Технология устройства фундамента: порядок работ

Размещено на http://www.allbest.ru//

Размещено на http://www.allbest.ru//

ОПРЕДЕЛЕНИЕ НОМЕНКЛАТУРЫ ГРУНТОВ СТРОИТЕЛЬНОЙ ПЛОЩАДКИ

Производится согласно ГОСТ 25.100-95.)

Слой №1.Определение типа и разновидности пылевато-глинистого грунта по числу пластичности и показателю консистенции .

Определение числа пластичности по формуле

= - = 32-18 = 14%

Где - значение влажности на границе текучести;

- значение влажности на границе раскатывания.

В соответствии с таблицей [2], ГОСТ 25.100-95, данный грунт является суглинком.

Определение показателя консистенции по формуле:

= = = 0.286

Где - значение влажности на границе текучести;

- значение влажности на границе раскатывания.

W - естественная влажность.

В соответствии с таблицей [3], ГОСТ 25.100-95 суглинок туго-пластичный.

Определение коэффициента пористости по формуле

e= (1-W)-1 = (1+0.22)-1=0.816

Где е - коэффициент пористости;

- плотность твердых частиц, кН/;

с - плотность грунта, кН/;

W - естественная влажность, в долях от единицы.

Определение расчетного сопротивления (кПа) по таблице [8], ГОСТ 25.100-95:

=229 кПа.

Определение деформационных и прочностных характеристик грунтов выполняется в соответствии со СНиП 2.02.01.-83*, по табл. [10] ГОСТ 25.100-95:

С - сцепление, кПа;

ц - угол внутреннего трения, градусы;

Е - модуль деформации, МПа.

С =18 кПа; ц = 19 ;Е = 11 МПа;

Слой №2.Определение типа и разновидности пылевато-глинистого грунта по числу пластичности и показателю консистенции .

Определение числа пластичности по формуле:

= - = 32-19=13%

Где - значение влажности на границе текучести;

- значение влажности на границе раскатывания.

В соответствии с таблицей [2], ГОСТ 25.100-95, данный грунт является суглинком.

Определение показателя консистенции по формуле:

= = = 0,538



Где - значение влажности на границе текучести;

- значение влажности на границе раскатывания.

W - естественная влажность.

В соответствии с таблицей [3], ГОСТ 25.100-95 суглинок мягко-пластичный.

Определение коэффициента пористости по формуле:

e= (1-W)-1 = (1+0.26)-1=0.819

Где е - коэффициент пористости;

- плотность твердых частиц, кН/;

с - плотность грунта, кН/;

W - естественная влажность, в долях от единицы.

Определение расчетного сопротивления (кПа) по таблице [8], ГОСТ 25.100-95

=229 кПа.

Определение деформационных и прочностных характеристик грунтов выполняется в соответствии со СНиП 2.02.01.-83*, по табл. [10] ГОСТ 25.100-95:

С - сцепление, кПа;

ц - угол внутреннего трения, градусы;

Е - модуль деформации, МПа.

С =18 кПа; ц = 19 ;Е = 11 МПа;

Слой №3

Определение числа пластичности по формуле:

= - = 21-15=6%

Где - значение влажности на границе текучести;

- значение влажности на границе раскатывания.

В соответствии с таблицей [2], ГОСТ 25.100-95, данный грунт является супесью.

Определение показателя консистенции по формуле:

= = = 0.667

Где - значение влажности на границе текучести;

- значение влажности на границе раскатывания.

W - естественная влажность.

В соответствии с таблицей [3], ГОСТ 25.100-95 супесь пластичная.

. Определение коэффициента пористости по формуле:

e= (1-W)-1 = (1+0.27)-1=0.75

Где е - коэффициент пористости;

- плотность твердых частиц, кН/;

с - плотность грунта, кН/;

Определение расчетного сопротивления (кПа) по таблице [8], ГОСТ 25.100-95:

=300 кПа.

W - естественная влажность, в долях от единицы.

