Разработка грунта вблизи существующего фундамента

Обновлено: 03.05.2024

Фундамент рядом с существующим фундаментом

Увеличение полезной площади в частном владении за счет пристройки новых помещений, стоящих на собственном основании, начинается с решения задачи, как соединить фундамент с домом, чтобы не навредить обеим конструкциям. Возведение дополнительных сооружений обычно начинается спустя несколько сезонных циклов, в течение которых произошло накопление финансовых средств, появилось желание для нового витка обустройства участка, стоящие здания дали нормальную усадку в грунте. Строительные нормы дают ответ, как соединить два фундамента между собой с учетом взаимного влияния.

Требования по соединению

Определяться, как связать новый фундамент пристройки с жилым домом, необходимо на этапе проектирования с учетом уже сложившихся факторов. К ним относятся такие входящие условия:

  • тип и расчетные показатели основания существующего здания;
  • характеристики залегающих грунтов;
  • время, прошедшее с момента предыдущего строительства (основная усадка происходит за 1 – 2 года);
  • соизмеримость весовой нагрузки 2 сооружений, которые надо объединить.

Полные требования к расчету содержит свод правил СП 50-101-2004, который разработан в развитие нормативных правил, содержащихся в СНиП 2.02.01-83*, СНиП 3.02.01-87.

В любом случае помощь опытных профессионалов оказывается не лишней, так как ошибки могу дорого стоить впоследствии.

Результат связывания базовой и пристраиваемой строительных конструкций с разными величинами усадки оснований показан на этом видео


Возведение нового строения начинают в зависимости от сезона. Весной начинать заложение рядом с уже стоящими фундаментами не рекомендуется, так как в это время года грунты находятся в наиболее рыхлом и обводненном состоянии. Значение осадки у новой пристройки на пучинистой почве может оказаться гораздо больше, чем расчетная величина в проекте, и быть неравномерной по периметру. Одновременно есть риск движения подрытой старой опоры из-за высокого уровня грунтовых вод в сочетании с возможными осадками (дождями или снегом).

До начала работ необходимо учитывать, что любое новое основание (МЗЛФ, сваи, столбы, плита), обязательно даст осадку, даже если оно изготовлено идентично существующей опоре.

Усадка

В строительстве существуют установленные нормы осадки для различных сооружений, основания которых спроектированы и изготовлены в соответствие с действующими гостами.

Узнать норматив и сделать прогноз для конструкции своего индивидуального дома можно по данным из справочных таблиц:


При сопоставлении расчетных показателей, новый опорный узел пристраивают к фундаменту старого здания на заданной глубине заложения, с учетом его собственной осадки через определенное время.

Монолитные подошвы отличаются по высоте

Верхние отметки монолитных ленточных оснований совмещаемых зданий выполняются по расчету, а не по уровню, как на этом фото.

Именно возможность смещения относительно друг друга определяет, какое соединение двух фундаментов можно выполнить. Применяют такие виды присоединений:

  1. Жесткая связка (бетон с армированием).
  2. Раздельная установка (устройство деформационного шва с учетом взаимного влияния опор).

На возможность жесткого соединения в единую конструкцию значительно влияют геологические факторы участка – при подвижных или разнородных грунтах для зданий большой площади опоры нужно делать прерывистые фундаменты (иногда с разной шириной ленты).

Начало самостоятельного строительства нового модуля пристройки к жилому дому допустимо при выполнении следующих требований: оформить разрешительные документы на установку новой конструкции, соблюсти расстояния не ближе минимально допустимого до расположенных рядом строений и коммуникаций, обеспечить независимую осадку всех сооружений по отношению друг к другу.

Объединение фундаментов

Новое помещение лучше всего пристроить к существующему фундаменту дома жесткой сцепкой. В этом случае (при правильном учете всех условий) можно связывать надземные поверхности в единое целое без ожидания, что появятся тещины и перекосы между элементами, уровнем пола. Но такое проектное решение ограничено площадками с непучинистыми грунтами, имеющими высокие несущие характеристики.


Старому фундаменту нужно усиление

На практике этот метод применяют для малоэтажных построек при условии, когда возводимая пристройка функционально связана одной крышей с уже эксплуатируемым зданием.

Еще одно условие для объединения – это одинаковый тип фундамента. Если у жилого дома ленточное основание оказывается недостаточной ширины, то необходимо провести его усиление.

Такие работы включают в себя соединение арматуры старой опоры с новым каркасом или закладку связывающих анкеров сверлением, последующую заливку пояса марочным бетоном. Подготовленный к внесению раствора арматурный пояс показан на этом фото.

Соединение зданий, состоящих из нескольких этажей, проводится по более сложной схеме, предполагающей устройство прикрывающих стен с разделяющими швами на каждой стороне, как показано на чертеже.


Жесткий тип соединения выбирается для случаев, когда рассматривается задача, как соединить старый устоявшийся фундамент с новым строением, для заглубленных ленточных оснований. Пристройка проектируется также монолитной железобетонной конструкцией.

Ленточные фундаменты

Для капитального помещения, пристроенного к дому, обладающего соизмеримым весом используемых строительных материалов, необходимо устойчивая опора большой площади и несущей способности. Такой запрос соответствует в большинстве случаев ленточному фундаменту.

  1. Обнажить существующую ленту на всю глубину. Выкапывать траншею нужно частями (1,5 м – 2 м), не по всей длине одновременно, так как оголенная часть теряет боковую опору, что может привести к ее деформации. Старое здание можно дополнительно укрепить наклонными подпорками.
  2. Пробурить по стороне соединения отверстия, соответствующие по размеру Ø арматуры. В средине ленты отверстия сверлят в шахматном порядке глубиной порядка 0,75 ширины самого фундамента, в углах – 0,5 м. В серединные отверстия вбивают арматуру, в которой сделаны продольные прорези с вставленным расклинивающим вкладышем для прочного закрепления в отверстии. В угловые отверстия забивают арматуру Ø 14 мм, имеющую периодический профиль. Выпуск прутков должен быть не менее 0,3 – 0,4 м.
  3. Вяжут каркас нового фундамента с приваркой его к выпущенной арматуре.
  4. Заливают бетонным раствором.

При наличии доступа в подпол для проведения работ отверстия для стягивающих элементов типа шпилька могут выполняться сквозными с фиксацией стержней плоскими пластинами.

Жесткие соединения лент в виде незамкнутого контура (П – образные) изготавливаются таким же образом, но арматуру ставят с меньшим шагом рядами. При большой длине стороны соединения в разомкнутой ленте можно сделать еще несколько дополнительных точек опоры различно от монолита, как видно на фото.

При возникновении необходимости изменить глубину опоры на почву пристраиваемого фундамента, его заливают уступами, высота которых изменяется ступеньками не более 0,5 м. Первый уступ располагают на расстоянии порядка 1 м от старого фундамента. Соединение выполняется железобетонной лентой такой же толщины, как существующее основание дома.

Каждый вариант жесткого соединения фундаментов имеет свои особенности для конкретных случаев, которые желательно доверить рассматривать и просчитывать профессионалам.

Плиты

Обеспечить жесткость соединения плитных фундаментов дома и пристройки можно при условии, их достаточно большой толщины порядка 0,4 м, а также при имеющемся выступе старой плиты за границы опорных стен здания. Такие выступы, как правило, оставляют при строительстве коттеджей из газобетона. Размеры выпуска должны составлять не менее 0,3 м. Это даст возможность очистить арматурные сетки плиты и сделать сварное соединение с каркасом новой пристройки.

Связку монолитных оснований выполняют по такой схеме:


Плита старого дома, уже давшая осадку, в этом случае не только становится единым целым с новой заливкой, но и получает дополнительное усиление по вертикальному соединению цементных растворов за счет подливки под нее в 0,2 м – 0,3 м.

Раздельные опоры

При большом расхождении в весе старого и нового сооружений степень усадки этих конструкций будет значительно отличаться по величине. Не рекомендуется в таких случаях делать жесткую привязку для фундаментов – необходимо выбирать раздельное строительство опорных элементов. Допускается пристраивать другие типы фундамента к существующему основанию и для этого использовать принцип соединения через деформационный шов.

Распределение веса перекрытий и стен пристройки должно происходить на собственную площадь опоры, не создавая разрывающих усилий для основного фундамента здания.

Деформационный шов в зависимости от условий эксплуатации может быть:

Осадочный вариант (при отсутствии других существенных влияний) имеет ширину 1 – 2 см. По условиям взаимного влияния опор привязка к несущей стене старого дома может выполняться с деформационным зазором, достигающим 0,2 – 0,4 м, заполняемым эластичным влагонепроницаемым материалом.


Сваи можно ставить рядом с домом

Каркасные деревянные пристройки успешно эксплуатируются на свайном основании с металлическим ростверком, как на этом фото.

Легкие веранды или летние кухни можно пристроить на винтовых сваях, даже если вокруг уже есть несколько рядом стоящих построек. Особенно это удобно, если участок расположен на склоне, откосе или при неравномерном залегании твердых опорных пород.

На этапе проектирования предусматривают наружное оформление деформационных швов, зрительно разделяющих фасад, в открытом или скрытом виде, например, пряча разрыв под вертикальной водосточной трубой. По фасадной стороне их обычно закрывают полосами специального нащельника, заделывают декоративным материалом малой прочности, который не будет препятствовать смещению относительно друг друга наружных стен зданий при возможной неравномерной осадке. Под настилом кровли разрывы перекрывают с помощью компенсационного устройства.

Пристройка к дому, устанавливаемая на раздельных с ним опорах, является значительно менее трудоемким процессом, чем устройство жесткой связки, требует ощутимо меньше времени и финансовых затрат, а также доступна выполнению своими руками без заказа специального оборудования

Дальновидным решением является предусмотреть возможность пристройки еще на стадии проектирования основного здания частного дома. Это намного упростит последующее выполнение работ и будет содержать уже готовые конструктивные решения, плановую равномерную осадку по всей площади заложения и обеспечит надежность сделанного фундамента.

Возведения фундаментов вблизи существующих зданий

В последние годы особую актуальность приобретает проблема возведения фундаментов новых зданий вблизи существующих объектов, поскольку при этом возникают не только значительные технологические трудности, но и опасность повреждений расположенных в непосредственной близости ранее возведенных строений. Строительство зданий вблизи или вплотную к уже существующим является более сложной задачей, чем возведение отдельно стоящего здания. Опыт свидетельствует, что пренебрежение особыми условиями такого строительства может привести к появлению в стенах ранее построенных зданий трещин, к перекосам проемов и лестничных маршей, к сдвигу плит перекрытий и, в конечном итоге, к нарушению нормальных условий эксплуатации существующих зданий, а иногда даже к аварийным ситуациям. Особенно возрастает опасность подобных деформаций при строительстве на основаниях, сложенных слабыми грунтами, так как эти грунты сравнительно легко подвержены технологическому разрушению и характеризуются значительными и медленно затухающими осадками.

Б.И. Далматов выделяет следующие причины, обусловливающие проявление дополнительных деформаций существующих зданий при возведении около них фундаментов:

При разработке котлована для строительства нового здания рядом с существующим необходимо соблюдать следующие правила:

Если строительство ведется рядом с существующим зданием вплотную и отметки заложения подошв их фундаментов совпадают, то не рекомендуется разрабатывать весь котлован до стенки существующего фундамента без специальных мероприятий. Строительство в этом случае осуществляют захватками. При этом соседняя захватка делается только после возведения фундамента на предыдущем участке.

Если глубина заложения подошвы фундамента нового здания больше, чем глубина существующего, то применяется шпунтовое ограждение, или «стена в грунте». Водопонижение в этих случаях следует проводить с осторожностью, так как оно может вызвать дополнительные осадки.

Для рядом строящихся зданий желательно использовать однотипные фундаменты.

Основная опасность для существующих зданий связана с развитием дополнительных осадок, вызванных передаваемым давлением на грунт основания новым зданием. При этом наибольшие повреждения возникают в пределах 2. 7 м от границы примыкания старых зданий. Следовательно, если между смежными зданиями обеспечен достаточный разрыв, то опасность дополнительной осадки резко снижается. На этом принципе было разработано предложение консольного примыкания к существующим фундаментам новых зданий (рис. 13.5.1).

Сущность этого решения заключается в том, что фундамент нового здания не доводится до его торца. Торцевая часть здания опирается на консоль, вылет которой определяется расчетом. Сама консоль рассчитывается и проектируется в соответствии с требованиями расчета железобетонных конструкций.

Другим способом является устройство между зданиями разделительной стенки в виде шпунтового ряда набивных свай, или «стена в грунте». Стенка заделывается на глубину h2 в более прочные подстилающие грунты ниже перекрывающих их слабых грунтов (рис. 13.5.2).

Рис. 13.5.2. Разделительная шпунтовая стенка 1 — фундамент существующего здания; 2 — фундамент строящегося здания; 3 — разделительный шпунт.

Перспективным является способ погружения свай вблизи существующего здания статической нагрузкой. Применение этого метода позволяет полностью устранить шум, опасную вибрацию и загрязнение воздушной среды. Разработан ряд эффективных установок, позволяющих производить вдавливание свай.

Устройство буронабивных свай по технологическим особенностям вполне отвечает требованиям к возведению фундаментов вблизи зданий.

Известно много типов буронабивных свай , отличающихся, в основном, конструкцией оборудования, применяемого для проходки скважин, изготовления ствола и уширения сваи. Опыт строительства зданий на таких сваях свидетельствует о снижении в несколько раз осадок домов по отношению к фундаментам на естественном основании. Это позволяет использовать буронабивные сваи на участках примыкания к существующим зданиям, обеспечивая тем самым уменьшение влияния загружения соседних площадей до безопасных величин.

В перспективе при выборе типа фундаментов вблизи существующих зданий преимущество будет отдаваться буронабивным сваям, позволяющим достигать высокого уровня механизации процесса, иметь высокую несущую способность, проходить толщу слабых грунтов, опираться на прочные грунты и создавать необходимые условия для сохранения несущих конструкций зданий, вблизи которых выполняется строительство новых зданий.

1. Общие требования к производству работ

Выбор оптимального способа производства работ по устройству фундаментов определяет успешную работу оснований и фундаментов в не меньшей степени, чем хорошо обоснованное проектное решение.

Способ разработки котлована должен выбираться с учетом заглубления котлована по отношению к существующим фундаментам, размера захваток, уровня подземных вод, вида и состояния грунтов, времени года и других факторов. При производстве работ динамическое воздействие на основание и фундаменты существующих зданий не должно быть значительным, поэтому в пределах полосы, примыкающей непосредственно к постройкам, рекомендуется использовать экскаваторы с малой емкостью ковша, но не размещать их в котлованах.

Способ и сроки производства работ следует выбирать таким образом, чтобы не допустить:

  • промораживания грунтов основания существующих фундаментов;
  • разуплотнения грунта основания восходящими потоками подземной воды при удалении ее открытым способом;
  • ухудшения свойств грунта в основании работающими землеройными, рыхлительными, сваебойными, уплотняющими машинами и механизмами и транспортными средствами;
  • затопления основания подземными водами;
  • выдавливания плывунных грунтов во время разработки котлована;
  • вывалов грунта из-под фундамента в котлован при его перекопке.

Перечисленные факторы, как правило, ухудшают свойства грунта и приводят к опасным деформациям основания, поэтому работы по возведению фундаментов должны выполняться по тщательно разработанному проекту производства работ (ППР).

2. Производство работ при возведении фундаментов мелкого заложения

Разработку котлована и возведение фундаментов мелкого заложения вблизи существующих зданий необходимо вести таким образом, чтобы не нарушать естественной структуры грунтов основания. Возводить фундаменты в открытом котловане в северо-западных районах СССР желательно преимущественно летом. Период, на который котлованы и траншеи остаются открытыми, должен быть предельно сокращен, поскольку прочность, а следовательно, и устойчивость грунтов при вскрытии уменьшается в связи с их набуханием, размоканием, разуплотнением, развитием в них суффозии и других явлений. Наихудшие условия складываются при разработке котлована в конце лета или осенью (из-за увеличения количества осадков) и при последующем возведении фундаментов зимой. При разработке ППР в зависимости от соотношения глубин проектируемого котлована dt , заложения подошвы существующих фундаментов df и уровня подземных вод dω требуется учитывать следующие положения (рис. 5.1) [34].

1. При dt ≤ df – 0,5 и dt < dω разработка котлованов возможна без применения специальных мероприятий.

2. При df – 0,5 < dt < df и dt < dω разработку котлована в пределах полосы шириной 5 м, считая от края существующего фундамента, следует производить захватками не более 1,5 м по длине примыкания.

3. При dt > dω до начала разработки котлована необходимо забить технологический шпунт (рис. 5.2), чтобы сократить или предотвратить приток подземных вод; такой шпунт должен быть погружен до подстилающего водоупора (рис. 5.2 а) или на глубину, определяемую соотношением (рис. 5.2, б)

где l — необходимая длина шпунта (от поверхности земли).

Схема устройства котлована вблизи существующего фундамента

Рис. 5.1. Схема устройства котлована вблизи существующего фундамента: 1 — фундамент; 2 — котлован

Схемы забивки технологического шпунта

Рис. 5.2. Схемы забивки технологического шпунта а — для образования водонепроницаемой завесы; б — для предотвращения механической суффозии грунта; 1 — водонепроницаемые грунты; 2 — водоупор

Необходимо помнить, что длина шпунта, определенная по приведенной формуле, не гарантирует устойчивости грунтов основания существующих фундаментов, и этот вопрос подлежит специальному рассмотрению. Разработка котлована и возведение фундаментов должны выполняться захватками.

4. При df < dt < df + 1 м вдоль линии примыкания котлована к существующим фундаментам следует забивать шпунт, устойчивость которого должна быть вычислена с учетом давления, передаваемого на грунт существующими фундаментами [8].

5. При dt > db + 1 м независимо от соотношения dt и dω требуется проведение следующих мероприятий: выполнение работ на одной захватке не должно превышать 2 сут; выбор способа разработки грунта следует осуществлять с учетом напряженного состояния грунтов в основании существующих фундаментов. Применение экскаватора с ковшом драглайн, шар- или клин-молота на расстоянии ближе 20 м от существующих зданий и др., а также взрывного способа недопустимо.

6. Если котлован глубиной dt < df примыкает вплотную к фундаментам существующих построек, следует, как правило, применять деревянный технологический шпунт, забиваемый по краю фундамента на глубину 2—3 м ниже подошвы. При этом необходимо выполнить расчет этого основания по устойчивости с учетом способа разработки котлована.

7. В случаях когда котлован глубиной dt < df примыкает не вплотную к существующим фундаментам, необходимо принимать во внимание следующие положения (см. рис. 5.1): db ≤ df , L ≤ 1,5 df , bf ≤ L — котлован располагается за пределами призмы выпора, устойчивость фундамента заведомо обеспечена; df – db ≤ df – dt при L ≥ 0 и dω > dt — устойчивость фундаментов и основания обеспечена; dt ≤ df ,0 ≤ L ≤ 1,5 df — производится расчет по первому предельному состоянию 1 .

1 Для выполнения этого расчета можно использовать методику, изложенную в СНиП 2.02.01-83.

Если dω > dt , рекомендуется использовать характеристики сопротивления грунтов сдвигу в консолидированном состоянии, а удельный вес грунта γI и γ'I находить по результатам прямых определений. Если же уровень подземных вод находится выше дна котлована и проектируется открытый водоотлив, значение удельного веса подставляется с учетом взвешивающего действия воды независимо от состава грунтов, т.е. γIsb и γ'Isd . Таким образом можно рассчитать несущую способность основания существующего фундамента с учетом разработки котлована, дно которого располагается выше уровня подземных, вод. Разработка котлована возможна без шпунта, если выполнено условие [формула (11) СНиП 2.02.01-83]

где F — расчетная нагрузка на основание существующего здания: Fu — сила предельного сопротивления основания существующего здания; γn — коэффициент надежности по назначению существующего сооружения, принимаемый равным 1,1 с учетом того, что котлован около существующих зданий должен быть открыт ограниченное время; γс — коэффициент условий работы.

При dt ≤ df и L ≥ 0 длина заделки шпунта ниже подошвы существующего фундамента h должна приниматься по условию h > 2 bf . Такой шпунт гарантирует устойчивость основания (без учета динамических воздействий), и расчет можно не производить.

При необходимости разработки котлована, примыкающего вплотную к существующему зданию, не имеющему подвала, устойчивость основания рассчитывается в соответствии с указаниями СНиП 2.02.01-83 (как с учетом, так и без учета гидродинамического давления) графоаналитическим, методом с построением круглоцилиндрических поверхностей скольжения. Разработка котлована ниже подошвы существующих фундаментов допускается в исключительных случаях. При этом обязательна забивка технологического шпунта, который должен быть рассчитан не только на прочность с учетом вертикального давления на грунт от существующих фундаментов, но и на деформацию в горизонтальном направлении 2 . Неподвижность шпунта может быть обеспечена анкерами, распорами и другими элементами. Только после надежного крепления шпунта и обеспечения его неподвижности возможна разработка грунта в котловане до проектной отметки.

2 Метод такого расчета разработан в ЛИСИ в 1979—1980 гг. [8].

При разработке котлована ниже подошвы существующих фундаментов с некоторым удалением от них необходима проверка устойчивости основания загруженного фундамента, расположенного вблизи нисходящего откоса.

В тех случаях, когда новое здание заглубляется в грунт значительно ниже подошвы существующих фундаментов, целесообразно устраивать стену в грунте, которая одновременно может служить фундаментом нового здания, подвальной стенкой, ограждением котлована и стеной, разъединяющей основание нового и существующего здания. В соответствии с расчетом такую стену анкеруют или закрепляют контрфорсами. Применение указанного способа особенно целесообразно в условиях тесной застройки территории при высоком уровне подземных вод. Проектом производства работ по устройству стены в грунте должны быть предусмотрены меры по ограничению временных нагрузок возле траншеи.

В ряде случаев для понижения уровня подземных вод приходится производить глубинное водопонижение с помощью иглофильтров. При этом необходимо считаться с тем, что применение глубинного водоотлива требует осторожности, поскольку основания существующих зданий могут получить дополнительные деформации вследствие неравномерного уплотнения из-за суффозионного выноса частиц, а также увеличения (примерно вдвое) удельного веса грунта и оседания территории. Поэтому при разработке проекта производства работ возможная дополнительная осадка основания, вызываемая водопонижением, должна быть учтена при расчете, для которого можно использовать следующие положения [6]:

Далматов Б.И. Проектирование и устройство фундаментов около существующих зданий Ежов Е.Ф. Исследование дополнительных осадок фундаментов сооружений при устройстве около них ограждающих шпунтовых стенок: Автореф. дис. Указания по устройству фундаментов около существующих зданий и сооружений
  • нагрузка на основание приложена в пределах площади, находящейся под воздействием водопонижения;
  • мощность осушенной толщи, создающей пригрузку, равна разности отметок первоначального уровня подземных вод dω и уровня воды в скважинах (у иглофильтров) d 'ω ;
  • дополнительная нагрузка определяется по формуле
  • Pad = (dω – d 'ω)(γ – γsb) ;
  • нагрузка считается приложенной на отметке dω ;
  • мощность сжимаемой зоны принимается до кровли коренных или малосжимаемых грунтов.

Полученная осадка от водопонижения суммируется с дополнительной осадкой фундамента существующего здания, расположенного ближе всего к новому сооружению.

Работы по погружению иглофильтров и по водоотливу должны выполняться с соблюдением специальных требований и проводиться под постоянным техническим контролем. Так, погружение иглофильтров в грунт методом размыва допускается на расстоянии от края существующего фундамента, большем разности между отметками подошвы фундамента и низа иглофильтров. При этом иглофильтры, погружаемые в пылеватые и тонкие пески и супеси, должны обсыпаться крупным или средней крупности песком. При расстоянии, меньшем указанного, иглофильтры должны устанавливаться в буровые скважины и обсыпаться крупным или средней крупности песком.

При близком расположении иглофильтров к существующим фундаментам недопустимо вымывание пылеватых и тонкопесчаных частиц грунта. Это должно быть выявлено заранее по данным инженерно-геологических изысканий. Кроме того, в период водоотлива необходим постоянный контроль мутности воды.

Сотников С.Н. Проектирование и возведение фундаментов вблизи существующих сооружений

2. Деформации зданий при разработке вблизи них строительных котлованов и траншей

При строительстве сооружений свойства грунтов, являющихся их основанием или средой, как правило, изменяются. Свойства грунта могут ухудшаться в периоды строительства и эксплуатации сооружения в соответствии с изменением условий, поэтому надо уметь предвидеть отрицательные последствия различных воздействий и возможность изменения свойств грунтов, особенно при возведении фундаментов вблизи ранее построенных зданий.

Так, например, согласно нормативным документам, характеристики механических свойств грунтов, необходимые для проектирования оснований ( Е , с и φ ), определяют, как правило, для состояния грунта в природном залегании. Поэтому при проектировании оснований, сложенных неполностью водонасыщенными глинистыми грунтами и пылеватыми песками, следует учитывать возможность снижения их прочностных и деформационных характеристик вследствие разуплотнения и повышения влажности грунтов в процессе строительства. Необходимо считаться также и с быстрым увеличением нагрузки на основание, сложенное слабыми глинистыми грунтами, находящимися в состоянии неполной консолидации и обладающими поэтому пониженным сопротивлением сдвигу.

В настоящее время при возведении наземной части большинства зданий и сооружений применяются высокомеханизированные процессы. Устройство подземной части зданий, и в первую очередь фундаментов, связано с выполнением ряда трудоемких и дорогостоящих работ, таких как крепление стен котлованов и траншей, обратная засыпка пазух фундаментов, водоотлив или глубинное водопонижение, нанесение защитных покрытий и т.д. Кроме того, работы по возведению подземной части имеют свою специфику — их приходится совмещать во времени с работами по устройству инженерных коммуникаций; эффективность при этом во многом зависит от атмосферных и гидрогеологических условий. Следовательно, всегда могут возникнуть условия для нарушения естественной структуры грунтов при производстве работ. Большинство из приведенных факторов действует однозначно — ухудшаются свойства грунтов.

Рассмотрим кратко влияние основных указанных факторов. Большой производственный опыт, накопленный при устройстве фундаментов в различных грунтовых условиях, свидетельствует о существенном влиянии методов производства работ, определяемых конструкцией сооружения, на стоимость и в значительной степени на устойчивость (несущую способность) фундаментов и на деформируемость грунтов основания, а следовательно, и всего здания.

При разработке котлована вблизи существующих фундаментов снижаются вертикальные и горизонтальные напряжения в массиве грунта ниже дна котлована и рядом с ним (рис. 1.4), что уменьшает несущую способность основания вследствие полного или частичного исключения боковой пригрузки [6]. При глубине котлована, большей глубины заложения существующих фундаментов, могут возникнуть дополнительные отрицательные явления: развитие бокового активного давления грунта на стену существующего фундамента (у бесподвальных зданий), образование нисходящего откоса, устойчивость которого ограничена, действие гидродинамических сил, обусловленных понижением уровня подземных вод в массиве грунта, и др.

Далматов Б.И. Проектирование и устройство фундаментов около существующих зданий

Вертикальные напряжения в основании сооружений до и после разработки соседнего котлована

Рис. 1.4. Вертикальные напряжения в основании сооружений а — до разработки соседнего котлована; б — после его разработки; 1 — зоны пластических деформаций грунта, 2 — зоны возможного выпора грунта; 3 — подъем дна котлована; 4 — котлован, выкопанный возле фундамента

Такие явления нередко приводят к неравномерному подъему дна котлована (см. рис. 1.4). Изменение исходного напряженного состояния массива может привести к потере устойчивости прифундаментного слоя грунта, если не под всем фундаментом, то, по крайней мере, под его частью, примыкающей к разрабатываемому котловану. В результате могут развиваться пластические деформации грунта с выдавливанием его из-под подошвы фундамента в сторону котлована, что особенно опасно. Интенсивность развития этих деформаций в значительной степени зависит от взаимного расположения подошвы ранее возведенного фундамента и разрабатываемого котлована.

Если среднее давление под подошвой существующего фундамента (в случае непосредственного примыкания) p ≤ R (где R — расчетное сопротивление грунта основания), то при расположении дна котлована выше на 0,5 м и более подошвы существующего фундамента (рис. 1.5), как правило, выдавливания грунта из-под подошвы фундамента не происходит. Однако необходимо учитывать, что фундамент пристраиваемого здания может оказаться на недостаточно уплотненной обратной засыпке ранее возведенного фундамента и поэтому получит осадку большую, чем остальные фундаменты.

Как влияет котлован вблизи существующего фундамента

Считайте предельные деформации существующего здания и ремонтируйте кирпичную кладку.

а почему не сделать проще?

посчитать , получить результаты напряжений и деформаций

и сделать выводы

Считайте предельные деформации существующего здания и ремонтируйте кирпичную кладку. Спасибо! Но здание нам трогать никто не даст (Здание КГИОПа). Наша задача "Не навреди". Так вот конкретный вопрос: как влияет вынутый грунт (отстоящий от сущ. здания на 1,5 м) на сущ. фундамент. При этом глубина заложения фундамента ниже дна котлована. Так вот конкретный вопрос: как влияет вынутый грунт (отстоящий от сущ. здания на 1,5 м) на сущ. фундамент. При этом глубина заложения фундамента ниже дна котлована. Как влияет - это, повторюсь, расчет нужен.
В любом случае, когда котлован откопаете - это ваше КГИОПовское здание сядет, вопрос - насколько. Тяжелое здание? Как влияет - это, повторюсь, расчет нужен.
В любом случае, когда котлован откопаете - это ваше КГИОПовское здание сядет, вопрос - насколько. Тяжелое здание? Вы схемку приложенную видели? Почему оно должно сесть? Потому что вы, откапывая котлован, уменьшаете пригруз. Упасть - это врят ли, а вот осадка будет. Друге дело, что котлован неглубокий - и доп.осадка может оказаться несущественной (скорее всего, так оно и есть у вас). Скажите нагрузку от существующего здания, если нетрудно.
Есть только один маааленький момент - трещина в здании не появилась просто так, возможно, ему уже плохо, а тут еще вы копаете )) Северо-Запад Спасибо! Но здание нам трогать никто не даст (Здание КГИОПа). Уж не из Ленингадского ли регона?
А если из него, то странные вопросы задаете на форуме.
ТСН вам в руки и вперед, делать геотехническое обоснование проекта. А то упадет-не упадет. А если из него, то странные вопросы задаете на форуме.
ТСН вам в руки и вперед, делать геотехническое обоснование проекта. А то упадет-не упадет. +1
Просто интересно, как это они строить начали без ГТО. Все равно ведь заставят сделать.

В СП 22.13330.2011 "9.33 При проектировании оснований, фундаментов и подземных частей вновь возводимых или реконструируемых сооружений, располагаемых на застроенной территории, необходимо выполнять геотехнический прогноз (оценку) влияния строительства на изменение напряженно-деформированного состояния окружающего грунтового массива, в том числе оснований сооружений окружающей застройки.

Примечание - Геотехнический прогноз влияния необходимо выполнять при проектировании подземных инженерных коммуникаций, которые размещаются на застроенных территориях. Указания 9.33-9.39 распространяются на проектирование подземных инженерных коммуникаций также как на строящиеся или реконструируемые сооружения.


Геотехнический прогноз следует выполнять с учетом горизонтальных перемещений ограждающей конструкции котлована и разгрузки основания от выемки грунта в котловане, вертикальной нагрузки от вновь возводимого сооружения или дополнительных нагрузок от реконструируемого сооружения, изменения уровня подземных вод, вибрационных и динамических воздействий строительных работ и других факторов с учетом последовательности устройства подземной части сооружения, используя аналитические и численные методы расчета. Для расчета дополнительных деформаций оснований и фундаментов сооружений окружающей застройки, вызванных вертикальными нагрузками от вновь возводимого сооружения, допускается использовать расчетную схему в виде линейно-деформируемого полупространства (см. 5.6.37)".
"9.34 В результате геотехнического прогноза должны быть определены:

радиус зоны влияния , м;

значения дополнительных деформаций оснований и фундаментов сооружений окружающей застройки.

1 Радиус зоны влияния нового строительства или реконструкции допускается ограничивать расстоянием, при котором расчетное значение дополнительной осадки грунтового массива или основания существующего сооружения окружающей застройки не превышает 1 мм, за исключением расположения на границе зоны влияния сооружений окружающей застройки, категория технического состояния которых предаварийная или аварийная - IV (приложение Е)

2 При ограничении радиуса влияния нового строительства и реконструкции на территориях, осложненных распространением специфических грунтов необходимо учитывать местный опыт проектирования, условия строительства и особенности эксплуатации сооружений, а также указания раздела 6.

3 Радиус зоны влияния по результатам геотехнического прогноза может изменяться вдоль трассы ограждающей конструкции его котлована в зависимости от различных факторов, в том числе глубины котлована, инженерно-геологических условий и пр.

4 Радиус зоны влияния измеряется от границ проектируемого котлована".

1 мин. -----
"9.37 Расчет оснований по деформациям для сооружений окружающей застройки, расположенных в зоне влияния нового строительства или реконструкции, производят из условия

где - дополнительная осадка основания фундамента (совместная дополнительная деформация основания и сооружения), определяемая в соответствии с указаниями 9.33 с учетом совокупности воздействий, связанных с новым строительством или реконструкцией;
- предельное значение дополнительной осадки основания фундаментов (предельное значение совместной дополнительной деформации основания и сооружения), устанавливаемое в соответствии с указаниями приложения Л с учетом категории технического состояния сооружения окружающей застройки (см. приложение Е).

1 Для определения совместной дополнительной деформации основания и сооружения окружающей застройки могут использоваться методы, указанные в 5.1.4. с учетом значений дополнительных деформаций основания, полученных по результатам геотехнического прогноза.

2 При расчете оснований сооружений окружающей застройки по деформациям, условие формулы 9.19 должно выполняться в том числе для параметров, указанных в 5.6.4".
"9.38 При проектировании вновь возводимых или реконструируемых сооружений на застроенной территории необходимо предусмотреть мероприятия, обеспечивающие эксплуатационную надежность сооружений окружающей застройки на период строительства и дальнейшей эксплуатации. Если по результатам геотехнического прогноза условие формулы (9.19) не выполняется, рекомендуется предусматривать следующие мероприятия:

изменение конструкции ограждения строительного котлована, методов ее крепления, глубины подземной части, ее планового расположения и др.;

снижающие деформации основания сооружений окружающей застройки (устройство разделительных стен, компенсационных экранов, закрепление грунтов основания и др.);

снижающие дополнительные осадки и (или) их неравномерность или повышающие пространственную жесткость сооружений окружающей застройки (усиление фундаментов, устройство монолитных и стальных поясов в подземной и надземной частях сооружений и др.);

комбинацию вышеперечисленных мероприятий.

Примечание - Для обеспечения эксплуатационной надежности сооружений окружающей застройки приоритетным является изменение проектных характеристик вновь возводимого или реконструируемого сооружения.


Состав назначаемых защитных мероприятий должен определяется с учетом:

характерных особенностей сооружений окружающей застройки (уровень ответственности, значения прогнозируемых деформаций основания, расстояние до проектируемой подземной части, конструктивная схема, категория технического состояния и физико-механические свойства грунтов основания сооружений окружающей застройки и пр.)

особенностей проектируемого или реконструируемого сооружения (глубина котлована, тип ограждающей конструкции котлована и метод ее крепления, инженерно-геологические и гидрогеологические условия, включая прогноз их изменений, давление на основание и пр.).

1 При распространении специфических грунтов или возможности развития опасных геологических процессов в основании площадки строительства и (или) сооружений окружающей застройки, необходимо дополнительно учитывать соответствующие разделы настоящего свода правил.

2 Защитные мероприятия для сооружений окружающей застройки также допускается разрабатывать при отсутствии возможности учета расчетными методами динамических, вибрационных и других дополнительных воздействий, в том числе технологических особенностей строительства.


После разработки проекта защитных мероприятий по обеспечению эксплуатационной пригодности сооружений окружающей застройки, расположенных в зоне влияния нового строительства или реконструкции, геотехнический прогноз необходимо повторить с учетом этих мероприятий для подтверждения выполнения условия формулы (9.19)".

СП 45.13330.2017 Земляные сооружения, основания и фундаменты. Актуализированная редакция СНиП 3.02.01-87 (с Изменениями N 1, 2)

7.1 В проектах насыпей (рабочем и производства работ), включая: насыпи подъездных путей, автомобильных и железных дорог, дамб, планировочных насыпей, внутрихозяйственных сетей и т.п., а также обратных засыпок котлованов, траншей должны быть указаны:

- размеры в плане и по высоте насыпей и обратных засыпок в целом и отдельных их участков с различными размерами по высоте (через 2-4 м), нагрузками на поверхность уплотненного грунта, видами отсыпаемых грунтов;

- требуемая степень уплотнения грунтов для однородных по виду и составу грунтов - плотность в сухом состоянии , а разнородных - коэффициент уплотнения ;

- рекомендуемые технологические схемы, типы и виды оборудования для отсыпки и уплотнения отсыпаемых грунтов;

- толщина отсыпаемых слоев грунтов для каждого вида грунтоуплотняющего оборудования и заданной степени уплотнения грунтов;

- требования по подготовке поверхности (основания) насыпи и обратной засыпки;

- рекомендации по выполнению опытного уплотнения грунтов в лабораторных и полевых условиях (приложение Г);

- требования по проведению геотехнического мониторинга.

7.2 Для выполнения насыпей и обратных засыпок, как правило, следует использовать местные крупнообломочные, песчаные, глинистые грунты, а также экологически чистые отходы промышленных производств, аналогичные по виду и составу грунтам природного происхождения, отвечающие требованиям приложения М.

При возведении насыпи на водонасыщенных органоминеральных грунтах необходимо учитывать их осадку при определении объема насыпи.

По согласованию с заказчиком и представителями проектной организации принятые в проекте грунты для выполнения насыпей и обратных засыпок при необходимости могут быть заменены.

7.3 При использовании в одной насыпи грунтов разных типов необходимо выполнять следующие требования:

- не допускается отсыпать в одном слое грунты разных типов, если это не предусмотрено проектом;

- поверхность слоев из менее дренирующих грунтов, располагаемых под слоями из более дренирующих, должна иметь уклон в пределах 0,04-0,1 от оси насыпи к краям.

7.4 Для засыпки на расстоянии менее 10 м от существующих или проектируемых неизолированных металлических либо железобетонных конструкций применение грунтов с концентрацией растворимых солей в грунтовой воде более 10% не допускается.

7.5 При использовании для насыпей и засыпок грунтов, содержащих в допускаемых приложением М пределах твердые включения, последние должны быть равномерно распределены в отсыпаемом грунте и расположены не более 0,2 м от изолированных конструкций, а мерзлые комья, кроме того, не более 1,0 м от откоса насыпи.


7.6 При укладке грунта "насухо", за исключением дорожных насыпей, уплотнение следует производить, как правило, при влажности , которая должна быть в пределах , где - оптимальная влажность, определяемая в приборе стандартного уплотнения по ГОСТ 22733. Коэффициенты и следует принимать по таблице 7.1 с последующим уточнением по результатам выполнения опытного уплотнения по приложению Г.

При применении крупнообломочных грунтов с глинистым заполнителем влажность на границе раскатывания и текучести определяют по мелкозернистому (менее 2 мм) заполнителю и пересчитывают на грунтовую смесь.

Читайте также: