, необходим предварительный расчет.

Устройство мелкозаглубленного фундамента

Одним из видов монолитных оснований является мелкозаглубленный фундамент для малоэтажных домов. Он представляет собой замкнутый железобетонный контур, монолитный или состоящий из сборных блоков. Конструкция укладывается на подушку из насыпных материалов. Возможно применение кирпичной или каменной кладки, но по прочности она уступает армированному бетону.

По классификации к мелкозаглубленным ленточным фундаментам (МЗЛФ) относятся основания зданий с глубиной заложения от 30 до 80 см. Они строятся выше точки промерзания грунта, рекомендуются для устройства на слабопучинистых почвах с хорошей несущей способностью. Ленточный фундамент выбирают при близком расположении грунтовых вод.

Особенностью МЗЛФ является способность двигаться вместе с грунтом, но благодаря прочности и равномерности смещения оставаться целым. Конструкция рекомендуется для домов этажностью не более трех. Постройки могут быть из следующих материалов:

ячеистый бетон;
каркасная конструкция;
брус или бревна с деревянными перекрытиями;
пустотелый кирпич.

Кроме жилых домов основания малого заглубления используют при строительстве гаражей, хозяйственных построек, бань. Фундамент такого типа сложно устраивать на участке с сильным уклоном. Так же конструкция не рекомендуется для торфяников и глинистой почвы.

Основное преимущество мелкозаглубленного фундамента — экономия средств

Преимущества МЗЛФ:

Значительная экономия денежных средств в сравнении с другими типами основания. Расход бетона уменьшается на 40-70%, трудозатраты на 50-70%.
Скорость возведения – небольшой объем работы позволяет устроить фундамент за короткий промежуток времени.
Снижается риск подтопления и размывания грунтовыми водами.
Работы по устройству фундамента доступны для самостоятельного выполнения.

Минусы фундамента:

ограниченная нагрузка;
сложности со строительством на наклонных участках;
отсутствие подвала.

При выборе в качестве основания мелкозаглубленной ленты необходимо устройство отвода воды в виде дренажных канав с трубами. По периметру зданий монтируется водонепроницаемая отмостка шириной от 1 м.

Параметры расчета

При расчете основания одноэтажных и двухэтажных домов учитывают следующие критерии:

Тип почвы и глубину залегания подземных вод. Для получения информации проводятся геодезические изыскания.
Глубина промерзания грунта – данные берут из специальной таблицы сведений по регионам.
Перепад высот на участке – показатель вычисляется вертикальной планировке с помощью теодолита или других приспособлений.
Весовая нагрузка на фундамент – сумма постоянного веса здания и временной нагрузки (ветровой, снеговой, масса мебели и т. д.).

Глубина заложения определяется исходя из данных по точке промерзания для непучинистого грунта:

до 2 м – 0,5 м;
до 3 м – 0,75 м.

для пучинистого грунта:

до 1 м – 0.5 м;
до 1.5 м – 0,75 м;
до 2 м – 1 м.

Ширина ленты зависит от общей нагрузки здания, включая этажность. Средний показатель, рассчитанный по материалам стен и перекрытий в 1-3 этажа:

МЗЛФ под дом из газобетона или пустотелого кирпича – 0,6-1,2 м;
каркасно-щитовая конструкция с деревянными перекрытиями – 0,4-0,6 м;
бревна и деревянные перекрытия – 0,3-0,6 м;
брус с деревянными перекрытиями – 0.2-0,4 м.

Для самостоятельного расчета применяют формулу D=q/R:

D – ширина ленты;
q – нагрузка здания на фундамент;
R – сопротивление грунта.

Малозаглубленный фундамент возвышается над землей, высота этой части конструкции равняется размеру подземной части или ширине, умноженной на 4. От высоты надземной конструкции зависит комфорт проживания. При максимальном расстоянии полы будут меньше промерзать.

Стоимость бетона – основная статья расходов при устройстве незаглубленного фундамента. Для обеспечения необходимой прочности раствор должен быть марки М300. Чтобы подсчитать вес бетона, необходимо вычислить объем основания. Он равен произведению периметра на ширину и глубину. Для определения общего веса бетонного раствора массу 1м3 (для М300 это 2389 кг) умножают на расчетный объем фундамента.

Армирование фундамента

Армирование мелкозаглубленного ленточного фундамента для дома из газобетона выполняется металлическими прутками диаметром 10-16 мм. Для их связывания используется проволока или контактная сварка. Каркас собирается из двух горизонтальных поясов (по 2 прутка в каждом) и вертикальных перемычек, установленных с шагом 20 см. Общая длина арматуры составляет: L=4XP, где:

L – длина прутков;
P – периметр фундамента.

При строительстве двухэтажных зданий количество арматуры в контуре увеличивают до трех рядов. При укладке нижний ряд арматуры не должен касаться дна, а верхний контур располагается в 10 см ниже поверхности фундамента.

Необходимое количество утеплителя

Гидроизоляция и утепление – обязательные этапы устройства фундамента на пучинистых грунтах. Это позволяет увеличить долговечность и прочность конструкции. Оптимальный утеплитель – плиты экструдированного пенополистирола (пеноплекса). Материал устойчив к влаге, имеет минимальную теплопроводность. Количество утеплителя зависит от климатических условий региона. Они определяют толщину укладки плит. Она может быть 10-15 см.

Экструдированный пенополистирол применяется для вертикального и горизонтального утепления. В первом случае плиты укладываются с наружной стороны конструкции от подошвы до цоколя. Для подсчета общего количества пеноплекса необходимо площадь стенок фундамента разделить на площадь одной плиты (параметр указывается производителем).

Технология строительства МЗЛФ своими руками

Подготовка площадки к строительству фундамента

Для строительства фундамента своими руками потребуется пошаговая инструкция технологического процесса.

Подготовительные работы и разметка

Строительство начинается с подготовки площадки. Ее очищают от мусора и насаждений, снимают верхний слой почвы. Для разметки потребуются колышки, рулетка и шнур. На площадку переносится схема будущего здания согласно плану. По периметру вбивают колышки, между ними натягивают шнур. Разметка проходит по внешней стенке фундамента.

Выемка грунта

Под ленточное основание выкапывается траншея расчетной глубины, плюс высота насыпной подушки. Стенки и дно котлована выравниваются. При необходимости, чтобы предотвратить осыпание грунта, делаются небольшие откосы.

Устройство насыпной подушки

На дне траншеи устраивается подушка из песка и гравия. Эти материалы противостоят пучению почвы, обеспечивают прочное основание. Слой насыпки 20 см. Песчаная подушка тщательно трамбуется, проливается водой.

Монтаж опалубки

Деревянная опалубка должна удерживать кубометры бетона, поэтому при изготовлении используются доски или фанера толщиной 20-30 мм. Доски скрепляются саморезами и брусками. Готовые щиты устанавливаются в траншею. Опалубка должна возвышаться над краем котлована на высоту надземной части. Для надежности снаружи устанавливаются распорки, а противоположные части соединяются поперечными брусками.

Сборка армирующего каркаса

Бетон заливают на 10 см выше арматурного каркаса

Металлический каркас собирается из рифленых прутков. Конструкция изготавливается отдельными частями и опускается в траншею. Основная нагрузка приходится на углы фундамента, поэтому их прочности уделяется особое внимание. В местах соединения контуров устанавливаются дополнительные Г-образные усиления, выполненные из арматуры сечением 13 мм. Арматура не должна касаться опалубки, на дно укладываются подставки высотой 7-10 см.

Заливка бетона

Оптимальный вариант – одновременная заливка всего объема бетона. Это обеспечит максимальную прочность ленты фундамента. Бетонный раствор готовят из цемента, песка и щебня в пропорции 1:2,5:4. Для удаления пузырьков воздуха, образующих при застывании пустоты. Используют вибрационные приспособления или дрель с насадкой миксером. Бетон накрывают пленкой для равномерного высыхания, периодически его смачивают водой.

Опалубку снимают через 2 недели. Полный набор прочности происходит через месяц.

Гидроизоляция и утепление

После высыхания бетона выполняется гидроизоляция поверхности. Чтобы защитить конструкцию от влаги, применяют битумные мастики или рулонную изоляцию. Утеплить фундамент можно пенопластом, экструдированным пенополистиролом, напыляемым пенополиуретаном. Используемый материал должен иметь высокую плотность и механическую прочность. Утеплитель монтируется на специальную клеящую смесь.

Монтаж начинают снизу, блоки плотно прижимают к стенкам. Оптимальный вариант – плиты с замковым соединением, предотвращающие образование мостиков холода. Если материал укладывается в два слоя, панели монтируются со смещением на половину ширины. Поверх утеплителя выполняют оштукатуривание с применением армирующей сетки или наклеивают рубероид. Последний этап – обратная засыпка грунтом.

Неравномерные усадки на пучинистом грунте

Пучение грунта – это увеличение его объема при замерзании находящейся в нем воды. Давление на фундамент является неравномерным и может привести к деформации различных типов:

Прогиб и выгиб – подвижка конструкции угрожает целостности кровли.
Сдвиги — одна сторона основания может просесть, а вторая подняться.
Крен – проблема характерна при значительной высоте дома.

Для исключения неравномерной усадки здания перед устройством фундамента часть пучинистого грунта заменяется на непучинистый. В траншею насыпается 20-30 см песка или мелкого щебня. Специалисты советуют не оставлять на зиму ненагруженный фундамент. Под действием пучения он может пойти трещинами и стать непригоден для последующего строительства.

Устройство фундамента ленточного мелкозаглубленного. Как правильно сделать мелкозаглубленный ленточный фундамент своими руками: этапы строительства, пошаговая видео-инструкция

Как выполняется устройство ленточного мелкозаглубленного фундамента

Правильно выстроенный фундамент – один из залогов того, что дом простоит не один десяток лет. Существует несколько способов укладки фундаментов. К основным можно причислить ленточные, столбчатые, плитные и свайные фундаменты. В данной статье речь будет идти об одном из самых универсальных и простых в исполнении типов: ленточном фундаменте.

Что собой представляет ленточный фундамент

Ленточный фундамент – это плиты (железобетонные или выполненные из другого материала), которые устанавливаются под всеми стенами строения. Эти плиты соединены между собой и образуют своеобразную ленту – отсюда и название. Главным плюсом ленточного конструкции является то, что он способен выдерживать достаточно тяжелые конструкции из кирпича или бетона, однако к положительным сторонам также можно отнести долговечность этой разновидности фундамента (ленточная конструкция из бетона способна простоять более 50 лет), а благодаря равномерному распределению нагрузки при проседании постройки стены не покроются трещинами. Отлично переносит ленточный фундамент и перепады температур.Имеются, конечно, и недостатки: ленточный фундамент один из самых затратных. Существует множество различных видов ленточных фундаментов, которые разнятся по самым разным критериям: материалам, расположению относительно уровня почвы и т.д. В этой статье будет описано устройство ленточного мелкозаглубленного фундамента: в этом случае конструкция будет большей частью над землей. В грунт он будет углубляться не более чем на полметра.

В каких случаях рационально использовать мелкозаглубленный фундамент

Как уже было сказано, в плане расположения относительно уровня земли различают заглубленный и мелкозаглубленный (незаглубленный) ленточные фундаменты. Мелкозаглубленный лучше всего годится для следующих случаев:

Если дом строится в теплых регионах, где почва зимой не промерзает.
Если грунт, на котором строится здание, глинистый.
В том случае, если строение возводится при использовании легких материалов: бруса, бревен, пенобетона (при не слишком большой толщине стен).

Категорически не годится незаглубленный фундамент, если постройка очень большая, а также, если постройку планируется возводить на сыпучих грунтах. Также устройство мелкозаглубленного фундамента не предполагает наличие в здании подвала.

Какие материалы потребуются

Первое, чем следует озаботиться, если планируется устройство ленточного мелкозаглубленного фундамента – это выбор материалов. Как уже было сказано, вариантов здесь несколько: кирпич, бетон, железобетон. Предпочтение лучше всего отдавать последнему – железобетонные плиты отличаются высокой надежностью, устойчивостью к температурным перепадам, а также к воздействию подземных вод.Итак, для того, чтобы начать устройство ленточного мелкозаглубленного фундамента, следует закупить следующие материалы:

Крупнозернистый песок.
Цемент.
Вязальную проволоку.
Материал для гидроизоляции.
Прутья арматуры.
Специальные инструменты для вязки проволоки.
Доски для опалубки.
Вибратор.

Когда все эти материалы будут приобретены, можно будет начинать устройство мелкозаглубленного фундамента. Что до инструментов, то понадобятся штыковая и совковая лопата, рулетка, трамбовка, шуруповерт, кувалда, молоток и рулетка.

Как проходит процесс строительства

Фундамент ленточного типа мелкого заложения вполне под силу проложить своими руками, хотя для этого понадобятся определенные умения, сноровка и аккуратность. Выполняется работа в несколько этапов. Опишем их.

Выровнять землю. Для начала следует выровнять земляную поверхность, на которой планируется устройство ленточного фундамента. Пригодится в этом случае водный уровень, притом лучше сделать запас по площади примерно на два метра с каждой стороны.
Разметка. Далее следует разметить на земле все элементы будущей конструкции. Для этого по периметру здания и на стыках следует вбить колышки, между которыми натягиваются капроновые нити.
Рытье траншеи. Когда разметка окончена, начинается рытье траншей. Глубина траншей должна составлять примерно полметра, а ширина – чуть больше, чем толщина предполагаемых стен. Вручную это сделать непросто, и потому очень желательно воспользоваться экскаватором или мини-экскаватором. Траншеи после этого останется лишь подровнять.
Гидроизоляция. На дно траншей кладется гидроизоляция – обычно для этих целей используют рубероид. Делается это затем, чтобы избежать (или хотя бы уменьшить) негативное влияние подземных вод.
Засыпка песка. На дно траншеи засыпается песок. Слой должен составлять около 20 см. Засыпанный песок нужно хорошенько намочить и утрамбовать. Лучше всего будет использовать для этого специальную технику, но в общем-то можно это сделать и вручную.
Армирование. После установки песочной подушки фундамент ленточного типа надо армировать. Для этой цели используют арматуру: в каждом углу вбиваются четыре прута арматуры. По высоте они должны не доставать до общей высоты конструкции примерно на 5 см. Потом вертикальные прутья устанавливаются вдоль стены на расстоянии полуметра. На них устанавливают горизонтальные прутья так, чтобы они шли вдоль «ленты» параллельно стенам. Между собой прутья скрепляются при помощи проволоки. Можно сплавить их, но это нежелательно.
Опалубка. Сверху на армирующую сетку устанавливается опалубка: для этого используются широкие деревянные доски, которые надежно скрепляются между собой. Опалубке положено превышать уровень армирующий слой на 5-7 сантиметров. Чтобы обеспечить конструкции достаточную вентиляцию, на верхние прутья арматуры кладется набитая влажным песком труба диаметром в 10 см. Проложить ее нужно по всему периметру будущего здания.
Заливка. Итак, после всех приготовлений можно переходить к заливке цемента. Цемент можно приобрести в виде готового раствора или же в сухом виде. Предпочтительнее купить раствор, так как в этом случае все заливается в один слой и меньше вероятность, что при высыхании бетон растрескается. Но если все-таки принято решение замешивать бетон самостоятельно, важно делать это как можно быстрее. К тому же, к стандартным составляющим (цементу, щебню и песку) можно добавить специальные смеси, которые обеспечат дополнительную гидроизоляцию. Чтобы перелить бетон в опалубку, потребуется специальный желоб. Чтобы избежать воздушных полостей, раствор бетона нужно утрамбовать вибратором. После заливки молотком аккуратно простукивают опалубку, чтоб стены получились как можно более ровными. В завершение выравнивают верх фундамента и оставляют высыхать.

Высыхание должно длиться не менее недели, лишь по истечении этого срока опалубку можно будет снять. Но лучше с этим не спешить.

Какие дополнительные нюансы необходимо учитывать

Для того, чтобы устройство ленточного мелкозаглубленного фундамента удачно высох, следует учитывать некоторые моменты. К примеру, погодные условия: в сухую погоду бетон время от времени следует смачивать водой. При дожде, напротив, нужно укрывать конструкцию пленкой. Приступать же к другим строительным мероприятиям можно будет не ранее чем через месяц-полтора после заливки. Это необходимо, чтобы цемент не просто высох, но и в достаточной мере «окреп». Это поможет ему выдержать вес здания, который возведут на его основе.

fundamentdomov.ru

Мелкозаглубленный ленточный фундамент своими руками

Проведение любого строительства требует тщательного подхода к выбору типа основания здания. Сегодня большинство специалистов для дачной застройки рекомендуют выполнить мелкозаглубленный ленточный фундамент своими руками, как варианты выполнения работ по доступной стоимости и с применение минимального числа дополнительного инструментария.

Предлагаем познакомиться, как сделать мелкозаглубленный ленточный фундамент своими руками и узнать устройство мелкозаглубленного ленточного фундамента. Единственным противопоказанием выбора этого вариант создания основания становится проведение работ на пучинистых грунтах.

Особенности технологии создания мелкозагубленного ленточного фундамента

Важной отличительной особенностью выполнения такого рода основания для создания дома становится достаточно простая технология выполнения работ:

Фундамент является рамкой в виде монолитной ленты из железобетона, очерчивающей периметр создаваемого строения.
Используется в качестве основания для выполнения строительства зданий в 2-3 этажа из кирпича, бруса, дерева или бетона
Отличается доступной стоимостью и минимальным объемом необходимых для выполнения работ
Позволяет проводить работы без использования специализированной техники
Дает возможность строительства здания с подвалом

Важной особенностью того, как сделать мелкозаглубленный ленточный фундамент своими руками, становится проведение всех работ только в теплое время года. Выполнить основание для дома этого типа в холодное время года невозможно.

Этапы создания мелкозаглубленного фундамента

Проведение работы по созданию основания для строения своими руками достаточно просты в самостоятельном исполнении. Порядок действий включает несколько простых и доступных по выполнению операций.

Проведение подготовки траншей

В устройство мелкозаглубленного фундамента обязательно входит выполнение подготовки траншей. Потом именно в них будет проводиться заливка бетона.

Первым шагом становится выполнение разметки территории будущего строительства и обязательным определением углов будущего дома, которые должны быть максимально ровными. В итоге получается настоящий чертеж будущей конструкции.
По периметру намеченной площадки выкапываются траншеи, глубина которых составляет порядка 50 сантиметров. Глубина должна составлять 60-80 сантиметров.
Производится утрамбовка выкопанной траншеи и, в случае выполнения строительства на влажных почвах или тени, покрытие участка геотекстилем, предотвращающим прорастание сорняков и заиливание территории.
Создается подушка, состоящая из слоя песка около 15 сантиметров и слоя гравия до 25 сантиметров. Подушку нужно утрамбовать.
Поверхность проверяется уровнем, который должен быть обязательно строго горизонтальным.

