Как сделать ленточный фундамент на неровном участке: Фундамент на неровном участке с уклоном

Содержание

Фундамент на неровном участке с уклоном

Строительство частного дома лучше всего проводить на ровном участке, который не имеет перепада высот, потому что при уклоне существует опасность сползания земли, что может стать причиной разрушения здания. Если же ваш земельный участок расположен на склоне, то не стоит расстраиваться, потому что и в этом случае можно найти свои положительные стороны. Во-первых, дом можно возводить на разных уровнях, а во-вторых, грунт на таком участке не пучит, так как вода в почве не задерживается на долгое время. Рассмотрим ситуацию, когда необходимо построить фундамент на участке с уклоном.

Строительство дома на наклонном земельном участке не только возможно, но даже открывает дополнительные возможности для дизайна.

Блок: 1/3 | Кол-во символов: 712
Источник: https://moifundament.ru/ustrojstvo/na-uchastke-s-uklonom.html

Особенности закладки фундамента на склоне

Первые значительные затруднения возникают на стадии закладки фундамента.

Постамент для крепкого и надёжного дома должен тоже быть основательным, не разрушиться под воздействием грунтовых вод и не подвергнуться осыпанию грунта. Эти проблемы значительно усложняют укрепление подстенка именно на склонах.

Тем не менее, если правильно рассчитать свои материальные возможности, технические характеристики, вид почвы и выбрать правильный вид основания, то дом, красиво пристроенный на уклоне холма, порадует хозяев своими преимуществами: красивыми пейзажами из окон; возможностью оборудовать в одном помещении и дом, и гараж, и баню; чудесным природным ландшафтом.

Для укрепления постройки на уклоне чаще всего применяют следующие разновидности фундамента:

  • ленточный прямой;
  • ленточный ступенчатый;
  • свайный;
  • столбчатый.

Устройство любого из этих разновидностей постамента имеет ряд своих преимуществ и недостатков, поэтому однозначного совета, какой именно выбрать быть не может. Всё зависит от конкретного места и возможностей владельца территории.

Плиточный фундамент на участке с уклоном не используется, так как требует очень большого масштаба земляных и укрепительных работ по выравниванию площадки.

На этом видео можете посмотреть пошаговую инструкцию строительства фундамента на склоне.

Вернуться к оглавлению

Блок: 2/7 | Кол-во символов: 1354
Источник: https://Proekt-sam.ru/fundamenty/fundament-na-uchastke-s-uklonom.html

Факторы, которые необходимо учитывать при заливке

При устройстве оснований на неровных участках с уклоном поверхности, в обязательном порядке требуется руководствоваться строительными нормами и соблюдать технологию. Но более правильным решением станет привлечение профессионалов. Возведение подобных фундаментов имеет некоторые отличительные особенности, в основном касающиеся проведения подготовительных мероприятий и дополнительных работ.

Следующие немаловажные факторы, на которые стоит обратить особое внимание, помогут избавиться от непредсказуемых последствий в дальнейшем.

1. Грамотный проект фундамента является необходимым условием для строительства объекта на неровных площадках. Он включает в себя расчет:

  • габаритов основания;
  • весовой нагрузки здания на фундамент;
  • оказываемого удельного давления на грунт в различных точках;
  • временных нагрузок.

Большое значение имеет гидрогеологическая оценка отведенного для строительства участка и анализ грунтов. Для этого в большинстве случаев прибегают к бурению разведывательных скважин.

Стоит отметить, что возведение фундаментов на склонах целесообразно лишь на непучинистых почвах.

2. Создание эффективной дренажной системы требует тщательного предварительного расчета. Скапливающаяся влага является основным источником многих неприятностей, которые могут привести к скольжению и даже обрушению грунта в нагорной части.

3. Механическое закрепление грунта является важным дополнением к дренажной системе при уклонах рельефа местности более 10 градусов. Наиболее доступным и простым вариантом может служить так называемый пригруз – насыпной слой более плотных грунтовых пород. Дополнительная масса будет препятствовать возможному сдвигу почвы. Кроме того, такие работы позволяют сформировать и частично выровнять строительную площадку, подготовив ее для рытья траншеи или котлована под фундамент.

4. Возведение соответствующей опалубки состоит в сложности ее подготовки в условиях имеющихся перепадов высот на участке. Чтобы выдержать горизонтальный уровень заливаемого основания, опалубка в низшей точке площадки изготавливается выше, чем в верхней.

5. Усиленное армирование фундамента повышает прочность основания. Для каркаса применяются металлические арматурные прутья большого диаметра или увеличивается их количество. При этом особое внимание обращается на углы собираемой каркасной конструкции, а элементы решетки располагают на расстоянии не более 15 см друг от друга.

6. Чтобы правильно залить фундамент бетонной смесью, требуется обеспечить ее непрерывную подачу. При устройстве основания на неровной поверхности данный фактор имеет особое значение. Повышенные нагрузки при дальнейшей эксплуатации постройки категорически не допускают заливки подземной части строения в несколько этапов, так как гарантированно приводят к разрывам на границах между схватившимися слоями. Помимо этого, требуется тщательная трамбовка бетонной смеси в процессе заполнения опалубки с целью предотвращения образования полостей.

Вышеприведенные мероприятия, которые необходимо учитывать при возведении основания дома на участках с неровной поверхностью, влекут за собой повышенные финансовые затраты. Однако проведенные дополнительные работы в значительной мере предотвращают угрозу сползания или смыва грунта, являясь надежным залогом устройства качественного фундамента и долгосрочной эксплуатации всего строения.

Блок: 3/3 | Кол-во символов: 3341
Источник: http://semidelov.ru/mar/kak-zalit-fundament-na-nerovnom-uchastke-printsipy-vozvedeniya-i-/

Подготовка и планирование участка на склоне

Любое строительство начинается с планирования участка, а склоны и незначительные неровности рельефа несколько усложняют этот процесс.

К примеру, близкое расположение строения к обрыву вызывает постепенное осыпание грунта, а вода, стекающая со склона, может залить строение или вызвать разрушение основания.

Поэтому перед началом строительства фундамента на сложном участке важно провести ряд подготовительных мероприятий, к которым можно отнести следующее:

  • Определение расположения будущей конструкции.
  • Максимально возможное выравнивание участка путем перемещения слоя грунта с одного места на другое.
  • Организация дренажной системы и ливневых стоков.
  • Устранение незначительных неровностей путем террасирования или обустройством подпорных стенок.

Подготовка участка на склоне

Кроме того, следует позаботиться о наличии определенного набора материалов и инструментов. Строительство фундамента на склоне невозможно представить без следующего:

  • Строительный уровень или нивелир.
  • Рулетка.
  • Лопата и ведра.
  • Нитка или шнур.
  • Бетономешалка и мастерок.
  • Устройство для уплотнения цементного раствора.

Среди основных материалов для возведения фундамента можно выделить следующее:

Материалы для строительства

  • Доски или щиты.
  • Деревянные бруски.
  • Прутья арматуры.
  • Щебень.
  • Песок.
  • Цементный порошок.

к оглавлению

Основание в виде бетонной ленты пользуется большой популярностью у частных застройщиков, что объясняется простотой возведения и незначительными расходами. Однако к строительству ленточного основания на участке с уклоном следует подходить с особой ответственностью.

Как и любой строительный процесс, возведение фундамента проходит в несколько этапов.

к оглавлению

Планирование участка

На первом этапе необходимо составить подробный план участка под строительство, расположенный на склоне какой-либо возвышенности, и обозначить расположение будущего фундамента. Главной задачей является определение нижней точки грунта, так как она будет определять глубину заложения ленточного основания. Вниз от этой точки отмеряют предполагаемую высоту фундамента и добавляют около полуметра на подушку из песка и щебня. При планировании следует учитывать, что по всей длине лента основания должна лежать на одном уровне, а ее верхняя часть немного возвышалась над уровнем грунта.

к оглавлению

Способы уменьшения уклона участка

В большинстве случаев участок на склоне требует некоторого уменьшения перепада высоты, при этом степень сложности работ зависит от величины уклона.

Незначительный уклон, не превышающий 3%, не требует выполнения сложных работ, для этого достаточно подсыпать грунт в нужных местах и укрепить его с помощью силикатов.

Уклон до 8% можно выровнять подсыпкой ленточного основания грунтом, который поднимается с подгорной части.

Перепады до 10% считаются проблемными, однако в этом случае можно построить цокольный этаж, расположив его непосредственно в склоне.

Если крутизна склона превышает 10%, то на таком участке требуется возведение сооружений для защиты от оползней.

к оглавлению

Земляные работы

Копка траншеи – это один из основных этапов строительства фундамента на склоне, но именно с него начинается весь процесс. На этом этапе необходимо точно следовать выполненным расчетам, особенно тем, что касаются глубины закладки фундамента. Это объясняется тем, что на разных отрезках этот параметр будет различным.

Сооружение опалубки

Наличие перепадов высоты на участке несколько затрудняет строительство опалубки, так как независимо от степени уклона верхняя часть основания должна быть строго горизонтальной. По этой причине опалубка в нижней точке склона будет значительно выше, чем в самой высокой точке. Также важным моментом является выбор правильной доски для опалубки.

Делаем опалубку

На дне подготовленной траншеи обязательно делают подушку из песка и щебня, причем каждый слой хорошо утрамбовывают. Высота подушки должна составлять около 0,2 метра.

к оглавлению

Армирование фундамента

Ленточное основание на склоне требует наличия усиленного армирующего пояса, для изготовления которого используют стальные прутья. Пренебрежение этим этапом становится причиной деформации фундамента и, как следствие, разрушение всего строения.

Создание дренажной системы

Чтобы обеспечить эффективный отвод влаги от фундамента и дома, нужна отличная дренажная система. Однако самостоятельно выполнять этот этап не рекомендуется, так как требуется проведение специальный исследований. Поэтому созданием дренажной системы должен выполнить опытный специалист.

Заливка бетона

Фундамент на склоне необходимо заливать в один прием, чтобы не допустить расслоения бетонной массы в процессе высыхания, которое может привести к быстрому разрушению основания.

Залитый бетонный раствор тщательно утрамбовывают с помощью специального устройства, что позволяет удалить пузырьки воздуха. Готовый фундамент оставляют примерно на месяц при правильном уходе, чтобы раствор полностью просох и затвердел.

к оглавлению

При строительстве дома на участке со значительным уклоном рациональнее будет возведение ступенчатого ленточного основания.

В отличие от обычной бетонной ленты у такого фундамента нет ровного периметра, а возводится он в нескольких вариантах:

Ступенчатый фундамент

  • С прямой верхней частью и ступенями у основания холма.
  • Со ступенями в верхней части и простым ленточным фундаментом внизу.
  • Со ступенями по всей длине фундамента.

Еще одной особенностью ступенчатого основания является укладка арматуры, прутья также укладываются ступенями.

Такое основание вполне может сочетаться с общим террасированием участка.

к оглавлению

Блок: 4/5 | Кол-во символов: 5566
Источник: https://StroykaRecept.ru/fundament/montazh/fundament-na-nerovnom-uchastke-s-uklonom.html

Порядок конструирования ленточного фундамента

Схематичное изображение мелкозаглубленного армированного монолитного ленточного фундамента.

Если нужно построить фундамент на участке с уклоном, то в этом случае можно использовать один из видов ленточного фундамента: мелкозаглубленный или глубокозаглубленный. Первый вид делают в виде целостной конструкции с использованием железобетона и кирпичной надстройки. Лента монтируется на глубину около 80 см. Под ней размещают песчаную подушку толщиной 25-35 см. Второй вид фундамента является одним из самых надежных. В нем лента располагается гораздо глубже, что обеспечивает его стойкость на всех грунтах.

При возведении фундамента на уклоне первым делом нужно удалить плодородный грунт, после чего можно приступать к рытью траншей глубиной 0,5-1,0 м и шириной около 0,7 м. Высота уступов террас должна быть одинакова с толщиной бетонной подушки (25 см). Подготовка укрепляется с помощью арматуры. В месте, где бетон будет подвергаться сильному растяжению, можно использовать 2 слоя арматуры.

Бетонная подушка монтируется на полиэтиленовую пленку, чтобы уберечь фундамент от влажности. Толщина ленты должна находиться в пределах 30-70 см. Высота наземной части основания должна быть не более 4-х его толщин. Армирование ленты осуществляется 4-мя прутами с обвязкой через 0,5 м. Если высота подъема над уклоном имеет величину не более 0,6 м, то внутреннее пространство фундамента гидроизолируется песком и керамзитом. Затем на песчаную подушку ложится полиэтиленовая пленка, а далее отливается цельная плита перекрытия. После этого вся конструкция заливается бетоном. Снаружи ленточное основание защищают слоем гидроизоляции и утеплителя. Вокруг фундамента размещаются дренажные трубы, которые используются для отвода дождевой воды.

Не исключено, что через несколько лет здание вместе с грунтом начнет съезжать со склона. Когда все признаки указывают на то, что это обязательно случится, можно воспользоваться подпоркой с внешней стороны. Для этого хорошо подходят железные конструкции и массивные бревна длиной 4-5 м.

Блок: 3/3 | Кол-во символов: 2063
Источник: https://moifundament.ru/ustrojstvo/na-uchastke-s-uklonom.html

Виды

Ленточный фундамент – одна из самых популярных конструкций на сегодняшний день. Однако специалисты советуют возводить такой вид основания только на склонах с минимальным уклоном. Также стоит учесть различные противопоказания геодезистов.

Ленточный фундамент представляет собой замкнутый контур из железобетонных балок и закладывается как под наружные, так и под внутренние стены, если в этом есть необходимость. Данный вид идеален для сооружений с тяжелым перекрытием, а также, если в планах есть создание подвала. Различаются два типа ленточного основания: монолитные и сборные.

Свайный фундамент представляет собой прочную конструкцию из свай, которые закапываются в землю и объединяются сверху опорами. Многие специалисты сходятся во мнении, что свайное основание является лучшим для возведения несущих конструкций на склонах. Это эффективный и практичный вариант для обустройства фундамента на любой глубине.

Процесс установки прост, хотя и требует наличия специальной техники. К тому же, такой вид экономически выгоден по сравнению с другими вариантами. Сваи могут быть изготовлены из дерева, железобетона или металла. К пучинистым почвам (глина, суглинок, супесь) предъявляют особые требования. Здесь свайный фундамент также уместен.

Столбчатый вид тоже подходит для устройства фундамента на склоне. Он предусматривает возведение столбов во всех углах. Однако нужно учитывать некоторые нюансы при его возведении: каждый столб должен подстраховываться опорной стеной, которая усиливает стойкость основания. Столбчатый вариант экономичен и надёжен, не требует дополнительной гидроизоляции. Но применим он только для деревянных или каркасных домов.

Ступенчатый фундамент имеет каскадное расположение в виде уступов. Он подходит для косогоров с большой крутизной, если выравнивание поверхности не может быть выполнено по каким-либо причинам. Общий уклон данного варианта полностью соответствует естественному уклону участка. Заложение ступенчатого фундамента имеет вид классической бетонной ленты, сооруженной из разных по высоте ступенек.

Плитный фундамент с перепадом высот на участке с уклоном – оптимальное решение для строительства домов и коттеджей из кирпича, газобетона и других материалов. Такой вариант основания обеспечивает надёжную опору для малоэтажных зданий и отличается особой долговечностью.

При строительстве плитного фундамента на небольшом заглублении создают сплошное основание из монолитного железобетона. Вес стен и кровли распределяется равномерно по всей поверхности основания. Такая конструкция сможет вынести любые перемещения грунта. Минус плитного фундамента – большие расходы на монтаж и материалы.

Блок: 3/6 | Кол-во символов: 2950
Источник: https://stroy-podskazka. ru/fundament/na-sklone/

На чем основывать выбор фундамента для домов на участке с уклоном?

Основной совет – берите во внимание не столько личную предрасположенность, сколько объективные факторы. Описанные выше типы оснований прекрасно выдерживают различные типы нагрузок и их комбинации:

  • давление конструкции дома, направленное точно вниз;
  • влияние продольных и поперечных сдвигов;
  • неравномерное приложение силы со стороны грунта и атмосферных факторов.

Правильно рассчитанный фундамент способен прослужить несколько десятилетий и сохранить прочности при любом воздействии. Профессиональные архитекторы и конструкторы ИнноваСтрой помогут выбрать лучший из вариантов конкретно для вашего участка.

Стоит отметить, что все основания на участках со склоном обязательно делаются с усиленным армированием. Использование высококачественных бетонов позволяет создавать монолитный фундамент, цены на который мало отличаются от оснований, возведенных на ровных территориях.

Блок: 4/6 | Кол-во символов: 954
Источник: https://innstroy.ru/enciklopedija-stroitelstva/vybor-fundamenta-dlya-domov-na-uchastke-s-uklonom

Ступенчатый фундамент на склоне

Для построек на склонах со значительным градусом проще и экономичнее использовать ступенчатый ленточный фундамент.
Ступенчатый фундамент, в отличие от прямого, не имеет ровного периметра, а располагается уступами в некоторых вариациях:

  • Верхняя часть прямая, ступени находятся в нижней части, у основания холма;
  • Ступенчатой монтируется верхняя часть, соответственно и стены, а нижняя часть заливается как простой ленточный фундамент;
  • Ступени располагаются по всей длине, ступенчатыми будут и стены дома.

Если первый способ является самым простым вариантом, и возможен для самостоятельной заливки, то второй и третий имеют сложное устройство конструкций опалубки, и требуют определённых инженерных знаний и навыков.

Сложность ленточного ступенчатого фундамента усугубляется тем, что арматуру для заливки нужно тоже укладывать ступенями, зато стоимость опалубки и заливки значительно удешевляется, да и земляных работ по сравнению с прямым значительно меньше. Устройство такого вида основания для дома можно сочетать с общим террасированием и обустройством территории на участке.

Размещать хозяйственные постройки в подвальном помещении при такой разновидности конструкции также возможно, но только на нижних секторах. Верхняя часть дома больше используется для жилых помещений.

Вернуться к оглавлению

Блок: 4/7 | Кол-во символов: 1338
Источник: https://Proekt-sam.ru/fundamenty/fundament-na-uchastke-s-uklonom.html

Преимущества свайного фундамента на склоне

Одним из удачных вариантов фундамента на склоне можно назвать использование различных видов свай. Такой фундамент имеет несколько положительных моментов:

  • Минимальные трудовые и земляные работы.
  • Отсутствие угрозы осыпания грунта благодаря заглублению опор на значительную глубину.
  • Возможность строительства любых видов построек.

Самостоятельное возведение фундамента на склоне может вызвать некоторые трудности. Однако соблюдение правил и технологии строительства позволяет возвести надежное и прочное строение на участках с любым перепадом высоты.

Блок: 5/5 | Кол-во символов: 622
Источник: https://StroykaRecept.ru/fundament/montazh/fundament-na-nerovnom-uchastke-s-uklonom.html

Выводы

Строительство на участке с уклоном имеет ряд неоспоримых преимуществ. В основном это касается визуальной составляющей, ведь многоуровневый дом, на возвышенности, с террасой, несколькими выходами смотрится намного интереснее, чем жилье, возведенное на ровной земле.

Однако следует учесть, что возведение коттеджа на неровном участке сопряжено с рядом трудностей, и чтобы решить их, на решение которых будут уходить деньги. Экономить на проекте, подготовке территории, исследовании грунта не целесообразно и, в некоторых случаях, даже опасно. Чем качественнее будут проведены эти работы, заложен фундамент, реализованы другие части проекта, тем дольше дом будет радовать теплом и уютом.

Вам понравилась статья?

Вступайте в наше сообщество ВК. Здесь мы рассматриваем вопросы частного строительства и недвижимости.

Блок: 5/5 | Кол-во символов: 843
Источник: http://beton-stroyka.ru/fundament/lentochnyy-fundament-na-nerovnom-uchastke-s-uklonom-kak-sdelat-krasivoe.html

К кому обратиться за советом, какой выбрать фундамент для дома на участке с уклоном?

Профессиональная команда ИнноваСтрой поможет вам быстро и качественно провести все проектные и строительные работы. Каким бы ни был уклон участка и пожелания заказчика, наши специалисты всегда возведут фундамент и коттедж с высшим качеством конструкции и оригинальной архитектурой. Обращайтесь к настоящим профессионалам, которые помогут реализовать ваши задумки и сэкономить деньги на строительстве.

Блок: 6/6 | Кол-во символов: 487
Источник: https://innstroy.ru/enciklopedija-stroitelstva/vybor-fundamenta-dlya-domov-na-uchastke-s-uklonom

Столбчатый фундамент

Столбчатый фундамент представляет собой опоры из столбов, обустроенные в специальных шурфах, углублённых до устойчивого грунта. Верхняя и нижняя части цоколя являются своеобразной опорной стенкой. Сооружение такого подстенка целесообразно под сооружения на уже готовых террасах или на участке между двумя склонами.

Столбчатый и свайный фундамент отличает то, что столбы, залитые в углубления, выдерживают значительно меньшие нагрузки, чем вбитые сваи. После выравнивания и укрепления площадки с помощью столбчатого фундамента, дальнейший монтаж аналогичен работам на ровной поверхности.

