Фундамент ленточный мелкозаглубленный фундамент отзывы: Ленточный мелкозаглубленный фундамент по СНИПам в разрезе

Содержание

Мелкозаглубленный ленточный фундамент — быстро, экономично, надежно

Желание сэкономить на строительстве собственного дома присуще большинству владельцев загородных участков. А если такая экономия не связана с риском разрушения будущей постройки, то это вдвойне приятно. Именно по этой причине многие делают ставку на мелкозаглубленный ленточный фундамент – основание для дома, которое позволяет существенно (по сравнению с заглубленным до глубины промерзания грунта фундаментом) сократить затраты на возведение дома. При всем при этом, такое основание для здания можно сделать своими руками, не пользуясь услугами строительных компаний.

 

Общее представление

Как следует из названия статьи, данный тип является чем-то средним между капитальным заглубленным и незаглубленным фундаментом. Он представляет собой монолитные полосы железобетона, идущие по периметру здания и в местах, где впоследствии будут возводиться несущие стены здания. Мелкозаглубленному фундаменту присущи как достоинства, так и недостатки заглубленных и незаглубленных. Рассмотрим для начала его недостатки, ведь их не так-то и много.

Фундаменты мелкого заложения эффективны лишь в случаях, когда грунт на строительном участке не относится к категории пучинистых, а также при условии низкого уровня грунтовых вод (в противном случае лучше использовать свайный). Само собой разумеется, если возводить основание дома на нестойком грунте, а также грунте, который зимой неравномерно поднимется, ленточный фундамент (как бы хорошо он ни был армирован) треснет, что приведет к разрушению здания, которое на нем возведено. На таких фундаментах рекомендуется возводить легкие конструкции домов – кирпичные двухэтажные коттеджи можно строить только при условии непучинистого грунта на участке.

Теперь о преимуществах, благо их больше:

  • ленточный мелкозаглубленный фундамент – экономичное решение. Если сравнивать его с заглубленными видами, то он обходится в 2-3 раза дешевле;
  • он предполагает существенно меньший фронт работ, нежели заглубленный фундамент.
    Сюда можно отнести и относительно скромный объем земляных работ, и трудоемкость обустройства опалубки, и целый ряд других особенностей. По этой же причине такое решение позволяет существенно сократить сроки строительства дома;
  • рассматриваемый нами тип,в отличие от незаглубленных, позволяет сделать небольшой подвал дома, к тому же он в меньшей степени подвержен пучинистым явлениям.

Технология строительства

Для возведения мелкозаглубленного ленточного фундамента достаточно выкопать траншеи глубиной полметра и шириной 600-800 мм (мы намеренно опускаем этап проведения разметки участка – о нем вы можете прочитать в одной из предыдущих статей). После этого необходимо сделать плотную песчаную подушку (толщина слоя 200-400 мм), на которой будет покоиться ленточный фундамент. Песок смачивают водой и трамбуют подручными средствами. Чем качественнее осуществляется данная операция, тем меньше риск просадки фундамента до момента затвердевания бетонного раствора. Песок позволяет не только заменить часть вспучиваемого грунта, тем самым сократив его воздействие на ростверк, но и играет роль распределительного слоя: даже при условии его насыщения водой и последующем замерзании в холодную пору года, он вспучивается по всему периметру ленты, равномерно распределяя нагрузку по всей площади подошвы.

На следующем этапе приступают к изготовлению и монтажу опалубки (как и многие другие этапы, монтаж опалубки характерен для возведения всех монолитных фундаментов, в том числе и для свайного фундамента с ростверком из монолитного железобетона). Проще и дешевле всего изготовить опалубку из оструганных с одной стороны досок, которые легко сбиваются в щиты нужных размеров. Для их установки используют распорки и опорные колья, которые вбиваются по периметру траншеи. При этом тщательно выверяют правильность горизонтального и вертикального положения каждого щита. Внутренние части опалубки гидроизолируются толем или другим материалом.

Далее осуществляют армирование. Для этого используют стальные арматурные прутья диаметром 14-16 мм (укладываются вдоль ленты), которые связывают в каркас гладкими прутами с сечением 8-10 мм (служат для формирования скелета) специальной проволокой. На этом этапе очень важно выдержать расстояние от продольных прутьев до будущей поверхности мелкозаглубленного ленточного фундамента.

Как правило, его принимают равным 50 мм – этого вполне достаточно для обеспечения защиты металла от коррозии (толщина защитного слоя арматуры принимается не меньше диаметра рабочей арматуры).

Когда каркас создан, можно приступать к заливке опалубки бетоном. На данном этапе важно избежать образования в растворе воздушных пустот, поэтому каждые 200 мм слоя раствора необходимо тщательно уплотнять. Через три дня после заливки опалубку можно снимать, а боковые и верхнюю часть фундамента гидроизолировать мастикой или рубероидом. Пазухи при этом засыпаются песком и с внешней стороны защищаются отмосткой.

Загрузка…

Мелкозаглубленный ленточный фундамент для дома из газобетона

Ленточный фундамент мелкого заложения – наиболее популярная конструкция в индивидуальном строительстве: для закладки достаточно траншеи глубиной 70 см, а работы можно выполнить собственными руками.

Преимущества мелкозаглубленного ленточного фундамента

Самое главное преимущество конструкции – простота и надежность.

  • Работа по закладке фундамента, конечно же, требует физических усилий. Но примерно столько же труда нужно потратить на сооружение садовой дорожки. Постройка бетонной ленты в одиночку – не героизм: так считают опытные дачники.
  • Материалы для строительства – щебень и песок – в прямом смысле лежат под ногами. Их несложно и купить – уровень цен на природные минералы невысок.
  • Универсальность монолитных железобетонных лент доказана практикой: на этих основаниях возведены и тяжелые кирпичные особняки, и легкие дощатые сарайчики.
  • Строить такие ленточные фундаменты можно, практически, на всех видах грунтов – на ракушечниках, песчаниках, супесях и суглинках. На глинистых и лессовых землях МЗЛФ также стоят десятилетиями. Табу – торфяники: здесь устанавливать подобные конструкции запрещено.
  • Опыт показал, что МЗЛФ под дом из газобетона не требует дорогостоящих геологических изысканий: заранее известно, что бетонное основание будет надежно удерживать строение на самых ненадежных земляных грунтах – сминаемых, пучинистых, и, вдобавок, в промерзающем слое.

При этом конструкция проверена десятилетиями. С момента, когда власть разрешила горожанам строить садовые домики, каждый дачник хотя бы раз принимал участие в закладке МЗЛФ. Опыт оказался удачным – практически все коттеджи простояли более 50 лет.

Мнение эксперта
Виталий Кудряшов

строитель, начинающий автор

Зачем же тратить деньги на геологические исследования, если заранее известно, что лента отлично работает на всех грунтах, кроме торфяников? Как оказалось, все дело в технологии. Главное – нужно соблюсти все нормативные требования к устройству фундамента.

Лента – замкнутый контур, проходящий под несущими стенами здания. Фундамент в плане повторяет периметр дома, Противоположные стороны соединены перемычками.

Постелью для малозаглубленного фундамента служит песчаная подушка толщиной 20–30 см, уложенная на дно траншеи. Важность песчаной подсыпки сложно переоценить:

  1. Подушка является демпфером – амортизирующей прокладкой между бетоном и грунтом.
  2. Подушка – выравнивающий слой. обеспечивает горизонтальное положение пятке фундамента.
  3. Песок – непучинистый грунт, поэтому постель воспринимает и нивелирует все нагрузки, связанные с выталкиванием ленты вверх, на поверхность.

Ленточный фундамент – это бетонная призма, монолит: ее глубина заложения под газобетон составляет 700–800 мм. Три четверти бетона находится в грунте, т.е. ниже нулевой отметки. Над поверхностью почвы призма выступает на 200–300 мм.

Жесткость конструкции обеспечивает объемный сетчатый каркас из стальной арматуры и проволок.

С обеих сторон призмы устраивается песчаная отсыпка. Это слой песка, высота которого равна подземной части бетонной ленты, а ширина – 10–20 см. Назначение у боковой отсыпки – то же, что и у подушки: защита монолитной призмы от давления промерзшего грунта зимой.

По наружному краю ленты делают отмостку – цементированную дорожку, примыкающую к фундаменту и защищающую его от поверхностной влаги.

На верхней горизонтальной поверхности призмы устраивают гидроизоляционную защиту от капиллярной влаги. Это – обязательный элемент, им нельзя пренебрегать. Все минеральные материалы, а газобетон – в особенной степени, активно впитывают воду. Во время эксплуатации здания из-за повышенной температуры стен происходит инфильтрация почвенной влаги. Вода по капиллярам кирпича или бетона способна подниматься на высоту 11 м. В итоге, владелец дома будет жить во влажных помещениях.

Если грунты под зданием насыщены подземными водами, стенки бетонного монолита следует также защитить: для этого по внешнему контуру устраивают отсечную вертикальную гидроизоляцию.

Конструкционным продолжением фундамента может быть цоколь. Это кирпичная стенка, на которую впоследствии будут уложены полы первого этажа.

Главное требование – достаточная несущая способность. Монолитная бетонная призма обязана удерживать в неподвижном положение каждый элемента здания. Несущая способность зависит от ширины и глубины фундамента, а также от типа грунта.

При расчете статистической нагруки следует учесть две группы факторов:

  1. массу дома – вес оштукатуренной стеновой конструкции с перекрытиями, полами, кровлей;
  2. полезную массу – вес предметов обстановки, бытовой техники и всех обитателей.

Толщина стенок бетонной ленты обычно выбирается равной сечению стен здания. СНиПы разрешают уменьшить толщину призмы на 25%. Однако уменьшение не должно идти во вред прочности. Глубина залегания фундамента, качество армирования должны обеспечить уровень несущих характеристик.

Мнение эксперта
Виталий Кудряшов

строитель, начинающий автор

Фундамент с уменьшенной стенкой необходимо утеплить.

В качестве теплоизолятора можно применять экструдированный пенополистирол: в Московской области толщина изоляции должна быть не менее 80 мм.

К основаниям газобетонных домов предъявляются повышенные требования: ведь газобетон очень чувствителен к изгибающим нагрузкам. Такие нагрузки могут возникнуть под боковым воздействием грунта при пучении.

Чтобы максимально избежать рисков, МЗЛФ для таких домов делают с увеличенным основанием. Это значит, что пятка ленты должна быть шире ее вершины. Добиваются этого одним из двух способов:

  1. бетонному основанию придают форму усеченной пирамиды;
  2. при подготовке траншеи для пятки устанавливают дополнительную опалубку – с более широким интервалом.

Методология расчета заключается в следующем.

  1. На первом этапе следует удостовериться в типе грунта на участке строительства. Эта задача может оказаться не из простых. Если строить предстоит в степном регионе, то с большой вероятностью грунт в зоне строительства будет похож на грунты по соседству.

    Если же стройка ведется на плоскогорье или равнинной местности, возможны сюрпризы: несмотря на миниатюрные размеры участка, на нем может оказаться множество типов грунтов. И некоторые из них могут обладать уменьшенной несущей способностью. Поэтому, застройщик обязан провести тщательное обследование земельного участка.

  2. Определяют удельную несущую способность грунта – предельный вес на 1 кв. метр.
  3. Вычисляют полную нагрузку дома – вес всех элементов, в т. ч: фундамента, стен, плит, обрешетки и черепицы, а так же вес полезных предметов, которые будут находиться в помещениях.
  4. Вычисляют общую площадь пятки бетонной ленты.
  5. Находят отношение величин полной нагрузки и площади основания.
  6. Сравнивают полученное значение со справочным показателем.
  7. На основании анализа принимают решение – усилить или, может быть, ослабить конструкцию фундамента.
  1. Геологическое обследование участка.

    До начала строительства следует выяснить – на грунте какого типа будет стоять наш дом. Для этого мы бурим 2–3 шурфа глубиной около 1,5 м, и проводим анализ – из грунта скатываем шарик и пытаемся расплющить его.

    Допустим, у нас получился плоский блинчик с ровными – без трещин, краями. Делаем вывод о том, что на нашем участке преобладает глинистый грунт.

    Это означает:

    • вода с участка плохо уходит;
    • возможно подтопление фундамента вешними водами и осенними ручьями;
    • при намокании грунт набухает;
    • замерзшая глина в зимний период расширяется в объеме и пытается приподнять здание;
    • весной почва оседает неравномерно – возможно, что фундамент будет испытывать значительные нагрузки на изгиб;
    • несущая способность глины – составляет 10 т/м2.
  2. Разработка проекта.

    Принимаем решение: для возведения дома выбираем малозаглубленный ленточный фундамент, устроенный на песчаной подушке.

    Стенки бетонной призмы утеплим. Такая конструкция обеспечит устойчивость всех элементов здания.

    На этом этапе:

    • чертим эскиз фундамента и проставляем минимально-допустимые размеры подушки, ленты, боковой подсыпки и отмостки;
    • рассчитываем удельное давление фундамента на грунт: оно должно быть меньше несущей способности глины. При необходимости, корректируем начальные параметры.
  3. Планировка участка и планирование работ.

    Планирование включает:

    • составление графика выполнения работ;
    • формирование сводных перечней (ведомостей) необходимых приспособлений, механизмов, инструментов и материалов;
    • написание техпроцесса с примерным перечнем привлекаемых специалистов и помощников.

    Планировка – это разметка участка и выравнивание поверхности, подготовка ее к строительству.

    Мнение эксперта
    Виталий Кудряшов

    строитель, начинающий автор

    Участок размечают при помощи рулетки. Направления трассировки обозначают тесьмой, натянутой на забитые в землю колья.

    Главное при разметке – обеспечить параллельность сторон, т.е. прямизну углов. Есть два простых способа, позволяющих начертить прямые углы без транспортиров, буссолей или теодолитов, и даже без рулетки:

    • Измерить диагонали. Диагонали классического параллелограмма равны и пересекаются друг с другом на середине.
    • Воспользоваться законом «египетского треугольника». Если у треугольника стороны равняются, соответственно, 3; 4. и 5 мерных единиц (отрезков), то у данного треугольника один угол прямой и два катета перпендикулярны друг другу. Способ интересен тем, что для контроля можно воспользоваться простой рейкой или бечевкой, с равномерно повязанными 12-ю узлами.
  4. Подготовка траншеи.