Как выполняется обустройство опалубки?

Далее, потребуется создать опалубку. Устройство мелкозаглубленного ленточного фундамента предполагает, что на опалубку будет приходиться серьезная механическая нагрузка. По этой причине для создания опалубки важно выбирать прочные доски, толщина которых не менее 5 сантиметров.

Технология создания опалубки предполагает сбивание щитов из досок с шагом порядка 80 сантиметров. Готовые щиты фиксируются с помощью опорных брусьев или подпорок. Опорные брусья оптимально устанавливать с шагом в 50-70 сантиметров. Рекомендуется использование брусьев, имеющих сечение 50Х50 мм. Плотно установленные между брусьями щиты после установки закрываются пергамином или плотным полиэтиленом.

Рекомендуется для исключения деформирования конструкции опалубки зафиксировать её опорами и с внешней стороны. Как это лучше всего сделать в ситуациях, когда создается мелкозаглубленный ленточный фундамент своими руками, может показать видео.

Порядок осуществления армирования основы

Выполнение армирования при выполнении мелкозаглубленного фундамента становится гарантией его долговечности и надежности конструкции.

Чтобы выполненное строительство было долговечным, армирование потребуется выполнить обязательно. Для проведения работ потребуется использовать достаточно длинные металлические прутья, имеющие диаметр 14-18 мм. Специалисты рекомендуют использовать металлические прутья, длина которых составляет 2 – 5 метров. Значительная длина позволит снизить количество соединений, повышая долговечность конструкции. Для формирования каркаса металлические прутья нужно уложить на подушку.

Виды армирования

Далее, формируется металлической скелет, основой которого становятся трубы из металла меньшего диаметра, порядка 10 мм. В этом случае они должны быть шире траншеи. Каркас и скелет соединяются строго перпендикулярно и скрепляются или с помощью связывания проволокой или сваркой.

Выполнение заливки бетона как завершающий этап создания мелкозаглубленного фундамента

После создания конструкции из металлической арматуры наступает время выполнить завершающий этап работ – заливку бетона. Оценивая, как сделать мелкозаглубленный ленточный фундамент высокого качества выполнения, стоит помнить, что эта работа в свою очередь также состоит из нескольких обязательных этапов:

Чтобы сделать мелкозаглубленный ленточный фундамент на долгие годы, понадобится подготовить смесь. Качественную бетонную смесь легко выполнить самостоятельно. Для её выполнения потребуются щебень, песок, вода и непосредственно бетон высокого качества. Оптимальным решением становится использование песка крупной фракции. Смесь выполняют из 1 части бетона, 3 частей песка и 1 части воды. После проведения смешивания этих компонентов в смесь добавляют 5 частей щебня.
Состав тщательно вымешивают и заливают полученной смесью заранее подготовленные траншеи с утрамбованной подушкой и установленной арматурой. Далее, эта мелкозаглублённая конструкция тщательно утрамбовывается. Из залитого бетона важно удалить все воздушные полости. Именно они в перспективе могут стать причиной возникновения повреждений фундамента. Процесс утрамбовки может выполняться с помощью деревянной трамбовки вручную. Также для проведения такой работы может использоваться вибропресс. Для получения надежной заливки состав в ленту будущего фундамента заливают в несколько приемов. Толщина первого слоя составляет примерно 20 сантиметров. Каждый уровень тщательно утрамбовывают. Перед началом заливки нового слоя необходимо тщательно проверить степень равномерного размещения бетона с помощью уровня. Уровень нужно проверять только по мере высыхания бетона.
Последним этапом работы станет проведение засыпки землей оставшихся прослоек между фундаментом. Землю останется только тщательно утрамбовать.

Особенности создания мелкозаглубленного фундамента из кирпича и блоков

Кроме использования заливки бетоном ленту мелкозаглубленного фундамента можно построить с помощью блоков и кирпича. Особенностью выполнения такого основания дома становится использование:

Целых обожженных кирпичей, в том числе б/у
Выполненных самостоятельно или готовых блоков

В данном случае большая часть технологии выполняется в уже указанной последовательности до момента заливки бетоном траншей и выравнивания бетонной поверхности. Как только бетон начинает схватываться, на него укладывается несколько слоев из кирпича или блоков. Для скрепления потребуется выполнять перевязку швов.

Далее, выполняется утепление стенок фундамента. Поверхность покрывается цементной штукатуркой. Такая поэтапная работа создаст надежное и прочное основание для будущего строения.

В тех случаях, когда проводится строительство фундамента для бытовых построек или хозяйственных помещений проводить утепление не обязательно. Вариант мелкозаглубленного фундамента с добавлением блоков или кирпича позволит строению прослужить владельцу несколько десятков лет.

Что становится гарантией длительного использования мелкозаглубленного фундамента?

Создание мелкозаглубленного фундамента может показаться тем, кто ранее занимался строительством дома на ленточном фундаменте глубокого залегания или других типов оснований для строительства здания, слишком простым в исполнении и, следовательно, ненадежным. В реальности такие конструкции столь же прочны, как и большинство оснований для проведения строительства.

Фундаменты глубокого залегания размещают на глубине, расположенной ниже уровня промерзания грунта. Глубина траншеи может составлять два метра. Секрет такого фундамента мелкого залегания таится в использовании песчаной подушки. Именно песок позволяет успешно сопротивляться сезонным колебаниям грунта.

Выбирая этот вид основания, потребуется учесть возможность строительства компактного строения в два-три этажа.

rumydom.ru

Устройство мелкозаглубленного ленточного фундамента: технология и заливка

Сегодня, когда популярность строительства индивидуальных жилых домов невероятно возросла, стало наиболее актуальным и устройство мелкозаглубленного ленточного фундамента. На самом деле при возведении малоэтажных построек из легкого материала: дерева, бруса, каркасно-щитовых панелей, нецелесообразно применять монолитный фундамент, который необходимо располагать ниже уровня промерзания грунта.

Технология устройства

Разумеется, каждый владелец дома хочет иметь не только дом, который простоит много лет, но и желает экономно расходовать средства при возведении такой постройки. Для легких, одноэтажных зданий вполне допустимо устраивать основание, которое располагается выше уровня промерзания почвы. При достаточно качественном утеплении, такой фундамент вполне обеспечит тепло и требуемую прочность.

Ленточное основание данного типа, несмотря на то, что оно может находиться в толще прорезаемого грунта, должно быть выше уровня грунтовых вод, как минимум на 50 см.

К преимуществам оснований этого типа можно отнести следующие:

Экономия расходуемых финансовых средств. По сравнению с монолитной железобетонной конструкцией, данная, будет стоить раза в три дешевле.
При устройстве основания мелкого заложения сокращаются и объемы земляных, подготовительных работ, что в свою очередь сокращает общие сроки строительства.
При таком основании в цокольном этаже можно устроить подвальное помещение в отличие от столбчато-ростверкового основания.

Но все же не стоит его применять на грунтах, которые обладают повышенным вспучиванием. В любом случае, прежде чем приступать к непосредственным действиям по возведению фундамента мелкого заложения необходимо знать некоторые нюансы.

при строительстве основания необходимо предусмотреть водостоки, которые помогут предотвратить излишнее скапливание воды у него.
если вы планируете замешивать бетонный раствор самостоятельно, то обязательно следует позаботиться о том, чтобы все слои фундамента были залиты сразу же. Не стоит заливать фундамент слоями в несколько дней, поскольку из-за этого между слоями образуется стыковочный шов, приводящий к потере прочности.
для предотвращения потери влаги из раствора следует позаботиться о том, чтобы верх основания был закрыт пленкой, а под фундаментом была обязательно устроена подушка из песка или гравия.

Строительные работы

Технология мелкозаглубленного ленточного фундамента, которая применяется в строительстве, начинается с предварительной разметки траншеи. Обычно используют для оснований мелкого заложения глубины траншеи 70 см, а ширину 80 см. Когда она выкопана, на дно засыпают слой песка. Здесь желательно использовать материал крупных фракций. Толщина песчаного слоя составляет около 20 см. После засыпки материал необходимо смочить водой и тщательно утрамбовать.

Так называемый «подушечный» слой устраивают под неглубоким монолитным фундаментом для того, чтобы частично заменить им пучинистый грунт. Песок практически не подвергается пучению и даже если он будет перенасыщен влагой, то во время замерзания не вызовет критических деформаций самого фундамента.

После того, как в подготовленную траншею насыпан и утрамбован песок, изготавливают опалубку. Для этого подойдут обычные не толстые доски. Из них сколачивают небольшие щиты, которые опускаются в траншею. Но здесь есть небольшой нюанс: устанавливать опалубочные щиты необходимо строго по уровню, как в вертикальной, так и в горизонтальной плоскости.

Для того чтобы сухие доски опалубочных щитов не вытягивали воду из бетонного раствора их нужно выстелить изнутри рубероидом или тщательно смочить водой.

Арматурный каркас

Для того чтобы основание под постройку выдержало большую нагрузку, было прочной и монолитной конструкцией. Обязательно следует закладывать внутрь основания металлический скелет, сваренный из прутков арматуры.

Для этого подойдет пруток, имеющий диаметр 16 мм. Их сваривают между собой в виде решетки или связывают вязальной проволокой. Если выбирать какой вариант лучше то сварка предпочтительнее, поскольку все должно быть зафиксировано жестко.

Металлический каркас собирают около траншеи, а потом опускают в нее, проверяя ровность при помощи строительного уровня.

Заливка бетонного раствора

Устройство мелкозаглубленного ленточного фундамента обязывает заливать бетонный раствор таким образом, чтобы в нем образовывалось как можно воздушных пустот.

Именно поэтому раствор в идеале лучше заливать в несколько слоев. Толщина каждого слоя примерно 20 мм. После заливки бетон тщательно штыкуют, удаляя лишний воздух. Специалисты рекомендуют защитить фундамент и снаружи, осуществляя устройство специальных отмостков.

Фундамент мелкого заложения на пучинистых грунтах

Для того чтобы фундамент мелкого заложения на очень пучинистых почвах (глинистые, суглинистые грунты) следует позаботиться о дренажной системе основания. Для этого бурят скважины в количестве двух штук. Расстояние между ними выдерживают не менее 2, но и не больше 3 метров. Глубина скважины в максимальном размере не ограничена, а вот минимум должен соответствовать значению величины, на которую промерзает почва.

В пробуренную скважину на дно насыпают щебень, затем помещают трубу, которую изнутри также засыпают щебнем. Вокруг трубы выставляется опалубка, а в проемы засыпается слой песка, тщательно трамбуется, далее заливается бетонный раствор. В бетонную смесь обязательно опускается арматура.

Дренаж и гидроизоляция

Применение мелкозаглубленного ленточного фундамента должно быть совместимо с дренажной системой высокого уровня, ввиду неглубокого расположения основания.

По наружной стороне подготовленного основания выкапывают траншею. Ее глубина должна доходить до слоя щебенки или песка самого основания. На дно новой траншеи также насыпается и тщательно трамбуется щебень. Следующим шагом является устройство отмостков, ширина которых варьируется от 50 до 100 см. Часто используют трубу, но можно применять и специальный материал, неподверженный гниению, например, акрил или стекловолоконную ткань.

Задача дренажной системы любого основания отводить от него излишек воды, образующейся при таянии снега и вовремя дождей. Сухой щебень обеспечит сухость самого грунта, находящегося под ним, что поможет избежать его пучения во время мороза.

Повысить долговечность основания может не только хороший дренаж, но и гидроизоляция. Она не только повышает устойчивость основания от атмосферных осадков. Часто фундамент мелкого заложения в сильные морозы промерзает насквозь. Гидроизоляция и слой пенополистирола поможет существенно снизить потери тепла из жилого помещения.

Меньшим по затратам и достаточно эффективным способом является обмазочная гидроизоляция. Правда есть один недостаток: поверхность основания должна полностью сухой. В противном случае слой гидроизоляции, в качестве которой используют битумную мастику, прослужит недолго.

Кроме того, слой защиты необходимо покрывать плотной пленкой или геотекстителем. Это вызвано тем, что при разности температур пучинистый грунт может увеличиваться в размерах, поднимая основание. Поэтому, чтобы избежать механических повреждений такой изоляции, нужна защита.

Ошибки, которых следует избегать

Строительство мелкозаглубленного ленточного фундамента сегодня стало очень популярным среди частных застройщиков. Зачастую владельцы будущих домов в целях экономии стараются заложить основание под постройку самостоятельно. В процессе работ следует избегать наиболее распространенных ошибок.

Подушка под фундамент в идеале должна выполняться из речного песка. Отсыпать ее следует слоями не более 20 см, тщательно утрамбовывая каждый.
Нельзя оставлять основание мелкого заложения не погруженным в грунт на зимний период. Если вы чувствуете, что не успеете закончить строительные работы вовремя, то вокруг фундамента нужно обязательно соорудить слой защитной теплоизоляции временного характера. Для этого подойдут опилки, шлак, керамзит.
Нельзя начинать строительные работы по возведению основания, когда почва еще оттаяла не полностью. Все работы должны начинаться только тогда, когда грунтовые воды отойдут, а почва полностью оттает.
Специалисты рекомендуют применять дополнительную арматуру для придания большей прочности основанию для внутренних стен конструкции.

Зная технологию устройства фундамента, возвести его собственными силами несложно. Главное это не торопиться и избегать типичных ошибок.

nafundamente.ru

Мелкозаглубленный ленточный фундамент: устройство и армирование

В большинстве ситуаций мелкозаглубленный ленточный фундамент на пучинистых грунтах считается лучшим вариантом при строительстве зданий. Пучинистый вид почвы – это насыщенный влагой грунт, который под воздействием мороза расширяется. Вследствие этого конструкция любого типа строения подвержена незамедлительному разрушению.

В момент оттаивания в весеннее время года основание спускается по направлению вниз. Для того чтобы конструкция была прочной, необходимо выполнить армирование мелкозаглубленного ленточного фундамента, вследствие этого увеличится надежность всего сооружения.

Геодезия, геология и полный подсчет

Для того чтобы выполнить устройство мелкозаглубленного ленточного фундамента собственноручно, не требуется полноценная принудительная закладка исследований грунта. Вполне достаточно сделать

fundamentaya.ru

Мелкозаглублённый ленточный фундамент

Общеизвестно, что самым распространённым основанием для домов является ленточный монолитный фундамент, но существует несколько разновидностей ленточных фундаментов. Каждый из них имеет свои условия и особенности строительства. Одним из них является незаглублённый ленточный фундамент. Он может быть основой для лёгких каркасных или кирпичных строений. Одним из плюсов МЗЛФ – это его малозатратность. Финансовые расходы на обустройство монолитного ленточного основания занимают третье место в перечне фундаментов, после свайного и столбчатого. В данной статье рассмотрим, как сделать мелкозаглублённый ленточный фундамент и при каких обстоятельствах можно его построить.

Основные характеристики незаглублённого основания

По принципу укладки МЗЛФ очень похож на устройство монолитного фундамента. Но всё-таки различия имеются, одна из них — глубина заложения ленточного основания. Приведём их перечень:

Глубина мелкозаглублённого ленточного фундамента не превышает 70 см;
возможность обустройства без учёта уровня промерзания почвы;
обустройство на проблемном пучинистом грунте.

Основной особенностью является тот факт, что он позволяет пренебречь влиянием нагрузок, которые возникают во время морозов. Хотя монолитнаялента довольно жёсткая, она движется при давлении на неё. Обусловлено это тем, что глубина ленты небольшая и её смещение получается равномерным, что исключает её разрушение.

Разновидности оснований мелкого заложения

Основание мелкого заложения различают разных типов. Обычно их используют как фундамент для дома из бруса, под баню,каркасный дом, постройки с кирпичными стенами или из керамзитоблоков. То есть, в основном для строительства лёгких зданий. Малозаглубленный базис отличается по своему устройству. Приведём краткие характеристики каждого из видов:

Монолитные ростверки. Принцип устройства аналогичен монолитному ленточному основанию, при одном отличии,фундамент не заглубляют, а обустраивают на поверхности земли. Его габариты составляют: 200×300 мм, 300×400 мм, 400×500 мм. Это отличный фундамент для сруба, под каркасные строения, при устройстве беседок, бань, хозяйственных построек, гаражей. Такой ростверк обязательно устраивается при закладке оснований на сваях или столбах;
ленточные сборные монолитные конструкции. Это мелкозаглубленные фундаменты, глубиной заложения не более 40 см. Ростверк над уровнем земли обычно имеет высоту 20 см. Следует отметить, что глубиной заложения можно варьировать. Это надёжный фундамент для дома из пеноблоков, хорошо на них устраивать кирпичные строения. Если планируется двухэтажный кирпичный дом, то глубину можно увеличить. Причём не следует злоупотреблять шириной кирпичной кладки;
МЗЛФ из блоков ФБС. Это специальные фундаментные блоки, которые предназначены для обустройства базисов. Блоки имеют разную маркировку. Незаглублённые фундаменты обеспечивается блочными конструкциями высотой 40 см. На фундаментных блоках обустроены специальные замки П-образного вида, которые повышают жёсткость конструкции. Фундамент из блоков надёжен, подойдёт для более тяжёлых строений. На такую ленту можно продолжать укладывать стеновые блоки или возводить стены из керамзитоблока.
монолитные плиты мелкого заложения. Этот вариант отлично подходит для пучинистых грунтов. К примеру, ленточный фундамент на глине менее устойчив, чем плитный. Плита – хорошее решение при строительстве коттеджей из кирпича. К тому же, такого типа конструкцию можно осуществлять посредством монолитной плитой перекрытия. После того как на подготовленный участок заложен перекрытиями, для того чтобы получить монолитную плиту поверхность заливают бетоном.

Достоинства и недостатки МЗЛФ

Ознакомимся со всеми положительными характеристиками мелкозаглубленной основы и выявим все недостатки. Для начала разберёмся с минусами незаглубленного фундамента. Их значительно меньше по сравнению с плюсами:

Строим дом после обустройства малозаглубленной основы сразу же после того, как она наберёт своей крепости. Особенно это актуально на проблемных грунтах. На них НЗЛФ во время морозов может просто вытолкнуть. Недостаток заключается в том, что нельзя оттягивать строительство стен;
следующий из недостатков –устройство ленточного МЗФ нельзя производить на мёрзлом основании;
что касается возведения строения, то все работы, начиная с МЗЛФ и заканчивая возведением стен на пучинистой почве,необходимо выполнить в течение полугода.

Минусом является также невозможность обустройства ленточный фундамент на склоне. В этих случаях его заменяют основанием, строительство которого обеспечивается за счёт столбов. В крайнем случае,столбы можно применить для его усиления.

Следует помнить, что на обычных грунтах МЗЛФ не очень практичен, так как уступает в прочности обычным монолитным ленточным. Но если речь идёт о проблемных грунтах, то это один из более подходящих вариантов. Альтернативой ему может быть основание на столбах или сваях.

