Глубина промерзания грунта

На сколько важно учитывать промерзание грунта для фундамента

Фундамент закладывается ниже уровня промерзания

Учитываются следующие факторы:

  • Давление на грунт фундаментом
  • Сопротивление грунта
  • Выталкивающие силы вспучивания
  • Боковые касательные силы
  • На какую высоту поднимется фундамент силами вспучивания
  • Уровень пролегания грунтовых вод
  • На какую глубину промерзает почва

Пренебрегать расчетами при закладке фундамента и постройке здания опасно. Последствия будут непоправимые. Выталкивающая сила вспучивания поднимет фундамент, что приведет к его деформации и может произойти разрушение здания.

Рекомендация! Рядом с домом хорошо посадить низкорослые деревья и кустарники, они будут собирать снежный покров, и беречь фундамент от замерзания.

Глубины промерзания почвы для водопровода по Московской области

Учитывать промерзание почвы необходимо. Если трубы проложить выше уровня промерзания, то в морозы может произойти замерзание воды в трубах. Если в частном секторе есть возможность отогреть трубопровод (костры, газовые горелки для открытых труб), то для городской магистрали остается одно, ждать потепления.

В чем опасность?

Опасность в том, что если труба с водой замерзнет в одной точке, лед начнет расползаться по всей магистрали.

Как известно вода при низких температурах замерзает и расширяется, что может привести к нарушению герметичности труб. Соответственно отключение водоснабжения и ремонт трубной магистрали при потеплении.

Основные факторы при монтаже трубопровода

  • На какую глубину промерзает почва
  • Вид грунта
  • Пролегание грунтовых вод
  • Минимальная температура зимой
  • Режим подачи воды в систему водопровода
  • Температура и циркуляция воды
  • Прогрев почвы солнцем
  • Зеленые насаждения
  • Толщина снежного покрова

На какую глубину промерзает почва важно знать не только для закладки фундамента и прокладке водопроводной системы. Учитывать единицу следует при бурении скважин, организации колодца, обустройстве накопителей для канализационных стоков. Следует строго соблюдать правила и если нет возможности самостоятельно определить вид грунта и уровень промерзания, вызвать специалиста

Следует строго соблюдать правила и если нет возможности самостоятельно определить вид грунта и уровень промерзания, вызвать специалиста.

Грунты для строительства колодцев

Возведение нового колодца, мероприятие не из дешевых, важно на первоначальных стадиях учесть нюансы строительства и эксплуатации, которые не возможно устранить впоследствии. Если залежи воды близки к поверхности, подойдет любой тип почвы

Если участок находится на торфе или иле, глубине залежей жидкости ниже десяти метров и уровне промерзания около двух, потребуется усиление конструкции шахты, утеплению стен источника.

Лучший земляной покров для рытья — скалистый, средние и крупные пески, с небольшой глубиной промерзания.

Преимущество породы:

  • Почва не подвержена пучению;
  • Не промерзает;
  • Не деформируется;
  • Ее подмывает и не размывает.

Проблема породы — работа на таком виде почв требует затрат времени и опыта колодезных мастеров.

При рытье гидросооружения, значимый фактор — уровень подземных вод, они должна быть ниже глубины промерзания. При нахождении жидкости выше, она будет замерзать, что приведет к пучению земляных пластов, происходит это неравномерно, что приводит к деформации или частичному смещению бетонных колец.

Если ваш участник расположен на следующих типах почв: пылеватых и мелких песках, суглинках и супесях, вам необходимо еще до строительства источника определить уровень залегания грунтовых вод.

Для выявления таких покровов используйте следующий способ: киньте фрагмент земли в воду, он быстро превратился в жидкую субстанцию? — такая почва при намокании будет проседать и легко поддаваться воздействию ледяного грунта. При таком виде земли обязательно требует усиления конструкции колодца.

Снег на участке также влияет на глубину промерзания. Чем его больше, тем больше тепла под землей и выше температура земляного покрова.

Морозное пучение

Морозное пучение — процесс превращения в лед воды, которая содержится в грунте. Всем известно, что вода, превращаясь в лед, увеличивается в объеме. Поскольку поздней осенью вода в грунте содержится в большом объёме из-за дождей и периодически выпадающего и оттаивающего снега, то, промерзая, верхний слой земли увеличивается в объеме (профессионально говорится “вспучивается”). Так как вспучивающемуся грунту необходимо куда то деваться, то он расширяется вверх.

 

В результате зимой поверхность земли приподнимается в среднем на 5–10 см, максимум может достигать в Московской области 15 см.

Первая неприятность состоит в том, что если фундамент расположен на поверхности грунта (т.е. не заглублен), грунт приподнимает фундамент, а вместе с ним все строение целиком. Главная проблема этой ситуации – неравномерность пучения под домом, то есть один угол фундамента может поднять на 5 см, а другой на 10 см. Почему? Здесь много факторов:- сам по себе состав грунта под строением может существенно разниться

– один угол получает много солнечного света и тепла, а противоположный наоборот пребывает дольше в тени

– грунт под одним углом дома сильнее увлажняется, чем под другими углами в результате стока воды от дождей или из-за рельефа участка

Вслед за фундаментом деформируется всё строение.

В стенах из кладки образуются трещины (особенно заметно, если нет армопояса, а в доме из бруса не открываются или не закрываются двери и окна, начинаются течи или сквозняки). Весной, когда промерзший грунт оттаивает и лёд снова превращается в воду, поверхность грунта садится обратно, разумеется вместе с фундаментом и строением.

Вторая неприятность заключается в том, что весной, когда грунт оттает и сядет, поверхность земли не будет в точности копировать геометрию прошлого лета. А это означает, что фундамент и строение не займут уже никогда исходную форму и будут всегда существовать с некоторым искривлением, от года к году претерпевая новые деформации. Разумеется, этот процесс изнашивает постройку, существенно сокращая долговечность дома, доставляет неудобства при эксплуатации и проживании. Негативный результат от промерзания может появиться сразу первой зимой, но воздействие промерзания особенно заметно с течением длительного времени.

Но, есть немало примеров, когда лёгкие дома на незаглубленных фундаментах в Московской области не испытывают подобных проблем или испытывают их в приемлемой степени, и это не редкость. Дело в том, что степень пучения может быть разной и зависит от многих факторов, и да же может меняться от год от года. Поэтому, пучинистость грунта делится на 5 степеней:

  • непучинистый,
  • слабопучинистый,
  • среднепучинистый,
  • сильнопучинистый,
  • чрезмернопучинистый.

Примерную степень пучения на участке может определить любой человек. К слабопучинистым относятся места на возвышенностях, с низким уровень грунтовых вод, и там где залегают песчаные (быстрофильтрующие воду) грунты. У чрезмернопучинистых всё наоборот – это места в низинах, там где есть обводненные, болотистые, водовмещающие глинистые грунты, когда вода стоит на штыке–двух лопаты круглый год. В завершение стоит сказать, что каждый участок может перемещаться в соседнуюю категорию по пучинистости в зависимости от погодных условий конкретного года. Чем меньше осадков было осенью, чем меньшее количество раз таял снег за осень и зиму – тем менее вспученным будет грунт. В таблице ниже вы сможете найти общие рекомендации по заглублению фундаментов в зависимости от типа грунта:

Что такое свайно-ростверковый фундамент

Свайный фундамент, наверное, представляют себе все: это некоторое количество свай, заглубленных в грунт до уровня несущего слоя или ниже уровня промерзания. В чистом виде этот тип фундамента используется редко. Виной тому своеобразная конструкция, которая не позволяет перераспределять между сваями нагрузку от дома. Потому свайный фундамент в основном делают под срубы из бревна или бруса, иногда — под каркасные постройки. Эти типы стройматериала, из-за своих особенностей, сами перераспределяют нагрузку. С домами из других материалов они совместимы плохо.

Зато их усовершенствованный вид — свайный фундамент с ростверком — лишен многих недостатков и может использоваться и под кирпичные, и под блочные постройки.  В них все опоры завязаны при помощи ленты из металла или железобетона (бетона) в единую конструкцию. Эта лента и называется ростверком.

Так выглядит свайно-ростверковый фундамент вынутый из земли

Ростверк — это часть фундамента, объединяющая оголовки свай и служащая опорой для стен. Именно ростверк принимает, и за счет замкнутой конструкции, перераспределяет нагрузку, передавая ее на сваи.  Он может быть металлическим, деревянным, бетонным или железобетонным. По типу исполнения бетонные (железобетонные) ростверки бывают низкими и высокими.

Различают свайные фундаменты с высоким и низки ростверком

Высокий ростверк находится выше уровня земли. Чаще всего его делают из металла — швеллеров большого сечения или квадратных металлических труб. Еще делают такой ростверк из бетона, но его устройство сложнее: приходится придумывать, как залить ленту на расстоянии от земли.

Как работает ростверк и что он дает

Любой дом в разных частях будет давать разную нагрузку: отделка, мебель, санфаянс, другие вещи размещены неравномерно. Следовательно, и нагрузка от разных его частей будет разной. Ростверк принимает на себя эти неравномерные нагрузки и перераспределяет их. Сваям уже передается «выровненная» нагрузка.

Чем отличаются свайные и свайно-ростверковые фундаменты (чтобы увеличить размер картинки щелкните по ней правой клавишей мышки)

Чем это хорошо? Тем, что при одинаковой нагруженности свай, меньше шансов на то, что они будут усаживаться неравномерно. А неравномерная усадка ведет, как известно, к трещинам в фундаменте и стенах. Потому свайно-ростверковый фундамент более стабилен. Хотя главный недостаток свайных фундаментов остается: мы не можем знать, что за грунт находится под каждой из свай.  Потому спрогнозировать их поведение нереально. Именно поэтому их не очень любят архитекторы: гарантировать многолетнюю эксплуатацию дома невозможно.

Ленточный фундамент на сваях

Более предсказуемы в этом плане низкие ростверки. Они начинаются обычно ниже уровня земли и отливаются из армированного (или нет — зависит от проекта) бетона. Причем арматура свай связывается с арматурой ростверка.

В этом случае ростверк — это мелкозаглубенный ленточный фундамент и изготавливается он по той же технологии. Отличается тем, что имеет жесткую связь со сваями, что в разы повышает надежность и устойчивость конструкции. Еще такие фундаменты называют ленточными на сваях или свайно-ленточными. Такая конструкция является почти идеальной: сочетает в себе плюсы свайного и ленточного фундамента, в значительной мере компенсируя их недостатки.

Устройство свайно-ленточного фундамента (чтобы увеличить размер картинки щелкните по ней правой клавишей мышки)

Как он работает? Нагрузка от дома передается на ленту. Благодаря наличию продольной арматуры перераспределяется по всей площади. Так как лента опирается и на грунт, то часть нагрузки передается ему, остальная приходится на сваи. При этом нагрузка и усадка равномерны: их «выравнивает» лента.

В зимнее время, когда начинают на фундамент воздействовать силы пучения, проявляются все плюсы свайно-ленточного фундамента. Если дом стоит на пучнистых грунтах, их глубина заложения ниже уровня замерзания, очень сложно представить условия, при которых дом перекости или он даст неравномерную усадку.

При воздействии сил пучения на ленту, «пятки» свай, да и они сами, не дают возможности грунтам сдвинуть фундамент. Потому ленточно-свайные фундаменты — отличный выбор на сильно пучнистых почвах. Затраты при этом гораздо выше, чем при строительстве обычного свайного фундамента, но намного ниже, чем при строительстве ленты ниже глубины промерзания.

Типы оснований

Все виды платформ могут быть устроены на небольшом расстоянии от поверхности грунта. К ним относят:

Существует и отдельный вид фундамента – свайный, но его устанавливают ниже 3-х м, и он по праву считается вариантом глубокого заложения.

1. Плита. Самая надежная конструкция из всех представленных типов. Представляет собой армированную по всей площади железобетонную плиту. Такой платформе не угрожают климатические и геодезические условия местности. Кроме того, здание на таком основании практически не дает усадки. К недостаткам можно отнести высокую стоимость фундамента – до 50% от всего строительства. В цену входит необходимое участие специализированной техники и количество арматуры.

2. Лента. Популярный вариант в различных возведениях. Представлен двумя конструкциями:

  • сборный монолит с выпуском арматуры;
  • блочный фундамент с армирующими поясами – верхним и нижним.

Требует нескольких этапов подготовки перед заливкой, а именно:

  • выкапывание канавы с точными параметрами под несущие стены;
  • устройство щебневой и песчаной подушки, служащими как дренаж;
  • армирование.

Чтобы получить мелкого заложения морозоустойчивый фундамент по типу ленты, его придется утеплять стиролами по внутренним стенам. Не обойдется без дополнительной прокладки и цокольный этаж.

3. Столбчатые основания. Рекомендованы для небольших одноэтажных, преимущественно деревянных построек. Представляют собой ямы с железобетонными кольцами, залитые раствором по всем углам будущего строения и его несущих узлов с шагом не более 2-х м. Могут выполняться из кирпича, или асбестобетона фабричным формованием с выпуском арматуры. После установки, столбы обрезаются под уровень, после чего на них устанавливается ростверк.

Непопулярны столбчатые фундаменты мелкого заложения в силу своих недостатков:

  • слишком зависят от поведения почвы – уровень после усадки может измениться;
  • низ жилого дома становится доступным всем ветрам;
  • ограничение в материалах строительства – подбирается облегченный вариант;
  • о цокольном этаже или подвале, как полезной площади придется забыть.

Как следует, оценив собственные финансовые и физические возможности, можно выбрать подходящую для собственного строительства платформу либо дать такую задачу специалистам по основаниям в конкретном регионе.

Выбор глубины и устройство песчано-гравийной подушки для фундамента

Проектирование домов под ключ, заранее предусматривает тип основания. Перед устройством конкретного варианта анализируют три параметра:

  1. Конструкция готового дома – площадь и материал изготовления. Определение нужно для нахождения максимальной нагрузки на поверхность платформы – кг/м2.
  2. Климатические условия местности. При сильных минусовых температурах, есть повод задуматься о надежном углублении во избежание порчи бетона.
  3. Состав грунта и уровень влаги. Капризные земли могут стать причиной усадки и дефектов готовой конструкции.

К примеру – в проекте деревянный или шлакоблочный дом площадью 157 м2. Местность обладает глинистым грунтом среднего движения. Средняя температура зимой держится в районе -15-20⁰. Воды залегают ниже 2-х м. Таким образом, наилучшим основанием будет ленточный армированный вариант до 1 м ниже цокольного этажа + дренаж.

Разные фундаменты могут быть мелкого и глубокого заложения, но ни один из них не обходится без устройства так называемой подушки из песка и/или гравия. Она служит защитой от вредных сточных жидкостей расположенных вблизи промышленных предприятий, способных взаимодействовать с основанием и творить разрушающие процессы относительно химического состава бетона. Каждый слой, ограждающий платформу от влаги, тщательно утрамбовывается, проливается водой и рассчитывается на высоту не менее 15 см. После чего фундамент армируется и заливается. Дренаж обязательно содержит крупнозернистый песок, щебень или керамзит. Можно использовать все три компонента общей высотой до 30 см.

Правильный выбор и устройство платформы для частного или иного вида строительства – залог долговечного и комфортного проживания.

Особенности забивного фундамента на ЖБИ-сваях

Железобетонные сваи бывают двух видов – цельными и полыми. Полые изготавливаются при помощи центрифуги, имеют чаще всего круглую форму и используются в строительстве одноэтажных зданий. Не подходят для возведения фундамента в сейсмически активных зонах, торфяных почвах. В отличие от цельных, полые свайные столбы имеют меньший вес, что значительно упрощает работу с ними.

ЖБИ-сваи.

Маркировка свай из железобетона в соответствии с ГОСТом

  • «С» – столбы с поперечным армированием.
  • «СК» – сваи круглые, имеющие полость.
  • «СП» – столбы квадратной конфигурации, имеют круглую полость, за счет чего снижается их вес. Армируются как напрягаемым, так и обычным методом.
  • «СГ» – прямоугольные сваи из тяжелого бетона. За счет увеличения площади сечения, отличаются большей несущей способностью, чем квадратные.
  • «СЦ» – сваи с квадратным сечением без поперечного армирования.
  • «1СД» – колонновидные сваи.
  • «2СД» – колонновидные сваи, предназначенные для установки по средним осям.
  • «ССН», «ССВ» – составные свайные столбы.

Железобетонные сваи сплошного сечения

Цельные сваи бывают нескольких форм – Н-образные, круглой, квадратной или прямоугольной конфигурации.

Особенности армирования

Для изготовления используется гидротехнический бетон и стальная арматура. Армирование может быть как обыкновенным или натяжным.

Особенность армирования с помощью предварительно напряженной арматуры в том, что металлический элемент, прежде чем бетонировать, растягивают с помощью домкрата или другого приспособления.

Также растяжение можно усилить при использовании электричества – через арматуру пропускается огромный ток, что приводит к нагреву металла и он расширяется. Арматура фиксируется в этом состоянии на протяжении всего цикла бетонирования сваи.

Расположение арматуры внутри сваи.

После застывания бетона, напряжение с металлического элемента снимается – прекращается подача тока или ослабляется фиксация домкратом. Такой способ увеличивает прочность изделия.

Между бетоном и металлом возникает напряжение, так как металлический элемент пытается сжаться, а бетон – сохранить свои позиции – старается растянуть металл в прежнее состояние. Это дает возможность частично потянуть армирующий элемент на изгибе и повысить прочность всей конструкции.

В зависимости от положения, сваи армируются двумя способами.

  1. Продольное армирование. Представляет собой основную рабочую арматуру.
  2. Поперечное армирование. Его цель – объединить продольную арматуру и принимать ударную нагрузку в процессе забивания сваи.

Применение забивного ЖБИ фундамента

Железобетонный свайный фундамент – наиболее распространенный тип фундаментов. Он используется для:

  • строительства частных домов;
  • строительства производственных зданий и сооружений;
  • строительства многоэтажных и малоэтажных построек;
  • для построек из кирпича, древесины, газобетона, пеноблоков и других материалов;
  • как основание под каркасные дома, гаражи, беседки и другие хозяйственные постройки.

Особенности ЖБИ-фундамента

  1. Бетонные сваи обладают высокой прочностью и выносливостью. Согласно ГОСТу, прочность бетонного столба должна быть не меньше 200 кгс/см2. Минимальный вес, который может выдержать свая – 125 тонн.
  2. Бетон склонен к разрушению в неблагоприятной среде – почвах с высоким содержанием хлоридов, кальция, сульфатов и других минеральных солей и щелочей.
  3. Большой вес ЖБИ-свай затрудняет транспортировку и установку.
  4. Использование для фундамента того или иного типа свай зависит, в первую очередь, от особенностей почвы.

Подбор типа ЖБИ-основания под почву

Основные характеристики оснований

Поскольку все грунты имеют разную плотность, структуру, они ведут себя по-разному при воздействии воды и температурных перепадов.

Скалистые породы практически не подвержены структурным изменениям из-за воздействия климатических воздействий, поскольку в их основании – твердый камень. Такие удобно использовать непосредственно в качестве фундамента после предварительного выравнивания и подготовки.

Хрящеватые грунты представляют собой смесь из земли, песка, глины и значительного количества камней, гравия. Их особенность: мало подвержены вымыванию, поскольку хорошо дренажируют вод.

Песчаные грунты являются надежным основанием при условии, что не содержат пылеватых и мелких фракций. В процессе усадки дома происходит значительное уплотнение и проседание грунта, но в нем практически не идут процессы пучения.

Суглинки и супеси подходят для строительства только в некоторых случаях при определенных своих характеристиках

Для таких грунтов крайне важно правильно подобрать фундамент, поскольку при застывании пород происходит значительное их пучение

Глинистые породы – самые сложные для устройства основания: они расширяются в зимнее время, подвержены активному движению под действием воды. Дом на глинистом грунте может «гулять», потому фундамент нужно подбирать крайне тщательно.

Виды и строение фундаментов.

Ошибочно мнение, что чем ниже глубина заложение фундамента в подверженных пучению почвах, тем  надёжным он является и обеспечивает строению высокую устойчивость. Да,  он лежит ниже границы промерзания и выталкивающие силы   на него не действуют, но касательные силы запросто подымут всю конструкцию фундамента заодно с промёрзшей почвой. Эти силы  разорвут его, образовав верхнюю и нижнюю части, особенно если строение лёгкое и фундамент не монолитный и без армирующего каркаса. Что бы этого не произошло, фундамент следует закладывать ниже  глубины промерзания грунта с уширенной подошвой в виде анкера. Для большей жёсткости в тело фундамента закладывают каркас из арматуры. Если фундамент из камней или кирпича и без арматуры, то тогда его делают в виде трапеции с суженными телом фундамента вверху. Такая конфигурация, с  обязательно сглаженной поверхностью, не подвергается действию выталкивающих сил в пучинистых почвах, (рис. 2). Для снижения действия касательных сил используют скользящие материалы, которыми покрывают стенки фундамента, например полиэтиленовая плёнка, битум.

Если грунт неподвижен, т.е. не подвержен пучению, в малоэтажном  строительстве целесообразно применять простейшие фундаменты на песчаной подушке, (рис. 3).  В таких конструкциях  верхнюю часть можно выполнять  из  неорганического материала — щебень, бетон, кирпич, камень,  а нижняя, основание, из  крупнозернистого песка. Фундаменты такого типа довольно надёжны и долговечны при условии, что  будут защищены от  дождевых и паводковых вод. Их можно применять для любых типов  зданий малой этажности и  с любой глубиной промерзания грунтов. Уровень грунтовых вод (УГВ) должен быть не выше границы промерзания грунта. Если  вода поднимется выше этой отметки, то грунт станет пучинным, а фундамент подвижным, что повлечёт за собой разрушение целостности стен строения.

В грунтах, подверженных пучению, фундаменты проектируют с учётом действия выталкивающих касательных сил морозного пучения. На (рис.  2)   приведены виды конструкций, которые делать можно в грунтах с неглубоким  промерзанием  и при отсутствии  воды в траншеях и ямах в момент выполнения  работ.

Для конструкций с глубиной заложения фундамента  более 1 м применение ленточного вида (если конечно не строите подвальную часть) экономически не выгодно. Здесь рекомендуется применять столбы фундамента из  монолитного железобетона, металлических  или  асбестоцементных   труб, (рис. 4). Если в яме отсутствует грунтовая вода, то на дно укладывают  монолитный бетон в виде плиты непосредственно перед установкой столбов, при этом концы столбов должны иметь выпуски арматуры, которые будут утапливаться в бетон. Если УГВ выше  нижней части  фундамента, то его монтаж выполняют столбами, которые заранее  изготовлены  вместе с  плитой опоры, рисунок 5.

Уровень грунтовой воды определить можно так: рядом с местом строительства осенью или в начале зимы бурят скважину и по глубине стоящей  воды определяют УГВ.

Необходимо обращать внимание и на устойчивость грунта, его сопротивление продавливанию. В малоэтажном строительстве просадка ленточного фундамента посредством  действия  нагрузок от здания явление редкое, т.к. опорная площадь конструкции фундамента  намного  больше расчетной

Если же здание возводят на слабых неустойчивых грунтах (подверженных просадке от собственного веса или веса строительной конструкции при повышении влажности – лёссы, глина, некоторые виды супеси, глинистые насыпные грунты, промышленные отходы, отложения пепла и т.д.)  или используют столбы фундамента в зданиях с тяжелыми стенами, то рекомендуется площадь соприкосновения подошвы  с грунтом в местах сосредоточения нагрузок   проверить расчетом. При необходимости можно увеличить площадь подошвы фундамента, уширить его, а в столбчатых  еще и сократить расстояние между столбами

опорная площадь конструкции фундамента  намного  больше расчетной. Если же здание возводят на слабых неустойчивых грунтах (подверженных просадке от собственного веса или веса строительной конструкции при повышении влажности – лёссы, глина, некоторые виды супеси, глинистые насыпные грунты, промышленные отходы, отложения пепла и т.д.)  или используют столбы фундамента в зданиях с тяжелыми стенами, то рекомендуется площадь соприкосновения подошвы  с грунтом в местах сосредоточения нагрузок   проверить расчетом. При необходимости можно увеличить площадь подошвы фундамента, уширить его, а в столбчатых  еще и сократить расстояние между столбами.

Виды опор для фундамента

В домостроении используют такие типы оснований:

  • буронабивные опоры (бетонные и железобетонные);
  • забивные столбы (железобетонные, металлические и деревянные);
  • винтовые стержни (стальные и железобетонные).

Расчет нагрузок

Допустимая нагрузка на один конструктивный элемент определяется, исходя из ее несущей способности. Основные требования и описания расчетов приведены в нормативном документе СНиП 2.02.03-85.

Теоретическая формула расчета показателя:

где:

  • Yc — коэффициент условий работы;
  • Ycr – коэффициент сопротивления грунта;
  • R – сопротивление почвы;
  • A– диаметр сваи;
  • U – периметр сечения опоры;
  • Ycri – коэффициент, отражающий воздействие почвы на поверхность опоры;
  • fi – сопротивление почвы относительно поверхности силового элемента;
  • li – длина боковой грани одной сваи.

Формула для расчета сопротивления буронабивных опор:

где:

  • Ycf – коэффициент условий действия почвы на боковые поверхности опоры;
  • Hi – толщина грунта, контактирующего с поверхностью сваи.

Предельную нагрузку для забивных свай находят по формуле:

Формула для расчета несущей способности винтовых опор:

где:

  • a1 и a2 – коэффициенты, зависящие от угла внутреннего трения почвы;
  • c1 – коэффициент линейности или удельного сцепления для различных грунтов;
  • y1 – удельный вес грунта, расположенного выше винтовой части сваи;
  • h1 – глубина опоры;
  • h – общая длина трубы;
  • d – диаметр винтовой части.

Как видно из формул, несущая способность силовой конструкции зависит от геологических условий на участке, а также размеров свай. Табличные коэффициенты условий работы берут из СНиП 2.02.03-85.

Выбор типа свай обусловлен такими факторами:

  1. Экономической целесообразностью в заданных условиях.
  2. Возможностью строительства своими руками.
  3. Физико-химическими и механическими свойствами грунта.
  4. Периодом года, когда планируется строительство.

Типовые размеры свайных опор

Размеры и несущая способность опорных элементов для усредненных условий всегда проводится в характеристиках изделий при продаже.

Типовые характеристики винтовой сваи:

  • диаметр ствола 108мм, лопасти – 300мм;
  • длина трубы – 2,0–2,5 м;
  • толщина стенки трубы – 4–5мм;
  • толщина лопасти – 5–6 мм.

Популярный размер бетонных винтовых свай:

  • диаметр сечения – 300 мм;
  • длина ствола – 4 м.

Популярные забивные сваи имеют следующие размеры:

  • железобетонные столбы: длина ствола – 3 м, сторона – 150–200 мм;
  • металлические стволы: диаметр 150 мм, толщина стенки – 3,5 мм, длина ствола – 1,5 – 2 м.
  • деревянные: подбирается индивидуально.

Типовой размер буронабивных свай:

  • диаметр – 150 мм;
  • глубина – 3–4 м.

Грунты для строительства колодцев

Возведение нового колодца, мероприятие не из дешевых, важно на первоначальных стадиях учесть нюансы строительства и эксплуатации, которые не возможно устранить впоследствии. Если залежи воды близки к поверхности, подойдет любой тип почвы

Если участок находится на торфе или иле, глубине залежей жидкости ниже десяти метров и уровне промерзания около двух, потребуется усиление конструкции шахты, утеплению стен источника.

Лучший земляной покров для рытья — скалистый, средние и крупные пески, с небольшой глубиной промерзания.

Преимущество породы:

  • Почва не подвержена пучению;
  • Не промерзает;
  • Не деформируется;
  • Ее подмывает и не размывает.

Проблема породы — работа на таком виде почв требует затрат времени и опыта колодезных мастеров.

При рытье гидросооружения, значимый фактор — уровень подземных вод, они должна быть ниже глубины промерзания. При нахождении жидкости выше, она будет замерзать, что приведет к пучению земляных пластов, происходит это неравномерно, что приводит к деформации или частичному смещению бетонных колец.

Если ваш участник расположен на следующих типах почв: пылеватых и мелких песках, суглинках и супесях, вам необходимо еще до строительства источника определить уровень залегания грунтовых вод.

Для выявления таких покровов используйте следующий способ: киньте фрагмент земли в воду, он быстро превратился в жидкую субстанцию? — такая почва при намокании будет проседать и легко поддаваться воздействию ледяного грунта. При таком виде земли обязательно требует усиления конструкции колодца.

Снег на участке также влияет на глубину промерзания. Чем его больше, тем больше тепла под землей и выше температура земляного покрова.

Глубина промерзания грунта в Московской обл

Промерзание оказывает отрицательное воздействие, избежать которого можно заложив основание ниже уровня промерзания. Указанный показатель зависит от типа почвы (глина, песок, супесь) и климатической зоны (среднегодовые показатели температуры в конкретном регионе).Устанавливается глубина промерзания в соответствии с положениями СНиП 2.

02.01-83. Указывается, что нормативная глубина определяется исходя из средних показателей сезонного промерзания в конкретном регионе, выявленных в результате наблюдений проводимых в течение 10 лет.

Внимание! Наблюдения проводятся на открытых, горизонтальных площадках очищенных от снежного покрова, при условии, что глубина залегания грунтовых вод, ниже уровня промерзания.Если многолетние наблюдения не проводились, то степень промерзания определяется посредством теплотехнических расчётов. Расшифровка формулы:

Расшифровка формулы:

Расшифровка формулы:

Mt – коэффициент, сравнимый в численном выражении с абсолютными значениями средних минусовых температур в течение зимнего периода в конкретном регионе (если необходимые наблюдения не велись, то берутся данные гидрометеорологических станций, работающих в идентичных климатических зонах).d0 – величина, равная уровню промерзания, характерному для конкретного типа почвы.

Согласно требованиями СНиП указанные величины, имеют следующие значения:

  • глина (суглинки) – 0.23м;
  • крупнообломочная почва – 0.34м;
  • пески (супеси) – 0.28м;
  • гравелистый песок – 0.30м.

Если необходимо узнать расчётную глубину, то используется следующая формула: df = kh dfn.

Расшифровка формулы:

dfn – нормативная глубина степени промерзания почвы (указана в подпунктах 2.26 – 2.27 СНиП 2.02.01-83).

kh – коэффициент теплового режима здания, применимый для внешних фундаментов отапливаемых зданий (если работы ведутся с неотапливаемыми объектами, то kh=1.1).Уровень промерзания грунта в Подмосковье зависит от степени насыщения почвы влагой в конкретной местности. Указанный показатель является крайне вариабельным для данного региона и варьируется в пределах 0.4 – 2 метра. Максимальные показатели характерны для районов с наиболее влажным и плотным грунтом, при условии, что будут иметь место крепкие и устойчивые морозы. Когда на участке рыхлая почва, а влага отсутствует, уровень промерзания будет крайне низким.

Фактически в Московской области почва редко промерзает, более чем на метр. Можно ориентироваться на конкретные данные, приведённые для каждого из районов:

  • Сергиев-Посад – 1.4м;
  • Наро-Фоминск – 0.6 – 1м;
  • Можайск – 0.6м;
  • Волоколамск – 0.7 – 1.2м;
  • Дубна – 1.5 – 2.1м;
  • Подольск – 0.4м.

Характерно, что в населённых пунктах, расположенных поблизости от Москвы уровень промерзания варьируется в пределах 0.7 – 1.2 метра. Южные районы, такие как Чехов и Серпухов, могут похвастаться показателями 0.4 – 0.8 метра. Наибольшие показатели отмечаются в северных районах области: Клин (1.8), Талдом (1.3), Дмитров (1.6).

Непосредственно в Москве степень промерзания почвы варьируется в пределах 1.2 – 1.32 метра. Конкретные показатели следует рассчитывать исходя из типа почвы на конкретном участке и наблюдений, проводимых в течение длительного времени. Если пренебречь расчётами, то последствия для здания могут быть плачевными.

Достаточно часто в строительстве зданий и сооружений можно столкнуться с проблемой, когда фундамент находится в аварийном состоянии.

Нагрузка на фундамент — это допустимые цифровые значения, обозначающие несущую способность.

Правильный выбор фундамента определит не только стоимость строительства в целом, но и долговечность, и надёжность построенного дома.

Основные характеристики оснований

Поскольку все грунты имеют разную плотность, структуру, они ведут себя по-разному при воздействии воды и температурных перепадов.

Скалистые породы практически не подвержены структурным изменениям из-за воздействия климатических воздействий, поскольку в их основании – твердый камень. Такие удобно использовать непосредственно в качестве фундамента после предварительного выравнивания и подготовки.

Хрящеватые грунты представляют собой смесь из земли, песка, глины и значительного количества камней, гравия. Их особенность: мало подвержены вымыванию, поскольку хорошо дренажируют вод.

Песчаные грунты являются надежным основанием при условии, что не содержат пылеватых и мелких фракций. В процессе усадки дома происходит значительное уплотнение и проседание грунта, но в нем практически не идут процессы пучения.

Суглинки и супеси подходят для строительства только в некоторых случаях при определенных своих характеристиках

Для таких грунтов крайне важно правильно подобрать фундамент, поскольку при застывании пород происходит значительное их пучение

Глинистые породы – самые сложные для устройства основания: они расширяются в зимнее время, подвержены активному движению под действием воды. Дом на глинистом грунте может «гулять», потому фундамент нужно подбирать крайне тщательно.

Поделитесь в социальных сетях:FacebookTwitterВКонтакте
Напишите комментарий