Мелкозаглубленный фундамент: Мелкозаглубленный ленточный фундамент — расчёт и устройство

Ленточный мелкозаглубленный фундамент на глинистых грунтах

Без укладки фундамента, который служит основой строения, принимая на себя весь его вес, не обходится практически ни одно строительство. Вид фундамента зависит не только от материалов и характеристик возводимого сооружения, но и от типа почвы и грунта, на котором он строится. Одним из наиболее сложных вариантов грунта являются глинистые почвы.

Вид фундамента зависит от типа почвы и грунта, на котором происходят строительные работы. Глинистая почва является наиболее сложным вариантом грунта для возведения на нем сооружения.

Мелкозаглубленныи ленточныи фундамент на глине или суглинке позволит уменьшить стоимость строительства и трудозатраты, ускорить сам процесс возведения дома.

Для частного строительства это один из самых распространенных видов фундаментов. При грамотном подходе дом на таком основании прослужит не меньше, чем дом на заглубленном фундаменте.

Причины деформаций фундамента здания и их предотвращение

Схема мелкозаглубленного ленточного фундамента на глине.

Глины, состоящие из очень мелких частиц, могут накапливать в своем составе влагу и размываться грунтовыми водами. Вследствие этого глинистые грунты являются просадочными, пластичными и сильнопучинистыми. Пучинистыми с более низкой несущей способностью, чем глины, являются и суглинки — пески с примесью глины.

Тем, кто собирается укладывать фундамент своими руками на таких грунтах, следует иметь представление о наиболее часто встречающихся причинах повреждений оснований построек:

• просадка основания — постепенное погружение в почву. При малоэтажной застройке встречается достаточно редко. К тому же опорная площадь ленточного фундамента, как правило, заметно превышает расчетную площадь;
• выпучивание в случае заложения основания выше линии промерзания почвы может проявить себя в пучинистых грунтах, содержащих суглинки или влагонасыщенные глины. При промерзании они увеличиваются в объеме. Воздействуя на основание снизу вверх, их давление может превышать вес самого здания. При промерзании почвы на глубину прядка одного метра это воздействие может вызывать смещение до 15 см;
• боковые воздействия, которые не исчезают, даже если подошва основания расположена ниже, чем глубина промерзания грунта. Они способны оторвать верх фундамента от его низа или даже вытащить его вместе с замерзшей почвой. Отсюда следует, что мнение о том, что чем глубже основание фундамента, тем лучше, является ошибочным;
• боковой сдвиг.

Предотвратить повреждения фундамента можно следующими способами:

Рисунок 1 — Варианты возведения ленточного основания: 1 — Монолитный, 2 — Сборно-монолитный, 3 — Сборный из железобетонных блоков, соединенных верхним и нижним арматурным поясом, 4 — Сборный из железобетонных блоков, соединенных верхним арматурным поясом.

• внутри тела фундамента по всему его объему следует закладывать арматурный металлокаркас, который жестко связывает его верхнюю и нижнюю части;
• подошва основания должна быть шире, чем его верхняя частью, а стенки тщательно выровнены. Боковые поверхности желательно покрыть скользящим слоем — пленкой из полиэтилена или машинным маслом. Это заметно уменьшит боковое воздействие грунта на фундамент;
• действие боковых сил пучения грунта можно ослабить, применяя фундамент мелкого заглубления, поскольку в этом случае уменьшается его боковая поверхность.
• боковой сдвиг может возникнуть при возведении здания на крутом склоне. В этих условиях надежнее жестко связанные арматурой в продольном и поперечном направлении ленточные основания;
• глубину, на которую способен промерзать грунт, можно уменьшить, утепляя слой почвы вокруг фундамента пенопластом, керамзитом или шлаком.

Вернуться к оглавлению

Мелкозаглубленный ленточный фундамент на глинистых грунтах

Как уже было показано, для легких зданий (загородных или дачных домов) на глине лучше всего подходит ленточный фундамент, заглубленный на небольшую величину. Связанный в жесткую единую конструкцию, он перераспределяет отдельные деформации грунта по всей своей длине.

По устройству ленточныи фундамент значительно проще свайного или плитного, но обойдется дороже, поскольку недешев основной его материал — железобетон. Существует несколько вариантов возведения ленточного основания, заглубленного на малую глубину (см. рис. 1):

Рисунок 2 — Схема закладки ленточного мелкозаглубленного фундамента на глине.