Определение деформационных и прочностных характеристик грунтов выполняется в соответствии со СНиП 2.02.01.-83*, по табл. [10] ГОСТ 25.100-95:

С - сцепление, кПа;

ц - угол внутреннего трения, градусы;

Е - модуль деформации, МПа.

С =15 кПа; ц = 26 ;Е = 24 МПа;

Слой №4.Определение типа и разновидности пылевато-глинистого грунта по числу пластичности и показателю консистенции .

Определение числа пластичности по формуле:

= - = 0%

Где - значение влажности на границе текучести;

- значение влажности на границе раскатывания.

В соответствии с таблицей [6], ГОСТ 25.100-95, данный грунт является песком.

Определение крупности песка:

Вес частиц крупнее 2мм: 2%<25%-песок негравелистый

Вес частиц крупнее 0,5мм: 17%<50%-песок не крупный

Вес частиц крупнее 0,25мм: 40%<50%-песок не средней крупности

Вес частиц крупнее 0,1мм: 80%>75% -песок мелкий

.Определение коэффициента пористости по формуле:

e= (1-W)-1 = (1+0.26)-1=0.693

Где е - коэффициент пористости;

сs - плотность твердых частиц, кН/м3;

p - плотность грунта, кН/м3;

W - естественная влажность, в долях от единицы.

В соответствии c таблицей [5], ГОСТ 25.100-95, песок средней плотности

Определение разновидности песчаных грунтов по степени влажности по формуле:

Sr = Wсs /eсw = 0,26 • 2,66/0,693 = 0,997

Где: W - природная влажность грунта в долях единицы;

сw - плотность воды, принимаемая равной 10 кН/м3;

е - коэффициент пористости грунта природного соложения и влажности.

В соответствии c таблицей [6], ГОСТ 25.100-95, песок насыщенный водой.

Определение деформационных и прочностных характеристик грунтов выполняется в соответствии со СНиП 2.02.01-83*, по табл. [9] ГОСТ 25.100-95:

С - сцепление, кПа;

ц - угол внутреннего трения, градусы;

Е - модуль деформации, МПа.

С = 2кПа; ц = 32о; Е = 28 МПа.

Определение расчетного сопротивления Rє (кПа) по таблице [7], ГОСТ 25.100-95:

Rє = 150кПа.

Слой №5.Определение типа и разновидности пылевато-глинистого грунта по числу пластичности и показателю консистенции .

Определение числа пластичности по формуле:

= - = 43-23=20%

Где - значение влажности на границе текучести;

- значение влажности на границе раскатывания.

В соответствии с таблицей [2], ГОСТ 25.100-95, данный грунт является глиной.

Определение показателя консистенции по формуле:

= = = 0.20,25

Где - значение влажности на границе текучести;

- значение влажности на границе раскатывания.

W - естественная влажность.

В соответствии с таблицей [3], ГОСТ 25.100-95 глина полутвёрдая.

Определение коэффициента пористости по формуле:

e= (1-W)-1 = (1+0.27)-1= 0.7

Где е - коэффициент пористости;

- плотность твердых частиц, кН/;

с - плотность грунта, кН/;

W - естественная влажность, в долях от единицы.

Определение расчетного сопротивления (кПа) по таблице [8], ГОСТ 25.100-95:

= 500 кПа.

Определение деформационных и прочностных характеристик грунтов выполняется в соответствии со СНиП 2.02.01.-83*, по табл. [10] ГОСТ 25.100-95:

С - сцепление, кПа;

ц - угол внутреннего трения, градусы;

Е - модуль деформации, МПа.

С = 81 кПа; ц = 21 ; Е = 28 МПа;

ГЕОЛОГИЧЕСКИЙ РАЗРЕЗ ПО СКВАЖИНАМ

Определение глубины заложения фундамента.

1. Определение нормативной глубины заложения фундамента , м, в соответствии с глубиной сезонного промерзания грунта по формуле:

=

Где - нормативная глубина заложения фундамента;

- Коэффициент, зависящий от типа грунта. Принимается равным 0,23м для суглинков и глин, 0,28м - супеси, песков мелких и пылеватых, 0,3м - для песков средней крупности, крупных и гравелистых 0,34м - крупнообломочных.

Mt- безразмерный коэффициент равный сумме абсолютных значений отрицательных температур за годовой период.

Определяется по СНиП 23-01-99. Для района строительства г. Краснодар.

Mt=(-1,6)+(-0,6)= -2,4

- для глин и суглинков 0,23

= = 0,23 = 0,356м

Определение расчетной глубины заложения фундамента , м, в соответствии с глубиной сезонного промерзания грунта по формуле:

=

Где - коэффициент учитывающий тепловое влияние здания на глубину промерзания , определяется по таблице [1], СНиП 2.02.01- 83*.

= = 0,5*0,35= 0.175м.

Определения глубины заложения фундамента, исходя из конструктивных особенностей (наличия подвала) по формуле:

hзал. = hпод + hп.п. + hф.п. - hцол. = 2+0,15+0,5-0=2,65м.

Где hпод - высота подвала

hп.п. - высота пола подвала

hф.п. - высота фундаментной подушки

hцол.- высота цоколя

Вывод: Окончательную глубину заложения фундамента при наличии подвала принимаем hзал= 2,65 м.

Определение расчетного сопротивления грунта, R.

R= ()

Где - коэффициенты условий работы, принимаемый по таблице [3], СНиП- 2.02.01-83*

= 1.2; = 1,1;

k - коэффициент, принимаемый = 1, если прочностные характеристики грунта определены по результатам испытаний; и принимаемый = 1,1 если характеристика принята по табличным данным;

- глубина подвала(расстояние от уровня планировки до пола подвала);

- глубина заложения фундамента без подвального сооружения;

-коэффициенты, зависящие от ц (расчетное значение угла внутреннего трения); 0,45; ; ;

- коэффициент принимаемый:

если b? 10м - =1; если b? 10м - = + 0,2

г - осредненное расчетное значение удельного веса грунтов, залегающих ниже подошвы фундамента определяемое по формуле:

=2.7кПа;

- расчетное значение удельного сцепления грунта непосредственно под подошвой фундамента = 4 кПа

R= () =

(0,47*1*1*2,7+(2,89-1)*2,65*2,696+5,48*2=190,39 кПа.

Определение размеров центрально нагруженного столбчатого фундамента.

Где - расчетная нагрузка на фундамент, кПа

- глубина заложения фундамента, м

- расчетное сопротивление грунта, кПа

- осредненный объемный вес фундамента и грунта на его уступах

= 2,0 т/

Ширина фундамента определяется методом последовательных приближений

= () =

(0,47*2,17*1*26,96+(2,89-1)*2,65*26,96+5,48*2=208,14 кПа.

Вывод:Учитывая что расхождение между фундаментами не превышает 10%, то окончательно принимаем ширину фундамента b=2,2м.

5. Определение ширины подушки ленточного фундамента.

Где - расчетная нагрузка на фундамент, кПа

- глубина заложения фундамента, м

- расчетное сопротивление грунта, кПа

- осредненный объемный вес фундамента и грунта на его уступах

= 2,0 т/

Ширина фундамента определяется методом последовательных приближений

= () =

=(0,47*4*1*26,96+(2,89-1)*2,65*26,96+5,48*2=235,968кПа.

кПа

Из конструктивных соображений принимаем ширину фундамента b=3,2м

Расчет сваи под фундамент.

(Расчет ведется по СНиП 2.02.03-85 - "Свайные фундаменты").



F=*

Где F - несущая способность сваи, кПа;

- коэффициент условия работы сваи поторцом и боковой поверхности

R - расчет сопротивления грунта под подошвой сваи, кПа определяем по таблице [1] СНиП 2.02.03-85;

А - площадь сечения сваи

u - периметр сваи , м;

- расчетное сопротивление грунта трению по боковой поверхности сваи i-го слоя грунта, определяем по таблице [2], СНиП 2.02.03-85.

- толщина i-го слоя, м;

, - коэффициенты условий работы сваи под торцом сваи и по боковой поверхности. Определяется по таблице [3], СНиП 2.02.03-85.

Принимаем сваю квадратного сечения400 мм 400 мм

А= 0,16

u= 1,6м

№	Глубина от поверхности	h слоя	R	RA		У	uУ	F
1	2	3	4	5	6	7	8	9
1	3,65	1	2250	360	39	39	62,4	422,4
2	4,65	1	1275	204	17	56	89,6	293,6
3	5,65	1	825	132	10	56	105,6	237,6
4	6,65	1	825	132	10	76	121,6	253,6
5	7,65	1	850	136	10	86	137,6	273,6
6	8,65	1	2300	368	45	131	209,6	577,6
7	9,65	1	2500	400	46	177	283,2	651,2
8	10,65	1	3600	576	46	223	356,8	938,8

Требуемое количество свай n= = = 0,6; Исходя из этого принимаем одну сваю длиной 8м,

Технико-экономическое обоснование выбора варианта фундамента.

Столбчатый фундамент

1. Подсчет объема земляных работ:

V=h()

Где - площадь котлована по верху;

- площадь котлована по низу;

h - высота котлована = = 2,65м.

=2,6*2,6=6,76

=7,9*7,9=62,41

2,65( 72,25 +10,24+) = 81

2. Подсчет объема бетона для фундамента:

=1,78

=2,2*0,5=2,42

=1,2*0,5=0,72

3. Подсчет объема песчаной подготовки под фундамент:

=0,1*6,76=0,676

Наименование работ	Объем,	Приведенная стоимость единицы, руб.	Приведенная общая стоимость, руб.
Объем земляных работ	81	2,5	202,5
Объем бетона	3,14	4,7	14,758
Объем песчаной подготовки	1,02	3,0	3,07



Итого:220,328.

Ленточный фундамент

1. Подсчет объема земляных работ:

V=h()

Где - площадь котлована по верху;

- площадь котлована по низу;

h - высота котлована = = 2,65м.

=(b+1)*1=(3,2+1)*1=4,2

=b+1+2*2.65=3,2+1+2*2.65=9,5

2,65 (4,2+9,5+) =15,36

Подсчет объема бетона для фундамента:

b*l*0.5= (3,2*1*0.5)+(2,2*1*0.5) +(1,2*1*0.5)=3.2

Подсчет объема песчаной подготовки под фундамент:

= 0,1*9,5=0.95

Наименование работ	Объем,	Приведенная стоимость единицы, руб.	Приведенная общая стоимость, руб.
Объем земляных работ	15.36	2.5	38.4
Объем бетона	3.3	4.7	15.51
Объем песчаной подготовки	0.95	3.0	2.85

Итого:56.76 руб. на 1 погонный метр.

Свайный фундамент.

1. Подсчет объема земляных работ:

V=h()

Где - площадь котлована по верху;

- площадь котлована по низу;

h - высота котлована = = 2.65м.

=(0.7+1+2.65*2)=75.65

=1.7*1.7=2.29

2.65 (75.65+2.89+ ) = 72.25

2. Подсчет объема бетона для фундамента:

=

7.1.3. Подсчет объема песчаной подготовки под фундамент:

= 0,1*2.29=0.229

Наименование работ	Объем,	Приведенная стоимость единицы, руб.	Приведенная общая стоимость, руб.
Объем земляных работ	72.25	2,5	180.625
Объем бетона	0.35	4,7	1.645
Объем песчаной подготовки	0.229	3,0	0.687
Бурение сваи	8	6,7	53.6

Итого:236.557руб.

Вывод:Рассмотрев все варианты, принимаем окончательно ленточный фундамент.

Расчет осадок фундаментов

Осадка основания S с использованием расчетной схемы в виде линейно-деформируемого полупространства определяется методом послойного суммирования по формуле :

S=в

Где в - безразмерный коэффициент равный 0,8;

- среднее значение дополнительного вертикального нормального напряжения в i-ом слое грунта, равное полу сумме указанных напряжений на верхней и нижней границах слоя по вертикали, проходящей через центр подошвы фундамента;

, и - соответственно толщина и модуль деформации i-го слоя;

n - число слоев, на которое разбита сжимаемая толща основания;

-вертикальное напряжение от собственного веса грунта на глубине h от подошвы фундамента и на уровне подошвы:

= гh +

Где г -удельный вес грунта, расположенного выше подошвы фундамента;

h - толщина слоя грунта расположенного выше подошвы фундамента

- соответственно удельный вес и толщина i-го слоя грунта ниже подошвы фундамента ;

и - дополнительное вертикальное напряжение от внешней нагрузки на глубине z от подошвы и на уровне подошвы;

=3.094;

=8.33;

=13.58;

=18.53;

=28.93;

0,2=0,618;

0,2=1.666;

0,2=2.716;

0,2=3.7;

0,2=5.786;

=- = кПа.

Где - нормативная нагрузка на фундамент, кПа

F-площадь подошвы фундамента,

- удельный вес грунта ниже подошвы фундамента, кПа;

- глубина заложения фундамента, м.

z=0,4b=0,4*3,2=1,28

		о=	б			S,см
1,28	1,28	0,8	0.881	9.996	11	1.163
1,28	2,56	1,6	0.642	7.293	11	0.848
1,28	3,84	2,4	0.477	5.418	24	0.288
1,28	5,12	3,2	0.374	4.248	24	0.226
1,28	6,4	4	0.306	3.476	24	0.185
1,28	7,68	4,8	0.258	2.934	28	0.134



= УS = 1.163+0.848+0.288+0.226+0.185+0.134=2.844см.

Таким образом полная осадка S= 2.844? [S] = 8 см по СНиП 2.02.01-83*.

ТЕХНОЛОГИЯ ВЫПОЛНЕНИЯ РАБОТ ПО УСТРОЙСТВУ СТОЛБЧАТОГО ФУНДАМЕНТА

Этот вид основания часто встречается в индивидуальном строительстве. Представляет собой такой фундамент железобетонную полосу с заранее фиксированной высотой и шириной, которая располагается по периметру всего здания. Лента должна располагаться под всеми наружными и внутренними стенами постройки, форма поперечного сечения должна сохраняться по всему периметру основания. Хорошо подходит такой вид оснований для домов с тяжелыми стенами из бетона или кирпича, с перекрытиями. Также этот тип основания применим для подземного гаража или подвала.

Чаще всего устройство ленточного фундамента делается на большую глубину, чем глубина промерзания грунта, но существуют и мелкозаглубленные ленточные основания, использующиеся при строительстве небольших деревянных домов.

Если сравнивать устройства монолитных фундаментом с ленточным, то его технология достаточно проста, как и в сравнении со свайными или ленточными основаниями. Тем не менее ей свойственны повышенная трудоемкость, большой расход материала, если сопоставлять с устройством столбчатого фундамента. фундамент грунт пластичность

Прибегают к устройству ленточного основания в следующих случаях:

Схема ленточного фундамента.

для домов со стенами из кирпича, бетона или камня, плотность которых равна или более 1000-1300 кг/мі;

когда в домах планируется делать тяжелые перекрытия, монолитные или сборные металлические, железобетонные;

если есть угроза неравномерной осадки всего фундамента в целом, например, если участок сложен в одной части строения пучинистыми суглинками, а в другой части -- песками. В этом случае правильное устройство основания сработает, как одно целое, перераспределив нагрузку и не позволив стенам дома трескаться и деформироваться;

когда в доме планируется устройства цокольного этажа или подвала, при этом стены ленточного фундамента будут являться стенами подвального помещения.

По своему устройству ленточные фундаменты бывают монолитные, заливающиеся непосредственно на строительной площадке, и сборные. Устройство фундаментов сборного типа производится из типовых железобетонных блоков, которые произведены на заводе и на стройплощадке монтируются при помощи крана. Устройство таких оснований и фундаментов делается из подушек -- железобетонных плит и бетонных блоков. Сборный тип основания уступает монолитному по прочности.

ПОРЯДОК ВЫПОЛНЕНИЯ РАБОТ

После того как выбран тип фундамента , на земле производят разметку осей дома, где при помощи кольев и шнура или проволоки фиксируется расположение основных осей фундамента. Если участок со сложным рельефом, потребуются точность и внимание, а также использование строительного уровня и реек. Строго проверяются углы прямоугольного или квадратного фундамента, они должны составлять 90є. Низ траншеи проверяется теодолитом, особенно в тех местах, где ленты будут пересекаться, и в углах дома.

Траншея роется вручную или экскаватором, после техники дно обязательно нужно подчищать вручную. Котлован ограждают и на дно укладывают подушку из 120-200 мм песка или крупного гравия. Подушку для более плотного прилегания поливают водой и тщательно трамбуют. Затем укладывают на нее гидроизоляцию, к примеру, полиэтиленовую пленку и заливают цементным раствором. Это нужно для того, чтобы вода не уходила в грунт из бетона и не ухудшала его прочность.

Из струганных с одной стороны досок не менее чем в 40-50 мм устанавливается опалубка в траншею. Можно применять и щитовую железную опалубку, она разборная и удобна в применении. Деревянную опалубку тщательно смачивают водой, очищают от стружек и мусора и жестко фиксируют к стенам траншеи распорками, чтобы не произошло вспучивания стен. Вертикальность стен опалубки тщательно выверяется отвесом, именно от этого во многом зависит долговечность и прочность фундамента. Над поверхностью земли опалубку выводят не менее чем на 30 см, эта высота является цоколем будущего дома.

Устройство оснований такого типа предполагает предварительное оставление отверстий для водопроводных труб и канализации. В противном случае, прорубая их, можно расколоть фундамент. Верх фундамента покрывают гидроизоляционными материалами, чтобы предохранить стены здания от попадания капиллярной влаги.

Арматура монтируется в траншею одновременно с опалубкой, к тому времени она должна быть уже собрана в каркасы. Чаще всего каркас представляет собою два горизонтальных ряда арматуры, количество же вертикальных рядов зависит от длины фундамента. После заливки бетоном арматура позволяет получить монолитный железобетонный фундамент с высокими прочностными характеристиками.

Бетон в основание заливается постепенно, слоями 15-20 см, чтобы исключить пустоты, каждый слой трамбуется с помощью специальных деревянных трамбовок, с этой же целью стенки опалубки тщательно простукиваются. Важно использовать бетон одинаковой концентрации, чтобы он не делился на слои.

Нередко при строительстве оснований возникают проблемы, связанные с использованием чрезмерно жидкого бетона. Такой бетон легче заливать, но в результате нередко заполнители оседают на дне, это влечет за собой расслоение бетона и снижение его прочности. Подвержена расслоению бетонная смесь и при сливании ее с высоты более 1,5 м.

Опалубку можно снимать через 7-10 дней, к этому времени фундамент достигает 70% прочности от планируемой. Для того чтобы гидроизолировать фундамент, можно использовать специальную мастику (битумную), которой обрабатывают все наружные стенки и проклеивают гидроизоляционный материал, в качестве которого отлично подходит рубероид. Качество проклейки необходимо проверить через некоторое время, следя за тем, чтобы гидроизоляция не отслаивалась от стенок фундамента.

После того как произведена гидроизоляция, необходимо произвести обратную засыпку оснований и фундаментов. Выполняется она крупным чистым песком, который поливают водой и послойно трамбуют.



СПИСОК ИСПОЛЬЗУЕМОЙ ЛИТЕРАТУРЫ

1) ГОСТ 25.100-95. Грунты. Классификация-М.: Издательство стандартов, 1982 г.

2) СНиП 2.02.03-85 - "Свайные фундаменты" - М.: Стройиздат., 1986г.

3) СНиП 2.01.01-82 - "Строительная климатология и геофизика", М.:Стройиздат., 1977 г.

4) СНиП 2.02.01-83 - "Основания зданий и сооружений" - М.: Стройиздат., 1985 г.

5) СНиП 2.01.07-85 - "Нагрузки и воздействия" - М.: Стройиздат., 1986 г.

6) Архитектура гражданских и промышленных зданий - под редакцией К.К. Шевцова - 2-е издание .

Размещено на Allbest.ru

...