Фундаменты производственного здания на сваях соблюдение глубины промерзания
Фундаменты производственного здания на сваях соблюдение глубины промерзания
- глубокого заложения;
- мелкого заложения или незаглубленные.
Какой глубины должен быть фундамент
Глубина заложения фундамента — проектируемая величина, которая зависит от типа здания или сооружения, климатической зоны, грунтов на участке и уровня залегания подземных вод. На эту величину также оказывает влияние конструкция здания (с подвалом или без), принцип его использования (с отоплением или без), этажность и масса.Если говорить предметно, это та величина, на которую нужно будет закопать фундамент, для того чтобы он обеспечивал стабильную опору для сооружения.Выполнить фундамент из винтовых свай даже в зимний период возможно за 2 – 3 дня. На этапе проектирования рассчитываются необходимое количество и диаметр свай, а также расстояние между ними.
Строительство свайного фундамента в зимний период
С приходом первых морозов строительство свайного фундамента замораживается до наступления теплого периода. Заложение фундамента зимой потребует увеличения денежных затрат для привлечения дополнительной рабочей силы и специальной техники. Земляные работы сопровождаются большими сложностями, так как сделать углубления без прогрева земли очень трудно.
Особенности устройства свайных фундаментов
Применение свайного фундамента возможно круглогодично, так как на процессе монтажа это не отразится. Сваи устанавливаются гораздо легче, чем другой вид фундамента, необходимо только правильно подсчитать глубину промерзания грунта и очистить территорию от снега.Свайный фундамент имеет свои особенности и недостатки. Преимуществом данного основания является простота возведения и высокая скорость работ. Сваи можно и нужно использовать на хрупких грунтах с высокой степенью плывучести и рыхлым, болотистым слоем.Свайно-винтовой фундамент можно устроить без привлечения специалистов в любое время года.К недостаткам свайного фундамента относится сложность расчета необходимого количества свай и возможность выдержать здание небольшого размера из легких материалов (деревянный, газобетонный, щитовой, каркасный дом).Организация работ по устройству свайных фундаментов
Подготовительные работы по устройству свайного фундамента
Перед тем, как подойти к непосредственному монтажу свай, проводят ряд подготовительных работ:- На первом этапе проводят технологические расчеты и составляют план размещения фундамента.
- На втором этапе проводят пробное бурение скважин, и производится забор земли для проведения экспертизы. Выявляется вид грунта, его характеристики, состав и несущая способность. Определяется глубина промерзания грунта, исходя из которой, определяется уровень залегания свайного основания.
- Выбирается участок с самой высокой несущей способностью без резких перепадов рельефа и равномерной осадкой. На данном этапе проводят пробное ввинчивание свай.
- Место под строительство очищается от мусора, снега и проводится разметка. Разметка осей является ключевым моментом возведения фундамента, так как от точности размеченных линий зависит устойчивость основания и долговечность будущего здания.
Основные этапы установки свайного фундамента зимой
Выполнить фундамент из винтовых свай даже в зимний период возможно за 2 – 3 дня. На этапе проектирования рассчитываются необходимое количество и диаметр свай, а также расстояние между ними.Проводится вычисление глубины промерзания грунта. Средняя величина заглубления свай составляет 1,5 – 2 метра, а расстояние между ними – 2 – 2,5 метра.Установка винтовых свай зимой не требует дополнительных работ и утепления, достаточно расчистить площадь расположения будущего фундамента от снега, сухой травы и мусора.После разметки расположения будущих опор проводят установку свай по углам. На местах выкапывают ямы глубиной 20 – 30 см и устанавливают сваю строго по вертикали. В технологическое отверстие устанавливается лом, вал или полуось. Вращательными движениями проводится закручивание свай с соблюдением горизонтали путем измерения строительным уровнем.Если земля промерзла, то установку опор производят с привлечением техники, так как ручные работы провести не удастся.После установки проводят заполнение свай бетонным раствором. К верхушкам привариваются оголовки из металлических пластин.В цементную смесь обязательно добавляются пластификаторы и теплая вода, чтобы бетон набрал прочность, не успев замерзнуть.
Завершающий этап установки свайного фундамента зимой
На завершающем этапе проводят швеллерную, или деревянную обвязку свайного фундамента.Обвязку выполняют для соединения всех свай в единое целое и равномерного распределения нагрузки от здания.В обязательном порядке обвязку выполняют, если строительство дома будет производиться из кирпича, газобетона или пеноблока.
Контроль качества свайного фундамента
При производстве работ, касающихся устройства свайного фундамента, необходимо постоянно проводить контроль работ по установке свай. Общее количество свай от проектной цифры не должно отклоняться больше чем на 1\4 часть. Чтобы сваи располагались точно размеченной осевой линии, необходимо постоянно проверять правильность установки разбивочных штырей.При использовании набивных и буронабивных свай определяют величину отказа путем проведения замеров. Величину отказа можно определить специальным прибором – отказомером.При обнаружении дефектов на сваях в момент установки необходимо приостановить работу, устранить дефекты или полностью заменить сваю.Каждый этап работы дополнительно проверяют на возможные ошибки и недочеты. Стенки скважин для свай тщательно осматривают и, используя каверномер (прибор для определения диаметра буровой скважины), отмечают места сужений и расширений ямы.После установки свай проводят статистические испытания, которые заключаются в нагружении свай. По весу, который необходим для смещения сваи, определяют несущую способность.Установка забивных свай при отрицательных температурах
Зимний период является не очень удачным для установки забивных свай. Чтобы установить сваи данного типа зимой, потребуется большое количество техники, времени и сил.
Чтобы установить опоры в мерзлый грунт глубиной до 30 см, потребуется воздействие дизель – молота с массой ударной части не мене 1,8 тонн. Если глубина мерзлого грунта опускается ниже 30 см, то лунки под сваи прогревают и оттаивают при помощи электроподогрева.Забивку свай можно проводить при температуре не ниже -25°С.Устройство свайно-винтового фундамента является хорошим вариантом для местностей, на которых преобладают постоянные минусовые температуры. Установка винтовых свай не требует проведения земельных работ и выполняется за пару дней. Использование забивных свай зимой экономически не обосновано, так как требует больших затрат, однако несущая способность будет в 1,5 выше винтового типа. Монтаж фундамента осуществляется с соблюдением всех технических норм и учета глубины промерзания грунта.
Нижние концы свай должны быть заглублены в прочном грунте не менее, чем на 0,5-1 м. Точные данные зависят от характеристик почвы и показателей ее текучести. При возведении оснований для производственных помещений с недорогим оборудованием, складов с малоценным сырьем, деревянных построек и других зданий III класса допустимо опирать сваи на пылевато-глинистые и песчаные грунты.
Виды и характеристики почвы
Поскольку свойства грунта оказывают существенное влияние на выбор технологии строительства зданий, то при закладке свайного фундамента обращают внимание на прочность почвы и ее устойчивость к сжиманию. При возведении дома или хозяйственных сооружений можно воспользоваться традиционными технологическими картами, разработанными для определенной местности. Однако стоит учитывать, что они актуальны для объектов промышленного и гражданского строительства. Более точные данные получают, исследуя почву непосредственно на площадке.Еще одной характеристикой грунта является глубина промерзания, которая влияет на уровень закладки основания. Она зависит от месторасположения строительства, вида почвы на участке и теплотехнических параметров дома. Если возводимое здание предполагается отапливать, то уровень промерзания грунта снижается на 20-30 %. При строительстве холодных ангаров и других аналогичных сооружений он увеличивается примерно на 10 %.Ошибки в определении основных параметров грунта и возможное его проседание могут стать причиной деформации основания дома, появления трещин на поверхности и повреждения несущих конструкций.
Расположение грунтовых вод
Не менее важным параметром наряду со свойствами почвы на строительной площадке является уровень грунтовых вод. расположение грунтовых вод Расположение грунтовых водЕсли он расположен достаточно низко относительно основания, то глубина его заложения определяется с учетом вида и характеристик грунта. При высоком уровне подземных вод все расчеты проводятся на основе данных о промерзании почвы. Кроме того, следует обращать внимание на динамику содержания влаги в почве.При непостоянном уровне грунтовых вод, который повышается во время обильных осадков целесообразно сооружение специальных кювет на территории расположения объекта. Они предотвращают негативное воздействие влаги на фундамент и служат для отвода ее излишков. Снизить высокий уровень грунтовых вод, который сохраняет стабильные показатели в течение года, помогут дренажные системы или их комплекс.В качестве дополнительной защиты от влаги нужно предусмотреть гидроизоляцию несущей конструкции.
Особо следует обратить внимание на устройство фундаментных оснований на винтовых сваях в условиях вечной мерзлоты. Винтовые опоры давно завоевали популярность в сфере устройства фундаментов для зданий и сооружений в тех местах, где возведение опорных конструкций из других материалов проблематично.
Типы вечномёрзлых грунтов
К ВГ относят геологическую толщу, находящуюся в замёрзшем виде на протяжении нескольких тысяч лет. Характеристика и толщина слоёв ВГ в основном предопределены местными уровнем промерзания и годовой средней температурой окружающей среды. Поэтому в некотором районе на соседних участках толщины мёрзлого грунта могут существенно различаться или вообще отсутствовать.ВГ по строению текстуры различают на несколько типов:- слитная;
- слоистая;
- ячеистая (криогенная).
Слитная
Такая текстура ВГ состоит в основном из льдоцемента с отсутствием крупных включений. Изредка в такой почве встречаются мелкие гнездовые ледяные вкрапления. В большинстве случаев данная структура преобладает в крупнообломочных, гравелистых ипесчаных грунтах.Слоистая
Мёрзлоестроение такого типа наблюдается в глинистых и песчаных пылеватых почвах. Такое свойство текстуры обычно встречается в наземных массивах ВГ толщиной от 12 до 27 м и более. Слоистое строение ВГ формируется в результате одностороннего замерзания переувлажнённой почвы, подпитанной миграционным водным подтоком из нижерасположенных слоев грунта. Такое основание практически не пригодно для строительства.Ячеистая
Сетчатое строение ВГ это результат промерзания глинистых пылеватых грунтов. Этому способствует сильное переувлажнение массива со свободным подтоком воды. Грунты с ячеистой структурой обычно располагаются в верхней части деятельных слоёв.
- Для начала копается котлован глубиной 50-70 см.
- После этого возводится песчаная подушка и уплотняется.
- Далее укладывается слой гидроизоляции, на него укладывается утеплитель.
- После этого плита армируется и заливается бетоном, полностью вся за 1 раз.
Точечные ж/б сваи (забивные сваи)
Принцип такой же, как и свайно-винтового фундамента. Только сваи не закручиваются, а вбиваются в землю. Сваи представляют собой бетонный столб. Данный фундамент, при правильном изготовлении служит более 90 лет. Единственным недостатком считается привлечение крупногабаритной техники, для их забивки. Цена за одну сваю зависит от ее размеров, обычно цена в районе 5500–7500 тысяч рублей за сваю с установкой и доставкой.
Согласно положениям действующих СНиП на глубину заложения основания оказывают влияние следующие факторы:
- Геологические характеристики участка под застройку;
- Особенности конструкции и габариты обустраиваемого здания;
- Глубина промерзания грунта.
Как и чем определить глубину заложения
Базовый фактор, согласно которому ведется расчет глубины закладки фундамента — уровень промерзания земли. Высчитать его можно по нормативным формулам, представленных в рекомендациях Строительных Норм и Правил. В качестве примера приводим данный расчет для типичных грунтовых условий г. Москва.Первоначально нужно высчитать расчетную величину уровня промерзания грунта следуя формуле: 
, где:
K0 — индивидуальный для каждого вида грунта коэффициент:
- 0.24 — для глин, суглинков;
- 0.28 — для песков и супесей;
- 0.3 — для крупных песчаных пород;
- 0.35 — для твердой скальной почвы.
— корень квадратный, полученный из суммы минусовых температур, наблюдаемых в течении года в конкретном регионе. Данная величина приводится к нормативном документа СНиП 21.01.99 «Климатология строительства» (подпункт № 5.1).Приводим среднегодовые температуры для Московской области:Исходя из таблицы (используются только выделенные красным числа) корень минусовых температур будет — 4.79 градусов.Получив требуемые исходные данные можно воспользоваться основной формулой (берем коэффициент для преобладающей в Подмосковье глинистой почвы): Kfn = K0 = 0.23 х 4.79 = 110 смЗная расчетный уровень промерзания грунта по региону можно высчитать глубину промерзания под определенным зданием. Расчет ведется с применением формулы: Df = Кh x Kfn, где:
- Kfn — расчетный уровень промерзания;
- Kh — коэфф. промерзания.
Исходя из коэффициента и общей глубины промерзания земли можно высчитать уровень промерзания под определенным сооружением и установить требуемую глубину закладки фундамента.
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.