    Ровик выкапывают по периметру внешних стен и под несущими внутренними простенками.

    Ширину траншеи подбирают на 10 см большей, чем толщина стены. Этот запас предназначен для монтажа утеплителя. Так как СНиПом допускается свес газоблоков на 25% ширины, то для стены 380 мм ровик можно сделать 400 мм – 30 см займет бетон и 10 см – ЭППС.

    Глубина траншеи определяется по сумме предполагаемой высоты ленты (в нашем случае 70 см) и высоты песчаной подушки – 30см.

    При определении тех или иных габаритов ленты (и траншеи) следует учитывать общую площадь фундамента: платформа должна обеспечить достаточное сопротивление давлению дома.

  5. Установка опалубки.

    Существуют специальные конструкции, оснащенные винтовыми зажимами, эксцентриками и прочими видами замков. Если под рукой таковых не оказалось, можно соорудить опалубку из досок.

    Главное требование к стенкам ограждения – их тщательная фиксация. Доски скрепляют между собой перемычками через каждые полметра. С внешних сторон устанавливают подпирающие колья.

  6. Устройство песчаной подушки.

    Для подсыпки выбирают чистый песок без глинистых фракций. Укладывают основание в три приема – слоями по 10 см. Каждый слой увлажняют и утрамбовывают.

  7. Укладка арматуры.

    Армирующая обвязочная конструкция состоит из нижнего и верхнего контуров. Каждый контур состоит из пары стальных ниток, отстоящих от края ленты внутрь на 50 мм. Их обычно делают с стержней диаметром 12 мм.

    С интервалом 200–400 мм стержни перевязывают между собой попарно проволокой сечением 4–6 мм. Связи должны быть и горизонтальными, и вертикальными.

    Если вы не используете арматуру с маркой С, сваривать соединения нельзя – следует применять скрутки из вязальной проволоки.

  8. По внешнему краю траншеи настилаем гидроизоляционную пленку, и следом укладываем экструдированный пенополистирол – утепляющий слой. Плиты крепим к доскам опалубки гвоздями.
  9. Заливка бетона. Вся операция проводится в один прием. В процессе заполнения формы жидкий раствор уплотняют ломами – убирают пустоты. После окончания заливки бетонный слой вибрируют.
  10. Через месяц на верхней поверхности бетонной призмы укладывают слой гидроизолирующей пленки.
  11. В этот же период устраивают отмостку с горизонтальной изоляцией. Для этого вдоль ленты, по ее наружному краю на ширину 1 м выкапывают траншею. Глубина ямы – 30 см. В траншею укладывают последовательно:
    • слой песка высотой 5 см,
    • слой гравия высотой 5 см,
    • утеплитель толщиной 5 см,
    • сетку с ячейками 5 мм,
    • слой ЦПР толщиной 5 см.

На этом работы по укладке фундамента окончены.

Судя по отзывам владельцев частных домов, МЗЛФ на протяжении 50 лет активно использовался для возведения дачных коттеджей и индивидуальных особняков в сельской местности. Это одноэтажные здания со стенами в полтора-два кирпича. Практически все они эксплуатируются до сих пор. Мнение жителей и дачников об этой конструкции – только положительные.

Дома из железобетона – полутораэтажные. Но их масса примерно та же, что и у кирпичных домов, построенных в прошлом веке: ведь удельный вес газоблоков в 3–4 раза меньше, чем у глины. Таким образом, основываясь на отзывах, формируем собственное мнение: мелкозаглубленный ленточный фундамент отлично подходит для дома из газобетона – это надежное, долговечное основание.

Утепление мелкозаглубленного фундамента пенополистиролом. Утеплитель Пеноплэкс® Фундамент

Технология обустройства 

Ленточный фундамент малого заложения (ЛФМЗ) — распространенных тип фундаментов во всех климатических регионах России. 

 Ленточный фундамент из монолитного железобетона  прост в исполнении, в нем нет швов, его структура однородна, что очень важно для заглубленных конструкций.

Ленточный фундамент малого заложения располагается на глубине 30-40 см. Чтобы основание под фундаментом находилось в неизменном состоянии, пучинистый грунт заменяется на непучинистый: щебень с песком.

Для всех типов ленточных фундаментов: с вентилируемым подпольем и с полами по грунту применяется эффективная теплоизоляция из высококачественного экструзионного пенополистирола ПЕНОПЛЭКС ФУНДАМЕНТ®. Ленточные фундаменты в случае исполнения с полами по грунту, имеют вертикальную изоляцию, расположенную с внешней стороны от подошвы до отметки окончания цоколя и являются теплоизолятором. Утепление отмостки ленточного фундамента располагают горизонтально на уровне основания фундамента. Чем холоднее климат, тем шире должна быть отмостка и тем толще должен быть ее слой.

Правила расчета и проектирования

Проектирование ленточного фундамента малого заложения должны выполнять проектировщики, имеющие соответствующие знания и квалификацию. За основу принимают решение, которое удовлетворит по надежности, обеспечит долговечность и экономичность конструкции на всех стадиях строительства и эксплуатации.  

Фундаменты проектируются на основе нормативных документов и с учетом:

  • Результатов    инженерно-геологических и гидрогеологических изысканий для площадки строительства;

  • Климатических условий района строительства;

  • Нагрузок, действующих на фундаменты;   

Техническое решение по ленточному фундаменту малого заложения от ПЕНОПЛЭКС®

ПЕНОПЛЭКС® — для ленточных фундаментов малого заложения (ЛФМЗ)

На большей части России зимой грунт промерзает на глубину до 2,5 метров.

Жители загородных домов часто сталкиваются с явлением морозного пучения. Морозное пучение – это увеличение объема влажного грунта вследствие его промерзания. 

При отрицательных температурах атмосферного воздуха объем влажного грунта при замерзании увеличивается в объеме. Например, глина может подниматься на 10-15%. Силы морозного пучения действуют на конструкцию неравномерно — подъем грунта под разными частями фундамента может осуществляться на различную высоту.

Вероятность морозного пучения зависит от типа грунта, его физических и механических характеристик, климатических особенностях, уровня грунтовых вод, типа фундамента.

Под действием больших нагрузок от грунта фундамент может подниматься, деформироваться с образованием трещин и возможным последующим разрушением основания. Минимизировать воздействие пучения грунтов на фундамент можно расположив по периметру дома дренаж и утепленную отмостку. Она не даст промерзнуть грунту в зоне расположения фундаментной ленты. Защитить от промерзания и морозного пучения подземные конструкции поможет ПЕНОПЛЭКС ФУНДАМЕНТ®.

Почему ПЕНОПЛЭКС ФУНДАМЕНТ® — лучшее решение по сравнению с другими материалами?

На долю фундаментов и цокольных этажей приходится около 10% всех теплопотерь здания. Утепление заглубленной части здания в случае устройства ленточного фундамента с полами по грунту, сокращает утечку тепла и защищает конструкцию фундамента от промерзания. Важно: конструкция пола по грунту также должна быть утеплена для защиты от потерь тепла.

Высокоэффективная теплоизоляция из экструзионного пенополистирола обладает высокой прочностью на сжатие при 10% линейной деформации и составляет для ПЕНОПЛЭКС ФУНДАМЕНТ® не менее 0,3 МПа (30 т/м2).

Теплоизоляционные плиты из экструзионного пенополистирола абсолютно стабильны с точки зрения геометрических размеров и физических свойств.

Важной характеристикой плит ПЕНОПЛЭКС ФУНДАМЕНТ® является практически нулевое водопоглощение. Это значит, что конструкция фундамента и будущего дома надежно защищена от влаги из земли и воздуха. Эффективный утеплитель предотвратит трещины, деформации и разрушения.

Утеплитель ПЕНОПЛЭКС ФУНДАМЕНТ® обладает высокими теплозащитными характеристиками — коэффициент теплопроводности материала составляет не более 0,034 Вт/ м∙°С.

Теплотехнические свойства неизменны на протяжении всего срока эксплуатации, который составляет более 50 лет.

для дома, своими руками, расчет

Сложные разновидности грунта, которые имеют такие минусы, которые характеризуются высокими рисками образования сверху пучений и повышенной степенью влажности. Технология их формирования требует строительство фундамента с особой формой и конструкцией.

Если на такой почве возводится дом, то лучше будет использовать надежное, долговечное и жесткое основание, например ленточный фундамент со сваями.

Армирование свайно-ленточного фундамента

Самый подходящий вариант для дома из пеноблоков – это ростверк, какой устанавливается на винтовых сваях. Представленный ростверковый фундамент имеет только плюсы, он способен оказывать сопротивление как продольной, так и поперечной деформации. Такими качествами обладает свайно-ленточный фундамент своими руками.

Читайте также: какой фундамент лучше подходит для строительства дома из газобетона?

Устройство и виды фундамента

Свайно-ленточный фундамент, какой размещается на винтовых сваях, способен иметь ряд преимуществ.

Основные плюсы лучше выражены в:

  • сопротивлении недостаточной устойчивости грунта;
  • технология способна внедряться в почву вплоть до достижения винтовой сваей твердого горизонта;
  • способности выдерживать большой вес возводимого дома из пеноблоков;
  • приеме нагрузки дома из пеноблоков на широкие и жесткие ленты ростверка.

Свайно-ленточный фундамент своими руками, в большинстве своем лучше получает хвалебные и положительные отзывы.

Читайте также: как правильно рассчитать и установить винтовой фундамент своими руками?

Такой мелкозаглубленный фундамент ленточного типа, в своей структуре это монолитная плита цоколя дома из пеноблоков, который способен надежно опираться на песчаную подушку.

Представленный свайно-ленточный мелкозаглубленный ростверковый фундамент включает в себя ростверк на сваях балочного или монолитного типов.

Cтроительство зимнего свайно-ленточного фундамента

Мелкозаглубленный свайно ленточный ростверк располагается на начальном этапе монтажа, он лежит между сваями, которые выполняют функцию вертикальных опорных элементов дома из пеноблоков.

Читайте также: по какой технологии ведут армирование ростверков свайных фундаментов?

При дальнейшем проведении работы ростверк поднимается и размещается поверх свай. Расстояние между сваями и детальный расчет, какой поможет произвести специальный онлайн-калькулятор, для этого достаточно выбрать нужные строки для заполнения известными данными.

Шаг между железобетонными элементами также поможет лучше рассчитать калькулятор, причем расчет лучше производить в самом начале монтажных работ.

Такой ростверковый фундамент, какой покоится на винтовых сваях, сформирован из ленты. При этом все элементы конструкции закреплены неподвижно и имеют один общий армирующий каркас.

Строение из пеноблоков, возводимое на таком ростверке, может обладать значительным весом. Расчет такой конструкции, расположенной на винтовых сваях производится с ориентировкой на особенности технологии, благодаря которой формируется ростверк.

Читайте также: какой фундамент подойдет лучше для бани и дома из пеноблоков?

Зачастую шаг и прочие параметры рассчитываются с помощью такого сервиса, как онлайн-калькулятор, какой не только производит расчет, но и способен указать нужное количество заливаемого цемента. Отзывы, которые получает онлайн-калькулятор в массе своей положительные.

к оглавлению ↑

Классификация фундаментов

Классификация фундаментов свайно-ленточного типа подразумевает наличие трех основных видов конструкций, в рамках каждой из них формируется ростверк. Несмотря на то, что шаг между сваями может быть разный, все виды между собой достаточно схожи.

Виды свайно-ленточного фундамента

Они могут быть:

  • основаниями на забивных несущих элементах;
  • основаниях на микросваях;
  • основаниях на бурнонабивной ленте.

Все представленные виды, в большинстве своем, имеют больше плюсы чем минусы. Те конструкции, которые размещаются в свайно-ленточных фундаментах дешевле монтируются на прочных опорах, которые забиваются в грунтовый слой на строительном участке.

Сверху крепится ростверк. Шаг выбирается произвольно, в зависимости от размеров конструкции. Сваи, применяемые в данном случае, имеют заостренный нижний конец.

Верхний конец снабжен специальным колпаком, который выполняет защитную функцию. Расчет такого фундамента забивного типа производится достаточно легко.

Ростверк таких конструкций может быть выполнен из дерева.

Опоры собираются из столбов, монолитная плита делается из бетона. Те основания, которые залегают на микросваях, имеют шаг, равный 2-2,5 метрам.

Читайте также: как построить столбчатый фундамент из труб?

Несмотря на относительно небольшую глубину залегания свай, такой ленточный ростверк вполне способен выдержать вес двухэтажного здания из пеноблоков или кирпича.

Расчет и армирование представленной конструкции производится с особой степенью тщательности. Это связанно с высокой степенью вероятности деформации грунта.

Те основания, которые крепятся на буронабивной ленте, имеют одну особенность. Опорные столбы, на которых лежит ростверк, дешевле обустраиваются в скважинах, которые высверливаются в траншее фундамента, а в них заливается монолитная плита.

Расчет такого фундамента производится с ориентировкой, что плита заливается прямо в опалубку, которая встроена в траншею. На дне траншеи производится бурение скважин, в которые и погружаются опорные столбы.

Читайте также: особенности возведения разных типов фундаментов для дома своими руками.

к оглавлению ↑

Расчет и предварительная подготовка

При создании фундамента одним из самых важных моментов является расчет его глубины и проведение общей разметки территории.

Сначала нужно узнать, насколько может промерзнуть грунт на выбранном участке. После того, как станет известен параметр глубины промерзания грунта, производится расчет глубины, на которую будут впоследствии погружена плита сваи.

Плита будет на 0,3-0,5 метров ниже, чем крайняя граница уровня промерзания почвы. После этого выбранный участок тщательно вычищают и производят выравнивание при помощи уровня. Далее производится детальная разметка при помощи арматуры, которая вбивается в землю.

Разметка проводится как по внешнему, так и по внутреннему периметру. Это приводит к тому, что становится известна ширина будущей ленты.

Вообще, параметр ширины ростверка, напрямую зависит от характеристик и разновидности используемого материала.

Если, к примеру, дом будет построен из дерева, а стены будут возведены с применением пеноблока, то ленты с шириной в 30 см вполне хватит для того, чтобы удерживать вес строения.

В случае если планируется строительство каменного или кирпичного дома, ширина ленты может быть равна 40-60 см. При этом глубина всей монолитной конструкции не должна быть меньше 45 см.