1. Монолитный, содержащий два арматурных пояса.
2. Сборно-монолитный с выпусками из арматуры.
3. Сборный из железобетонных блоков, соединенных верхним и нижним арматурным поясом.
4. Сборный из железобетонных блоков, соединенных верхним арматурным поясом.

Самым надежным вариантом является первый, подразумевающий возведение монолитной железобетонной ленты прямо на участке. Следует иметь в виду, что наземные конструкции дома на ленточном основании должны иметь достаточную прочность на изгиб.

Вернуться к оглавлению

Особенности технологии укладки фундаментов на глине

Заглубляемые на мелкую глубину фундаменты чаще всего укладывают своими руками. При этом главное — не ошибиться в приблизительных расчетах, учитывая в первую очередь степень пучения и несущую способность грунта. На основании этих расчетов выбираются габариты фундамента и толщина подушки из песка, щебня, гравия или шлака.

http://moidomkarkas.ru/youtu.be/8Y4NKX_xz8k

Рекомендуемая глубина закладки ленточного мелкозаглубленного фундамента на глине в условиях нашей страны от 50 до 100 см. Ориентировочные размеры такого фундамента показаны на рис. 2. Надземная часть основания не должна быть больше подземной его части, но может быть меньше ее. Самый распространенный вариант — глубина залегания и высота фундамента над землей 40-50 см.

При устройстве основания сначала копается траншея. На ее дно укладывается и тщательно трамбуется подушка из выбранного защитного материала. Затем ставится опалубка для монолитного или распорки для сборного фундамента, после чего заливается смесь для монолитного или устанавливаются блоки для сборного фундамента. Монолитный ленточный фундамент следует укрепить армировочной металлической сеткой.

Перед утеплением основание следует гидроизолировать. В качестве утеплителя чаще всего используются плиты из пенопласта. Они легки, дешевы, прекрасно удерживают в себе воздух, не позволяя фундаменту промерзать в самые сильные морозы. Другие теплоизоляционные материалы чаще всего обходятся дороже.

http://moidomkarkas.ru/youtu.be/SJMw7hgZy0s

Хотя мелкозаглубленный фундамент на глине — не такое дешевое сооружение, самым важным является то, что при качественной работе здание, установленное на нем, сможет прослужить долгие десятилетия.

Утепленный мелкозаглубленный ленточный фундамент

Основание частного дома должно быть надежным, долговечным и по возможности экономичным. Всем этим требованиям отвечает мелкозаглубленный ленточный фундамент. В этой статье мы расскажем о его утепленной разновидности — МФУП

При устройстве обычного мелкозаглубленного фундамента под лентой устраивают песчаную подушку. Она работает как амортизатор и защищает подошву от промерзания. Если же фундамент еще и утеплен пенополистиролом, толщину засыпки можно свести к минимуму, не боясь морозного пучения.

Еще одним плюсом МФУП (мелкозаглубленный фундамент с утепленной плитой) является особая форма ленты. Она имеет переменное сечение и в разрезе напоминает перевернутую букву «Т». При такой конструкции основание становится куда более легким, чем в случае с обычным мелкозаглубленным фундаментом, но устойчивость к подвижкам грунта сохраняется в полной мере.

И наконец, третье преимущество – наличие утепленных отмостки и плиты пола, которые позволяют заметно снизить теплопотери.

На мелкозаглубленном утепленном фундаменте можно строить не только легкие деревянные и каркасные дома, но и каменные, высотой до трех этажей

Схема мелкозаглубленного фундамента

Рассмотрим технологию заложения МФУП. Прежде всего, нужно снять верхний слой грунта и вырыть траншею глубиной 450 мм и шириной 1 м. Далее на дно следует засыпать 100–150 мм песка и тщательно утрамбовать его. Затем — смонтировать опалубку, связать арматурный каркас и залить бетоном.

Геометрические параметры ленты таковы: ширина нижней части 600 мм, высота — 150–300 мм (определяется расчетом). Ширина верхней части — 300 мм. Над землей основание возвышается на 500 мм.

Следующий этап работ — утепление. Снаружи производят засыпку песком (с обязательной трамбовкой), чтобы выровнять основание. Укладывают под отмостку экструдированный пенополистирол (плиты толщиной 70–100 мм). При этом нужно образовать небольшой уклон отвода воды. Утепляют и внешнюю сторону ленты фундамента.

С внутренней стороны МФУП делают обратную засыпку пазух тем грунтом, который был вынут при рытье траншеи, и тщательно утрамбовывают. Поверхность ячеек, образованных лентами фундамента, выравнивают песком, кладут по всей площади утеплитель, поверх него армируют плиту толщиной 100–120 мм, и наконец, заливают бетоном. В итоге получается монолитная жесткая конструкция.

И вертикальные, и горизонтальные поверхности мелкозаглубленного ленточного фундамента необходимо утеплять полностью, без пропусков и зазоров

МФУП — энергоэффективный тип фундамента. Его преимущества очевидны: во-первых, такая конструкция совместно с плитой пола заставляет всю ленту работать как единое целое и участвовать в силовой схеме фундамента. Во-вторых, получается уже утепленный монолитный пол. Тем, кто стремится снизить затраты на отопление здания в холодный период года, стоит обратить на МФУП внимание.

В идеале строительные работы нужно проводить в теплое время года. Но на практике так получается не всегда. Если не удалось возвести стены до холодов и стройку приходится заморозить, готовый фундамент ни в коем случае нельзя предоставлять самому себе. Без нагрузки он не сможет противостоять пучению грунта. Чтобы основание дома пережило зиму, его нужно защитить. Для этого периметр застройки (фундамент и 1 м грунта вокруг него) застилают двумя слоями водонепроницаемой полимерной пленки. Конструкцию засыпают утеплителем, например, керамзитом или соломой. И наконец, укладывают сверху фанерные щиты, чтобы защитить фундамент от осадков.

Неглубокий фундамент I Типы I Зачем использовать I Когда использовать все типы

Типы мелкозаглубленных фундаментов I Когда использовать I Где использовать?

АКЦИИ

Фундамент – это часть конструкции, передающая нагрузку от надстройки на грунт. Фундамент является связующим звеном между конструкцией и основанием. Фундамент мелкого заложения строится ниже уровня земли, чтобы повысить боковую устойчивость конструкции.

Весь вес конструкции ложится на грунт и его свойства. В фондах важна одна вещь, то есть SBC. Несущая способность почвы C Емкость (SBC) определяется как количество веса на единицу веса, которое может выдержать почва. Несущая способность почвы зависит от глубины залегания почвы. Чем выше глубина, тем больше будет SBC.

Как поезду нужна железная дорога, транспортным средствам нужна дорога, овцам нужна вода, чтобы ходить, так и зданию нужен фундамент.

В зависимости от надстроек используются разные фундаменты. Фундамент обеспечивает распределение нагрузки по грунту под зданием.

• Обеспечивает устойчивость надстройки .
• Предотвращает заселение строения.
• Дает утешение людям.
• Обеспечивает распределение нагрузки надстройки на грунт.

• Распределение нагрузки на фундамент.
• Увеличение боковой устойчивости .
• Сохраните земляной материал.
• Устойчивость конструкции.
• Уменьшает дифференциальную осадку.
• Предотвращение скольжения и опрокидывания.

Фундамент мелкозаглубленный определяется как глубина фундамента на меньше чем ширина фундамента называется мелкозаглубленным фундаментом. Выбор типа фундамента зависит от несущей способности грунта.

• Isolated footing
• Stepped footing
• Sloped  footing
• Eccentric or Shoe footing
• Combined footing
• Raft or Mat foundation
• Strap footing
• Strip foundation

Есть три параметра, которые определяют, для какого фундамента подходит.

• Нагрузка от надстройки.
• Сейф Несущая способность грунта (СПК).
• Местоположение/Граница собственности/Смежное строение.

Мы проектируем мелкозаглубленный фундамент по двум критериям;

• Критерии разрушения при сдвиге: Фундамент должен быть защищен от разрушения при сдвиге.
• Критерии осадки: Осадка фундамента должна быть в допустимых пределах.

Если нагрузка от надстройки мала или высока, но грунт имеет достаточную несущую способность на небольшой глубине, предпочтительнее мелкозаглубленный фундамент.

 Сейчас я объясню различные типы мелкозаглубленных фундаментов, а также расскажу об их преимуществах и недостатках, о том, когда и где использовать.

Изолированный фундамент

Фундамент, предусмотренный под отдельной колонной, называется изолированным фундаментом.

• Прямоугольная, квадратная.

• Используется, когда безопасная несущая способность очень высока.
• Низкая нагрузка от надстройки.
• Обычно находится в пределах границы собственности.

• Самый экономичный из-за размещения арматуры.
• Простота сборки.
• Не требуется высококвалифицированная рабочая сила.

Ступенчатое основание

Основание, в котором основания укладываются друг на друга в виде ступеней. Этот тип фундамента в настоящее время не строится.

• Прямоугольная, квадратная.

• Этот тип фундамента используется, когда допустимая несущая способность высока, но нагрузка от колонны в фундаменте больше. Таким образом, существует вероятность отказа штамповки, поэтому для предотвращения разрушения изолированного фундамента мы предусмотрели ступеньки.

Фундамент на уклоне

Фундамент на уклоне – это один из видов мелкозаглубленного фундамента, представляющий собой сочетание прямоугольной и трапециевидной формы. Наклон трапеции 45 градусов со всех сторон. За счет уклона в 45 градусов уменьшается количество бетона и арматуры.

• Трапециевидная.

• Если допустимая несущая способность грунта больше, но приходящаяся нагрузка больше. Если нагрузка больше, то есть вероятность того, что пробивка не удастся, поэтому в этой ситуации важную роль играет наклонное основание.
• Эта форма фундамента более эффективна, поскольку нагрузка на колонну также отклоняется под углом 45 градусов, когда достигает фундамента, что обеспечивает правильную передачу нагрузки.

Эксцентриковый или башмаковый фундамент

Фундамент, стоящий только с одной стороны от центральной линии колонны, называется эксцентриковым фундаментом. Он построен на границе участка и наполовину вырезан из первоначального фундамента.

• Наполовину вырезанная прямоугольная, трапециевидная и ступенчатая.

Когда устанавливать эксцентриковый фундамент?

• Если позиция колонны расположена на границе участка и нет дополнительной площади для фундамента, то в этой ситуации мы обеспечиваем цоколь, проекция которого находится в пределах существующей границы участка.

Комбинированный фундамент

Фундамент, предусмотренный под двумя колоннами, называется комбинированным фундаментом.

• Прямоугольное и трапециевидное основание.

• ЕСЛИ колонны расположены рядом друг с другом, существует вероятность перекрытия фундаментов.
• ЕСЛИ любая часть колонны находится на границе участка, то основание в направлении не может быть расширено, поэтому, чтобы сделать основание устойчивым к опрокидыванию, мы объединяем основание с ближним основанием.
• Надежная несущая способность грунта намного меньше, чем площадь, необходимая для индивидуального фундамента, поэтому в этой ситуации существует вероятность перекрытия фундаментов.

 Когда следует предусматривать прямоугольный комбинированный фундамент?

• Фундамент комбинированный прямоугольный предусмотрен, если ширина одного фундамента ограничена и безопасная несущая способность меньше, чем потребовалось расширение площади одной стороны фундамента.

Трапециевидный фундамент применяется, когда нагрузка на одну колонну превышает нагрузку на другие колонны. ЕСЛИ проекция обоих фундаментов за поверхность колонны ограничена.

Фундамент, предусмотренный под более чем одной колонной, называется плотным фундаментом. Это толстая бетонная плита, упирающаяся в землю. Он поддерживает колонны, сдвиговые стены и передает нагрузку от надстройки на грунт. В матовом основании ноги человека не могут перекрываться друг с другом, потому что площадь основания больше. Когда в ряду предусмотрено более одной колонны, как, например, комбинированный фундамент, такие типы фундамента называются стропильными.

• Прямоугольная, квадратная, неправильной формы.

• Если Безопасная несущая способность грунта менее 100 кН/м2 (только предположение).
• Нагрузка от надстройки очень велика.
• ЕСЛИ площадь изолированного фундамента на 60 процентов больше, чем площадь, занимаемая зданием, тогда мы выбираем плитный фундамент.
• Если мы обеспечиваем стену сдвига для лифта или для воды, то необходим плотный фундамент.

Если два фундамента объединены с железобетонной балкой, это называется ленточным фундаментом, а сама балка называется ленточной балкой. Ленточная балка соединяет обе опоры таким образом, что действует как единое целое.

• Прямоугольная, трапециевидная.

• Функция ремня заключается в передаче момента, вызванного эксцентриситетом, на внутреннее основание колонны, что помогает противостоять опрокидыванию основания.

