Причины неравномерных осадок фундаментов

Обновлено: 19.05.2024

Посоветуйте. Расчет осадок фундаментов.

В проекте торгового центра 3-5 этажей с подвалом, шаг колон 8х8м предусмотрены свайные фундаменты. Сваи забивные длиной 23-25м.
Грунтовые условия: до глубины 12м лессовые супеси высокопористые Е= 6Мпа, до глубины 25-28м супеси Е=8Мпа, далее твердые суглинки Е=26МПа, которые и являются основание нижнего конца свай. Площадка подтоплена до глубины 4-5м. Несущая способность сваи 83т согласно испытаний.

В настоящее время Заказчик на основании заключения Днепропетровского НИИСПа требует перейти на ленточные фундаменты со шлаковой подушкой. В данном заключении выполнен расчет трех типов фундаментов:
Плита – осадка 21см,
Столбчатый 4,5х4,5м – осадка 11,8см.
Перекрестные ленты 1,5-1,0м – осадка 7,8см.

В ответном письме мы ответили, что уважаемый НИИСП при расчете столбчатых и ленточных фундаментов забыл учесть в расчете влияние соседних фундаментов, на сжимаемую толщу. Следовательно полученные осадки оказались ошибочными.

На что нам было отвечено (далее цитирую)
Ширина предлагаемых нашим заключением фундаментов 1,0 и 1,5м, расстояние между осями 8,0м. Следовательно, расстояние между гранями соседних лент меньше глубины сжимаемой толщи, т.е. взаимного влияния соседних фундаментов практически не будет.
В случае столбчатых фундаментов авторы замечаний могут рассмотреть пример расчета осадки основания, приведенный в «Пособии по проектированию основанию зданий и сооружений (к СНиП 2.02.01-83)» стр.130-133, где при ширине смежных фундаментов равной растоянию между их гранями (практический рассматриваемый в проекте вариант) взаимное влияние практически отсутствует).
Осадка плитного фундамента по сравнению с ленточным и столбчатым фундаментом может быть большей вследствие того, что не взирая на снижение давления под подошвой плитного фундамента сжимаемая толща значительно возрастает, т.к. коэффициент альфа пропорционально которому снижается величина напряжения в грунте от дополнительного давления по всей толще остается практически равным 1. Думаю, что авторы замечаний методику расчета осадки, регламентируемую СНиП, оспаривать не будут.

Строй-справка.ру

Во многих случаях возможные неравномерности осадок выравнивают до допустимых значений с помощью фундаментов, имеющих различную глубину заложения (рис. 3.8, а), или при постоянной глубине заложения используют фундамент с изменяемыми размерами подошвы (рис. 3.8, б). Первый вариант применяют в основном в случае изменения деформативных свойств основания по длине здания, а второй — при существенном различии нагрузок, передающихся на фундамент.

Рис. 3.8. Выравнивание осадок:
1 — фундамент; 2 — сильнодеформируемый грунт; 3 — малодеформируемый грунт

Значительного уменьшения неравномерности осадок можно добиться за счет рациональной компоновки зданий и сооружений по высоте и в плане. Для этого необходимо стремиться к созданию такого архитектурно-планировочного решения, которое обеспечило бы более равномерную передачу нагрузки от веса здания на основание.

Как уже отмечалось выше, чувствительность зданий к неравномерным осадкам уменьшается по мере снижения жесткости зданий, а в абсолютно гибких зданиях даже при их значительном искривлении не возникают дополнительные усилия, поэтому для уменьшения чувствительности зданий к неравномерным осадкам необходимо использовать разрезные несущие и ограждающие конструкции. Однако применение гибких конструктивных схем должно быть обязательно обосновано с точки зрения соблюдения технологических и эксплуатационных требований, заключающихся в недопущении , вредного влияния неравномерности осадок на технологические процессы и нормальную эксплуатацию зданий, а также исключение нарушения водостоков, трубопроводов и других коммуникаций.

В условиях городского строительства наиболее чувствительным элементом являются стеновые конструкции. При развитии неравномерных осадок в них образуются дополнительные усилия, которые по достижении определенного значения приводят к образованию трещин. Иногда для исключения возможности образования трещин кладку стен (из кирпичей или крупных блоков) выполняют на медленно твердеющем известковом растворе, который в процес-се твердения способен претерпевать значительные деформации ползучести, тем самым снижая дополнительные усилия.