Свайно-ленточный фундамент заливка

Этот параметр напрямую зависит от того, сколько будет весить будущее строение. После первой разметки проводится вторая – она нужна для вкапываемых свай. В такой конструкции сваи располагаются с шагом, равным 1,3-1,5 метрам друг от друга.

к оглавлению ↑

Отзывы о технологии

Как уже упоминалось выше, отзывы о фундаментах свайно-ленточного типа в большинстве своем положительные.

Олег, 53 года, Омск:

Живу в частном доме и решил обзавестись небольшим флигелем. Стены делал деревнями, а потому фундамент был построен на микросваях. Потихонечку делали все работы с двумя сыновьями. Справились довольно-таки быстро. Минусы не наблюдаю. Флигелек теперь стоит как влитой!

Сергей, 47 лет, Вологда:

Купил себе участок в деревне, снес старую обветшавшую избушку и построил на том месте кирпичный дом. Фундамент делали местные умельцы на бурнонабивной ленте. Нареканий на конструкцию нет, вот уже несколько лет не наблюдаю ни малейшей трещины в цоколе.

Владимир, 38 лет, Шексна:

У меня есть небольшая бригада строителей, возводим дома начиная с фундамента. Практически всем клиентам делаем свайно-ленточные фундаменты. Еще ни разу никто о них плохо не отзывался. Минусы не наблюдаются.

к оглавлению ↑

Установка свай своими руками

Для того чтобы пробурить скважину для размещения будущей сваи, можно воспользоваться ручным или садовым буром. Есть альтернатива – покупка уже готовых свай, которые снабжены круглым сечением.

При создании скважины важно не забывать о том, что к существующей длине сваи плюсуются лишние 30 сантиметров.

Они предназначены для песчаной подушки, которая укладывается на дно скважины. Для этого нужно дно засыпать обычным речным песком, а затем, как следует, полить большим количеством воды, после чего утрамбовать.

После этого можно производить установку металлических или асбестоцементных труб и производить обшивку стен рубероидом.

Для каждой отдельно взятую скважину снабжают подошвой. Для того чтобы ее создать в трубу заливают бетонный раствор на 30-35 см, а затем производят поднятие трубы на 20-30 см.

к оглавлению ↑

Свайно ленточный фундамент своими руками (видео)

к оглавлению ↑

Изготовление опалубки и заливка бетоном

После того, как траншея вырыта, ее дно покрывается песком для создания так называемой песчаной подушки. Ее ширина не должна превышать 150 мм.

При этом слой песка должен быть ровно рассредоточен по всему периметру. Как и в случае со сваями, эта плита обильно заливается водой и подвергается плотной утрамбовке.

Для придания дополнительной прочности она покрывается слоем щебня. Опалубка изготовляется из любых подручных материалов.

Это могут быть широкие доски или положенные друг на друга листы ДСП. Далее, уже готовые конструкции приколачиваются к забитым в землю на расстоянии друг от друга кольям. Колья необходимо расположить на вешнем крае траншеи, вырытой для фундамента.

Чтобы при заливе бетонная масса не разрушила структуру опалубки нужно позаботиться об установке внешних креплений.

После завершения измеряется высота опалубки, а на дно вырытой траншеи производится укладка кирпича. После этого производится заливка бетоном свай всего сооружения.

Перед этим сваи плотно утрамбовываются и проверяются на наличие образовавшихся пустот. Для того чтобы залитые бетоном сваи случайным образом не соединились с лентой фундамента, не нужно дожидаться тех пор, когда бетон окончательно затвердеет.

Для этого изначально заливается образовавшаяся монолитная верхушка всего фундамента. Все это производится в максимально короткий временной промежуток для того, чтобы бетон лег ровно.

Ровность залитого фундамента проверятся с помощью уровня, положенного на его верхнюю сторону. После проведения заливки застывание бетона может длиться до двух недель.

Это зависит от погодных условий. Если погода жаркая, то рекомендуется производить поливку фундамента холодной водой, а при наступлении повышенной влажности накрывать пленкой из полиэтилена.

Незаглубленный ленточный фундамент своими руками: особенности и состав

Итак, вырешили построить дом или какое-то хозяйственное строение у себя на участке, а потому думаете, какому фундаменту отдать предпочтение. Разновидностей фундаментов не так уж много – всего-навсего 4 вида, среди которых ленточные являются наиболее распространенными. Кроме этого есть еще плитные, столбчатые фундаменты и столбчатые с ростверком. Наибольшее распространение особенно в индивидуальном строительстве получили как раз именно ленточные фундаменты. Они наиболее просты в исполнении. Не потребуется рытья глубокого котлована, найма дорогостоящей техники и т.д. для строительства такого вида фундаментов. Незаглубленный ленточный фундамент своими руками вполне можно устроить даже такому человеку, который не обладает профессиональными навыками высокого уровня в строительном деле. Да и потом такого типа фундамент является наименее дорогостоящим из-за минимума материалов, которые применяются.

Виды ленточного фундамента и некоторые нюансы его закладки

В свою очередь и сам по себе ленточный фундамент бывает разный. Тип фундамента выбирают в зависимости от грунта и тяжести строения, т.е. обязательно требуется учесть, из какого именно материала будет вестись строительство. Некоторые люди спрашивают,что такое незаглубленный ленточный фундамент и чем он отличается от заглубленного?

Незаглубленный или его называют еще мелкозаглубленный фундамент, и получил свое название потому, что углубляется в землю он совсем на небольшую глубину. Именно поэтому фундаменты ленточного типа подразделяются на:

  • Заглубленные – это массивные фундаментальные фундаменты, выполненные из бетона, который делается с заглублением до 1,5 метра и более в зависимости от грунта, тяжести здания и т.д.
  • Мелкозаглубленные или они имеют еще одно название незаглубленные, которые применимы в основном для хозяйственных построек, капитальных гаражей, домов, у которых не планируется больше, чем 2 этажа. Они углубляются в землю на незначительное расстояние, которое зависит от грунта.

Этот тип фундаментов очень хорошо подходит для супесчаных, песчаных почв, прекрасно он себя зарекомендовал и на глинистых грунтах. Мелкозаглубленный фундамент оправдывает себя в той местности, где грунты насыщены водой. Хотя, в последнем случае это касается каркасных домов или каких-то построек из бруса. Ленточные фундаменты также рекомендуются при строительстве на холмистой местности, когда иные виды фундаментов не подходят. Ленточные фундаменты также хороши для строительства цокольных этажей, подвальных помещений.

Совет специалиста: Если грунт, на котором вы собираетесь возводить дом, подвержен деформациям, что известны, как сезонные, то в таком случае ленточный фундамент должен иметь форму рамы, которая сможет самостоятельно производить перераспределение нагрузки в зависимости от того, как именно почва будет деформироваться.

Из чего состоит такой фундамент?

Строительство незаглубленного ленточного фундамента состоит в том, что выбирается и готовится площадка, копаются неглубокие траншеи под подушку, ставится нужной высоты опалубка, тщательно, аккуратно заливается смесь в подготовленную опалубку. Поэтому в этот вид фундамента входят следующие элементы:

  1. Распланированная и хорошо подготовленная для этого площадка,
  2. Наружные стенки, и также стенки, которые будут расположены под несущими перегородками внутри здания, если такие планируются,
  3. Цоколь и отмостки,
  4. Обязателен слой для гидроизоляции,
  5. Завершающий этап – чистовой пол.

Особенности устройства фундамента данного типа сводится к тому, что надо вырыть траншеи нужной глубины, выровняв их на грунте и расположив четко параллельно друг другу и соблюдая правильную геометрию углов, распланировать дно, произвести заливку бетоном, а если необходимо, то укрепить фундамент армированием. Укрепление арматурой необходимо производить для жилых домов, в том случае, если речь идет о хозяйственных постройках, сараях, гаражах, то это производится далеко не всегда и делается по усмотрению хозяев. Ширину и глубину фундамента рассчитывают, как уже говорилось, от вида грунтов, глубины, на которую замерзают грунты в зимнее время, и, конечно, тяжести возводимого здания.

Устройство незаглубленного ленточного фундамента (или мелкозаглубленного) таково, что он состоит из железобетонной полосы, ширина которой может колебаться в пределах 30 – 50 см., а высота 20-50. Далее эту полосу укладывают на подушку, которую изготавливают из непучинистых материалов (щебня, мелкого гравия, песка, смесей из этих материалов, шлака и т.д.), для которых как раз и выкапывают эту траншею.

Самым лучшим вариантом для приготовления состава подушки, как советуют специалисты, будет песчано-гравийная смесь, где песка будет около 60%. Вот на эту подушку, немного заглубляя или не заглубляя вообще, укладывается, собственно говоря, сама лента фундамента. Повторимся, что лента обязательна как для наружных стен, так и для всех внутренних, несущих. Ширина подушки соотносится с шириной ленты, и превышать ее она обязательно должна в 1,5 или даже 2 раза. Глубина подушки должна быть, если грунт промерзает зимой, то обязательно до уровня замерзания, а еще лучше и немного ниже этого уровня.

Отмостки необходимы для того, чтобы влага от дождей и снега не попадала в подушку со стороны улицы. Поэтому лучше, чтобы отмостки были не уже 75-80 см, обязательно требуется также сделать гидроизоляцию. Поэтому незаглубленный ленточный фундамент своими руками сделать не так уж и сложно. Готовится траншея, как было описано выше (параметры ее рассчитывают в зависимости от веса здания и качества грунтов), приготавливается и засыпается смесь для подушки.

Здесь соблюдается такая последовательность: засыпка смеси 20-25 см, увлажнение ее и обязательная хорошая трамбовка. Этим требованием не следует пренебрегать, т.к. все делается для того, что подушка была достаточно жесткой и плотной.

Когда работы с подушкой будут, то следует заняться изготовлением ленты, которая может собираться сборной, а может быть сделана цельной. Чтобы залить монолитную плиту монтируется опалубка, которая может быть сделана из достаточно крепкой фанеры, досок, иных стройматериалов непосредственно на готовую подушку. Чтобы опалубка не «поплыла» и не перекосилась, когда зальется бетонная смесь, её следует хорошенько укрепить сверху прочными планками, с наружной стороны крепкими брусками. В ее каркас вставляют арматуру. Обычно это делается из двух рядов проволоки, идущих горизонтально по отношению друг к другу и связанных хомутами.

Совет специалиста: совмещать арматуру не рекомендуется, применяя сварку, а надо применять для этого специальную мягкую проволоку из стали.

Далее непосредственно идет заливка. Раствор можно заказать и его в назначенное время вам привезут уже готовым, а можно сделать и самим. Будет лучше, если воспользуйтесь для его приготовления небольшой бетономешалкой, т.к. размешивать его вручную в таком немалом количестве очень сложно. При этом марку выбирают не меньше, чем М200. Поверхность заливаемой ленты должна быть на одном уровне. Как этого добиться?

Совет специалиста: чтобы обеспечить ровную заливку бетона необходимо заранее подумать об этом. Можно арматуру выставить по одному уровню, а затем по ней ориентироваться. Возможен и другой способ, а именно: установка опалубки на одном уровне, чтобы можно было разливать бетон, ориентируясь по ее высоте.

Можно уровень заливки также проверять при помощи нивелира, водяного уровня, а можно ориентироваться по выступающим стержням арматуры, если они заранее выставляются на одном уровне.

Если вы планируете обустройство фундамента, который будет выполнен в виде сборной ленты, то для этого используют уже готовые фундаментные блоки. Это очень удобно и заметно облегчает и ускоряет темпы работы. Именно такой тип фундамента можно рекомендовать тем людям, которые имеют минимальные навыки в строительстве и хотят сделать фундамент самостоятельно, без привлечения посторонних лиц. Блоки имеют длину в 2 – 3 метра, а сечение их обычно составляет 40Х25.

Хотя при желании можно заказать и другие размеры в строительных фирмах. Блоки аккуратно укладывают на уже полностью подготовленную подушку, обязательно скрепляют их между собой очень жестко. Это делается при помощи сварочного аппарата или специальных стальных скруток. При этом также важно следить, чтобы устанавливаемые блоки находились в одной горизонтальной плоскости. Теперь вы знаете, как сделать незаглубленный ленточный фундамент самому. Если считаете, что данная работа вам под силу, то смело принимайтесь за ее осуществление.

Залить ленточный фундамент в Тюмени цены, опалубка для ленточного фундамента

Мелкозаглубленный ленточный фундамент

Тип дома:

  • Деревянный дом
  • Облегченный дом

Тип грунта:

Также Вы можете дополнительно заказать:

  • Арматура 12-16
  • Увеличение марки бетона М300-М450
  • Изменение ширины и высоты фундамента

Мелкозаглубленный фундамент наиболее чаще используется при возведении строений с относительно малой массой — каркасных и деревянных домов, подсобное строение и там, где пучинистые силы грунта невелики.

Мелкозаглубленный ленточный фундамент — это тот же ленточный фундамент, но расположенный на совсем маленькой глубине. Если быть точнее выше уровня промерзания грунта. Другими словами такой фундамент располагается посреди заглубленного и незаглубленного фундамента.

Мелкозаглубленный фундамент при промерзании пучинистого грунта ленточный как бы приподнимается, но это происходит значительно меньше, чем при незаглубленном фундаменте.

Мелкозаглубленный фундамент очень известен на практике строительства. Во-первых, фундамент намного дешевле заглубленного фундамента, а во-вторых, надежней незаглубленного.

Фундамент был проработан несколькими организациями России по строительству фундаментов, которые специализировались в основном на разработке проекта домов сельской местности.

Если вы хотите выбрать мелкозаглубленный фундамент для дома, помните, что некоторых деформаций фундаменту не избежать. Именно поэтому изгибная жесткость у всего дома должна иметь достаточно высокий показатель.

Мелкозаглубленный фундамент позволяет устроить подвал или погреб небольшого размера.

Его используют практически на всех видах грунтов. Исключение – чрезмернопучинистые.

Строительство мелкозаглубленного фундамента

Строительство мелкозаглубленного фундамента начинается с разметки, а затем прокопки траншеи на глубину 0.7 метра. Бока траншеи гидроизолируют толем или пергамином. Саму траншею заполняют песком на 0.2 метра и начинают монтировать опалубку. Обязательно на песок укладывается гидроизоляция. При строительстве мелкозаглубленного фундамента кладется сначала нижний слой арматуры, затем часть бетона, потом верхний слой арматуры на бетон и, наконец, заключительное бетонирование.

Армирование мелкозаглубленного фундамента

Армирование мелкозаглубленного фундамента начинается с подготовки. Сначала собирается деревянная опалубка. Стены внутри опалубки выстилают толем или пергамином. Толь, как и пергамин, позволяет в последствии после затвердевания бетона без затруднения снять деревянную конструкцию опалубки.

При армировании мелкозаглубленного фундамента на дно траншей сначала выстилается первый слой арматуры. Верхний слой армирования происходит на сыром бетоне перед самым завершением. Арматура вся связывается вязальной проволокой.

Песчаная подушка при строительстве мелкозаглубленного ленточного фундамента

Вы спросите, зачем надо делать песчаную подушку при строительстве мелкозаглубленного фундамента подсыпку?

Ну, во-первых, происходит замена части пучинистого грунта на непучинистый, а это уменьшает при промерзании деформацию мелкозаглубленного фундамента.

Во-вторых, даже если грунтовые воды располагаются высоко и дренаж сделать нельзя, деформироваться фундамент не будет. Это происходит потому, что в ограниченном объеме в мокром песке при неравномерном промерзании вода будет разгоняться равномерно по всей площади фундамента.

Важно помнить, что нельзя мелкозаглубленный фундамент оставлять незагруженным в зимнее время.

Утепление мелкозаглубленного фундамента

Не следует оставлять мелкозаглубленный фундамент на зиму незагруженным. Если же все-таки фундамент остался незагружен, то сам фундамент и землю вокруг него следует утеплить соломой, опилками или шлаковаты.

Во избежание негативных последствий после промерзания грунта на глубину промерзания вокруг фундамента лучше посадить кустарниковые насаждения или сделать задернение участка. Это аккумулирует отложение снега и снижает глубину промерзания земли.

Мелкозаглубленный фундамент стоимость

Стоимость мелкозаглубленного ленточного фундамента включает в себя:

  • работа по разметке мелкозаглубленного фундамента
  • земляные работы, песчаная подушка
  • вязание каркаса арматуры мелкозаглубленного фундамента
  • возведение опалубки мелкозаглубленного фундамента
  • бетонирование мелкозаглубленного фундамента
Заглубленный ленточный фундамент
image

Тип дома:

  • Деревянный дом
  • Кирпичный дом
  • Тяжелый дом

Тип грунта:

  • Песок
  • Суглинок
  • Глина
  • Пучинистые грунты

Также Вы можете дополнительно заказать:

  • Увеличение диаметра арматуры
  • Увеличение марки бетона М300-М450
  • Изменение ширины и высоты фундамента
Заглубленный ленточный фундамент

Заглубленный ленточный фундамент считается классическим, так как он выполняется по исконно традиционному требованию строителей: «Хороший и качественный фундамент закладывать надо на глубину промерзания «.

Как показывает практика, правильно выполненный заглубленный ленточный фундамент совершенно не поддается деформациям.

Строительство заглубленного ленточного фундамента

Если ваш выбор пал на дом с подвалом (цокольным этажом), то самый лучший ход — это строительство заглубленного ленточного фундамента. Строительство такого фундамента подойдет как для деревянного дома, так и здания из камня, кирпича, бетона, пенобетона. газобетона. Без всяких затруднений заглубленный фундамент позволяет обложить стены дома кирпичом или каким-либо облицовочным материалом.

Строительство заглубленного ленточного фундамента без проблем осуществляется на глинистых грунтах, крупнообломочных грунтах, суглинках, супесях (если грунт не осыпается), на склонах. Глубину заложения фундамента при строительстве определяют, учитывая особенности участка – склон, возвышенность, или низина. Заглубленный ленточный фундамент строят на глубину промерзания почвы (по Моск области до 1,5 метра).

Ширину при строительстве заглубленного фундамента нужно рассчитать так, чтоб справиться с весом дома. Обычно просто принимают толщину фундаментной стенки равной не меньше толщины стены дома.

Для нормальных грунтов такой толщины достаточно чтобы справиться с нагрузкой допускаемых значений. А если грунт неоднородный, то желательно выполнить так называемую подушку у основания фундамента.

В итоге заглубленный ленточный фундамент позволит вам устроить подвальное помещение, теплого подполья или гаража, а ведь согласитесь — это очень удобно.

Этапы строительства заглубленного ленточного фундамента.

Перед началом строительства заглубленного ленточного фундамента делается разметка, и выставляются оси будущего фундамента. Только после этого начинается копка траншеи вручную.

В некоторых случаях, при не однородных грунтах, желательно сделать песчаную подушку.

После того как траншея выкопана полностью, производятся работы по вязанию арматурного каркаса для заглубленного ленточного фундамента. Арматура добавит прочности фундаменту. Далее возводится деревянная опалубка.

Только после армирования заглубленного ленточного фундамента начинается заливка бетоном. Затем фундамент должен отстояться 5-7 дней до полного высыхания. Осенью это может растянуться до 14 дней.

Армирование заглубленного ленточного фундамента.

Главная основа заглубленного ленточного фундамента — это хорошего качества бетон и грамотный каркас из арматуры (армирование фундамента). Благодаря этому можно быть уверенным, что в течение использования фундамент не деформируется.

Армирование позволяет фундаменту легко переносить перепады температур, сдвиги грунтов и многие другие нежелательные факты. Все в целом и армирование фундамента дает жесткую, крепкую фиксацию. Армирование заглубленного ленточного фундамента – это важный шаг в строительстве.

При армировании заглубленного фундамента важно правильно рассчитать нагрузку и подобрать арматуру нужного сечения. Обычно используют арматуру не менее 12 мм.

Самое важное правило при армировании заглубленного фундамента – это чтобы вся арматура находилась внутри бетона. Надо соблюдать, чтобы армирование фундамента было не менее пяти сантиметров к наружной поверхности.

Второе правило армирования заглубленного ленточного фундамента является то, что надо грамотно располагать арматуру в каркасе. Она должна образовывать как бы полноценный каркас из металлических прутьев с шагом около 30 сантиметров. Крепятся между собой прутья вязальной проволокой – это самый оптимальный и доступный способ скрепления арматуры при армировании.

Заглубленный ленточный фундамент стоимость

В зависимости от конструкции заглубленного ленточного фундамента, на его возведение цена может быть большой или незначительной. Все зависит, как уже говорилось, от размера, количества материала и дополнительных мероприятий. Хороший фундамент далеко не всегда должен быть дорогим и глубоким. Иногда стоимость заглубленного ленточного фундамента порой напрасна, поскольку такой надежности для многих домов не требуется.

В его стоимость также входит работа по разметке осей фундамента, земляная работа, опалубка, вязание каркаса из арматуры, заливка бетона, материал, доставка и выгрузка материала, рабочая сила.

Желательно чтобы к вашему участку имелся подъезд, и была в наличии вода и электричество.

Фундамент под ключ

Ленточный мелкозаглубленный фундамент — особенности строения

Стоимость фундаментных работ определяется, в числе прочего, и глубиной фундамента. Чтобы минимизировать расходы при строительстве дома с небольшой массой (например, в домах из СИП панелей), можно использовать ленточный мелкозаглубленный фундамент. Его отличие от обычного ленточного в небольшой глубине – гораздо выше уровня промерзания.

Преимущества мелкозаглубленного фундамента

  • экономичность – требуется меньше материала;
  • возможность строительства на промерзающих почвах;
  • сокращенные сроки строительства, ведь глубина мелкозаглубленного фундамента составляет всего 50-80 см, а значит, бетон затвердеет быстрее.
Устройство фундамента

Такой фундамент, по сути, представляет собой железобетонную ленту, которая может двигаться вместе с грунтом, но при этом смещение фундамента в земле равномерное, а значит, постройка не деформируется. Подходит мелкозаглубленный фундамент для возведения небольшого дома, бани или забора. Главное, чтобы дом строился не на суглинке — для таких грунтов лучше использовать глубокий фундамент.

Расчет фундамента

Минимальное заглубление, допустимое для ленточного фундамента, – 45 см. Ширина ленточного фундамента должна быть шире будущих стен хотя бы на 15 см. Расчет ведется по периметру дома с учетом всех внутренних перегородок. Ленточный фундамент изготавливают из бетонной смеси, лучше всего для этого подходит марка М400.

Этапы строительства

  • расчистить площадку и вырыть траншею глубиной примерно 70 см;
  • на дно этой траншеи уложить и утрамбовать «подушку» из крупнозернистого песка толщиной до 50 см;
  • под «подушку» можно положить гидроизоляционную пленку, чтобы избежать заиливания песка;
  • сделать опалубку, которая позволит залить бетон выше уровня земли примерно на 30 см;
  • если предусмотрено армирование ленточного фундамента (а оно желательно), то в траншее необходимо уложить арматуру, связанную проволокой, причем арматура не должна касаться опалубки;
  • предусмотреть вентиляционные и технологические отверстия, для чего сквозь опалубку провести короткие трубы;
  • залить бетонную ленту и проштыковать бетон, чтобы в нем не оставалось пустот и пузырьков воздуха.
Опалубка фундаментаФундамент застывает в течение 4 недель. После затвердения бетона проводится гидроизоляция и утепление железобетонной ленты. Гидроизоляция фундамента

Дренаж фундамента

Дренаж ленточного фундамента необходим, так как грунтовые воду могут размыть и разрушить основание дома. С целью дренирования траншея выкапывается глубже, чем требуется для заливки бетона. Перед заливанием бетона на дне траншеи устраивается «подушка» из крупнозернистого песка, который делает почву менее пучинистой и отводит лишнюю влагу. Вокруг фундамента выкапывается дренажная канава, в которую закладываются сыпучие материалы (щебенка, например) и труба для отвода излишней влаги.

Дренаж фундамента

Если знать, как сделать ленточный фундамент правильно, можно сэкономить до 50% материалов и снизить трудозатраты вдвое. Мелкозаглубленный фундамент в нормальных условиях служит не меньше, чем монолитный или фундамент на винтовых сваях.

10+ различных типов фундамента, не запутайтесь

Вы думаете о строительстве здания? или просто пытаетесь расширить свои строительные знания? В любом случае, продолжайте читать, чтобы узнать больше о различных типах фундамента и о том, когда их использовать. Для обзора всего ремонта фундамента щелкните здесь.

5+ различных типов фундамента

Различные типы фундамента

Хотя существует много различных типов фундаментов, каждый из них можно разделить на две категории: фундаменты мелкого заложения или фундаменты глубокого заложения.

Неглубокие фундаменты в основном используются для конструкций с меньшим весом по сравнению с общей площадью основания, таких как навесы, транспортные контейнеры, гаражи и т. Д. Их можно установить на глубину до 3 футов.

Глубокие фундаменты, однако, обычно используются для более тяжелых конструкций с активным грунтом. Эти конструкции включают дома, магазины, офисы, небоскребы и башни. Для установки глубокого фундамента нередко бывает достигнуть глубины 20-200 футов в зависимости от размера конструкции.

Фундамент мелкого заложения

Неглубокие фундаменты также называются раздельными или открытыми фундаментами. Они создаются путем раскопок и сортировки участка вашей конструкции на глубину ваших опор. Затем заливается фундамент, видимый миру на ранних этапах строительства.

Есть много видов неглубоких фундаментов: индивидуальные (изолированные), ленточные и плотовые (матовые).

Каждый фундамент должен быть тщательно выбран и адаптирован к климату, почве и погодным условиям вашего местоположения.

Индивидуальная опора, также известная как изолированная опора

Изолированные опоры — одна из самых распространенных и простых опор. Обычно их используют, когда абсолютно точно известно, что почва под ним не сдвинется под все здание.

Изолированная опора поддерживает конструкцию, разделяя ее вес между колоннами. Эти колонны обычно соединяются цоколем.

Эти колонны опираются на бетонные опоры прямо на почву.

Чтобы определить размер необходимых подушек, вы должны знать SBC грунта (безопасную несущую способность) и общую нагрузку на колонну. Общая нагрузка на колонну делится на SBC почвы.

Если на колонну действует вертикальная нагрузка 15 т, а SBC грунта составляет 15 т / м2, то площадь основания будет 1 м2. Опять же, это приблизительная оценка, и дизайнер или инженер внесут корректировки в зависимости от климата и многих других факторов.

Ленточные опоры, также известные как настенные опоры

Ленточные опоры — это непрерывная полоса из бетона, которая используется для распределения веса несущей стены по площади почвы.

Нижняя сторона ленточных опор должна быть спроектирована таким образом, чтобы не допускать проникновения инея или воды. Поскольку это могло вызвать эрозию почвы и смещение.

Если грунт имеет низкий SBC, будет сооружен широкий ленточный фундамент, чтобы распределить нагрузку на большую площадь.

Если обнаруживается, что почва с более высоким SBC расположена немного глубже, будет использоваться глубокий ленточный фундамент.

Плотные фундаменты или матовые фундаменты

Как следует из названия, плотный фундамент позволяет конструкции «плавать» прямо над землей.

Эти фундаменты чаще всего встречаются в строениях с подвалами. Нижняя плита цоколя выступает фундаментом всей конструкции. Используя плотный фундамент, конструкция будет равномерно оседать.

Можно использовать плотный фундамент, если почва слишком слабая, чтобы принять полную нагрузку на конструкцию на небольшой площади.

Глубокие основания

Есть много различных типов глубоких фундаментов, но не так много, как мелкие.Поскольку глубокие фундаменты могут быть более дорогими для небольших проектов, они используются только тогда, когда поверхностный грунт неспособен выдержать нагрузку, движение грунта является обычным или погодные условия неблагоприятны. Глубокие фундаменты позволяют возводить сооружения практически в любом месте, минуя поверхностный грунт и строя вашу конструкцию прямо на скале.

Все глубокие фундаменты построены по одной модели. Каждый из них вдавливает или устанавливает опорные цилиндры (бетонные, стальные или другие) глубоко в землю.Затем на этих цилиндрах строится конструкция.

Фундамент свайный

Свайный фундамент — это тип глубокого фундамента, в котором нагрузки принимаются до низкого уровня с помощью вертикальных деревянных, бетонных или стальных конструкций. Есть много движущихся частей, и все может усложниться, для получения более подробной информации нажмите здесь.