По сравнению с недостатками положительных характеристик мелкозаглубленных оснований, то их значительно больше:

Отпадает необходимость в проведении глобальных земляных работ, так как траншея заглублена не более полуметра. Это даёт возможность существенно сэкономить на привлечении техники;
из-за мелкой закладки сокращается расход материалов, в частности арматуры и бетона;
строительство малозаглубленной ленты можно выполнить из разных материалов: бетонный раствор, фундаментных блоков ФБС или кирпич;
мелкозаглубленную ленту намного легче утеплить, а также провести утепление подвального помещения.

Взвесив все плюсы и минусы, понимаем, что, к примеру, на почве с большим содержанием глины незаглубленный фундамент является идеальным вариантом. Глина является одним из самых проблемных грунтов.

Мелкие базисные конструкции имеют несколько минусов, но достоинством является возможность их обустройства на проблемных грунтах. И здесь работает определённое правило — не зарывайте фундаменты вглубь.

Процесс устройства мелкозаглублённого основания

Перейдём непосредственно к вопросу, как правильно сделать ленточный фундамент, который является незаглубленным. Приведём пример того как обустроить ленточный фундамент для каркасного дома. Алгоритм технологии выполнения работ заключается в следующем:

Для начала подготавливаем участок и выполняем разметку. Для того по углам устанавливаются колышки между которыми натягивается шнур. Обязательно следим за тем, чтобы углы были строго перпендикулярными, а диагонали равны;
выполняем земляные работы и вырываем траншею параметры глубины, которой не превышают 50 см;
переходим к процессу гидроизоляции. Для этого используют рубероид. Бока и дно траншеи выстилают этим материалом. Одним из минусов его применения является тот факт, что через некоторое время рубероид начинает отслаиваться и степень гидроизоляции уменьшается. Это может привести к разрушению ленточного мелкозаглубленного фундамента;
следующий шаг – возведение опалубки. Для этого используют доски толщиной 50 мм. Они устанавливаются вертикально, для устойчивости их можно немножко зарыть. Высота опалубки должна быть не менее 300 мм;
переходим к установке армирующего пояса. Для этого используем стальные прутья с диаметральным сечением от 10 мм до 16 мм. Их количество можно определить с помощью простых расчётов. Следим за тем, чтобы края армирующего каркаса отступали от краёв в малозаглубленном основании не менее чем на 50 мм;
в завершении осуществляем заливку бетоном.

Аналогичным способом обеспечивается ленточный фундамент для бани. Толщина ленточной основы зависит от материала, из которого будет строиться баня. Лучше всего определение толщины обосновывать на расчете нагрузок, даже мелких.

Нужно ли утеплять мелкозаглублённый фундамент

Следующий вопрос, нужно ли утеплять ленточный мелкозаглубленный фундамент. Процесс утепления просто необходим, так как он решает несколько проблем:

Теплоизолятор стабилизирует температуру грунтов, прилегающих к мелкозаглубленному фундаменту, что уменьшает степень их пучинистости;
обеспечивает теплоизоляцию и мелкозаглубленная лента перестаёт быть мостиком холода.

Но не всегда толщина утеплённого слоя достаточна для выполнения своей функции. Как утеплить мелкозаглубленное основание боле эффективно? Зачастую приходиться обеспечивать утеплённый слой под отмосткой. Для этого расширяют пространство рядом с фундаментом и укладывают теплоизоляцию.

Утеплять мелкозаглубленный базис можно различным материалом, но эффективнее всего – экструдированныйпенополистирол.

Процесс укрепления

Как уже отмечено выше, малозаглубленная конструкция подходит для лёгких строений. Ленточный фундамент для кирпичного дома или под срубы требует усиления. Технология укрепления довольно разнообразна, и нужного эффекта можно достичь разными способами. Приведём перечень некоторых из них:

Укрепление основания столбами или сваями;
усиление мелкозаглубленного фундамента посредством железобетонной рубашки;
усилить ленточное основание можно соорудив Т-образную подошву;
укрепление с помощью обустройства отливов.

Все приведённые выше советы помогут принять правильное решение по выбору типа малозаглубленного фундамента, и построенный на нём дом будет крепкий и надёжный. Но следует помнить, что строительству предшествует факт определения типа будущего строения и правильным подбором материалов.

Автор: Игнатов Юрий

fundamentx.ru

Мелкозаглубленный ленточный фундамент своими руками

Для зданий со стенами из блоков или кирпича мелкозаглубленный фундамент является лучшим выбором.

Он имеет большой запас прочности и позволяет построить цокольное строение.

Соорудить подобное основание довольно трудно, понадобится тщательно соблюдать технологию работы.

В данной статье будет рассмотрено, как сделать мелкозаглубленный ленточный фундамент и какие материалы для этого потребуются.

Характеристики мелкозаглубленного основания

Фундамент не должен быть глубже 700 мм

Устройство мелкозаглубленного ленточного фундамента похоже на другие виды, но имеет ряд существенных отличий:

глубина его закладки не превышает отметку в 700 мм;
размещается над участком промерзания грунта;
используется для возведения зданий на вспученных почвах.

Главным свойством такого основания является возможность ослабить эффект промерзания почвы. Это объясняется тем, что, несмотря на жесткую конструкцию такого базиса, он может перемещаться вверх-вниз в зависимости от времени года.

Использование мелкозаглубленного фундамента

Такое основание можно применять при возведении невысоких жилых строений из сырья, которое не оказывает большую нагрузку на фундамент. К таким материалам относятся:

бревенчатые срубы;
ячеистые покрытия;
облегченная кирпичная кладка;
каркасные изделия.

При создании фундамента большого размера на нем можно строить тяжеловесные помещения из бревен или брусьев. Но в таком случае глубина промерзания почвы будет меньше, что может привести к повреждению базиса. Так что при постройке тяжелого дома лучше использовать незаглубленные ленточный или столбчатый фундаменты.

Увеличение размеров ленты основания с мелким заглублением позволяет возвести тяжелые постройки с мансардой. Увеличенная ширина ленты поможет снизить глубину промерзания грунта под полом.

Обустройство фундамента мелкого заглубления

Не рекомендуется возводить данный тип фундамента на глинистых почвах

При обустройстве такого основания необходимо учитывать следующие факторы:

Тип почвы. Создание базиса с мелким заглублением возможно на пучинистых грунтах. Запрещено обустройство на органической почве или глине.
Уровень подземных вод. Чем ниже глубина заложения воды, тем менее прочным будет базис.
Давление на фундамент.
Перепад высоты. Если рельеф окружения имеет значительные перепады высоты, то обустройство мелкозаглубленного основания на нем довольно затруднительно. При таких обстоятельствах используется обычный незаглубленный фундамент или вырывается большая площадь. Затраты на оба способа будут одинаковые.
Глубина заложения. Под этим параметром подразумевается высота от нижней точки фундамента до поверхности земли.
Глубина промерзания грунта.

Виды фундамента мелкого заглубления

Блоки крепятся на цементную смесь

Такое основание имеет большое количество разновидностей. В зависимости от его вида отличается и работа по его созданию. Существуют такие типы:

ленточный монолитный мелкозаглубленный базис. Заливается сразу после подготовительных работ, по итогу образуется бесшовное покрытие;
ленточный блочный фундамент. Блоки могут приобретаться в готовом виде или изготавливаться самостоятельно, на стройплощадке они лишь собираются. Для крепления применяется цементная смесь;
фундамент из блоков ФБС. Конструкция базиса и уровень заложения отличатся от других видов. Имеет увеличенную прочность и качество, но и стоимость его будет выше, за счет необходимости приобретать дополнительные материалы.

Каждая разновидность имеет свои сильные и слабые стороны. Но срок эксплуатации 1 вида практически в 3 раза превышает блочный тип, поэтому вариант с монолитным основанием является более предпочтительным.

Расчет нагрузки на основание

Чтобы рассчитать нагрузку малозаглубленных оснований, понадобится учесть:

конструктивные параметры постройки;
высоту помещения;
планируемое число этажей;
материалы, которые будут использоваться для стен;
вес покрытий.

Расчет мелкозаглубленного основания и давления на него не отнимет много времени, но упростит дальнейшую работу.

Технология обустройства

Траншею выкапывайте по разметке

Возвести мелкозаглубленный ленточный фундамент своими руками не так уж и сложно, главное, тщательно следовать технологии работы. Пошаговая инструкция такой процедуры выглядит следующим образом:

Подготовительные процессы.
Разметка под базис.
Выкапывание траншеи.
Создание подушки.
Опалубка для основания.
Заливка фундамента.

Подготовка

Перед тем как приступать к работе, понадобится сделать проект будущей постройки, определиться с качеством почвы и видом основания, а также осуществить следующие процедуры:

необходимо освободить местность, где будет выполняться работа, от лишних предметов. Столбы нужно демонтировать, а деревья, находящиеся поблизости, лучше выкорчевать вместе с корнем;
подготавливаются все необходимые материалы и инструменты.

Разметка

Эта часть работы является крайне важной. Понадобится определить место, где будет вырыта траншея, и сделать ориентиры с помощью веревки. Для этого нужно:

Осуществить замеры по периметру.
В углах произвести монтаж маячков.
Проверить диагональ между углами.
При неправильном размещении переустановить маячки.
Выполнить отмостку на расстоянии около метра от маячков.
На покрытие крепится веревка, которая определит края основания.

Выкапывание траншеи

Чтобы вырыть яму для фундамента, понадобится соблюдать определенные инструкции. Определить размеры траншеи можно при помощи глубины основания и подушки. Подробнее о правильном выкапывании траншеи смотрите в этом видео:

Чаще всего используется глубина в 300 мм, толщина подушки в зависимости от качества грунта составляет примерно 200 мм. Таким образом, глубина траншеи составит 500 мм.

Чтобы предотвратить осыпание краев траншеи, делаются небольшие откосы. После выкапывания рекомендуется незамедлительно переходить к заливке основания, так как почва может осыпаться, и работу понадобится проводить повторно.

Подушка под базис

Добавьте в качестве базиса песко-щебеночную смесь

Любой базис должен размещаться на песчаной подушке с добавлением щебенки.

Эти материалы можно смешать, но легче их высыпать по слоям. Каждый слой увлажняется и хорошо утрамбовывается.

Из-за того, что структура подушки имеет высокий уровень пористости, ее от основания отделяют слоем гидроизоляции.

Мелкозаглубленный фундамент может иметь основание и в виде естественного грунта, но тогда его несущая способность будет уменьшена.

Создание опалубки

При создании мелкозаглубленного ленточного фундамента своими руками большую роль играет опалубка. Монтируется она вертикально.

Подпорки крепятся с интервалом в 500-600 мм. Они помогают предотвратить развал опалубки под нагрузкой бетона.

Во время обустройства следует размещать доски как можно плотнее без сильных перепадов. Это позволит избежать процедуры выравнивания основания для дальнейшей обработки.

Заливка ленточного базиса

Мелкозаглубленный ленточный фундамент своими руками можно заливать купленным или изготовленным в домашних условиях бетоном. Процедура стандартная и не имеет отличий от незаглубленного фундамента на пучинистых грунтах. Подробнее о заливке смотрите в этом полезном видео:

Рекомендуется полить опалубку небольшим количеством воды, в этом случае бетон будет уложен равномерно на всей плоскости покрытия.

При заливке бетона специалисты советуют обивать его через каждые 50 мм высоты. Это поможет избавиться от остатков воздуха, которые в дальнейшем оказывают негативное воздействие на бетон.

Армирование основания

Вставьте арматуру после заливки первого слоя раствора

Армировать мелкозаглубленный ленточный фундамент необходимо, только если на него будет оказываться сильное давление. Процесс армирования состоит из следующих этапов:

Заливается первый слой. Он должен составлять примерно 30% от всей высоты углубления. Этот слой позволяет создать ровное покрытие для монтажа металла и предотвратить проникновение влаги.
Связывается арматура. Она соединяется в блоки и укладывается в траншею.
Заливается бетон до необходимой высоты.

Варианты армирования фундамента указаны в таблице ниже.

Утепление мелкозаглубленного основания

Возведение дома начинают после обретения фундаментом прочности

Фундамент без заглубления не имеет большого количества вариантов утепления, в отличие от варианта с углублением. Для утепления специалисты используют следующие хитрости:

строительство дома рекомендуется начинать, как только фундамент обретет прочность. Все работы лучше осуществить за один сезон. Это позволит избежать примерзания почвы и деформации основания. Использование ленточного фундамента из бетонных блоков также позволит утеплить конструкцию;
если строительство откладывается, нужно, чтобы территория вокруг была засыпана соломой или опилками. Это позволит избежать промерзания грунта;
во время постройки рекомендуется засаживать окружение растениями и кустарниками. Они позволят снизить промерзание почвы и удержат большое количество снега на себе. Подробнее о конструкции смотрите в этом видео:

Незаглубленный фундамент во многом уступает вариантам с углублением. Он имеет хорошее качество и срок эксплуатации, а также подойдет для практически любого типа грунта. Работа по его обустройству также не отличается высокой сложностью, так что с ней справится даже неопытный строитель.

Статьи по теме:

kakfundament.ru

Схема устройства мелкозагубленного ленточного фундамента. Жми!

Среди всех вариантов устройства фундамента, мелкозаглубленный пользуется особой популярностью.

Он позволяет сэкономить на земляных работах и требуемых материалах, обеспечить надежную основу под будущее строение и, что может быть особенно привлекательным, выполнить все работы самостоятельно.

О том, что необходимо знать и как справиться с этой задачей, мы и расскажем.

Что такое мелкозаглубленный фундамент?

Само название уже вполне точно определяет особенности этой разновидности фундамента: он заглублен в грунт, но мелко, не глубоко. Ну а если серьезно, то в среднем глубина такого фундамента составляет 50 см, что действительно неглубоко, и вполне под силу самостоятельно выкопать траншею без привлечения рабочей силы и техники со стороны.

Представляет он собой бетонную армированную ленту, на которой впоследствии возводятся наружные и внутренние несущие стены. Наилучшие условия использования мелкозаглубленного фундамента – непучинистые грунты и низкоэтажное строение из нетяжелых материалов, к которым относятся:

Профилированный брус, каркасно-щитовые конструкции;
Ячеистые бетоны – керамзитоблоки, пенобетон и т. п.;
Облегченная кирпичная кладка.

Учитывая, что в большинстве случаев такой фундамент располагается выше уровня промерзания грунта, необходимо учесть пучинистость грунта и обеспечить укладку соответствующей подушки. Подробнее об этом можно прочитать в нашей статье, посвященной технологии устройства такой подушки под фундамент.

Устройство

Мелкозаглубленный фундамент довольно прост по конструкции. На песчаную (песчано-гравийную) подушку заливается бетон в опалубку нужной конфигурации и размеров. Его необходимо укрепить арматурой.

Застывшее покрытие гидроизолируется. Глубина залегания зависит от веса строения, характеристик грунта. Высота фундамента над поверхностью земли не должна быть больше высоты подземной части фундамента.

Возможность применения такого фундамента может быть ограничена сложностью рельефа (строительство на уклоне), а также грунтом. Использование на сапропелевых и торфяных грунтах мелкозаглубленного фундамента практически исключено.

Как провести расчет?

Для проведения расчета параметров мелкозаглубленного фундамента нужно знать несколько параметров грунта и будущей постройки, среди которых уровень пролегания грунтовых вод, глубина промерзания грунта, расчетный вес постройки, снеговая нагрузка, расчетное сопротивление грунта и т. д. В общих словах расскажем технологию расчета.

Исходные данные

За исходные данные примем одноэтажный дом замером 10х8 м со стенами из газобетона с размерами блоков 600х300х200мм и одной внутренней несущей стеной. Плотность этого материала примерно 500 кг/м³. Прикидочный расчет, с учетом дверных и оконных проемов, а также одной несущей внутренней стены, покажет, что вес стен может составить 15 т.

Аналогично можно рассчитать вес чердачного перекрытия, пола, кровли, снеговой нагрузки (например, для московского региона это 160 кг/м2). Сюда необходимо добавить вес утеплительных материалов, облицовочного кирпича (если он будет использоваться), металла для дверных проемов и т. д.

И не забыть про полезную нагрузку, которая состоит из людей, мебели, оборудования, собак, кошек, клеток с волнистыми попугайчиками и т. п. Чтобы не отлавливать вашего Барсика с целью взвешивания, значение полезной нагрузки принимается равной 180 кг/м2. Эта величина несколько избыточна, но позволяет учесть все возможные нагрузки внутри помещений.

Расчет

Предположим, что итоговое значение веса дома получилось 130 тонн. Теперь определим расчетное давление на грунт, для чего разделим вес здания на площадь подошвы фундамента. Примем, что планируемый фундамент будет шириной 35 см. Тогда площадь его основания будет примерно 15.4 м². 130 разделим на 15.4 и получим, что расчетное удельное давление на грунт составляет 8.44 т/м².

Далее это значение надо сравнить с расчетным сопротивлением грунта. Например, для глинозема это значение равно 10 т/м². Значит, ранее выбранный размер фундамента обеспечит то, что грунт выдержит здание.

Учитывая, что ширина фундамента должна быть больше ширины стены примерно на 10 см, может понадобиться увеличить ширину основания дома. Это повлечет увеличение массы фундамента и потребуется сделать перерасчет, но даже небольшое увеличение ширины фундамента обеспечит запас по нагрузке на грунт.

Подробнее об утеплении пола в частном доме читайте здесь.

Тут можно узнать о том, как сделать бетонную отмостку самостоятельно.

Технология строительства

После того, как все рассчитано, пора приступать к работе по укладке фундамента. Ее можно разделить на несколько этапов.

Разметка

Согласно плану размечается территория под будущее здание, при помощи колышков и натянутой веревки определяется периметр проведения работ.

Совет! Желательно на всей площади снять верхний плодородный слой почвы.

Траншея

Выкапывается траншея нужной глубины. Необходимо не забыть учесть не только размеры фундамента, но и подушки под ним. Ширина траншеи должна быть больше ширины основания дома с тем, чтобы ничто не мешало сделать опалубку.После того как весь грунт вынут, начинается укладка подушки.

Сначала рекомендуется уложить геотекстиль, который предотвратит смешивание песка с грунтом. Песок, предварительно смоченный, укладывается слоями по 15-20 см и тщательно утрамбовывается при помощи виброплит.После окончания формирования подушки можно переходить к монтажу опалубки.

Опалубка

Изготавливается чаще всего из досок, но можно ее купить в строймагазине, изготовленную из металла или пластика. При установке опалубки необходимо внимательно следить за вертикальностью стенок и выдерживанием постоянного расстояния между ними. Для укрепления используются колышки, бруски, сверху прибиваются распорки, которые помогут впоследствии удержать залитый цементный раствор.