Однако в большинстве случаев таким простым способом не удается избавиться от образования трещин в стенах, поэтому для предотвращения их развития прибегают к устройству деформацион ных или осадочных швов (рис. 3.9, а — г), которые разрезают здания и сооружения по высоте сверху донизу на отдельные отсеки, приводя к снижению жесткости всего здания. В результате отдельные отсеки получают возможность свободного вертикального перемещения, тем самым снижая чувствительность зданий к местным неравномерностям осадок. Чрезмерно увлекаться устройством деформационных швов не рекомендуется в силу следующих причин:
а) приходится увеличивать пространственную жесткость отдельных отсеков с помощью установки дополнительных связей или увеличения жесткости продольных и поперечных стен;
б) осадочный шов, являясь, по существу, трещиной, предусмотренной проектом, при его некачественном выполнении может продуваться, пропускать влагу и промерзать в зимний период;
в) в зонах расположения осадочных швов усложняется эксплуатация трубопроводов и других коммуникаций, так как они требуют нежесткого крепления;
г) в помещениях, через которые проходят деформационные швы, после завершения стабилизации осадки часто требуется выполнять дополнительные штукатурно-малярные работы;
д) каждый отдельный отсек здания способен получать свою осадку и крен, что может вызвать раскрытие или закрытие осадочного шва, причем последнее может привести к появлению значительных горизонтальных усилий и разрушению участков стен смежных отсеков, поэтому для обеспечения самостоятельности вертикальных и горизонтальных перемещений деформационные швы выполняют с надлежащим зазором (рис. 3.9, д) в продольном и поперечном направлении, а упругая прокладка, расположенная в зазоре, должна обеспечивать непродуваемость даже при увеличении ширины раскрытия в 2 раза.

Рис. 3.9. Расположение и деталь деформационных швов: а — при наличии в основании грунтов различной сжимаемости; б — при различной высоте отдельных отсеков здания; в — при сложной конфигурации здания в плане; г — при различных сроках возведения отдельных частей здания; д — деталь осадочного шва; е — перекрытия подвески в каркасном здании; 1 — деформационный шов; 2 — сильносжимаемый слой грунта основания; 3 — участок здания первого года возведения; 4 — то же, второго года возведения; 5 — упругая прокладка; 6 — перекрытия подвески

В случае развития крена участка сооружения навстречу знак перед 1л изменится на противоположный.

В настоящее время в практике городского строительства имеется тенденция к уменьшению количества деформационных швов до необходимого минимума. Их устраивают при наличии в основаниях грунтов разной сжимаемости (рис. 3.9, а), существенного различия по высоте отдельных участков здания (рис. 3.9, б), если здания имеют в плане сложную конфигурацию (рис. 3.9, в), отдельные части здания возводят в различные сроки (рис. 3.9, г), а также при строительстве протяженных зданий.

Уменьшения чувствительности зданий к неравномерным осадкам в некоторых случаях добиваются за счет увеличения жесткости конструкций с целью обеспечения перераспределения давления, возникающего под подошвой фундаментов. Чем больше жесткость здания, тем меньше вероятность проявления неравномерных осадок, однако тем больше дополнительных усилий возникает в несущих конструкциях. При снижении жесткости способность перераспределения давлений по подошве фундаментов уменьшается, поэтому снижается вероятность уравнивания неравномерности осадок, тем самым вызывая уменьшение дополнительных усилий, возникающих в конструкциях. Величину и характер развития неравномерных осадок, перераспределение давлений по подошве фундаментов и дополнительные усилия, возникающие в конструкциях, можно определить из пространственного расчета сооружения, рассматриваемого совместно с деформируемым основанием.

В результате расчета может оказаться, что при развитии неравномерных осадок в здании возникает прогиб или выгиб (см. рис. 3.1, а, б). Известно, что стеновые конструкции, выполненные из кладки, при изгибе плохо сопротивляются растягивающим напряжениям и хорошо — сжимающим. При прогибе зона растяжения возникает в нижней части здания, а при выгибе — в верхней. При развитии значительных растягивающих усилий в стенах могут образовываться трещины. Поэтому для увеличения сопротивляемости стен растягивающим усилиям в зонах их максимально возможного возникновения устраивают железобетонные пояса (рис. 3.10, а) или применяют армированную кладку (рис. 3.10, б), располагаемые вдоль наружных и внутренних стен. Пояса армирования устраивают ив фундаментной части здания (рис. 3.10, в).

При возникновении в стенах зданий значительных перерезывающих (поперечных сил) образуются главные растягивающие напряжения, способствующие развитию наклонных трещин над проемамиив простенках, поэтому для их предотвращения применяют либо частое чередование поясов армирования, либо армируют всю опасную зону кладки.