Свайные основания передают нагрузку посредством трения (в случае фрикционных свай) или посредством трения и опоры (в случае совмещенных концевых опор и фрикционных свай).

Они используются, когда:

  • На любой разумной глубине ниже конструкции несущие пласты не могут быть обнаружены.
  • Несущие пласты существуют, однако они находятся на такой глубине, которая делает ленточные или раздвижные основания неэкономичными.

Существует 8 различных типов свай

  • Концевые опорные сваи
  • Фрикционные сваи
  • Комбинированные концевые опорные и фрикционные сваи
  • Уплотняющие сваи
  • Дельфиновые и отбойные сваи
  • Анкерные сваи
  • Натяжные или подъемные сваи
  • Шпунтовые и бетонные сваи

Cassion Foundation

Кессоны — это водонепроницаемые конструкции из дерева, стали или железобетона, возведенные над уровнем земли, а затем погруженные в землю. Кессоны обычно не имеют опоры. Чтобы подробнее ознакомиться с этим фундаментом, нажмите здесь.

Фундамент пирса

Наконец, у нас есть фундамент для опор, он часто используется в домах и других небольших строениях. Чтобы узнать больше о пирсах и фундаментах из балок, нажмите здесь.

Заключение

Существует так много разных типов фундаментов, что легко запутаться. Мы создаем еще одно руководство для более подробного описания их различий.Так вы больше никогда не запутаетесь.

Отзывы о лучших услугах по написанию эссе: Shallow Foundation

Фундаменты мелкого заложения Фундаменты неглубокого заложения — это фундаменты, заложенные вблизи готовой поверхности земли; как правило, если глубина фундамента (Df) меньше ширины фундамента и менее 3 м. Это не строгие правила, а просто рекомендации: в основном, если поверхностная нагрузка или другие поверхностные условия повлияют на несущую способность фундамента, это «пусто». Неглубокие фундаменты (иногда называемые «раскидистыми опорами») включают подушки (à ¢ «изолированные опоры»), ленточные опоры и плоты. Фундаменты мелкого заложения используются, когда поверхностные грунты достаточно прочные и жесткие, чтобы выдерживать приложенные нагрузки; они, как правило, не подходят для слабых или сильно сжимаемых грунтов, таких как плохо уплотненная насыпь, торф, недавние озерные и аллювиальные отложения и т. д. Фундаменты с подушечками Фундаменты с подушками используются для поддержки отдельных точечных нагрузок, например, из-за структурной колонны. Они могут быть круглыми, квадратными или прямоугольными. Обычно они состоят из блока или плиты одинаковой толщины, но они могут быть ступенчатыми или изогнутыми, если они необходимы для распределения нагрузки от тяжелой колонны.Фундаменты с подушечками обычно неглубокие, но можно использовать и глубокие фундаменты. Ленточные фундаменты Ленточные фундаменты используются для поддержки линии нагрузок либо из-за несущей стены, либо в случае, если линия колонн нуждается в опоре там, где положение колонн настолько близко, что отдельные опорные основания были бы неприемлемыми. Основная область ленточного фундамента — это здания с толстыми стенами (кирпич, бетон, камень) и толстыми плитами перекрытия. Ленточный фундамент располагается по периметру наружных стен и размещается под несущими внутренними стенами зданий или других участков с повышенной нагрузкой.Также ленточный фундамент хорошо подходит для дома, в котором планируется создать подвал, гараж или подвал. Ленточный фундамент подойдет и в случае возможной незначительной деформации основания. Обычно ленточный фундамент располагается ниже уровня промерзания почвы на 20 см песчаного грунта. Можно укладывать ленточный фундамент и с более высоким уровнем промерзания, но не более чем на 60 см от уровня земли. Для глубоко промерзших и сильно набухающих грунтов ленточный фундамент обычно не применяется. Сам процесс возведения ленточного фундамента несложный, с другой стороны, требует довольно больших затрат материалов и работ по возведению фундамента.Существуют критерии минимальной толщины фундамента, по которой можно построить дом. Таким образом, минимальная толщина железобетонного ленточного фундамента ¢ â, ¬â € œ 10 см, бетон à â, ¬â € œ 25 см, фундамент щебеночно-бетонный ⠬⠀ œ 35 см, колодец и кладка натурального камня à ⠫¬â € œ 50 см при строительстве ленточного фундамента, необходимо также учитывать допустимую нагрузку на грунт под фундаментом. Для глинистых грунтов на глубине 80 см нагрузка не должна превышать 2 кг / см2. Помимо заливки фундамента бетонными смесями, часто возводят ленточные фундаменты с использованием готовых фундаментных блоков или кирпичей.Это ускоряет процесс создания фонда. Также следует отметить, что при строительстве ленточного фундамента есть возможность сэкономить, поднимая фундамент на полную глубину только при возведении тяжелых конструкций. По-прежнему самым надежным вариантом является ленточный фундамент: прочный фундамент, более трудоемкий и требующий предварительного создания опалубки и проектирования арматуры для повышения прочности ленточного фундамента. И в этом случае клапаны необходимо соединять между собой сваркой. Плотные фундаменты Плотные фундаменты используются для распределения нагрузки от конструкции на большую площадь, обычно на всю площадь конструкции. Они используются, когда нагрузки на колонны или другие нагрузки на конструкцию близки друг к другу и отдельные опорные основания взаимодействуют друг с другом. Плотный фундамент обычно представляет собой бетонную плиту, которая простирается по всей загруженной площади. Он может быть усилен ребрами или балками, встроенными в фундамент. Фундаменты на плотах имеют то преимущество, что они снижают дифференциальные осадки, поскольку бетонная плита сопротивляется дифференциальным движениям между положениями загрузки.Они часто необходимы на мягких или рыхлых грунтах с низкой несущей способностью, поскольку могут распределять нагрузки на большую площадь. Глубокие фундаменты * Сваи Глубокие фундаменты — это фундаменты, заложенные слишком глубоко под готовой поверхностью земли, чтобы на их несущую способность основания влияли условия поверхности, обычно это происходит на глубине> 3 м ниже уровня готовой земли. К ним относятся сваи, опоры и кессоны или компенсированные фундаменты с использованием глубоких фундаментов, а также глубокие подушечные или ленточные фундаменты. Глубокие фундаменты могут использоваться для передачи нагрузки на более глубокие и более подходящие слои на глубине, если неподходящие почвы присутствуют вблизи поверхности.Сваи представляют собой относительно длинные тонкие элементы, которые передают нагрузки на фундамент через слои грунта с низкой несущей способностью на более глубокие слои почвы или породы с высокой несущей способностью. Они используются, когда по экономическим соображениям, конструкционным соображениям или условиям почвы желательно передавать грунтовые слои в пласт, находящийся за пределами практической досягаемости фундаментов мелкого заложения. В дополнение к опорным конструкциям, сваи также используются для анкеровки конструкций против подъемных сил и для оказания помощи конструкциям в сопротивлении боковым и опрокидывающим силам.Опоры — это фундаменты, способные выдерживать большие нагрузки на конструкцию, которые сооружаются на месте в глубоких котлованах. Кессоны — это форма глубокого фундамента, который сооружается над уровнем земли, а затем опускается до необходимого уровня путем выемки грунта или выемки грунта изнутри кессона. Компенсированные фундаменты — это глубокие фундаменты, в которых снятие напряжения, вызванного земляными работами, приблизительно уравновешивается приложенным напряжением от фундамента. Таким образом, прилагаемое чистое напряжение очень мало. Компенсированный фундамент обычно представляет собой глубокий фундамент.Типы свай Часто используются сваи, потому что адекватная несущая способность не может быть найдена на достаточно малых глубинах, чтобы выдержать структурные нагрузки. Важно понимать, что сваи получают поддержку как от торцевого подшипника, так и от поверхностного трения. Пропорция несущей способности, создаваемая либо торцевым подшипником, либо поверхностным трением, зависит от условий почвы. Сваи могут использоваться для поддержки различных типов структурных нагрузок. Концевые несущие сваи Концевые несущие сваи — это те, которые оканчиваются твердым, относительно непроницаемым материалом, таким как скала или очень плотный песок и гравий. Большую часть своей несущей способности они получают из-за сопротивления слоя у носка сваи. Фрикционные сваи Фрикционные сваи получают большую часть своей несущей способности за счет поверхностного трения или адгезии. Это обычно происходит, когда сваи не достигают непроницаемого пласта, а забиваются на некоторое расстояние в проницаемый грунт. Их несущая способность определяется частично концевой опорой и частично поверхностным трением между заделанной поверхностью почвы и окружающей почвой.

Типы фундаментов и их использование

Какие типы фундаментов зданий используются в дизайне?

Как правило, системы фундаментов делятся на две категории: мелкие и глубокие фундаменты.Неглубокие фундаменты почти всегда упираются в землю. Участок раскопан до относительно мелких глубин , ниже уровня земли. Их легче построить, они дешевле и поэтому обычно являются более популярным вариантом конструкции по сравнению с глубокими фундаментами.

Глубокие фундаменты и мелкие фундаменты

Глубокие фундаменты чаще встречаются на участках с неблагоприятными почвенными условиями. Например, в большинстве морских проектов будут использоваться глубокие фундаменты, потому что они намного более устойчивы, чем мелкие фундаменты.Это связано с тем, что глубокие фундаменты будут проходить гораздо глубже в землю, преодолевая плохие почвенные условия, обычно приземляясь на более твердую каменную почву, которая является более стабильной.

Основные различия этих двух систем фундаментов включают стоимость, глубину несущего грунта, способ передачи нагрузки и расчетные возможности. Неглубокие фундаменты используются в основном, когда нагрузка передается на несущий грунт, расположенный на глубине малая глубина (всего 1 метр или 3 фута). Глубокие фундаменты используются, когда нагрузка переносится на глубокие пласты (от 20 до 65 метров или 60-200 футов).

Строительство фундаментов неглубокого заложения — более дешевый вариант, так как требует меньше труда, оборудования и материалов. Как упоминалось выше, для копания и формирования неглубокого фундамента требуется относительно мало земляных работ и труда.

Процесс устройства глубокого фундамента более сложный и затратный. Это требует более тяжелого оборудования, квалифицированной рабочей силы и правильного управления временем. Глубокие фундаменты можно вбить в землю или бросить на землю. Выкопать почву намного сложнее, и по мере того, как вы углубляетесь, давление почвы возрастает.

Фундаменты мелкого заложения в основном опираются на торец, опирающийся на грунт. Армирование неглубоких фундаментов помогает противостоять опрокидыванию и изгибу фундамента. Использование глубокого фундамента обеспечивает боковую поддержку, выдерживает подъем и выдерживает большие нагрузки. Он основан как на концевом подшипнике, так и на поверхностном трении. На Рисунке 1 показаны различные типы фундаментов мелкого и глубокого заложения.

Рисунок 1: Типы фундаментных систем

Фундамент мелкого заложения

Изолированные опоры

Изолированные опоры, также называемые раздельными или опорными, являются самым простым и наиболее распространенным типом фундамента. Обычно они используются, когда нагрузка на грунт от конструкции передается от колонн. Каждая опора поддерживает свою собственную колонну, от которой она принимает нагрузку и распределяет ее по почве, на которую опирается. Изолированные опоры почти всегда имеют квадратную или прямоугольную форму. Это упрощает их анализ и конструирование. Размеры основания оцениваются на основе нагрузок от колонны, а также безопасной несущей способности и чрезмерной осадки грунта.

Рисунок 2: Изолированная опора

Калькулятор бетонных оснований

Стеновые опоры

Стеновые опоры, также известные как ленточные опоры, используются для поддержки веса несущих и неструктурных стен, чтобы передавать и распределять нагрузки по участку почвы, в которой почва имеет достаточную несущую способность.Подобно изолированным опорам, более широкая площадь опоры распределяет силу тяжести от стены, чтобы снизить вероятность оседания. Это особенно полезно при поддержке несущих стен, поскольку они будут воспринимать не только собственные нагрузки конструкции, но и расчетные нагрузки. Фундаменты стен также залиты из простого или железобетона, а иногда их перед доставкой на строительную площадку собирают. Экономичные стенные опоры можно построить при условии, что прилагаемые нагрузки минимальны, а почва под опорой имеет хорошие почвенные условия.

Рисунок 3: Стеновая опора

Комбинированные опоры

Подобно изолированным опорам, комбинированные опоры сооружаются, когда нагрузки на конструкцию воспринимаются колоннами. Это используется, когда две или более колонны расположены так близко друг к другу, что их изолированные опоры перекрывают друг друга. Строительство комбинированных опор может быть более экономичным, если материалы для опор (бетон) дешевле, чем трудозатраты на создание двух отдельных опор. Комбинированное основание также может быть предусмотрено, когда колонна находится близко к линии собственности, что делает изолированное основание эксцентрично загруженным, когда оно полностью находится в пределах линии собственности. Комбинированная опора может быть прямоугольной, трапециевидной или тройниковой в плане в зависимости от размера и расположения колонн, поддерживаемых опорой.

Рисунок 4: Комбинированная опора

Комбинированный калькулятор опор

Стропы для ремня

Ленточные опоры, также известные как консольные опоры, в основном представляют собой две изолированные опоры, соединенные стяжной балкой. Ленточные опоры используются, когда расстояние между изолированными опорами достаточно велико, чтобы при использовании комбинированных опор ширина опоры становилась узкой и создавал высокие изгибающие моменты.В частности, ленточные балки обычно используются для соединения двух опор, которые являются опорными колоннами, составляющими моментную раму, на которую действуют значительные боковые силы. Ленточная балка поможет уменьшить воздействие боковой нагрузки в том же направлении, в котором она движется, и не будет оказывать дополнительное вертикальное гравитационное давление на почву.

Рисунок 5: Ленточный фундамент

Мат Фундамент

Как следует из названия, матовый фундамент, также известный как плотный фундамент, представляет собой тип фундамента, который полностью уложен по всей площади здания, выдерживая большие нагрузки от колонн или стен, подобно плите на уклоне.Чаще всего он применяется при строительстве подвальных помещений, когда в качестве фундамента выступает вся плита цокольного этажа. Матовый фундамент выбирается, когда здание должно поддерживаться слабым грунтом, поэтому строительные нагрузки распределяются на чрезвычайно большую площадь. Это предотвращает неравномерную осадку, которая была бы преобладающей при использовании изолированных опор. Это наиболее удобно и экономично для использования, когда площадь здания довольно мала или если колонны расположены близко друг к другу, что ограничивает стоимость материалов.И наоборот, матовые фундаменты нежелательно строить, когда грунтовые воды расположены выше несущей поверхности почвы.

