Строительство на просадочных грунтах кратко

Обновлено: 05.07.2024

Перед тем, как приступить к строительству дома или другого строения, нужно тщательно изучить грунт на участке под стройку. Дело в том, что результаты таких исследований позволят правильно подобрать подходящий фундамент. Часто строители сталкиваются с такой проблемой, как наличие на строительной площадке пласта просадочных грунтов. Особенность их заключается в том, что они способны негативно сказаться на основании строения. Поэтому эти грунты стоит рассмотреть, как можно более внимательно.

Особенности просадочных грунтов

Просадочный грунт имеет неустойчивую структуру, которая способна изменяться под влиянием различных факторов. Так, под воздействием наводнения, вибрации или сейсмической активности земля может изменить свою структуру, что приведет к увеличению ее усадки. Это негативно скажется на прочности и целостности основания здания. К таким грунтам относится лёсс и лессовидный грунт. Усадка на них может достигнуть 2,5 м.

Просадочные грунты делятся на два типа:

Тип I. Просадка грунта здесь в основном зависит от внешних факторов. Сам по себе он практически не усаживается (допустимый уровень просадки данного типа грунта под собственным весом – не более 4-5 см).
Тип II. В данном случае просадка происходит как под весом самой земли, так и от внешних факторов. Просадка под собственным весом может составлять от 5 см и более. Этот показатель необходимо учитывать при проектировании и выборе основания.

В зависимости от типа просадки, существует ряд действий, которые помогают решить эту проблему. Так, если толщина просадочного грунта составляет до 6 м, существуют следующие варианты утрамбовки:

Уплотнить землю с помощью тяжелой трамбовки. Перед тем как проводить такие работы, необходимо довести грунт до оптимальной влажности. Это позволит максимально надежно подготовить место для установки основания.
Произвести уплотнение с помощью непросадочного грунта. Такой метод является дополнением к предыдущему. Если трамбовка не дала желаемого результата, то поверх подготовленного места насыпается подушка из непросадочного грунта.
Также уплотнить место под будущий фундамент можно с помощью серии направленных взрывов. Конечно, такие работы очень сложны и затратные в выполнении. Поэтому к этому методу прибегают крайне редко.

Что касается второго типа грунта, то здесь речь пойдет о более кардинальных методах. Так, решить проблему с усадкой можно будет с помощью:

Свайного фундамента. Перед выполнением работ необходимо проверить толщину просадочного грунта.
Укрепить землю цементом, битумом и другими растворами и материалами.
Уплотнения места с помощью грунтовых свай.
Установки основания из набивных свай с уширением пяты.

Если речь идет о строительстве легких сооружений, то можно обойтись более экономичными способами. Здесь главное будет предотвратить проникновение воды в зону основания, ведь именно вода чаще всего наносит вред целостности грунта и приводит к усадке.

Таким образом, фундамент должен быть надежно защищен от дождевой и подземной воды. Здесь понадобится устройство надежной и эффективной дренажной системы. Также необходимо тщательно распланировать и выполнить асфальтное и дерновое покрытие.

Выбор фундамента для просадочного грунта

Как уже было сказано, перед выбором фундамента необходимо проанализировать грунт, а также учесть тип постройки.

В целом, на просадочных почвах можно использовать практически любые конструкции. Это может быть и плиточный, и ленточный, и другие виды фундаментов. Здесь все зависит от основных условий строительства.

Итак, что же конкретно нужно знать при выборе типа фундамента:

относительную просадочность грунта под потенциальной нагрузкой;
максимальное давление, вызванное основанием, строением и другими переменными нагрузками;
глубину подземных вод;
глубину промерзания грунта;
глубину установки основания и другие немаловажные параметры.

Особенности проектирования фундаментов малоэтажных строений

Только после того, как все эти значения будут определены, можно точно сказать, какой тип фундамента подойдет для того или иного участка. Фундамент на просадочном грунте может быть выполнен по таким схемам:

Сваи погружаются ниже просадочного уровня.
Удаление просадочного грунта на определенную глубину. На его место помещается устойчивая к просадке земля.
Если речь идет об устройстве ленточного или столбчатого фундамента, то их подошвы устанавливают на прочные основания.
Возможна установка армированных поясов на уровне подошвы, перекрытия стен и верха фундамента. Это позволит укрепить основание и все строение в целом.
Допускается использование плавающих фундаментов, которые предотвращают перекос стен в результате проседания грунта.

Этих рекомендаций достаточно для того, чтобы устроить надежно основание для строительства небольшого загородного дома.

В промышленном строении используют более кардинальные методы. Без трамбовки и подземных взрывов здесь просто не обойтись. Главное помнить, что перед тем как делать выбор и выполнять какие-то работы, необходимо тщательно проанализировать состояние грунта и провести проектирование основания.

Особое внимания стоит уделить лессово-просадочным грунтам. Именно этот тип грунтов легко подвергается деформации под воздействием внешних факторов. В первую очередь это касается подземных и дождевых вод. Сооружение надежной дренажной системы позволит легко решить эти проблемы и надежно защитить основание.

При проектировании оснований, фундаментов и зданий на просадочных грунтах прежде всего учитывают возможность их замачивания и возникновения просадочных деформаций. Поэтому в тех случаях, когда исключается замачивание просадочных грунтов сверху или вследствие подъема уровня грунтовых вод и возможно лишь медленное повышение влажности до установившейся за счет застройки территории, основания и фундаменты проектируют как на обычных непросадочных грунтах. Подобные условия обычно имеют место при строительстве зданий и сооружений, необорудованных водопроводом и канализацией, у которых внешние сети и возможные источники замачивания расположены на расстояниях, больших полуторной величины просадочной толщи.

При возможности и неизбежности замачивания просадочных грунтов в основании прочность и нормальная эксплуатация зданий и сооружений достигаются применением одного из следующих принципов:
а) устранения просадочных свойств грунтов;
б) прорезки просадочных грунтов глубокими фундаментами;
в) комплекса мероприятий, включающего подготовку основания, водозащитные и конструктивные мероприятия.

Устранение просадочных свойств грунтов достигается применением различных методов уплотнения и закрепления и направлено на изменение природной структуры, повышение плотности, прочности, исключение просадочности грунтов и превращение их в обычные непросадочные грунты с более высокими значениями прочностных и деформационных характеристик. Основными методами уплотнения просадочных грунтов с I типом грунтовых условий по просадочности являются: поверхностное уплотнение тяжелыми трамбовками, вытрамбовывание котлованов, устройство грунтовых подушек, а на площадках со II типом: предварительное замачивание, в том числе с глубинными взрывами, глубинное уплотнение пробивкой скважин (грунтовыми сваями) и др. Закрепляют просадочные грунты однорастворной силикатизацией и обжигом.

Прорезка просадочных грунтов глубокими фундаментами предусматривает передачу нагрузки от фундаментов на подстилающие грунты и тем самым полное или частичное исключение влияния просадочности грунтов на осадки фундаментов. Она выполняется свайными фундаментами из забивных или набивных свай различных конструкций, столбами из закрепленного грунта.

Комплекс мероприятий направлен на частичное снижение величин просадок грунтов и приспособление конструкций зданий и сооружений к возможным просадкам грунтов в основании. При этом подготовка оснований выполняется путем уплотнения грунтов различными методами с целью полной или частичной ликвидации просадок грунтов в пределах деформируемой зоны от нагрузки фундаментов и создания в основании маловодопроницаемого экрана из уплотненного грунта, препятствующего замачиванию нижележащих просадочных грунтов и промачиванию всей просадочной толщи. Водозащитные мероприятия направлены на снижение возможности замачивания грунтов, промачивания всей просадочной толщи и тем самым снижение максимальных просадок до минимально возможных величин. Конструктивные мероприятия выполняются с целью приспособления зданий и сооружений к возможным просадкам грунтов и принимаются по расчету конструкций на неравномерные просадки в основаниях.

При выборе принципов и методов их осуществления по обеспечению прочности и нормальной эксплуатации зданий и сооружений на просадочных грунтах учитывают тип грунтовых условий по просадочности, вероятность замачивания основания на всю величину просадочной толщи или ее части, возможную величину просадки, взаимосвязь проектируемых зданий и сооружений с соседними объектами и коммуникациями и т. п. на основе, технико-экономического обоснования.

На просадочных грунтах с I типом грунтовых условий по просадочности вполне возможно применять частичное устранение просадочных свойств грунтов, а также неполную прорезку просадочных грунтов глубокими фундаментами, но с обязательным обеспечением того, чтобы суммарные величины осадок и просадок не превышали предельно допустимых для зданий и сооружений величин как по их абсолютному значению, так и степени неравномерности. В отличие от этого на просадочных грунтах со II типом грунтовых условий в связи с необходимостью учета сил нагружающего трения должно применяться только полное устранение просадочных свойств грунтов и их полная прорезка.

Устранение просадочных свойств грунтов обычно целесообразно применять для зданий и сооружений, осадки фундаментов которых на уплотненных и закрепленных грунтах не превышают допустимых для них величин, а прорезку просадочных грунтов — в грунтовых условиях, характеризующихся наличием ниже просадочной толщи слоев грунта с повышенной плотностью и несущей способностью. Комплекс мероприятий применяется, как правило, при проектировании и привязке малочувствительных к неравномерным деформациям оснований зданий и сооружений с несущими продольными и поперечными стенами.

Cтруктурно-неустойчивыми называют грунты, у которых при определенных условиях резко нарушается природная структура. К ним относят грунты:

лессовые,структура к-ых нарушается при замачивании их под нагрузкой; мерзлые и вечномерзлыеструктура к-ых нарушается при их оттаивании; рыхлые пески, резко уплотняющиеся при динамических воздействиях; илы и чувствительные глинистые грунты, деформационные и прочностные св-ва к-ых резко изменяются при перемятии;набухающие, к-ые при увлажнении способны существенно увеличиваться в объеме даже под нагрузкой.