Рис. 3.10. Размещение поясов армирования: 1 — пояса армирования в фундаменте; 2 — пояса армирования в стенах

Рис. 3.11. Образование трещин в кладке при концентрации напряжений:
1 — зона концентрации напряжений; 2 — стена; 3 — фундамент; 4 — си-льносжимаемый грунт; 5 — мало-сжимаемый грунт

Избежать появления наклонных трещин можно также с помощью уменьшения размеров оконных проемов и увеличения ширины простенков. Иногда для создания большей жесткости на участках возможного перекоса применяют более жесткий монолитный фундамент.

В некоторых случаях при неравномерной деформируемости основания, приводящей к перераспределению реактивных давлений по подошве фундаментов (в случае наличия на ограниченном участке по длине стены включений малосжимаемого грунта) (рис. 3.11), в нижних участках стен образуются зоны концентрации сжимающих напряжений. В результате кладка стен может разрушаться, если эти напряжения превысят предельно допустимые значения. В данном случае прочность кладки стен назначают по результатам расчета, учитывающего возможную концентрацию напряжений. В длинных зданиях на участках с неравномерной податливостью основания обычно устраивают осадочные швы (см. рис. 3.9, а).

Когда неравномерные осадки основания становятся опасными для несущих конструкций зданий и сооружений или оказывают крайне неблагоприятное влияние на их эксплуатацию, применяют фундаменты, выравнивающие неравномерные осадки основания. Добиться выравнивания осадок можно устройством несущих конструкций на общий фундамент. Ряд колонн, например, устанавливают не на отдельно стоящие фундаменты, а на ленточные, а иногда фундамент выполняют в виде сплошной плиты под все здание. Использование сплошного фундамента радикально снижает возможные неравномерности осадок вследствие значительного увеличения пространственной жесткости здания, приводя к существенному перераспределению реактивных давлений. Такие фундаменты до минимума снижают дополнительные усилия в несущих и ограждающих конструкциях, однако в большинстве случаев их устройство обходится достаточно дорого.

При сложном напластовании грунтов на строительной площадке бывает трудно оценить податливость основания и прогнозировать неравномерные осадки. В этом случае фундамент проектируют с дополнительным запасом прочности, устраивая дополнительное армирование.

В последнее время многоэтажные здания в условиях современной городской застройки выполняют по каркасной схеме с устройством дополнительных связей в виде диафрагм жесткости и ядер жесткости, в которых наружные стены собираются из навесных панелей, выполняющих в основном ограждающие функции. Являясь самонесущими конструкциями, такие панели обладают крайне малой прочностью при изгибе, поэтому при неравномерной осадке и развитии деформаций перекоса раскрываются швы между панелями, нарушается крепление закладных деталей и в некоторых случаях разрушаются сами панели. Для уменьшения влияния указанных явлений, особенно при сильносжимаемых грунтах, фундаменты многоэтажных зданий выполняют в виде перекрестных лент, сплошных или коробчатых конструкций.

Уменьшение влияния неравномерных осадок удается добиться и использованием особых конструктивных решений, одним из которых является придание сооружению в целом или его отдельным частям строительного подъема. Цри возведении любого здания проектом предусматриваются определенные перемещения, связанные с неравномерными осадками. Для уменьшения их влияния сооружению придают строительный подъем, т. е. сооружение возводят выше на величину ожидаемой осадки. Если возможны неравномерные осадки отдельных частей здания, то их строительный подъем принимается различным в зависимости от прогнозируемых осадок. Это решение оказывается особенно эффективным при строительстве на сильносжимаемых основаниях.

При строительстве высоких зданий с малоэтажными пристройками вследствие разной загруженности основания в несущих конструкциях перекрытий пристройки возможно образование дополнительных усилий (рис. 3.12, а). Устройство осадочного шва (рис. 3.12, 6) между основной частью здания и пристройкой не всегда оказывается эффективным в результате образования крена в сторону более тяжелой части здания. Крен обусловлен неравномерным напряженным состоянием основания, вызывающим неравномерные осадки пристройки (чем ближе фундамент пристройки к основной части здания, тем больше осадка). Чтобы избежать этого неприятного явления, используют два решения. В первом — пристройку отрезают осадочным швом от основной части здания и устраивают разъединительный шпунт (рис. 3.12, в). Для того чтобы избежать перемещения шпунта и передачи нагрузки на основание пристройки, его забивают до более плотного слоя грунта.

Рис. 3.12. Устройство малоэтажных пристроек около высоких зданий

Если в основании отсутствует менее сжимаемый слой, то трение по шпунту снимают с помощью специальных смазок, тем самым предотвращая распространение напряжений в стороны и уменьшая неравномерную осадку пристройки.

