Строительство монолитного ленточного фундамента: устройство, чертежи, расчет и пошаговая инструкция строительства с фото и видео
Строительство монолитного фундамента в Москве и области от компании «КорсГрупп»
БЕСПЛАТНЫЙ ВЫЕЗД СПЕЦИАЛИСТАБесплатно приедем к вам для замера!БЕСПЛАТНО РАССЧИТАЕМ СМЕТУБесплатно составим и предоставим смету!ПРИЯТНЫЙ ПОДАРОКПри заключении договора подарим проект!Монолитный фундамент — это железобетонное изделие которое обеспечивает устойчивость и долговечность сооружения, возведенного на песчаных и глинистых почвах, а также участках с высоким уровнем грунтовых вод. Данный тип фундамента прост в изготовление и не требует специальной механизации.
- легкие конструкции. Бани, беседки, гаражи, хозяйственные постройки;
- малоэтажное строительство.
- Частные дома, дачи, коттеджи;
- дома средней этажности, складские и производственные помещения;
- массивные сооружения.
Преимущество монолитного фундамента под ключ в строительстве
- высокая прочность. Благодаря монолитности и отсутствию стыков, материал лишен слабых мест. Способность выдерживать значительные нагрузки предоставляет возможность возводить тяжелые сооружения без угрозы их разрушения;
- долговечность. Монолитный фундамент под ключ прослужит минимум 50 лет. Использование материалов с избыточной прочностью продлевает этот срок в несколько раз;
- равномерное распределение нагрузки на грунт. Благодаря армирующей сетке, равномерно распределяет нагрузки и продлевает срок эксплуатации сооружения;
- устойчивость при почвенных сдвигах. Соблюдение технологий облегчает формирование основания, способного выдержать подвижки в грунте.
- простота изготовления. При наличии высокой квалификации, специального об оборудования и правильно подготовленных материалов, производство железобетонного фундамента осуществляется максимально легко;
- высокая скорость строительства. Изготовление основания требует минимальных временных затрат на подготовительные работы.
Недостатки монолитного фундамента
- отсутствие возможности устроить погреб и другие подземные помещения;
- необходимость тщательного расчета коммуникаций. Их рекомендуется предусмотреть на этапе проектирования, так как работа с затвердевшим бетоном требует значительных временных затрат;
- Цена на монолитный фундамент остается высокой. Это обусловлено необходимостью использовать большое количество арматуры и бетона для формирования плиты требуемой толщины.
ОСТАВЬТЕ ЗАЯВКУ НА РАСЧЕТ СМЕТЫ ПРЯМО СЕЙЧАС
Наши специалисты свяжутся с Вами в течении пяти минут, или позвоните +7 (965) 245-23-29
Этапы строительства монолитного фундамента
- Мы организуем котлован, площадь которого превысит параметры будущего сооружения. По окончании данной процедуры устраивается песчаная подушка. Для лучшей устойчивости ее проливают тонким слоем тощего бетона (М-100, М-150).
- Исходя из выбранной технологии, укладывается слой гидроизоляции. Это обеспечит защиту торцов от воздействия влаги. После этого монтируется опалубка и формируется армирование.
- Последний этап работ – заливка бетона. Этот процесс должен быть непрерывным. Лучшее решение данной задачи – покупка готового бетона на специальном заводе. Это обеспечит стабильный состав смеси, и предоставит возможность заказать достаточное количество данного материала.
- После заливки материал утрамбовывают при помощи вибрационного оборудования. Результатом проделанных работ станет монолитный фундамент, лишенный пустот благодаря равномерному распределению бетона. На данном этапе устройство основания завершается.
Монолитный фундамента от компании «КорсГрупп»
!! Монолитный фундамент от «КорсГрупп» это качественное основание, соответствующее действующим строительным нормам. В нашей компании работают компетентные специалисты. Они проведут расчеты, составят точную смету и оперативно выполнят строительные работы.
Выполненные работы:
Устройство и строительство монолитного ленточного и столбчатого фундамента своими руками
Монолитный фундамент является, наверное, самым распространенным основанием при строительстве зданий. Обусловлено это тем, что характеристики цельного изделия по определению лучше, чем, если изготавливается сборная конструкция. Кроме того, для изготовления монолитного фундамента используется самый недорогой материал в строительстве, а именно бетон.
Пример готового монолитного фундамента из бетонаЕще одним достоинством такого типа фундамента является то, что его можно применять при строительстве как небольших сооружений, так и высотных зданий. Единственным отличием в изготовлении оснований для столь различных по габаритам строений будет использование бетона разных марок и количество заложенной арматуры. А вот технология выполнения практически одна и та же.
Вернуться к оглавлениюСодержание материала
- 1 Какими бывают монолитные фундаменты
- 2 Монолитный столбчатый фундамент
- 2.1 Выполнение столбов
- 3 Столбчато-ленточный фундамент
- 4 Ленточный фундамент
- 5 Столбчатый фундамент с ростверком
- 6 Монолитная плита
- 7 Изготовление заглубленной монолитной плиты
- 7. 1 Подготовка котлована
- 7.2 Укладка арматуры и заливка бетоном
- 8 Мелко заглубленный монолитный фундамент
Какими бывают монолитные фундаменты
Главное отличие таких оснований в способе их изготовления. Они могут выполняться как с использованием арматуры, так и без нее. Материал арматуры может быть классическим металлом, а можно обратиться к современным технологиям и использовать инновационный стеклопластик. Этот материал обладает более высокими прочностными характеристиками, кроме того, он более удобен в монтаже, а при его использовании остается гораздо меньше отходов.
Процесс изготовления монолитного фундаментаЕще одно отличие выполнения монолитных оснований в том, что нередко в процессе приготовления бетона в него добавляют изрядное количество камней, а это существенно удешевляет сам фундамент. Если процентное соотношение добавки было рассчитано правильно, то на качестве изготовленного основания такой подход никак не сказывается.
Кроме того, существуют два основных вида исполнения фундамента: монолитный столбчатый, ленточный фундамент и плита.
Эти разновидности, в свою очередь, могут объединяться или подразделяться на свои типы.
Вернуться к оглавлениюМонолитный столбчатый фундамент
Монолитные столбы очень часто используются для строительства деревянных дачных построек из каркасов или щитов. Для небольших строений, как правило, устанавливают опоры по углам, в некоторых случаях добавляют посередине стены или в местах, испытывающих повышенную нагрузку.
заливка столбиков монолитно-столбчатого фундаментаДома на столбчатом фундаменте отлично себя чувствуют на заболоченных, торфяных, песочных и прочих сложных грунтах.
Нередко такие фундаменты используют в случаях, когда риск затопления очень высок.
Главный плюс такого вида монолитного фундамента его невысокая цена.
Выполнение столбов
Пожалуй, самый сложный этап – это изготовление опор. Для облегчения работы лучше воспользоваться специальным буром, хотя вполне возможно выполнить эту работу вручную. Правда, времени на это уйдет довольно много.
Ямы под опоры выполняются с расширением внизу, для получения хорошей устойчивости каждого столба в отдельности и всей конструкции в целом.
- Диаметр скважины делают, как правило, 24 см, при этом глубина отверстия должна быть на 20-25 см ниже, чем промерзающий слой грунта. На дно каждого отверстия засыпают подушку из крупного песка или мелкого щебня, а узкую часть скважины гидроизолируют рубероидом.
Схема устройства монолитно-столбчатого фундамента
- В скважину строго вертикально вставляется асбестоцементная или металлическая труба, которую фиксируют при помощи грунта. Это будет несъемная опалубка для изготовления монолитного столба. В отверстие заливают бетонный раствор примерно на треть, после чего трубу чуть поднимают, давая цементу растечься по расширенной части. Залитый бетон оставляют застывать до отвердевания на день — два.
- В скважину закладывается арматура и заливается бетонным раствором с расчета, чтобы до края оставалось порядка 10-15 см. При этом в сечении столба армирование может выглядеть как круг или квадрат в зависимости от нагрузки. Сама армированная конструкция изготавливается при помощи точечной сварки или связывается проволокой.
- При заливке раствор трамбуется железным прутком.
- Вся конструкция оставляется на 2-3 дня для полного просыхания, если дело происходит в теплую сухую погоду этого времени вполне достаточно.
Все столбы должны быть одинаковой высоты, а поверх них монтируются стальные анкеры для крепления стен или колонн.
В случае если на столбы планируется устанавливать вспомогательный элемент типа ленты или ростверка, при армировании концы арматуры выводят на высоту будущего дополнительного компонента.
Вернуться к оглавлениюСтолбчато-ленточный фундамент
Этот вид основания применяется на мерзлых, водонасыщенных почвах и имеет хорошую устойчивость на склонах. В основном используется для небольших относительно легких зданий, такие как коттеджи в один-два этажа, бани, веранды и прочие подобные постройки. Также нередко столбчато-ленточный фундамент применяется как основание при установке тяжелых заборов.
Смысл такого фундамента в том, что сначала заглубляются столбы на уровень, располагающийся ниже глубины промерзания, поверху выполняется обычная лента, фиксирующая опоры.
Схема устройства столбчато-ленточного фундаментаПрежде чем начать работы необходимо выполнить проект фундамента на основании эскиза самого здания, а также рассчитать нагрузки, которые на него могут оказываться. В процессе эксплуатации на фундамент воздействует не только вес дома, но и ветер, снег и другие погодные условия.
По расчетам создается схема расположения опор, определяется их количество, материал изготовления, глубину заложения и другие факторы.
Опоры изготавливаются аналогично монолитным столбам, а уже поверх заливается ленточный фундамент.
Вернуться к оглавлениюЛенточный фундамент
Прежде чем начать изготовление этого элемента, выполняют разметку по схеме на площадке застройки. Для этого обычно используют разметочный шнур и деревянные колышки или П-образные решетки.
Шнур протягивается не только по периметру основания, но и по диагонали, это позволяет выверить прямоугольность конструкции.
- После выполнения разметки вырывается траншея под ленту. Если грунт мягкий можно обойтись обычной лопатой, для почвы с каменистыми вкраплениями или скальными породами потребуется отбойный молоток. При возможности лучше воспользоваться экскаватором с узким ковшом.
- Опалубку выполняют из деревянных щитов, которые изготавливаются из досок или древесно-стружечной плиты. Для придания прочности противоположные щиты скрепляют между собой брусками и подпирают подкосами. Последние еще и обеспечивают вертикальность стенок опалубки.
- Заливку можно выполнить одномоментно, если в наличии есть бетономешалка или послойно, при замешивании раствора вручную. В первом случае армирование выполняют сразу, для этого арматура крепится к опалубке и заливается раствор с параллельной трамбовкой.
Подготовка опалубки для ленточного фундамента
- При послойной заливке вначале заливается слой бетона на треть высоты опалубки, и дожидаются схватывания. После чего укладывается арматура, и заливаются последующие слои раствора.
- По углам ленточного фундамента арматура укладывается особым способом, прутья загибают и располагают внахлест.
- Трамбовка выполняется при помощи виброплощадки или других подобных устройств.
Для полного затвердевания бетонному фундаменту потребуется порядка нескольких недель, в течение которых поверхность основания необходимо периодически смачивать водой и закрывать полиэтиленом или другим материалом.
Вернуться к оглавлениюСтолбчатый фундамент с ростверком
Не всегда возможно выполнение мелко заглубленного ленточного фундамента для фиксации опор, а иногда это просто очень дорого. Тогда применяют другой способ выполнений похожего основания, роль ленты исполняет ростверк.
Чертеж устройства ростверкаПо сути, это тот же ленточный фундамент, но пущенный поверху столбов и располагающийся в основном на и над землей. В редких случаях он может быть и заглубленным. При этом основная его функция не нести нагрузку, а соединять опоры в единую систему.
Поэтому используется монолитный фундамент с ростверком, как правило, для домов и коттеджей, которые нуждаются в утеплении (при изготовлении ростверк можно теплоизолировать) или так же, как и в случае со столбчатым основанием в местах, где часто происходит затопление.
схема опалубки для ростверкаОпалубка для ростверка в случае заглубленного и наземного варианта изготавливается аналогично, как и для обычного ленточного фундамента. При надземном варианте требуется усиление конструкции опалубки. Заливка и армирование проводятся по общим правилам.
Вернуться к оглавлениюМонолитная плита
В основном используется на пучинистых и песчаных грунтах, склонных к осыпанию, а также при высоком уровне подземных вод.
Плита при деформациях почвы и движении грунта при промерзании и оттаивании будет просто опускаться или подниматься вместе со строением.
Это основание определенно слишком роскошно для применения на даче, поэтому основное его предназначение под более массивные строения. Здесь также могут быть разновидности: обычный монолит или плита на ленте.
Изготовление заглубленной монолитной плиты
Так же как и при строительстве любого основания, первый этап является подготовительным и включает в себя расчистку площадки и выравнивание поверхности. После чего выполняется разметка по схеме будущего фундамента, проект основания разрабатывается совместно с эскизом здания. Устанавливаются колышки, и натягивается шнур по периметру застройки.
Подготовка котлована
Следующие работы – это земельные, причем стоит быть готовым, что их будет много, поэтому лучше привлечь тяжелую технику. Своими силами обойтись, конечно, можно, но это займет довольно много времени.
В первую очередь необходимо извлечь грунт на запланированную по проекту глубину:
- Полученный в итоге котлован необходимо обустроить. При помощи строительного уровня дно и стенки ямы тщательно выравнивается;
- На дно засыпается подушка из песка и гравия, которая выполняется по общим правилам. Оба материала выкладываются послойно, с обязательной проливкой песка водой для уплотнения;
- В это же время организуют дренажную систему, исполнение которой зависит от близости грунтовых вод. В некоторых случаях можно обойтись обустроенными дренажными канавами, закрытыми поверху геотекстилем, но чаще всего требуется изготовление целой системы из труб, которые укладываются в слой щебня с уклоном от дома;
- Поверхность подушки и дренажа накрывается гидроизоляцией, в крайнем случае можно использовать плотную полиэтиленовую пленку;
- Делаем опалубку из деревянных досок или специальных щитов, которые можно купить в строительном супермаркете. Такие щиты избавят геометрию фундамента от деформаций и перекосов;
- При монтаже тщательно выверяем вертикальность установки и перпендикулярность углов.
Укладка арматуры и заливка бетоном
Выполняют армирование будущего фундамента, при этом используются способы, несколько отличающиеся от укрепления ленточного основания:
- Так как монолитная плита испытывает все возможные нагрузки как продольные, так и поперечные, то используемая арматура должна быть ребристой и укладываться крест-накрест;
- При этом толщина используемых прутков должна быть не менее 12-16 мм. Это в случае применения обычной металлической арматуры, при использовании стеклопластика диаметр прутков колеблется в пределах 8-12 мм;
- В зависимости от высоты фундамента выполняется один-два слоя укрепляющих сеток с размером ячеек 20х20 см, располагающихся на расстоянии не менее чем 5 см от той или иной поверхности;
- Связку арматуры необходимо проводить стальной проволокой, сварка в этом случае неуместна, так как прочностные характеристики могут быть снижены благодаря провариванию металла;
- Заливается бетон марки не ниже М300-350 с утрамбовкой по всей площади фундамента при помощи виброплощадки. Так как материала для заливки, которая выполняется за один раз, потребуется довольно много, для приготовления раствора будет нужна бетономешалка;
- Кстати, для того чтобы правильно рассчитать количество необходимого бетона можно воспользоваться специальным калькулятором.
Есть еще один тип монолитного фундамента, где плита играет роль пола для подвала.
Зато такое основание выдерживает нагрузку дома сложной конструкции и высотой до 3 этажей.
Мелко заглубленный монолитный фундамент
Более распространен в частном строительстве, так как его выполнение не требует большого количества земляных работ, основная часть фундамента будет находиться над землей.
Все, что необходимо это снять верхний слой почвы и вместо него изготовить подушку из гравия и песка.
В принципе, дальнейшее изготовление фундамента выполняется, как и в варианте с глубоко заглубленным, за некоторыми исключением:
Все остальные работы выполняются аналогично другим монолитным основаниям.
Монолитное строительство
Строительство монолитных зданий на сегодняшний день является одной из самых распространенных технологий возведения сооружений различного назначения. Его главная особенность в том, что при строительстве не используются отдельные строительные элементы – блоки, кирпичи или панели, а все здание представляет собой цельную конструкцию из бетонной смеси.
Данная технология успешно применяется как при возведении монолитных высотных домов, так и при возведении малоэтажных жилых домов. С учетом общих финансовых затрат, затраченных времени и человеческих ресурсов цена таких конструкций ниже, чем при использовании других материалов.
ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ ОСОБЕННОСТИ МОНОЛИТНОГО СТРОИТЕЛЬСТВА
Монолитное здание представляет собой бесшовную конструкцию, устанавливаемую на сплошную бетонную плиту толщиной не менее 1 м. К нему крепится опалубка для заливки жидкой бетонной смеси. Для повышения прочностных характеристик бетонную смесь армируют, т.е. в нее погружают металлические стержни и сетки. Это также предотвращает растрескивание бетона и повышает сейсмостойкость здания. В процессе заливки бетона смесь уплотняется с помощью погружных вибраторов, помогающих удалить скопившийся воздух. Таким образом создается железобетонный каркас, обладающий высокой прочностью, надежностью и долговечностью.
ПРЕИМУЩЕСТВА И НЕДОСТАТКИ МОНОЛИТНЫХ ЗДАНИЙ
Строительство монолитного здания имеет ряд преимуществ перед применением других материалов:
- Монолитные здания при одинаковых параметрах теплопроводности, теплоизоляционных характеристиках и прочности составляют 15-20 % легче, что снижает нагрузку на несущие конструкции и фундамент здания;
- При проектировании и строительстве монолитных зданий ограничений по архитектурным решениям нет, т.е. нет привязки к размерам готовых конструктивных элементов (панелей, блоков). В монолитном строительстве могут быть ограничения только по эксплуатационным свойствам материала;
- В отличие от панельного домостроения, где стеновые панели изготавливаются на производстве и доставляются на строительную площадку в готовом виде, в монолитном строительстве все происходит непосредственно на строительной площадке. Кроме того, бесшовная конструкция не требует дополнительных работ по заделке и утеплению стыков;
- Отсутствие швов между отдельными элементами здания значительно повышает его эксплуатационные характеристики, а также прочность и надежность всей конструкции;
- Строительство монолитного дома потребует значительно меньше трудовых ресурсов, а также временных затрат.
К недостаткам монолитного строительства можно отнести зависимость проведения работ от погодных условий. При низких температурах воздуха нельзя вести бетонные работы, либо необходимо использовать трансформаторы во время заливки бетона для подогрева бетонной смеси.
ЭТАПЫ СТРОИТЕЛЬСТВА МОНОЛИТНОГО ДОМА
Технология строительства монолитного дома включает несколько важных этапов:
- разработка проектно-сметной документации;
- подготовка площадки под строительство;
- установка фундамента;
- установка арматуры;
- установка опалубки;
- Производство и заливка бетонной смеси.
Разработка проектно-сметной документации – необходимый и важный этап любого строительства, как многоэтажки, так и небольшого коттеджа. В качестве проекта можно выбрать типовой проект, но важно модифицировать типовые параметры исходя из конкретных условий расположения и эксплуатации здания. Поэтому важно, чтобы разработкой проекта занимались профессиональные архитекторы и проектировщики, хорошо знающие «подводные камни» любого строительства. Важно предусмотреть производство бетонной смеси непосредственно на строительной площадке, это позволит сэкономить на транспортных расходах и снизить общую стоимость строительных работ.
При проектировании зданий специалисты компании LMS используют современные BIM-технологии и создают информационную пространственную трехмерную модель будущего объекта. Подход к проектированию зданий путем их информационного моделирования предполагает сбор и комплексную обработку всей архитектурной, инженерной, технологической, экономической и иной информации о здании со всеми ее взаимосвязями, когда конструкция и все, что с ней связано, рассматриваются как единое целое. объект.
ФУНДАМЕНТ ПОД МОНОЛИТНОЕ СООРУЖЕНИЕ – ВИДЫ И ОСОБЕННОСТИ
Тип фундамента под монолитное здание выбирается на стадии проектирования, исходя из размеров, этажности и конструктивных особенностей здания, несущей способности, характеристик грунта, близости к грунтовым водам и др. Для строительства монолитных зданий применяют несколько типов фундаментов:
- Ленточный фундамент состоит из железобетонного пояса, расположенного под всеми несущими элементами и внутренними перегородками. Для строительства малоэтажных зданий применяют мелкозаглубленный тип ленточного фундамента глубиной до 0,7 м. Для строительства многоэтажных домов применяют полностью заглубленный вариант фундамента, который устанавливают на глубине не менее 50 см от уровня промерзания грунта. По конструктивным особенностям ленточный фундамент может быть монолитным и сборным. Монолитная конструкция, несмотря на большой расход бетона, обладает более высокой прочностью и надежностью, обеспечивая равномерное давление на грунт.
- Плитный фундамент — монолитная или сборная железобетонная плита, устанавливаемая на подготовленный фундамент. Применение бетонных плит в качестве фундамента рекомендуется в сейсмоопасных районах, на глубокопромерзающих и пучинистых грунтах с высоким уровнем грунтовых вод, при большом перепаде высот на строительной площадке и т. д. Фундамент из армированных плит можно использовать в качестве черновой пол с дополнительными работами по утеплению.
- Свайный фундамент чаще всего используется при многоэтажном строительстве монолитных домов. В качестве свай применяют винтовые, буронабивные и забивные сваи.
ВЛАГОЗАЩИТА ФУНДАМЕНТА И СТЕН ЗДАНИЯ
Гидроизоляционные работы проводятся снаружи и внутри здания для защиты бетонных конструкций от повышенной влажности и агрессивных факторов окружающей среды. Для гидроизоляции применяют несколько видов защиты – покрытие битумной смесью, обработка химическими составами для создания влагостойкого покрытия, оклейка рубероидом всех видов.
УСТАНОВКА АРМАТУРНОЙ РАМА
Армирование придает дополнительную прочность и надежность железобетонным конструкциям, армированная конструкция в большей степени предотвращает разрушение или потерю эксплуатационных свойств. Для создания каркаса применяют железный прут диаметром от 10 мм (для строительства малоэтажных домов на нормальном грунте) до 14-18 мм при строительстве многоэтажек или возведении домов на проблемном грунте. .
Арматура может быть рабочей, снижающей показатели прочности, распределяющей, регулирующей нагрузку между частями каркаса и монолитной, определяющей место арматуры в общей конструкции здания и скрепляющей ее. В промышленном строительстве арматуру сваривают на производстве и доставляют готовой к монтажу. При строительстве небольших домов арматура сваривается и приклеивается на строительной площадке.
УСТАНОВКА ОПАЛУБКИ
Опалубка устанавливается со всех сторон опорной арматуры и необходима для фиксации бетонной смеси. Он может быть разборным или несъемным. Для возведения небольших зданий применяют разборную деревянную опалубку, а также конструкции из металлических щитов (передвижная опалубка), и мобильную скользящую опалубку, которую после застывания бетона перемещают на следующий этап с помощью грузоподъемных механизмов.
Наиболее прочной и надежной считается деревянная опалубка. Сегодня все чаще при строительстве монолитных домов применяют несъемные конструкции из пенополистирольных пустотелых блоков, которые после завершения строительных работ используют в качестве утеплителя.
БЕТОН ДЛЯ ЗАЛИВКИ
Бетонная смесь для заливки состоит из 53 % крупнозернистого наполнителя (чаще всего это щебень, но можно использовать шлак, перлит), 33,5 % мелкозернистого наполнителя (песок крупной и средней зернистости) и 13,5% цемента. Бетонную смесь можно приготовить на строительной площадке (оптимальный вариант для возведения больших зданий), либо приобрести и доставить с производства (оптимальный вариант для малогабаритных зданий). Бетонная смесь укладывается вручную, либо используется спецтехника.
Компания «ЛМС» — компания полного цикла, занимающаяся строительством многоэтажных, монолитных и монолитно-кирпичных жилых домов под ключ в Москве и области, а также в других городах России. Мы оказываем полный спектр услуг: от разработки проекта до сдачи объекта в эксплуатацию.
Проектирование и строительство фундамента резервуара для хранения
Фундамент – часть конструкции, которая передает нагрузку веса установки на грунт основания и распределяет нагрузку на такую площадь основания, которая позволяет давлению основания фундамента не превышать расчетное уровни. В проекте могут быть предусмотрены разные виды фундамента: сплошные плиты (плиты) под всю конструкцию, ленточный фундамент — только под стены, столбчатый фундамент в виде отдельных несущих конструкций. Выбор типа фундамента зависит от сопротивления грунта сжатию, его пучинистых свойств при сезонном промерзании, глубины его залегания, планируемой формы сооружения, а также от параметров весовой нагрузки и схемы ее передачи на грунт основания.
При устройстве фундамента резервуара следует предусматривать выполнение специальных мероприятий, обеспечивающих отвод грунтовых вод и атмосферных осадков из-под днища резервуара.
Все работы по устройству фундамента должны быть выполнены до начала его монтажа. Планируемую дорожку по периметру подвала (мощение), фундамент шахтной лестницы, опоры для трубопроводов рекомендуется устанавливать после сборки металлокаркаса резервуара.
В современной практике строительства существует большое разнообразие типов фундаментов резервуаров. Выбор наиболее эффективного типа зависит от грузоподъемности и инженерно-геологических условий. Использование фундаментов на естественном основании, частично или полностью без свай под днищем резервуара представляется наиболее предпочтительным из-за дешевизны.
3.1. Круглый (кольцевой) фундамент резервуара
Балочный (стеновой) фундамент часто применяется в сочетании с цокольным слоем. Грунтовое основание (как с железобетонным кольцом под стенкой резервуара, так и без него) может быть использовано в качестве фундамента резервуара… Для резервуаров емкостью более 2000 м³ под стенку резервуара устанавливается железобетонное кольцо основания. Ширина кольца должна быть не менее 0,8 м для резервуаров вместимостью менее 3000 м³ и не менее 1,0 м для резервуаров вместимостью более 3000 м³. Толщина кольца ни в коем случае не должна быть менее 0,3 м .
Как показывает практика, данная конструкция фундамента обеспечивает устойчивость только слоя залегания, при этом не увеличивая жесткость стыка стенки резервуара и его днища. Эта конструкция также не влияет на неравномерность осадки основания резервуара.
При определенных условиях также эффективен фундамент в виде круглой стены. Он прорезает верхние слои грунта подвала и может передавать нагрузку нижележащим плотным слоям.
Требования стандартов требуют установки фундаментных колец для всех резервуаров независимо от грузоподъемности, устанавливаемых в районах с расчетной сейсмической активностью равной и превышающей 7 баллов по шкале Рихтера. Ширина должна быть не менее 1,5 м, кольцо толщина подразумевается не менее 0,4 м.
Фундаментное кольцо рассчитано на сочетание основных напряжений (нагрузок). Для строительных площадок в сейсмических районах (7 баллов и выше по шкале Рихтера) также учитывается специфическое сочетание напряжений.
Также практикуется использование кругового фундамента из гравия или щебня вместе с подсыпным слоем; а также железобетонный кольцевой фундамент, расположенный непосредственно под стенкой резервуара, а также фундамент в виде железобетонной подпорной стенки, расположенный в наружном пространстве резервуара. При устройстве кольца в виде подпорной стенки засыпка курс делается из песчано-гравийной смеси или гравия.
Фундамент железобетонный обычно выполняют из монолитного железобетона прямоугольного сечения. Иногда фундамент делают на природном основании с каменным кольцом под стеной. Такой фундамент эффективен при предполагаемой просадке не более 15 см. В этом его главная особенность: непосредственно под стеной вместо песка используется щебень для устройства щебеночной или гравийной насыпи высотой не менее 60 см с шириной по верху 1-2 м. Щебень укладывается слоями по 20 см каждый. , основательно испорчен. Непосредственно под днищем на полную его площадь устраивают слой щебня, не менее 10 см. Дренажные трубы около 9см в диаметре устанавливаются дополнительно.
Для широких резервуаров могут применяться следующие конструктивные схемы: под днищем устраивают слой песчаной подсыпки, а под стенку устраивают железобетонный или щебеночный кольцевой фундамент в зависимости от грунтовых условий.
Подстенный слой подсыпки с наружной стороны фундамента уложен с небольшим уклоном 1:5, который в нижней части опирается на подпорную стенку. Обваловка оборудована дренажными трубами и защищена асфальтовым покрытием ).Между подошвой и железобетонной поверхностью кольцевого фундамента имеется демпфирующий слой асфальта толщиной не менее 20 см.
Постоянно разрабатываются дополнительные меры по усилению фундамента для повышения безопасности больших резервуаров.
Песчано-гравийная подушка засыпается смесью песка, щебня, битумной эмульсии и цемента, спрессованной вальцовкой. Полученная поверхность снимает часть амортизирующей нагрузки, передавая ее на железобетонное кольцо.
Фундамент также может быть выполнен в виде железобетонных плит. В этих случаях резервуар стоит на железобетонной плите, установленной либо на поверхности фундамента, либо ниже планировочной отметки. Железобетонная стена по периметру плиты заземляется ниже ее фундамента и служит для уменьшения бокового смещения грунта.
3.2. Свайные фундаменты резервуаров
3.2.1. Традиционный подход к устройству свайных фундаментов
Этот тип фундамента довольно часто используется на объектах с мягким грунтом . Опыт строительства в промышленном и гражданском строительстве показывает, что в большинстве случаев сваи позволяют достичь приемлемого уровня просадки конструкции. Однако практика свайного фундамента в резервуаростроении показывает, что не всегда он помогает получить желаемый результат. Вместе с тем, такой тип фундамента достаточно затратен по деньгам, а уровень капитальных затрат практически равен стоимости самого металлокаркаса.
Неоднократно фиксировалось, что резервуары на свайном фундаменте в ходе гидроиспытаний показали большую, чем планировалось, осадку, составляющую половину уровня осадки, предусмотренной за весь срок эксплуатации резервуара.
Неэффективное использование свайного фундамента при строительстве резервуаров можно объяснить тем, что при больших резервуарах сваи обычной длиной 0,25 диаметра резервуара и менее располагаются в зоне максимального вертикального напряжения у резервуара подвал. Поэтому снижение напряжения за счет углубления фундамента не оказывает существенного влияния на просадку такого фундамента.
Применение свайных фундаментов может быть даже опасным при наличии слоев повышенной сжимаемости на большой глубине в основании резервуара. Выявить такие слои не всегда удается из-за технических сложностей, связанных с пробивкой и отбором проб грунта на больших глубинах.
Специалисты склонны считать, что свайный фундамент с монолитным ростверком представляет собой достаточно жесткую конструкцию. Имеются отдельные результаты исследований просадки резервуаров со свайным фундаментом, убедительно опровергающие эту точку зрения.
3.2.2. Фундаменты со сваями под цельное днище и с железобетонным ростверком
В результате многолетнего опыта строительства резервуаров на мягких водонасыщенных грунтах существует несколько эффективных мероприятий по подготовке основания. Основной целью этих мероприятий является уплотнение мягкого грунта перед началом строительных работ, что направлено на улучшение физико-механических характеристик грунта.
Предполагается, что это достигается применением призматических забивных свай различной длины и сечения в сочетании с ростверком и плитами. Сваи, как правило, устанавливаются под все днище в виде сплошного свайного поля, каждая свая находится на расстоянии 1 м от другой.
Применяются также фундаменты со сваями под все днище и с промежуточной подсыпкой. Здесь поверх свай насыпается слой щебня или сыпучего материала, который служит вместо железобетонного покрытия.
3.2.3 Кольцевой свайный фундамент
Это эффективное решение для участков с мягким грунтом.
Фундамент кольцевой монолитный железобетонный воспринимает нагрузку стенки резервуара и передает ее на плотный малосжимаемый грунт по одной из следующих схем:
- Подушка из щебня,
- Матрас на бетонном основании
- Ростверк монолитный железобетонный,
- Два ряда плотно закрепленных свай.
Данная конструкция позволяет уменьшить неровности просадки фундамента под стенку резервуара.
3.2.4. Кольцевой свайный фундамент со сдвигом (смещением):
Используется как усовершенствованный вариант кольцевого свайного фундамента.
Смещение монолитного железобетонного кольца и кольцевого свайного фундамента относительно стенки резервуара считается одним из решений проблемы осадки резервуара. Скорость смещения определяется в зависимости от местных особенностей грунтового основания, строительной нагрузки и количества рядов свай в ростверке.
Это может привести к значительному уменьшению неравномерности осадки по периметру резервуара и всей конструкции в течение срока эксплуатации.
При устройстве данного типа фундамента планируют грунтовое основание, устанавливают сваи в намеченной точке, их расположение определяют в зависимости от местных особенностей грунтового основания, нагрузки на конструкцию и количества рядов свай в ростверк. Монолитный железобетонный кольцевой ростверк устанавливается на оголовки свай, после чего устраивается щебеночная подсыпка, на которую укладывается монолитное железобетонное кольцо. Планируется и устраивается песчаная подушка под днищем резервуара, затем монтируются металлические каркасы резервуара.
3.3. КОНСТРУКЦИЯ ФУНДАМЕНТА НЕФТЕХРАНИЛИЩА ДЛЯ СЛОЖНЫХ ГЕОЛОГИЧЕСКИХ УСЛОВИЙ:
3.3.1. Фундамент железобетонный ленточный армированный
Жесткость кольцевого фундамента целесообразно учитывать при мощном мягком грунте, чтобы избежать достаточной неравномерности осадки естественного основания. В этой ситуации возможно применение массивного ленточного железобетонного фундамента под стенкой резервуара, что придает дополнительную жесткость конструкции по ее периметру.
Высота фундамента определяется из расчета основания фундамента ниже уровня сезонного промерзания грунта.
Для уменьшения высоты фундамента и передачи нагрузки от резервуара на фундамент целесообразно устроить подушку из щебня. Поскольку нагрузка в этом случае невелика, площадь поперечного сечения фундамента может быть относительно небольшой. Борта фундамента покрыты неморозостойким пучинистым материалом.
При достаточной неравномерности осадки по периметру такой фундамент дает возможность выровнять край резервуара. Для этого можно устроить в щебневой подушке выгребную яму (яму), предназначенную для размещения подъемного устройства (например, съемника обсадной колонны или домкрата), опирающегося на железобетонный фундамент. После того, как край резервуара поднят до необходимого уровня, подтягивающее устройство снимается, а приемная яма снова заполняется.
Применение сборных железобетонных элементов позволяет уменьшить количество мокрых процессов при выполнении работ и повысить трудоемкость начальных строительных работ («нулевой» цикл).
3.3.2. Железобетонное кольцо по внешнему контуру стены
При наполнении резервуаров большого объема возникает стыковочный момент в месте примыкания стенки к днищу. Этот суставной момент имеет достаточную величину и влияет на деформационно-деформированное состояние днища и его основания. Для уменьшения крутящего момента (крутящего момента) и повышения жесткости стыка «стенка-дно» предлагается использовать железобетонное кольцо, расположенное по внешнему контуру стенки резервуара вместе с металлическими кольцами жесткости в виде уголка. брекеты (см. рис. 6). Количество их определяется путем построения или расчета в зависимости от грузоподъемности резервуара.
3.4. КОНСТРУКЦИЯ ФУНДАМЕНТА СВАЙНОГО РЕЗЕРВУАРА ДЛЯ СЕЙСМИЧЕСКИХ РАЙОНОВ
Свайные фундаменты в сейсмических районах применяются так же, как и в районах, не проявляющих сейсмической активности. Необходимо выполнение требований СП 50-102-3003 «Проектирование и устройство свайных фундаментов», в частности – части 12 «Особенности проектирования свайных фундаментов в сейсмических районах» и приложения Д «Расчет свай для комбинированных воздействие вертикальных и горизонтальных сил и моментов».
Нижние концы свай должны опираться на скальные грунты, крупнообломочные грунты, песчаные грунты высокой и средней плотности, твердые и плотные грунты, малопластичные глинистые грунты. Не допускается размещение нижних кромок свай в сейсмоопасных районах на рыхлых водонасыщенных песках, пластичных глинах, грунтах высокой пластичности и сыпучей консистенции.
Опирание свай на наклонные полки из крепких и псефитовых пород допускается только в том случае, если сейсмостойкость грунта обеспечивается не свайным основанием и при отсутствии возможности проскальзывания нижних кромок свай.
Допускается установка свай на водонасыщенный песок высокой и средней плотности. Их несущую способность при этом следует определять по результатам натурных испытаний свай на моделируемое сейсмическое воздействие. Сваи в сейсмоопасных районах должны быть заглублены в грунт не менее чем на 4 м, за исключением случаев, когда они опираются на крепкий скальный грунт.
Сваи монолитные в сейсмических районах следует устраивать в связном грунте малой влажности с диаметром свай не менее 40 см. Отношение их длины к диаметру не должно превышать 25. При изготовлении свай необходим строгий контроль качества.
В исключительных случаях допускается срезка слоев водонасыщенного грунта съемными обсадными трубами (приводными трубами) и глинистым раствором. В структурно-неустойчивых грунтах монолитные сваи могут применяться только с оставленными в грунте обсадными трубами. Армирование монолитных свай обязательно, коэффициент армирования принимается не менее 0,05.
Расчет свайного фундамента на сейсмическое воздействие производится при экстремальных состояниях первой группы. Обычно включает:
- Определение несущей способности сваи на вертикальную нагрузку;
- Испытание свай на стойкость металла к совместному действию расчетной нормальной силы прогибающего момента и перерезывающей силы;
- Проверка стойкости свай к ограничению давления, передаваемого на грунт боковыми гранями свай.
При проверке устойчивости грунта вокруг сваи расчетный угол сопротивления сдвигу принимают уменьшенным на следующие нормы:
- 2° на сейсмоактивность 7 баллов,
- 4° на сейсмоактивность 8 баллов,
- 7° на сейсмоактивность 9 баллов.
Для фундаментов с высоким свайным ростверком расчетные нормы сейсмических усилий следует определять, как для зданий с гибкой нижней частью. Динамический коэффициент следует увеличивать в 1,5 раза в случаях, когда период собственных колебаний основного тона равен 0,4 и более .
При наличии приемлемого технико-экономического обоснования возможно применение свайных фундаментов с промежуточной подушкой из сыпучих материалов – щебня, гравия, крупнозернистого песка. Практически исключена возможность передачи горизонтальной нагрузки от вибрирующей конструкции на сваю. Поэтому расчеты на горизонтальную сейсмическую нагрузку не производятся, а конструкция свай принимается такой же, как и в несейсмических районах.