Стенки опалубки можно стянуть проволокой. Внутренние стенки досок должны быть гладкими. Следует заранее установить стальные, асбестоцементные или иные трубы для обеспечения вентиляции подполья.

Они устанавливаются перпендикулярно опалубке и засыпаются песком, препятствующим попаданию в них бетона и деформации при заливке фундамента.

Армирование

После завершения установки опалубки, прежде чем начинать заливать бетон, необходимо предусмотреть его армирование. В случае постройки легких зданий армированием можно пренебречь, в других случаях, выполнить ее крайне рекомендуется.

Используется арматура диаметром 10-16 мм, которая размещается продольно по всей длине фундамента. Обычно в нижней и верхней части будущего основания дома укладываются по два прута арматуры, отступая от краев на несколько, рекомендуется на 5, сантиметров. Поперечно укладываются стальные прутки диаметром 6-8 мм. Между собой они связываются проволокой.

Для армирования достаточно устроить 2 пояса арматуры, но для большой высоты фундамента и больших нагрузок количество поясов можно увеличить.

Важно! Не рекомендуется сваривать арматурные прутки.

Помимо необходимости использовать сварочное оборудование, при таком способе соединения, вследствие нагрева, меняется структура металла и его механические характеристики. Увеличившаяся жесткость в месте сварки может стать причиной разрыва во время заливки бетоном, или может впоследствии создавать внутренние напряжения в фундаменте, не давая ему реагировать на температурные колебания.

Заливка бетоном

Для устройства фундамента часто используют бетон марки М200. Готовая смесь заливается слоями примерно по 15-20 см.

Внимание! Желательно каждый слой утрамбовать при помощи вибратора или трамбовки, или, как минимум, куском арматуры попротыкать поверхность для удаления возможных воздушных карманов.

Следующий слой необходимо заливать до застывания предыдущего. После окончания бетонирования, фундамент нужно укрыть пленкой и оставить застывать, время от времени смачивая водой.

Предварительно затвердение произойдет за 3-4 дня, тогда уже можно будет демонтировать опалубку. Для дальнейших работ бетон будет пригоден через 2-3 недели.

Отмостка что это?

Отмостка защищает фундамент от размытия грунта талыми водами, атмосферными осадками, отводя ненужную влагу от основания дома. Кроме этого, она может служить еще и дорожкой вокруг дома.

Ее устройство несложно. Состоит она из двух частей:

Основания. Для этого укладывается слой песка, или несколько слоев из гравия и песка.
Декоративного покрытия. В простейшем случае это слой бетона, но можно использовать камень, укладывать тротуарную плитку, залить асфальт, засыпать гравием.

Уклон отмостки в сторону от дома должен быть не меньше 1.5˚. Оптимально, если перепад высот между краями будет составлять 8-10 мм.

Между стеной и отмосткой нужно оставить компенсационный шов шириной порядка 2 см. В него закладывается рубероид, пенополистирол, засыпается песок или иной гидроизолирующий материал.

Ширина отмостки должна быть не меньше ширины карниза дома, чтобы скатывающаяся с крыши вода попадала на нее, а не на грунт. Помимо этого, на размеры может повлиять и еще один момент – утепление фундамента.

Зачем нужно утепление фундамента?

После того как бетон фундамента полностью застыл, его нужно покрыть несколькими слоями битумной мастики и укрыть гидроизоляционным материалом, например, рубероидом. Следующий шаг – утепление. Арматура, проложенная в бетоне, хорошо проводит холод, и меры по утеплению снизят этот неприятный эффект.

Помимо собственно улучшения температурных показателей строения, есть и еще один важный момент.

Пучинистость грунта

Учитывая малую глубину залегания фундамента, выше границы замерзания, на него действуют вертикальные и касательные силы замерзшего грунта. Это компенсируется подушкой под фундамент, а боковые силы можно компенсировать укладкой утеплителя под отмостку.

Хорошим вариантом будет использование экструзионного пенополистирола, который закапывается на небольшую глубину под декоративное покрытие отмостки. Зная глубину промерзания грунта (напомним, для московского региона это примерно 1.4 м), если ширина уложенного утеплителя, и, собственно, отмостки, будет не меньше этого значения, то грунт в месте соприкосновения с фундаментом замерзать не будет.

В видео ниже подробно показано устройство мелкозагубленного ленточного фундамента:

Оцените статью: Поделитесь с друзьями!

Вконтакте

Facebook

Twitter

Google+

Мой мир

6sotok-dom.com

Анализ псевдодинамической несущей способности фундаментов неглубоких полос с использованием усовершенствованной техники оптимизации «Алгоритм поиска гибридных симбиозных организмов» с численной проверкой

Анализ фундаментов мелкого заложения, подверженных сейсмической нагрузке, был важной областью исследований для инженеров-строителей. В данной статье представлено верхнее решение для несущей способности мелкосерийного ленточного фундамента с учетом механизмов разрушения композитных материалов с использованием псевдодинамического подхода. Для решения этой проблемы был использован недавно разработанный алгоритм поиска организмов гибридного симбиоза (HSOS).В методе HSOS возможности исследования SQI и потенциал использования SOS были объединены для повышения устойчивости алгоритма. Эта комбинация может улучшить поисковые возможности алгоритма достижения глобального оптимума. Численный анализ также выполняется с использованием динамических модулей PLAXIS-8.6v для проверки достоверности этого аналитического решения. Результаты, полученные в результате настоящего анализа с использованием HSOS, тщательно сравниваются с существующей доступной литературой, а также с другими методами оптимизации.Обсуждается значение настоящей методологии для анализа несущей способности, и обосновывается приемлемость технологии HSOS для решения такого типа инженерных проблем.

1. Введение

Несущая способность — один из важных аспектов инженерно-геологических задач. Нагрузки от зданий передаются на фундамент колоннами или несущими стенами конструкций. Многие исследователи, такие как Прандтль [1], Терзаги [2], Мейерхоф [3, 4], Весич [5, 6] и многие другие, исследовали механизмы несущей способности фундамента в условиях статической нагрузки.Из-за сейсмической нагрузки фундамент может испытывать снижение несущей способности и увеличение осадки. Необходимо учитывать два источника нагрузки: начальную нагрузку из-за боковых сил, приложенных к надстройке, и кинематическую нагрузку из-за движений грунта, возникших во время землетрясения. Новаторские работы по определению сейсмической несущей способности неглубоких ленточных фундаментов были выполнены Будху и Аль-Карни [7], Дормье и Пекером [8], Субра [9–11], Ричардсом и др. [12], Чоудхури и Субха Рао [13], Кумар и Гош [14] и многие другие, использующие псевдостатический подход с помощью различных методов решения, таких как метод срезов, предельное равновесие, метод характеристик напряжения и верхний предел анализ.Помимо этих аналитических исследователей, Шафи и Джаханандиш [15] и Чакраборти и Кумар [16] использовали метод конечных элементов для оценки сейсмической несущей способности ленточных фундаментов на грунте с использованием PLAXIS-2D с учетом псевдостатического подхода. Поскольку в псевдостатическом методе динамическая нагрузка, вызванная землетрясением, рассматривается как не зависящая от времени, что, в конечном итоге, предполагает, что величина и фаза ускорения одинаковы в слое почвы, псевдодинамический анализ разработан, где влияние как сдвига, так и первичного волны рассматриваются вместе с периодом бокового сотрясения.Гош [17], Саха и Гош [18] оценили псевдодинамическую несущую способность с использованием метода предельного анализа и метода предельного равновесия, соответственно, с учетом линейной поверхности разрушения. В более ранних анализах сопротивление удельного веса, дополнительной нагрузки и сцепления рассматривалось отдельно. Следовательно, если решение было сделано для неглубокого ленточного фундамента, опирающегося на грунт c-Φ , будет три отдельных коэффициента: один для удельного веса, другой для надбавки и третий для сцепления.Но на практике будет единый механизм отказа для одновременного сопротивления удельного веса, надбавки и сцепления. Таким образом, сделана попытка представить единый коэффициент сейсмической несущей способности для одновременного сопротивления удельного веса, дополнительной нагрузки и сцепления. Здесь, в этой статье, псевдодинамическая несущая способность неглубокого ленточного фундамента с учетом сложного механизма разрушения, опирающегося на грунт c-Φ , решается с использованием метода анализа верхнего предела.Относительная простота решения геометрически сложной многомерной задачи делает предельный анализ привлекательной альтернативой числовым кодам. Кинематический метод предельного анализа основан на построении поля скоростей, допустимого для жестко-идеального пластического материала, подчиняющегося правилу ассоциативного течения.

В настоящее время основанные на природе алгоритмы глобальной оптимизации, такие как генетические алгоритмы (GA), алгоритм оптимизации роя частиц (PSO) и многие другие алгоритмы, успешно применяются для решения различных научных и инженерных сложных задач оптимизации, особенно проблем гражданского строительства, таких как устойчивость откосов [19, 20, 21–28], подпорные стены [29–31] и конструктивный дизайн [32].Ченг и Прайого [33] представили новую технику оптимизации, основанную на природе, названную алгоритмом поиска симбиотических организмов (SOS). Этот метод основан на интерактивных отношениях между организмами в экосистеме. Он не имеет параметров управления, зависящих от алгоритма. Алгоритм SOS успешно применялся для решения различных задач инженерной оптимизации [34–38]. Недавно Nama et al. [39] предложил гибридный алгоритм, называемый алгоритмом поиска гибридных симбиотических организмов (HSOS), который представляет собой комбинацию алгоритма SOS и метода простой квадратичной интерполяции [40].Здесь, в этой статье, алгоритм HSOS используется для оптимизации псевдодинамической несущей способности неглубокого ленточного фундамента с учетом метода анализа верхнего предела. Математически проблема может быть представлена как нелинейная задача жесткой оптимизации, которая может быть решена с помощью алгоритма HSOS, который оказался более удовлетворительным оптимальным решением и может быть использован для проектирования неглубокого ленточного фундамента. В алгоритме HSOS в качестве переменных поиска рассматриваются угол поверхности разрушения ( α , β ) и t / T .Таким образом, его можно применять для получения оптимальных решений в различных областях науки и техники. Численный анализ также выполняется с использованием динамического модуля программного обеспечения PLAXIS-8.6v для проверки этого аналитического решения. Результаты представлены в табличной форме, включая сравнение с другими доступными анализами. Влияние широкого диапазона изменения параметров, таких как угол трения почвы ( Φ ), коэффициент сцепления (2 c / γB ₀), коэффициент глубины ( D _f/ B ₀), а также горизонтальные и вертикальные сейсмические ускорения ( k _h, k ) по нормированному коэффициенту уменьшения ( N _γe/ N _γs). .

Таким образом, основные результаты данной статьи резюмируются следующим образом: (i) Оценка коэффициента псевдодинамической несущей способности неглубокого ленточного фундамента, опирающегося на грунт c-Φ , с учетом составной поверхности разрушения с использованием метода анализа верхнего предела. (Ii) Здесь представлен единый коэффициент псевдодинамической несущей способности с учетом одновременного сопротивления удельного веса, дополнительной нагрузки и сцепления. (Iii) Недавний гибридный алгоритм оптимизации (называемый HSOS) используется для решения задачи оптимизации минимизации псевдодинамической несущей способности.(iv) Программное обеспечение PLAXIS-8.6v используется для численного решения этой вышеупомянутой проблемы для проверки аналитической формулировки. (v) Полученные результаты сравниваются с другими результатами, доступными в литературе, и результатами, полученными в других государствах. -современные алгоритмы.

Оставшаяся часть статьи организована следующим образом: Раздел 2 обсуждает формулировку реальной задачи оптимизации инженерных геотехнических сейсмических землетрясений, такой как псевдодинамическая несущая способность неглубокого фундамента.Обзор алгоритма оптимизации HSOS представлен в разделе 3. Раздел 4 представляет обсуждение результатов, полученных с помощью алгоритма HSOS, чтобы показать эффективность и точность этого гибридного алгоритма для решения этой задачи инженерной оптимизации. Численный анализ мелкого ленточного фундамента с использованием динамического модуля программного обеспечения PLAXIS-8.6v и проверка аналитической формулировки обсуждаются в Разделе 5, и, наконец, Раздел 6 представляет заключение и краткое изложение результатов статьи.

2. Формулировка псевдодинамического коэффициента несущей способности

2.1. Рассмотрение модели

Рассмотрим неглубокий ленточный фундамент шириной ( B ₀), лежащий ниже поверхности земли на глубине D _f, на которую действует нагрузка ( P ) на колонну. действует. Однородный грунт с удельным весом γ имеет характеристику Мора – Кулона c-Φ и может рассматриваться как твердое пластичное тело.Для неглубокого фундамента ( D _f ≤ B ₀) давление покрывающих пород идеализировано как надбавка ( q = γD _f), которая действует на протяжении BC . Классическое двумерное поле линий скольжения, полученное Прандтлем [1], представляет собой традиционный механизм разрушения, который имеет три области, такие как активная зона, пассивная зона и логарифмическая переходная зона радиального вентилятора. В этом сложном механизме разрушения предполагается, что половина разрушения происходит вдоль поверхности AEDC, которая состоит из треугольной упругой зоны ABE, треугольной пассивной зоны Ренкина BDC и между ними логарифмической спиральной радиальной зоны сдвига BDE, показанной на рисунке 1. (а) [41].Это составной механизм, который определяется угловыми параметрами α и β , в которых поверхность ED скольжения логарифмической спирали является касательной к линиям AE и DC в точках E и D, соответственно. На рисунках 2 и 3 показаны подробные диаграммы свободного тела упругой зоны ABE и композитной пассивной зоны Ренкина и зоны лог-спирального сдвига BEDC, соответственно.

2.2. Механизм обрушения
При обрушении предполагается, что основание и нижележащая зона ABE движутся синхронно друг с другом с одинаковой абсолютной скоростью V ₁, составляя угол Φ с линией разрыва AE, чтобы представить условие нормальности для связанного кулоновского материала правила потока.Следовательно, отсутствует диссипация энергии на границе раздела грунт-конструкция. В то время как зона радиального бревно-спирального сдвига BED ограничена бревенчатой кривой ED. Уравнение кривой в полярных координатах ( r , θ ) имеет вид. Центр этой бревенчатой спирали ED находится в точке B, а радиус r ₀ — это длина линии BE, где и ширина основания. Обратите внимание, что в этом механизме мы предположили, что прямая AE касается кривой логарифмической спирали в точке E; следовательно, скачка скорости вдоль BE отсутствует.Зона радиального сдвига BED может рассматриваться как состоящая из последовательности жестких треугольников, как в исследованиях Чена с использованием симметричных механизмов Хилла и Прандтля. Все маленькие треугольники движутся как твердые тела в направлениях, составляющих угол Φ с линией разрыва ED. Скорость каждого маленького треугольника определяется условием, что относительная скорость между треугольниками в контакте имеет направление, которое составляет угол Φ к контактной поверхности.Было показано, что скорость каждого треугольника V равна. Предполагается, что лог-спиральная кривая ED касается прямой DE в точке D; следовательно, скачка скорости вдоль линии BD отсутствует. Наконец, треугольный клин BCD считается жестким, движущимся со скоростью,. Следовательно, определенные таким образом скорости составляют кинематически допустимое поле скоростей. Годограф скорости этого сложного механизма разрушения показан на рисунке 1 (б). После определения поля скорости кинематически допустимого механизма разрушения, выполняемая дополнительная внешняя работа и дополнительная внутренняя диссипация энергии рассчитываются в соответствии с процедурой, описанной в [42].
2.3. Анализ несущей способности
2.3.1. Клин эластичный
Масса клина АВЕ, где.
Если основание клина подвергается гармоническим горизонтальным и вертикальным сейсмическим ускорениям амплитуды и, соответственно, ускорение на любой глубине z и времени t ниже верхней части поверхности можно выразить как
Масса тонкого элемента упругого клина на глубине z равна
. Суммарные горизонтальные и вертикальные силы инерции, действующие в упругой зоне, можно выразить следующим образом:
2.3.2. Пассивная зона Ренкина
Масса клина BCD,
Масса тонкого элемента упругого клина на глубине z ₁ составляет
Ускорение на любой глубине z ₁ и время t ниже верхней части поверхности может быть выражена как
. Полная горизонтальная и вертикальная сила инерции, действующая в пассивной зоне Ренкина, может быть выражена следующим образом:
2.3.3. Зона лог-спирального сдвига
Вес зоны лог-спирального сдвига BDE,
Лог-спиральная зона BDE разделена на « n », количество слоев, что делает угол центра лог-спирали β равным « n ”количество dβ углов, то есть, как показано на рисунке 4.