Во втором решении торцовые стены пристроек возводят на консолях, выпущенных из несущих конструкций и фундаментов пристройки, а если возникает необходимость — и из стен и фундаментных конструкций многоэтажной части здания (рис. 3.13). Для обеспечения работы консолей под ними создают воздушный зазор, величину которого назначают не менее ожидаемой осадки, чтобы исключить их контакт с грунтом. Длину консолей устанавливают, исходя из анализа совместной работы тяжелой части здания и пристройки после выявления напряженной зоны грунта, формируемой под основной частью здания, и ее влияния на соседний фундамент пристройки.

Рис. 3.13. Устройство консолей на участке с деформационным швом:
1 — осадочный шов; 2 — консоли; 3 — воздушные зазоры; 4— фундамент тяжелой части здания; 5 — фундамент под стену примыкающей части здания

Использование мероприятий, направленных на снижение чувствительности несущих конструкций зданий и сооружений к неравномерным осадкам, часто оказывается экономически более выгодным, чем устройство специальных фундаментов, приводящих к уменьшению неравномерности осадок.

Неравномерная осадка фундамента

Неравномерная осадка фундамента - это дефект основания здания, вызванный неравномерной деформацией грунтового слоя под его подошвой, вертикальным перемещением грунта, который становится причиной растрескивания основания и стен здания, что в дальнейшем приводит к нарушениям условий нормальной эксплуатации сооружений, а иногда и их аварий.

Наиболее часто встречающиеся причины неравномерных перемещений фундаментов

расположение фундаментов в зоне сезонного промерзания грунтов основания, если грунты обладают свойствами морозного пучения;
расположение фундаментов в зоне сезонного оттаивания многолетнемерзлых грунтов;
расположение фундаментов на специфических грунтах (просадочных, набухающих, насыпных);
замачивание грунтов основания утечками воды из коммуникаций, особенно большие деформации возникают при утечке горячей воды;
замачивание грунтов основания из коммуникаций промпредприятий жидкой средой, содержащей щелочи или кислоты.

Сама по себе естественная осадка грунтов основания в следствие их уплотнения под фундаментами возведённого здания не является опасной для надземных конструкций, если такая осадка равномерная. В Приложении Г СП 22.13330.2016 «Основания зданий и сооружений» для каркасных зданий максимальное значений такой равномерной осадки составляет от 100 до 180 мм.

Последствия неравномерного перемещения фундамента

Последствия неравномерной осадки фундамента с превышением предельных значений заключаются в опасных повреждениях надземных конструкций. В приложении Г СП 22.13330.2016 относительная разность осадок представлена следующим образом:

для каркасных зданий ограничивается значениями от 0,002 до 0,005;
для зданий с железобетонным каркасом и шагом поперечных рам 6 м, предельное значение разности осадок соседних фундаментов, находящихся в одном ряду, составляет 12 мм;
соответствующее значение предельной разности осадок для зданий со стальным каркасом составляет 24 мм.

Расчет величины неравномерных перемещений

При обследовании строительных конструкций всегда возникает вопрос, как оценить величину неравномерных перемещений фундаментов, используя геодезические методы. Нужно определить поверхности, которые при монтаже здания находились в одной горизонтальной плоскости. Обычно, если во время эксплуатации здания не возникало никаких проблем, связанных с неравномерной осадкой фундаментов, геодезический мониторинг за перемещениями фундаментов не выполняется. Поэтому в подавляющем большинстве зданий геодезических марок на конструкциях нет, так же нет и первоначальных измерений осадок фундаментов.

Для каркасных одноэтажных производственных зданий целесообразно в качестве точек геодезического контроля принять нижние поверхности стропильных конструкций, расположенные около опор их на колонны. Логично предположить, что при строительстве здания, стропильные конструкции монтировались с определённым допуском (отклонением по высоте) в месте опоры на колонну. Предельная величина отклонения для опорных узлов стальных ригелей и ферм составляет 10 мм (таблица 4.9 пункт 7 СП 70.13330.2012), для опорных узлов железобетонных ригелей и ферм варьируется от 16 до 25 мм в зависимости от высоты колонн (таблица 6.1 пункт 6 СП 70.13330.2012). Данные значения надо суммировать с предельным значением разности осадок. Полученные суммарные предельные значения будут являться критерием оценки опасности.

Для бескаркасных зданий с несущими стенами целесообразно в качестве точек геодезического контроля принять нижние поверхности перемычек над проёмами около опор их на кирпичную кладку.