Рисунок 6: Мат или плотный фундамент

Фундамент глубокого заложения

Свайный фундамент

Назначение фундамента любого типа — передача нагрузок или сил от надстройки на землю без чрезмерной осадки. Свайные фундаменты обычно используются для проектов, которые лежат на глубинах слабых или насыщенных грунтов, где глубина выемки грунта невозможна для неглубоких фундаментов.Сваи различаются по диаметру, но они намного глубже, чем ширина. Нагрузка от надстройки передается от свай через слабосжимаемые слои грунта на более жесткий грунт или твердые породы. Они могут быть из стали, дерева, монолитного или сборного железобетона. Монолитные бетонные сваи изготавливаются путем выдавливания скважины в земле с помощью длинного роторного сверла с последующим заполнением этой скважины стальной арматурой и бетоном. Если стенки ствола скважины не могут поддерживать сами себя, можно использовать стальные хвостовики для удержания формы ствола скважины. Сборные сваи забиваются в землю вертикально или под углом к ​​вертикали с помощью свайного молота, прикрепленного к тяжелой технике. Иногда сваи набиваются вместе на их верхнем уровне с использованием заглушки сваи, в основном изолированного основания, для создания группы свай, которая может поддерживать большую колонну (см. Рисунок 7)

Преимущества использования свайного фундамента:
  1. Сваи могут быть изготовлены из сборных конструкций в соответствии с любыми требуемыми техническими условиями или требованиями к конструкции в контролируемой среде.
  2. Сборные сваи доставляются на объект и сразу же могут быть установлены, что способствует более быстрому продвижению работ.
  3. Монолитные бетонные сваи могут использоваться для поддержки больших и высоких сооружений, таких как небоскребы, где неглубокого фундамента недостаточно.
  4. Забивные сваи также могут использоваться в местах, где не рекомендуется бурить скважины из-за высокого давления грунтовых вод.
  5. Свайные фундаменты можно использовать в местах, где почвенные условия делают невозможным использование других типов фундаментов.

Недостатки использования свайного фундамента:
  1. Бетонные сваи должны быть усилены соответствующим образом, чтобы выдерживать нагрузки при забивании в землю
  2. Заблаговременное планирование и оборудование необходимы для правильной работы с сваями и забивки их в грунт
  3. Может произойти вспучивание почвы или уже забитая свая может выскочить, когда свая забивается в почву с низким или плохим дренажем.
  4. Забивка свай вызывает вибрацию, которая может повлиять на целостность соседних конструкций.

Рисунок 7: Свайные фундаменты и свайная заглушка

Калькулятор бетонных свай

Причал (Кессон) Фонд

Фундаменты пирса или кессона аналогичны односвайному фундаменту, но с большим диаметром «свайной» колонны. Фундаменты кессона также устанавливаются иначе. В отличие от свайного фундамента, фундамент для опор сооружается путем выемки или выемки грунта под землей и заполнения его бетоном и стальной арматурой.Кессоны также могут быть пробурены в коренных породах или опираться на пласты почвы, но для распределения нагрузки на более широкую площадь требуется «срезанное» поперечное сечение (как показано на Рисунке 8). Из-за присутствия воды в фундаменте опор для сопротивления нагрузкам надстройки используется концевой подшипник, в отличие от свайного фундамента, который передает нагрузки через концевую опору и поверхностное трение. Как правило, свайные фундаменты устанавливаются, когда нет твердых пластов на достижимой глубине, а фундаменты свай часто используются, когда верхний слой почвы состоит из разложившихся пород или жесткой глины.

Рисунок 8: Фундамент пирса или кессона с заглушкой

% PDF-1.4 % 123 0 объект > endobj xref 123 73 0000000016 00000 н. 0000002563 00000 н. 0000002684 00000 н. 0000003302 00000 п. 0000003727 00000 н. 0000004144 00000 п. 0000004490 00000 н. 0000005068 00000 н. 0000005471 00000 п. 0000005585 00000 н. 0000005942 00000 н. 0000006315 00000 н. 0000006903 00000 н. 0000006966 00000 н. 0000007407 00000 н. 0000007519 00000 н. 0000007615 00000 н. 0000008048 00000 н. 0000008552 00000 н. 0000009609 00000 н. 0000009751 00000 п. 0000010418 00000 п. 0000010445 00000 п. 0000011518 00000 п. 0000012103 00000 п. 0000012372 00000 п. 0000012922 00000 п. 0000013804 00000 п. 0000014550 00000 п. 0000015028 00000 п. 0000015306 00000 п. 0000015738 00000 п. 0000016557 00000 п. 0000017436 00000 п. 0000017677 00000 п. 0000017801 00000 п. 0000017920 00000 н. 0000019525 00000 п. 0000019842 00000 п. 0000020226 00000 п. 0000021126 00000 п. 0000022002 00000 п. 0000022072 00000 н. 0000022186 00000 п. 0000067681 00000 п. 0000067964 00000 н. 0000068529 00000 п. 0000073505 00000 п. 0000075929 00000 п. 4Kyl «K» ż $ Lf *) P; $ bgVFFcasZ_ofEğ> 5fĦ EbA = Q1 + MBf *)

R + w YZE K Т`Ƞ) «УХХҨ.Ҁ A `I @ LU> 1Ljg0g` (ejb`b`2`t (_Ra7tUәt» 7cdbv [Ș`pA!.} Tc / r \ @qEA! # C% S8 # OCDqq & 7f3H0D0g8hCZ) cPEԗUI7 @

Foundation | Florida Geotechnical Engineering Inc.

Каждое здание, дом, мост, дорога или что-либо, построенное на земле, имеет фундамент, поддерживающий это. Проектирование фундамента упрощенно — это расчет того, как сделать почву опорой для конструкции, которую вы хотите.

Поскольку все строения индивидуальны и построены в разных местах, важно иметь конкретный фундамент, рассчитанный на условия вашей собственности или работы.

Планируете ли вы новое строительство или реконструкцию, важно начать с прочного фундамента. Другие инженерные фирмы скажут вам, что фундамент — это самый нижний элемент конструкции здания. Мы в FGE скажем вам, что фундамент — это то, из чего вы все будете строить. Правильная конструкция фундамента сводит к минимуму осадки и потенциальный ущерб вашему зданию.

Дизайн фундамента имеет решающее значение, поскольку у фондов во Флориде есть слабые места; они обычно строятся на земле.Лучшее оружие для преодоления этого препятствия — хорошая оценка поддерживающего грунта. Наши инженеры используют проверенные методы наряду со старомодным здравым смыслом для оценки состояния почвы на вашем участке, чтобы мы могли спроектировать лучший фундамент для ваших нужд. В FGE мы рады предложить нашим клиентам удобство наших услуг по бурению и проектированию фундаментов.

Щелкните здесь, чтобы узнать больше о наших услугах по бурению.

Обычно фундаменты делятся на две категории: мелкие и глубокие.

Мелкий Фундамент

Неглубокие фундаменты обычно используются в жилищном и коммерческом строительстве, где вес конструкции не слишком велик или где неглубокие подземные условия подходят для поддержки вашей конструкции. Обычно это менее дорогой фундамент по сравнению с глубоким фундаментом. Типичные типы неглубоких фундаментов, используемых во Флориде, — это плиты перекрытия, ленточные фундаменты, маты / плоты и фундаменты с подушками.

Глубокий Фундамент

Глубокие фундаменты обычно используются для больших сооружений, таких как коммерческие или промышленные здания. Эти типы фундаментов распределяют структурные нагрузки на коренную породу или прочный грунт, если неглубокий фундамент недостаточен или неглубокий грунт не пригоден. FGE имеет опыт работы с несколькими типами глубоких фундаментов, включая, помимо прочего, бурение свай, буронабивных стволов, забивных свай и микросваи. Глубокие фундаменты обычно сооружаются путем бурения на заданную глубину и создания либо зоны воздействия в почве, либо колонны для приложения нагрузки.FGE обладает знаниями и опытом, чтобы найти подходящие рентабельные решения для большинства проектов по проектированию глубоких фундаментов.

FGE предлагает комплексные услуги по проектированию и проверке фундаментов под ключ. Наша команда квалифицированных инженеров может контролировать каждый этап процесса проектирования, работая с заказчиком, чтобы эффективно, действенно и по доступной цене создать правильную основу для вашей работы!

Фундамент Осмотр

Фундамент, пожалуй, самый важный компонент любого здания или сооружения. Таким образом, вам нужно знать, правильно ли построен ваш. FGE предлагает комплексные услуги по инспекции фундаментов для всех типов фундаментов.

Проверка фундамента может включать две категории испытаний, обычно называемых неразрушающим и разрушающим контролем. Неразрушающий контроль может включать в себя такие задачи, как визуальный осмотр фундамента для выявления дефектов конструкции, плохой дренаж и осадки, или может включать обследование высоты для определения уровня или различные типы обследований, такие как георадар или рентген для определения строительство фундамента.При необходимости используются методы разрушающего контроля, такие как керновое обследование.

НАШИ УСЛУГИ БЕЗ РАЗРУШЕНИЯ ВКЛЮЧАЮТ:

  • Визуальный осмотр для выявления осадки, дефектов конструкции, плохого дренажа и многого другого
  • Высотная съемка для определения уровня
  • Прочность бетона с использованием обычных методов, таких как отбойный молоток, датчик Windsor или ударное эхо
  • Построение изображений бетона с помощью современных методов, таких как георадар, электромагнитное излучение или рентгеновское излучение

НАШИ ДЕСТРУКТИВНЫЕ УСЛУГИ ВКЛЮЧАЮТ:

  • Бетонный керн
  • Прочность на сжатие
  • Петрографический анализ
  • Химический анализ
  • Прочность арматурной стали

Наша команда опытных инженеров обучена распознавать признаки проблемного фундамента и определять причину (ы). При необходимости наши инженеры обладают обширным опытом в разработке эффективных и экономичных решений с учетом ваших потребностей.

Связаться с нами

Применение гибридной адаптивной системы нейро-нечеткого вывода Модель

Моделирование поселений в связных материалах является важной проблемой из-за сложности текстуры связной почвы. Основное внимание в этом исследовании уделяется реализации недавно разработанных моделей машинного обучения, называемых гибридизированной адаптивной системой нейро-нечеткого вывода (ANFIS) с алгоритмом оптимизации роя частиц (PSO), оптимизатором муравьиных колоний (ACO), дифференциальной эволюцией (DE) и генетическим алгоритмом (GA). ) в качестве эффективных подходов к прогнозированию осадки неглубокого фундамента по свойствам связного грунта.Ширина опоры ( B ), давление опоры ( q a ), геометрия опоры ( L / B ), количество ударов SPT ( N ) и коэффициент заделка фундамента ( Df / B ) рассматривается как прогнозные переменные. Неоднородность и непоследовательность используемого набора данных является серьезной проблемой при прогнозном моделировании. Следовательно, были проверены два разных сценария моделирования (i) предварительно обработанный набор данных (PP) и (ii) необработанный (исходный) набор данных (NP).Для оценки точности применяемых гибридных моделей и автономной модели были вычислены и проанализированы несколько статистических показателей на этапах обучения и тестирования. Результаты показали, что модель ANFIS-PSO показала точные и надежные интеллектуальные данные прогнозирования и имела самую высокую предсказуемость по сравнению со всеми используемыми моделями. Кроме того, результаты показали, что предварительная обработка данных очень важна для выполнения до построения прогнозных моделей. В целом модель ANFIS-PSO показала надежное машинное обучение для прогнозирования поселений.

1. Введение
1.1. Предпосылки исследования

На практике обычно встречаются три типа осадок неглубокого фундамента, а именно немедленная осадка, осадка консолидации и осадка вторичного сжатия [1]. Немедленное оседание наблюдается, когда нагрузка прилагается сразу после начала конструкции. Это прежде всего следствие искажения и переориентации зерна почвы. С другой стороны, расчет консолидации зависит от времени и обычно занимает больше времени.Это происходит из-за снижения давления воды с течением времени. Вторичная осадка при сжатии приводит к ползучести грунта; это вязкое течение под нагрузкой без изменений действующего напряжения. Полная осадка фундамента — это сумма трех вышеуказанных компонентов. Для несвязных грунтов единственным источником беспокойства является немедленное оседание, в то время как оседание и вторичное сжатие являются основными факторами, связанными со связными грунтами.

Обычно песчаные отложения более неоднородны, чем глинистые; следовательно, в песчаных отложениях, вероятно, будут более высокие дифференциальные осадки по сравнению с глинистыми отложениями [2].Из-за высокого уровня проницаемости несвязных грунтов для оседания после приложения нагрузки требуется более короткое время [3]. Результатом такого быстрого оседания является относительно быстрая деформация надстройки и, как следствие, невозможность уменьшить повреждение и предотвратить дальнейшую деформацию. Кроме того, структурные разрушения могут быть результатом чрезмерной осадки [4]. Проектирование фундаментов мелкого заложения в основном контролируется двумя основными критериями: осадка фундамента и несущая способность фундамента.Однако расчет часто контролирует процесс проектирования, а не несущую способность; в основном это случается, когда ширина основания превышает 1 метр (3-4 фута) [5]. Таким образом, прогноз осадки является важным и важным критерием при проектировании фундаментов мелкого заложения.

На несвязных грунтах прогнозирование осадки фундаментов мелкого заложения затруднено и еще предстоит понять, потому что оседание определяется многими неопределенными и не поддающимися количественному определению факторами [6].Некоторые из этих неопределенных факторов включают распределение приложенного напряжения [7], характеристики напряжений и деформаций грунта, сжимаемость почвы и сложность получения ненарушенных образцов несвязных грунтов для лабораторных испытаний [8].

1.2. Обзор литературы и мотивация исследования

В геотехнической литературе есть несколько методов (теоретических и экспериментальных) для прогнозирования осадки фундаментов мелкого заложения на нескольких типах грунтов [2, 9–14].Как показано на рисунке 1, обычно несколько переменных включаются в величину оседания почвы, например, приложенное чистое давление ( q o ), коэффициент Пуассона почвы (), средний модуль упругости почвы ( E s ) и размеры фундамента ( B и L ). Таким образом, поведение осадки представляет собой очень сложную инженерно-геологическую проблему из-за связи с различной изменчивостью.


Из-за сложности получения ненарушенных образцов для несвязных грунтов многие методы прогнозирования оседания сосредоточены на корреляциях между исследованиями на месте, например, стандартный тест на проникновение (SPT) [15], тест на проникновение конуса (CPT) [16], испытание дилатометром [17], испытание под нагрузкой на пластину [18] и испытание под нагрузкой на винтовой пластине. В большинстве доступных методов проблема упрощается за счет введения нескольких допущений, связанных с факторами, влияющими на расчет. В результате эти доступные методы (от чисто эмпирических до сложных нелинейных конечных элементов) не могут обеспечить согласованный и точный прогноз осадки [19]. В литературе несколько сравнительных исследований с использованием моделей машинного обучения продемонстрировали несогласованность величин прогноза поселений. Следовательно, надежная альтернативная модель всегда является источником вдохновения для геотехников, которые исследуют и исследуют [20].Модели машинного обучения открыли новую эру методологий моделирования для различных инженерных приложений [21–27]. В рамках определения поселений модели искусственных нейронных сетей (ИНС) были введены в эту область примерно три десятилетия назад [28–32]. За этим последовало несколько реализаций за последние два десятилетия с использованием различных моделей ИИ, включая программирование экспрессии генов [33, 34], машину опорных векторов [35], машину опорных векторов наименьших квадратов [36] и нейронечеткую сеть [37, 38]. ].Среди нескольких моделей искусственного интеллекта, описанных в литературе, модель адаптивной нейронной нечеткой системы вывода (ANFIS) продемонстрировала выдающийся метод моделирования в области геотехнической инженерии [39]. Это связано с его надежностью улавливать высокую сложную нелинейность и нестационарность экспериментального лабораторного набора данных. Однако основным недостатком, связанным с автономными моделями ИИ, является внутренняя настройка гиперпараметров, и, таким образом, интеграция этих моделей с алгоритмами оптимизации, созданными с помощью биоинспекций, и создание так называемой гибридной модели, которая является эрой стратегии моделирования для моделирования сложных инженерных проблем [40–40]. 42].В текущем исследовании исследуется возможность использования четырех различных природных алгоритмов (например, PSO, ACO, DE и GA) для настройки модели ANFIS в качестве прогностической парадигмы для моделирования осадки неглубокого фундамента. Выбор этих оптимизаторов обусловлен их способностью настраивать внутренние параметры моделей искусственного интеллекта, что было подтверждено несколькими установленными исследованиями в литературе [43, 44].

1.3. Цели исследования

Насколько известно текущее исследование, была предложена разработка гибридной модели интеллектуального анализа данных, основанной на интеграции алгоритмов оптимизации с использованием биоинспирации с моделью ANFIS, с целью достижения более надежных и надежных результатов прогнозирования поселений.Исследованная гибридная модель была проверена на жизнеспособность на мелкой осадке фундамента в пределах свойств связного грунта. Основным преимуществом предлагаемых моделей является возможность имитировать связь нелинейности между входами (коррелированными атрибутами) и выходными данными (целевая переменная) без необходимости в заранее определенной формулировке. Кроме того, концепция больше похожа на представленные методологии прогнозирования поселений, но с дополнительным преимуществом интеллекта, позволяющего уловить сложный механизм изменчивости поселений.

2. Прикладные гибридные модели

Модели мягких вычислений в основном используются для объяснения сложных инженерных проблем, которые являются сильно стохастическими и нелинейными. Это тот случай, когда традиционные модели не могут быть адекватно применены. SC — это основная форма искусственного интеллекта, которая может быть реализована для решения сложных приложений с использованием аспекта интеллектуального поведения человеческого мозга. Кроме того, моделирование мягких вычислений следует базовой концепции черного ящика, что не требует предварительного знания исследуемой проблемы.Кроме того, в мягких вычислениях можно рассматривать как частичную истину, так и приближение.

2.1. Адаптивная нейро-нечеткая система вывода (ANFIS)

Концепция нечеткой логики (FL) была задумана несколько лет назад как метод обработки данных, который допускает частичное членство в множестве [45]. Метод анализа данных FL был популярен в основном потому, что люди не собираются вводить точные числовые данные. Его основные преимущества включают предоставление простого способа прийти к заключению на основе зашумленных или неточных входных данных [46, 47].Правильное знание формы и типа нечетких правил, а также функций принадлежности важно для достижения наилучших результатов. Однако в некоторых случаях требуется использование таких трудоемких методов, как метод проб и ошибок. Модель можно обучить с помощью искусственных нейронных сетей. Гибридная комбинация нейронных сетей с нечеткими системами может дать более надежную модель с многочисленными преимуществами [48, 49].

Таким образом, нейронечеткую систему можно рассматривать как гибридный алгоритм, который может принимать решения на основе нечеткого и, в то же время, современного метода, основанного на мягких вычислениях в терминах ИНС.Янг представил ANFIS в 1993 году, в то время как нечеткая система Сугено была разработана на основе обучаемости ИНС [50]. В нечеткой системе основными и наиболее важными компонентами являются правила. Требуемые правила будут оптимизированы с использованием ИНС [51, 52].

Первая предложенная модель ANFIS состояла из пяти слоев. Схематическая структура ANFIS представлена ​​на рисунке 2 (b). Используемые правила следующие: где A 1 A 2 и B 1 B 2 — функции принадлежности для ввода и ввода y соответственно.


На уровне 1 каждый узел представляет собой квадратный узел, создающий оценки членства. Используя функцию принадлежности, входные данные ( x и y ) будут переведены в лингвистические термины: где — входное значение для узла, а — лингвистический термин. Кроме того, является функцией принадлежности. Доступные типы для функций принадлежности: гауссовский, треугольный и трапециевидный. Функция Гаусса имеет следующую формулу: где и — предшествующие параметры.

Точно так же на втором уровне каждый узел представляет собой круг, и выходные данные будут получены с использованием следующей функции: где — влияние веса правила. На третьем уровне узлы вычисляют отношение веса правил к сумме всех весов следующим образом:

Все узлы четвертого уровня имеют квадратную форму и имеют следующую функцию: где — результат третьего уровня. « — следующие параметры.

Наконец, пятый слой состоит только из одного узла круга (∑) следующим образом:

Схематическое изображение моделирования ANFIS представлено на рисунке 2.

Здесь пять функций принадлежности (функция Гаусса) рассматриваются для каждой входной переменной и пять функций принадлежности (линейная функция) для вывода. В целом предлагаемая модель ANFIS имеет 80 параметров (50 предшествующих параметров и 30 последовательных параметров), которые были оптимизированы с помощью предложенных алгоритмов оптимизации, вдохновленных природой.

2.2. Алгоритм оптимизации роя частиц (PSO)

Алгоритм PSO был разработан как метод оптимизации, основанный на поведении и перемещениях сообщества птиц, рыб и насекомых.Это было введено Рейнольдсом, когда он рассмотрел 3 типа операторов, обозначенных как выравнивание, разделение и сплоченность. Алгоритм был смоделирован по подобию группы частиц, движущихся в пространстве поиска в попытке достичь оптимальной точки. Частицы в пространстве поиска корректируют свое движение на основе своего собственного опыта и опыта других частиц [52–54]. Точно так же они также регулируют свою скорость, основываясь на собственном опыте и опыте других частиц.Они меняют свое положение относительно положения / скорости / расстояния лучшей частицы. Правило обновления частиц выглядит следующим образом: with, где и rand — это положение, направление, вес локальных данных, вес глобальных данных, лучшее положение частиц, лучшее положение роя и случайное значение, соответственно. Следующие уравнения используются для обновления скоростей частиц: В приведенном выше уравнении три основных члена — это инерция, личное влияние и социальное влияние соответственно.На рисунке 3 (а) представлена ​​блок-схема PSO.

2.3. Алгоритм оптимизации колоний муравьев (ACO)

Дориго представил систему колоний муравьев несколько лет назад, но в последние годы многие исследователи сосредоточились на расширенных версиях системы муравьев [55]. Поскольку ACO может решать статические и динамические задачи, они применимы в нескольких задачах оптимизации. Такие виды деятельности, как добыча пищи (поиск пищи), совместный транспорт, разделение труда и сортировка выводка, регулируются так называемой стигмергией, которая позволяет им достичь самоорганизации.Хотя в колониях муравьев есть простые особи, их можно рассматривать как одну из самых сложных, но хорошо организованных природных структур.

За феромоном, производимым муравьями, следуют другие муравьи, чтобы найти кратчайший путь к источнику пищи. Этот алгоритм использует аналогичную процедуру для достижения оптимальной точки в пространстве поиска. Муравьи могут двигаться только вперед или назад; следовательно, муравьи будут применять пошаговый процесс принятия решения, чтобы найти лучшее решение данной проблемы [56–58].На рисунке 3 (б) представлена ​​рабочая схема ACO.

2.4. Алгоритм дифференциальной эволюции (DE)

Некоторые целевые функции в реальных инженерных задачах являются дискретными, нелинейными или многомерными, а некоторые могут иметь локальные минимумы. В таких случаях для получения решения требуется алгоритм на основе популяции со стохастическими характеристиками. Это качество достигается в алгоритме дифференциальной эволюции (DE), введенном Сторном и Прайсом в 1996 г. [59, 60]. Чтобы оптимизировать функцию с действительными параметрами n , векторы должны выглядеть следующим образом: где G — номер поколения.Определение верхней и нижней границ для каждого параметра даст

. Начальные значения параметров будут выбраны случайным образом с одинаковой вероятностью. Блок-схема алгоритма DE представлена ​​на рисунке 3 (c).

2,5. Генетический алгоритм (GA)

GA был разработан как эволюционный алгоритм поиска, основанный на дарвиновском принципе естественного отбора для решения задач оптимизации [61]. Алгоритм инициируется случайным генерированием начальной популяции, прежде чем приступить к оценке приспособленности людей с помощью функции приспособленности.Следующий этап — этап отбора с использованием таких методов, как колесо рулетки. Два оператора, в основном используемые алгоритмом для создания нового потомства, — это кроссовер и мутация [62, 63]. На рисунке 3 (d) представлено схематическое представление ГА.

Оптимизированные параметры ANFIS (предшествующие и последующие параметры) с помощью алгоритма PSO (улучшенная модель) представлены в таблице 1.

21 90 a 904 661

Модель Параметры принадлежности Параметры принадлежности 6 Последующие параметры
Вход (1) Вход (2) Вход (3) Вход (4) Вход (5)
a b
b a b a b a 9066 b 9046 9046 9046 9046 r s t u 90 466

PP-ANFIS-PSO Gaussian 0.19 0,32 0,61 1,36 3,17 22,09 314,79 −80,31 6,03 10,52 линейный 0,9461
904 0,9344444 90664
0,74 −0,43 −2,60 −12,54 −2,58 118,28 102,33 −314,42 144.53 0,05 0,05 -0,01 0,04 0,08 0,05
0,28 1,19 1,10 -0,25 5,5 1,87 −0,85 −0,62 −0,09 −0,33 −1,57 −0,85
0,16 0,48 0,884 5,61 36,49 83,30 77,74 1,83 9,18 -4,16 0,70 -0,71 -0,07 9066 -0,07 −0,95 −1,33 8,41 6,82 −108,56 309,75 4,16 −3,63 −0,77
−0,7753 4,54 −0,77

2,6. Показатели производительности прогнозирования

В этом исследовании был вычислен индекс средней производительности (MP) для оценки предложенных гибридных моделей интеллектуального анализа данных. Основным достоинством этого индекса является включение всех показателей производительности, включая среднеквадратичную ошибку (RMSE), среднюю абсолютную ошибку (MAE), индекс Легата и МакКейба (LMI), коэффициент корреляции (CC), индекс Уиллмотта (WI), и относительная среднеквадратичная ошибка (RRMSE) [41, 64–67].Метрика MP может быть выражена математически следующим образом [68]: где,,,,, и — стандартизированные значения используемых показателей производительности модели (гибридные модели ANFIS) и могут быть вычислены следующим образом:

3. Описание данных и Разработка входной модели

Предложенные гибридные и автономные модели ANFIS были построены для этапов обучения и тестирования с использованием полевых измерений осадки неглубокого фундамента. Полученные данные соответствуют размерам фундамента и свойствам грунта по 188 наблюдениям [69].Основываясь на инженерно-геологических перспективах, осадка связана с несколькими переменными факторами, такими как ширина основания ( B ), сжимаемость почвы в пределах эффективной глубины воздействия и чистое давление на опору ( q a ). Другие переменные, такие как коэффициент заделки фундамента ( Df / B ), отношение длины геометрии фундамента к ширине ( L / B ) и количество ударов SPT () являются связанными переменными, которые используются для построения входного атрибута. матрица прогноза расчетов.Подробная информация об используемых наборах данных на этапах обучения и тестирования представлена ​​в таблице 2. Набор данных представляет широкий диапазон вариаций. Необработанный набор данных был разделен на 133–55 наблюдений для этапов обучения-тестирования, тогда как предварительно обработанный набор данных был разделен на 129–50 наблюдений для этапов обучения-тестирования. Оптимальное разделение данных было достигнуто методом проб и ошибок в соответствии с полученными показателями предсказуемости.

4 906641312913 129 9004134 604

Параметры Сценарий Фаза Количество выборок Максимум Минимум Среднее 9046 904 904 904 906 м) Необработанный набор данных Обучение133 60.0 0,8 8,2 9,2
q (кПа) 697,0 18,3 186,0 123,7
9046 9046 9066 9066 904 904 9046 9046 906 13,2
L / B 10,6 1,0 2,2 1,7
Df / B 3,4 0,0 0,5 05
Sm (мм) 121,0 0,6 20,0 26,1
B (м) 55 55 11,9
q (кПа) 584,0 25,0 189,6 120,9
N 60,0 4,0 244 904,02
L / B 9,9 1,0 2,2 2,0
Df / B 3,0 0,0 0,6 0,0 0,6 904 ) 120,0 1,0 21,9 27,4

B (м) Предварительно обработанный набор данных Обучение 0,8 7,8 9,0
q (кПа) 697,0 18,3 189,2 124,2 9066 9066
9066 9066 4,0 12,7
L / B 10,6 1,0 2,2 1,7
Df / B 3,4 0,0 0,5 05
Sm (мм) 116,0 0,6 18,3 23,8
B (м) 501 9,3
q (кПа) 584,0 25,0 196,2 124,9
N 55,0 5,0 904,03
L / B 9,9 1,0 2,2 2,0
Df / B 3,0 0,0 0,7 904 ) 120,0 1,0 17,5 24,4

4. Применение, анализ и обсуждение

Основной мотивацией текущего исследования является изучение различных версии гибридных моделей ANFIS для прогнозирования осадки неглубоких фундаментов.Ограничения эмпирической формулировки для моделирования точной взаимосвязи между осадкой грунта и различными нагрузками на фундамент и свойствами грунта подчеркивают реализацию моделей интеллектуального анализа данных, в которых можно исследовать более устойчивые и надежные прогнозные модели для настройки внутреннего механизма между зависимым и зависимым. независимые переменные. Действительно, предложение такой надежной прогнозной модели интеллектуального анализа данных может способствовать возможности надежного проектирования фундамента в дополнение к различным инженерно-геологическим перспективам.Разработанные гибридные модели ANFIS оцениваются в различных сравнениях в соответствии со статистическими метриками, диагностическими графиками и распределениями ошибок между лабораторными измерениями и вычисленными расчетными значениями на этапах обучения и тестирования.

Используя числовую проверку, в таблицах 3 и 4 представлены показатели производительности (RMSE, MSE, LMI, CC, WI и SRMSE) для классических ANFIS, ANFIS-PSO, ANFIS-ACO, ANFIS-DE и ANFIS-GA и для двух исследованных сценариев (т.е. PP и NP).В целом выполнение разработанных моделей на этапе обучения показало превосходную предсказуемость по сравнению с этапом тестирования и для обоих сценариев. В обоих сценариях и на этапе обучения гибридная модель ANFIS-PSO показала наилучшие результаты прогнозирования заселения с минимальными показателями абсолютной ошибки (RMSE = 6,1 мм и MAE = 3,5 мм) для предварительно обработанного набора данных и (RMSE = 8,09 мм и MAE = 4,92 мм) для необработанного набора данных. Лучше всего это объясняется потенциалом оптимизатора роя частиц в настройке параметров функции принадлежности прогнозной модели ANFIS.Это синхронизируется с различными другими прикладными инженерными проблемами [70–72]. С другой стороны, предварительная обработка данных продемонстрировала отличную процедуру, позволяющую получить более значимую информацию для прогнозной модели. Другими словами, предварительная обработка данных предоставила более заметную информацию для процесса обучения установленным интеллектуальным прогнозным моделям. На этапе тестирования модель ANFIS-PSO показывала лучшие результаты прогноза расчетов с минимальными абсолютными ошибками (RMSE = 9.02 мм и MAE = 6,5 мм) для предварительно обработанного набора данных и (RMSE = 14,1 мм и MAE = 9,88 мм) для необработанного набора данных.

ПП -DE 9046 9066 9066 9066 90664 AN661 118,96 1190IS GA-59

Модели RMSE (мм) MAE (мм) LMI CC WI SRMSE 9066 9066 9066 904
PP-ANFIS 7.88 5,04 0,66 0,94 0,97 43,05
PP-ANFIS-PSO 6,10 3,50 0,76 0,97 16,94 11,45 0,22 0,71 0,79 92,54
PP-ANFIS-ACO 17,24 11,95 11,9569 0,79 94,22
PP-ANFIS-GA 8,17 5,96 0,60 0,94 0,97 44,64
PP-ANFIS 13,47 8,87 0,38 0,85 0,92 76.87
ПП-АНФИС-ПСО 9,02 6,50 0,54 0,93 0,96 51,47
ПП-АНФИС-ДЕ 0,07 0,71 115,39
PP-ANFIS-ACO 20,84 14,74 -0,03 0,55 0,70
8,34 0,42 0,88 0,94 66,17

9066 ANN 9046 90468 9046 NP-ANFIS-DE 1446 NP-ANFIS-DE 904 AN66-98,56 90-IS58
9046
9046 мм 9046 )
LMI CC WI SRMSE

Фаза обучения
5,84 0,65 0,95 0,97 41,99
NP-ANFIS-PSO 8,09 4,92 0,71 0,9461 ANFIS-PSO 0,71 0,95 904 -DE 17,54 12,12 0,28 0,74 0,82 87,83
NP-ANFIS-ACO 18,26 13,05 0,2871 0,81 91,44
NP-ANFIS-GA 12,18 7,47 0,56 0,89 0,93 60,97 9046 9066 9066 9066 9066 906
NP-ANFIS 16,30 10,82 0,41 0,86 0,92 74.57
NP-ANFIS-PSO 14,10 9,88 0,46 0,86 0,93 64,49
0,79 94,87
NP-ANFIS-ACO 21,54 15,95 0,13 0,64 0,77
12,17 0,34 0,80 0,89 75,85

На рисунках 4 и 5 показаны средние показатели производительности (MP) для всех расчетных показателей тепла. карта для обоих проверенных сценариев моделирования PP и NP соответственно. На рисунках 4 (а) и 5 ​​(а) представлена ​​фаза обучения модели, а на рисунках 4 (б) и 5 ​​(б) — фаза тестирования. В соответствии с выявленными числовыми показателями таблиц 3 и 4, гибридные модели ANFIS-PSO показали точный прогноз осадки мелкого фундамента с превосходным значением индекса MP.

Эффективность примененных гибридных моделей была исследована с использованием диаграмм рассеяния. Диаграмма разброса — отличный графический метод оценки для отображения расхождений между измеренной осадкой и расчетом компьютерной модели (см. Рисунок 6). На основе дисперсии вокруг аппроксимирующей линии и величины коэффициента корреляции может быть определена лучшая прогнозная модель. На рисунке 6 показана лучшая гибридная прогнозирующая модель (например, ANFIS-PSO) для обоих исследуемых сценариев и на этапах обучения и тестирования.С одной стороны, на этапе обучения (рис. 6 (а)) PP-ANFIS-PSO достиг R 2 0,934, а NP-ANFIS-PSO достиг R 2 0,904. С другой стороны, фаза тестирования продемонстрировала, что PP-ANFIS-PSO достиг R 2 0,865, а NP-ANFIS-PSO достиг R 2 0,741. Это нормальный процесс обучения, поскольку обычно этап тестирования выполняется немного хуже, чем этап обучения. Это может быть связано с отсутствием не совсем понятной ценной информации.

Диаграммы Тейлора были рассчитаны для примененных прогнозных моделей ANFIS, ANFIS-PSO, ANFIS-ACO, ANFIS-DE и ANFIS-GA для обеих фаз моделирования (обучение и тестирование) и для обоих исследуемых сценариев (см. Рисунки 7 и 8). , соответственно. Диаграмма Тейлора представляет собой сводку различных статистических показателей, включая корреляцию, стандартное отклонение и среднеквадратичное значение. В соответствии с согласованием прогностических моделей из эталонного теста (наблюдаемых расчетных записей) модели оцениваются.Таким образом, карта Тейлора обеспечивает превосходное графическое представление точности моделей. Рисунки 8 (a) и 8 (b) (сценарий с предварительно обработанным набором данных) указывают на гибридный ANFIS-PSO, скоординированный в ближайшей позиции к наблюдаемым измерениям заселения со значением корреляции более 0,95 для фазы обучения и 0,92 для фазы тестирования, тогда как ANFIS-ACO и ANFIS-DE показал наибольшее расстояние от наблюдаемой записи эталонного теста, что означает худшую эффективность прогноза.

Среди всех исследованных моделей гибридного интеллекта возможности ANFIS-PSO продемонстрировали превосходящий потенциал по сравнению с другими моделями.Это явно указывает на эффективность алгоритма оптимизации роя частиц для настройки внутренних параметров модели ANFIS и, в частности, для моделирования исследуемой геотехнической проблемы, «то есть осадки неглубокого фундамента». Стоит отметить, что способность алгоритма PSO была одобрена для оптимизации модели ANFIS для множества инженерных приложений, таких как перенос наносов в русле, оптимизация формы берегов бассейна, прочность на сжатие неповрежденной плотвы, коэффициент трения забивных свай, вес флокулированного в нефти асфальтенов. процент и ряд других [73–77].

На основе полученных результатов моделирования даже лучше выделить некоторые достоверные критические наблюдения, которые будут установлены в будущих исследованиях. На расчет расчетов влияет определенный уровень неопределенности, связанный с переменными, влияющими на поведение расчетов. Большинство существующих методологий, применяемых для прогнозирования осаждения на несвязных грунтах, не учитывают компонент неопределенности при моделировании. Следовательно, объединение модели Монте-Карло с предлагаемой гибридной моделью ANFIS-PSO может предоставить практические инструменты проектирования для инженерно-геологической области, где исследуется проверка неопределенностей, связанных с переменными, влияющими на прогноз осадки.Это очень полезный вероятностный подход в том смысле, что он может преодолеть проблемы детерминированных методов и дать некоторые рекомендации инженерам-геотехникам относительно уровня риска (т.е. степени неопределенности), связанного с прогнозируемой осадкой. Изучение других вдохновленных природой алгоритмов для оптимизации модели ANFIS может быть дополнительно изучено для повышения точности прогнозов [78–80].

5. Заключение и примечания

Это исследование было сосредоточено на реализации недавно разработанной гибридной модели интеллекта, основанной на интеграции модели ANFIS с различными алгоритмами биоинспирированной оптимизации (например.g., PSO, ACO, DE и GA). Главный энтузиазм текущего исследования состоит в том, чтобы получить точную интеллектуальную прогностическую модель для мелкой осадки фундамента. Разработанные прогностические модели были проверены на больших полевых измерениях, собранных из литературы из открытых источников. Были выполнены два различных сценария моделирования на основе обработки данных. Среди четырех гибридных моделей ANFIS-PSO продемонстрировал точный результат прогнозирования с наивысшим значением корреляции R 2 0.865 и минимальные меры абсолютной погрешности (RMSE = 9,02 мм и MAE = 6,5 мм) для фазы тестирования и в рамках сценария предварительной обработки данных. Предложение гибридной интеллектуальной модели явилось отличной альтернативой эмпирической формулировке. Кроме того, сценарии моделирования доказали необходимость изучить потенциал применимости необработанных данных для создания прогнозной модели. Совершенно очевидно, что удаление некоторого нерелевантного набора данных значительно повысило точность прогнозов.

Доступность данных

Данные, использованные для подтверждения выводов этого исследования, можно получить у соответствующего автора по запросу.

Конфликт интересов

У авторов нет конфликта интересов при публикации этого исследования.

5 типов опор, которые делают ваш дом уязвимым для оседания

Вернуться к меню помощи и советов

Когда строители строят дом, первое, что они кладут в землю, — это опора. Основание предназначено для поддержки груза вашего дома, предотвращения его проваливания в землю и поддержания структурной целостности.

Но каким бы прочным ни был фундамент вашего дома, он все равно подвержен просадке.

Характер окружающей среды и фундамент, на котором стоит фундамент вашего дома, являются важным фактором. И, в конце концов, это может быть сама природа вашей опоры, которая делает ваш дом уязвимым к опусканию.

Вот 5 основных типов опор, подверженных опусканию в Австралии.

Ленточные опоры

Ленточные опоры — наиболее распространенный тип опор в жилых домах в Австралии.Ленточные фундаменты, которые часто использовались еще в 1930-х годах и позднее, традиционно закладывались в траншеях, вырытых вручную под наблюдением каменщиков или каменщиков.

Очень часто ленточные фундаменты изготавливались из глиняного прессованного кирпича или каменного блока, скрепленного известковым раствором. Во многих случаях глубина опоры составляла всего 450 мм. Ленточные опоры из-за их непосредственной близости к поверхности особенно подвержены оседанию.

Расширение и сжатие реактивных глин и эрозия почвы, вызванная протекающими трубами и плохим отводом ливневых вод, — это лишь некоторые из факторов окружающей среды, которые вызывают проседание ленточных фундаментов.

Глубокие ленточные опоры

Глубокие ленточные опоры были уложены на ступеньке выше старых ленточных фундаментов с помощью машинных экскаваторов и бетона. Новые технологии позволили строителям копать глубже в землю, что снизило риск разрушения фундамента. Особенно, если выяснилось, что грунт из высокореактивных глин или влажный.

Глубокие ленточные фундаменты были дорогим решением и никогда не пользовались успехом, как оригинальные ленточные фундаменты. Глубокие ленточные опоры будут разрушаться и проседать в основном из-за перенасыщения грунта из-за протекающих труб и плохого отвода ливневых вод.Другой причиной было плохое уплотнение земли.

Опоры плота

Опоры плота появляются, как следует из названия — плот, но перевернутый. При правильной конструкции опоры плота являются оптимальным типом опор. Они образуют все стороны здания и пола как одно целое без разрывов, что обеспечивает дополнительную прочность и долговечность.

Несмотря на оптимальную конструкцию, опоры плотов все же подвержены опусканию. Если строители не подготовили почву, достаточно уплотнив ее, опоры плота могут просесть.Реактивная глина, которая расширяется и сжимается в различных погодных условиях, также может привести к разрушению опор плота.

Падовые опоры

Подушечки фундаментов часто используются для фундаментов мелкого заложения. Если в вашей конструкции много колонн или столбов, опорные площадки будут нести и распределять эти сосредоточенные нагрузки.

Падовые опоры сооружаются путем выкапывания ям в земле, установки в них армированных каркасов и заполнения ям бетоном до уровня земли. Подкладки изолированы, то есть между ними нет никакой связи.

Неправильная конструкция подушек, плохая подготовка грунта, перенасыщение грунта или потеря влаги из грунта могут привести к выходу из строя подушек.

Несущие свайные опоры

Несущие свайные опоры обычно используются для высотных зданий или крупных объектов инфраструктуры, таких как мосты. Но если дом строится в сложной области, например на склоне холма или в известных зонах затопления, в игру вступят несущие свайные опоры.

При стандартной конструкции несущие сваи могут прослужить тысячелетия.Несущие сваи опоры почти всегда разрабатываются инженерами-строителями, они уходят в землю, пока не будет найдено прочное основание. Это прочное основание может быть каменным.

LEAVE A REPLY

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *