Глубокого заложения фундамент – Фундаменты глубокого заложения, область применения. Опускные колодцы. Оболочки. Устройство фундаментов методом «стена в грунте». Водоструйная технология. Кессоны.

Ленточный фундамент глубокого заложения возводят при необходимости устройства комфортного цокольного этажа.

Технология возведения фундамента

Сам процесс устройства фундамента под баню или дом своими руками состоит из нескольких этапов. Как уже было сказано, некоторые из них могут быть, а некоторые и нет. Все зависит от каждого конкретного строения.

В общем случае этапы возведения расположены в таком порядке:

Схема устройства ленточного фундамента глубокого заложения.

• расчеты фундамента на несущую способность;
• разметка местности под расчетные величины;
• земляные работы, связанные с рытьем траншеи под расчетные величины;
• устройство опалубки;
• устройство арматурного каркаса;
• заливка бетона;
• устройство гидроизоляционного слоя;
• обратная засыпка.

Для выполнения работ нужен следующий инструмент:

• лопата;
• емкости для замешивания раствора или бетономешалка;
• уровень;
• гвозди и молоток;
• ножовка по металлу или бензопила;
• вязальный крючок или вязальный аппарат или сварочный аппарат;
• веревка и колышки для разметки;
• уровень и отвес;
• иной инструмент.

Из материалов нужны будут:

• цемент;
• песок;
• гравий или щебень;
• арматурная проволока сечением 8-12 мм;
• вязальная стальная проволока;
• доски;
• гвозди и другие.

Вернуться к оглавлению

Этап проведения расчетов

На этом этапе следует выяснить все размеры фундамента. Таких показателей всего три:

Несущие способности разных грунтов в кг/см2 в разном состоянии.

• длина;
• ширина;
• высота или глубина закладки.

Длина зависит от самого строения. Высота ленты зависит от уровня грунтовых вод и от типа почвы.

Ширина же высчитывается с учетом некоторых табличных данных. Алгоритм расчета следующий:

1. Подсчитывается масса всего строения без учета веса фундамента.
2. По табличным данным определяется несущая способность грунта по его типу.
3. Определяется ширина ленты, которая способна выдержать массу строения без массы фундамента с учетом несущей способности грунта.
4. Находится масса фундамента с такими размерами.
5. Рассчитывается ширина ленты, которая способна выдержать фундамент с такой массой.
6. Вычисляется конечная ширина фундамента как сумма ширины, вычисленной в п. 3, и ширины, вычисленной в п.5. Необходимо также добавить несколько сантиметров для создания запаса прочности.

Стоит заметить, что ленточный фундамент обладает огромной несущей способностью. Часто фундаменты шириной в 10 сантиметров способны выдерживать несколько необходимых масс. Однако такой ширины фундаменты не делают.

Минимальная ширина определяется материалом стен. Например, для бани, стены которой выполнены из бревен, подойдет фундамент шириной до 25 см.

Вернуться к оглавлению

Разметка местности и земляные работы

Таблица определения глубины заложения фундамента.

На местность, которая должна быть заранее подготовлена, наносится разметка. Ее можно выполнять своими руками при помощи колышков и веревок. Высота заложения ленточного фундамента, конечно, на разметке указана быть не может, а вот ширину и длину отметить можно.

Колышки вбиваются на внешних углах ленты фундамента глубокого заложения. Между ними протягивается веревка. В каждом отдельном прямоугольнике замеряются диагонали. Они обе должны иметь одинаковую величину, что свидетельствует о правильно выполненной разметке.

Как уже говорилось, мелкозаглубленный фундамент выполняется только с опалубкой. В таком случае можно не отмечать внутренние углы.

Если устраивается мелкозаглубленный фундамент, то траншею стоит рыть так, чтобы можно было свободно поставить опалубку. При этом землю нужно отсыпать равномерно на обе стороны.

Когда же своими руками устраивается основа глубокого заложения, опалубка может и не делаться, поэтому траншея должна быть вырыта под размер фундамента. При этом грунт нужно отсыпать на одну сторону, на внешнюю. Так как с внутренней стороны он не нужен, поскольку обратная засыпка производиться не будет.