Алгоритм действий следующий — выполняется нивелирование (наиболее удобно тригонометрическое нивелирование), определяются отметки каждого опорного узла стропильных конструкций здания, вычисляется разность отметок соседних узлов, расположенных в одном ряду, значения сравниваются с величиной суммарного предельного значения. Если выявленная разность отметок не превышает предельных значений, то такое состояние фундаментов и грунтов основания можно оценить, как безопасное. В противном случае в программу обследования здания (сооружения) следует включить дополнительные мероприятия по изучению фундаментов и грунтов основания, учитывая конструктивные особенности надземных строительных конструкций. Например, в каркасных зданиях при отсутствии жёстких узлов или жёстких конструктивных элементов, размеры которых превышают шаг поперечных рам, предельные значения деформации оснований фундаментов могут быть увеличены (см. Примечание 7 к таблице Г.1 СП 70.13330.2012).

Автор статьи: директор ООО «БТЭ» Мокроносов Антон Геннадьевич.

Возникновение неравномерных осадок

Под действием нагрузок от сооружений основания претерпевают деформации, внешним проявлением которых являются осадки (равномерные и неравномерные), горизонтальные смещения и крены зданий и сооружений. Равномерные осадки не вызывают в фундаментах и вышележащих конструкциях зданий и сооружений дополнительных усилий, не затрудняют их нормальную эксплуатацию. Они не опасны для их прочности.

Чаще всего осадки зданий и сооружений неравномерны, они обусловливают появление дополнительных усилий в конструкциях, которые могут вызвать образование в них трещин и даже их разрушение. Например, взаимные смещения блоков гидротехнических сооружений нарушают целостность противофильтрационных устройств. Они являются причиной усиленной фильтрации воды через деформационные швы, а большие крены нарушают нормальную работу оборудования.

Количественное прогнозирование деформаций «сооружение — основание» представляет собой одну из наиболее сложных задач механики грунтов. При определении конечных осадок зданий или сооружений необходимо учитывать характер деформирования грунта на всех этапах производства работ.

Первый этап строительства здания или сооружения заключается в отрывке котлована под сооружение. При этом напряжения в грунте ниже поверхности дна котлована уменьшаются, т.е. происходит разгрузка грунта, что приводит к подъему дна котлована ( рис. 7.7 ).

Рис. 7.7. Подъем дна котлована после выемки грунта

Как видно из рис. 7.7, величина подъема S₁ дна котлована неравномерна по ширине. Вблизи подошвы откоса наименьший подъем, а в среднем сечении — наибольший. Чем глубже котлован, тем интенсивнее проявляется разгрузка грунта .

На втором этапе строительства можно условно выделить два периода.

В течение первого периода давление от строящегося сооружения возрастает до величины yd , соответствующей весу извлеченного грунта. В течение второго периода, после завершения строительства сооружения , появляется дополнительное давление Р₀ = Р - yd, где Р — среднее давление на грунт от построенного сооружения.

Дополнительное давление вызывает осадку основания за счет уменьшения объема грунта, происходящего в результате уплотнения.

Осадки основания, происходящие под действием внешних нагрузок, обычно называют осадками уплотнения.

Осадки уплотнения в отдельных зонах оснований под сооружением, как правило, неравномерны (неодинаковы) из-за неоднородности напряженного состояния грунтов в основании и неоднородности грунтовых условий.

Возникновение неравномерных деформаций основания в процессе строительства обусловливается различным весом консфукций, зависит от методов возведения сооружения и других факторов.

Неравномерные деформации зданий возможны и после завершения строительства, т.е. в процессе эксплуатации сооружений. Например, при разработке вблизи сооружений котлована или траншеи, при строительном водопонижении ( рис. 7.8 ), при загружении соседнего с сооружением участка ( рис. 7.9 ).

Рис. 7.8. Неравномерные деформации здания, вызванные понижением уровня подземных вод иглофильтровой установкой (а) и открытым водоотливом из траншеи (б): 1 — здание; 2 — шпунт; 5 — иглофильтр; 4 — уровень подземных вод до водопонижения; 5— депрессионная кривая; 6— траншея; 7— насос

Рис. 7.9. Взаимное влияние фундаментов (зданий): а — зоны напряжений не перекрываются; б, в — зоны напряжений перекрываются

Осадка фундамента: особенности оснований и виды нагрузок

При всех предупредительных информационных посылах, о том, что фундамент является не просто несущей конструкцией, а и гарантией устойчивости здания, все равно находятся желающие максимально сэкономить даже на этом элементе. Они забывают о том, что грунт сам по себе неоднороден, достаточно подвижен и очень бурно реагирует на грунтовые воды и подтопления, проявляя свое «нетерпение» явлениями пучинистости.