Масса полосы на и -м срезе лог-спиральной зоны БДЭ, где.
Ускорение на любой глубине z _i и время t любого i -го среза зоны лог-спирального сдвига ниже верхней части поверхности можно выразить как
. Горизонтальная и вертикальная сила инерции, действующая в пределах этого среза –, может быть выражена следующим образом:
Теперь общая горизонтальная и вертикальная сила инерции, действующая на зону сдвига лог-спирали, выражается как
Дополнительные внешние работы, связанные с фундаментом нагрузка P , дополнительная нагрузка q , масса грунтовых клиньев ABE, BCD и BDE и их соответствующие силы инерции равны
Инкрементное рассеяние внутренней энергии вдоль неоднородностей скорости AE и CD и радиальной линии DE равно
Приравняв работу, затрачиваемую внешними нагрузками, к мощности, рассеиваемой внутри, для кинематически допустимого поля скоростей, мы можем получить выражение псевдодинамики u предельная несущая способность неглубокого ленточного фундамента.Классическое уравнение предельной несущей способности неглубокого ленточного фундамента,
После решения вышеуказанных уравнений упрощенная форма коэффициентов несущей способности выглядит следующим образом:
Принято считать, что «единичный коэффициент сейсмической несущей способности» для одновременного сопротивления Удельный вес, надбавка и сплоченность, как и в практической ситуации, будет единичный механизм отказа для одновременного сопротивления удельному весу, надбавке и сплоченности. Итак, получаем
После упрощения уравнений выражение N приведено ниже.
Здесь N — единственный псевдодинамический коэффициент несущей способности неглубокого ленточного основания в условиях сейсмической нагрузки. В этой формулировке коэффициент псевдодинамической несущей способности целевой функции зависит от этих Φ , c , α , β , t / T , k _h, k , H / λ и H / η функций.Для конкретного грунта и сейсмических условий все остальные члены постоянны, за исключением α , β и t / T . Таким образом, оптимизация коэффициента псевдодинамической несущей способности выполняется относительно α , β и t / T с использованием алгоритма HSOS. Преимущество этого алгоритма HSOS заключается в том, что он может улучшить поисковые возможности алгоритма для достижения глобальной оптимизации. Здесь оптимальное значение N представлено как N _γe.Теперь, псевдодинамическая предельная несущая способность,
3. Алгоритм поиска гибридных симбиозных организмов
Алгоритм поиска гибридных симбиозных организмов (HSOS) — это недавно разработанный гибридный алгоритм оптимизации, который используется для решения этой псевдодинамической несущей способности неглубокого ленточного фундамента с минимальной оптимизацией. проблема.
3.1. Алгоритм поиска симбиозных организмов
Алгоритм поиска симбиозных организмов (SOS) — это популяционный итеративный алгоритм глобальной оптимизации для решения задач глобальной оптимизации, предложенный Ченгом и Прайого [33].Этот алгоритм основан на базовой концепции симбиотических отношений между организмами в природе (экосистеме). В экосистеме возникают три типа симбиотических отношений. Это отношения мутуализма, отношения комменсализма и отношения паразитизма. Отношения мутуализма описывают отношения, при которых оба организма получают выгоду от взаимодействия. Отношения комменсализма — это симбиотические отношения между двумя разными организмами, при которых один организм получает выгоду, а другой не подвергается значительному влиянию.В отношениях симбиотического паразитизма один организм получает выгоду, а другой страдает, но не всегда погибает. На основе концепции трех отношений выполняется алгоритм SOS. В алгоритме SOS группа организмов в экосистеме рассматривается как размер популяции решения. Каждый организм аналогичен одному вектору решения, и значение приспособленности каждого организма представляет степень адаптации к желаемой цели. Первоначально набор организмов в экосистеме генерируется случайным образом в пределах области поиска.Новое решение-кандидат генерируется посредством биологического взаимодействия между двумя организмами в экосистеме, которое содержит фазы мутуализма, комменсализма и паразитизма, и процесс взаимодействия продолжается до тех пор, пока не будет удовлетворен критерий завершения. Подробное описание алгоритма SOS можно увидеть в [33].
3.2. Метод простой квадратичной интерполяции (SQI)
В этом разделе обсуждается трехточечная квадратичная интерполяция. С учетом двух организмов и, где и от экосистемы, организм обновляется в соответствии с трехточечной квадратичной интерполяцией [40].Трехточечная приблизительная минимальная точка для организма определяется следующим уравнением: где м = 1, 2, 3,…, D .
SQI предназначен для расширения возможностей поиска всего алгоритма. Здесь f _i, f _j и f _k — это значения приспособленности для организмов i th, j th и k th. , соответственно.
3.3. Алгоритм поиска гибридных симбиозных организмов
При разработке эвристического алгоритма глобальной оптимизации баланс возможностей исследования и эксплуатации играет важную роль [43], где «Исследование — это процесс посещения совершенно новых регионов пространства поиска, в то время как эксплуатация — это процесс посещения тех областей пространства поиска в окрестностях ранее посещенных точек »[43]. Как обсуждалось выше, метод SQI может использоваться для лучшего исследования при выполнении процесса оптимизации.С другой стороны, Ченг и Прайога [33] подробно обсудили возможности лучшего использования SOS для глобальной оптимизации. Чтобы сбалансировать исследовательские возможности SQI и эксплуатационный потенциал SOS, был предложен алгоритм поиска гибридных симбиозных организмов (HSOS). Этот гибридный метод может повысить надежность, а также поисковые возможности алгоритма для достижения глобальной оптимизации. За счет включения SQI в алгоритм SOS разработан алгоритм HSOS, и блок-схема алгоритма HSOS показана на рисунке 5.Алгоритм HSOS может исследовать новую область поиска с помощью алгоритма SOS и использовать информацию о населении с помощью SQI.

Если организм направляется в недопустимую область, то организм отражается обратно в допустимую область, используя следующее уравнение [44]: где соответственно нижняя и верхняя границы i -го организма.
Алгоритмические шаги hsos приведены ниже:
Step 1 . Инициализация экосистемы: инициализируйте параметры алгоритма и организмы экосистемы и оцените значение приспособленности для каждого соответствующего организма.
Шаг 2 . Основной цикл.
Шаг 2.1 . Фаза мутуализма: случайным образом выберите один организм из экосистемы. Организм пересекается с организмом, и затем они пытаются улучшить возможности выживания в экосистеме. Новый организм для каждого из и рассчитывается по следующим уравнениям: где. Здесь BF1 и BF2 называются факторами пользы, значение которых равно 1 или 2. Уровень пользы организма представляет эти факторы, то есть получает ли организм, соответственно, частичную или полную выгоду от взаимодействия.лучший организм в экосистеме. представляет собой характеристику взаимоотношений между организмами и.
Шаг 2.2 . Фаза комменсализма: между взаимодействием организмов и организм получает пользу от организма и пытается улучшить полезное преимущество в экосистеме до более высокой степени адаптации. Новый организм определяется следующим уравнением: где i ≠ j и является лучшим организмом в экосистеме.
Шаг 2.3 . Фаза паразитизма: путем дублирования случайно выбранных размеров организма создается искусственный паразит (Parasite_Vector). Из экосистемы случайным образом выбирается другой организм, который рассматривается как хозяин Parasite_Vector. Если значение целевой функции Parasite_Vector лучше, чем у организма, он может убить организм и занять свое положение в экосистеме. Если значение целевой функции лучше, чем Parasite_Vector, будет сопротивление паразиту, и Parasite_Vector не сможет находиться в этой экосистеме.
Шаг 2.4 . Простая квадратичная интерполяция: два организма и ( j k) выбираются случайным образом из экосистемы, а затем организм обновляется квадратичной интерполяцией, проходящей через эти три организма, что может быть выражено как (40).
Шаг 3 . Если критерии остановки не удовлетворены для перехода к шагу 2, то он будет продолжаться до тех пор, пока не будет получено наилучшее значение целевой функции.
4. Обсуждение результатов, полученных с помощью алгоритма HSOS
Коэффициент псевдодинамической несущей способности ( N _γe) был оптимизирован с использованием алгоритма HSOS относительно α , β и t / T переменных.Алгоритм был выполнен с использованием 1000 оценок пригодности, 30 независимых прогонов и 50 экологических размеров. Среди этих 30 результатов получен лучший результат. Этот оптимизированный коэффициент несущей способности одиночной сейсмической нагрузки ( N _γe) представлен в таблицах 1 и 2 для статических и сейсмических условий ( k _h = 0,1, 0,2 и 0,3) соответственно, что может быть используется саперами в сейсмоопасных районах для одновременного сопротивления удельному весу, дополнительной нагрузке и сцеплению.
25 157,48 157,48
Φ 2 c / γB ₀ D _f/9 f /9 0,5 0,75 1
20 ° 0 8,349 11.756 15.087 18.377 18.377 11.175 14.488 17.769 21.029
0.5 13.886 17.155 20.407 23.649 30407 23.649 30407
59.177
0,25 35.903 45.497 54.975 64.391
0,5 41.263 50.771 60.189 69,557
40 ° 0 144,24 178,37 211,78 244,89
0,25 0,25 157,48 203,94 237,1 270,1
11,32398 0 0001 ₀₈25 29407 0 109407 = 0,3 ₀₈ 24,684 0 43407
9278
0
0.1
Φ 2 c / γB ₀ k = 0 k = k _{k _{_{k = k _h}}}
D _f/ B ₀
0,25 0,5 04075 1 0,25 0,5 0,75 1 0,25 0,5 0,75 1
11,172 13,753 5,882 8,538 11,128 13,687 5,878 8,51 11,079 13,614
0,25 9040.589 11,17 13,73 16,277 8,69 11,247 13,782 16,303 8,797 11,323 13,832 13,832 13,832 18.754 11.331 13.851 16.359 18.865 11.523 14.015 16.502 18.98
29,575 37,021 44,385 22,107 29,638 37,028 44,331 22,223 29,691 37,07 48,996 27,128 34,529 41,834 49,081 27,415 34,739 41,979 49,169
0.5 31,59 38,965 46,287 53,564 32,016 39,325 46,573 53,793 46407 101,41 127,17 152,55 177,72 102,32 127,86 153,02 177,89 103,17 128.49 153,41 178,11
0,25 112,36 137,9 163,11 188,16 113,51 138,82 163,85 188,69 114,74 139,83 164,61 189,16
0,5 123,12 148,5 173,67 198,58 124,63 149,79 174,65 199.42 126,15 151,03 175,72 200,21
k _{h 0001} k = 0 k = k _h/2 k = k _{8 90} D _f/ B ₀
0.25 0,5 0,75 1 0,25 0,5 0,75 1 0,25 0,5 0,75 1
9040 3,627 5,554 7,437 9,299 3,495 5,257 7,019 8,781 3,45 5,049 6,644 8,24 6,644 8,24 6,254 8,093 9,926 11,754 6,276 8,01 9,739 11,464 6,345 7,94 9,5352 7,94 12.312 14.129 8.889 10.605 12.321 14.036 9.201 10.801 12.394 13.987
856 20,524 26,077 31,56 14,451 19,881 25,193 30,44 13,88 19,024 35.606 19.026 24.314 29.539 34.734 18.803 23.785 28.716 33.621
0.5 23,312 28,779 34,201 39,615 23,416 28,634 33,811 38,98 23,505 68,468 87,465 106,13 124,61 67,336 85,521 103,4 121,14 65,74 82.948 99,846 116,59
0,25 77,438 96,227 114,79 133,22 76,783 94,766
0,5 86,315 104,98 123,41 141,79 86,076 103,87 121,54 139.08 85,49 102,38 119,02 135,61
k _{h 08} = 0,3 k = 0 k = k _h/2 k = k _{8 90} D _f/ B ₀
0.25 0,5 0,75 1 0,25 0,5 0,75 1 0,25 0,5 0,75 1
9040 2,843 4,058 5,268 6,471 4,291 5,476 6,642 7,792 — — — — 25 5,178 6,389 7,592 8,794 9,036 10,181 11,325 12,468 — — — 9.915 11.118 13.713 14.848 15.984 17.119 — — — —
13,312 17,24 21,118 8,356 11,737 15,116 18,496 8,15 10,853 13,557 12,336 15,716 19,085 22,433 12,366 15,074 17,783 20,492
0.5 16.736 20.57 24.389 28.195 16.285 19.633 22.96 26.286 16.541 19.2558 44.498 58.106 71.465 84.714 40.605 52.714 64.622 76.375 35 45.195 55.199 65.068
0.25 51.859 65.283 78.574 91.7 48.428 60.359 72.112
0,5 59 72,396 85,56 98,686 56,083 67,85 79,556 91,165 51.543 61.416 71.164 80.912
4.1. Параметрическое исследование
В этом разделе были представлены краткое параметрическое исследование и сравнительное исследование. Влияние угла трения грунта ( Φ ), фактора глубины ( D _f/ B ₀), коэффициента сцепления (2 c / γB ₀) и сейсмических ускорений ( k _h и k ) от нормированного понижающего коэффициента ( N _γe/ N _γs).Нормализованный понижающий коэффициент ( N _γe/ N _γs) представляет собой соотношение оптимизированных коэффициентов сейсмической и статической несущей способности. Варианты параметров следующие: Φ = 20 °, 30 ° и 40 °; k _h = 0,1, 0,2 и 0,3; k = 0, k _h/2 и k _h; 2 c / γB ₀ = 0, 0.25 и 0,5; и D _f/ B ₀ = 0,25, 0,75, 0,5 и 1. В этом разделе также обсуждается подробное сравнительное исследование с другими доступными предыдущими исследованиями.
4.1.1. Влияние на N
_γe / N _γs из-за изменения Φ
На рисунке 6 показаны изменения нормированного коэффициента уменьшения ( N _γe/ N _γs) по отношению к горизонтальному сейсмическому ускорению ( k _h) при разных углах трения с грунтом ( Φ = 20 °, 30 ° и 40 °) при 2 c / γB ₀ = 0.25, D _f = 0,5 и k = k _h/2. Видно, что нормализованный коэффициент уменьшения ( N _γe/ N _γs) увеличивается с увеличением угла трения грунта ( Φ ). Из-за увеличения Φ внутреннее сопротивление частиц грунта будет увеличиваться, что напоминает тот факт, что имеет место увеличение коэффициента сейсмической несущей способности.

4.1.2. Влияние на N
_γe / N _γs из-за изменения 2c / γB ₀
На рисунке 7 показаны изменения нормированного коэффициента редукции ( N _γe/ N _γs) относительно сейсмического ускорения ( k _h) при различных коэффициентах сцепления (2 c / γB ₀ = 0, 0,25 и 0,5) при Φ = 30 °, D _f/ B ₀ = 0.5, и k = k _h/2. Видно, что нормализованный коэффициент редукции ( N _γe/ N _γs) увеличивается с увеличением коэффициента когезии (2 c / γB ₀). Из-за увеличения сцепления коэффициент сейсмической несущей способности будет увеличиваться, поскольку увеличение сцепления вызывает увеличение межмолекулярного притяжения между частицами грунта, что обеспечивает большее сопротивление разрушению фундамента при сдвиге.

4.1.3. Влияние на N
_γe / N _γs из-за изменения D _f / B ₀
На рисунке 8 показаны изменения нормированного коэффициента редукции ( N _γe/ N _γs) относительно сейсмического ускорения ( k _h) для различных факторов глубины ( D _f/ B ₀ = 0,25, 0.5, и 1) при Φ = 30 °, 2 c / γB ₀ = 0,25 и k = k _h/2. Видно, что нормализованный коэффициент редукции ( N _γe/ N _γs) увеличивается с увеличением коэффициента глубины ( D _f/ B ₀). Из-за увеличения коэффициента глубины ( D _f/ B ₀) увеличивается дополнительный вес, что увеличивает пассивное сопротивление и, следовательно, увеличивает коэффициент сейсмической несущей способности.

4.1.4. Влияние на N
_γe / N _γs из-за изменения сейсмических ускорений (k _h и k _v)
Из рисунков 6–9 видно, что нормализованный коэффициент уменьшения ( N _γe/ N _γs) уменьшается вместе с увеличением горизонтального сейсмического ускорения ( k _h). На рисунке 9 показаны изменения нормированного коэффициента уменьшения ( N _γe/ N _γs) по отношению к сейсмическому ускорению ( k _h) при различных вертикальных сейсмических ускорениях ( k = 0, k _h/2 и k _h) для Φ = 30 °, D _f = 0.5 и 2 c / γB ₀ = 0,25. Видно, что нормализованный коэффициент уменьшения ( N _γe/ N _γs) также уменьшается с увеличением вертикального сейсмического ускорения ( k ). Из-за увеличения сейсмического ускорения и из-за внезапного движения различных волн возмущение частиц грунта увеличивается, что позволяет большему количеству грунта участвовать в вибрации и, следовательно, снижает его сопротивление несущей способности.

4.1.5. Сравнение результата
Здесь проводится подробное сравнительное исследование настоящего анализа с предыдущими исследованиями аналогичного типа работ с различными подходами. На рисунке 10 и в таблице 3 показано сравнение коэффициента псевдодинамической несущей способности, полученного в результате настоящего анализа, с предыдущими сейсмическими анализами в отношении различных сейсмических ускорений ( k _h = 0,1, 0,2 и 0,3) для Φ = 30 °.Видно, что для более низкого значения сейсмических ускорений здесь, на Рисунке 10, k _h = 0,2, значения, полученные из настоящего исследования, меньше значений, полученных из Soubra [10] (M1 и M2 ) [17]. Но когда горизонтальное сейсмическое ускорение увеличивается с 0,2, коэффициент несущей способности также постепенно увеличивается, и при k _h = 0,3 настоящий анализ обеспечивает большую ценность по сравнению со всеми сравниваемыми методами.При k _h = 0,1, примерно на 7,5%, 24% и 29% уменьшается коэффициент N _γe, а при k _h = 0,2, примерно на 2%, 15 %, и на 12% снижение коэффициента N _γe по сравнению с таковым в Soubra [10] (M1 и M2) и Ghosh [17] соответственно. Но при k _h = 0,3 он увеличивается примерно на 26%, 16% и 48% соответственно по сравнению с соответствующими анализами.

]
k _h Настоящее исследование Ghosh [17] Budhu и Aloudh Karni 9058 [7] Soubra [10]
k = k _h/2 k = k _h 07
08 900 = k _h/2
k = k _h k = k _h/2 90 = k _h k = k _h/2 k = к _ч M1 M2
0.1 14,43 14,23 20,39 20,04 10,21 9,46 8,4 7,76 15,6 18,9 15,6 18,9
18,9 3,81 2,86 2,85 2 8,9 10,3
0,3 5,68 5,67 3,85 2,35 1.21 0,56 0,98 0,29 4,5 4,9
Результаты производительности, то есть псевдодинамические коэффициенты оптимизации несущей способности, получены с помощью другого алгоритма метадинамической оптимизации несущей способности. алгоритмы. В таблице 4 показаны результаты производительности, полученные алгоритмами DE [45], PSO [46], ABC [47], HS [48], BSA [49], ABSA [50], SOS [33] и HSOS [39] при здесь сравниваются разные условия.Из этой таблицы видно, что результат производительности, то есть коэффициент псевдодинамической несущей способности ( N _γe), полученный с помощью этого алгоритма HSOS, меньше, чем у других сравниваемых алгоритмов в различных грунтовых и сейсмических условиях. Из приведенных выше исследований можно сказать, что алгоритм HSOS может удовлетворительно использоваться для оценки сейсмической несущей способности мелкого ленточного фундамента, предлагаемого здесь.
1 94,768 94,768 164071 33407 33407 33.931
Φ S _h DE PSO ABC ABS ABC ABC HSOS
(а) 2 в / γB ₀ = 0.25, D _f/ B ₀ = 0,5 и k = k _h/2
20 ° 0,1 11,771 11,255 11,62 11,25 11,284 11,248 11,247
0,2 8,714 8,524 8407 8,524 8,1151 8,02 8,01
30 ° 0,1 34,681 34,854 34,535 34.942 24,514 24,641 24,319 24,43 24,319 24,361 24,32 24,314
138,90 139,12 138,85 139,54 138,83 138,99 138,9 138,82
0,2 94,768 94,768 94,77 94,766
(б) 2 c / γB ₀ = 0,5, D _f/ B _{. 075, и k = k _h/2}
20 ° 0,1 16,46 16,363 16,359 16,512 16,359
0,2 12,53 12,325 12,581 12,524 12,33 12,812 12,324 12,321
46.91 46.579 46.942 46.76 46.59 46.751 46.575 46.573
0.2 33,816 33,811
40 ° 0,1 174,76 174,68 174,691 174.93 174,67 174,81 174,69 174,65
0,2 121,69 121,59 121,61 121,59 121,58 121,561 121,58 121,54
5. Численный анализ
Численное моделирование динамического анализа неглубокого ленточного фундамента выполняется с использованием программного обеспечения конечных элементов PLAXIS 2D (v-8.6), который оснащен функциями для работы с различными аспектами сложных конструкций и изучения эффекта взаимодействия грунта и конструкции. Помимо статических нагрузок, динамический модуль PLAXIS также предоставляет мощный инструмент для моделирования динамической реакции грунтовой конструкции во время землетрясения.
5.1. Численное моделирование
Подготавливается двухмерная геометрическая модель, которая должна состоять из точек, линий и других компонентов на плоскости x — y .Генератор сетки PLAXIS на основе входных данных геометрической модели автоматически выполняет создание сетки на уровне элемента. Неглубокий ленточный фундамент был смоделирован как плоская деформация, и 15 треугольных элементов с перекосом используются для моделирования грунта фундамента. Протяженность сетки была взята 100 м в ширину и 30 м в глубину, так как силы землетрясения не могут повлиять на вертикальные границы. Стандартные границы землетрясений применяются для условий нагрузки землетрясениями с использованием файлов SMC, а затем создается сетка.Кластерное измельчение сетки следует для получения точной сетки среднего размера. Небольшая модель HS использовалась для учета динамических свойств грунта в образцах грунта. Два разных образца грунта были использованы для анализа мелкой ленточной опоры в условиях сейсмической нагрузки, как показано в таблице 5. Равномерно распределенная нагрузка 100 кН / м, приложенная к секции фундамента вместе с различными дополнительными нагрузками для представления нагрузки, исходящей от надстройки. анализируется в этой статье, как показано на рисунке 11.Начальные напряжения возникают после отключения прибора для определения начального давления поровой воды.
9,2 Расчет
На этапе расчета используются три этапа, на первом этапе выполняются расчеты для пластического анализа, в котором активируются приложенная вертикальная нагрузка и вес грунта. На втором этапе производятся расчеты для динамического анализа, в который данные о землетрясениях включаются в виде файла SMS.И на последнем этапе FOS определяется методом восстановления c-Φ . Данные землетрясения в Сальвадоре 2001 г. (моментная магнитуда) представлены в качестве входных данных для динамических расчетов в виде файла SMC, как показано на Рисунке 12. Получены вертикальная осадка фундамента и соответствующий коэффициент безопасности для каждого условия, полученные в результате численного моделирования. На рисунках 13 и 14 показаны деформированная сетка и контур вертикального смещения, соответственно, после поэтапных расчетов.

5.3. Численное подтверждение
Модель конечных элементов неглубокого ленточного фундамента, внедренного в грунт c-Φ , анализируется в PLAXIS-8.6v для проверки аналитического решения. Результаты, полученные в результате этого аналитического анализа, сравниваются с численными решениями для подтверждения анализа. Сначала выполняется аналитический расчет осадки фундамента с использованием двух классических уравнений, таких как уравнение сейсмической осадки
Ричардса и др. [12]: где V — пиковая скорость расчетного землетрясения (м / сек), — это коэффициент ускорения для расчетного землетрясения и ускорение свободного падения, а значение α _AE зависит от Φ и критического ускорения k _h ^∗.
Уравнение немедленной осадки Терзаги [2]: где q _n — чистое давление на фундамент, ν — коэффициент Пуассона, E — модуль Юнга грунта и I _f — фактор влияния на мелководный ленточный фундамент. Здесь Q _ult — это предельная псевдодинамическая несущая способность, которая получается из (39).
Динамические свойства грунта, полученные при численном моделировании [Plaxis-8.6v] используются в аналитической формулировке для проверки. Результаты, полученные в результате аналитического решения и численного моделирования, представлены в таблице 6. Были проанализированы два различных типа моделей почвы. Осадка неглубокого фундамента для соответствующей модели грунта рассчитывается с использованием (41) и (42). Расчетные значения, полученные из конечно-элементной модели в PLAXIS, также представлены в таблице. Видно, что осадка, полученная из аналитического решения, немного ниже по сравнению с осадкой, полученной из PLAXIS-8.6v, как и при аналитическом расчете расчетов, учитывается только первоначальный расчет. Таким образом, формулировка псевдодинамической несущей способности хорошо обоснована после численной проверки.
1.00 E + 4
Образец γ (кПа) c (кПа) Φ
8 50
^ref (кПа) E _oed ^ref (кПа) E _ur ^ref (кПа) m кПа) γ _0.7
S1 20,9 0,5 32 2 0,2 1,00 E + 4 9 1.00 E + 4 9 1.00 E000 4 0,5 1,00 E + 5 1,00 E -4
S2 19,9 0,2 28 0 0,2 3,75 E + 4 0,5 1,30 E + 5 1,25 E — 4

22 906 Аналитическое решение v мм
Образцы грунта Фактор глубины ( D _f/ B ₀) Численное решение Richards et al.[12] Текущий анализ Terzaghi [2]
FOS Расчетный (мм) Расчетный (мм) N _γe
Образец 1 0 1,12 49,57 0,02 127 41 48,97
0,25 1,95 42,814 18,27 53 36,01
0,5 2,71 41,47 0,24 10,65 68 33,07 75 30,61
Образец 2 0 1,03 47,45 0,01 255 37 6
0,25 1,59 40,99 0,1 25,58 49 31,08
0,5 2,14 38,22 2,14 38,22 2,14 38,22 1 2,61 34,47 0,25 10,23 72 27,33
6.Заключение
Используя псевдодинамический подход, влияние поперечной волны и скоростей первичной волны, проходящей через слой почвы, а также время и разность фаз, а также горизонтальные и вертикальные сейсмические ускорения используются для оценки сейсмической несущей способности неглубокого ленточного фундамента. . Предлагается математическая формулировка одновременного сопротивления удельного веса, дополнительной нагрузки и сцепления с использованием метода анализа верхнего предела. Композитный механизм разрушения, который включает в себя как строгальную, так и бревенчатую зону, рассматривается здесь для разработки этой математической модели для неглубокого ленточного основания, опирающегося на грунт c-Φ .Для решения этой проблемы используется алгоритм HSOS. Преимущество этого алгоритма HSOS состоит в том, что он может улучшить поисковые возможности алгоритма для достижения глобального оптимума. Из сравнения результаты, полученные с помощью алгоритма HSOS с другими стандартными алгоритмами, показывают приемлемость результатов во всех почвенных и сейсмических условиях. Следовательно, с использованием алгоритма HSOS коэффициент сейсмической несущей способности представлен в табличной форме. Численное моделирование мелководных ленточных фундаментов также анализируется с помощью PLAXIS-8.Программное обеспечение 6v для проверки аналитического решения. Отмечено, что результаты, полученные в результате этого аналитического анализа, хорошо подтверждаются численными решениями. Влияние различных параметров, таких как угол трения грунта ( Φ ), сейсмические ускорения ( k _h и k ), коэффициент сцепления (2 c / γB ₀) , и фактор глубины ( D _f/ B ₀).Видно, что коэффициент псевдодинамической несущей способности ( N _γe) увеличивается с увеличением Φ , 2 c / γB ₀ и D _f/ B ₀, но уменьшается с увеличением горизонтальных и вертикальных сейсмических ускорений ( k _h и k ). Значения, полученные в результате настоящего анализа, тщательно сравниваются с доступным псевдостатическим анализом, а также значениями псевдодинамического анализа, и видно, что значения, полученные из настоящего исследования, достаточно сопоставимы.Используя значения, представленные в таблицах 1 и 2, можно оценить предельную несущую способность фундамента в условиях сейсмической нагрузки.
Номенклатура
Связность почвы Глубина2: горизонтальное ускорение Статическая несущая способность 9040 9407 9402 9 с : Угол, составляющий бревенчато-спиральная часть в бревенчато-спиральном механизме
2 c / γB ₀: Фактор сцепления
B ₀: Ширина подошвы
D _f: Глубина основания ниже поверхности земли
D _f/ B _{0 2}
: Ускорение свободного падения
G : Модуль сдвига грунта
k _h, k
N _c, N _q, N _γ: Коэффициенты несущей способности
N _γe: Оптимизированный коэффициент несущей способности для одиночных сейсмических воздействий
N _{γs Коэффициент оптимальной несущей способности}:
N _γe/ N _γs: Нормализованный коэффициент понижения
PL: Равномерно распределенная нагрузка на колонну
r ₀, r : Начальный и конечный радиусы лог-спиральной зоны (т.е.e., BE и BD) соответственно
t : Время вибрации
T : Период бокового сотрясения
V ₁ ₂ и В _θ: Абсолютная и относительная скорости, соответственно
В _p: Скорость первичной волны
Скорость поперечной волны
α ₁, α ₂: Углы основания треугольной упругой зоны под фундаментом
β :
γ : Удельный вес грунтовой среды
9000 7 λ , η : Постоянная Ламе
υ : Коэффициент Пуассона почвенной среды
Φ : Угол внутреннего трения почвы ω : Угловая частота
SOS: Поиск организмов-симбиозов
SQI: Простая квадратичная интерполяция
HSOS: Поиск организмов-симбиозов.
Конфликт интересов
Авторы заявляют об отсутствии конфликта интересов в отношении публикации этой статьи.
Осадка мелководных опор | Команда инженеров
Неглубокий фундамент на грунте может быть выполнен для индивидуальной нагрузки (например, изолированной) или для поддержки нескольких нагрузок (например, полосы, плот или мат). Почва должна быть способна выдерживать нагрузку равномерно под опорой. Нагрузка на опору передается на почву под ней.Глубина под опорой, которая подвергается давлению от нагрузки на опору, зависит от геометрии опоры и ее размеров. Например, для фундамента квадрат примерно 90% нагрузки передается на грунт ниже основания на глубине, примерно в 2 раза превышающей ширину основания. Таким образом, более широкая квадратная опора передает нагрузку на большую глубину. Для длинного / ленточного фундамента нагрузка переносится намного глубже, чем для квадратного фундамента, т.е.е. примерно в 7 раз больше ширины основания.
Нагрузка передается на грунт ниже основания, а также в сторону. Как показывает практика, нагрузка на опору распространяется на почву в соотношении 1: 1, распространяясь вниз и наружу от краев опоры.
Нагруженное основание может осесть из-за сжатия и / или уплотнения почвы под ним. Уплотнение — это термин, используемый, когда почва сжимается, а вода со временем выдавливается. Уплотнение глинистой или илистой почвы может происходить в течение десятилетия и более.Сжатие сыпучих грунтов тоже происходит, но в основном во время строительства.
Почва обычно неоднородна или изменчива из-за различий в составе и плотности. Природный грунт может быть слоями или карманами разного состава. Например, в NH у нас есть глинистые глины и илы, образованные историческими ледниковыми водами, которые стекали с холма с тающих ледников. В более теплые месяцы было больше таяния и более высоких потоков, которые откладывали илы. В более прохладные месяцы (не замерзая) плавление было меньше и потоки, которые откладывали глины, были ниже.
Для оценки инженерной емкости грунта под предлагаемым основанием недостаточно видеть грунт на поверхности. Это причина того, что геологоразведочные работы являются хорошей практикой перед проектированием и строительством здания. Что касается коммерческой недвижимости, то Международные строительные нормы и правила 2015 года требуют проведения геотехнических исследований в соответствии с разделом 1803. Опоры вашего здания оседают чрезмерно или неравномерно? Позвоните нам, чтобы узнать, нужен ли ремонт, и если да, то каков подходящий ремонт.
Понимание фундамента — что вам нужно знать, чтобы сохранить конструктивную прочность вашего здания
Целостность и долговечность любой построенной конструкции начинается с нуля, поэтому часто говорят, что здание настолько хорошо, насколько хорош фундамент, на котором оно построено. Однако для разных зданий используются разные типы фундаментов, что обычно определяется геологическими факторами участка, типом здания и эпохой, в которую оно было построено. Важно отметить, что тип фундамента повлияет на выбранный подход к восстановлению, если устойчивость конструкции когда-либо будет нарушена.
Фундамент — это больше, чем просто прочная основа, на которой стоит здание. Они являются жизненно важным элементом конструкции, который несет несущую конструкцию и распределение веса стен, колонн и других структурных элементов здания.
Факторы, влияющие на то, какой тип фундамента лучше всего подходит для участка, многочисленны. Это может включать вес или масштаб здания, требования к дренажу и уровень грунтовых вод, топографию площадки, включая уклон площадки, бюджет строительства, тип доступных строительных материалов, состав почвы (геологию), местный климат, местные ветровые условия и сейсмические соображения.
Почва вызывает особую озабоченность, поскольку фундамент должен соответствовать своему назначению и адаптироваться к условиям площадки, которые могут варьироваться от стабильной, нереактивной породы без движения грунта на основе влажности до участков с высокой реакционной способностью глины, на которых наблюдается значительное движение грунта после изменений. в уровнях влажности. Некоторые участки могут находиться в очень желательных районах с неприемлемыми возможностями для недвижимости, но представляют собой сложные грунтовые условия, здание с большей вероятностью будет подвержено влиянию таких факторов, как условия влажности, реактивные почвы, оползни, провалы и пустоты.
Фонд 101
Независимо от того, строите ли вы, ремонтируете или ремонтируете собственность, понимание различных типов фундамента поможет определить лучший путь вперед. Фундаменты в целом классифицируются как «мелкие» или «глубокие» и различаются по глубине под поверхностью земли. Неглубокие фундаменты размещаются ближе к поверхности и подходят для стабильных условий, когда движение грунта менее вероятно, в то время как фундаменты глубокого заложения рекомендуются для конструкций, которые возводятся на площадках с реактивными грунтовыми условиями.Более глубокие фундаменты смягчают влияние сезонных колебаний влажности и вторжения корней деревьев.
Фундамент с вафельной плиткой , пожалуй, самый распространенный в современных зданиях и недорогой тип фундамента, поскольку фундамент требует минимальных земляных работ. Вафельные плиты, также известные как вафельные стручки, представляют собой систему железобетонных оснований и плит, созданную из бетона, который заливается вокруг полистирольных форм, лежащих на поверхности почвы.
Плотный фундамент — это тип фундамента неглубокого заложения в семействе плит перекрытий.Обычно используются в качестве фундамента для новых домов и пристроек, плотные фундаменты применяются как прочное непрерывное основание по всему зданию. Они помогают равномерно распределять вес, воспринимаемый стенами и колоннами, позволяя поддерживать нагрузки на краевые и внутренние балки. Глубина и расстояние между балками определяется реактивностью грунта, типом конструкции и степенью сочленения ограждающей конструкции. Фундаменты на плотах предпочтительнее в районах, где почва очень чувствительна к изменениям влажности из-за климата и состава.
Ленточный фундамент, или ленточный фундамент, образуют непрерывную линейную опорную линию под стенами. Ленточные опоры укладываются в неглубокую траншею и укрепляются сталью. Эти опоры популярны в Австралии и предпочтительны для легких нагрузок, таких как внутренние или внешние стены жилых домов. Материал ленточного фундамента обычно определяется конструкцией времени. До конца 1800-х годов большинство ленточных фундаментов были из камня.Камень мог быть обработанным блоком или натуральным камнем. С конца 1800-х до начала 1900-х годов преобладающим типом ленточных фундаментов был кирпич. С увеличением доступности товарного бетона бетонные ленточные фундаменты заменили кирпичные ленточные фундаменты 1930-х годов. Конструкции ленточного фундамента используются в сочетании с пеньковыми опорами для внутренней несущей способности.
Пни , называемые в Новой Зеландии свайным основанием, являются простейшими и наиболее известными системами, используемыми для вертикальной опоры и передачи нагрузок здания на фундамент.Пни используются для поддержки домов с деревянным каркасом, для которых они обычно наиболее рентабельны. Пни изготавливаются из дерева, бетона или стали и должны иметь бетонную или деревянную опору под основанием пня.
Свайный фундамент — это тип глубокого фундамента, который состоит из столбов или «свай», которые обеспечивают опору для здания, будучи помещенными глубоко в землю. Свайные фундаменты предпочтительнее, когда грунтовые условия у поверхности слишком мягкие или реактивные.Такие почвенные условия могут вызвать смещение нагрузок, что сделает плиты и другие мелкие фундаменты менее эффективными. Однако свайные фундаменты могут предотвратить неравномерную осадку фундаментов, перенося вес здания через его колонны на более жесткие и глубокие слои почвы.
Восстановление
Фундаменты часто подвержены влиянию окружающих грунтовых условий, которые могут измениться из-за изменения климата, незначительной сейсмической активности или влияния города, такого как земляные работы, прокладка водопровода и туннелей.Со временем фундаментам может потребоваться техническое обслуживание, чтобы преодолеть эти факторы и продолжить выполнение своих проектных функций. В таких случаях Mainmark может предоставить рекомендации и решения, чтобы помочь восстановить фундамент для повышения эффективности конструкции. Например, компания Mainmark помогла историческому зданию в Сиднее увеличить несущую способность фундамента с 140 кПа до 200 кПа, используя раствор для инъекций смолы Teretek®, который улучшил и укрепил почвы, предотвращая риск оседания в будущем.В Новой Зеландии компания Mainmark использовала Terefirm® Resin Injection для укрепления грунта и повторного выравнивания фундамента под Northwood Supa Centa в Крайстчерче после того, как в торговом центре произошли деформации грунта, вызванные разжижением после землетрясений в Крайстчерче в 2010 и 2011 годах.
Понимание характеристик различных типов фундаментов поможет вам гарантировать, что ваше здание, независимо от его возраста, местоположения или условий на месте, выдержит испытание временем.
Кудренко Макс — технический директор
Макс Кудренко — технический менеджер (Vic / Tas) в Mainmark Ground Engineering. Макс — инженер-строитель, имеющий опыт работы с различными цементными растворами, смолами и другими цементными геотехническими технологиями и технологиями улучшения грунта в жилом, коммерческом, газовом / нефтяном и гражданском секторах. Он успешно руководил проектами в Австралии, Новой Зеландии и Японии.
ТЕХНИЧЕСКИЙ ОТЧЕТ 2
ФОНД
Введение
Фонды оказывают поддержку конструкции, передавая свою нагрузку слоям почвы или скальные породы, обладающие достаточной несущей способностью и подходящие характеристики поселения для их поддержки.
Существует очень широкий выбор типы фундаментов, подходящие для различных применений, в зависимости от такие соображения, как:
Характер нагрузки, требующей поддержки.
Условия грунта.
Наличие воды.
Космос.
Доступность.
Чувствительность к шуму и вибрации.
В очень широком смысле фонды могут быть классифицированными как фундаменты мелкого заложения или фундаменты глубокого заложения.
Фундаменты мелкого заложения обычно используются там, где нагрузки, создаваемые конструкцией, невелики по сравнению с опорой емкость поверхностных грунтов.
Глубокие фундаменты необходимы там, где подшипник емкость поверхностных грунтов недостаточна для поддержки нагрузки, создаваемые конструкцией, и поэтому эти нагрузки должны быть переносится на более глубокие слои с более высокой несущей способностью.
Виды фундаментов глубокого заложения
1. Ленточный фундамент (или опоры)
Ленточный фундамент — это разновидность неглубокий фундамент, который используется для обеспечения сплошного, ровного (а иногда и ступенчатая) полоса поддержки линейной конструкции, такой как стена или близко расположенные ряды колонн, построенных по центру над ними.
Ленточный фундамент можно использовать для большинство грунтов, но наиболее подходят для почв с относительно хорошим несущая способность. Они особенно подходят для легких структурных нагрузок. такие, как те, которые можно найти во многих жилых домах низкой и средней этажности, где можно использовать бетонные ленточные фундаменты. В других ситуациях усиленный может потребоваться бетон.
Как правило, размер и положение ленточный фундамент обычно зависит от общей ширины стены. Глубина а традиционный ленточный фундамент обычно равен или больше общего ширина стены, а ширина фундамента обычно в три раза больше ширины поддерживаемая стена.В результате нагрузка передается под углом 45 ° от стены. основание к почве.
Нижняя сторона ленточного фундамента должен быть достаточно глубоким, чтобы избежать воздействия мороза; например не менее 450 мм если они не опираются на скалу, и не менее 1 м на глинах с высокой усадкой.
Глубокие ленточные фундаменты могут быть необходимо там, где более глубокая почва с подходящей несущей способностью.
Фундаменты с широкими лентами могут быть требуется там, где почва мягкая или имеет низкую несущую способность, чтобы разложить нагрузка на большую площадь.Для фундамента с широкими лентами обычно требуется армирование.
2. Подушечки фундамента
Падовые основания обычно неглубокий фундамент, но может быть и глубокий в зависимости от грунтовых условий. Они представляют собой форму развернутого фундамента, образованного прямоугольными, квадратными, а иногда и круглые бетонные «подушки», которые выдерживают локализованные одноточечные нагрузки, такие как несущие колонны, группы колонн или каркасные конструкции. Тогда эта нагрузка разложите подушкой до несущего слоя почвы или камня ниже.Падовые основания также может использоваться для опоры наземных балок.
Они, как правило, имеют форму толщины, но иногда верхняя грань может быть наклонной или ступенчатой. Их план форма будет зависеть от характера приложенной нагрузки и допустимой опоры емкость слоев ниже. Их толщина должна быть достаточной для распределения нагрузка по форме в плане. Обычно они усилены на всех, кроме самые маленькие конструкции с армированием, позволяющим воспринимать более высокие нагрузки и строительство более мелких площадок, требующих меньшего количества земляных работ и использования менее конкретный.
Устройство подушек фундаментов будет варьироваться в зависимости от характера конструкции, которую они поддерживают, прилагаемые нагрузки, допустимая несущая способность нижних слоев и пространства доступно на сайте. Они могут быть:
а. Простой бетон
Фундаменты с гладкой бетонной подушкой, не использовать арматуру — экономичное решение, но только там, где применяется нагрузка будет относительно легкой. Их также можно назвать опорами. В общее правило — глубина подушки должна быть равна расстоянию от гранью вертикального элемента к краю площадки с двух сторон.
Фундаменты можно выбрать как они не требуют значительных раскопок и обычно подходят там, где несущая способность грунта достаточна на относительно небольших глубинах. Тем не мение, они могут быть большими в плане и могут быть неэффективными против дифференциала осадки, подъемные силы или силы ветра.
Пример простого бетонного фундамента.

г. Усиленный бетон
Добавление армирования позволяет для относительно широких, но неглубоких подушек.Чтобы сделать арматурный каркас легче построить и разместить, подушки имеют тенденцию быть сконструированы как площадь квадратного плана. Железобетонное основание рассчитано на перекрытие в одну направлением, с продольными внизу основными стержнями.
Где ширина основания ограничены или там, где есть эксцентричная / наклонная нагрузка, прямоугольные колодки могут быть спроектированным.

На участке построен железобетонный фундамент.

г. Комбинированный столбчатый фундамент
Здесь два фундамента объединены в более длинную и могут использоваться там, где внешняя колонна близка к границе участка или существующей стене.Цель состоит в том, чтобы балансирующий эффект внутренней колонны могут быть включены. Форма в плане обычно прямоугольник.
Сборный столбчатый фундамент на участке.

г. Подушечка непрерывная
Здесь основание подушек объединены вместе как единый длинный конструктивный элемент. Часто это случай, когда колодки и опоры, которые они поддерживают, расположены близко друг к другу. К увеличивая арматуру между колодками, можно сопротивление и продольная жесткость могут быть улучшены.
e. Колодка и фундаментная балка
Это похоже на сплошную площадку но отличается тем, что изолированные площадки меньшего размера соединяются заземляющими балками. Этот способствует повышению жесткости конструкции.
Прокладка фундамента и фундаментная балка для котла на проекте ТЭЦ 55 МВт.

3. Плот-фундамент
Фундаменты на плотах (иногда называемые в качестве фундаментов плотов или матов) образованы железобетонными плитами равномерной толщины (обычно от 150 мм до 300 мм), покрывающей большую площадь, часто всю площадь здания.Они распределяют нагрузку, создаваемую рядом колонны или стены над площадью фундамента и могут считаться «плавающими» на земле, как плот плывет по воде.
Они подходят где:
Площадь пола небольшая, а структурные нагрузки низкие, например, в одно- или двухэтажном домостроении.
Требуется подвал.
Состояние грунта плохое и ленточный или подушечный фундамент потребует значительных земляных работ, например, на мягкой глине, аллювиальных отложения, сжимаемый наполнитель и т. д.
Вероятность урегулирования или дифференцированного урегулирования.
Если создание отдельной полосы может оказаться непрактичным или подкладывать фундамент для большого количества индивидуальных нагрузок. В общем условия, если ленточный или подушечный фундамент будет покрывать 50% или более пола площадь, то плот может быть более подходящим.
Фундаменты на плотах могут быть быстрыми и недорогие в строительстве, поскольку они, как правило, не требуют глубоких земляных работ по сравнению с для зачистки или подкладки фундамента, и они могут использовать меньше материала, так как они сочетают фундамент с фундаментной плитой.Однако они, как правило, менее эффективны там, где структурные нагрузки сосредоточены в нескольких концентрированных областях, и они могут быть склонны к эрозии по краям.
Обычно они строятся на уплотненная хардкорная основа (возможно толщиной 100 мм). Слой слепящего бетона затем может быть уложен, чтобы позволить сформировать плот (обычно 50 мм) с водонепроницаемая мембрана сверху.
Типы плотного фундамента включают:
Плот из цельной плиты, иногда называемый простым плотом, и в том числе; плоские плоты, маты, широкопалые плоты, плоты скольжения, одеяла плоты и так далее.
Плот перекрытия балки.
Плот сотовый.
Свайный плот.
Бетонный плот имеет тенденцию включать стальная арматура для предотвращения растрескивания и может включать балки жесткости или утолщенные участки, чтобы обеспечить дополнительную поддержку при определенных нагрузках, для например, под внутренними стенами или колоннами (что может потребовать продавливания армирование). Балки могут гордо возвышаться над плотом, либо над ним, либо под ним, или могут быть «скрытые» балки, образованные усиленными участками в глубине плота сам.Эти утолщенные участки особенно полезны там, где плохо грунтовые условия, так как требуемая толщина самого плота в противном случае могла бы быть неэкономичным.
Обычно утолщенный армированный по периметру плота создается площадка для образования краевой балки, поддерживающей внешние стены здания. Бетонный носок часто поддерживает внешнее лист стены.
Шаги для строительства неглубокого фундамента (пример усиленного фундамента на площадке).
Шагов:
1.Земляные работы под фундамент в отведенном месте. Выкапываемый объем обычно больше, чем соответствующий фундамент.
2. Затем на землю заливается тощий бетон. Основная функция тощего бетона — обеспечить однородную поверхность для фундамента и предотвратить прямой контакт фундамента с почвой. Затем после замерных работ устанавливают опалубку.
3. Далее проводятся работы по армированию исходя из конструкции. Обычно для обвязки стальных стержней используются стальная проволока и сварочные работы.
4. Работы по бетонированию выполняются после работ по армированию и монтажу опалубки.
5. В завершение бетон для фундамента оставляется на 3 дня для отверждения. Обычно рабочий поливает фундамент для закрепления. Виды фундаментов глубокого заложения
1. Фундамент свайный
Фундаменты свайные глубокие основы. Они состоят из длинных тонких столбчатых элементов, которые обычно изготавливаются из стали или железобетона, а иногда и из дерева.Фонд — это описывается как «нагромождение», когда его глубина более чем в три раза превышает его ширину.
Свайные фундаменты принципиально используется для передачи нагрузок от надстроек через слабые сжимаемые пластов или воды на более прочную, более плотную, менее сжимаемую и жесткую почву или рок на глубине, увеличивая эффективный размер фундамента и сопротивляясь горизонтальные нагрузки. Обычно они используются для больших конструкций, а в ситуации, когда почва не подходит для предотвращения чрезмерной осадки.
Сваи можно классифицировать по их основной конструктивной функцией (концевой подшипник, трение или комбинация) или их способ строительства (вытеснение (загонное) или замена (бурение)).
Концевые опоры сваи развивают наибольшее трение на носке сваи, опираясь на твердый слой. Свая передает нагрузку прямо на твердые пласты, и также получает боковую сдержанность от недр.
Фрикционные (или плавающие) сваи развивают большую часть несущей способности сваи за счет касательных напряжений по бокам ворса и подходят, если более твердые слои слишком глубоки.Свая передает нагрузку на окружающий грунт за счет трения между поверхностью. сваи и грунта, что, в сущности, снижает давление.
Забивные (или забивные) сваи забивные, домкратные, вибрирующие или ввинчиваемые в грунт, перемещение материала вокруг ствола сваи наружу и вниз вместо удаление его. Эти сваи полезны в морских приложениях, стабильны в мягкие выдавливающие почвы и могут уплотнять рыхлую почву.
Буронабивные (или сменные) сваи Удалите грунт, образуя отверстие для сваи, которая засыпается на месте.Они используются в основном в связных подпочвах для образования фрикционные сваи и при формировании свайных фундаментов вблизи существующих построек. Они более популярны в городских условиях, так как имеют минимальную вибрацию, их можно используется там, где высота над головой ограничена, нет риска вертикальной качки и где она может быть необходимо варьировать их длину.
Винтовые сваи имеют спираль возле носка сваи, поэтому их можно вкручивать. земля. Процесс и концепция аналогичны вворачиванию в дерево.
Micropiles используются там, где доступ ограничен, например опорные конструкции, пострадавшие от поселения. Они могут приводиться в движение или прикручиваться на место. Микросваи также могут использоваться в сочетании с другим грунтом. методы модификации при сложных условиях площадки и проектных спецификациях присутствуют.
Стены из свай могут использоваться для создания постоянных или временных подпорок. стены. Их формируют путем размещения стопок непосредственно рядом друг с другом.Эти это могут быть близко расположенные смежные свайные стены или пересекающиеся секущие свайные стены; которые в зависимости от состава второстепенных промежуточных свай могут быть твердые / мягкие, твердые / твердые или твердые / твердые секущие стены. Шпунтовые сваи относятся к типу свайных стен, которые широко используются в нашей стране.
Выбор шпунта есть зависит от таких факторов, как:
Тип работы, например. является ли это постоянным или временный.
Условия площадки.
Требуемая глубина сваи.
Изгибающие моменты.
Характер конструкции.
Требуемый тип защиты.
Широкий ассортимент оборудования. доступны для забивки, в т.ч .:
Ударные драйверы: Молоты, приводимые в действие паром, сжатые воздушный или дизельный.
Гидравлические приводы: Гидравлические цилиндры проталкивают сваи в земля.
Виброприводы: сваи забиваются в землю.
Поворотные шнеки: используются для ввинчивания запасных свай в земля.

Шаги для создания глубокого фундамента (пример сваи с забивным концом на площадке).
а. Разметка точек сваи на площадке на основе разработанного плана чертежа точек сваи.
б. Демобилизация свай на площадке. Грузовик отправляет группу свай на площадку, а кран выполняет работы по демобилизации свай в подходящем месте рядом с точкой сваи.
c. Затем сваебойная машина начала переносить сваю и забила сваю в точке крепления.
г. В последнюю очередь ворс забивается на твердый слой или до тех пор, пока он не схватится.

2. Стенка мембраны

Диафрагменная стенка — это конструктивная бетонная стена, построенная в углублении траншеи, отлитая на месте или с использованием сборных железобетонных изделий. Стенки с диафрагмами часто используются на перегруженных площадки, расположенные рядом с существующими конструкциями, где есть ограниченная высота над головой, или если выемка имеет глубину, которая в противном случае потребовала бы удаления гораздо большие объемы почвы для обеспечения устойчивых разбитых склонов.
Мембранные стены подходят для большинство грунтов и их установка создают лишь небольшую вибрацию и шум, что увеличивает их пригодность для работ, выполняемых вблизи существующие конструкции. Кроме того, соединения плит перекрытия и утопленная опалубка можно встраивать в стены.
Стены обычно варьируются в толщиной от 500 до 1500 мм и возможна выемка на глубину более 50 м. Земляные работы обычно выполняются с использованием механических или подвесных канатов. грейферы с гидравлическим приводом.Особые грунтовые условия или большая глубина могут требуют использования гидромельниц — обратная циркуляция с гидравлическим приводом траншейные фрезы — для проникновения в твердую породу путем «резки», а не «Копать». Гидромельницы могут достигать глубины до 80 м.
Устойчивость раскопок поддерживается с помощью бурового раствора, обычно бентонитовой суспензии. Это контролируемая смесь, обладающая тиксотропными свойствами, что означает, что она оказывает давление, превышающее грунтовое, и гидростатическое давление по сторонам раскопки.Стены возводятся из армированных или неармированных бетон, длина отдельных панелей обычно составляет от 2,5 до 7 м. Специально сделанный стопорные концы можно использовать для образования стыков между соседними панелями с помощью воды. стержень, встроенный в суставы. Более сложные аранжировки, такие как «L» или Т-образные панели могут быть построены там, где дополнительный изгибающий момент требуется емкость или жесткость стены.
Сборные железобетонные диафрагменные стены имеют те же преимущества, но менее гибки с точки зрения дизайна.Единицы устанавливаются в траншею, заполненную специальной смесью бентонита и цемента с добавлением замедлителя схватывания для контроля времени схватывания. Грунтовые анкеры используются для привяжите панели или стойки к закрепленной земле, чтобы обеспечить устойчивость.
Высокая стоимость диафрагменных перегородок может сделать их неэкономичными, если они не могут быть встроены в часть здания состав. Таким образом, они подходят для глубоких подвалов, подземных автостоянок. и железнодорожные станции, туннельные подходы, подземные переходы, глубокие шахты для туннелей вентиляция, насосные станции и тд.
3. Кессон
Кессон — это коробчатая конструкция. обычно используется в проектах гражданского строительства, где работы выполняются в участки, погруженные в воду. В число таких проектов могут входить:
Опоры моста.
Опоры в озерах и реках.
Гидравлические и другие берегоукрепительные работы.
Причалы и доки.
Большие сооружения у воды.
Кессоны отличаются от коффердамов тем, что что коффердамы снимаются после завершения работ, а кессоны — построен, чтобы оставаться на месте как часть завершенной конструкции.
Кессоны могут быть из материалов включая древесину, сталь, кирпичную кладку и железобетон, и может быть построенные на берегу, затем спущены на требуемое место, где они затоплены на место, обеспечивая доступ к основанию и раскопку фундамента до необходимая глубина.
Они особенно подходят для строительство подводных фундаментов или там, где вода глубокая, так как они достаточно прочны, чтобы выдерживать значительные вертикальные и горизонтальные нагрузки, так как а также боковые силы, такие как волны.
Ящик кессонный
Это водонепроницаемая древесина или Ящик железобетонный с закрытым днищем и открытым верхом. Кессон Отливка и отверждение на суше, а затем погружение на место, или его можно положить на образование сваи. Песок, бетон или гравий используются для утяжеления и опускания кессон. Это лучше всего подходит для участков, где несущий слой достаточно слаб. уровень и никаких земляных работ не требуется, хотя это возможно для некоторых дноуглубительных работ для дальнейшего выравнивания основания, если необходимо, чтобы избежать однократного наклона кессона на месте.Этот тип кессона, как правило, относительно экономичен, но не может Подходит, если несущий слой требует уплотнения и / или выравнивания.
открыто кессон
Это брус, сталь или бетон. коробка, открытая как снизу, так и сверху. Стены тяжелые и сделаны с острыми краями, облегчающими опускание. Есть три разных типов открытого кессона:
я. Одинокий стена II. Цилиндрический iii.Открыто с дноуглубительными колодцами
Пример открытого кессона.
Пневматический кессон
Пневматические кессоны закрываются на вверху, но открытая внизу, вода вытесняется сжатым воздухом, создание герметичной рабочей камеры, чтобы можно было выполненный. Это подходит, когда нет возможности выкопать влажный грунт в Открыто.
Хотя этот метод подходит для сложные локации, такие как глубины от 25-40 м, это сложный, медленный и дорогая процедура.
Выбор типа Фундамент

Выбор конкретного вида фундамента часто зависит от ряда факторов, таких как:

1. Достаточная глубина
Фундамент должен иметь адекватную глубина, чтобы предотвратить повреждение от мороза. Для таких оснований, как опоры моста, глубина фундамента должно быть достаточно, чтобы предотвратить его подмывание в результате размыва.

2. Нарушение несущей способности
Фундамент должен быть защищен от нарушение несущей способности.

3. Поселок
Фундамент не должен оседать до такой степени, что повреждает конструкцию.

4. Качество
Фундамент должен быть адекватным качество, чтобы не подвергалось порче, например от сульфата атака.

5. Достаточной прочности
Фундамент должен быть спроектирован с достаточной прочности, чтобы он не ломался и не ломался под нанесенным нагрузки на надстройку.Фундамент также должен быть правильно построен в соответствие проектным требованиям.

6. Неблагоприятные изменения почвы
Фундамент должен уметь противостоять долгосрочным неблагоприятным изменениям почвы. Примером может служить обширная почва, которая может расширяться или сжиматься, вызывая движение фундамента и повреждение состав.

7. Сейсмические силы
Фундамент должен уметь поддерживать конструкцию во время землетрясения без чрезмерной осадки или боковое движение.
На основе анализа всех факторы, перечисленные выше, конкретный тип фундамента (например, неглубокий или глубокий) будет рекомендовано инженером-геотехником.
Провал фундамента

Фонды предоставляют поддержку и сопротивление нагрузкам вышеперечисленных конструкций. Они служат структурными системы, передающие нагрузки на грунт и обеспечивающие устойчивость, включая сопротивление опрокидыванию, скольжению и подъему, для всего состав.Из-за важности их структурной системы для общей конструкции, крайне важно, чтобы их структурная целостность сохранялась в течение общая структура для функционирования. Однако в некоторых случаях фонды могут неудача. Теперь мы собираемся изучить различные типы причин, которые могут повлиять на разрушение фундамента с целью предотвращения и устранения сбоев.
Ниже приведены причины основания отказов:
Неравномерная нагрузка
Неравномерное распределение нагрузки от надстройки может вызывать неравномерные напряжения в разных местах основание.Это может вызвать дифференциальную осадку в местах, где вертикальные элементы конструкции, такие как колонны и стены, напрямую передают нагрузки надстройки на фундамент. Дифференциальный расчет может со временем приведут к трещинам в фундаменте.
Перегрузка
Перегрузка от надстройки также может вызвать обрушение фундамента. Фундаменты могут рухнуть, треснув, когда расчетный момент и / или сдвиг выше его момента и / или прочности на сдвиг. Отказ также может произойти при больших сосредоточенных или точечных нагрузках, которые может вызвать большие сдвиги при продавливании фундамента, а когда расчет опорного давления.
Различные свойства грунта на фундамент сопряжения
Различные части фундамента может опираться на разные свойства почвы. Например, одна часть фундамент может сидеть на глине, в то время как другая часть основания может сидеть на рок. Когда все проверки конструкции подходят для одной части фундамента из-за та часть, которая лежит на хорошей почве, и когда проверки не дают результата для другой части фундамент из-за плохих свойств грунта на другой части фундамента, может выйти из строя весь фундамент.
Необходимо будет провести наземное расследование. используется для определения этих различных свойств почвы. Основание конструкция должна быть спроектирована с учетом различных почв. жесткость и свойства грунта.
Недостаточное уплотнение грунта
Заливка почвы под фундамент может быть не уплотнен должным образом и до требуемой степени уплотнение. Поскольку почва не уплотняется должным образом, могут образовываться воздушные пустоты. в почве, в которой почва и вода могут перемещаться внутрь и наружу.Там будет затем будет движение в почве, которое вызывает набухание и сжатие. В набухание и сжатие почвы может вызвать давление на фундамент, которое почвенные опоры.
Воздушные пустоты в почве могут вызвать рыхлая почва или почва с низкой плотностью, не имеющая достаточной прочности для поддержки основание. Плохое уплотняющее оборудование также может привести к разрушению фундамента.
Поэтому лучше всего уплотнить грунт под фундаментом до необходимой степени уплотнения перед бетонированием размещение фундамента, чтобы уменьшить смещение грунта, увеличить реакция земляного полотна и плотность грунта, а также для уменьшения перепада и общего осадка фундамента.
Неравномерный уровень влажности почвы под фундамент
Подобно описанному выше сценарию, неравномерный уровень влажности почвы может вызвать набухание и усадку почвы на конкретные части фундамента. Это может привести к напряжению при пересечении в местах, где почва набухает и сжимается, а где нет.
Изменения влажности почвы под фундаментом
Уровень влажности почвы может изменяться из-за разной влажности, дождливый погодные условия или плохие условия дренажа, которые могут вызвать набухание (или вспучивание) почвы и сжиматься, что приводит к трещинам.Похоже на недостаточную почву уплотнение, пустоты в почве могут быть заполнены водой или другим жидкости, которые могут создавать давление на частицы почвы из-за жидкости.
Однако в засушливые периоды вода испаряется из почвы. и уходит из пустот в почве. Это может вызвать усадку почвы.
Кроме того, при наличии трещин в фундаменте просачивание воды может тоже случаются.
Вибрация от соседнего сооружения
Вибрация от соседнего сооружения может сместить частицы почвы под Фонд.Это может затем создать в почве воздушные пустоты, которые могут разрыхлить почвы и снизить плотность почвы. Чем меньше плотность почвы, тем меньше прочность грунта для опоры фундамента. Тогда это вызовет обрушение фундамента.
Транспирация
Если рядом с фундамент, деревья могут испарять воду из почвы в корни и в атмосферу. Это может вызвать изменение уровня влажности почвы.
Фундамент — это основа и одна из самых важных частей строительство любого здания или сооружения.Фонд выступает в качестве основной части несите нагрузку конструкции над ней и переносите нагрузку на землю, чтобы предотвратить обрушение конструкции или здания. Тип фундамента должен быть грамотно выбран и спроектирован с учетом типа почвы на участке, чтобы максимально увеличить ее функция. Во избежание обрушения фундамента проводятся работы по исследованию грунта. необходимо выполнять осторожно.
Влияние армирования волокном на несущую способность поверхностного ленточного фундамента — Университет Брайтона
@inproceedings {0bb408889600446080cc7023dca0c91b,
title = «Влияние армирования волокном на несущую способность поверхностного ленточного фундамента»,
аннотация = «Использование беспорядочно распределенных волокон в качестве средства усиления матрицы почвы в последние годы привлекает все большее внимание в геотехнической инженерии.В настоящее время армирование грунта волокном может использоваться для укрепления грунта низкого качества вокруг фундамента и / или ограничения чрезмерных осаждений. Это исследование представляет собой экспериментальное исследование влияния дискретного и случайно распределенного армирования волокнами на несущую способность неглубокого фундамента. С этой целью была проведена серия центрифужных испытаний на поверхностном ленточном основании в условиях плоской деформации. Результаты представлены в виде графиков зависимости давления в подшипнике от расчетного коэффициента.Было обнаружено, что включение армирования волокнами улучшает несущую способность фундамента, значительно снижает осадки и увеличивает жесткость армированной системы грунт-фундамент. «,
keywords =» Армирование волокном, армированный грунт, несущая способность, опоры / фундаменты, осадка «,
author =» Мария Дьякуми, Кевин Стоун и Дэвид Родди «,
год =» 2020 «,
месяц = сен,
day = «10»,
language = «English»,
isbn = «97891774″,
pages = «227-232»,
editor = «Jan Laue and Tarun Bansal»,
booktitle = «Труды 4-й Европейской конференции по физическому моделированию в геотехнике»,
publisher = «Технологический университет Луле {\ aa}»,
note = «4-я Европейская конференция по физическому моделированию в геотехнике; Дата конференции: 07.09.2020 По 08.09.2020 «,
url =» http: // ltu.diva-portal.org/smash/record.jsf?pid=diva2%3A1404151&dswid=5931 «,
}
Ленточный фундамент своими руками — особенности и пошаговое строительство
Лента своими руками фундамент
Понятие «подземная часть сооружения», то есть фундамент, который принимает нагрузку и передает ее на фундамент, наверное, знаком всем. Фундамент бывает нескольких типов, в том числе ленточный. своими руками пользуется большой популярностью в частном строительстве, поскольку при его возведении задействованы вполне разумные затраты, а техника выполнения проста.Устройство ленточного фундамента — процесс довольно простой, главное изучить некоторые технологические особенности. Такой тип фундамента целесообразно закладывать неглубоким методом укладки на сухие непористые грунты, а при глубоком промерзании грунта на участке строительство ленточного фундамента обходится дороже из-за большого объема земляных работ.
Содержание
Ленточный фундамент — применение
Срок службы ленточного фундамента.
Виды конструкций, используемых в строительстве.
Виды ленточных фундаментов.
Строительные материалы для устройства ленточного фундамента.
Технология возведения фундамента ленточного типа
Подготовительные работы — расчистка, разметка.
Желоб — разработка для пласта.
Устройство опалубки, ее разновидности.
Монтаж арматуры — несущих элементов конструкции.
Заливка бетона.
Гидроизоляция фундамента.
Обратная засыпка — Завершение работы.
Возможные ошибки и их последствия
Что такое ленточный вид фундамента? Это специфическая полоса из железобетона, идущая по периметру всего дома. Такая лента укладывается под внешние и внутренние стены здания, но при этом форма поперечного сечения должна быть одинаковой по всему периметру.
Проектирование ленточного фундамента, схема
Ленточный фундамент — заявка
Монолитные, сборные железобетонные и металлические ленточные фундаменты применяются для зданий с толстыми перекрытиями;
для конструкций с кирпичными, бетонными и каменными стенами — плотность> 1000-1300 кг / м3;
с неоднородными грунтами, если есть риск неравномерной осадки фундамента.Тогда ленточный фундамент выступает единой конструкцией, перераспределяющей усилия, а значит, стены дома не деформируются и не будет трещин;
в домах с цокольным или цокольным этажом стены аналогичного типа фундамента образуют стену цоколя.
Выбор типа фундамента — ответственный момент, так как он является важным конструктивным элементом всего здания. Если в начале строительства будет сделана ошибка, то есть будет неправильно спланирован фундамент, или будет сохранен строительный материал, то серьезных последствий быть не может.
Фундамент может перекосить, горизонтальные или вертикальные деформации, отложения и трещины в несущей конструкции. Надежность фундамента — залог капитальности и долговечности конструкции.
Срок службы ленточного фундамента
Этот показатель напрямую зависит от используемого строительного материала:
щебеночно-цементный раствор и монолитный бетон — до 150 лет;
сборные бетонные ленты — 50-75 лет;
кирпичный ленточный фундамент — 30-50 лет
Типы конструкций, применяемых в строительстве
В зависимости от конструктивных особенностей ленточные фундаменты делятся на:
монолитные, то есть выполненные на строительной площадке;
сборные, из железобетонных плит, которые изготавливаются на заводе и монтируются на строительной площадке с помощью крана.
Типы ленточных фундаментов
Выбор мелкого или глубокого фундамента зависит от степени нагрузки. Фундаментный ленточный фундамент своими руками оптимально подходит для легких конструкций: деревянных домов, пенобетонных и каркасных домов, а также небольших кирпичных. Обитает на слабопушистых почвах, глубина около 50-70 см.
При этом для конструкций с массивными перекрытиями и стенами применяется ленточный заглубленный фундамент, преимущественно на пучинистых грунтах.Кроме того, такой вид фундамента необходим при планировке подвала или гаража в доме. Его возведение требует более значительных затрат на материалы, а его глубина на 20-30 см ниже точки промерзания почвы. Под стенами внутри здания возможна меньшая глубина 40-60 см.
Строительные материалы для возведения ленточного фундамента
Бетонный фундамент представляет собой песчано-цементную смесь с добавлением крупных камней. Это достаточно надежный фундамент, шириной от 200 мм до 1000 мм.Его устройство требует создания песчаной или гравийной подушки толщиной не менее 100 мм для выравнивания почвы и удобной укладки смеси.
Кирпичный ленточный фундамент применяется для надземной и подземной частей фундамента, для цокольных частей. Но во время его строительства нужно помнить: кирпичный материал гигроскопичен и в мокром состоянии разрушается даже при небольших морозах, поэтому ему нужна гидроизоляция. Кирпичный вид ленточного фундамента подходит для домов со стенами от одного до полутора кирпичей или с деревянным каркасом.
Ленточный железобетонный фундамент — смесь песка, щебня, цемента, армированная арматурными стержнями или металлической сеткой. Это самый распространенный материал, поскольку он достаточно дешев, прочен и дает возможность создавать монолитные конструкции самых сложных конфигураций. Если участок песчаный, то это отличный выбор материала.
Фундаментные блоки и плиты — прочные, надежные, подходят практически для всех типов построек и всех типов грунтов.
Технология возведения фундамента ленточного типа
Важно: выбор рабочих — решающий момент, который нельзя игнорировать, ведь человеческий фактор в строительстве занимает существенные позиции
Ленточный фундамент мелкого заложения предусматривает использование строительных материалов, таких как железобетон и бетон.
Возведение ленточного фундамента своими руками, а именно неглубокого, состоит из следующих основных этапов:
Подготовительные работы — расчистка, разметка
Подготовка к возведению ленточного фундамента — расчистка площадки, разметка будущего фундамента
Это расчистка участка и доставка всех необходимых материалов.На земле размечаются оси дома, а также фиксируется расположение основных элементов будущего фундамента с помощью кольев и шнура.
Эту операцию нужно проводить аккуратно и аккуратно, необходимо проверять углы, которые обязательно должны быть 90 градусов, а также проверять отметку дна траншеи (по углам и в точках пересечения) . Выровненная строительная площадка должна быть больше, чем размер дома (в каждую сторону> 2-5 м).
Траншея — разработка для пласта
Траншея для устройства ленточного фундамента с небольшой глубиной
Траншея роется вручную или экскаватором. В последнем случае дно траншеи необходимо очистить и выровнять вручную. Котлован дополнительно защищается, а на дно траншеи укладывается подушка (120-200 мм) из мелкого щебня или песка. Его поливают и тщательно утрамбовывают. На эту подушку в качестве гидроизоляционного материала кладут полиэтиленовую пленку, либо ее заливают цементным раствором, чтобы вода не уходила в землю и не ухудшались прочностные характеристики подушки.
Устройство опалубки, ее разновидности
Опалубка для такого фундамента выполняется из досок (строганных с одной стороны) толщиной не менее 40-50 мм. А также широко применяется панельная сборно-разборная опалубка (железная). Установленная опалубка с распорками надежно фиксируется к стенкам траншеи. Крайне важно тщательно откалибровать вертикальность стен отвесом, ведь от точности этого показателя зависит срок эксплуатации фундамента.А также нельзя забывать про дыры для канализации и водопровода.
Монтаж арматуры — несущих элементов конструкции
Одновременно с устройством опалубки производится также монтаж арматуры, собранной в рамы. Количество стержней, их расположение и диаметр указываются в проекте. Как правило, этот каркас состоит из двух полос вертикальной арматуры, скрепленных горизонтальными стержнями. Сколько будет этих стержней, зависит от глубины фундамента.
Заливка бетона
Заливка бетона через желоб в опалубку
Важно: нужно помнить, что бетонная смесь при заливке с высоты более 1,5 м подвергается расслоению. Поэтому желательно использовать переносной желоб
. На этом этапе бетон постепенно заливается в опалубку слоями толщиной 15-20 см. Кроме того, каждый слой утрамбовывается, чтобы не образовывались пустоты. А также с этой целью опалубку перегородок делают врезкой.Важно — бетонный раствор должен быть твердым, но не жидким.
Гидроизоляция фундамента
Через 7-10 дней после заливки опалубка снимается. Для гидроизоляции фундамента используется битумная мастика, которой промазываются наружные стены и приклеивается гидроизоляционный материал. Замечательный материал для гидроизоляции — рубероид. Через некоторое время проверяется качество приклейки, то есть не отслаивается ли гидроизоляция от стен фундамента.
Гидроизоляция — гарантия надежной службы
Засыпка — Вывод из эксплуатации
На данном этапе строительства следует произвести засыпку пазух фундамента (песок средней толщины).Его наслоили слоями и залили водой. При этом необходимо следить за состоянием гидроизоляции, чтобы она оставалась в целости и сохранности.
Возможные ошибки и их последствия
Не учитываются свойства грунта, не определяется уровень грунтовых вод и глубина промерзания. — трещины и осадок.
Некачественные материалы и плохое выполнение всего спектра работ — плохой и недолговечный фундамент.
Само собой разумеется, что таких ошибок быть не должно.Поэтому подход к возведению ленточного фундамента должен быть осмысленным и разумным. Ведь строительство дома — дело масштабное, поэтому на самом первом этапе, как и на всех остальных, не должно быть ошибок и погрешностей в расчетах и процессах строительства.
Техническое руководство Фонда на веб-сайте геотехнической информации
На этой странице представлена информация, относящаяся к типам и выбору фундаментов, информация относящиеся к Основным соображениям, ссылки на информация и примеры задач для оценки несущей способности и осадки, и ссылки на типичные свойства почвы и взаимосвязи, которые используются при проектировании фундамента.
Выбор подходящей системы фундамента зависит от многих факторов. Эти факторы могут включать:
почвенные условия
состояние подземных вод
состояние поверхности
структурные нагрузки
структурная функция (т. Е. Подвал, холодное строение и т. Д.)
эконом
Фундаменты, как правило, строятся с использованием неглубоких или глубоких фундаментных конструкций. Фундаменты иногда считают неглубокими, если глубина фундамента, деленная на ширину фундамента, меньше 1. Фундамент мелкого заложения в том числе мат (плот, подушка) , непрерывных опор и изолированных (раздельных) опор . Изолированные опоры могут быть квадратными или круглыми. Глубокие фундаменты включают свай , микросваи (мини-сваи, шпильки) , матов и опор . Сваи предназначены для опоры на нижний конец сваи, трение между боковинами сваи и земляным полотном, или их комбинация.Сваи обычно забиваются (забиваются) в земляное полотно, сваи могут быть пробурены или сброшено в землю. Кроме того, сваи могут быть деревянными, стальными или бетонными. Микросваи обычно используются вместо свай в областях с трудным или ограниченным доступом. Микросваи обычно просверливаются с помощью небольшой машины и заливаются раствором. Определение опор сильно различается и варьируется от сборного арматурного каркаса. и мокрый бетон помещают в предварительно просверленное отверстие до сваи большего диаметра. Разбор простенки аналогичен свае.Плавучие фундаменты обычно представляют собой глубокие маты, в в котором выкапывается достаточно почвы, чтобы вес почвы был равен весу конструкции.
Непосредственно из технического руководства, выпущенного Министерством армии (TM 5-818-1), следующие основные возможности для различных Подземные условия достижимы
Возможности фундамента для различных условий недр, TM 5-818-1
Состояние недр
Легкая, гибкая конструкция
Тяжелая, жесткая конструкция
Глубокие плотные или жесткие почвы
Мелкое основание
Мелкое основание, неглубокий мат
Глубокие сжимаемые пласты
Неглубокий фундамент поверх уплотненного гранулированного заполнителя, Неглубокий мат, Фрикционные сваи
Глубокий мат, Фрикционные сваи
Мягкие или рыхлые пласты, перекрывающие твердые пласты
Концевые опорные сваи или опоры, Неглубокая опора на уплотненном гранулированном заполнителе, Неглубокий мат
Концевые опорные сваи или опоры, глубокий мат
Плотный или жесткий слой, перекрывающий мягкий или сжимаемый слой
Неглубокая опора, Неглубокий мат
Мат глубокий (плавающий фундамент), Сваи
Чередование мягких и жестких слоев
Неглубокая опора, Неглубокий мат
Мат глубокий, сваи
1.Допустимое давление почвы не должно быть превышено.
2. Опоры должны располагаться ниже линии промерзания. Хотя вы можете аналитически оценить глубину промерзания, ваш местный город или Департамент строительства графства обеспечивает эти ценности.
3. Приложенная нагрузка должна быть в пределах средней трети опоры.
4. Фундаменты должны иметь достаточный запас прочности от подъема, скольжения и опрокидывания.
Щелкните один из следующих пунктов для получения технических рекомендаций, теории, информации, расчеты и примеры задач, касающихся:

Несущая способность
Расчет расчетов
Типичные свойства почвы и связанные с ней свойства, используемые для анализа фундамента, перечислены ниже:

Угол внутреннего трения
Коэффициенты несущей способности
Сплоченность
Угол внешнего трения
Фактор безопасности
Коэффициенты бокового давления земли
Масса почвенного блока
Если вы нашли этот сайт полезным, то расскажите другу!
.