Надо сказать, что заглублять фундамент не стоит, когда подземные воды расположены очень близко к поверхности. В этом случае лучше сделать опору надземного типа.

Вернуться к оглавлению

Устройство опалубки

Схема устройства опалубки ленточного фундамента.

Опалубка для опоры ленточного типа глубокого заложения и мелкого заложения может быть выполнена из досок. Можно приобрести и готовые комплекты из пластика. Однако стоят они не малых денег.

Опалубка делается под размер опоры для дома. Доски сбиваются в щиты. Все щели между досками должны быть закрыты. Сделать это можно при помощи тех же досок.

Чтобы щиты в процессе заливки фундамента не раздвигались, снаружи устанавливаются откосы. Кроме того, сверху через каждые полметра ставятся П-образные перемычки, скрепляя две противоположные стены опалубки.

Опалубка ставится на песчаную подушку, которая предварительно формируется своими руками на дне траншеи. Чтобы лента опоры для дома или бани не отличалась по высоте по всей своей длине, с внутренней стороны опалубки вбиваются гвозди, через каждые 50-100 см. После этого на дно укладывается слой рубероида в качестве гидроизолятора.

Надо сказать, что перед непосредственной заливкой бетона в опалубку ее необходимо обильно смочить водой, чтобы она не впитывала влагу из цементного раствора.

Вернуться к оглавлению

Устройство арматурного каркаса

Пример армирования ленточного фундамента.

Сразу стоит отметить, что армированию подлежит любой тип фундамента: и мелкозаглубленный, и глубокого заложения. Однако мало, кто выполняет армирование. Связано это с трудоемкостью такой работы.

Выполняется армирование стальной арматурой сечением от 8 до 12 мм, в зависимости от размеров опоры для дома или бани. Армирование делается на основе каркаса, который может состоять из поясов или быть сетчатым.

Пояса представляют собой несколько горизонтально уложенных прутов, по всей длине скрепленных перемычками. Два пояса скрепляются между собой вертикальными перемычками. При этом высота таких перемычек может быть равна 50 см. Такое армирование применяется довольно редко. Больше распространено армирование сеткой.

Пояса представляют собой 2 или 3 стальных стержня, расположенных на расстоянии друг от друга 10-15 см. При этом между каждыми двумя стержнями расстояние должно быть одинаково. Пояса скрепляются перемычками, которые расположены на таком же расстоянии. При этом высота перемычек равна этой же величине.

Между собой пруты арматуры в одном поясе скреплены горизонтальными перемычками, расположенными с шагом в те же 10-15 см. Таким образом, получается, что делается сетка из арматуры с квадратными ячейками, стороны которых лежат в диапазоне от 10 до 15 см.

Второй способ армирования более затратный, но и более эффективный. Между собой все куски арматуры крепятся вязальной проволокой при помощи специального крючка или же путем сваривания их друг с другом. Что касается углов опоры дома или бани, то армирование этих участков осуществляется немного иным путем.

На готовые каркасы, на уровне каждого пояса, укладываются пруты, которые гнутся дугой. Получается, что один конец дуги лежит на каркасе одной стены, а второй — на каркасе перпендикулярной стены. При этом высота между дугами равна стороне ячейки.

Вернуться к оглавлению

Приготовление и заливка бетона

Перед непосредственной заливкой бетона выполняется его приготовление. Пропорции можно соблюдать следующие:

Наличие бетононасоса значительно облегчает процесс заливки бетона.

• 1 часть цемента;
• 1 часть воды;
• 3 части песка;
• 2 части щебня средней фракции.

Чтобы изготовить своими руками бетон какой-либо определенной марки, нужно обратиться к справочным данным, откуда станет известна точная пропорция. Используя марку цемента М500 и выше и данную пропорцию, можно изготовить бетон марки В150. Такая марка отлично подойдет для основы ленточного типа частного дома или бани.

Если объем работ очень большой, то всю опалубку следует разделить по вертикали на отдельные части. Даже если работа не будет закончена за один раз, это не приведет к последующему разрушению ленточного фундамента. А вот если он будет залит горизонтальными слоями, то в процессе эксплуатации он может просто расслоиться.

Заливается бетон начиная с угла, разравнивая раствор вдоль стен в обе стороны. Те гвоздики, которые вбивались во внутренние стороны опалубки, станут индикатором высоты отливной части.

Залитый бетон требуется «проштыковать». Это нужно, чтобы убрать воздушные полости, которые могли образоваться в результате попадания камней на пруты арматуры.

Вернуться к оглавлению

Устройство гидроизоляции и обратная засыпка

После того как бетон застынет, что происходит по истечении нескольких недель, опалубка может быть снята. Чтобы защитить ленточный фундамент для дома или бани любого заложения, нужно сделать его гидроизоляцию.

Подземный лист рубероида будет защищать его от влаги снизу. С боков и сверху также можно уложить листы рубероида или же промазать эти стороны обмазочной гидроизоляцией. В любом случае наверх лучше положить рубероид, чтобы дополнительно защитить стены от влаги.

После проведения всех работ выполняется своими руками обратная засыпка. Она должна выполняться равномерно с обеих сторон ленты опоры дома или бани. Как уже было сказано, этой операции может и не быть в случае с опорой глубокого заложения, когда опалубка для нее не делалась.

Обратную засыпку рекомендовано выполнять тем же грунтом, если он является непучинистым. В противном же случае оптимальным вариантом будет его полностью заменить на таковой.

Вернуться к оглавлению

В качестве вывода

Как видно из всего вышенаписанного, сделать фундамент ленточного типа для дома или бани достаточно просто. Процесс трудоемкий, но несложный. Что касается тонкостей, то для каждого отдельного случая они свои. Часто приходится полностью убирать грунт или выбирать новое место строительства, поскольку на запланированном вовсе невозможно поставить ленточный фундамент. Но даже в таких случаях есть выход — устроить надземный фундамент с широкой подошвой.

Такой тип опоры выполняется в большинстве своем из железобетонных плит промышленного производства. Из них также можно возвести и заглубленный фундамент.

moifundament.ru

20. Типы фундаментов глубокого заложения. Области и условия их применения.

При больших сосредоточенных нагрузках, когда устройство ФМЗ в котловане невыполнимо или невыгодно, а сваи не обеспечивают необходимой НС, а также при строительстве тяжелых и чувствительных к неравномерным осадкам сооружений (массивные кузнечные молоты, крупные прессы, зданий и насосных станций и водозаборов, опоры мостов, заглубленные и подземные сооружения – гаражи, склады, емкости, глубокие колодцы и т.п.) стремятся передавать нагрузки на скальные или полускальные основания, т.е. малосжимаемые грунты. В ряде случаев при этом приходится прорезать значительную (несколько десятков метров) толщу слабых водонасыщенных грунтов.

Для этого прибегают к устройству ФГЗ. Их разделяют на следующие виды:

— Опускные колодцы;

— Кессоны;

— Тонкостенные оболочки;

— Буровые опоры и фундаменты, возводимые методом «Стена в грунте»

21. Устройство фундаментов и подземных сооружений методом опускного колодца. Основные понятия. Схемы нагрузок, порядок расчёта.

4.2 Опускные колодцы

Представляют собой замкнутую в плане и открытую сверху и снизу полую конструкцию, бетонируемую или собираемую из сборных элементов на поверхности грунта и погружаемую под действием собственного веса или дополнительной пригрузки по мере разработки грунта внутри нее (рис.13.1 и 13.2.).

Рис.13.1 Последовательность устройства опускного колодца:

а – изготовление первого яруса опускного колодца на поверхности грунта; б – погружение первого яруса опускного колодца в грунт; в – наращивание оболочки колодца; г – погружение колодца до проектной отметки; д – заполнение бетоном полости опускного колодца в случае использования его как фундамента глубокого заложения

Рис.13.2. Формы сечений опускных колодцев в плане:

а – круглая; б – квадратная; в – прямоугольная; г – прямоугольная с поперечными перегородками; д – с закругленными торцевыми стенками

Наиболее рациональной является круглая форма, т.к. стенка круглого колодца работает только на сжатие, и при заданной площади основания

• В любом случае очертание колодца должно быть в плане симметричным, т.к. всякая асимметрия осложняет его погружение (прекосы, отклонения).

• Конструкционные материалы для опускных колодцев:

— дерево;

— каменная или кирпичная кладка;

— металл;

— бетон

— ж/б- наиболее распространен:

1.Монолитные (только когда форма колодца в плане имеет сложное очертание, нет возможности изготовления сборных элементов, при проходке скальных грунтов и грунтов с большим числом валунов).

2.Сборные (наибольшее предпочтение)

• Погружению колодца в основание сопротивляются силы трения стен колодца о грунт. Для уменьшения трения колодцам придают коническую или цилиндрически уступчатую форму, с использованием тиксотропной суспензии. Оболочка опускного колодца из монолитного ж/б состоит из двух основных частей : 1 – ножевой; 2 – собственно оболочки. См. рис. 13.3.

Рис.13.3. Форма вертикальных сечений монолитных опускных колодцев:

а – цилиндрическая; б – коническая; в – цилиндрическая ступенчатая; 1 – ножевая часть опускного колодца; 2 – оболочка опускного колодца; 3 – арматура ножа колодца

• Ножевая часть шире стены оболочки на 100…150мм со стороны грунта.

• Толщина стен монолитных колодцев определяется из условия создания веса, необходимого для преодоления сил трения.

Рис.13.5. Сборный опускной колодец из вертикальных панелей:

1 – панели; 2 – форшахта;

• Каждая из плоских вертикальных панелей (клепок) представляет собой элемент стены колодца на всю его высоту (рис.13.5). Между собой панели соединяются с помощью петлевых стыков или накладками на сварке.

• При необходимости возведения такого опускного колодца большей высоты стены его наращивают такими же панелями, но уже без ножевой части. При этом в горизонтальном стыке панели верхнего и нижнего яруса соединяют сваркой закладных деталей.

Рис.13.6. Разработка грунта в опускном колодце:

а – насухо с помощью экскаватора; б – под водой с помощью грейфера; 1 – колодец; 2 – башенный кран; 3 – экскаватор; 4 – кран-экскаватор; 5 – грейфер

Эти две схемы погружения колодцев называются:

1.Насухо (при отсутствии подземных вод или с применением открытого водоотлива или водопонижения).

2. С разработкой грунта под водой.

• Выбор способа разработки грунта зависит от размеров колодца, геологических условий строительной площадки и местных условий строительства. Так, например, грейферы применяют для разработки рыхлых песков, легких супесей, галечников и т.д.

• Глубина разработки грунта на одну «Посадку» колодца принимается равной 1,5…2,0м при использовании экскаваторов и бульдозеров и не более 0,5м при применении средств гидромеханизации.

• Разработка грунта под водой осуществляется преимущественно экскаваторами, оборудованными грейфером (рис.13.6 б). В случае очень слабых грунтов (плывуны), чтобы предотвратить их наплыв из-под ножа, рекомендуется поднимать уровень воды в колодце на 1…3м выше УГВ, накачивая в него воду.

— сложность контроля процесса откопки;

— трудность удаления крупных включений.

studfiles.net

Фундамент глубокого заложения (ФГЗ), что такое

Вступление

ФГЗ или фундамент глубокого заложения, делается на глубине большей глубины промерзания грунта. Для ФГЗ фундамента копается глубокий котлован и сам фундамент опирается на его дно.

Фундамент глубокого заложения – особенности

Из конструкции ФГЗ понятны и его особенности:

• Фундамент требует большого объема земляных работ. Котлован или траншея для фундамента роются на большую глубину, зависящую от региона и промерзания грунта.
• Как следствие глубокой траншеи или котлована, большой объем бетонных работ. ФГЗ фундамент получается массивным и выдерживает большие вертикальные нагрузки.

Как я уже упоминал, ФГЗ делается ниже уровня промерзания грунта. Поэтому, он не боится сил морозного пучения на свое основание. Морозное  пучение действует на стенки закопанного фундамента. Но их сила ничтожно мала по сравнению с давлением дома и они не влияют на дом.  

Для каких домов делается фундамент ФГЗ

 Способность «держать» большие нагрузки делает ФГЗ фундамент незаменимым для кирпичных, многоэтажных домов и коттеджей. То есть любых тяжелых домов. Однако не рекомендован для «легких» каркасных и деревянных домов (об этом чуть ниже).

Грунт для ФГЗ фундамента

Большое значение имеет выбор грунта для ФГЗ. Для него не подойдут грунты с близко расположенной грунтовой водой (1500-200 мм). Из-за них грунт имеет слабую несущую способность и просто не выдержит большой нагрузки тяжелого дома.

Для таких почв лучше сделать фундамент мелкого залегания, в виде плиты ( УШП) или фундамент ленточный. Но вернемся к заглубленному фундаменту.

Расчет заглубленного фундамента ленточного типа

Чаще делают заглубленный фундамент ленточного типа. Это уменьшает земляные работы, снижает стоимость и время строительства. Траншея под фундамент делается глубиной около 2-х метров.

Давайте рассчитаем вес фундамента и силы морозного пучения, которые будут действовать на его стены. Так как фундамент опускается ниже промерзания грунта, то вертикальные силы морозного пучения не учитываются.

Итак, продольные силы морозного пучения, составляют 5000 кг. на 1 кв. метр боковой стены. Как видите. Величина совсем не маленькая.

Монолитный, ленточный фундамент из бетона размером 5×5 метров и высотой 1900 мм, будет иметь площадь боковой стены 36 кв. метров. На боковую стену будет давить вес около 180 тонн. Запомним это значение.

Каменный, кирпичный, бетонный дом весит от 200 тонн. Это больше , чем сила боковой нагрузки пучения и вес дома уравновесит силу морозного пучения. Но другое дело, дом деревянный или каркасный. Их веса обычно меньше 100 тонн и даже с весом фундамента (около 40 тонн) они не смогут сопротивляться силам морозного пучения в 180 тонн.

Отсюда вывод, для «легких» каркасных и деревянных домов не подойдет фундамент глубокого залегания. Для них лучший выбор это фундамент мелкого залегания (МЗФ).

При устройстве ФГЗ фундамента, большое значение имеет правильная обратная засыпка фундамента.

©DomiTy.ru

Другие статьи раздела: Фундамент дома

domity.ru

Фундаменты глубокого заложения: расчет, виды

Один из видов фундаментов глубокого заложения

При возведении массивных зданий, с несколькими этажами, поверхностные фундаменты не могут обеспечить должной устойчивости. В таких случаях прибегают к возведению фундамента глубокого заложения. Такая конструкция отличается рытьем более глубокого котлована, как правило, ниже уровня промерзания грунта. Расчет такой конструкции следует производить только после геологической разведки участка застройки.

Условия для строительства глубокого фундамента

Основной классификацией фундаментов глубокого заложения является их тип – ленточные, столбчатые и плитные. Фундаменты глубокого заложения применяют при следующих условиях:

1. Уровень грунтовых вод должен быть ниже предполагаемой отметки. Производя расчет такой конструкции, следует учитывать тот факт, что если грунт под фундаментом обладает высокой способностью пропускать влагу (пучинистый грунт), то глубина заложения должна превышать уровень промерзания, иначе в такой конструкции нет смысла.
2. Основание, на которое будет опираться будущий фундамент должно состоять из плотных пород и быть достаточно плотным, чтобы выдержать расчетный вес здания. Если грунт рыхлый, то его необходимо заменить на речной песок. Укладку следует производить с соблюдением всех норм и требований технологии, увлажняя и уплотняя каждый слой.

Если данные условия не соблюдаются, то единственным выходом будет применение свайного фундамента, который также относится к глубинным основаниям.

Опускные и кессонные глубинные колодцы

Схема глубоко заложенного основания здания

По технологии строительства свайные основания подразделяются на виды, одними из которых являются опускные колодцы, они еще называются массивными.

Такой фундамент состоит из колец, которые заглубляются в грунт под силой собственной тяжести. Постепенно грунт в кольцах выбирают и наращивают сверху еще кольца. После того как вся конструкция будет опущена на расчетную отметку, полость бетонируют.

Если полость не будет заполняться бетоном, а будет использоваться в качестве резервуара или подвального помещения, то такую конструкцию называют «колодец-оболочка». Данные опоры могут быть выполнены не только в виде круглых колец, профиль погружаемой секции может иметь любую конфигурацию.

При устройстве такого фундамента важно правильно произвести расчет стенок конструкции, чтобы они выдержали вес бетонной смеси и не лопнули под ее давлением. Чтобы не делать стенки слишком толстыми, можно использовать сборную конструкцию из нескольких секций.

Особенности расчета параметров колодца опоры происходит в несколько этапов:

• сначала нужно рассчитать наружные размеры котлована и глубину закладки фундамента;
• после этого, расчетным путем выводят форму его сечения в поперечном профиле;
• на последнем этапе производят расчет толщины стен и материалов, из которых они будут изготавливаться, а также определяют состав смеси, которой будет заполняться колодец.

Еще одним видом свайных оснований являются кессонные колодцы. Работы по кессонному типу фундаментов одни из сложных и дорогостоящих. Поэтому его применяют только в случае крайней необходимости, к примеру, если нужно возвести массивное здание на рыхлом основании, а перенести его в другое место застраиваемого участка нет возможности. Также подобный метод применяют при высоком уровне расположения грунтовых вод.

Способ производства работ похож на погружение колодца с тем различием, что рабочая зона погружаемого фундамента накрыта кессонной прокладкой, через которую проходит шахта. Воздух поступает в рабочую область по шахте через верхний шлюз, давая рабочим необходимое количество кислорода. Максимальная глубина такого фундамента ограничивается 40 метрами, так как на большей глубине рабочие уже не смогут работать без специальных средств защиты. Строители в рабочей камере производят работу по удалению грунта небольшими группами, смена происходит каждые 3—6 часов.

Технология производства работ с буровыми опорами

Эскиз устройства буровых опор для заглубленных оснований зданий

Эти конструкции относятся к новым видам фундаментов. Главная особенность таких опор – большая глубина погружения (до 60 метров) при диаметре сечения до двух метров. Их применяют не только при рыхлых грунтах или высоком уровне грунтовых вод. Область применения ограничивается лишь скальными грунтами и грунтом с большим содержанием валунов.

Возможность регулировки шага опор и ширины их сечения позволяют возводить высотные конструкции практически на любых грунтах. Расчет такой опоры очень сложный, для получения всех необходимых исходных данных придется провести целый комплекс изыскательских работ.

На начальном этапе производят бурение скважины до расчетной отметки. Далее, специальной бурильной машиной эту скважину расширяют до необходимого диаметра, после чего укладывают арматурный каркас и производят бетонирование. Такой тип фундаментов применяют не только при строительстве зданий, но также при строительстве дорог в труднодоступных местах, например, в болотистой местности.

Технология строительства ленточного фундамента большой глубины

Вид ленточного основания глубокого заложения

Самым распространенным видом фундамента глубокого заложения является ленточный фундамент. Он дает возможность строить многоэтажные здания на слабых грунтах, при этом основание и является стенами для подвала или цокольного этажа.

Расчет такого фундамента производить самому не рекомендуется, лучше воспользоваться услугами специалистов. Когда будут готовы чертежи или схемы, перед началом строительных работ следует произвести разбивку участка, наметив не только общие границы котлована, но и расположение траншей для заливки.

Первым делом следует подготовить участок застройки – убрать мусор, снять растительный слой чернозема на участке застройки и разметить местоположение траншей. Разбивку лучше всего производить при помощи колышков и строительной лески. Очень важно убедиться, что все углы и параллели размечены правильно, для чего можно воспользоваться геодезическими приборами.

Когда разметка готова, можно приступать к землеройным работам. Чтобы во время работ не отклониться от разметки, нужно пользоваться отвесом, а также постоянно измерять глубину и ширину траншеи. После того как траншея готова, можно устанавливать опалубку. Ее поверхность должна быть ровной и не иметь щелей, чтобы бетон не терял быстро влагу. Далее, в опалубку устанавливается арматурный каркас, как правило, для глубинных фундаментов применяют каркас минимум из двух поясов.

На последнем этапе происходит заливка фундамента. Бетонные работы лучше всего производить сразу, а если это сделать не удается – разбить опалубку на секции, отделив их между собой вертикальными перегородками.

Заливать бетон следует строго по технологии, используя глубинный вибратор для удаления излишков воздуха. После затвердевания бетона опалубку нужно снять, а наружную поверхность, после полного ее высыхания, обработать гидроизоляционными материалами, после чего засыпать грунт обратно и послойно утрамбовать его.

fundamentclub.ru