Расчеты и их последствия. Расчеты и их последствия.

Несколько слов о фундаментах и видах нагрузок

На каждый фундамент расчет обязателен. На каждый фундамент расчет обязателен.

Просматривая информацию о поведении грунта под различными фундаментами, бросается в глаза, что расчетная составляющая не может базироваться только на виде фундамента или только на виде почвы, в расчет берется также общая нагрузка на фундамент и поведение различных почв под воздействием этих нагрузок.

Для наглядности и понятности приведем несколько сравнительных классификаций.

Итак, фундамент может быть:

Несущий. Здесь комментарии излишни, несущий, значит, ответственен за все строение. Ярким примером является ленточный фундамент;
Комбинированный – в данном случае к функции опоры добавлена и сейсмозащита. Как правило, это лента + сваи;
Неглубокого заложения. А именно выше глубины промерзания; такие фундаменты характерны для нетяжелых строений, времянок и отдельно стоящих построек типа бани, гаража и сараев;
Глубокого заложения. Полноценный фундамент, как ленточный, так и сборной из плит, кирпича либо камня, размещении ниже уровня промерзания и может выдерживать нагрузку нескольких уровней или этажей;
Специальные. Плавающие, или качающиеся фундаменты – как правило, экспериментальные в строительстве частных домов не используются.

В зависимости от характеристик слоев почвы и нагрузки на них происходят следующие явления, которые получили название фаз:

Фаза, при которой происходят равнонаправленные упругие деформации, при этом векторы распределения нагрузок и их сила одинаковы;
Комбинированная фаза, при которой начинают происходить местные сдвиги, которые перераспределяют силу воздействия на почву и ее слои;
Фаза сдвигов и начала уплотнения боковых карманов, хотя ее-то можно назвать не началом, а логическим продолжением предыдущего этапа. Просто в данном случае эти карманы заявляют о себе как вполне самостоятельные структуры, способные влиять на расчетные величины;
Этап (или фаза) выпора. На этом этапе грунт под опорами уплотняется настолько, что и сам оказывает выраженное давление на глубжележащие слои. Это фаза образования ядра бокового уплотнения;

А вот вам и ядро. А вот вам и ядро.

И наконец, завершающим этапом в этой градации является преобладание бокового уплотнения. В данном случае создается уплотненная зона в несколько раз превышающая фундамент, которая также оказывает свое воздействие на нижележащий грунт.

Практическое применение

Графический вид полезных расчетов. Графический вид полезных расчетов.

Теория без практики мертва, поэтому любая инструкция будет полезна только в случае применения всего этого на практике. Так вот о ней родимой, о практике – последние две фазы характерны для многоэтажных домов со свайной системой фундамента и комбинированной (сваи + железобетонные блоки).

Поэтому в данном материале практическое применение этого материала не отображается. Остаются первые три фазы, которые могут быть полезны в практическом смысле, так как они позволяют вычислить необходимую площадь закладываемого фундамента.

Итак, эта величина должна быть больше произведения:

Коэффициента надежности равного 1.2 и определенного экспериментальными и расчетными путями;
Расчетной нагрузки в кг. В данном случае учитывается не только вес стен, перекрытий, крыши, но даже прогнозируемого слоя снега на крыше;
Расчетного сопротивления грунта глубиной до 2 метров, которое есть в специальных таблицах.

К сведению!
При проведении расчетных работ обратите внимание на то, что один и тот же материал, имеющий разные плотности и разные степени влажности (сухой, мокрый), имеет и разную величину сопротивления.
Этот показатель будет актуален для районов с высоким уровнем грунтовых вод.

Полученное произведение необходимо разделить на так называемый коэффициент условий работы, который также находится из таблиц и составляет для глины – 1.0 – 1.2;
Для песка – 1.2 – 1.4. Разница в коэффициентах зависит от вида породы.

Еще немного теории

Фото ошибки в расчетах строения фундамента. Фото ошибки в расчетах строения фундамента.

Ошибки в расчетах могут привести к различным аварийным явлениям – осадкам фундамента, которые требуют немедленного реагирования. Но существуют и естественные осадки.

Осадка основания фундамента вполне физическое явление, на которое также производятся поправки, при калькуляции фундаментов жилых зданий. Об этом немного подробнее.

А начнем с разрушительных явлений:

Прогибы и выгибы фундамента. Это явление, которое возникает вследствие неравномерности осадки основания. Неравномерная нагрузка, при котором дуга растяжения в первом случае будет находиться у фундамента (прогиб), во втором случае у кровли (выгиб);
Сдвиг. Это движение фундамента в вертикальной плоскости за счет различных явлений, чаще сейсмического характера;
Крен. Практически вариант Пизанской башни, при этом многоэтажная конструкция отклоняется в сторону всей массой. Характерен для многоэтажных строений. Крен опасен падением и разрушением всего здания;
Перекос – проваливание одной из основ фундамента, в результате чего возникает смещение вниз всей конструкции длинного здания. Яркий пример этого явления осадка свайного фундамента подмытого водой в результате ошибок в проектировании сливов или других причин;
Горизонтальные смещения и закручивание. Достаточно редкие виды деформаций чаще связанные с сейсмическими и геофизическими явлениями.

Причины неравномерных, аварийных осадок следующие:

Основания по своей структуре неоднородны, что не было учтено при постройке дома;

Одно из последствий ошибки. Одно из последствий ошибки.

Переизбыток влаги в почве, это явление опасно не только для родного, но и для насыпного грунта;
Ошибка в расчетах, которая привела к различным нагрузкам на основание. Обычно это происходит при фактическом смещении нагрузок на центр фундамента, вместо равномерного его распределения по всему периметру;
Долгострой и ошибки в технике кладки материала . Это явление может привести к неравномерным нагрузкам на фундамент, когда одна часть дома построена, а другая еще на уровне нескольких слоев;
Явление, которое получило название суффозия. Это перемещение частиц грунта потоками воды: явление характерное для зон затопления и высокого стояния грунтовых вод;
Ошибки в возведении самого фундамента, когда с целью экономии материала в раствор закладывается материал склонный к гниению (дерево, корни, палки и прочее);
Ошибки при рытье котлована, когда выбирается лишний грунт, а расчет делается на крепость песочно-щебневой подушки. К сожалению даже утрамбованная подсыпка не обладает свойствами грунта;
Дополнительное уплотнение грунта, не принятое в расчет. Имеется в виду самостоятельное увеличение этажности, использование дополнительных нагрузок, не предусмотренных проектом (превращение жилых домов в складские помещения и тому подобное);

И сейсмоопасные районы. И сейсмоопасные районы.

Выход и изменение направления движения грунтовых и прочих вод;
Подземные работы в непосредственной близости от фундамента;
Аварийное подтопление в результате аварий на приводящих или отводящих системах водоснабжения или канализации.

И снова практическое применение

Расчет по послойному суммированию. Расчет по послойному суммированию.

Кроме ужасов предыдущего раздела существуют вполне мирные и прогнозируемые осадки фундамента под расчетными аргументами и фактами. Введены даже предельно допустимые осадки фундаментов для их различных видов.

Здания на железобетонных конструкциях могут давать осадку до 8 см;
Строения, использующие стальные сваи для опоры – до 12 см;
Для деревянных и сборно-щитовых строений барачного типа максимальная осадка до 15 см.

Строительная мысль также не стоит на месте и предлагает различные методы определения расчетной осадки строений для различных типов почв. На данный момент времени только официально разрешенных к использованию методик существует около 20.

С целью экономии времени и места в мозгах мы их не приводим. Хочется только сказать, что достаточно часто производится определение осадки фундамента методом послойного суммирования.

Расчет осадки свайного фундамента методом послойного суммирования и ленточного фундамента будут иметь отличия, так памятуя из вышесказанного о разных фазах сдвигов грунта, на сваи придется вводить поправки.

Построения и расчеты требуют навыков. Построения и расчеты требуют навыков.

Совет!
В строительных нормах и правилах вы можете найти пример-расчет осадки фундамента методом послойного суммирования и провести расчеты своими руками.
Но дело в том, что, несмотря на данные расчеты и обилие программ позволяющих это сделать в интернете, эксперты склоняются к мысли, что расчеты необходимо делать специалистам и в привязке к конкретным условиям.
В противном случае цена будет слишком высока.

В заключение

Инженерные расчеты не так просты, как кажутся, даже построение эпюр требует знаний и навыков, поэтому самодеятельность в данном случае не приветствуется, особенно в вопросах проблемных грунтов. Видео в этой статье также предлагает свое видение проблемы.

Неравномерные осадки фундаментов, и как с этим бороться.

Ув. коллеги. Меня интересует вопрос влияния неравномерных осадок фундаментов на НДС надземных конструкций. Как вы поступаете? Позволяете надземным конструкциям воспринимать доп. усилия от неравномерных осадок фундаментов, или боретесь с ними (с неравномерными осадками) с помощью различных конструктивных мероприятий?

Я конечно не специалист, и интересно тоже послушать мнение спецов набудущее, но мне кажется надо бороться с осадками, причем не методами, а полностью решениями. Например занимаюсь на данный момент разработкой театра, так вот не совсем удачная констр схема, в итоге расчет сделан с учетов неравномерных осадок, скажу честно арматура запредельная , мало того работа некоторых конструкции вообще поменялясь.

Геотехника. Теория и практика

Вопрос о влиянии неравномерных осадок фундаментов на общее состояние здания - чрезвычайно важен и еще более сложен в решении. Можно об этом прочитать и в нормативной лиературе, и в научно-технической.
Не вдаваясь в дебри теории (здесь копья еще не опущены!), есть два способа снижения влияния неравномерных осадок зданий и сооружений на надземную часть (деление условное!) : расчетный и конструтивный.
На стадии проектирования выравниваются ожидаемые осадки отдельных фундаментов до предельно допустимых величин (абсолютных и относительных, устанавливаемых СНиП). Те, кто занимался уравниваем осадок отдельно стоящих фундаментов - знает, что это такое :cry: - неделю можно рассказывать. А потом, когда это формально получалось, понимаешь, что все это . и экспертиза потом делала вид, что все хокей :? ( нормы проектирования у нас отстали лет на 20, этим и прикрываются и те и другие).
Второй, обычно как дополнение, даже если формально осадки в проекте выровнены, увеличить жесткость надзмной часть здания (или то-же самое, что уменьшить чувствительность к неравномерныым осадкам - обвязочные монолитные ж/б балки по низу, в уровне перекрытий, вверху и т.д. и. т.п.).
Наиболее современным инструментом решения этой проблемы являются расчетные программные комплексы, которые учитывают грунт и корректно на него откликаются надземной частью. Они покажут - и как надземная часть реагирует на грунт, какие и где при этом возникают усилия, какое необходимо армирование. Но проблем и здесь - выше крыши. Одни РПК позволяют решать задачу с возможностью выбора объемных КЭ грунта, уравнений состояния для них - большая часть из них специализированы в направлении ОиФ, в других программах более развит расчет надзмной части. А так, что-бы вместе, да еще так как надо и на соответствующей теоретической базе: две - нет, три нобелевских премии давать надо, или - вообще все, что осталсь- отдать.

Полностью согласен и с Michail и с AMS. Для потверждения хочу сказать, что необходимо проводить расчеты совместно основания, фундаментов и надземных конструкций. Тогда можно увиденть реальную картину перераспределений усилий. Но остается проблема, чем считать, как правильно выбрать модель, но это другая ТЕМА. Многие проектировщики пользуются програмными комплексами и не подозревая о существовании моделей грунтов и проведениеи линейных и нелинейных расчетов. Вместо грунта подставляют устаревшие коефициенты постели (Винклеровские пружинки) и думают что все ОК! Но не там то было. .

Хворобьевъ

Ув. коллеги. Меня интересует вопрос влияния неравномерных осадок фундаментов на НДС надземных конструкций. Как вы поступаете?

Фундаменты прежде всего надо нормально проектировать, адекватно грунтовым условиям.

необходимо проводить расчеты совместно основания, фундаментов и надземных конструкций. Тогда можно увиденть реальную картину перераспределений усилий.

Существует огромная масса факторов, которые мы не учитываем в инженерных расчетах, хотя бы по причине отсутствия точных данных по ним. Сказать,что уточненные расчеты совместно с основанием, главный из них было бы неверно. Создатели программных комплеков конечно складно пишут свои книжки, ввертывая несмышленышам разные свои фишки, как якобы незаменимые, но всегда ли они правы? И, кроме всего прочего существует разница в подходах к проектированию рядовых объектов и уникальных.

8 причин развития неравномерных осадок фундамента

Фундамент является очень важным элементом любого сооружения. От его прочности и надежности будет зависеть долговечность дома. Со временем фундамент может проседать, что вполне нормально. При этом неравномерная осадка может привести к преждевременному разрушению сооружения. Далее более подробно рассмотрим основные причины развития неравномерных осадок фундамента.

Причины развития неравномерных осадок фундамента

1. Неоднородность основы или почв является первой причиной неравномерных осадок фундамента.

2. Неравномерность загрузки фундамента приводит к его неравномерной осадке.

3. Загруженность соседних фундаментов.

4. Несвоевременная загрузка фундаментов.

5. Неоднородное напластование грунтов также приводит к неравномерной осадке фундамента.

Читайте также: