Строительство в Севастополе — сообщество мастеров строителей и отделочников
Строительные работы в Севастополе
Усиление жестких фундаментов* может осуществляться путем увеличения их подошвы или с помощью свай различного типа. При проектировании усиления необходимо максимально использовать существующий фундамент, обеспечив его совместную работу с элементами усиления. Несущую способность фундаментов реконструируемого объекта определяют с учетом фактических прочностных и деформативных характеристик материала фундамента и грунтов основания, а при свайных фундаментах используют также результаты полевых испытаний (зондирование, статические испытания и др.). Увеличение размеров подошвы фундаментов необходимо при росте нагрузок, недостаточной несущей способности грунтов основания, а также при существенном повреждении фундаментов в процессе эксплуатации. Эффективными средствами увеличения подошвы фундаментов являются железобетонные «рубашки», наращивание, частичная или полная подводка новых фундаментов. Железобетонная «рубашка» представляет собой монолитную оболочку, которая охватывает существующий фундамент со всех сторон. Рис. 10.1. Усиление фундаментов железобетонной Рис. 10.2. Усиление ленточного фундамента подводкой: «рубашкой»:1 — усиливаемый фундамент; 2 — железобетонная 1 — усиливаемый фундамент; 2 — разгружающая балка; «рубашка»; 3 — арматура усиления; 4 — усиливаемая колонна; 3 — подставка; 4 — распределительный ростверк: 5 — домкрат 5—обойма колонны Арматура оболочки образует пространственный каркас, и для обеспечения совместной работы старого фундамента с конструкцией усиления обязательно стыкуется на сварке с предварительно обнаженной арматурой усиливаемого фундамента. Рабочую арматуру «рубашки» устанавливают вдоль граней усиливаемого фундамента (рис. 10.1). При повреждении фундаментов в процессе эксплуатации для восстановления его несущей способности устраивают конструктивную «рубашку», размеры которой принимают в зависимости от диаметра арматуры, величины защитного слоя, а также от технологической возможности укладки бетона в тело «рубашки». Если, кроме усиления фундаментов требуется также усиление колонны, то бетонирование обоймы для колонны и «рубашки» следует выполнять одновременно. Если колонна не требует усиления, «рубашку» фундамента заводят выше нижней части колонны на величину не менее большей стороны колонны и не менее пяти толщин «рубашки». При усилении фундамента наращиванием увеличение его подошвы осуществляется с одной, двух или трех сторон. При наращивании, так же как и при устройстве «рубашек», необходимо обеспечивать стыковку на сварке оголенной арматуры старого фундамента с новой арматурой усиления. Одним из вариантов наращивания является передача части нагрузки с существующего фундамента на отдельные плиты с помощью металлических или железобетонных балок, пропущенных через отверстия в усиливаемом фундаменте (рис. 10.2). В этом случае опорные плиты предварительно обжимаются с помощью домкратов или гравитационной нагрузкой до расчетной. Ленточные неармированные фундаменты могут наращиваться с помощью арматуры, заанкеренной в тело фундамента и обетонированной на расчетную ширину усиления (рис. 10.3). Рис. 10.3. Усиление ленточных фундаментов наращиванием: 1 — усиливаемый фундамент; 2 — арматурный каркас наращивания; 3 — металлические трубы; 4 — шпуры Подводка новых частей фундамента может осуществляться рядом с существующим (рис. 10.4). В этом случае нагрузка от несущего элемента передается на фундамент усиления через подкосы и металлическую (железобетонную) обойму. Устройство нового фундамента под существующим выполняется с частичной или полной разгрузкой существующего фундамента на локальных небольших по ширине участках. Причем эта подводка может быть сплошной или частичной. При подводке новых фундаментов следует обеспечить плотное прилегание подошвы существующего фундамента с новым. При подводке под ленточные фундаменты конструкции усиления рекомендуется размещать на прямых участках с максимальными нагрузками, так как подводка новых фундаментов в углах и пересечениях вызывает серьезные трудности. Усиление фундаментов с помощью свай осуществляется путем устройства свай по контуру существующего фундамента или под ним. Такое усиление применяется при значительных и неравномерных осадках грунтов основания, при существенном увеличении нагрузок на фундаменты, для повышения устойчивости основания в случае приложения к фундаментам значительных горизонтальных сил и т. д. Выбор конструкции свай зависит от внутренних габаритов реконструируемого здания или сооружения, характера действующих нагрузок, конструкций усиливаемого фундамента, наличия соответствующего оборудования для производства свайных работ. Цельные сборные железобетонные сваи могут применяться, когда габариты цеха позволяют разместить крупногабаритную сваебойную технику и когда динамические нагрузки при забивке свай не приводят к повреждениямокружающих конструкций. При наличии вблизи зоны забивки свай несущих конструкций, не способных выдержать значительные динамические нагрузки, возможно осуществить вдавливание цельных свай в грунт с помощью гидродомкратов.Примеры расчета оснований и фундаментов. Ленточный фундамент и его особенности. Пример расчета усиления фундамента
Усиление фундаментов
* К жестким фундаментам относятся конструкции, деформативность которых пренебрежительно мала и не оказывает существенного влияния на усилия в самом фундаменте и на давление в грунте под подошвой фундамента. 
Рис. 10.4. Усиление фундаментов подводкой:
1 — усиливаемый фундамент; 2 — дополнительные фундаменты; 3 — колонна; 4 — металлическая
обойма; 5—металлические подкосы;6— элемент усиления
Для воспринятия значительных растягивающих усилий применяют винтовые сваи. При усилении фундаментов используют также монолитные сваи различных типов: буронабивные сваи требуют громоздкого оборудования, однако могут применяться в любых грунтовых условиях, в том числе и тех, где забивные сваи неприменимы; пневмонабивные, виброштампованные сваи и сваи Страуса могут применяться в помещениях с ограниченной высотой и не требует сложного технологического оборудования. Первые два типа свай
| 1 — усиливаемый фундамент; 2 — распределительный элемент; 3 — домкрат; 4 — подпорка; 5 — головной элемент; 6 — рядовой элемент; 7 — нижний элемент сваи |
Рис. 10.5. Усиление фундамента с помощью свай Мега:
используют в любых гидрогеологических условиях, сваи Страуса можно применять только при отсутствии грунтовых вод.
При передаче на фундамент дополнительных горизонтальных и вертикальных нагрузок эффективны буроинъекционные (корневидные) сваи, которые могут также просверливаться через существующий фундамент, используемый в этом случае как ростверк (рис. 10.6).
Рис. 10.6. Усиление фундамента с помощью корневидных свай:
1— усиливаемый фундамент: 2— корневидные сваи
Вместо свай типа «Мега» могут применяться комбинированные металлические трубчатые сваи, погружаемые посекционно в грунт гидродомкратами. Их затем заполняют монолитным бетоном.
Включение в работу существующего фундамента свай усиления выполняется с помощью монолитного плитного ростверка или распределительных балок, которые образуют со сваями рамную систему.
Плитный ростверк возможно устраивать в пределах высоты существующего фундамента (рис. 10.7) и путем подводки под него (рис. 10.8). Первые варианты аналогичны работам при устройстве «рубашек» или наращивания, требуют соединения арматуры существующего фундамента с арматурой ростверка и используются в том случае, если возможно уширение фундамента в пределах его высоты.
 |
Рис. 10.7. Усиление фундамента ростверком, расположенным в пределах высоты фундамента:1 — усиливаемый фундамент: 2 — ростверк усиления: 3 — существующие сваи: 4 — сваи усиления
Подводка нового ростверка под существующий фундамент достаточно трудоемка и применяется в случае невозможности уширения фундамента в пределах его высоты, при его повреждениях, а также слабых грунтах под его подошвой или при повреждении головок существующих свай.