Вернуться к оглавлению

Блок: 6/7 | Кол-во символов: 632
Источник: https://Proekt-sam.ru/fundamenty/fundament-na-uchastke-s-uklonom.html

Кол-во блоков: 14 | Общее кол-во символов: 24578
Количество использованных доноров: 7
Информация по каждому донору:
  1. https://stroy-podskazka.ru/fundament/na-sklone/: использовано 2 блоков из 6, кол-во символов 6666 (27%)
  2. https://innstroy. ru/enciklopedija-stroitelstva/vybor-fundamenta-dlya-domov-na-uchastke-s-uklonom: использовано 2 блоков из 6, кол-во символов 1441 (6%)
  3. https://Proekt-sam.ru/fundamenty/fundament-na-uchastke-s-uklonom.html: использовано 3 блоков из 7, кол-во символов 3324 (14%)
  4. http://semidelov.ru/mar/kak-zalit-fundament-na-nerovnom-uchastke-printsipy-vozvedeniya-i-/: использовано 1 блоков из 3, кол-во символов 3341 (14%)
  5. https://StroykaRecept.ru/fundament/montazh/fundament-na-nerovnom-uchastke-s-uklonom.html: использовано 2 блоков из 5, кол-во символов 6188 (25%)
  6. http://beton-stroyka.ru/fundament/lentochnyy-fundament-na-nerovnom-uchastke-s-uklonom-kak-sdelat-krasivoe.html: использовано 1 блоков из 5, кол-во символов 843 (3%)
  7. https://moifundament.ru/ustrojstvo/na-uchastke-s-uklonom.html: использовано 2 блоков из 3, кол-во символов 2775 (11%)

Источник: m-strana.ru

Как поставить забор на неровном участке

Участки бывают разных форм и размеров: маленькие и большие, квадратные и прямоугольные или вообще, в основании которых  лежит многоугольник. На одних из них можно построить дом и жить спокойно (ИЖС), а на других — необходимо в обязательном порядке трудиться, как, например, в случае с землями сельскохозяйственного назначения. Некоторые из них стоят «заоблачные» деньги, а некоторые отдаются почти даром. На каких-то из них можно смело разбивать футбольное поле, а на каких-то по причине большого уклона только аттракцион «экстремальная горка» устраивать.

Все перечисленные параметры учитываются при покупке земли. Но всё-таки основополагающим из них (не считая предназначения земли), является уклон. Поскольку слишком большой перепад высот в пределах одного участка для одних может служить благом, так как цена в таком случая ниже по сравнению с аналогичным участком, но с меньшим уклоном. Для других данный факт может стать главным препятствием на пути приобретения земельного участка. Ведь у них нет желания заниматься выравниванием поверхности или возводить различные сооружения с поправкой на уклон.

Какие это сооружения? В первую очередь к ним относятся жилой дом и забор по причине своих зачастую не малых размеров в плане. Поэтому, если вдруг посчастливилось приобрести участок со значительным уклоном, то возможны четыре дальнейших варианта действий:

  • выровнять поверхность;
  • вывести фундамент на одну отметку;
  • оставить всё без изменений;
  • сделать ступенчатые переходы.

Причём, по отношению к жилым постройкам чаще всего данный список ограничен лишь первыми двумя пунктами, так как мало кто захочет, чтобы его жилой дом стоял под наклоном к горизонту, или, чтобы при переходах между помещениями в пределах одного этажа приходилось пользоваться лестницей. А вот для забора все эти четыре пункта актуальны. Поэтому дальше речь пойдёт только о нём. Тем более и статья посвящена тому, как поставить забор на неровном участке.

1 вариант. Выравнивание поверхности

Первым решением, которое приходит в голову, при строительстве на участке с уклоном — это произвести работы по его выравниванию. То есть с помощью различных манипуляций с грунтом, лопатами и не редко тяжёлой техникой сделать на участке одну отметку.

В свою очередь способов таких манипуляций существует три:

1. Срезать весь грунт по самую низкую отметку.

Этот способ заключается в том, чтобы весь грунт, находящийся выше самой низкой отметки на участке, срезать и вывести куда-нибудь в другое место.

Большим плюсом такого выравнивания поверхности является отсутствие работ по уплотнению грунта, в случае если предполагается ленточный фундамент под забор. А недостатком выступают оголённый грунт вдоль границ участка, который нужно как-то закрывать. Кроме того, в этом случае желательно делать дренажную систему в месте, где раньше была самая высокая точка. Иначе, небольшие водопады — это только самая маленькая неприятность, которая может случиться во время ливня или таяния снега.

Каких-то особых требований при устройстве такой планировки участка здесь нет. То есть можно сделать забор с просто зарытыми в землю столбами на глубину от 500 мм, а можно возвести по периметру участка железобетонный ленточный фундамент с глубиной заложения не менее 300 мм. Причём, последний вариант более предпочтительнее. Так как такой фундамент будет служить не только надёжной основой для вышележащих конструкций забора, но и выступать в качестве подпорной стенки, которая будет как препятствовать обвалу грунта в месте среза, так и скрывать его. Правда, сразу нужно сказать, что обойдётся это не дёшево.

2. Подсыпать грунта до самой высокой отметки.

Здесь может потребоваться большое количество грунта, так как этот способ подразумевает равнение по самую высокую отметку земельного участка. Причём, для этого желательно использовать не абы какой грунт, а песок средней крупности, который во время проведения работ подвергается уплотнению (трамбовками, проливом водой) через каждый 20 см. Без уплотнения же все конструкции на участке, в том числе и забор, просядут.

Достоинством такой подсыпки грунта является возвышение всего участка над прилегающей территорией. Другими словами, построив дом в том месте, где раньше была самая низкая точка участка, на 1-ом этаже этого дома будет казаться, что этаж 2-ой. Правда, здесь всё зависит от того, сколько было подсыпано песка. К недостаткам сюда можно отнести то, что в преобладающем большинстве случаев придётся делать подпорную стенку уже для насыпного грунта. Причём, её размеры при сопоставимых высотах зачастую больше, чем в предыдущем случае. Приплюсовав этот факт к тому, что дополнительный грунт придётся где-то доставать и, скорее всего, за деньги, можно сделать вывод — этот способ выравнивания поверхности более дорогой, чем срезка грунта по самую низкую отметку.

  

Что касается забора, то он обычно ставится на подпорную стенку. То есть здесь либо закладываются столбы в конструкцию подборной стенки до заливки бетона, а после набора прочности последнего к ним крепится, к примеру, профнастил. Либо после устройства такой стенки, на неё выкладывается кирпичная кладка забора.

Возведение забора при такой планировке грунта без подпорной стенки (ленточного фундамента) возможно только в случае небольшого уклона участка и только при условии заглубления столбов в коренную породу на 500 мм и более. В противном случае ограждение может несколько поменять свою ориентацию в пространстве.

3. Привести землю к средней отметке.

Приведение отметки земли к среднему значению — это «золотая» середина между двумя предыдущими способами. Ведь здесь и подпорные стенки в 2 разам меньше и грунт (песок) привозить зачатую не нужно. А, следовательно, экономятся деньги, время и силы.

Конструкция забора при такой планировке земли напрямую зависит от того, на сколько раньше был участок неровным. То есть если уклон был небольшим, то возможна простая установка столбов по периметру участка с заглублением в коренную породу на глубину не менее 500 мм и заполнения пространства между ними досками, профлистом или другими материалами. В случае же, если перепад высот в пределах одного участка был большим, устройства подпорных стенок не избежать.

Столбы забора или ленточный фундамент под него можно опирать и на насыпной грунт, но, правда, при этом желательно побеспокоиться о дополнительных мерах усиления этих конструкций. Например, столбы не просто вкапывать или вбивать в грунт, а сделать в их основании бетонную подушку (в выкопанную яму поставить столб, залить бетон на высоту не менее 20 см, подождать пока он застынет) с последующей засыпкой оставшегося пространства грунтом. В случае с ленточным фундаментом можно увеличить его основание путём устройства железобетонной подушки, а можно сечение сделать трапециевидным. Это и несущую способность увеличит, и защитит забор от опрокидывания.

2 Вариант. Выведение фундамента на одну отметку

Этот вариант возможен только в случае устройства ленточного фундамента под забор. Он предполагает строительство забора на неровном участке путём выведения фундамента на одну высоту. Другими словами, нижняя отметка меняется пропорционально уклону земли, заглубляясь в неё на одну величину, например, на 500 мм. А вот верхняя отметка остаётся неизменной. Например, фундаментная лента в самой высокой точке участка была поднята на 300 мм. За отметку 0,000 м принята отметка земли в этой точке. Значит, верхняя отметка фундамента равна +0,300 м. Вот эта отметка на протяжении всей длины забора и остаётся.

  

Главными недостатками данного способа возведения забора выступают его дороговизна и трудоёмкость, а также некоторые неудобства, которые могут возникнуть в процессе монтажа. Причём, степень недостатков напрямую зависит от уровня уклона — чем больше уклон, тем больше работ по фундаменту, так как он становится выше, и тем больше становится необходимость в использовании во время монтажа столбов и заполнителя между ними лесов или стремянок. Ведь при значительной высоте всего ограждения с земли, это будет сделать проблематично. Поэтому такой вариант выхода из положения в большей степени подходит для участков с незначительным уклоном — перепад высот между крайними точками участка 300-500 мм.

Если говорить о достоинствах, то к ним в первую очередь относятся отсутствие в необходимости расчёта расстояния между ступенями и расчёта количества заполнителя (профлиста, штакетника и т.д.) с учётом неровности земельного участка, т.е. покупается этот материал так же, как и для ровного участка. Кроме этого, в случае с уклоном не более 5% сюда можно отнести и эстетичность конструкции. 

3 вариант. Оставить всё без изменений

Некоторые люди считают бессмысленным трату своего времени, сил и денег на выравнивание всего участка или выведение фундамента под одну отметку. Ведь по их мнению гораздо проще и дешевле поставить забор под наклоном, ничего при этом не меняя. Но так ли это на самом деле?

Дешевле — это, скорее всего, правда! Так как здесь нет необходимости заказывать услугу по выравниванию поверхности своего земельного участка и «хорошо» тратиться на стройматериалы, необходимые для возведения громоздкого ленточного фундамента. При этом количество столбов и материалов для заполнителя ограждения не сильно увеличится — максимум на 40% при угле наклона 45º (100 см на 1 метр или 100%). Но это, как уже понятно, большая редкость, ведь речь в этом случае идёт о склоне.

  

Другое дело количество затраченного времени и сил. Ведь в данном случае, как минимум, по 2-м сторонам конструкции забора придётся вести под уклоном. А это значит, наклон будут иметь все или почти все элементы ограждения (фундамент и несущие балки однозначно будут наклонены), что в свою очередь затруднит применение некоторых распространённых материалов и конструкций, например, профлиста и монолитного ленточного фундамента. Кирпичный же забор при таких условиях вообще редко когда возводят.

Наиболее же подходящим вариантом при данных условиях является забор из столбов, расположенных перпендикулярно земле или горизонту, которые погружены на одну глубину в грунт (с устройством бетонной подушки или без неё), и заполнителя, роль которого играет штакетник или сетка рабица.

4 вариант. Сделать ступенчатые переходы

Ступенчатые переходы — это наиболее распространённый вариант в случае устройства забора на неровном участке. Особенно, когда речь идёт об участках со значительным уклоном.

Связана такая популярность с рядом неоспоримых достоинств. Во-первых, нет необходимости конструкции вести под наклоном, а это положительно сказывается на трудоёмкости. Во-вторых, материалов расходуется столько же или чуть больше, чем, если бы участок был ровным, что в свою очередь экономит средства. В-третьих, практически нет никаких ограничений по выбору самих материалов и конструкций — можно устанавливать от деревянных столбов со штакетником до железобетонной ленты со сборными ж/б панелями или кирпичной кладкой.

  

Что касается недостатков, то к ним можно отнести скромные эстетические качества (хотя это дело вкуса) и небольшую визуальную защиту, так как с некоторых ракурсов будет, как минимум, пол участка видно. Правда, справедливости ради стоит отметить, что степень видимости зависит от высоты ограждения и процента уклона — чем он меньше, тем больше вероятность того, что территория за забором надёжно защищена от «случайного глаза».

Установка же забора со ступенчатыми переходами выглядит следующим образом. Для начала вычисляется уклон. С этой целью необходимо воспользоваться нивелиром. Кстати, этот прибор не помешает и в предыдущих трёх случаях. Далее определяется через какое расстояние и какой величины будут ступени (желательно, чтобы они были одинаковыми). Здесь уже всё зависит от вида фундамента, длины участка и максимальной величины зазора, которую вы можете себе позволить. И только после этого вычисляется требуемое количество стройматериалов и возводится забор.

Пример расчета ступеней забора

Необходимо определить длину и высоту перепада высот (ступени) забора на участке с уклоном 2% (2 см на 1 п.м.).

  • Длина участка в сторону наклона — 30 м.
  • Шаг столбов — 2000 мм.
  • Заполнитель — профнастил с рабочей шириной 1000 мм.
  • Максимально допустимое расстояние от профнастила до земли — 150 мм.

Расчет

Определение максимального перепада высот (от самой верхней точки участка до самой нижней):

Н = 30000·20/1000 = 600 мм.

Определение максимальной длины ступеней в зависимости от ограничения в 150 мм:

L1 = 30000·150/600 = 7500 мм.

Вывод: такая длина нас не устраивает, так как нам нужно число кратное 1 мету, чтобы не резать листы профнастила. Больше мы взять не может в связи с тем, что будет превышен максимально допустимый просвет в 150 мм. А вот что касается меньших величин, то их нужно подбирать.

Определение количества ступеней:

Здесь необходимо подобрать такую длину ступени, чтобы разделив на неё длину всего участка получилось целое число, и чтобы при делении самой длины ступени на ширину профнастила получилось целое число.

N1.1 = 30000/7500 = 4 шт;  N1.2 = 7500/1000 = 7,5 шт — условие не выполняется;

N1.1 = 30000/7000 = 4,3 шт;  N1.2 = 7000/1000 = 7 шт — условие не выполняется;

N1.1 = 30000/6000 = 5 шт;  N1.2 = 6000/1000 = 6 шт — условие выполняется.

Определение высоты ступеней:

Н1 = 6000·20/1000 = 120 мм.

Вывод: забор через каждые 6 метров 4 раза будет опускаться на 120 мм.


 

Поделиться статьей с друзьями:

Мелкозаглубленный фундамент под сарай | Загородный дом, дача

Во время планирования участка под постройку следует учесть все нюансы. Сооружения на участке легче возводить на ровной местности. Но, если по проекту здание необходимо построить на участке с неровной поверхностью, то придется потрудиться.

Для постройки дома, гаража и хозяйственных построек наиболее приемлемым является ленточный фундамент. Он надежный, функциональный и относительно дешевый.

Изготовление фундамента можно разделить на этапы.

Подготовка местности.

1.  Перед началом изготовления фундамента следует разметить участок под будущую постройку.

2.  Затем по всему периметру выкапывают траншею под фундамент.

3.  Глубина и ширина траншеи рассчитываются с учетом климатических и грунтовых особенностей местности. На неровном участке траншея будет иметь разную глубину.

Бутовая подушка.

Для распределения нагрузки по фундаменту на дно траншеи укладывают подушку.

Читайте также

1.  Первым делом траншею заполняют песком.

 

2.  Сверху укладывают слой битого кирпича.

3.  Затем кирпич снова просыпают песком.

4.  На следующем этапе необходимо пролить траншею водой. Это делается для того, чтобы песок заполнил пустоты между кирпичом.

5.  Вода в траншее должна стоять и длительное время не впитываться в почву. Это значит, что бутовая подушка готова.

Опалубка.

1.  Из досок сбивают деревянные щиты.

2.   С одной стороны щиты обивают клеенкой. Это делается для того, чтобы в дальнейшем щиты легко снимались с цементного раствора.

3.  Опалубку устанавливают по контуру будущего сооружения. На неровном участке фундамент будет состоять из нескольких ступеней. Поэтому опалубку будут устанавливать отдельно для каждой ступени.

4.  Для обеспечения жесткости каркаса, его закрепляют подпорками с внешней стороны.

Увязка арматуры внутри опалубки.

Армирование следует делать отдельно в каждой из ступеней опалубки.

1.  Для армирования подойдет арматура диаметром 10 мм.

2.  Арматуру необходимо установить внутрь опалубки, а затем увязать между собой.

3.  Установка арматуры придаст прочности фундаменту.

Бетонирование.

1.  На завершающем этапе следует подготовить бетон. Для этого смешивают цемент и шлак.

2.  Затем заливают бетон до определенного уровня.

3.  Первый уровень бетона должен застыть, затем устанавливают следующую ступень опалубки и заливают в нее новый слой бетона.

4.  Таким образом, бетонируют до того момента, пока не достигнут высшей точки уровня будущего фундамента.

5.  С застывшего бетона снимают опалубку.

Выравнивание фундамента.

Для того чтобы производить кладку стен, следует выровнять фундамент по периметру. Для  этого используют кирпичную кладку.

1.  Для начала необходимо узнать количество кирпичей, требуемых для укладки в ширину и высоту. Чтобы узнать высоту, возле края бетонной ступени укладывают кирпичи друг на друга. Получается высота в 3 кирпича. Ширину рассчитываем так: кирпичи укладываем по ширине фундамента. Получается ширина в кирпич.

2.  Выравниваем нижнюю ступень кирпичной кладкой.

3.  Затем таким же образом рассчитываем количество кирпичей для следующей ступени фундамента.

4.  Выравниваем самую последнюю ступень.

5.  Готовый фундамент будет прочный и надежный.

 

Фундамент на сыром участке

При недостатке воды гибнет все живое, а вот ее переизбыток разрушительно действует на творения рук человеческих.


Интересные статьи:

Дренаж на участке — защита от грунтовых вод

Закладка фундамента

Отмостка фундамента

Монолитный фундамент

Делаем фундамент сами


 

Полезная информация:

Многие задаются вопросом, как во время строительства привозить множество стройматериалов и необходимую технику, если собственного грузового транспорта нет. Выходом может стать аренда бортовых машин от РентСпецТранс, при этом вы сразу получите исправный, готовый к работе автомобиль. Аренда бортовых машин позволяет перевезти практически любой груз недорого, причем стоимость услуг водителя и ГСМ уже включены в цену.


 

Если ваш участок для строительства дома сырой и даже заболоченный, то не стоит расстраиваться – современные технологии строительства позволяют возвести надежный фундамент на любом месте.

Не торопитесь приступить к работам, прежде чем возвести фундамент на сыром участке, продумайте все до мелочей, учтите все нюансы, и тогда ваша постройка простоит положенное ей время и не подвергнется разрушительному воздействию сырости и воды.

Болотистый участок – это неоднородная, многослойная структура почвы, содержащая в себе торф, глину и песчаник, при этом она имеет разную плотность и водонасыщенность. Вследствие ее неустойчивости достаточно сложно рассчитать ту нагрузку, которую она сможет выдержать.

Это же можно сказать и об участках, где повышен уровень грунтовых вод или затопляемых весенними паводками. Возведение основы дома в этом случае является непростой строительной задачей, но вполне решаемой. При этом вам не обойтись без помощи специалистов, которые помогут провести все необходимые исследования, по результатам которых вы сможете сделать правильное решение относительно выбора фундамента.

 

Предварительные исследования

 

Чтобы определить, каким должен быть ваш фундамент, нужно произвести некоторые исследования на участке. Вам нужно узнать тип грунта, уровень его промерзания, уровень грунтовых вод и количество почвенных вод. Для этого будет достаточно пробурить на участке несколько скважин для забора грунта. Выполнить эту работу можно с использованием ручного зонда. Отдельно стоит сказать и о глубине скважин, при строительстве небольшого деревянного домика вполне достаточно глубины в 5 метров, а для более тяжелого из кирпича или камня – 8-10 метров.

Бурить скважины нужно по углам будущего строения. Однако, во многих случаях без специальной техники обойтись не получается, несмотря на то, что это несет за собой дополнительные расходы, экономить не стоит и сделать лучше все по правилам.

Благодаря проведению таких исследований вы получите массу нужной информации, например, как изменилась почва за последние сезоны, состав и толщину пластов, глубину залегания и их физические свойства.

Также необходимо выяснить, каково поведение грунта в период таяния снегов и когда идут дожди, так как именно в эти периоды почва получает наибольшее количество воды, которая может неблагоприятным образом повлиять на эксплуатационные характеристики основы строения, а, в особенности, подвальной части дома, если такая предусматривается.

Высокий уровень грунтовых вод потребует устройства дренажной системы, с помощью которой вы сможете его понизить. Стоит отметить, что проведение геологических исследований на участке с повышенной влажностью, перед тем как устроить фундамент, обязательны, иначе никто не поручится за надежность вашего строения. Только такой подход поможет определиться относительно выбора фундамента.

 

Виды фундамента для сырого участка

 

Фундамент – это самый трудоемкий и затратный этап строительства, часто бывает, что он составляет примерно треть от общей суммы, вложенных в строительство денег. Тем более это обойдется дороже на участке с повышенной влажностью. Но, естественно, всегда есть выбор, так и здесь вы можете выбрать то, что по карману вам.

Высокий уровень грунтовых вод, возможное затопление участка с весенними паводками, а в холодное время года – промерзание грунта, все это может повлиять негативно на основание строения, то есть привести к его деформации.

Исследованиями подтверждено, что фундамент, заложенный на глубине сезонного промерзания, начинает разрушаться через пару лет, тогда как мог простоять и все сто. Именно поэтому перед началом заложения конструкции нужно предварительно устроить дренаж на участке, отводящий лишнюю влагу.

Только после этого вы можете выбрать один из подходящих вариантов возведения фундамента и приступить к работе по его устройству. Для сырого участка хорошо подходят три типа фундамента:

  • свайный,

  • незаглубленный плитный,

  • и мелкозаглубленный.

Каждый из них имеет свои плюсы и минусы, но для участка с повышенной водонасыщенностью подходит любой.

 

Свайный фундамент

Такой вариант фундамента был специально разработан для болотистой местности, соответственно, у него есть свои преимущества:

  • Этот вариант является достаточно экономичным в сравнении с другими.

  • Для возведения не понадобится слишком много времени, при достаточном количестве рабочих рук справиться с работой можно в два дня.

  • При устройстве свайного фундамента допускается неровная поверхность участка.

  • Работы по возведению могут проводиться в любое время года.

  • Подходит для любых климатических условий.

  • Долговечность, устойчивость, прочность и высокая стойкость к влиянию коррозии.

Если ваш участок имеет неровности, вы просто будете использовать сваи разной высоты. Кстати, это вариант практически единственный для участков с неровной поверхностью, конечно, если не брать во внимание метод выравнивания самого участка.

Для надежной защиты от ржавчины существует множество современных антикоррозийных составов. Свайный фундамент может быть комбинированным или железобетонным, название соответствует составляющим – главное в нем, это сваи. Это стержни, которые могут быть помещены в почву вертикально или наклонно, в зависимости от необходимости. Сваи объединяет ростверк. Задача подобной системы передать почве нагрузку от здания. Сегодняшний рынок предлагает для строительства буронабивные сваи и железобетонные.

Для почвы с повышенной влажностью используются:

  • сваи в обсадных трубах, извлекаются которые только после бетонирования площадки;

  • сваи металлические, они просто забиваются в грунт.

Длина свай обычно равняется 12 м, но для данного варианта их длина может достигать и 25 м. Их забивают во влажную почву вибропогружением или вдавливанием, это зависит от возможностей, но важно, чтобы свая полностью прошла влагонасыщенный слой и уперлась в твердое основание. Только при соблюдении такого условия, свайный фундамент на влажном участке будет отличаться надежностью и долговечностью.

 

Плитный фундамент

Плитный фундамент — это довольно дорогостоящее сооружение, но для болотистой местности это очень надежный вариант, проверенный временем.

Перед тем как начать закладку такого фундамента, нужно удалить с поверхности почвы слой толщиной примерно в один метр. После этого вам нужно будет создать специальную подушку, для этого вам понадобится:

  • песок;

  • камень;

  • гравий.

Уложив эти материалы, нужно произвести очень тщательную их утрамбовку. Таким образом, вы поднимите строительную площадку, и при качественной утрамбовке это значительно снизит влияние морозного пучения, позволит грунтовым водам беспрепятственно проходить под фундаментом и равномерно распределит давление и нагрузку на грунт.

Преимущество в создании такой подушки состоит в том, что фундамент не собирает в себе влагу, а вариант с незаглубленной конструкцией плитного фундамента не дает почве промерзать в холодное время года, что, соответственно, дает большую устойчивость строению.

После подготовки такой площадки можно приступать к возведению самого фундамента. Для этого подушку покрывают несколькими слоями рубероида, вполне достаточно 2-3 слоя. Эта предосторожность предотвратит попадание влаги в бетон.

Армирование плиты производится сверху и снизу, после заливки бетона обязательно произвести его вибрирование, чтобы придать дополнительную прочность. Без процесса вибрирования нельзя проводить устройство любой подобной системы, но на участках с повышенной влажностью этому моменту стоит уделить особое внимание.

По всему периметру нижней части основы фундамента нужно обязательно создать ребра жесткости. То же самое, но с меньшей высотой, надо сделать и по всей площади конструкции, во всех направлениях с шагом не менее полутора метров.

 

Мелкозаглубленный фундамент

Фундамент такого типа подойдет только для построек, не имеющих большого веса, например, металлокаркасных строений или деревянных домов. Мелкозаглубленным он называется потому, что устраивается выше глубины промерзания грунта. Конечно, как и в других вариантах, надежность и прочность вам может обеспечить только точное следование всем рекомендациям и технологии.

Вариантов мелкозаглубленного фундамента не бывает – только монолитная конструкция. За счет того, что он располагается выше уровня промерзания, даже во время пучения грунта, он сохраняет свою форму и прочность. Этот вариант при устройстве фундамента на болотистой местности является более экономичным.

Средством защиты от негативного влияния грунта здесь является песчаная подушка. Обязательно нужен дренаж и утепление нижней части фундамента. Для утепления современный рынок предлагает множество самых разнообразных материалов и средств, выбор среди которых вы должны сделать самостоятельно, в зависимости от своих требований и возможностей.

Человек может построить здание в любом местности, что и делает с большим успехом. Поэтому не стоит переживать, если вам достался участок с повышенной влажностью. Правильный подход, терпение, вложение сил и денежных средств помогут вам сделать свой участок самым лучшим, а дом самым надежным и прочным.

  • < Назад
  • Вперёд >

Устройство разных типов фундаментов на склоне


Принципы возведения ленточных фундаментов на участках с уклоном

Приступая к проектированию фундамента будущей постройки, стоит учитывать, что чем выше будет уровень перепада высот поверхности, тем более сложным и трудоемким окажется необходимый комплекс производимых работ. Современные технологии возведения фундамента на поверхности со сложным рельефом предоставляют несколько вариантов его устройства, из которых наиболее применимыми являются заглубленные и малозаглубленные основания ленточного типа. Их обоюдное использование для строений на склонах не создает проблем при дальнейшей эксплуатации постройки и обеспечивает высокую надежность конструкции.

Следует учесть, что на участках с большим перепадом высот (более 2,5 метров) ленточные фундаменты экономически не выгодны. В этом случае используют фундамент свайного типа.

Строительную площадку защищают с нагорной стороны склона, с целью недопущения ее затопления дождевыми водами. Для этого возводится временный земляной вал, или роется водосборная канава, которые после заливки фундамента и изготовления отмостки заменяются капитальными ливнестоковыми лотками. Дальнейший объем производимых работ зависит от степени уклона рельефа земляной поверхности.

Участки с незначительным уклоном

При небольших неровностях или малом перепаде высот, составляющем не более 10-20 см, участок допустимо принимать за горизонтальный. Выемку грунта под котлован или траншею следует начинать с наиболее возвышенной части площадки. Заглубление производится на едином уровне и не меняется по всему периметру фундамента. При этом необходимо учесть глубину залегания плодородного слоя. Если его нижняя граница в какой-то части разрабатываемого участка превышает расчетное заглубление фундамента, то необходимо увеличить глубину траншеи в самой высокой точке, которая рассчитывается по формуле:

Hт – расчетная глубина траншеи или котлована;

Hпв – перепад высоты на строительном участке;

Hпс – величина плодородного слоя грунта.

В некоторых случаях можно обойтись срезанием части поверхности небольшого естественного уклона или подсыпкой грунта в низине строительной площадки. При этом предварительно убирается плодородный слой и производится ее укрепление тщательной трамбовкой с использованием силикатов.

Участки со средним уклоном

При перепаде высот более 20 см начинать разработку траншеи под фундамент с наивысшей части площадки было бы неверно, так как в этом случае подошва фундамента в самой нижней точке может оказаться на поверхности грунта или даже выше. За базовый уровень, от которого следует отталкиваться, принимают наиболее низинную часть участка.

Рытье траншеи в пониженной части производят на расчетную глубину, учитывающую возможное воздействие сил морозного пучения, но не менее, чем на толщину плодородного слоя. Весь остальной периметр выемки под фундамент делается на этом уровне. В ситуациях, когда разница высот на участке больше, чем заглубление фундамента, размер отрываемой траншеи принимается равном величине перепада. Но в данном случае расход бетона при заливке основания постройки значительно увеличится. В целях экономии средств, ширина фундаментной подошвы может быть несколько уменьшена, но до разумных пределов.

По окончании работ проводят обратную засыпку готового фундамента непучинистым грунтом, который тщательно и послойно утрамбовывают. Вокруг строения поверхность грунта планируют в сторону естественного уклона и делают отмостку.

Участки с большим уклоном

При значительных перепадах высот – от 1 метра и более, самым экономичным вариантом устройства ленточного фундамента считается его ступенчатое заложение, предусматривающее индивидуальное возведение оснований для каждого определенного участка.

Перед началом работ строительную площадку разбивают на части для возможности устройства горизонтальных террас в разных уровнях, при этом высота уступов не должна превышать полуметра. Для каждой зоны сооружают противооползневую стенку. Начинают рытье траншеи с низинной части, предварительно удалив растительный слой почвы. Далее заглубление на каждом уровне производят по проектному расчету.

Ступенчатое возведение ленточного фундамента требует обязательного устройства качественного дренажа, так как естественное перемещение грунтовых вод со стороны нагорного склона после возведения сооружения станет затруднительным. Возможное же накопление излишней влаги будет иметь чрезвычайно негативные последствия. В связи с этим, дренажную систему проектируют заранее. Ее устраивают по всему периметру дома с заглублением до нижнего уровня траншеи, с учетом песчаной подушки.

Данный вариант устройства фундаментов целесообразно производить только на участках с большим уклоном, так как стоимость таких работ чрезвычайно высока. Доверить их проведение можно только высококвалифицированным специалистам.

Особенности сооружения на неровной территории

Грамотное планирование

Первое, что необходимо сделать при возведении забора из профнастила — правильно заложить основание, с учетом характера, величины неровностей в месте застройки.

Перед закладкой фундамента, между крайними точками ограды замеряют перепады высоты. Для этого лучше сделать геодезическую съемку, поскольку под зрительно ровным травяным покровом может скрываться 20-сантиметровый уклон, что обязательно проявится в ходе строительства и эксплуатации заграждения.

Закладка основания при небольших неровностях

Перепады высоты грунта считаются незначительными, если неровность между крайними точками планируемого ограждения меньше величины заглубления, предусмотренной проектом. Уклон при этом может составлять до 30˚.

В таком случае наиболее подходящим вариантом будет выравнивающее ленточное основание. Учитывая неровности стройплощадки, определяют:

  • размер траншеи;
  • габариты вертикальной планировки;
  • высоту отмостки, цоколя и расстояние между ними.

Это важно: предназначение вертикальной планировки и отмостки — водоотвод. Их суммарная высота должна составлять не менее 0,2 м.

Как сделать выравнивающий ленточный фундамент? Работы выполняются в такой последовательности:

  • максимально выравнивают почву по всему периметру забора;
  • заливают ленточное основание;
  • на глубине от 1,5 м устанавливают столбы, закрепляя их при помощи бетонирования;
  • осуществляют монтаж и фиксацию поперечных лаг пролетов;
  • заполняют секции (крепят профлисты).

Внимание: по снятию досок опалубки проводят обратную отсыпку земли, выравнивая поверхность грунта. При этом необходимо следить, чтобы отмостки и вертикальные планировки располагались горизонтально.

Особенности возведения ограды со средним углом наклона

В данную категорию входят участки, где перепад высоты грунта равняется планируемому заглублению фундамента или незначительно превышает его. При закладке основания за ориентир берут не самую высокую, а низкую поверхность подошвы фундамента.

В этой зоне закладывают противопучинистую подушку, которая в дальнейшем будет уплотнена стенками траншеи. Она должна находиться ниже плодоносящего слоя почвы. Остальные выработки проводятся на едином уровне. В местах, где требуется заглубление, осуществляется отсыпка грунта. Так фундамент будет устойчивым и долговечным, а в процессе установки забора вы значительно сократите расход бетона, уменьшите объемы земельных работ.

Учтите: если закладывать фундамент от наивысшей точки и продвигаться в сторону понижения уровня участка, это позволит снизить объемы земляных работ, но фундамент получится менее устойчивым. Кроме того, бетона для его заливки потребуется больше из-за того, поскольку придется углубить основание в самой низкой точке.

Закладка фундамента при значительных неровностях грунта

Большим, принято считать уклон участка, где перепад между крайними точками фундамента больше чем на 1 м превышает глубину его закладки. Поэтому, потребуется заложить ступенчатое основание. Оно устраивается по принципу лесенки, когда каждый пролет находится ниже предыдущего, повторяя уклон территории.

В нижней зоне, стройплощадку выравнивают с поверхностью грунта, а в верхней — сооружают согласно расчетному заглублению. Переход между уровнями осуществляется при помощи одного/нескольких уступов. Их делают высотой в 0,6 м. Длина уступов при этом должна превышать их высоту минимум в 2 раза.

Совет: ширина секций забора стандартно составляет 2,5 м, но если уклон высокий, этот показатель можно уменьшить.

Типы оград для наклонных участков

Самый простой способ оградить неровный участок — соорудить наклонное ограждение из сетки-рабицы. Натягивание материала параллельно земле нивелирует перепады высоты и будет казаться, что заграждение ровное.

Быстро устанавливается забор из профлиста. Для его возведения достаточно соорудить каркас, который после обшить профлистом.

На заметку: можно оградить территорию с неровной поверхностью, установив ограду из камня, кирпича, дерева, но это будет более трудоемкий и финансово затратный процесс.

Небольшая хитрость

Как визуально выровнять неровную ограду? Делает это при помощи оптической иллюзии. Пролеты располагают на разной высоте, а их верхнюю линию делают общей. Так получится визуально ровное ограждение, которое сделает перепады высоты поверхности, практически незаметными.

Имея участок под уклон, не стоит опасаться того, что оградить его будет проблематично. Если определить перепады высоты грунта, выбрать соответствующий тип фундамента и конструкции забора, то можно соорудить качественное, устойчивое заграждение, которое визуально скроет все неровности поверхности. Продуманный, правильно реализованный в технологическом плане забор позволит не только оградить территорию, укрепить склон, но и разнообразить окружающий ландшафт.

Возведение основания на участке с малым уклоном

Как правило, на участках с уклоном, который составляет до 30 см в одну сторону, больше практикуют возведение ленточных блочных и монолитных фундаментов. Такие конструкции прочные, возведение стоит относительно недорого, вот только нужно провести земельные работы.

Хотя такие участки считаются ровными, на самом деле ситуация будет плачевной, ведь возникнет резкий скачок высот по разным сторонам основания. Таким образом, ленточный фундамент при таком уклоне можно возвести следующими способами:

  • Простой вариант. При проектировании и разметке территории под будущее основание выкапывается котлован и выравнивается дно. Делается это таким образом, чтобы получить идеально ровную поверхность дна без даже минимальных уклонов. Понятно, что такой метод финансово затратный, ведь приходится делать подробные геодезические изыскания и правильно рассчитать глубину погружения фундамента. Метод простой в выполнении, практикуется для небольших по размерам и массе зданий.
  • Более сложный, но и надежный вариант – это проведение локального углубления траншеи. В таких случаях нужно предварительно рассчитать необходимую глубину погружения каждого конкретного участка основания, а уже затем выполнять выравнивание дна.

Как делается такой вариант возведения фундамента? Для этого используется следующая формула:

hт = hпв + hр, где:

  • hт – это, собственно, необходимая расчетная глубина траншеи;
  • hпв – это перепад высот на разных участках, причем лучше сразу выбирать большее значение для получения точных данных;
  • hр – толщина грунта, который обязательно снимается в процессе выкапывания траншеи.

Если принимать максимальный перепад высот в 15 см, а толщина плодородного слоя составляет до 40 см, тогда глубина траншеи будет составлять 55 см. Подошва заглубления составляет 30 см, поэтому подушку нужно делать толщиной в 25 см.

При возведении ленточного фундамента на небольших неровных земельных участках нужно предусмотреть дренажную систему и водоотлив. Особенно это важно в нижней части конструкции, ведь именно туда пойдет основной поток дождевой воды.

Для таких целей отлично подходит также водосборная канава, лоток или утрамбованный земляной вал. После заливки основания рекомендуется засыпать канаву песком и гравием, затем утрамбовать и сверху установить ливнестоковые системы.

Возведение фундаментов на уклонах среднего типа

Тут уже стоит задуматься, какой именно тип фундамента лучше использовать. Например, для ленточного основания придется использовать много подсыпки, причем делать это нужно сначала в самой низкой точке и затем равномерно выравнивать дно по горизонтали. Такое строительство будет финансово затратным, но использовать его можно при возведении небольших зданий.

Как вариант, можно тут использовать столбчато-ленточный фундамент. Он имеет ряд преимуществ перед обычным ленточным, а именно:

  • не нужно проводить подробные геодезические расчеты и подбирать оптимальную глубину установки ленты;
  • тут используется минимум песчаной подушки, а столбы можно устанавливать даже в несколько ярусов;
  • сразу на готовые столбы можно установить бетонную ленту.

Понятно, что такой фундамент на среднем уклоне стоит немного дороже, но в некоторых случаях себя оправдывает. Возведение ленточной конструкции имеет ряд нюансов, а именно:

  1. Неправильно положенная и утрамбованная подсыпка со временем расползется, а следом и лента.
  2. Перед созданием песчаной подушки нужно предварительно обустроить котлован с ровными стенками, а уже затем класть подушку.
  3. Не нужно строго придерживаться одинаковой толщины подушки, она может быть различной, но не меньше, чем 30 см.

После возведения конструкции нужно сделать вертикальную отсыпку грунта. Для этого используется непучинистая почва, например, песок. Отмостку нужно сделать в сторону от цоколя под небольшим углом, но обязательно с уклоном в большую сторону.

Как возвести фундамент на склонах

Как правило, возведение таких оснований слишком сложное и финансово затратное. Уклон считается большим, если высотный перепад составляет метр и больше, а это полноценные склоны. Тут нужно сразу проектировать ступенчатую конструкцию основания, но она слишком дорогая. А вот столбчатые основания тут будут как раз оптимальными.

Возведение таких оснований состоит с нескольких этапов:

  1. Разметка территории, устранение растительности и первичное выравнивание грунта.
  2. Выкапывание углублений под будущие столбы. Глубина подбирается таким образом, чтобы будущие столбы имели горизонтальную плоскость, а ростверк немного выступал от грунта в самой высокой точке.
  3. Затем устанавливается арматура и заливается конструкция бетоном.

Понятно, что именно земляные работы тут будут составлять как минимум половину расчетных расходов на возведение основания здания.

Стоит ли выравнивать неровный участок

Бытует мнение, что в некоторых случаях достаточно только выровнять поверхность участка и уже можно возводить ленточный фундамент. В любом случае, идеально ровных участков не существует, поэтому их в любом случае сначала выравнивают. Оптимальное решение – это использование песчано-гравийной подушки, которую также нужно выровнять и утрамбовать.

Такой вариант приемлемый, если участок действительно имеет минимальные неровности. Но он не подходит, если неровности слишком большие, то нужно делать повторную заливку поверхности для получения абсолютно ровной горизонтали. С внешней стороны опалубки лучше предусмотреть место для кирпичной кладки, которую легче выровнять и утеплить при необходимости.

Фундамент на неровном участке возвести не так просто. Тут лучше сразу привлекать специалистов, а также проводить тщательные подробные геодезические расчеты. Самостоятельно все это сделать практически невозможно, но только после получения подробного проекта существует гарантия, что здание будет стоять десятилетия и не сместится вниз по склону.

Фундамент на склоне

Радость от приобретения участка под строительство очень часто омрачается наличием ям, косогоров и даже перепадами высоты. Незначительные погрешности легко устраняются на первых этапах строительства, а вот неровности рельефа требуют более серьезного подхода к решению проблемы.

Варианты обустройства на проблемной местности

Если перепады высоты грунта составляют от 10%, участок считается неровным. Сложность заграждения такой территории состоит в том, что конструкция должна выполнять не только разделительную, защитную функции, но и укрепляющую (удерживать почву, предотвращая ее сдвиг).

Выровнять забор на неровном участке можно, предварительно засыпав ямы грунтом так, чтобы вся территория под застройку находилась на одном уровне. Это исключит в последующем необходимость стыковки секций ограды разной высоты. Но выравнивание склона проводить не всегда целесообразно, поскольку данный процесс, при больших неровностях поверхности, потребует больших трудо- и финансовых затрат.

Учтите: перемещение земли приведет к изменениям верхнего слоя почвы, что может снизить плодоношение, развитие различных культур, рост ландшафтных растений.

Альтернативой выравниванию участка может стать устройство забора, основание которого будет сооружено с учетом особенностей рельефа местности. Так фундамент не только обеспечит устойчивость ограждающей конструкции, ее прочность, но и укрепит склон.

Забор на уклоне сооружают:

  • с повторением рельефа грунта;
  • при помощи установки секций разных по высоте но, выровненных по верхнему краю;
  • ступеньками. Когда каждый пролет располагается чуть ниже предыдущего.

Факторы, которые необходимо учитывать при строительстве на склоне

Надежность и прочность всего строения во многом зависит от качества заложенного основания. Во-первых, фундамент не должен разрушаться под воздействием грунтовых вод, во-вторых, нельзя допускать осыпания грунта вокруг основания дома, в-третьих, следует учесть возможность раскалывания грунта вследствие разрушения основания.

Исходя из этого, при строительстве фундамента на участке с уклоном следует учитывать следующие факторы:

Что нужно учитывать при строительстве на склоне

  • Уровень залегания грунтовых вод, по нему определяется глубина закладки фундамента и способ проведения гидроизоляционных работ.
  • Тип почвы, в зависимости от которого также проводится расчет глубины основания дома и обустройство дренажной системы.
  • Угол наклона является основным параметром, согласно которому выбирают тип фундамента.

Ступенчатый фундамент на слабом грунте

Ступенчатые фундаменты представляют собой хорошее и относительно дешевое решение, если грунтовое основание с требуемыми несущими свойствами располагается только под частью здания (либо под всем домом, но неравномерно) и его глубина не превышает 1,5–2 м.

Такой грунт, залегая неравномерным слоем под проектируемым зданием, усложняет процесс строительства, так как значительно деформируется от нагрузок. Это может вызвать неравномерную осадку здания и, как следствие, – появление трещин в стенах, и даже «отрыв» стен. По этой причине дом необходимо сажать на нижерасположенные слои грунта, обладающие требуемой несущей способностью. С этой целью выполняют геотехнические исследования, позволяющие определить расположение и плотность слоев грунта, которые могут быть несущими.


Ступенчатый фундамент на слабом грунте

В ситуации, когда грунтовое основание с требуемыми несущими свойствами располагается только под частью здания (либо под всем домом, но неравномерно) и его глубина не превышает 1,5– 2 м, достаточно определить его наклон и соответственно расположить фундаменты в несущем слое. Это не нарушит естественную структуру основания и сохранит непрерывность фундаментной ленты.

Другое решение заключается в замене слабого грунта щебнем или крупнозернистым песком. Их укла­дывают утрамбованными слоями толщиной 30–50 см, после чего специалисты, используя соответствующее оборудование, оценивают степень уплотнения и несущую способность нового основания. Такая замена очень дорого стоит, хотя цены однозначно определить сложно, так как они разнятся в зависимости от вида и уровня залегания грунта, а также от условий местности. Это стоит принять во внимание, когда слой слабых грунтов залегает на небольшой площади и на глубине не более 1,5 м.

Иногда гораздо выгоднее, по сравнению со ступенчатым фундаментом, может быть использование микросвай (песчаных в оболочке из геотекстиля, бетонных, изготовленных из тощего бетона, или железобетонных) либо устройство опускных колодцев. Так поступают, когда из-за слабой несущей способности основания ленточный фундамент должен быть очень широким или располагаться глубоко, что может повлечь за собой слишком большой объем земляных работ, дополнительное армирование фундаментных стен или наоборот, возведение подпорных стен, если учитывать напор грунта. Правильное и взвешенное решение чаще всего должен предложить геотехник, которого необходимо привлечь для изучения грунтовых условий.

Особенности возведения фундамента на участке с уклоном

Строительство на склоне считается одним из сложных процессов, поэтому к выбору типа основания и к проводимым расчетам следует подходить очень ответственно.

Одной из особенностей возведения фундамента на участке любой сложности является создание горизонтальной плоскости. Решить эту проблему на участке с уклоном можно в том случае, если плавно изменить его высоту. Добиться поставленной цели можно с помощью следующих видов фундамента:

  • Традиционный ленточный.
  • Ленточный ступенчатый.
  • Свайный.

Каждый тип имеет свои особенности возведения, а также плюсы и минусы.

Традиционная бетонная лента может быть построена на участке, для которого характерен незначительный уклон. Однако обязательное наличие горизонтального дна может стать причиной дополнительных расходов на строительные материалы. В этом случае на помощь приходит ступенчатый ленточный фундамент, который вполне подходит для строительства на участках со значительным уклоном. Если же место строительства характеризуется большим наклоном и наличием проблемного грунта, то лучше всего построить дом на свайном фундаменте.

Характеристика ленточного фундамента

Такой вид основы можно выбирать лишь в том случае, когда склон незначительный. Также стоит учитывать возможные противопоказания геодезистов. Если таковых нет, то мелкозаглубленный ленточный фундамент вполне пригоден для использования.

Если наклон существенный, то лучше выбрать ступенчатый ленточный фундамент. Его преимуществом является тот факт, что сооружается он в виде ступеней, которые идут по нарастающей высоте, в зависимости он уклона. Это поможет создать достаточно прочное основание своими руками, которое в силах выдержать значительную нагрузку, которая идет со стороны склона.

А вот на участках, которые характеризуются повышенной подвижностью, от использования такого типа основы дома лучше вообще отказаться.

Устройство ленточного основания на наклонной поверхности

Установка ленточного фундамента на склоне требует учета некоторых важных моментов. В частности:

  • угол склона, который является главным параметром при выборе определенного типа фундамента;
  • состав грунта, который влияет на уровень заглубления основания, а также особенности обустройства дренажной системы;
  • уровень грунтовых вод. Данный параметр будет влиять на уровень закладки основания, а также особенности обустройства гидроизоляционного слоя.

Особое внимание нужно уделять обустройству дренажа, поскольку основной причиной порчи фундамента, расположенного на склоне остается вода, которая поступает сверху и способна подмывать основание дома.

Строительство ленточного основания на склоне

Основание в виде бетонной ленты пользуется большой популярностью у частных застройщиков, что объясняется простотой возведения и незначительными расходами. Однако к строительству ленточного основания на участке с уклоном следует подходить с особой ответственностью.

Как и любой строительный процесс, возведение фундамента проходит в несколько этапов.

Планирование участка

На первом этапе необходимо составить подробный план участка под строительство, расположенный на склоне какой-либо возвышенности, и обозначить расположение будущего фундамента. Главной задачей является определение нижней точки грунта, так как она будет определять глубину заложения ленточного основания. Вниз от этой точки отмеряют предполагаемую высоту фундамента и добавляют около полуметра на подушку из песка и щебня. При планировании следует учитывать, что по всей длине лента основания должна лежать на одном уровне, а ее верхняя часть немного возвышалась над уровнем грунта.

Способы уменьшения уклона участка

В большинстве случаев участок на склоне требует некоторого уменьшения перепада высоты, при этом степень сложности работ зависит от величины уклона.

Незначительный уклон, не превышающий 3%, не требует выполнения сложных работ, для этого достаточно подсыпать грунт в нужных местах и укрепить его с помощью силикатов.

Уклон до 8% можно выровнять подсыпкой ленточного основания грунтом, который поднимается с подгорной части.

Перепады до 10% считаются проблемными, однако в этом случае можно построить цокольный этаж, расположив его непосредственно в склоне.

Если крутизна склона превышает 10%, то на таком участке требуется возведение сооружений для защиты от оползней.

Земляные работы

Копка траншеи – это один из основных этапов строительства фундамента на склоне, но именно с него начинается весь процесс. На этом этапе необходимо точно следовать выполненным расчетам, особенно тем, что касаются глубины закладки фундамента. Это объясняется тем, что на разных отрезках этот параметр будет различным.

Сооружение опалубки

Наличие перепадов высоты на участке несколько затрудняет строительство опалубки, так как независимо от степени уклона верхняя часть основания должна быть строго горизонтальной. По этой причине опалубка в нижней точке склона будет значительно выше, чем в самой высокой точке. Также важным моментом является выбор правильной доски для опалубки.

На дне подготовленной траншеи обязательно делают подушку из песка и щебня, причем каждый слой хорошо утрамбовывают. Высота подушки должна составлять около 0,2 метра.

Армирование фундамента

Ленточное основание на склоне требует наличия усиленного армирующего пояса, для изготовления которого используют стальные прутья. Пренебрежение этим этапом становится причиной деформации фундамента и, как следствие, разрушение всего строения.

Создание дренажной системы

Чтобы обеспечить эффективный отвод влаги от фундамента и дома, нужна отличная дренажная система. Однако самостоятельно выполнять этот этап не рекомендуется, так как требуется проведение специальный исследований. Поэтому созданием дренажной системы должен выполнить опытный специалист.

Заливка бетона

Фундамент на склоне необходимо заливать в один прием, чтобы не допустить расслоения бетонной массы в процессе высыхания, которое может привести к быстрому разрушению основания.

Залитый бетонный раствор тщательно утрамбовывают с помощью специального устройства, что позволяет удалить пузырьки воздуха. Готовый фундамент оставляют примерно на месяц при правильном уходе, чтобы раствор полностью просох и затвердел.

Устройство котлована и опалубки

Котлован – это не просто выкопанная яма, а яма, имеющая безопасные для строительства показатели. Формирование котлована определяется в зависимости от вида грунта на участке. Для безопасности следует делать угол наклона откосов котлована таким, чтобы они не были в дальнейшем причиной осыпания или сползания грунта. Так для глиняных грунтов угол наклона откосов должен составлять 50-70 градусов, а для песчаных нужно в пределах 30-45 градусов.

При ступенчатом фундаменте не нужно полностью под всей площадью здания выкапывать котлован, так как каждая ступень нуждается в опоре в виде материкового грунта. Иначе говоря, выкапывать нужно грунта столько, чтобы можно было создать в котловане ступени. Сначала следует снимать грунт на откосе вдоль линии фундамента при соблюдении угла наклона. Если в доме планируется котлован, то котлован должен быть широким. Потом оставляют часть траншеи под фундамент ленточного типа и выкапывают ее вручную. Копать нужно от нижней точки разметки с поднятием вверх в виде отдельных ступеней. Траншея по ширине должна быть больше фундамента. Чтобы земля не осыпалось, в места уступа закладывают специальную опалубку, которую после бетонированию можно удалить, а можно оставить. Потом подготовленная траншея заливается тоненьким слоем бетона. Это делается для предотвращения впитывания грунтом «цементного молочка». В целом процедура опалубки фундамента ступенчатого типа трудоемка. В основном ее делают сплошной, так как потом в местах уступов можно было легко вставить ее вертикальные элементы.

При строительстве здания на склоне или рядом с ним следует делать пристенный дренаж, так как может стекать вода вниз по стенам фундамента, и в результате стены будут намокать и может образоваться под домом водной поток. Вследствие чего произойдет вымывание почвы водой и почва просядет. Защитить здание от подобного можно с помощью дренажных труб, собирающих воду и отводящих за пределы дома. Но закладку элементов дренажа следует выполнять до того, как засыпать фундамент. Необходимо также учесть и воду, стекающую с крыши во время дождя. Нельзя чтобы она просачивалась в грунт около стен дома, но и нельзя отводить ее в дренажные трубы. Лучше всего предусмотреть специальную систему водоотведения.

Особенности строительства ленточного ступенчатого фундамента

При строительстве дома на участке со значительным уклоном рациональнее будет возведение ступенчатого ленточного основания.

В отличие от обычной бетонной ленты у такого фундамента нет ровного периметра, а возводится он в нескольких вариантах:

  • С прямой верхней частью и ступенями у основания холма.
  • Со ступенями в верхней части и простым ленточным фундаментом внизу.
  • Со ступенями по всей длине фундамента.

Еще одной особенностью ступенчатого основания является укладка арматуры, прутья также укладываются ступенями.

Такое основание вполне может сочетаться с общим террасированием участка.

Ступенчатый фундамент

Что такое ступенчатый фундамент. Порядок устройства ступенчатого фундамента. Размещение; котлован и опалубка; дренаж; армирование; гидроизоляция; фундаментные стены.

Чтобы дом стоял надёжно, одного только хорошего проекта мало. Фундамент ещё важно сделать правильно с соблюдением всех принципов его возведения. Хотя принятие решения о конструкции фундаментов является задачей проектировщика, существуют, всё же, общие правила их создания.

Фундамент должен быть обеспечен надёжным основанием: защищён от подмывания водой и возможного оползания. Проведение работ должно предусматривать устойчивость стен котлована, очерёдность работ и тщательное их выполнение. Соблюдая элементарные правила, можно завершить нулевой цикл строительства дома довольно быстро.

Размещение

При выборе месторасположения домов на участках со сложным рельефом учитывают не направление по сторонам света, а в первую очередь направление уклона рельефа, поскольку в закладке основания дома стабильность гораздо важнее принципов его освещения. На слабом грунте, или откосе расположение дома более длинной стороной перпендикулярно откосу будет гораздо надёжнее, так как это позволит обеспечить максимальную сопротивляемость давлению почвы.

Устройство котлована и опалубки

Основой стабильного фундамента считается правильно выполненный котлован. В зависимости от вида грунта определяется способ формирования котлована. Угол наклона откосов котлована является безопасным, если он не становится причиной сползания или осыпания грунта. Такой угол составляет для глиняных грунтов – 50-60 градусов (если грунты ледникового происхождения, твердопластичные – тогда даже 70 градусов), для песчаных – 30-45.

Влажный песок кажется более устойчивым, однако в сухом состоянии он, несомненно, будет осыпаться. Устройство ступенчатых фундаментов не предполагает выкапывание котлована под всей площадью здания, так как каждой ступени нужна опора в виде материкового грунта.

Количество выкапываемого грунта должно быть таким, чтобы была возможность формирования в нём ступеней. Сначала грунт снимают вдоль линии фундамента на откосе, однако выше уровня закладки, при обязательном соблюдении соответствующего угла наклона. Если грунт залегает частично, и он не может быть несущим, желательно убрать данную часть до глубины с максимальной плотностью.

В данном случае глубина узкой траншеи под фундамент не будет слишком большой. Если в доме предусматривается подвал, тогда котлован делают широким. Часть траншеи, оставшуюся под фундамент ленточного типа, всегда выполняют вручную. Начинать копать проще от нижней точки фундаментной разметки с постепенным поднятием вверх по уклону и обмером длины и высоты отдельных ступеней.

По ширине траншея должна быть больше фундамента. Во избежание осыпания земли, в месте уступа закладывается специальная опалубка. Часть подобного укрепления – это несъёмная опалубка ступенчатого фундамента (после бетонирования её удаляют нечасто, а порой это сделать вообще невозможно). Подготовленная и зачищенная траншея заливается слоем тощего бетона, который предотвратит впитывание грунтом «цементного молочка». При ровном основании траншеи допускается заливка бетона в опалубку.

Процедура устройства опалубки фундаментов ступенчатого типа достаточно трудоёмка. В целом, вне зависимости от разновидности почвы, опалубку делают сплошной, за счёт чего в местах уступов проще выставить её вертикальные элементы. Она соединяется в одно целое вместе с фрагментами укрепления, которые были установлены в ходе выкапывания траншеи.

Устройство дренажа

Фундаменты ступенчатого типа, предусматривающие частичное глубокое заложение (что может быть связано с устройством подвала), повержены неизбежному периодическому воздействию подземных вод. По этой причине рекомендуется вдоль них устраивать пристенный дренаж, который делают по отдельному проекту, по завершении работ выполняют его приёмку.

При строительстве дома на склоне (возможно, рядом с ним), происходит изменение существующих там гидрологических условий, поэтому устройство дренажа является необходимостью. Вода, стекающая вниз по стенам фундамента, становится причиной их намокания и, как следствие, образования под зданием водного потока.

Вымывание почвы водой способно привести к проседанию почвы. Предотвратить подобные нежелательные явления можно с помощью дренажных труб, которые будут собирать воду, и отводить её за пределы дома. Как правило, закладку элементов дренажа выполняют до того, как засыпают фундамент.

При устройстве дренажа могут возникнуть определённые проблемы, если застройка ведётся на больших площадях, поскольку некоторые части труб надо уложить под домом. Из-за этого количество колодцев ограничивается, как следствие, усложняется их очистка, и ослабляется несущая способность грунта. Места, где проходят дрены, через ступенчатый фундамент, транзитом, либо под фундаментом, делают в специальных муфтах.

Нужно учесть также стекающую с крыши воду. Её просачивание в грунт возле стен дома недопустимо, однако нельзя отводить её также в дренажные трубы. Правильно, если она будет иметь отдельную систему водоотведения. Устройство дренажа может быть необходимой мерой, но не всегда достаточной – порой нужно позаботиться о проектировании дополнительных средствах защиты от воды. Выбирают их в зависимости от гидрологических условий местности.

Устройство армирования

Так как ступенчатый фундамент должен иметь уклон и быть приближённым к уклону рельефа участка или несущего слоя основы, к нему подбирается необходимая высота уступа фундамента. Если проект предусматривает закладку бетонного фундамента, уступ не должен превышать 30 сантиметров, причём ленточный фундамент армируют традиционным способом.

Ступень армируют дополнительно лишь при слабом и неоднородном грунте. Ступени фундамента высотой более 60 сантиметров делают нечасто, они проектируются из железобетона, а также дополнительно армируются поперечными горизонтальными стержнями. Если угол наклона рельефа территории и фундамента ступенчатого типа больше 18 градусов, уступ будет превышать 30 см, тогда прочность ему придают посредством дополнительного армирования анкерами. Устройство широкого фундамента предполагает закладку дополнительных продольных (распределяющих) и поперечных стержней арматуры. Их расположение указывается в детальных расчётах.

Устройство гидроизоляции

На ленточном фундаменте вертикальная и горизонтальная гидроизоляция укладывается аналогично с фундаментами плоского типа. Использование листов рубероида предполагает оставление соответствующего нахлёста: уложенная сверху полоса гидроизоляции должна накладываться на полосу, расположенную ниже, с десятисантиметровым нахлёстом (аналогично на уступе).

Стены фундамента

Построенные на ступенчатом фундаменте стены фундамента не имеют отличий с традиционными фундаментными стенами: это может быть монолитный бетон или кладка из отдельных элементов, таких как бетонные блоки, кирпич, бутовый камень. Если уступ фундамента имеет высоту, не кратную высоте фундаментных блоков, они подрезаются или дополняются более мелкими элементами кладочного материала – керамического или силикатного кирпича. Иногда стена может служить армированной подпорной стенкой, к примеру, при большом напоре грунта.

Преимущества свайного фундамента на склоне

Одним из удачных вариантов фундамента на склоне можно назвать использование различных видов свай. Такой фундамент имеет несколько положительных моментов:

  • Минимальные трудовые и земляные работы.
  • Отсутствие угрозы осыпания грунта благодаря заглублению опор на значительную глубину.
  • Возможность строительства любых видов построек.

Самостоятельное возведение фундамента на склоне может вызвать некоторые трудности. Однако соблюдение правил и технологии строительства позволяет возвести надежное и прочное строение на участках с любым перепадом высоты.

Возведение фундамента на склоне: какие инструменты и материалы понадобятся?


Вид построенного фундамента на склоне

Если будущий владелец дома планирует возводить фундамент своими руками, то ему следует внимательно изучить список инструментов и материалов, которые пригодятся в такой работе. Вот они:

  • Цемент
  • Щебень
  • Песок
  • Доски
  • Арматура
  • Бетономешалка
  • Гидроизоляционные материалы
  • Бруски из древесины
  • Лазерный уровень
  • Вёдра
  • Устройства для вибрационной трамбовки
  • Рулетка
  • Мастерок
  • Бетономешалка
  • Отвес
  • Лопата
  • Прочный шнур
  • Проволока для связывания арматурных прутьев
  • Бензопила или ножовка
  • Шуруповерт и молоток

Непосредственно монтаж фундамента с применением перечисленных инструментов осуществляется по стандартным технологиям. То есть, вначале проводятся геодезические изыскания, участок очищается от различного мусора, камней и травы, потом на нём делается разметка, выкапывается траншея (под ленточный фундамент) или котлован (под комбинированное свайно-ленточное основание). Дальше на дне котлована формируется песчаная подушка, хорошенько утрамбовывается и уже на нее потом устанавливается опалубка под заливку бетона. Следует заметить, что опалубка должна обладать хорошей прочностью, в ней не должно быть никаких слабых мест, и с этой целью проводится укрепление грунта распорными элементами. Очень часто на создание опалубки уходит гораздо больше времени, нежели на саму заливку основания дома.

Ленточный фундамент на склоне: особенности возведения


28 Август 2020 Стройэксперт Главная страница » Фундамент » Типы и виды

Фундамент на склоне

Участок со сложным рельефом не является редким явлением, поэтому для их владельцев остро стоит вопрос о выборе типа основания для дома. Несмотря на то, что такая местность вызывает определенные трудности при строительстве, все чаще можно наблюдать появление домов на склонах гор и холмах и берегах водоемов.

Особенности закладки фундамента на склоне

Ленточный фундамент на участке с уклоном должен быть основательным и надежным, не разрушаться грунтовыми водами, быть неподверженным осыпанию грунта. На неровном участке возводить здание более сложно, чем на ровной строительной площадке, поэтому все технические расчеты нужно выполнять заранее.