• Если положение колонны находится на линии участка, то основание колонны проецируется только с одной стороны от осевой линии колонны. В результате нагрузка, поступающая от надстройки, эксцентрично нагружается осью, что вызывает опрокидывание на эксцентричное основание, чтобы ограничить опрокидывание; соединяем балку с другой опорой.
• Можно использовать ленточный фундамент вместо комбинированного, если расстояние между колоннами большое и не требуется большая площадь фундамента.

Фундамент, который поддерживает несущую стену или стену жесткости, известен как ленточный фундамент. Ленточный фундамент также известен как настенный. Длина ленточного фундамента больше ширины фундамента.

Ширина фундамента не менее чем в два раза превышает ширину несущей стены. Ширина ленточного фундамента зависит от несущей способности грунта.

АКЦИИ

испытаний на вибростенде на мелководье на сжиженных грунтах, поддерживаемых винтовыми сваями, отчет PEER 2021-07

Перейти к основному содержанию

Вы здесь

• Главная
• Испытания вибростенда на мелководье на сжиженных грунтах, поддерживаемых винтовыми сваями, отчет PEER 2021-07

Abstract: 

Обширные повреждения зданий и инфраструктуры, наблюдаемые во время прошлых землетрясений в результате разжижения неглубоких насыщенных почвенных отложений под сооружениями, продемонстрировали необходимость дальнейших исследований в области эффектов движения грунта, вызванных разжижением. В этом исследовании рассматривается использование винтовых свай в качестве контрмеры для уменьшения осадки фундамента, вызванной разжижением, и исследуются их сейсмические характеристики в разжижаемых грунтах. Две крупномасштабные серии испытаний вибростенда, одна без каких-либо смягчающих мер и одна с использованием винтовых свай, были проведены с использованием вибростенда Калифорнийского университета в Сан-Диего. Во время каждой серии испытаний модели грунта и надстройки подвергались тщательной обработке и последовательному встряхиванию в двух последовательностях. Модель грунта включала неглубокий разжижаемый слой, предназначенный для воспроизведения условий подповерхностного грунта, наблюдавшихся во время прошлых землетрясений в Новой Зеландии, Японии и Турции.

Механизмы осадки фундамента, вызванные разжижением, в целом подразделяются на следующие категории: (1) вызванные сдвигом, (2) вызванные объемом и (3) вызванные выбросами. В первой серии испытаний (далее именуемой «Базовый тест») все эти три компонента были воспроизведены реалистично, в то время как во второй серии испытаний (далее именуемой «Испытание спиральной сваи») объемные механизмы и механизмы, вызванные выбросами, были в основном смягчены. приводит к значительному уменьшению осадки фундамента.

Результаты первой серии испытаний (т. е. базового испытания) показали, что скорость потока из-за переходного гидравлического градиента показывает восходящий поток в рыхлом слое, что объясняет наблюдаемый выброс песка. В ходе этой серии испытаний на вибростенде средняя общая осадка фундамента составила 28 см и 42,7 см во время двух циклов встряхивания. Измеренная осадка фундамента сравнивалась с оценочной осадкой фундамента, полученной с помощью упрощенных процедур Лю и Добри [1997] и Брея и Маседо [2017]. Наблюдаемые осадки фундамента в целом превышали расчетные значения. Во второй крупномасштабной серии испытаний использовалась такая же испытательная установка, что и в первой серии испытаний, за исключением группы из четырех винтовых свай, прикрепленных к неглубокому фундаменту для смягчения осадок, вызванных разжижением. В этой серии испытаний наблюдалось снижение образования избыточного давления поровой воды вокруг группы винтовых свай, что в основном связано с увеличением относительной плотности вокруг их зоны влияния в результате установки.

Этот проект вибростенда является первым экспериментальным исследованием, в котором воспроизведены все ключевые механизмы, упомянутые выше, включая эффекты выброса наносов, которые не были учтены в предыдущих экспериментальных исследованиях.

Кроме того, эта серия крупномасштабных испытаний на вибростенде обеспечивает уникальный эталон для калибровки численных моделей и упрощенных процедур для надежной оценки осадки зданий, вызванной разжижением. Хотя в этом исследовании винтовые сваи были представлены как надежная и высокоэффективная мера для смягчения наклона и осадки фундамента, вызванного разжижением, правильный дизайн и применение винтовых свай в сейсмических районах все еще требуют тщательного изучения из-за возможной усиленной реакции надстройки.