Перечисленные выше способы усиления могут применяться как при опирании реконструируемых фундаментов на естественное основание, так и на свайное при усилении ленточных и столбчатых фундаментов из различных материалов (рис. 10.9).
Примеры объединения усиливаемых фундаментов с дополнительными сваями с помощью плитного ростверка приведены на рис. 10.7,10.8.
На рис. 10.10...10.12 приведены схемы усиления ленточных и столбчатых фундаментов с помощью рамной системы, состоящей из дополнительных свай, железобетонных или металлических распределительных балок.
Рис. 10.8. Усиление ленточного фундамента сваями с подводкой нового ростверка:1 — усиливаемый фундамент: 2 — существующие сваи: 3 — ростверк усиления; 4 — сван усиления:5 — арматурные сетки: 6 — отогнутые стержни
Расчет усиления фундаментов выполняется по двум группам предельных состояний с учетом требований соответствующих нормативных документов (СНиП II-6—74, СНиП 2.02.01—83, СНиП Н-17—77, СНиП 2.03.01—84). По первой группе выполняется расчет прочности конструкций фундамента и несущей способности грунта основания, по второй — расчет оснований по деформациям, который требует учета совместной работы здания с основанием.
Несущая способность существующего фундамента определяется с учетом его фактического состояния (степени износа), прочностных характеристик материалов и грунтов основания.
Если в процессе эксплуатации произошла полная стабилизация осадок основания под существующими фундаментами, то расчетные осадки элементов усиления определяются только от дополнительных нагрузок. При этом максимально допустимую осадку назначают с учетом состояния надземных конструкций реконструируемого здания и связанных с ним рядом расположенных Объектов (переходов, галерей, коммуникаций). Для отдельных фундаментов осадка определяется с учетом влияния нагрузок от соседних фундаментов по методу угловых точек.
 |
Рис. 10.9. Схемы усиления фундаментов на свайном (а) и естественном (б) основаниях:
1 — усиливаемый фундамент; 2 —ростверк усиления; 3 — сваи усиления
При подводке новых частей фундаментов рядом с существующим нагрузка на них определяется в соответствии с принятой расчетной схемой, а их расчет осуществляется как отдельных фундаментов. При подводке целых фундаментов их размеры определяются из условия, чтобы максимальные и средние абсолютные осадки не превышали допустимых по СНиП 2.02.01—83. При этом учитывается стабилизация осадок существующих фундаментов.
Расчет свайного усиления выполняется в зависимости от конструктивного решения существующего фундмента и его состояния. При плохом состоянии свайного фундамента, а также при опирании фундамента на естественное основание количество свай усиления определяется из расчета воспринятия всей нагрузки. При хорошем состоянии существующего свайного фундамента количество свай усиления определяют из расчета передачи на них только дополнительной нагрузки.
Несущая способность трубобетонных вдавливаемых свай определяется по формуле
Fd = Eиϰ(10.1)
где Eи — усилие вдавливания; ϰ— переходный коэффициент, принимаемый равным 0,9 для глинистых грунтов, 0,85 — для песчаных.
 |
Рис. 10.10. Усиление ленточного фундамента на естественном основании сваями с устройством рамной системы:
1— усиливаемый фундамент; 2 — сваи усиления; 3 — железобетонный ригель;
4 — железобетонная подушка; 5 — омоноличивание пробитого под ригель отверстия
Расчет каждого отдельного элемента составной сван типа «Мега» осуществляется как для сжатого элемента с учетом продольного изгиба и случайного эксцентриситета, определяемого в соответствии с требованиями СНиП 2.03.01—84. Учитывая возможную несоосность при стыковке отдельных элементов, несущая способность всей сваи определяется умножением на поправочный коэффициент, который принимается при длине сваи до 4 м — 0,75; от 4 до 6 м — 0,6 и свыше 6м — 0,5.
 |
Рис. 10.11. Усиление ленточного фундамента на естественном основании сваями с устройством рамной системы: 1 — усиливаемый фундамент; 2 — сваи усиления; 3 — металлические балки; 4 — стена
Расчет жестких фундаментов, усиленных сваями за контуром, может выполняться по методике, разработанной Харьковским ПромстройНИИпроектом. Расчет состоит из двух этапов: до реконструкции—на действие эксплуатационных нагрузок с учетом максимально возможной разгрузки фундамента, после реконструкции — на загружение фундамента до уровня, соответствующего этапу разгрузки, плюс дополнительные нагрузки, возникающие после реконструкции сооружения. Усилия в сваях и фундаментах, давление на грунт под подошвой фундамента (при фундаменте на естественном основании) и по контакту со сваями, перемещения и углы поворота усиленных фундаментов определяются алгебраическим суммированием соответствующих величин, полученных на каждом этапе расчета. Осадку усиленного фундамента рассчитывают на
Рис. 10.12. Усиление столбчатого фундамента на естественном основании с устройством ростверка, армированного металлическими балками: 1 — усиливаемый фундамент; 2—ростверк усиления; 3 — металлические балки, 4 — сваи усиления
втором этапе. При этом модуль деформации грунта определяют с учетом его упрочнения в процессе эксплуатации. Допускается рассчитывать модуль по формуле
Еst=1,3Е (10.2)
где Е — модуль деформаций грунта, вычисленный по результатам лабораторных или полевых испытаний, МПа. Упрочнение грунта учитывается в расчетах на глубину, не превышающую ширину фундамента до его усиления.
Расчет усиленного фундамента осуществляется в линейной постановке по плоской расчетной схеме. На каждом этапе расчета усиленный фундамент рассматривается как статически неопределимая система, загруженная внешней нагрузкой с одной стороны и усилиями от свай и отпором грунта под подошвой — с другой (рис. 10.13 и 10.14).
Рис. 10.13. Модель расчета усиленного свайного фундамента:
а — расчетная схема; б — основная система метода перемещений
Усилия от свай выражаются через жесткостные характеристики свай и деформации фундамента, отпор грунта — через коэффициент постели и также деформации фундамента. Последний учитывается только при усилении фундаментов на естественном основании.
Усилия и деформации фундамента определяются, из решения системы канонических уравнений метода перемещений.
При этой методике расчета грунт рассматривается как линейно деформируемая среда, которая характеризуется следующими параметрами: Kυо— вертикальным коэффициентом постели по контакту с подошвой фундамента на естественном основании, который принимается одинаковым во всех точках основания, кН/м3, K.h,z— горизонтальным коэффициентом постели по контакту с боковой поверхностью сваи и Кh,l— вертикальным коэффициентом постели по контакту с подошвой свай.
| Рис. 10.14. Модель расчета усиленного фундамента на естественном основании: а — расчетная схема; б — основная система метода перемещений |
Значения коэффициентов постели определяют по методике, разработанной Харьковским Промстрой-НИИпроектом.
Расчет устойчивости грунта основания вокруг свай осуществляется в соответствии с требованиями СНиП II-17—77.
Похожие статьи:
poznayka.org
Проектирование усиления ленточных фундаментов надстраиваемого жилого здания
Методические указания к курсовой работе по дисциплине «Основания и фундаменты» для студентов специальности 270105 «Городское строительство и хозяйство»
Омск • 2008
Федеральное агентство по образованию
Сибирская государственная автомобильно-дорожная академия
(СибАДИ)
Кафедра инженерной геологии, оснований и фундаментов
ПРОЕКТИРОВАНИЕ УСИЛЕНИЯ
ЛЕНТОЧНЫХ ФУНДАМЕНТОВ
НАДСТРАИВАЕМОГО ЖИЛОГО ЗДАНИЯ
Методические указания к курсовой работе по дисциплине «Основания и фундаменты» для студентов специальности 270105 «Городское строительство и хозяйство»
Составитель А.С.Нестеров
Омск
Издательство СибАДИ
2008
УДК 624.15
ББК 38.528
Рецензент д-р. техн. наук, проф. Ю.В.Краснощеков
Работа одобрена объединённым научно-методическим советом специальностей 270105 «Городское строительство и хозяйство» и 270109 «Теплогазоснабжение и вентиляция» в качестве методических указаний к курсовой работе по дисциплине «Основания и фундаменты» для специальности 270105 «Городское строительство и хозяйство».
Проектирование усиления ленточных фундаментов надстраиваемого жилого здания: Методические указания к курсовой работе по дисциплине «Основания и фундаменты» для специальности 270105 «Городское строительство и хозяйство»/ Сост.: А.С.Нестеров – Омск: Изд-во СибАДИ, 2008.– 40 с.
На основе нормативных документов изложена методика проектирования усиления ленточных фундаментов надстраиваемого жилого здания, включающая обоснование конструктивных параметров монолитной прерывистой железобетонной фундаментной плиты усиления и оценку влияния этого здания на осадку расположенного рядом.
Табл.3. Ил.17. Прил. 6. Библиогр.: 11 назв.
©Составитель А.С. Нестеров, 2008
Содержание
Введение.........................................................................................................................4
1. Оценка результатов обследования зданий и инженерно-геологических усло– вий эксплуатации ленточных фундаментов зданий...................................................5
1.1. Результаты обследования технического состояния надстраиваемого и распо– ложенного рядом зданий..............................................................................................5
1.2.Оценка характеристики инженерно-геологических условий эксплуатации ленточных фундаментов зданий..................................................................................7
2. Определение нагрузок на фундаменты под наружную и внутреннюю стены.............................................................................................................................10
3. Проверка давления фундаментов на грунт основания.....................................14
4. Определение размеров железобетонной фундаментной плиты усиления......16
5. Расчёт армирования фундаментных плит усиления.........................................19
5.1. Определение расчётных изгибающих моментов в сечениях фундаментов под наружную и внутреннюю стены................................................................................19
5.2. Расчёт фундаментных плит усиления на изгиб.................................................20
6. Расчёт дополнительных осадок и крена фундаментов после надстройки здания............................................................................................................................21
6.1. Определение нижних границ H сжимаемой толщи фундаментами по осям А и Б.................................................................................................................................21
6.2. Расчёт дополнительных осадок фундаментов..................................................22
7. Оценка влияния надстроенного здания на осадку расположенного рядом....23
8. Оценка трудоёмкости курсовой работы.............................................................27
Библиографический список.......................................................................................28
Приложение 1. Варианты характеристики инженерно-геологических условий эксплуатации ленточных фундаментов зданий.......................................................29
Приложение 2. Оценка технического состояния конструкций кирпичных, кру–пноблочных и крупнопанельных домов по результатам обследований с учётом развития повреждений и физического износа.........................................................35
Приложение 3. Характеристики стеновых блоков и фундаментных плит для лен-
точных фундаментов..................................................................................................36
Приложение 4. Расчётная площадь поперечного сечения (см2) стержневой арматуры класса А400................................................................................................38
Приложение 5. Вклейка
Приложение 6. Трудоёмкость выполнения курсовой работы……………………39
ВВЕДЕНИЕ
Цель курсовой работы заключается в приобретении студентами практических навыков по дисциплине «Основания и фундаменты» на примере проектирования усиления фундаментов надстраиваемого жилого здания.
Курсовая работа состоит в определении величины требуемого уширения подошвы ленточных фундаментов здания в связи с необходимостью его надстройки и оценке влияния надстроенного здания на осадку расположенного рядом.
Исходные данные для выполнения курсовой работы приведены в индивидуальном задании.
Проектирование фундаментов следует вести в последовательности, в которой изложены методические указания.
При выполнении курсовой работы студент должен систематически являться на консультации для отчёта перед преподавателем об объёме выполненной работы (согласно табл. 4) и получения консультаций.
studfiles.net
Усиление фундамента как? Методы усиления фундаментов: с применением свай, дополнительной цементацией, усиление ленточного фундамента, защита от осыпания.. Как правильно усилить фундамент. Усиление фундамента: полезные советы, материалы
Иногда владельцы частных домов сталкиваются с серьезной проблемой – необходимостью ремонта или восстановления фундамента. Если дом строился своими силами и владелец точно знает, какие материалы использовались в процессе строительства, то решить проблему будет несложно. Намного хуже, если дом был куплен, так сказать, в готовом виде, и новый хозяин не знает, в каком состоянии находится фундамент. Признаками, которые прямо указывают на необходимость усиления или ремонта фундамента могут быть перекошенные оконные и дверные проемы и трещины в стенах.
Усиление фундамента – комплекс работ, которые проводятся для ремонта или восстановления основания здания. Главная цель работ – выявление и полное устранение повреждений и дефектов, которые возникли в процессе эксплуатации дома.Усиление фундамента чаще всего производится на этапе строительства. Что касается восстановления и ремонта, то эти работы требуют существенных финансовых затрат и привлечения специалистов. Как усилить фундамент, какие методы и материалы для этого используются — об этом пойдет речь в данной публикации.
Расчет усиления фундамента
До начала проектирования усиления основания здания в обязательно порядке проводится изучение текущего состояния фундамента и надземной части стен, и инженерно-геологические изыскания. Способы, с помощью которых будет проводиться усиление фундамента, напрямую зависят от результатов исследований.
Для старых зданий выполнение задачи сильно усложняется отсутствием чертежей фундамента. Так, в XIX веке тип фундамента, его глубину и материал выбирал подрядчик, опираясь на собственный опыт и местные традиции.В такой ситуации необходимую информацию об материале фундамента, грунте, гидроизоляции подземной части основания можно получить только путем откопки траншей с обеих сторон основания. В отдельных случаях необходимо копать траншеи до 3-4-х метров глубиной.
После вскрытия основания производятся соответствующие замеры, на основе которых делают чертежи, определяется вид материала и раствора, берутся образцы грунта из-под подошвы для исследований.
Наиболее точные результаты получают путем высверливания из тела фундамента образцов цилиндрической формы, так называемых керн.
Полученные образцы испытывают на прочность в лабораторных условиях. С помощью бурения можно определить наличие в теле фундамента деревянных или других свай или ростверков, положение их острий, и.т.д.
Методы усиления фундамента
Есть несколько способов усилить готовый фундамент частного дома:
• Расширение подошвы.
• Использование торкрет бетона.
• Усиление фундамента сваями.
• Усиление фундамента железобетонной рубашкой (обоймой).
Усиление с помощью торкрет бетона рекомендуется, в основном, для фундаментов из кирпича. При этом по периметру дома копают траншею шириной около 2-х метров. Далее основание тщательно очищается от мусора, убираются все разрушенные и поврежденные фрагменты. На поверхности фундамента делают насечки, чтобы бетон хорошо прилипал к поверхности. Смесь наносят с помощью цементной пушки, под давлением.
Кроме вышеупомянутых способов усиления, используется цементация основания. Этот метод позволяет быстро и эффективно усилить основание дома, но применяется он только в том случае, если монолитность фундамента нарушена по всей его толщине.Для укрепления в основе делают отверстия небольшого диаметра, в которые специальным шприцом под большим давлением закачивается жидкая бетонная смесь.
усиление фундамента технология с применением свай
Повреждения фундамента в большинстве случаев возникают из-за ошибок, допущенных еще на этапе проектирования или строительства. Но бывает и так, что нужно достроить один или два этажа, увеличив, таким образом, нагрузку на фундамент.В обеих случаях необходимо существенно усилить основание здания. Одно из лучших решений в таком случае – усиление фундамента сваями. Используются винтовые, буронабивные, буроиньекионные и вдавливаемые сваи.Применяя буронабивные сваи, сначала по всему периметру основы, как снаружи, так и изнутри, делают скважины м определенным шагом.
Глубина скважин составляет около 2-х метров. В скважины помещается конструкция из арматуры диаметром 10-12 мм., после чего скважину заливают бетоном. Готовые сваи соединяют с основанием дома прочными анкерными болтами.
Иногда буровые работы рядом созданием выполнять невозможно (серьезно поврежден фундамент, здание очень ветхое, и.т.д.). В этом случае можно использовать вдавливаемые сваи.
Этот вариант один из наиболее сложных, так как требует применения специальной техники – сваи вдавливают в грунт с помощью мощных домкратов. Поэтому вдавливаемые сваи используют только в тех случаях, когда других вариантов нет.
Чаще всего фундамент укрепляют винтовыми сваями – для их установки в легком грунте достаточно 2-3-х человек. Винтовая свая представляет собой простую трубчатую конструкцию, оснащенную винтовой площадкой на конце.
Она предназначена не только для ввинчивания сваи в грунт, но и для равномерного распределения нагрузки на основание. Винтовые сваи можно сделать самостоятельно. Винтовой наконечник-шнек изготавливают, приваривая металлическую полосу к стальной трубе, выполняющей роль опоры.
Буроиньекционные сваи, или, как их еще называют, микросваи, представляют собой гибрид буронабивной и винтовой сваи. В полые сваи, которые ввинчиваются в грунт, заливают бетон.
При этом сама свая служит армирующим элементом, которые остается в грунте. Буроиньекционные сваи можно устанавливать как снаружи, так и внутри здания.
усиление фундамента цементацией
Один из самых популярных способов усиления фундаментов. Материалами для укрепления в этом случае служат: песок, супесь, цемент, вода, каменная мука, глина, разного рода добавки. Использование супеси и или суглинка позволяет повысить водоудерживающую способность раствора, но снижает прочность раствора. Глина стабилизирует раствор, делает его пластичным. Такой раствор удобно закачивать в отверстия и трещины фундамента. Химические добавки ускоряют или замедляют процесс затвердения раствора.
Процесс цементации фундамента выполняют следующим образом. Сначала бурят скважины через весь фундамент под его подошву.
После этого с помощью растворонасосов под высоким давлением в скважины закачивается раствор.
Иногда с помощью цементации укрепляют фундамент строящегося дома – в каждом месте бурится скважина в несколько этапов, каждый раз углубляясь через зацементированную ранее часть скважины.
При реконструкции дома, которая включает в себя усиление уже существующего фундамента, если при неравномерной усадке в нем появились трещины, его усиливают обоймами из бетона или железобетона.
Для этого в самом фундаменте или в цокольной части стен делают штробы, затем бурят шпуры, в которые устанавливают обрезки толстой арматуры или балок. Эти детали впоследствии свяжут обойму и фундамент и обеспечат их совместную работу. Перед заливкой бетона в обойму устанавливается каркас из арматуры, который повысит прочность стен в продольном направлении.С помощью этого способа добиваются существенного увеличения рабочей площади фундаментов, снижая, таким образом, давление на основание и препятствуя дальнейшей усадке дома. Цементация фундамента не такой простой способ усиления, как может показаться на первый взгляд. Без соответствующего опыта проведения подобных работ необходимо обратиться к профессионалам.
Усиление ленточного фундамента
Усиление железобетонного фундамента ленточного проводят различными методами:
• Заполнение трещин раствором.• Стягивание металлическими полосами.• Заполнение полостей и оштукатуривание поверхности.• Заполнение пустот под лентой.• Полный демонтаж фундамента, заливка новой ленты.
причины повреждения ленты фундамента
О необходимости ремонта ленточного фундамента можно судить по появлению глубоких трещин на его поверхности. Причины могут быть следующие:
• Проседание грунта.• Использование при строительстве ленты кирпич для кладки верхней части (лента из блоков ФБС).• Отсутствие у бетонного фундамента каркаса из арматуры.• Не закрытые продухи вентиляции в холодное время года.• Неправильные расчеты нагрузок на фундамент.• Неправильно сделанная дренажная система или ее отсутствие.
Какие меры необходимо предпринять, если в ленте фундамента появились трещины? Существует несколько способов борьбы с этой проблемой, все зависит от причин деформации.
В большинстве случаев достаточно стянуть трещины металлическими полосами, залить их раствором бетона.
Для этого всю поверхность фундамента тщательно осматривают, отмечают все повреждения и трещины. Далее все полости заполняются бетоном, в который нужно добавить химические компоненты для защиты раствора от перепадов температуры и влажности. После этого края трещин стягивают металлическими полосами.
усиление ленточного фундамента — защита от осыпаний
Иногда со временем некоторые части ленты фундамента начинают осыпаться. Причин может быть несколько:
Заливка фундамента в холодное время года без добавления противоморозных средств защиты – бетон не застывает, а просто замерзает и с наступлением тепла разрушается.Излишек воды в растворе, в результате чего марка бетона понижается, прочность падает. Не стоит исключать и банальное воровство, когда при заливке фундамента рабочие «экономят» качественный цемент. Поэтому такие ответственные работы необходимо или контролировать лично, или доверять надежным проверенным компаниям. Фундамент также может осыпаться из-за добавления в раствор песка с высоким содержанием глины. Это нетрудно проверить даже при поверхностном осмотре поверхности – глиняные комочки оставляют после себя полости, внутри которых находится кусочек глины.
Осень глина активно впитывает влагу, которая зимой замерзает, увеличивается в объеме, и начинает откалывать фрагменты бетона. Как результат – появление выемок, трещин, осыпание бетона. Особенно это заметно по углам ленты. Низкое качество цемента тоже может быть причиной преждевременного разрушения ленты, поэтому необходимо обращать внимание на марку, координаты производителя, наличие характеристик и условий использования материала.
Спасти от осыпания и усилить ленточный фундамент можно следующим образом.Для начала тщательно осмотреть всю поверхность ленты, отметить места повреждений. Косметический ремонт в данном случае полностью бесполезен. Пустоты большого размера заполнить специально предназначенным для таких работ раствором.Саму ленту с наружной стороны утепляют и надежно защищают от влаги для предупреждения дальнейшего разрушения.
В дальнейшем ленту все же придется полностью перезалить, но срок «жизни» фундамента можно существенно продлить, заполнив все обнаруженные полости бетоном, а при использовании качественного утеплителя, гидроизоляции, периодическом осмотре и устранении повреждений фундамент прослужит достаточно долго.
какие меры предпринять, если фундамент стал мягким
Случаи, когда от ленты фундамента можно отщипнуть пальцами кусочек бетона и размять, как глину, очень редкие. Такое состояние бетона обусловлено тем, что при его замешивании грубейшим образом была нарушена технология, в раствор не добавлено нужное количество цемента, вместо качественного песка использовалась его смесь с глиной, которую в бетонный раствор добавлять категорически запрещено.
В этом случае единственный надежный выход из положения – полный демонтаж старого фундамента и заливка новой ленты.
Никакое усиление и восстановление в этом случае не поможет. Такой дефект ленты замечают обычно на этапе высыхания, особенно, когда раствор долго не схватывается. Строить дом на таком фундаменте нельзя – он просто развалится.
Демонтажные работы нельзя назвать простыми и легкими – необходимо полностью удалить бракованный фундамент и залить новый, уже с соблюдением технологии замеса бетонного раствора.
усиление ленточного фундамента с одной стороны
Случается, что уже в процессе эксплуатации лента фундамента может приподыматься с одной стороны. Причинами могут быть как залитый с нарушениями фундамент, так и халатно проведенные проектировочные работы, в результате чего одна часть дома получается слишком легкой. Как результат – после зимнего пучения грунта здание не может как следует посадить на место ленту фундамента.Сделать ремонт фундамента в этом случае довольно сложно – требуется заполнить пустоту под подошвой и выровнять само здание.
Перед тем как начинать восстановительные работы, всю ленту тщательно осматривают, и если она очень сильно повреждена и деформирована, то требуется полностью заменить фундамент – а это дорогой и трудоемкий процесс. Ног если существенных повреждений нет, ленту можно выровнять. Для этого бетон заливают в пустоты под фундаментом, приподымая его таким образом на нужную высоту. В процессе проведения восстановительных работ нужно постоянно контролировать состояние фундамента.Стоимость проведения таких работ может сильно отличаться для каждого конкретного случая, так как возможно применение разных материалов, часто необходимо присутствие специалистов.
Усиливать фундамент необходимо во многих случаях, особенно при явных повреждениях и появлении трещин в конструкции. Но даже если признаков повреждения нет, нужно регулярно проводить профилактический осмотр основания, для выявления возможной деформации и определения степени опасности повреждений.В подавляющем большинстве случаев имеет место небольшое повреждение ленты, которое устраняется вышеописанными способами.
svouimirukami.ru
Методы усиления оснований и фундаментов
Усиление оснований и фундаментов осуществляется при реконструкции зданий и сооружений для предотвращении осадок ниже допустимых. Описаны основные способы усиления фундаментов.
Под реконструкцией фундаментов зданий и сооружений понимается выполнение работ, проводимых в связи с изменением геометрических размеров зданий, возрастанием постоянных или временных нагрузок, устройством подземных сооружений в пределах габаритов здания, а также восстановлением (усилением) несущей способности оснований и фундаментов, утраченной вследствие суффозии, колебания уровня подземных вод и др., а также возникшими деформациями конструкций и их износом.
Надежность работы реконструируемых зданий обеспечивается совместной работой системы «основание, фундамент - подземные конструкции». Дефекты в работе сооружений - следствие полного или частичного нарушения надежного взаимодействия элементов этой системы:
суффозионные процессы, а также колебания УПВ (уровня подземных вод), вызванные изменением гидрогеологических условий в районе расположения здания, атмосферными водами, аварийными и систематическими утечками из коммуникаций;
проявление карстовых деформаций;
Повреждения оснований и фундаментов возникают за счет природных и техногенных процессов, за счет нарушений требований нормативных документов, допускаемых при изысканиях, проектировании, строительстве и эксплуатации. Основными причинами повреждений являются:
снижение прочностных и деформационных свойств грунтов при увлажнении, а также проявление процесса набухания и пучения грунтов;
проведение земляных работ в пределах здания или вблизи него;
прокладка коммуникаций;
увеличение нагрузок на основание, сопровождаемое появлением эксцентриситета их приложения;
вибрационные или динамические воздействия как внутренние, так и внешние.
При реконструкции фундаментов отсутствует возможность применения типовых схем усиления. Схемы усиления должны применяться в каждом конкретном случае в зависимости от нагрузок на фундаменты, конструктивных особенностей здания (наличие подвала и других подземных сооружений), инженерно-геологических и гидрогеологических условий и др.
При этом применяемые методы усиления оснований и фундаментов должны обеспечивать их совместную работу с существующими фундаментами.
Следует учитывать, что работы по усилению оснований и изменению конструкций фундаментов могут вызвать при их осуществлении деформации оснований и осадки фундаментов.
Повышение несущей способности оснований и фундаментов при реконструкции может быть обеспечено за счет:
изменения конструкции или размера фундамента;
усиления физико-механических характеристик грунтов основания
предварительной передачи давления на основание (обжатия).
Усиление фундаментов
Усиление фундаментов мелкого заложения может быть осуществлено путем их уширения и углубления подведением дополнительных конструктивных элементов. Такими элементами могут быть плиты, столбы или сплошные стены.
На участках длиной 1-2 м грунт под фундаментом удаляют и на месте изготавливают железобетонную монолитную плиту или монтируют заранее заготовленные железобетонные элементы. После обжатия грунта в основании гидравлическими домкратами и подклинки плиты, промежуток между плитой и подошвой старого фундамента заполняют пластичным бетоном с тщательным уплотнением.
В ряде случаев ленточный фундамент усиливают отдельными столбами. В этих случаях старый фундамент может быть усилен рандбалками.
Для переустройства столбчатого фундамента в ленточный между существующими фундаментами устраивается железобетонная стенка в виде перемычки. При необходимости устройства подвала перемычка делается на всю высоту столбчатых фундаментов.
Переустройство ленточных или столбчатых фундаментов в плитные производится путем подведения концов плит под существующие фундаменты, произведя расчет на скалывание зоны опирания ленточного или столбчатого фундамента и конца плиты.
В практике реконструкции возможно переустройство столбчатых фундаментов в перекрестно-ленточные и плитные, а также перекрестно-ленточных в плитные.
Необходимость устройства подвала, подземного сооружения, переноса подошвы фундамента на менее сжимаемые слои грунта и пр. становится причиной проведения работ по заглублению фундаментов реконструируемого здания.
Применения свай для усиления фундаментов мелкого залегания
Для усиления фундаментов мелкого залегания могут быть использованы сваи различных конструкций: буронабивные, буровые, буроинъекционные, завинчиваемые, а также конструкции «стена в грунте».
Буронабивные и буровые сваи используются при увеличении нагрузок и большой толщине слабых грунтов в основании; в сложных условиях реконструкции.
Буроинъекционные сваи используются в тех же условиях, а также при невозможности частичной разборки существующих фундаментов и в стесненных условиях строительства.
Могут быть применены сваи из завинчиваемых стальных труб диаметром 200-400 мм с приваренной арматурной спиралью, а также вдавливаемые сваи. Эти два вида свай позволяют избежать вибрационных воздействий на фундаменты и грунты основания при проведении работ по усилению.
Иногда вместо монтажа тяжелых загрузочных устройств оказывается удобнее использовать стены самого реконструируемого сооружения. На этом принципе основано вдавливание составных железобетонных свай типа «Мега» отдельными элементами.
С помощью буроинъекционных свай можно проводить усиление фундаментов, не разрабатывая котлованы и не нарушая естественной структуры грунтов основания. Наличие малогабаритного оборудования позволяет вести работы изнутри здания.
При реконструкции действующих сооружений в стесненных условиях и особенно в условиях противопоказания динамических воздействий целесообразно применение щелевых фундаментов (барретов), устраиваемых методом «стена в грунте» в узких траншеях шириной 0,4-1,0 м под защитой раствора из бентонитовой глины.
Реконструкция и усиление свайных фундаментов
Усиление ствола свай при отсутствии ростверка или при высоком ростверке производится с помощью железобетонной обоймы с толщиной стенок не менее 100 мм и площадью вертикальной арматуры не менее 1% площади сечения обоймы. Обойма устраивается на свободной части сваи и заглубляется в грунт не менее чем на 1 м.
Усиление верхних концов свай и мест их сопряжения с ростверком устраивается с помощью железобетонной обоймы, устраиваемой по всем ростверкам с отрывкой мелкого котлована.
Усиление ростверков, разделка трещин и других повреждений производятся аналогично усилению фундаментов мелкого заложения.
Для усиления свайных фундаментов, имеющих недостаточную несущую способность, используются те же сваи, которые используются для усиления фундаментов мелкого заложения.
Разбивка осей новых свайных фундаментов должна производиться с надежным закреплением относительно осей существующих свай здания.
studfiles.net
10.2. Усиление фундаментов
Усиление жестких фундаментов может осуществляться путем увеличения их подошвы или с помощью свай различного типа.
При проектировании усиления необходимо максимально использовать существующий фундамент, обеспечив его совместную работу с элементами усиления.
Несущую способность фундаментов реконструируемого объекта определяют с учетом фактических прочностных и деформативных характеристик материала фундамента и грунтов основания, а при свайных фундаментах используют также результаты полевых испытаний (зондирование, статические испытания и др.).
Увеличение размеров подошвы фундаментов необходимо при росте нагрузок, недостаточной несущей способности грунтов основания, а также при существенном повреждении фундаментов в процессе эксплуатации. Эффективными средствами увеличения подошвы фундаментов являются железобетонные «рубашки», наращивание, частичная или полная подводка новых фундаментов.
Железобетонная «рубашка» представляет собой монолитную оболочку, которая охватывает существующий фундамент со всех сторон. Арматура оболочки образует пространственный каркас, и для обеспечения совместной работы старого фундамента с конструкцией усиления обязательно стыкуется на сварке с предварительно обнаженной арматурой усиливаемого фундамента. Рабочую арматуру «рубашки» устанавливают вдоль граней усиливаемого фундамента (рис. 10.1).
Рис. 10.1. Усиление фундаментов железобетонной «рубашкой»:
1 — усиливаемый фундамент; 2 — железобетонная «рубашка»; 3 — арматура усиления; 4 — усиливаемая колонна; 5 — обойма колонны
Рис. 10.2. Усиление ленточного фундамента подводкой:
1 — усиливаемый фундамент; 2 — разгружающая балка; 3 — подставка; 4 — распределительный ростверк; 5 — домкрат
При повреждении фундаментов в процессе эксплуатации для восстановления его несущей способности устраивают конструктивную «рубашку», размеры которой принимают в зависимости от диаметра арматуры, величины защитного слоя, а также от технологической возможности укладки бетона в тело «рубашки».
Если, кроме усиления фундаментов требуется также усиление колонны, то бетонирование обоймы для колонны и «рубашки» следует выполнять одновременно. Если колонна не требует усиления, «рубашку» фундамента заводят выше нижней части колонны на величину не менее большей стороны колонны и не менее пяти толщин «рубашки».
При усилении фундамента наращиванием увеличение его подошвы осуществляется с одной, двух или трех сторон. При наращивании, так же как и при устройстве «рубашек», необходимо обеспечивать стыковку на сварке оголенной арматуры старого фундамента с новой арматурой усиления.
Одним из вариантов наращивания является передача части нагрузки с существующего фундамента на отдельные плиты с помощью металлических или железобетонных балок, пропущенных через отверстия в усиливаемом фундаменте (рис. 10.2). В этом случае опорные плиты предварительно обжимаются с помощью домкратов или гравитационной нагрузкой до расчетной. Ленточные неармированные фундаменты могут наращиваться с помощью арматуры, заанкеренной в тело фундамента и обетонированной на расчетную ширину усиления (рис. 10.3).
Рис. 10.3. Усиление ленточных фундаментов наращиванием:
1 — усиливаемый фундамент; 2 — арматурный каркас наращивания; 3 — металлические трубы; 4 — шпуры
Подводка новых частей фундамента может осуществляться рядом с существующим (рис. 10.4). В этом случае нагрузка от несущего элемента передается на фундамент усиления через подкосы и металлическую (железобетонную) обойму. Устройство нового фундамента под существующим выполняется с частичной или полной разгрузкой существующего фундамента на локальных небольших по ширине участках. Причем эта подводка может быть сплошной или частичной. При подводке новых фундаментов следует обеспечить плотное прилегание подошвы существующего фундамента с новым. При подводке под ленточные фундаменты конструкции усиления рекомендуется размещать на прямых участках с максимальными нагрузками, так как подводка новых фундаментов в углах и пересечениях вызывает серьезные трудности.
Усиление фундаментов с помощью свай осуществляется путем устройства свай по контуру существующего фундамента или под ним. Такое усиление применяется при значительных и неравномерных осадках грунтов основания, при существенном увеличении нагрузок на фундаменты, для повышения устойчивости основания в случае приложения к фундаментам значительных горизонтальных сил и т. д.
Выбор конструкции свай зависит от внутренних габаритов реконструируемого здания или сооружения, характера действующих нагрузок, конструкций усиливаемого фундамента, наличия соответствующего оборудования для производства свайных работ.
Цельные сборные железобетонные сваи могут применяться, когда габариты цеха позволяют разместить крупногабаритную сваебойную технику и когда динамические нагрузки при забивке свай не приводят к повреждениям окружающих конструкций. При наличии вблизи зоны забивки свай несущих конструкций, неспособных выдержать значительные динамические нагрузки, возможно осуществить вдавливание цельных свай в грунт с помощью гидродомкратов.
Рис. 10.4. Усиление фундаментов подводкой:
1 — усиливаемый фундамент; 2 — дополнительные фундаменты; 3 — колонка; 4 — металлическая обойма; 5 — металлические подкосы; 6 — элемент усиления
Эффективным средством усиления фундаментов, особенно при неравномерных деформациях сооружения, являются составные сборные сваи «Мега», которые не требуют больших габаритов помещения и включаются в работу сразу после вдавливания. Недостатком этих свай является достаточно высокая трудоемкость работ по их устройству, а также необходимость выполнения временного котлована под подошвой фундамента, что снижает его несущую способность в процессе усиления (рис. 10.5). При устройстве усиления сваями «Мега» конструкция существующего фундамента должна быть проверена на воспринятое усилия от реакции вдавливания.
Для воспринятия значительных растягивающих усилий применяют винтовые сваи. При усилении фундаментов используют также монолитные сваи различных типов: буронабивные сваи требуют громоздкого оборудования, однако могут применяться в любых грунтовых условиях, в том числе и тех, где забивные сваи неприменимы; пневмонабивные, виброштампованные сваи и сваи Страуса могут применяться в помещениях с ограниченной высотой и не требует сложного технологического оборудования. Первые два типа свай используют в любых гидрогеологических условиях, сваи Страуса можно применять только при отсутствии грунтовых вод.
Рис. 10.5. Усиление фундамента с помощью свай Мега:
1 — усиливаемый фундамент; 2 — распределительный элемент; 3 — домкрат; 4 — подпорка; 5 — головной элемент; 6 — рядовой элемент; 7 — нижний элемент сван
При передаче на фундамент дополнительных горизонтальных и вертикальных нагрузок эффективны буроинъекционные (корневидные) сваи, которые могут также просверливаться через существующий фундамент, используемый в этом случае как ростверк (рис. 10.6).
Рис. 10.6. Усиление фундамента с помощью
корневидных свай:
1 — усиливаемый фундамент; 2 — корневидные сваи
Вместо свай типа «Мега» могут применяться комбинированные металлические трубчатые сваи, погружаемые посекционно в грунт гидродомкратами. Их затем заполняют монолитным бетоном.
Включение в работу существующего фундамента свай усиления выполняется с помощью монолитного плитного ростверка или распределительных балок, которые образуют со сваями рамную систему.
Плитный ростверк возможно устраивать в пределах высоты существующего фундамента (рис. 10.7) и путем подводки под него (рис. 10.8). Первые варианты аналогичны работам при устройстве «рубашек» или наращивания, требуют соединения арматуры существующего фундамента с арматурой ростверка и используются в том случае, если возможно уширение фундамента в пределах его высоты. Подводка нового ростверка под существующий фундамент достаточно трудоемка и применяется в случае невозможности уширения фундамента в пределах его высоты, при его повреждениях, а также слабых грунтах под его подошвой или при повреждении головок существующих свай.
Рис. 10.7. Усиление фундамента ростверком, расположенным в пределах высоты фундамента:
1 — усиливаемый фундамент; 2 — ростверк усиления; 3 — существующие спаи; 4 — сваи усиления
Перечисленные выше способы усиления могут применяться как при опирании реконструируемых фундаментов на естественное основание, так и на свайное при усилении ленточных и столбчатых фундаментов из различных материалов (рис. 10.9).
Примеры объединения усиливаемых фундаментов с дополнительными сваями с помощью плитного ростверка приведены на рис. 10.7, 10.8.
На рис. 10.10...10.12 приведены схемы усиления ленточных и столбчатых фундаментов с помощью рамной системы, состоящей из дополнительных свай, железобетонных или металлических распределительных балок.
Рис. 10.8. Усиление ленточного фундамента сваями с подводкой нового ростверка: 1 — усиливаемый фундамент; 2 — существующие сваи; 3 — ростверк усиления; 4 — сваи усиления; 5 — арматурные сетки; 6 — отогнутые стержни
Расчет усиления фундаментов выполняется по двум группам предельных состояний с учетом требований соответствующих нормативных документов (СНиП II-6—74, СНиП 2.02.01—83, СНиП П-17—77, СНиП 2.03.01—84). По первой группе выполняется расчет прочности конструкций фундамента и несущей способности грунта основания, по второй — расчет оснований по деформациям, который требует учета совместной работы здания с основанием.
Несущая способность существующего фундамента определяется с учетом его фактического состояния (степени износа), прочностных характеристик материалов и грунтов основания.
Если в процессе эксплуатации произошла полная стабилизация осадок основания под существующими фундаментами, то расчетные осадки элементов усиления определяются только от дополнительных нагрузок. При этом максимально допустимую осадку назначают с учетом состояния надземных конструкций реконструируемого здания и связанных с ним рядом расположенных объектов (переходов, галерей, коммуникаций). Для отдельных фундаментов осадка определяется с учетом влияния нагрузок от соседних фундаментов по методу угловых точек.
Рис. 10.9. Схемы усиления фундаментов на свайном (а) и естественном (б) основаниях:
1 — усиливаемый фундамент; 2 — ростверк усиления; 3 — сваи усиления
Рис. 10.10. Усиление ленточного фундамента на естественном основании сваями с устройством рамной системы:
1 — усиливаемый фундамент; 2 — сваи усиления; 3 — железобетонный ригель; 4 — железобетонная подушка; 5 — омоноличивание пробитого под ригель отверстия
При жестком соединении существующего фундамента с конструкцией усиления способом наращивания или «рубашкой» расчет уширенного фундамента на естественном основании осуществляется по обычной методике.
При подводке новых частей фундаментов рядом с существующим нагрузка на них определяется в соответствии с принятой расчетной схемой, а их расчет осуществляется как отдельных фундаментов. При подводке целых фундаментов их размеры определяются из условия, чтобы максимальные и средние абсолютные осадки не превышали допустимых по СНиП 2.02.01—83. При этом учитывается стабилизация осадок существующих фундаментов.
Расчет свайного усиления выполняется в зависимости от конструктивного решения существующего фундамента и его состояния. При плохом состоянии свайного фундамента, а также при опирании фундамента на естественное основание количество свай усиления определяется из расчета воспринятия всей нагрузки. При хорошем состоянии существующего свайного фундамента количество свай усиления определяют из расчета передачи на них только дополнительной нагрузки.
Несущая способность трубобетонных вдавливаемых свай определяется по формуле
Fd = Eи x, (10.1)
где Fи — усилие вдавливания; у, — переходный коэффициент, принимаемый равным 0,9 для глинистых грунтов, 0,85 — для песчаных.
Расчет каждого отдельного элемента составной сваи типа «Мега» осуществляется как для сжатого элемента с учетом продольного изгиба и случайного эксцентриситета, определяемого в соответствии с требованиями
СНиП 2.03.01—84. Учитывая возможную несоосность при стыковке отдельных элементов, несущая способность всей сваи определяется умножением на поправочный коэффициент, который принимается при длине сваи до 4 м — 0,75; от 4 до 6 м — 0,6 и свыше 6 м — 0,5.
Рис. 10.11. Усиление ленточного фундамента на естественном основании сваями с устройством рамной системы: 1 — усиливаемый фундамент; 2 — сваи усиления; 3 — металлические балки; 4 — стена
Расчет жестких фундаментов, усиленных сваями за контуром, может выполняться по методике, разработанной Харьковским ПромстройНИИпроектом. Расчет состоит из двух этапов: до реконструкции — на действие эксплуатационных нагрузок с учетом максимально возможной разгрузки фундамента, после реконструкции — на загружение фундамента до уровня, соответствующего этапу разгрузки, плюс дополнительные нагрузки, возникающие после реконструкции сооружения. Усилия в сваях и фундаментах, давление на грунт под подошвой фундамента (при фундаменте на естественном основании) и по контакту со сваями, перемещения и углы поворота усиленных фундаментов определяются алгебраическим суммированием соответствующих величин, полученных на каждом этапе расчета. Осадку усиленного фундамента рассчитывают на втором этапе. При этом модуль деформации грунта определяют с учетом его упрочнения в процессе эксплуатации. Допускается рассчитывать модуль по формуле
Est=1,3E, (10.2)
где Е — модуль деформаций грунта, вычисленный по результатам лабораторных или полевых испытаний, МПа. Упрочнение грунта учитывается в расчетах на глубину, не превышающую ширину фундамента до его усиления.
Рис. 10.12. Усиление столбчатого фундамента на естественном основании с устройством ростверка, армированного металлическими балками: 1 — усиливаемый фундамент; 2 — ростверк усиления; 3 — металлические балки; 4 — сваи усиления
Расчет усиленного фундамента осуществляется в линейной постановке по плоской расчетной схеме. На каждом этапе расчета усиленный фундамент рассматривается как статически неопределимая система, загруженная внешней нагрузкой с одной стороны и усилиями от свай и отпором грунта под подошвой — с другой (рис. 10.13 и 10.14). Усилия от свай выражаются через жесткостные характеристики свай и деформации фундамента, отпор грунта — через коэффициент постели и также деформации фундамента. Последний учитывается только при усилении фундаментов на естественном основании.
Рис. 10.13. Модель расчета усиленного свайного фундамента:
а — расчетная схема; б — основная система метода перемещений
Рис. 10.14. Модель расчета усиленного фундамента на естественном основании:
а — расчетная схема; б — основная система метода перемещений
Усилия и деформации фундамента определяются из решения системы канонических уравнений метода перемещений.
При этой методике расчета грунт рассматривается как линейно деформируемая среда, которая характеризуется следующими параметрами: Kvo — вертикальным коэффициентом постели по контакту с подошвой фундамента на естественном основании, который принимается одинаковым во всех точках основания, кН/м3, Кh,z — горизонтальным коэффициентом постели по контакту с боковой поверхностью сваи и Kh,l — вертикальным коэффициентом постели по контакту с подошвой свай.
Значения коэффициентов постели определяют по методике, разработанной Харьковским ПромстройНИИпроектом.
Расчет устойчивости грунта основания вокруг свай осуществляется в соответствии с требованиями СНиП II-17—77.
studfiles.net
Расчет основания усиленных фундаментов реконструируемых зданий и сооружений -
Цель занятия: научиться выполнять расчет основания фундаментов, усиленных уширением подошвы, для реконструируемых зданий и сооружений.
Исходные алгоритмы, рабочие формулы для расчета. Расчет основания фундаментов, усиленных уширением подошвы, производится по второй группе предельных состояний с учетом ограничения давления в подошве усиленного фундамента.
При определении расчетного сопротивления грунта под подошвой усиливаемого фундамента учитывается изменение прочностных свойств грунта, обжатого длительно действующей нагрузкой (применением повышающего коэффициента KR) и увеличение расчетного сопротивления грунта под подошвой фундамента за счет бокового пригруза от уширяемых элементов (применением коэффициента Kq).
Для ленточных фундаментов ширина наращиваемой части определяется из выражения
Ширина дополнительных частей ленточного фундамента, устраиваемых с предварительным обжатием грунтов, определяется из условия
Пример. Для исходных данных примера 9 выполнить расчет основания ленточного фундамента внутренней стены, усиленного уширением подошвы с обеспечением совместной работы с помощью стальных опорных балок.
Задаемся шириной двустороннего наращивания подошвы ленточного фундамента bad > b/2 = 0,8/2 = 0,4 м .
Тогда при коэффициенте пористости e = 0,7 по табл. 17.1 для песков повышающий коэффициент, учитывающий увеличение расчетного сопротивления грунта под подошвой фундамента за счет бокового пригруза от уширяемых элементов, Kq = 1,1. Из примера 9 расчетное сопротивление
alyos.ru
Примеры расчета оснований и фундаментов. Ленточный фундамент и его особенности
Расчетные предельные состояния свайных фундаментов
Планирование свайных фундаментов для их основания выполняют в двух группах предельного состояния:
В первой группе такого предельного состояния расчет производится исходя из условий обеспечения ярко выраженной несущей способности для ростверка, свай, а также грунта для свайных фундаментов. Несущая способность от грунта для свайного фундамента проверяется по достаточно простой и удобной формуле. Если в фундамент входит несколько свай, учитывается их количество.
Во второй группе этих предельных состояний необходимый расчет выполняется только при подходе к фундаментам из висячих свай или же свай-оболочек с определенными условиями, ограничивая развитие существенных деформаций. Расчет основания, которое состоит из свай-стоек, а также из одиночных висячих свай и свайных кустов, работающих на активные выдергивающие нагрузки, не выполняется по деформациям, ибо в данном случае это и не требуется. ]]>]]>
Последовательное суммирование по высоте для висячей сваи предусматривает тот факт, что силы трения совместно с усилием, которое возникает под нижним концом такой сваи, переходят на грунтовый покров основания, который находится гораздо ниже, чем плоскость, проходящая через ее острие.
По расчетной схеме четко прослеживается то, что вокруг разного рода свай образовывается напряженный объем грунтового покрова, который ограничен в боковой присутствующей поверхности неким усеченным конусом или же пирамидой зависимо от форм поперечного сечения такой сваи, а в нижнем конце сваи — выпуклой и криволинейной доброкачественной поверхностью.
Если деформация сваи в конкретном кусте только возрастает в сравнении с деформацией для одиночной сваи, что будет очень отрицательно сказываться для работы свайного фундамента, несущая способность такой сваи в конкретном кусте будет гораздо выше несущей способности для одиночной сваи. Это оказывает большое положительное влияние для эксплуатации всего свайного фундамента.
Последний факт объясняется только увеличением силы трения в боковой поверхности этих свай. Это происходит за счет явного уплотнения грунтового покрытия как следствие забивки его соседних свай, а также в результате ограничений значительного распространения зон пластической деформации в нижнем острие свай вследствии возникновения очень напряженного состояния, появляющегося от загрузки соседних свай.
Домам из газобетона свойственна высокая морозостойкость, низкая теплопроводность и небольшой вес в сравнении с другими материалами. Особенность газобетона заключается в большом количестве микроскопических отверстий, благодаря чему этот материал сохраняет тепло зимой и оберегает от жары летом, а также почти на 80% снижает вес возводимых из него конструкций. Следовательно, и фундамент под дом из газобетона рассчитывают на меньшую нагрузку.
[youtube]rsgekedcB9I[/youtube]
Плавающий фундамент под газобетон.
При постройке небольших сооружений на пучинистых тяжелых, насыпных, а также слабонесущих грунтах можно устраивать мелко заглубленный подвижный (плавающий) фундамент. Его изготавливают в виде сплошной или решетчатой монолитной, или сборно-монолитной плиты. Большая площадь опоры плиты позволяет уменьшить давление, а ребра жесткости создают устойчивую к перепадам нагрузок при оттаивании, замораживании и просадке грунта конструкцию. Кроме того, плита как фундамент под дом из газобетона поможет предохранить его стены от трещин при эксплуатации.
Ленточный фундамент под газобетон.
Ленточные фундаменты экономически целесообразны при постройке зданий с большими нагрузками. Такой фундамент под газобетон выгодно возводить при устройстве в доме подвала. Если здание не имеет подполья, а грунты сухие непучинистые, можно построить ленточный фундамент мелкого заглубления (от 0,5м).
Столбчатый фундамент под газобетон.
Столбчатые фундаменты достаточно распространенные и дешевые. Особенно они эффективны при глубоком промерзании почвы. Столбчатый фундамент для газобетона при глубоком заложении экономичнее. Но надо учитывать их особенности. В горизонтально подвижных грунтах они недостаточно устойчивы к опрокидыванию. Необходимо устройство цоколя. Также столбчатый фундамент для газобетона нельзя устраивать без жесткого железобетонного ростверка, потому что конструкция стен из пористого материала не обладает достаточной устойчивостью к деформациям.
Ленточные фундаменты обычно возводят при строительстве зданий с тяжелыми стенами и перекрытиями, а также в случаях, когда под домом устраивают подвал или теплое подполье, целесообразно также устройство ленточных фундаментов при мелком заложении в сухих непучинистых грунтах, даже если здание строят без подвала и подполья. На пучинистых глубокопромерзающих грунтах устройство ленточных фундаментов экономически не оправдано, так как увеличивается объем земляных работ.
[youtube]ZaG74Kjt6w4[/youtube]
Ленточные бутобетонные фундаменты надежны и долговечны. В виде заполнителя применяют щебень, гравий, кирпичный бой и т.д. Дно траншеи под бутобетонный фундамент также необходимо уплотнять, и первые слои кладки укладывать не менее чем на 5-сантиметровый слой раствора. Заполнитель укладывают слоями по 15-20 см.
Ленточный фундамент и его особенности
Ленточные фундаменты из бутовой кладки делают различной ширины. Первый ряд фундамента из камня или кирпича следует укладывать на раствор таким образом, чтобы не оставалось пустот, а также необходимо применять уплотнение той части фундамента, которая находится в земле. Бутовые фундаменты в траншеях с вертикальными стенками, отрытыми в песчаных грунтах, могут быть устроены без опалубки, для предотвращения осыпания грунта в этом случае боковые стенки траншеи закрывают кусками толя или рубероида. В траншеях, отрытых в глинистых грунтах, устанавливают опалубку, которую можно передвигать как по вертикали, так и по горизонтали.
Плитные фундаменты являются разновидностью мелкозаглубленных ленточных фундаментов, но в отличие от них имеют жесткое пространственное армирование по всей несущей плоскости, позволяющее без внутренней деформации воспринимать знакопеременные нагрузки, возникающие при неравномерном перемещении грунта. Фундаменты, которые имеют вместе с грунтом сезонные перемещения, называются плавающими. Их конструкция представляет собой сплошную или решетчатую плиту, выполненную из монолитного железобетона или из сборных перекрестных железобетонных балок. При возведении фундаментов во влажных грунтах желательно применять не пустотелые, а сплошные блоки, чтобы исключить проникновение воды.]]>]]>
Ленточный фундамент представляет собой непрерывную стенку, равномерно загруженную вышележащими стенами или же колоннами каркаса. Равномерная передача ленточными фундаментами нагрузки на основание очень важна, когда на строительной площадке имеются неоднородные по сжимаемости грунты, а также порсадочные или слабые грунты с прослойками.
Ленточные фундаменты бывают монолитными и сборными. Бетон и железобетон являются основными материалами для возведения фундаментов. В массовом жилищном строительстве в основном применяются сборные железобетонные элементы.
Сборные фундаменты в зависимости от строительной системы здания монтируют из различных конструктивных элементов. Ленточные сборные фундаменты устраивают из железобетонных плит — подушек и бетонных цокольных (наружных и внутренних) панелей.
Ленточный фундамент используют при строительстве домов с тяжелыми стенами (бетонными, каменными, кирпичными) или с тяжелыми перекрытиями. Их закладывают под все наружные и капитальные внутренние стены, при этом форма поперечного сечения одинакова по всему периметру фундамента.
]]>http://www.sayberg.ru/?p=823]]>
]]>http://ves-fundament.ru/raschet-fundamenta/raschet-svajnogo-fundamenta.html]]>
]]>http://gabeton.ru/gazobeton/60-fundament-pod-dom-iz-gazobetona.html]]>
kazap.ru