Основные нюансы создания прямого ленточного фундамента на склоне:

  • Необходимость ровного среза части склона под углом 90 градусов для верха подстенка, создание подпорной стенки, которая выступит верхним элементом периметра будущего цоколя
  • Монтаж опалубки обыкновенным способом, но с уравниванием нижней части по горизонтали с подпорной стенкой
  • Создание арматурного каркаса и заливка бетона выполняются по обычной схеме
  • До полного застывания бетона и его усадки выжидают минимум месяц, потом по уклону, непосредственно под нижней стенкой строят опорную насыпь, чтобы выровнять разницу высот
  • Обязательный учет таких важных параметров: при строительстве на склоне обязательно изучают и вводят в расчеты угол склона, состав грунта (влияет на уровень заглубления конструкции, особенности создания дренажной системы), уровень залегания грунтовых вод (необходимость и тип обустройства слоя гидроизоляции)
  • Дренаж нужно выполнять обязательно, так как самая главная и распространенная причина порчи фундамента – это вода, поступающая сверху и постепенно подмывающая основание сооружения
  • Необходимость проведения профилактических мер для укрепления площадки – насаждение растений с развитой корневой системой, укрепление уклона механическим методом (по склону вкапываются специальные распорки)
  • В соответствии с установленными нормами оптимальным считается уклон в 27-31 градусов для грунтов песчаного типа и до 70 для грунтов глинистых


Свайный фундамент

Если размещать баню и прочие подсобные помещения под одной крышей с домом не является существенным, следует обратить внимание на свайный фундамент. Эта разновидность – самый удачный вариант для участков с уклоном.

  1. Трудоёмкие и затратные земляные работы сводятся к минимуму.


    Земляные работы по подготовке к заливке фундамента на склоне

  2. Предотвращается угроза разрушения здания при осыпании верхних слоёв грунта – сваи достигают глубинных слоёв почвы.
  3. Постройке также не будут угрожать ливневые и грунтовые воды – проблема всех территорий на склонах.
  4. В местности с тяжёлыми видами грунтов, большим промерзанием почвы свайный фундамент остаётся единственным правильным решением для сооружения надёжных и долговечных конструкций.
  5. Свайный фундамент может быть использован под любые виды построек – от лёгких дачных деревянных домиков до тяжёлых и высоких сооружений.

Свайные конструкции различаются по различным параметрам: по способу погружения, по несущим нагрузкам, по форме сечения, по разновидности основания.

В зависимости от потребности укрепления свайный фундамент бывает нескольких видов:

  1. Свайный фундамент по периметру дома, совмещённый с ленточным, представляет собой протяжённую конструкцию по всей длине периметра.


    Схема устройства свайного фундамента на участке с уклоном

  2. Одиночные сваи применяются для поддержания отдельных элементов, например, колонн.
  3. Свайный куст – сваи сконцентрированы для укрепления одного, самого трудного участка. К примеру, дом вписывается в склон тремя углами, а четвёртый необходимо поддержать подпоркой.
  4. На участке с уклоном наиболее распространено применение свайного поля, когда конструкции располагаются под всей площадью будущей постройки.

Необходимым элементом возведения основания с применением свай является ростверк. Это конструкции, которые объединяют сваи. Бывают монолитными или сборными.

В зависимости от вида почвы и необходимой степени укрепления сваи могут укладываться одним из нескольких способов:

Устройство основы под дом на сваях сводится к следующим этапам:

  1. Первые элементы свайного фундамента ввинчиваются, забиваются или заливаются в самой высокой точке будущего основания. Глубина из вхождения в грунт будет самой большой, и надземная часть равняется наименьшей высоте цоколя.
  2. Следующей монтируют ту часть, которая будет самой высокой. Между низким и высоким краем протягивают верёвку, и с помощью уровня они выравниваются строго по горизонтальным линиям.
  3. Последующие сваи вбиваются в необходимых местах между краеугольными с выравниванием по необходимому горизонтальному уровню.


    Готовый проект двухэтажного дома из бруса на свайном фундаменте

  4. Последний этап – это заливка монолитного ростверка или монтирование сборной его конструкции.

Какие виды подходят для склона

Выбирая тип основания для будущего здания, нужно правильно выбрать тип фундамента. Сегодня в строительстве используют несколько видов оснований, каждый из которых отличается своими особенностями, преимуществами и недостатками.

Оптимальные типы фундамента для уклона:

  1. Ленточный фундамент – наиболее распространенный вариант, надежный и долговечный, простой и быстрый. Требует подсыпания, хотя бы минимального выравнивания рельефа, подходит больше для склонов с небольшим уклоном или там, где другой выбор не актуален (тогда выбирают ступенчатый ленточный тип, который демонстрирует большую стойкость к нагрузкам и прочность).
  2. Столбчатый фундамент – при обустройстве конструкции на уклоне обязательно подстраховывают каждый столб опорной стеной, повышающей стойкость основания к поперечным деформациям. Подходит для возведения каркасных и деревянных зданий.
  3. Плитный фундамент – предполагает выполнение особого армирования, которое задерживает грунт в процессе перемещения. Редко применяется для склонов, так как требует выполнения масштабных работ, выравнивания площадки, обходится недешево.
  4. Свайный фундамент – подходит для всех типов построек, для самых крутых склонов. Практичный и эффективный вариант, но требующий привлечения специальной тяжелой техники. Конструкция получается надежной и долговечной, экономичной. Сваи делают из металла, дерева, железобетона, любого размера и формы.
  5. Комбинированный фундамент – когда сооружают по несколько элементов свайного и ленточного основания, к примеру.

Рассматривая столбчатый или ленточный фундамент, обычно выбирают последний ввиду простоты и дешевизны сооружения, хорошего качества основания.

Ленточные фундаменты по конструкции делят на: сборный и монолитная лента. По глубине погружения конструкция может быть заглубленного или мелкозаглубленного типа.

Монолитные конструкции демонстрируют лучшую устойчивость к осевым растягивающим нагрузкам и несущую способность. Обычно выбирают заглубленный тип, который выдерживает сдвиги грунта и пучения, когда на почву вокруг дома влияют перепады температур. Глубина погружения тем больше, чем больше угол наклона.

Что же выбрать

Мы рассмотрели несколько вариантов, которые вы можете использовать для территории с большим уклоном. Все они имеют свои плюсы и минусы. Сразу определимся, что плитный фундамент не подходит. Можно сделать некий хит-парад, проанализировав все за и против каждого основания. Итак, на последнем месте плитное основание. Выбирают его ну крайне редко. Что же поставить на третье место? Безусловно, ленточный фундамент, ввиду того, что на его сооружение потребуется много усилий, земельных работ и вложения средств.

На второе место вырвался столбчатый фундамент. Он хорош, но не так, как наш победитель, а именно – свайный фундамент. Только он заслуживает наивысших похвал, если говорить о проблемном грунте с уклоном. Все дело в простоте монтажа, минимальном количестве работ и денежных вложений.

Подходит ли ленточный фундамент для установки на склоне

Ленточный фундамент – простая и привычная конструкция, которую можно сделать самостоятельно. Для склона данный тип основания также подходит, но требует учета такого нюанса: в самой низкой точке высота цоколя не должна быть выше больше, чем в четыре раза его ширины. Чем более крутой уклон, тем более высоким и широким должно быть основание, что пропорционально повышает расходы на монтаж опалубки, приготовление раствора и заливку основания.

Так, метровая высота основания повысит стоимость строительство почти в 2 раза из-за существенного объема земляных работ. Такие расходы оправданы, если в подвале планируется оборудовать полезное помещение. Тогда затраты окупятся комфортом в эксплуатации и возможностью по максимуму использовать площадь.

Таким образом, ленточный фундамент подходит для не очень крутых склонов, лучше всего выбирать ступенчатую его разновидность.

Основные трудности строительства на склоне

Количество трудностей зависит от месторасположения перепада высот. Если строительство дома в разных уровнях планируется на берегу реки или водоема, могут появиться осложнения, связанные с повышенной влажностью. Нарушения устойчивости грунта основания могут выражаться следующим образом:

  • разжижение основы при увлажнении;
  • сползание слоев разных по характеристикам грунтов относительно друг друга;
  • разрушение основания откоса и раскалывание склона;
  • осыпание по склону неустойчивых грунтов при большой крутизне откоса.

Выходом из положения станет грамотный выбор типа фундамента и укрепление места перепада высот.

Укрепление склонов и берегов водоемов

Можно привести пять эффективных вариантов, с помощью которых можно предотвратить осыпание и сползание почвы.

  1. Зеленые насаждения. Если уклон составляет 8% и менее, решить вопрос можно, посадив на склоне деревья. Их корневая система укрепит грунт и предотвратит нарушение целостности.

  2. Возведение подпорных стенок. Эта конструкция поможет укрепить перепад высот, но имеет один минус — трудоемкость. Подпорные стенки возводятся из бетонных фундаментных блоков, монолитного железобетона, камней или бревен.

  3. Геотекстиль. Материал натягивают, закрепляют анкерами и приступают к декорированию. Поверх слоя геотекстиля укладывают плодородный слой почвы, в который высаживают газоны или кустарники.
  4. Геоматы. Способ позволяет укрепить перепад высот, расположенный под углом до 45 градусов. Некоторые виды материала дают возможность укрепления склонов до 70 градусов. Биоматы берут на себя сразу несколько функций: укрепление, озеленение, удобрение грунта для зеленых насаждений.

  5. Георешетка. Подойдет для небольших осыпающихся склонов.

Если есть проблема стекания воды по откосу и его разрушения при этом, в месте перепада высот предусматривают лотки, которые направят жидкость по нужной траектории.

Достоинства и недостатки

К недостаткам данного типа основания можно отнести: прямую зависимость конструкции от строения и структуры грунта, необходимость учета направления нагрузок к осям ленты под углом, обязательность проведения тщательного исследования участка.

Также есть определенные противопоказания по климатической и гидрогеологической обстановке, которые проясняются до создания проекта и начала строительства.

Основные преимущества ленточного фундамента:

  • Высокий уровень прочности и стойкости к нагрузкам в разных направлениях
  • Устойчивость к воздействию внешних негативных факторов
  • Высокий уровень несущей способности
  • Возможность выполнить все работы своими руками, без привлечения тяжелой техники и множества работников
  • Экономичность – скорость выполнения всех этапов, не очень большой объем земляных работ, сравнительно невысокий расход материалов

Как посчитать глубину и ширину основания

Таблица с рекомендуемой глубининой ленточного фундамента в зависимости от грунта
Как только будут четко определен состав почвы и глубина залегания грунтовых вод, можно приступать к расчету размеров основания. Если постройка достаточно массивная, высокая и имеет несколько этажей, тогда глубина погружения основания должна быть большой, вплоть до границы промерзания почвы.

Застройщики, которые имеют финансовые возможности, стараются фундамент углубить еще ниже, обеспечивая таким образом фундаменту большую прочность и надежность. Высота над нулевым уровнем должна составлять до 30 см, иногда – больше, для обустройства цоколя и отмостки.

Предлагаем ознакомиться: Покраска бани: как и чем покрасить котел, дверь, бак, полок, потолок, стены, пол, печь в бане из бруса, кирпича, блоков, варианты и решения, каким цветом покрасить; подробности

Итак, минимальная глубина ленточного основания для массивных зданий должна быть ГПГ 60 см. ГПГ – глубина промерзания почвы. Это табличное значение, отличается для каждого региона и состава почвы. Для легких построек достаточно обустроить фундамент на глубине границы промерзания или ниже до 50 см. В таких случаях считается, что за счет массы сооружения и ленты самого основания почва будет равномерно растекаться под подошвой, и вспучивание грунта должно быть минимальным.

Стандартная толщина полосы составляет 40 см, ее можно увеличивать по мере необходимости, но она не должна быть меньше толщины несущих стен здания.

Укрепление склона под фундамент

Устройство фундамента на склоне требует предварительного проведения работ по укреплению склона. Они нужны для того, чтобы избежать пучения грунта зимой, его сдвигов и других явлений, способных разрушить или сделать мене прочным основание.

Все варианты укрепления склонов основываются на принципе армирования слоев грунта с целью повышения их стабильности и прочности. Если угол наклона не превышает 7-10%, вполне достаточно будет насадить кустарники и деревья, которые снизят вероятность оползней и удержат поверхность грунта целостной благодаря своим разветвленным корням.

Можно создать альпинарий, соорудив у основания склона уступы и обеспечив регулярный полив каменистому саду.

Если угол наклона больше, можно установить металлические распорки, которые вкапывают по всей площади ската, использовать бревна, камни, геосетки, биоматы с креплением анкерными болтами. Хорошо подойдет и террасирование – создание подпорных стенок, которые отличаются простотой возведения и долговечностью. Перед строительством подпорной стенки снимают слой почвы, делают дренаж, выкладывают плоские камни по горке.

При выборе конкретного способа укрепления склона для ленточного, свайного, плитного или столбчатого фундамента учитывают особенности самой конструкции, ориентацию по сторонам света (наклона и участка в целом), величину угла наклона, предполагаемый слой гидроизоляции, состав почвы, глубину прохождения грунтовых вод и промерзания земли, специфические особенности рельефа.

Фундамент для дома на участке с уклоном: дренаж и усиление

Оригинальность наклонной территории является и ее недостатком, который способен очень сильно испортить впечатление от использования построенного дома. При проектировании фундаментов обязательно нужно предусмотреть дополнительные действия:

  • повышенная гидроизоляция – для всех подземных конструкций она необходима из-за постоянного изменения уровня грунтовых вод, проникновения вглубь дождевой и талой воды;
  • дренаж – так как вся влага стекает вниз по склону, то она способна вымывать почву и даже подмыть основание дома. Устройство ливневой и дренажной канализации поможет направить стоки в сторону от строения;
  • укрепление склона – необходимые работы, позволяющие сохранить конфигурацию участка. При незначительном уклоне достаточно невысоких подпорных стенок и высадки кустов с деревьями. За счет корневой системы они удержат почву на месте. При сильном изменении уровня лучше использовать геосетки и дополнительные сваи, вбитые перпендикулярно поверхности склонов.

Что такое ступенчатый ленточный фундамент

Ступенчатый ленточный фундамент обустраивают в процессе строительства масштабных сооружений на площадках, где отмечен большой угол наклона – чаще всего тогда, когда разница между перепадом уровня по горизонтали между нижней и верхней точками составляет больше 1 метра. Принцип прост: ступенчатый фундамент выполняют в виде горизонтальных площадок, которые находятся одна над другой.

В плане земляных работ такой подход существенно облегчает выполнение строительства, так как обеспечение горизонтали на сравнительно небольшой площадке проходит проще, чем на всей большой площади: уменьшается объем грунта, который удаляется с поверхности, в процессе создания ступеней их размер делают оптимальным для получения подходящего значения перепада высот для всех участков.

Что представляет собой разноуровневый фундамент

Определение разноуровневого фундамента трактуется по-разному. Неодинаковыми могут быть отметки подземной конструкции:

  • на верхнем срезе;
  • на уровне подошвы.

В первом случае нулевая отметка выравнивается посредством цокольной части дома. Второй вариант предполагает устройство ступенчатогофундамента по определенной технологии. Присутствие в проекте подобной конструкции может быть связано со строительством дома на склоне или с наличием подвального помещения только под частью строения, а не под всей его площадью.

По сути, разноуровневый фундамент имеет несколько уступов по высоте. Он возводится при строительстве объекта на площадке с неровным рельефом, но при отсутствии крутых склонов.

Рассматриваемая конструкция подземной части дома значительно экономит материальные вложения, так как заглубление каждой секции или блока производится с учетом оптимальных расчетных значений. При данном способе устройства фундамента выкапывать слишком глубокие траншеи на завышенном участке, выводя их на уровень подошвы нижерасположенного фундамента, не требуется. Закладка производится ступенчато, исходя из рельефа местности, так как устройство наклонных поверхностей при выполнении опорной части дома не допускается.

Основание фундамента единого строенияможет располагаться на разных уровнях, но только в горизонтальных плоскостях.

Специфика уклона

Горизонтальные и идеально ровные участки для строительства вообще найти практически невозможно. Уклон до 3% включительно (перепад максимум 3 сантиметра для каждого метра длины) вообще не считается – такой участок называют горизонтальным. Когда же процент уклона больше указанного значения, можно уже говорить о наклоне.

Если высота в нижней точке фундамента в 4 раза больше ширины ленты, то уклон считается предельным.

И сплошную ленту в таких случаях лучше не строить – более актуальна ступенчатая методика. Ступенчатый фундамент тоже предполагает свои ограничения: длина горизонтальной ступени должна составлять минимум 60 сантиметров, ее высота не может быть меньше 30 сантиметров. Каждая последующая ступень должна перекрывать нижестоящую в конструкции на двойную ширину всей ленты либо минимум на 30 сантиметров.

Каково его устройство

Если угол наклона сравнительно небольшой, все этапы строительства проводятся аналогично тому, как это проходит на горизонтальной площадке. Достаточно просто обеспечить горизонтальный уровень донной поверхности в траншее, куда будет закладываться лента.

Если же уклоны большие и реализуется ступенчатая лента, сооружается несколько ленточных оснований, которые располагаются одно над другим и нижними частями опираются на верхние участки сконструированных ниже ступеней. В таком случае работы проводятся в определенном порядке: обязательно снизу вверх, с последовательным возведением ступеней.

Не всегда получается выполнить заливку бетонных смесей в один момент, поэтому обеспечивают монолитность отдельных ступеней. Когда выполняется ленточный фундамент на склоне, схема всех элементов должна соблюдаться неукоснительно.

Составляя схему, сначала на чертеже дома отмечают самую нижнюю точку грунта, от нее отмеряют вниз нужную глубину залегания фундамента (чтобы была меньше уровня промерзания), к данной величине прибавляют около 50 сантиметров (толщина слоя подушки из щебня и песка). Если в регионе отмечены сильные ветра и большие заморозки, дополнительно роют траншею глубиной 200-250 сантиметров, а верхняя часть дома должна чуть возвышаться над поверхностью земли.

Столбчатый фундамент

Столбчатый фундамент представляет собой опоры из столбов, обустроенные в специальных шурфах, углублённых до устойчивого грунта. Верхняя и нижняя части цоколя являются своеобразной опорной стенкой. Сооружение такого подстенка целесообразно под сооружения на уже готовых террасах или на участке между двумя склонами.

Столбчатый и свайный фундамент отличает то, что столбы, залитые в углубления, выдерживают значительно меньшие нагрузки, чем вбитые сваи. После выравнивания и укрепления площадки с помощью столбчатого фундамента, дальнейший монтаж аналогичен работам на ровной поверхности.

Как рассчитать фундамент

Чтобы обустроить ленточный фундамент на склоне (ступенчатый обычно), сначала проводят тщательные расчеты. Желательно, чтобы все рассчитал профессионал, так как на данном этапе работ учитывается масса факторов: угол наклона площадки, уровень залегания вод грунтовых и промерзания грунта, климатические особенности и т.д.

Сначала желательно провести геодезические исследования, а потом на основе информации выполнять расчеты. Определяют высоту опалубки, глубину траншеи для фундамента. Замеры производят в продольном направлении по длине ленты, не забывая про временную защиту от сточных вод (они нередко затапливают траншеи) в виде земляного вала или временного рва на вершине площадки. Нужно просчитать и ширину основания, величина подошвы не должна превышать разрешенных параметров удельного давления на подушку, которая укладывается под грунт и основание.

Если трудно все учесть и рассчитать самостоятельно, можно воспользоваться специальным онлайн-калькулятором.

Особенности обустройства ступенчатого основания

По большому счёту ступенчатый фундамент на склоне – это один из вариантов ленточного основания. Только особенность заключается в том, что он разбит на несколько частей. Каждая из которых закладывается на своём уровне. Таким образом получают основание в виде ступенек. Отметим некоторые нюансы в алгоритме обустройства такого основания и расмотрим как залить ленту для него.

Схема выглядит так:

  • в отличие от обычного ленточного основания, углубления для ленты обустраиваются в виде ступеней, что позволяет сэкономить материал и избежать знчительного перепада на противоположных частях здания;
  • при монтировании опалубки обязательно обустраиваем поперечные стены на срезах ступенек;
  • каркас для армирования также имеет ступенчатую форму.

Заливать ступенчатое основание начинают с самой нижней точки. К заливке каждой последующей, которая находиться на более высоком уровне, приступают после того, как застыла предыдущая ступень.

Пошаговая инструкция по монтажу

Когда сооружается ленточный фундамент на склоне своими руками, нужно очень тщательно следить за выполнением каждого этапа работ, так как даже незначительные элементы способны повлиять на показатели прочности и стойкости всей конструкции.

Основные этапы создания ленточного фундамента:

  1. Расчет конструкции с учетом всех важных параметров, разметка участка, установка ограничивающих кольев в углах будущей траншеи.
  2. Процесс рытья траншеи на установленную глубину, тщательное выравнивание ее по горизонтальному уровню, просыпка песчаной подушки, трамбовка, проверка горизонтали уровнем, выравнивание повторно и коррекция при необходимости, засыпание слоя щебня, снова трамбовка, проверка ровности.
  3. Прокладка слоя гидроизоляции.
  4. Далее нужно сделать опалубку, смонтировать арматурный каркас, залить бетон.
  5. Лента выдерживается до полного набора прочности (28 дней), первые 10 дней по поверхности бетона разбрызгивается вода. Демонтаж опалубки через 10 дней.
  6. Покрытие ленты слоем утеплителя и гидроизоляции, продолжение строительных работ.

Правильно рассчитанный и выполненный ленточный фундамент на склоне способен обеспечить нужные геометрические и эксплуатационные характеристики зданию, снизив до нуля влияние на параметры будущего строения неровностей площадки. Выполнять все этапы работ нужно в правильном порядке, в строительстве использовать только качественные материалы. Все работы можно провести своими руками, при наличии определенных знаний и инструментов.

ᐉДом на склоне или холме. Преимущества и недостатки

 

 

При выборе земельного участка для строительства дома необходимо учитывать, что сложный рельеф приведет вас к увеличению затрат на строительные и проектные работы. Однако, если такой участок достался вам по наследству, не отчаивайтесь – дом на холме имеет также неоспоримые достоинства! Обо этом подробнее расскажут специалисты строительной компании Дьюпоинт.

 

⇒ Происхождение уклона и особенности его использования
⇒ Факторы, влияющие на проектирование дома на склоне
⇒ Плюсы дома на склоне
⇒ Минусы дома на склоне
⇒ Особенности обустройства фундамента

 


 

Происхождение уклона и особенности его использования

 

Первым делом при планировании строительства на неровном участке необходимо провести комплекс геологических и геодезических изысканий. Конечно, на ровном участке иногда пренебрегают этим видом подготовительных работ. Но не в случае наклонного рельефа! Ценой пренебрежения может стать выбор неправильного типа фундамента, что может привести к оползням грунта, трещинам дома и прочим неприятностям.

 

Склон можно разделить на такие виды:

 

  • общий равномерный уклон местности (самый устойчивый вариант)

  • часть оврага (риск оползня, возможность рыхлых пород)

  • результат человеческой деятельности (самый опасный, так как грунты имеют непредсказуемую плотность).

 


 

Рассмотрим факторы, влияющие на проектирование такого дома:

 

1. Угол наклона участка

В зависимости от этого участок может быть: плоский (от 0 до 3%), малый уклон (до 8%), средний (8-20), и крутой (>20%). В первом и втором варианте можно использовать типовые проекты, возможно понадобится небольшая грунтовая подсыпка, но особых ограничений нет.

Для среднего уклона появляется даже некоторое преимущество в конструкции дома – при организованном подъезде снизу очень удобно организовать гараж в цокольном этаже. Также можно обустроить сауну или другие подсобные помещения. Однако в этом случае понадобится извлекать большой объем грунта для строительства цокольного этажа.

 


 

Для крутого участка нужен индивидуальный проект частного дома. Опытный архитектор просчитает нагрузки с учетом данного рельефа. В данном случае наиболее выгодным решением будет обустройство террас. Так как дом будет иметь несколько уровней, то можно сделать разные входы, что будет особенно удобно для гостей. Также возможно создание патио на плоской крыше нижнего уровня либо современное озеленение.

2. Ориентация дома относительно сторон света

Наиболее выгодный вариант размещения дома – в южном или юго-восточном направлении, если конечно это позволяет направленность склона. При этом помещения получат больше света и тепла, что позволит также сэкономить на освещении и отоплении. В жарком регионе наоборот предпочтительно ориентировать окна на север.

 


 

3. Размещение коммуникаций и других хоз построек

В случае больших перепадов высот могут возникнуть сложности с водоснабжением или канализацией. То есть при проектировании желательно сразу размещать не только дом на участке, но и формировать все остальные системы (вода, септик, отопление, вентиляция и прочее), или, к примеру, баню, детскую площадку.

 

Плюсы дома на склоне:

 

    • Красивая нестандартная архитектура

      Ваш дом будет иметь не только очень удобные функции, но и необычный облик, притягивающий внимание и вызывающий восхищение. Конечно, красота конструкции зависит от решений и фантазии опытного проектировщика.

       

    •  

 

    • Можно сэкономить на дренаже

      Используя естественный перепад высот, мы получаем природную дренажную систему — лишняя вода стекает вниз склона и оставляет сухим ваш дом. Конечно, для цокольного этажа понадобится хорошая гидроизоляция.

  • Дополнительные зоны отдыха

    В доме, построенном каскадом, можно обустроить террасы на крыше, а при применении современных мембран даже разбить там сады!

     

  •  

Из минусов можно выделить:

 

    • Опасность оползней или трещин

      Для избежания этих эффектов необходимо проводить укрепление грунтов подпорными стенками в нижней части.

    • Затратные подготовительные работы

      Большой объем земляных работ потребует привлечения крупной строительной техники.

    • Необходимость хорошей гидроизоляции помещений, находящихся в земле

    • Сложная конструкция фундамента.

 

Фундамент в доме на склоне

 

Об этом следует поговорить подробнее, так как от правильной конструкции фундамента зависит долговечность вашего дома.

Его форма получается несимметричной и реализовать его можно по-разному:

 

  • Горизонтально. Когда площадку на склоне выравнивают с помощью строительной техники. Используется, если грунт однородный и плотный, нет близко расположенных грунтовых вод.

     

  •  

  • Ступенчато. Грунт не вынимают, а обустраивают ленточный фундамент с разной толщиной бетонной подложки.

     

  •  

  • С использованием свай. Этот метод применим при наличии грунтовых вод, при неоднородных грунтах. Причем, сваи могут быть как бетонными, так и металлическими.

     

     

Заключение

 

Как видите, участок на склоне — не беда! Современные строительные технологии позволяют решить ряд вопросов, связанных с нестандартным рельефом. В результате вы получите архитектурно красивый и функциональный дом.

Обратитесь к команде профессионалов строительной компании DEWPOINT! Наши специалисты разработают проект Вашего дома, а также выполнят все строительные работы «под ключ»! Типовые проекты можно посмотреть здесь.

Возможности подъездных путей

Конечно, учитывая природный ландшафт, подъезд к дому может быть ограничен. Поэтому это обязательно учитывают при разработке архитектурного проекта, чтоб сделать проживание в доме максимально комфортным.

Наиболее удобный вариант – подъездные пути снизу (сразу в цокольный гараж).
Однако нужно учесть, что при строительстве прийдется все материалы поднимать наверх, что повлечет дополнительные затраты и сложности для некоторой техники.

(PDF) Несущая способность грубого жесткого ленточного основания на связном грунте: вероятностное исследование

qfd⫽детерминированная несущая способность;

qfi⫽несущая способность для i-й реализации;

xi⫽вектор, содержащий координаты центра i-го элемента;

⌰ln cu⫽безразмерная пространственная корреляция недренированного бревна

прочность на сдвиг;

␪ln cu⫽пространственная корреляция длина недренированного бревна на сдвиг

прочность;

␮cu⫽среднее значение прочности на сдвиг в недренированном состоянии;

␮ln cu⫽среднее значение прочности бревна на сдвиг в недренированном состоянии;

␮ln qf⫽расчетное среднее значение несущей способности бревен;

␮qf⫽оценочная средняя несущая способность;

␯⫽Коэффициент Пуассона;

␳⫽коэффициент корреляции;

␴cu⫽стандартное отклонение прочности на сдвиг в недренированном состоянии;

␴ln cu⫽стандартное отклонение прочности на сдвиг бревна в недренированном состоянии;

␴ln qf⫽расчетное стандартное отклонение несущей способности бревен

;

␴qf⫽расчетное стандартное отклонение несущей способности;

␶⫽расстояние между двумя точками в случайном поле; и

⌽共¯兲⫽кумулятивная нормальная функция.

Ссылки

Асаока А. и Гривас Д. А. 共1982兲. «Пространственная изменчивость недренируемой прочности глин». J. Geotech. англ., 108共5兲, 743–756.

Камбу, Б., 1975 г.р. «Применения анализа неопределенности первого порядка в

методе конечных элементов в линейной упругости». Proc., 2nd Int. конф.

по приложениям статистики и вероятностей в почвах и конструкциях

Инженерное дело, Ахен, Германия, E. Schlutze, изд., 67–87.

Керубини, К. 共2000 兲. «Оценка надежности несущей способности мелкозаглубленного фундамента на c⬘,␾⬘грунтах». Кан. Геотех. Ж., 37, 264–269.

DeGroot, D. J., и Baecher, G. B. 共1993 兲. «Оценка автоковариации

свойств грунта на месте». J. Geotech. англ., 119 共 1 兲, 147–166.

де Марсили, Г., 1985 г.р. «Пространственная изменчивость свойств в пористой среде:

стохастический подход». Достижения в области явлений переноса в пористой среде

, J.Медведь и М.Ю. Корапчиоглу, редакторы, Передовые исследования НАТО

Институт основ явлений переноса в пористых средах,

Дордрехт, Бостон, 719–769.

Фентон, Джорджия, 1994 год. «Оценка ошибок трех генераторов случайных полей

». J. Eng. мех., 120°12°, 2478–2497.

Фентон, Джорджия, 1999 год. «Моделирование случайных полей данных CPT». J. Geotech.

Геоэкология. Eng., 125共6兲, 486–498.

Fenton, G. A., and Griffiths, D. V. 共2000兲.«Несущая способность пространственно

случайных грунтов». Proc., PMC2000 Conf.,CD-Rom Proceedings,A.

Каним и др., ред., документ PMCZ000-097, 6 стр.

Фентон Г. А. и Гриффитс Д. В. 共2001兲. ‘‘Несущая способность пространственно

случайных c-почв.’’ Proc., 10th Int. конф. по компьютерным методам и

Достижения в области геомеханики, К. С. Десаи, Т. Кунду, С. Харпалани, Д.

Подрядчик и Дж. Кемени, ред., Vol. 1, AA Balkema, Роттердам,

, Нидерланды, 14:11–14:15.

Фентон, Г. А., и Ванмарк, Э. Х., 1990 г. ‘‘Моделирование случайных

полей через локальное среднее подразделение.’’ J. Eng. Mech., 116共8兲, 1733–

1749.

Гриффитс, Д. В., и Фентон, Г. А., 2001, 2001. «Несущая способность пространственно случайной почвы

: новый взгляд на проблему недренированной глины Прандтля». Geotech-

nique, 51共4兲, 351–359.

Хоексема, Р. Дж., и Китанидис, П. К., 1985 г. ‘‘Анализ пространственной

структуры свойств выбранных водоносных горизонтов.«Водный ресурс. Res.,

21 共4 兲, 563–572.

Lee, I.K., White, W., and Ingles, O.G. 共1983兲.Геотехника-

ing, Pitman, London.

Лемер М., Фавр Ж.-Л. и Мебарки А., ред.共1995兲.Proc., Int. Конгресс

по приложениям статистики и вероятности, А. А. Балкема,

Роттердам, Нидерланды.

Ли, К.С., и Ло, С.-К. Р., ред.共1993兲.Вероятностные методы в геотехнике-

Инженерия, А.А.Балкема, Роттердам, Нидерланды.

Мостин, Г. Р., и Ли, К. С. 共1993 兲. «Вероятностный анализ уклона: состояние

в игре». Вероятностные методы в геотехнической инженерии, К.С.Ли

и С.-К. Р. Ло, ред. , А. А. Балкема, Роттердам, Нидерланды,

89–109.

Нобахар А. и Попеску П. 共2001 兲. «Влияние пространственной изменчивости свойств грунта

на несущую способность». Тр., 10th Int. конф. на компьютере

Методы и достижения в геомеханике, C.С. Десаи, Т. Кунду, С.

Харпалани, Д. Контрактор и Дж. Кемени, ред., Vol. 1, А.А. Балкема,

Роттердам, Нидерланды, 1479–1484 гг.

Панде Г. Н., Петрущак С. и Пула В., ред. 2000 год. Спецвыпуск по

надежности в геотехнике, Вычисл. Геотех., 26°3-4°, 169–346.

Фун, К.-К., и Кулхави, Ф. Х. 共1999 兲. «Оценка изменчивости геотехнических свойств

». Кан. Геотех. Дж., 36, 625–639.

Фун, К.-К., Кулхави, Ф.Х. и Григориу, доктор медицинских наук, 2000 г. «Надежность — проект на основе

для фундаментов линий электропередач». Расчет.

Геотех., 26°3-4°, 169–185.

Шакелфорд, К.Д., Нельсон, П.П., и Рот, М.Дж.С., ред. 1996 года выпуска. «Неопределенность в геологической среде: от теории к практике». Proc.

Uncertainty ’96, ASCE, New York, GSP No. 58.

Smith, I.M., and Griffiths, D.V., Wiley, Chichester, UK

Sudicky, E.A., 1986 год. «Эксперимент с естественным градиентом переноса растворенных веществ

в песчаном водоносном горизонте: пространственная изменчивость гидравлической проводимости и ее

роль в процессе диспергирования». Water Resour. Res., 23 共13 兲, 2069–

2083.

Vanmarcke, E. H. 共1977 兲. «Вероятностное моделирование свойств почвы». J.

Geotech. англ., 103 共11 兲, 1227–1246.

ЖУРНАЛ ГЕОТЕХНИЧЕСКОЙ И ГЕОЭКОЛОГИЧЕСКОЙ ИНЖЕНЕРИИ / СЕНТЯБРЬ 2002 г. / 755

Плотный фундамент. Требования к проектированию и применимость

🕑 Время чтения: 1 минута

Сплошной или матовый фундамент представляет собой большую бетонную плиту или плитно-балочную систему, которая воспринимает все нагрузки надстройки через стены или колонны в два или более ряда и опирается на слой грунта или скалу.Ростверк может быть прямоугольным (рис. 1) или круглым (рис. 3). Когда матовый фундамент поддерживается колоннами, а не нижележащими материалами, он называется свайным фундаментом.

Матовый или плитный фундамент классифицируется как мелкозаглубленный фундамент, поскольку его глубина значительно меньше, чем у глубокого фундамента, но его глубина больше, чем у других типов мелкозаглубленного фундамента. Он полезен при контроле дифференциальной осадки и передаче нагрузок, не превышающих несущую способность грунта за счет интегрального действия ростверка.

Матовая основа

является идеальным типом фундамент в нескольких условиях, например, грунт с низкой несущей способностью, распространение покрытие фундамента около 70% конструкции, высокие нагрузки на конструкцию, мягкие карманы или полости в грунте до неизвестной степени плотного и сильно сжимаемого грунта и уходит на большую глубину.

Существуют определенные требования, которые необходимо учитывать во время плотного фундамента, чтобы произвести адекватный дизайн, такой как минимальная глубина 50 см, необходимая глубина раскопок примерно 2. 5 м, а защитный слой арматуры 50 мм.

Рис. 1: Сплошной плотный фундамент Рис. 2: Круглый плотный фундамент

Требования к конструкции плотного фундамента

  1. Методы расчета конструкции матового фундамента должны основываться на последней версии применимых норм.
  2. Не допускается размещение на верхнем слое почвы.
  3. В соответствии со стандартом IS 1080 минимальная глубина 50 см должна использоваться для матового основания. Это необходимо для того, чтобы грунт имел безопасную несущую способность, которая предполагается в проекте.
  4. Глубина фундамента мата должна удовлетворять требованиям к сдвигу.
  5. Однородная толщина может быть использована для стропильного фундамента, если колонны расположены на одинаковом расстоянии друг от друга и нагрузки не очень велики.
  6. Согласно ACI 318-14, британскому стандарту; Еврокод 7; и ИС 456; для матового основания требуется минимальное покрытие 50 мм.
  7. Вышеупомянутое армирующее покрытие может быть увеличено из-за вредных химических веществ и минералов в почве и колебаний уровня грунтовых вод, когда оно находится очень близко к фундаменту.
  8. Фундаментный мат следует укладывать ниже уровня, на который не будут влиять сезонные изменения погоды, вызывающие вздутие и усадку почвы. Кроме того, мороз также может представлять опасность для фундамента, если он расположен на очень небольшой глубине.
  9. Если матовый фундамент сооружается на песке, минимальная глубина фундамента составляет около 2,5 м ниже поверхности земли. если учитывать меньшую глубину, края плота оседают значительно больше, чем внутренняя часть, из-за отсутствия удержания песка.
  10. Однако британские стандарты определяют минимальную глубину 0,6 м ниже поверхности земли.
  11. Когда плотный фундамент заложен на песке, в расчете учитывается неравномерная осадка, но она определяется прочностью и жесткостью конструкции плиты, и ее очень трудно оценить.
  12. Точные оценки всех типов нагрузок, моментов и сил необходимы как для настоящего, так и для будущего расширения. Это очень важно, потому что после того, как строительство фундамента будет завершено и он хорошо осядет в почве, в будущем будет сложно его укрепить.
  13. Фундаментные конструкции должны быть в состоянии выдерживать приложенные нагрузки, моменты, силы и индуцированные реакции без превышения безопасной несущей способности грунта.
  14. Осадка конструкции должна быть как можно более равномерной и находиться в допустимых пределах.
  15. Фундаментный мат должен обеспечивать достаточную безопасность для сохранения устойчивости конструкции в результате опрокидывания и/или скольжения
  16. Фундаментные конструкции подвергаются взаимодействию между грунтом и конструкцией.Поэтому поведение фундаментных конструкций зависит от свойств конструкционных материалов и грунта. Вот почему необходимо исследование почвы для уточнения свойств почвы по пластам и критериев ее осадки.
  17. Плоты, построенные на пропитанной глине, должны быть проверены как на несущую способность, так и на осадку, поскольку и то, и другое может влиять на конструкцию.
  18. Вес плота не учитывается при расчете конструкции, поскольку предполагается, что он несет непосредственно грунт.
  19. Плот может быть ребристым, если расстояние между колоннами неравномерное, или для экономии при использовании относительно тонкой плиты на большей части площади.
  20. В качестве альтернативы, плоты могут быть утолщены в местах расположения колонн для экономии, а глубина должна быть достаточной, чтобы противостоять сдвигу.
Рис. 3: Матовое основание

Применимость плотных (матовых) фундаментов

  • Грунт с низкой несущей способностью
  • Покрытие фундамента около 70% конструкции
  • Высокие нагрузки на конструкцию
  • Для конструкций, таких как дымоходы, силосы, резервуары, большие машины
  • Конструкции и оборудование, чувствительные к дифференциальной осадке
  • Мягкие карманы или полости
  • Водонепроницаемая конструкция под фундаментами ниже уровня грунтовых вод
  • Сильно сжимаемый грунт и залегающий на большую глубину

Несущая способность ленточного фундамента на армированном песке

J Adv Res. 2015 сен; 6(5): 727–737.

Кафедра строительной инженерии, инженерный факультет, Университет Танта, Танта, Египет

Поступила в редакцию 8 января 2014 г.; Пересмотрено 2 апреля 2014 г .; Принято 11 апреля 2014 г.

Copyright © 2014 Производство и размещение Elsevier B.V. от имени Каирского университета.

Это статья в открытом доступе по лицензии CC BY-NC-ND (http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/3.0/).

Эта статья была процитирована другими статьями в PMC.

Abstract

В этой статье предельная несущая способность фундаментов-оболочек на неармированном и армированном песке была определена с помощью лабораторных модельных испытаний.Была проведена серия нагрузочных испытаний модели фундамента-оболочки с однослойным армированием и без него. Испытания проводились для фундамента-оболочки при различной глубине заделки оболочки и плотности земляного полотна. Результаты сравнивались с таковыми для плоских фундаментов без армирования. Результаты испытаний модели были проверены методом конечных элементов с использованием программы PLAXIS. Экспериментальные исследования показали, что предельная несущая способность основания-оболочки на армированном земляном полотне выше, чем на неармированных основаниях, и кривые расчета нагрузки были значительно изменены.Фундамент-оболочку над армированным земляным полотном можно считать хорошим методом увеличения фактической глубины фундамента и уменьшения результирующей осадки. Кроме того, поверхность разрыва армированной системы оболочки была значительно глубже, чем как у обычного основания, так и у основания оболочки без усиления. Численный анализ помогает понять деформационное поведение изучаемых систем и определить поверхность разрушения армированного основания-оболочки.

Ключевые слова: Оболочечный фундамент, Предельная грузоподъемность, Песок, Армирование, Эффективность оболочки, Коэффициент осадки чрезмерное урегулирование из-за его экономического преимущества в районе с высоким соотношением стоимости материалов и рабочей силы.Курьян [1] и Фарид и Дауд [2]. Сплошной фундамент с конической оболочкой, представляющий собой комбинированный фундамент, подходит для резервуаров для воды и башенных конструкций. Концепция оболочки не нова в проектировании фундамента, учитывая строительство в прошлом с перевернутым кирпичным арочным фундаментом в этой категории. Использование перевернутых кирпичных арок в качестве фундамента давно практикуется во многих частях мира. Оболочки — это, по существу, тонкие структуры, поэтому они конструктивно более эффективны, чем плоские конструкции.Это является преимуществом в ситуации, когда тяжелые нагрузки надстройки должны передаваться на более слабые грунты. Основание оболочки ограничено несколькими геометриями, такими как коническое, пирамидальное, гипер- и сферическое основание. Структурные характеристики фундамента-оболочки в отношении мембранных напряжений, изгибающего момента, сдвига, прогиба и предела прочности самой оболочки исследовались в широком диапазоне, как указано Паливалом и Раем [3], Паливалом и Синхой [4] и Мелерски. [5]. Однако геотехническому поведению фундамента-оболочки для определения реакции грунта на осадку, несущую способность, распределение контактного давления и деформацию в массиве грунта уделялось мало внимания.Экспериментальные и численные исследования, проведенные для определения геотехнических характеристик фундамента-оболочки, были ограничены. Абдель-Рахман [6], Ханна и Абдель-Рахман [7] сообщили об экспериментальных результатах по коническим основаниям-оболочкам на песке в условиях плоской деформации. Махарадж [8], Хуат и Мохамед [9] и Кентаро и др. [10] провели анализ конечных элементов и экспериментальный анализ для фундамента-оболочки для изучения эффектов увеличения модуля грунта в дополнение к исследованию геотехнического поведения фундамента-оболочки.В большинстве работ в литературе изучалось только поведение различных фундаментов-оболочек на неармированном песке без учета существования армированных элементов ниже этого типа. Все работы проводились только на плоском фундаменте, размещенном на одном или нескольких слоях арматуры, как обсуждалось многими исследователями, такими как Latha и Somwanshi [11] и Patra et al. [12], за исключением Шалиграма [13], изучавшего поведение оболочкового треугольного основания на армированном слоистом песке. Его исследование представляет собой поверхностное исследование, которое объясняет только влияние такого метода на несущую способность без определения напряжения и деформации принятой системы.Следовательно, в этом исследовании был принят новый подход к изучению геотехнического поведения ленточного фундамента, опирающегося на один слой армирования, для проверки эффекта армирования в сочетании с применением фундамента из оболочек. Настоящее исследование было выполнено с использованием как экспериментального, так и численного анализа для подтверждения результатов испытаний модели и определения характеристик деформации исследуемой системы.

Экспериментальный

Испытательный бак

a показывает схематический вид экспериментальной модели стального аппарата, использованного в этом исследовании.Испытательный бокс с внутренними размерами 90×30 см в плане и 120 см в глубину, толщина стенок бака 6 мм. Коробка бака была сделана достаточно жесткой, чтобы поддерживать условия плоской деформации за счет минимизации смещения во всех направлениях. Стенки резервуара скреплены с наружной поверхности горизонтальной стальной балкой, установленной посередине глубины резервуара. Внутренние стенки резервуара отполированы до гладкости, чтобы максимально уменьшить трение с почвой за счет использования оцинкованного покрытия на внутренней стенке.

Схематическое изображение: (а) тестовой установки и (б) модели фундамента-оболочки.

Нагрузочная система состоит из ручного гидравлического домкрата и предварительно откалиброванного нагрузочного кольца для приложения нагрузки вручную к системе грунта основания, а осадка измерялась циферблатными индикаторами, закрепленными на поверхности основания.

Модели фундаментов

Модели ленточного фундамента были изготовлены из стальных пластин постоянной ширины ( B  = 150 мм) в горизонтальной проекции, с различной глубиной заделки, a ( a  = 60, 75 и 112. 50 мм) и толщиной 20 мм. Длина поперечной опоры составляет 29 см, чтобы удовлетворить условию плоской деформации. Эскизы моделей фундамента показаны на b. Грубое состояние основания было достигнуто за счет закрепления тонкого слоя песка на основании модели с помощью эпоксидного клея. Нагрузка передается на фундамент через стальной нагрузочный рычаг, который жестко закреплен сваркой в ​​середине моделей фундамента, как показано на соответствующем рисунке b.

Материалы для испытаний

Песок, используемый в этом исследовании, представляет собой кварцевый песок от среднего до крупного размера.Образовывался однородный слой сухого кварцевого песка. Средний размер зерна D 50% = 0,33 мм, коэффициент однородности 3,5. Физические свойства испытанного песка: удельный вес, определенный методом газового баллона, оказался равным 2,65; максимальная и минимальная плотность в сухом состоянии были получены с использованием японского метода и составили 17,96 и 15,6 кН/м 3 соответственно.

Для подготовки уплотненного песчаного слоя был принят японский метод [14] с использованием ручного уплотнителя.Глубина песка поддерживалась постоянной во время испытаний. Было проведено три серии испытаний на рыхлом, среднем и очень плотном песке. Удельный вес песка и, следовательно, требуемая относительная плотность контролировались путем насыпания заранее определенного веса песка в испытательный резервуар для заполнения каждого слоя, а затем поверхность песка выравнивалась и уплотнялась. Отложение рыхлого песка было достигнуто за счет укладки слоев грунта толщиной 50 мм на нулевой высоте падения. Для получения уплотненной песчаной структуры песок укладывают слоями толщиной 50 мм каждый и уплотняют ручным уплотнителем 35 Н.Количество проходов уплотнения предварительно оценивается для каждого слоя в начале программы для достижения необходимой плотности песка. Для среднего и плотного корпуса высота падения составляет 40 см и 90 см соответственно. Относительная плотность, достигнутая во время испытаний, контролировалась и оценивалась путем отбора образцов в небольшие банки известного объема, помещенные в различные произвольные места в испытательном резервуаре. Относительная плотность во время программы испытаний составила 50%, 72% и 83%. Соответствующие углы сопротивления сдвигу составляют 31°, 36° и 41°, соответственно, которые были получены путем применения серии прямых испытаний на сдвиг при соответствующей относительной плотности при различных нормальных напряжениях.

Для подготовки грунтового керна под модель оболочки пространство под оболочкой было заполнено песком в соответствии с требуемой удельной массой, как указано Ханной и Абдель-Рахманом [7]. Процесс заполнения песком модели-оболочки осуществлялся путем помещения тонкой стальной пластины на дно модели-оболочки перед размещением ее на месте. Затем стальную пластину медленно вытягивали горизонтально под оболочкой сбоку.

Армирование, используемое в настоящем исследовании, представляло собой нетканый геотекстиль термоскрепления (Typar-3857), изготовленный из полипропиленовых комплексных волокон.По данным производителя имеет номинальную толщину 2 мм и массу на единицу площади 290 г/м 2 . Прочность на растяжение по широкой ширине, полученная методом полосовых испытаний, составляет 20,1 кН/м, а удлинение при максимальной нагрузке составляет 10%.

Программа экспериментальных испытаний

Всего было проведено 34 испытания на заранее подготовленных моделях фундаментов с использованием песка трех различных плотностей и при различной глубине заложения ( a / B ). Была проведена серия нагрузочных испытаний для фундамента как на неармированном, так и на армированном песчаном основании с использованием геотекстиля, который был размещен на фиксированном расстоянии, равном 0.5B ниже кончика фундамента с постоянной длиной, равной 4B, как указано Androwes [15], Abdel-Baki и Raymond [16] и Abu-Farsakh et al. [17]. Во всех программах испытаний обе стороны плит фундамента-оболочки были засыпаны песком.

Увеличение предельной нагрузки на фундамент-оболочку по сравнению с его плоским аналогом признается в настоящем исследовании как коэффициент эффективности оболочки ( η ). Он определяется, как указано в уравнении. (1) как отношение разницы предельных нагрузок фундаментов-оболочек к предельным нагрузкам плоского фундамента.

где η : эффективность оболочки; Q us : предельная нагрузка на фундамент оболочки; Q uf : предельная нагрузка на плоское основание.

Чтобы изучить характеристики осадки фундаментов-оболочек по сравнению с обычными плоскими, был введен безразмерный коэффициент осадки ( F δ ). Коэффициент осадки был рассчитан при предельной нагрузке ( Q u ), чтобы отразить характеристики осадки фундаментов в процессе загрузки.Расчетный фактор представлен в уравнении. (2). Следует отметить, что более низкое значение коэффициента оседания указывает на лучшие характеристики оседания.

где δ u : осадка при предельной нагрузке; γ : вес единицы почвы; A b : площадь фундамента в горизонтальной проекции; Q u : предельная нагрузка.

Результаты и обсуждение

Кривые расчета нагрузки для фундамента-оболочки с армированием и без него

Данные по расчету нагрузки суммированы для данных испытаний из-за ограничения места, и некоторые результаты представлены в .Представлены кривые расчета нагрузки для плоского и оболочкового фундамента с армированием и без него при различной плотности песка. Было обнаружено, что кривые оседания нагрузки значительно изменились по мере увеличения плотности грунтового основания. Наличие оболочкового фундамента может улучшить и увеличить предельную нагрузку по сравнению с плоским фундаментом. Можно видеть, что предельная нагрузка увеличивается из-за действия оболочки и армирования, как показано на соответствующем рисунке, при глубине заделки оболочки ( a / B  = 0.5). Из этого рисунка также видно, что предельная нагрузка увеличивается с увеличением угла сопротивления сдвигу, а также фундаменты-оболочки имеют более высокие предельные нагрузки, чем плоские. Наличие арматуры под фундаментом-оболочкой может значительно улучшить и увеличить предельную несущую способность фундамента-оболочки. Несущая способность фундамента-оболочки над армированным земляным полотном выше, чем у фундамента-оболочки без армирования; это указывает на то, что армирование оказывает значительное влияние на увеличение несущей способности основания с увеличением глубины заделки оболочки.Фундамент-оболочка обеспечивает лучшую закрытость оболочки внутри пространства фундамента, предотвращая вытекание грунта наружу. Кроме того, клин грунта внутри фундамента оболочки постепенно уплотняется на этапах загрузки; таким образом, грунт земляного полотна улучшается, а осадка уменьшается. Это может быть очень важно, особенно когда плотность почвы плохая/низкая.

Сводка кривых расчета нагрузки для плоского и оболочкового фундамента различной плотности с армированием и без него.

Увеличена несущая способность фундамента-ракушки на рыхлом песке по сравнению с плоским фундаментом на том же грунте. С другой стороны, армирование может вызвать дополнительное улучшение с оболочкой, где клин грунта между оболочкой и грунтом над армированием был эффективно заблокирован, и было достигнуто уплотнение земляного полотна. Это связано с армированием, которое контролирует и уменьшает вертикальную деформацию и вызывает постепенное уплотнение. Можно видеть, что был вызван комбинированный эффект, который представлен эффектом оболочки и эффектом подкрепления.Следовательно, как грунт внутри клина-оболочки, так и грунт над армированным слоем стали более жесткими, едиными и эффективно сцепленными. В результате увеличилась несущая способность фундамента и уменьшилась осадка.

Степень улучшения предельной несущей способности системы зависит от соотношения ( a / B ) и плотности грунта или угла сдвига. Эти результаты согласуются с Ханной и Адель-Рахманом [7].

Влияние глубины заделки оболочки и армирования на предельную несущую способность

Для изучения влияния глубины заделки оболочки и армирования на предельную несущую способность фундамента соотношение между углами сопротивления сдвигу и предельной нагрузкой было на графике , при разной глубине заделки оболочки как для основания оболочки с усилением, так и без него. Замечено, что увеличение глубины заделки увеличивает предельную несущую способность фундамента-оболочки по сравнению с плоским фундаментом. Поскольку увеличение глубины заделки приводит к эффективному увеличению глубины фундамента и замкнутой зоны, тем самым увеличивается предельная несущая способность. По мере увеличения угла сдвига грунтового основания увеличивается и несущая способность основания. Существующий армированный слой под носком оболочки снижает давление, возникающее внутри земляного полотна, и увеличивает предельную несущую способность, как показано на соответствующих рисунках, для различных усиленных случаев.Комбинированный эффект такого армирования может существенно снизить скорость деформации в зоне сдвига и ограничить индуцированные деформации растяжения, возникающие при разрушении. Кроме того, этот рисунок еще раз подтверждает, что армирование может заметно улучшить несущую способность грунтового основания из-за полученного комбинированного эффекта (эффект оболочки и армирования).

Зависимость между углом сопротивления сдвигу и предельной нагрузкой для плоского и оболочкового фундамента с армированием и без армирования при различных подъемах оболочки.

Зависимость между предельной нагрузкой ( Q u ) и углом сдвига грунтового основания ( ϕ ) для фундамента-оболочки с армированием и без него может быть выражена следующей нелинейной зависимостью, основанной на регрессионном анализе:

, где C 1 и C 2 — коэффициенты, связанные с соотношением ( a / B ) и наличием армирующего слоя. Значения коэффициентов C 1 и C 2 в различных случаях были извлечены из и построены в зависимости от соотношения ( a / B ) для фундамента-оболочки с армирующим слоем и без него, как показано на рис.Установлено, что увеличение глубины заделки оболочки может увеличить значения коэффициента C 1 как для основания оболочки с усилением, так и без него. Однако значения коэффициента C 1 у усиленных корпусов выше, чем у оболочек без усиления (а). Это также может подтвердить влияние армирования на увеличение предельной несущей способности основания-оболочки на армированном песке.

Изменение коэффициента C 1 и C 2 с рационом a / B для каркасного фундамента с армированием и без него.

С другой стороны, было обнаружено, что резкое уменьшение коэффициента C 2 было достигнуто для неармированного фундамента-оболочки, когда коэффициент заделки a / B увеличился с 0,5 до 0,75 (b). Значения коэффициента C 2 усиленного корпуса выше, чем у неармированного обечайки, но разница между усиленным и неармированным корпусом незначительна. Также установлено, что коэффициенты С 1 и С 2 зависят от начальной плотности грунтового основания, особенно от угла внутреннего трения.

Это уравнение можно использовать в качестве приблизительного ориентира для определения предельной несущей способности основания оболочки в изучаемых условиях. Можно видеть, что, исходя из приведенного выше уравнения, предельные теоретические значения почти равны предельным лабораторным значениям. Поскольку разница между полученными значениями незначительна, это уравнение справедливо выражало измеренные значения Q u в лабораторных условиях после коэффициента C 1 , C 2 и угла сопротивления сдвигу известны.

Влияние оболочки и армирования на эффективность основания

представляет расчетные коэффициенты эффективности оболочки ( η , которые были получены в настоящем экспериментальном исследовании. В целом можно сделать вывод, что эффективность оболочки увеличивается с увеличением заделки оболочки глубина ( a / B ). Можно видеть, что влияние конфигурации оболочки уменьшается, когда почва становится более плотной. Более того, коэффициент эффективности оболочки заметно снижается, когда почва становится более плотной.Это мнение сходно с мнением, высказанным Ханной и Адель-Рахманом [18]. Эффективность оболочки заметно возрастает при испытаниях, проведенных на армированном грунтовом основании, по сравнению с основанием оболочки без усиления.

Эффективность оболочки по отношению к коэффициенту подъема оболочки для фундаментов оболочки с армированием и без него при различной относительной плотности.

Факторы эффективности оболочки также уменьшаются с увеличением угла сопротивления сдвигу, как это подтверждено в . На этом рисунке показано изменение эффективности оболочки ( η ) в зависимости от угла сдвига ( ϕ ) при различной глубине заделки оболочки.Замечено резкое снижение эффективности оболочки при увеличении угла сдвига и увеличение значений эффективности оболочки с увеличением глубины заделки оболочки. Было обнаружено, что увеличение плотности грунтового основания значительно снижает коэффициент эффективности оболочки как для армированного, так и для неармированного основания оболочки. Можно сделать вывод, что при более высокой плотности грунтового основания диапазон улучшения невелик по сравнению с рыхлым и средним относительной плотностью. Это происходит из-за повышения степени улучшения рыхлого состояния за счет оболочечного эффекта и лучшего улучшения за счет наличия армированного слоя.

Изменение коэффициента полезного действия оболочки в зависимости от угла сопротивления сдвигу для фундаментов-оболочек с усилением и без усиления при различном коэффициенте подъема.

Влияние конфигурации оболочки и армирования на характеристики осадки

В этой части была предпринята попытка изучить влияние оболочки основания, а также наличие армированного слоя на результирующую осадку при разрушении. Рассчитанный коэффициент осадки ( F δ ), полученный в ходе настоящего экспериментального исследования при различных изученных параметрах, показан на графике.Как правило, для любого основания коэффициент осадки уменьшается для более плотного песка. Сравнение фундаментов-оболочек и плоских фундаментов для любого заданного состояния песка показывает, что фундаменты-оболочки обладают более низким коэффициентом осадки, что демонстрирует лучшие характеристики осадки для фундаментов-оболочек. Сравнение фундамента-оболочки без армирования и с армированием показывает, что коэффициент осадки значительно снижается для фундамента-оболочки с армированием. Также на коэффициенты осадки влияет глубина заделки оболочки.Увеличение глубины заделки оболочки ( a / B ) очевидно уменьшает осадку грунтовой системы основания оболочки как в армированных, так и в неармированных условиях. Но снижение осадки для армированного основания оболочки выше, чем для неармированных случаев. Установлено, что при малой относительной плотности и глубине заделки ( a / B  = 0,75 армированного состояния) улучшение коэффициента осадки достигает 50 % от его исходного значения плоского основания, в то время как эта величина составляет 26 %. для фундамента без армирования.С другой стороны, в плотном состоянии эти значения достигают 55 % для армированного основания оболочки при ( a / B  = 0,75) и 31 % для неармированного основания оболочки. Это еще раз подтвердило эффективность армированного слоя в контроле вертикальной осадки основания оболочки из-за полученного комбинированного эффекта.

Зависимость между углом сопротивления сдвигу и коэффициентом осадки для плоского и оболочкового фундамента с армированием и без армирования при различной плотности.

Механизм нарушения несущей способности системы

В следующем анализе представлены некоторые полезные комментарии о разрушении системы грунта-оболочки с одним армированным слоем и без него.показывает экспериментально и теоретически режимы разрушения фундамента оболочки с армированием и без него. Как правило, в случае нормального плоского основания, расположенного в среднем и плотном состоянии, можно увидеть, что общее разрушение при сдвиге представляет собой четко определенную картину, состоящую из непрерывной поверхности разрушения, которая развивается от одного края основания до поверхности земли. . Механизм обрушения грунта нормального плоского основания на армированном слое, расположенном на заданной глубине под основанием, подробно исследовали Яхмамото и Кусуда [19], а также Михаловски и Ши [20].Их исследование доказало, что отказ был индуцирован и образовался непосредственно под арматурой. Армирование может способствовать увеличению несущей способности за счет значительного изменения геометрии схемы обрушения, предотвращая проникновение механизма вглубь почвы. Армирование предотвращает возникновение наиболее неблагоприятных механизмов, ведущих к увеличению предельной нагрузки. Основная роль включения заключается в снижении скорости деформации в зоне сдвига и уменьшении предельного напряжения сдвига, возникающего в зоне сдвига.Армирование обеспечивает эффективное сдерживание и играет полезную роль в предотвращении вертикального растекания грунта. В результате прочность на сдвиг грунтового основания заметно увеличивается, а картина разрушения изменяется, как указано Михаловски и Ши [20].

Модифицированная схема разрушения для фундамента оболочки без и с усиленным одинарным армирующим слоем, a / B  = 0,50.

Применяя эту терминологию к испытанному основанию-оболочке на армированном песке, можно сделать вывод, что наличие такого армированного слоя под основанием-оболочкой вызывает постепенное уплотнение ограниченного грунтового основания и действует как улучшенная зона.Зона между оболочкой и арматурой может постепенно уплотняться на стадиях нагружения и вести себя как встроенный блок или единое целое (как указано в виде уплотненного треугольника или клина, как показано на рисунке a с воображаемой шириной основания B в соответствии с передачей нагрузки механизм). В результате разрушение грунта при сдвиге происходит ниже армированного элемента из-за большей деформации армированного слоя при разрушении. Основание оболочки и грунт внутри оболочки, расположенный над арматурой, могут препятствовать эффекту глубокого основания. Это подтверждает, что основание оболочки и ограниченный грунт над арматурой ведут себя как встроенный фундамент или жесткий блок, а разрушение грунта распространяется непосредственно под арматурой, что подтверждается экспериментальными результатами, показанными на рисунках b и c. Этот рисунок продемонстрировал, что плоскости разрушения при сдвиге начинаются и рассеиваются ниже армированного слоя.

Необходимо отметить, что не только форма фундамента и плотность грунта, но и другие определяющие факторы, упомянутые выше, влияют на модификацию картины индуцированного разрушения.Например, увеличение глубины заделки может значительно увеличить эффективную нагрузку на арматуру, в результате чего увеличивается несущая способность и изменяется механизм разрушения. Кроме того, воображаемая ширина основания оболочки на поверхности армированного слоя может играть важную роль в модификации плоскости разрушения ( B ). Увеличение ширины оболочки увеличило мнимую ширину, следовательно, увеличилась несущая способность. Поверхности разрушения или плоскости сдвига имели место в нижней части армированного слоя (с).На этом рисунке показан механизм передачи нагрузки и концентрация напряжения, которая в основном находится под арматурой.

Анализ методом конечных элементов подтверждает и показывает изменение схемы разрушения протестированного фундамента-оболочки.

С другой стороны, для основания оболочки с усилением и без него поверхность разрыва модифицируется, как показано на рисунках a, b и c, и нарушение несущей способности происходит в подошве оболочки. Клин поверхности разрушения фундамента-оболочки глубже, чем у плоского фундамента из-за встроенного эффекта.Можно сделать вывод, что использование фундамента-оболочки можно считать хорошим методом увеличения эффективной глубины фундамента, что ясно видно из рисунков соединения. Таким же образом армированный слой под носком подошвы оболочки также может заметно увеличить эффективную глубину фундамента, а поверхность разрушения возникает непосредственно под армированным слоем. Отмечено, что клин поверхности разрыва для оболочкового фундамента с усилением глубже, чем для других систем.Это связано с тем, что полученный клин грунта внутри оболочки и над армированием больше, чем в основании оболочки без армирования. Это также указывает на то, что армированный фундамент-оболочка имеет более высокую несущую способность, чем другие системы. В то время как при низкой относительной плотности армированное основание оболочки может значительно уменьшить вызванное продавливанием разрушение в виде упругой осадки по сравнению с большой осадкой, вызванной в случае плоского основания.

Численное моделирование

В следующей части представлена ​​проверка численного анализа по результатам испытаний модели.Результаты, полученные в результате модельных испытаний, были проверены путем проведения численных исследований с использованием метода конечных элементов. Упруго-пластический анализ методом конечных элементов на плоской деформации был выполнен с использованием коммерческой программы PLAXIS [21]. Этот анализ направлен на выявление характера отказа и поведения напряжения системы армированной оболочки. Он также считается хорошим методом для проверки параметров, которые невозможно измерить в лаборатории, например, масштабного эффекта при использовании крупномасштабного фундамента-оболочки.

Почва в этом анализе была смоделирована по критериям разрушения Мора-Кулона. Что является простым и довольно совместимым и согласуется с результатами экспериментальных испытаний по сравнению с другими моделями. Для этого анализа использовались условия простой деформации и треугольные элементы с 6 узлами. Модуль упругости грунта при различной плотности песка был получен из трехосных испытаний.

Элемент основания оболочки, использованный в этом исследовании, представляет собой балочный элемент, который считается очень жестким и шероховатым (прочность интерфейса R между была принята равной 0.67, интерфейсы из песчаной стали). Свойства материала балки: упругая нормальная жесткость EA и жесткость на изгиб EI . Принимая во внимание, что E : модуль упругости используемого материала балки, A : площадь поперечного сечения и I : момент инерции модели основания оболочки. Армированный слой принятой модели был смоделирован как геотекстильный элемент, который определяется осевой горизонтальной жесткостью EA (кН/м) для геотекстильного материала.Элемент виртуального интерфейса с элементом Geotextile был смоделирован перед созданием сетки. В программе моделируются положительные и отрицательные элементы интерфейса с виртуальной толщиной.

Во всех расчетах, описанных в этом исследовании, рассматривается метод управления силами, при котором сосредоточены точечные силы, силы, действующие на геометрическую точку в центре фундаментов-оболочек. Точечные силы на самом деле представляют собой линейные нагрузки, направленные вне плоскости. Входные значения точечных сил задаются в единицах силы на единицу длины (например, кН/м).Значение приложенной точки (система нагрузки А) принимается в соответствии с полученным значением при испытании модели, деленным на ширину основания в плоскости.

Свойства принятого песка, которые были смоделированы и определены в программе: ° и угол дилатансии = 11°). Фундамент-оболочка моделируется как элемент упругой балки и определяется при коэффициенте заделки ( a / B  = 0.75). Основными свойствами основания являются (осевая жесткость, EA = 20,1 кН/м и жесткость на изгиб, EI  = 151 200 кН/м 2 /м).

Проверка конечно-элементного анализа

Сравнение реакции на смещение нагрузки было рассчитано с использованием конечно-элементного анализа и результатов, полученных в результате соответствующих модельных испытаний для фундамента-оболочки с усилением и плоского фундамента, как показано на рис. Расчеты методом конечных элементов умеренно точны для расчетных значений предельных нагрузок.Результаты конечных элементов близки к результатам лабораторных тестовых моделей и согласуются с теми же тенденциями.

Кривые установления нагрузки для испытаний модели и численные результаты в плотном состоянии, ϕ  = 41°.

Результаты конечно-элементного анализа подтверждают экспериментальное значение. Однако есть небольшая разница между результатами анализа методом конечных элементов и результатами, полученными в результате модельного теста. Эта разница обусловлена ​​простыми условиями деформации и эффектом масштаба в дополнение к условиям окружающей среды в лаборатории.

Численные результаты

Результаты конечно-элементного анализа и его выходные данные показаны в a–g для различных случаев фундамента: плоского, безармированного и с оболочкой. Общий вектор смещения, полученный в результате анализа, показан на (a–c) при соответствующей предельной несущей способности основания. Можно видеть, что оболочка и армирование могут значительно изменить направление деформации по сравнению с плоскими случаями (а), тогда как деформация и движение частиц грунта для плоского основания происходят в основном под основанием, и наблюдается тривиальная восходящая деформация/вспучивание вдоль стороны плоского основания, как ясно показано, а наличие оболочки приводит к тому, что почва значительно вздымается вдоль каждой стороны оболочки (b). Кроме того, армирование может ограничивать и уменьшать деформацию грунта, как показано на c. Как правило, сравнение плоского фундамента и фундамента-оболочки показывает, что поверхность разрыва для фундамента-оболочки глубже, чем у плоского ленточного типа. Это также подтверждает характер отказов системы, как показано в работе Abd-Al-Rhman [6], и согласуется с ней.

Отклики нормального и оболочечного фундамента с армированием и без него ( a / B  = 0,75 и ϕ  = 41°).

Кроме того, при разрушении происходит прогрессирующее уплотнение. Следовательно, грунтовый клин внутри оболочки, расположенный непосредственно над армирующим элементом, ведет себя как единое целое и оседает одновременно, как это рассматривается в п. Это показывает, что векторы смещения распределяются непосредственно под армированием и распространяются на глубину, равную 0,5B, что подтверждает появление заложенного блока.

С другой стороны, деформации сдвига, связанные с разрушением, показаны на (d–f) для различных типов фундамента. Распределение экстремальных деформаций сдвига представлено в заштрихованной области, где красная заливка относится к максимальным деформациям. Замечено, что для плоского основания максимальные деформации или зоны сильного сдвига находятся непосредственно под основанием на глубине, равной В, и отчетливо уменьшаются как на меньшей глубине, так и по горизонтали на соседних сторонах основания (г). В то время как для испытанного основания-оболочки без армирования максимальные деформации (зоны высокого сдвига) возникают на краю основания-оболочки и уменьшаются на меньшей глубине грунта.Он также продлевается на расстояние, равное 2B, как показано в e. Это еще раз подтверждает, что оболочка может значительно сделать поверхность разрушения глубже, чем это плоское основание, тогда как наличие арматуры под основанием оболочки изменяет результирующие экстремальные деформации. Максимальные деформации сдвига обнаруживаются только в носке оболочки и распространяются на расстояние, равное 0,5B, вдоль сторон оболочки, как четко показано красным штрихом f. Это относится к эффективности оболочки и армирования в изменении распределения деформации.Это также оправдывает влияние усиления на изменение плоскости отказа. Замечено, что разрушение грунта при сдвиге происходит под арматурой непосредственно под блоком фундамента оболочки, который действует как закладной фундамент. Этот фундаментный блок одновременно оседает и передает напряжение под арматуру, как показано на рис. f. Это показало, что максимальные деформации сдвига возникают ниже блока армированного грунта. Таким образом, g подтвердил и обосновал возникновение разрушения грунта при сдвиге в нижней части армированного элемента.На этом рисунке видно, что точки пластичности и отсечки напряжения находятся в основном в ограниченной зоне и распространяются на глубину ниже арматуры. Это подтверждает и подтверждает, что разрушение грунта при сдвиге изменяется и становится отличным от основания оболочки без армирования. Это также подтверждает результаты, полученные и ожидаемые ранее, представленные в .

Для изучения влияния фундамента-оболочки и наличия арматуры значения контактного давления под фундаментом-оболочкой с армированием и без него были численно извлечены из выходных данных программы при различной плотности грунтового основания и глубине заложения ( a / В ).Эти значения были определены на глубине, равной расстоянию ( a /2) ниже осевой линии оболочки и в ограниченной области по бокам оболочки.

Как правило, можно заметить, что контактное давление при разрушении увеличивается с увеличением глубины заделки оболочки, как показано на рис. Увеличение глубины заделки оболочки обеспечило большее удержание более плотного состояния песка, поскольку угол сопротивления сдвигу увеличивается, а контактное давление при разрушении увеличивается. Сравнение фундамента-оболочки с армированием и без армирования показывает, что армирование обладало более тесным давлением, как показано на соответствующем рисунке, в то время как значения контактного давления плоского основания на той же глубине под цоколем были меньше, чем у корпусов-оболочек. .

Изменение контактного давления с соотношением a / B для фундамента-оболочки с армированием и без усиления ниже центра оболочки на глубине a /2, полученное из численного анализа.

Масштабный эффект

Как и во всех мелкомасштабных модельных испытаниях, особенно на песке, необходимо учитывать масштабные эффекты. Есть несколько важных факторов, которые делают недействительным использование мелкомасштабных моделей, которые были построены на песке и протестированы при 1 г.Работа, описанная в этом исследовании, была выполнена на мелкомасштабных физических моделях весом 1 г. Для таких мелкомасштабных моделей важными факторами, которые необходимо учитывать, являются размер частиц грунта, методы строительства, граничные условия, особенности сопряжения грунт-армирование, жесткость армирования и дилатансия при низком напряжении. Kusakabe [22] обобщил данные испытаний и указал, что влияние размера частиц на несущую способность основания становится менее заметным при соотношении ( D 50 / B ), которое меньше 1/100. Следовательно, влияние размера частиц в этом исследовании должно быть меньше, поскольку отношение D 50 / B , используемое в модели, равно 0,0092. Согласно Брансби и Смиту [23], при гладких боковых стенках и относительно широком резервуаре боковое трение и граничные условия не оказывают существенного влияния на результаты модели в уменьшенном масштабе. Следовательно, внутренние стенки контейнера гладко отполированы, чтобы максимально уменьшить трение с песком. Кроме того, для пренебрежения влиянием граничных условий длина резервуара была принята равной 6-кратной ширине основания, а толщина слоя грунта — 7-кратной ширине основания [24, 25].Кроме того, для придания надлежащей жесткости модельному баку и предотвращения бокового смещения стенок контейнера его боковые стороны и верх были усилены вставными стальными уголками. Методы конструирования, использованные для построения макета модели в лаборатории, были аналогичны полевым требованиям.

Эффект масштаба и валидация использования такого армирования с мелкомасштабной моделью фундамента оболочки были обеспечены и сопоставлены с результатами лабораторной модели фундамента, представленными ранее.

Эта часть исследования направлена ​​на изучение масштабного эффекта принятого оболочечного фундамента на армированные грунты с использованием анализа конечных элементов, как указано DeMerchant et al.[26] и Чен и Абу-Фарсах [27]. Модель конечных элементов была сначала проверена результатами лабораторных испытаний модели фундамента, как представлено в , а затем была использована для численного исследования реакции нагрузки на осадку фундаментов различных больших размеров и глубины заделки ( a / B ) на усиленных грунтовые основания. В этом исследовании принятая ширина основания оболочки составляет 2 м, а коэффициент заделки варьируется и принимается, как указано в этом исследовании. Результаты крупномасштабных модельных оболочек оснований сравнивались с модельными испытаниями в безразмерном виде.Было получено улучшение предельной несущей способности фундамента-оболочки как для малого, так и для большого фундамента по сравнению с плоским фундаментом. Соотношения нагрузки для основания оболочки на армированном песке были определены при различной глубине заделки ( a / B ). Коэффициент нагрузки можно получить из следующего выражения ( Lr  =  Q ultR / Q ultF ), где Qi ultR — предельная несущая способность на усиленной опоре ultF — это предельная несущая способность плоского фундамента без усиления.показывает изменение коэффициента нагрузки в зависимости от коэффициента заглубления как для модельного, так и для аналитического крупномасштабного основания оболочки в плотном состоянии. Было замечено, что численные результаты натурных оболочек на армированном песке согласуются с результатами модельных лабораторных испытаний и имеют ту же тенденцию. Но есть небольшое расхождение в результатах около 7%. Как видно на этом рисунке, значения численного анализа (полномасштабные) близки к значениям лабораторных тестовых моделей, что подтверждает результаты, полученные в обоих исследованиях.Конечно, небольшие различия между экспериментальными (малая модель) и числовыми значениями (натурные) связаны с ошибками и условиями окружающей среды в лаборатории. В дополнение к изменению уровня напряжения, которое применялось к армированному элементу как в модельном испытании, так и в программе, можно сделать вывод, что текущие результаты модельных испытаний могут подтвердить полномасштабный фундамент, представленный DeMerchant et al. [26] и Чен и Абу-Фарсах [27].

Сравнение повышения несущей способности основания-оболочки на армированном земляном полотне для модельных испытаний и теоретического анализа основания-оболочки большого масштаба.

Выводы

В настоящей статье геотехнические характеристики фундамента-оболочки с однослойным армированием и без него были экспериментально исследованы и сравнены с плоским основанием. Следующие основные выводы представлены, насколько это возможно, в количественной форме. Несмотря на то, что приведенные таким образом значения относятся к конкретным данным, использованным в анализе, их можно рассматривать как показатель общей тенденции этих результатов.

  • 1.

    Грунтовый клин между оболочкой и грунтом над арматурой эффективно блокируется, достигается уплотнение грунтового основания, в результате увеличивается несущая способность основания и уменьшается осадка.

  • 2.

    Было обнаружено, что несущая способность основания-оболочки на армированном плотном земляном полотне увеличивается примерно в 2,5 раза по сравнению с плоским основанием при увеличении отношения глубины заделки a / B с 0,40 до 0,50, и увеличилась в 2,9 раза при увеличении коэффициента глубины заделки с 0,5 до 0,75.

  • 3.

    Достигнуто улучшение несущей способности фундамента-оболочки на армированном рыхлом земляном полотне до 2.80-кратное плоское основание при коэффициенте глубины анкеровки 0,75.

  • 4.

    Увеличение угла сопротивления сдвигу земляного полотна с 31° до 41° для армированного оболочкового основания снижает коэффициент осадки плоского типа на 200–230 % по сравнению с плоским основанием при а / В  = 0,75.

  • 5.

    Коэффициент осадки фундамента-оболочки на армированном рыхлом земляном полотне снижен на 200% по сравнению с плоским фундаментом при соотношении глубин заделки a / B  = 0. 75 и уменьшен на 230% для плотного состояния.

  • 6.

    Эффективность оболочки резко снижается при уменьшении угла сдвига, а значения эффективности оболочки увеличиваются с увеличением глубины заделки оболочки.

  • 7.

    Эффективность оболочки заметно возрастает при испытаниях, проведенных с опорой-оболочкой на армированном грунтовом основании, по сравнению с опорой-оболочкой без усиления.

  • 8.

    Наличие армированного слоя под носком обечайки существенно изменяет нарушение несущей способности.Клин поверхности разрыва для оболочкового фундамента с армирующим слоем глубже, чем у плоского и оболочкового без армирования.

  • 9.

    Анализ методом конечных элементов был подтвержден результатами испытаний модели и идентифицировал закономерности отказа для основания оболочки с усилением и без него.

  • 10.

    Рекомендуется для будущей работы, чтобы обеспечить результаты по крупномасштабному размеру фундамента в полевых условиях, чтобы сделать общие и всеобъемлющие выводы на основе этой рукописи.

Конфликт интересов

Автор заявляет об отсутствии конфликта интересов.

Соблюдение этических требований

Эта статья не содержит исследований с участием людей или животных.

Сноски

Экспертная оценка под ответственностью Каирского университета.

Литература

1. Курьян Н.П. Экономичность гиперболических параболоидных фундаментов-оболочек. Геотех Инж. 1977; 8: 53–59. [Google Академия]

2.Фарид А., Давуд Р.Х. Цилиндрические оболочки на упругом основании. Всемирный конгресс, оболочки и пространственные конструкции. Мадрид, Испания; 1979, 1(3). п. 33–46.

3. Паливал Д.Н., Рай Р.Н. Неглубокая сферическая оболочка на фундаменте Пастернака, подвергнутая воздействию повышенной температуры. J Тонкостенная конструкция. 1986; 5 (1): 343–349. [Google Академия]4. Паливал Д.Н., Синха С.Н. Статическое и динамическое поведение пологих сферических оболочек на основании Винклера. J Тонкостенная конструкция. 1986;4(2):411–422. [Google Академия]5. Мелерски Э. Тонкостенный фундамент, опирающийся на стохастический грунт.J Struct Eng ASCE. 1988;114(8):2692–2709. [Google Scholar]

6. Абдель-Рахман М. Геотехнические характеристики фундаментов-оболочек. Кандидатская диссертация. Департамент гражданского строительства, Университет Конкордия, Монреаль, Канада; 1996.

7. Абдель-Рахман М., Ханна А.М. Предельная несущая способность треугольных фундаментов-оболочек на песке. J Geotech Eng ASCE. 1990;116(2):851–1863. [Google Академия]8. Махарадж Д.К. Конечно-элементный анализ фундамента с конической оболочкой. Electron J Geotech Eng – EJGE. 1990; 348: 500–516. [Google Академия]9.Хуат Б., Мохамед А. Исследование методом конечных элементов с использованием кода КЭ Plaxis геотехнического поведения фундамента-оболочки. J Компьютерные науки. 2006;2(1):104–108. [Google Академия] 10. Кентаро Ю., Андриа В., Мизуки Х. Несущая способность и механизм разрушения различных типов фундаментов на песке. J Почва найдена. 2009;49(4):305–314. [Google Академия] 11. Лата Г.М., Сомванши А. Несущая способность квадратных фундаментов на песке, армированном геосинтетикой. Геотекст 2009;27(2):81–294. [Google Академия] 12. Патра К., Дас Б., Аталар С. Несущая способность закладного ленточного фундамента на песке, армированном георешеткой. Геомембрана J Geotex. 2010;23(1):454–462. [Google Академия] 13. Шалиграм П.С. Поведение треугольного ленточного фундамента-оболочки на геоармированном слоистом песке. Int J Adv Eng Tech IHEAT. 2011;2(1):192–196. [Google Scholar]

14. Йоскими Ю., Тохано И. Статистическая значимость относительной плотности. Оценка относительной плотности и ее роль в геотехнических проектах с использованием несвязных грунтов: ASTM STP523-EB.7744-1, Лос-Анджелес; 25–30 июня 1972 г.п. 74–84.

15. Андровес КЗ. Изменение поведения почвы включениями. Конференция по землеустройству, Париж; 1978. с. 234–45.

16. Абдель-Баки С., Раймонд Г.П. Улучшение несущей способности основания за счет однослойного армирования, В: Материалы конференции по геосинтетике в Ванкувере; 1994. с. 356–67.

17. Абу-Фарсах М., Чен К., Шарма Р. Экспериментальная оценка поведения фундаментов на геосинтетически армированном песке. Почва найдена. 2013;53(2):335–348.[Google Академия] 18. Ханна А., Абдель-Рахман М. Экспериментальное исследование фундаментов-оболочек на сухом песке. Cand Geotech J. 1998; 35:847–857. [Google Академия] 19. Яхмамото К., Кусуда К. Механизмы разрушения и несущая способность армированного фундамента. Геотекс геомембрана. 2001;19(3):127–162. [Google Академия] 20. Михаловски Р.Л., Ши Л. Модели деформации армированного песка фундамента при разрушении. J Geotech Geonviron Eng. 2003;129(3):439–449. [Google Scholar]

21. Брингкгрев Р.Б., Вермеер П.А. Код конечных элементов Plaxis для анализа почвы и горных пород.Версия 7 Plaxis B.V., Нидерланды; 1998.

22. Кусакабе О. Основы. В: Тейлор Р.Н., редактор. Геотехническая центрифужная технология. Блэки академический и профессиональный; Лондон: 1995. Глава 6. [Google Scholar]23. Брансби П.Л., Смит И.А.А. Боковое трение в модельных экспериментах с подпорной стенкой. J Geotech Eng, ASCE. 1975; GT7: 615–632. [Google Scholar]

24. Абдель-Баки С., Рэймонд Г.П. Армирование грунта для мелкозаглубленного фундамента. В: Материалы 2-й инженерно-геологической конференции, Каир; 1993.п. 488–99.

25. Раймонд Г.П. Армированный гранулированный грунт для улучшения грунта, поддерживающего гусеницу. Специальное издание ASCE Geotech. 1992;30(2):1104–1115. [Google Академия] 26. ДеМерчант М., Валсангкар А., Шривер А. Испытания плитой под нагрузкой на легком заполнителе из расширенного сланца, армированного георешеткой. Геотекс геомембрана. 2002;20(3):173–190. Дата онлайн-публикации: 1 июня 2002 г. [Google Академия] 27. Чен К., Абу-Фарсах М. Численный анализ для изучения влияния масштаба мелкозаглубленного фундамента на армированные грунты. Гео-Границы.2011: 595–604. [Google ученый] .

LEAVE A REPLY

Ваш адрес email не будет опубликован.