Лессовые отложения, обычно залегающие под растительным слоем, они имеют небольшую влажность (0,08—0,16) и сравнительно небольшой коэф-т водонасыщенности, обычно не превышающий 0,5. При замачивании загруженного лессового грунта наблюдается резкое уменьшение его объема, что приводит к просадки дневной поверхности и возведенных соор-ий. Просадка – это быстро развивающая осадка, вызванная резким изменением структуры грунта.

Наличие в мерзлом грунтенезамерзшей воды существенно отражается на его св-вах (прочность, деформативность и др.) При строител-ве часто приходится учитывать возможность увеличения объема грунта при промерзании - его морозное пучение.

Вечномерзлые грунтымогут находиться в твердомерзлом, пластичномерзлом, сыпучемерзлом состоянии.

Рыхлые пескиприродная структура легко нарушается при динамических возд-й ( вибр-и или сотрясении)

Илы и чувствительные глинырезко меняют свои прочностные и деформационные характеристики при нарушении их природной структуры даже без изменения влажности. Поэтому при разработке котлованов и возведении фундаментов в таких грунтах иногда прим-т специальные меры для сохранения их природной структуры.

Набухающие грунты.Многие глинистые грунты меняют свой объем с изменением влажности. Набухающие грунты при высыхании дают усадку к-ая может приводить к деформации сооружений, особенно выделяющее тепло.

Особенности строительства на просадочных грунтах

Обеспечение прочности и нормальной эксплуатации зданий и сооружений на просадочных грунтах достигается применением соответствующих принципов и методов строительства, которые основываются на учете природы, механизма просадочности, закономерности развития просадочных деформаций.
При проектировании оснований, фундаментов и зданий на просадочных грунтах прежде всего учитывают возможность их замачивания и возникновения просадочных деформаций. Поэтому в тех случаях, когда исключается замачивание просадочных грунтов сверху или вследствие подъема уровня грунтовых вод и возможно лишь медленное повышение влажности до установившейся за счет застройки территории, основания и фундаменты проектируют как на обычных непросадочных грунтах. Подобные условия обычно имеют место при строительстве зданий и сооружений, необорудованных водопроводом и канализацией, у которых внешние сети и возможные источники замачивания расположены на расстояниях, больших полуторной величины просадочной толщи.
При возможности и неизбежности замачивания просадочных грунтов в основании прочность и нормальная эксплуатация зданий и сооружений достигаются применением одного из следующих принципов:
а) устранения просадочных свойств грунтов;
б) прорезки просадочных грунтов глубокими фундаментами;
в) комплекса мероприятий, включающего подготовку основания, водозащитные и конструктивные мероприятия.
Устранение просадочных свойств грунтов достигается применением различных методов уплотнения и закрепления и направлено на изменение природной структуры, повышение плотности, прочности, исключение просадочности грунтов и превращение их в обычные непросадочные грунты с более высокими значениями прочностных и деформационных характеристик. Основными методами уплотнения просадочных грунтов с I типом грунтовых условий по просадочности являются: поверхностное уплотнение тяжелыми трамбовками, вытрамбовывание котлованов, устройство грунтовых подушек, а на площадках со II типом: предварительное замачивание, в том числе с глубинными взрывами, глубинное уплотнение пробивкой скважин (грунтовыми сваями) и др. Закрепляют просадочные грунты однорастворной силикатизацией и обжигом.
Прорезка просадочных грунтов глубокими фундаментами предусматривает передачу нагрузки от фундаментов на подстилающие грунты и тем самым полное или частичное исключение влияния просадочности грунтов на осадки фундаментов. Она выполняется свайными фундаментами из забивных или набивных свай различных конструкций, столбами из закрепленного грунта.
Комплекс мероприятий направлен на частичное снижение величин просадок грунтов и приспособление конструкций зданий и сооружений к возможным просадкам грунтов в основании. При этом подготовка оснований выполняется путем уплотнения грунтов различными методами с целью полной или частичной ликвидации просадок грунтов в пределах деформируемой зоны от нагрузки фундаментов и создания в основании маловодопроницаемого экрана из уплотненного грунта, препятствующего замачиванию нижележащих просадочных грунтов и промачиванию всей просадочной толщи. Водозащитные мероприятия направлены на снижение возможности замачивания грунтов, промачивания всей просадочной толщи и тем самым снижение максимальных просадок до минимально возможных величин. Конструктивные мероприятия выполняются с целью приспособления зданий и сооружений к возможным просадкам грунтов и принимаются по расчету конструкций на неравномерные просадки в основаниях.
При выборе принципов и методов их осуществления по обеспечению прочности и нормальной эксплуатации зданий и сооружений на просадочных грунтах учитывают тип грунтовых условий по просадочности, вероятность замачивания основания на всю величину просадочной толщи или ее части, возможную величину просадки, взаимосвязь проектируемых зданий и сооружений с соседними объектами и коммуникациями и т. п. на основе, технико-экономического обоснования.
На просадочных грунтах с I типом грунтовых условий по просадочности вполне возможно применять частичное устранение просадочных свойств грунтов, а также неполную прорезку просадочных грунтов глубокими фундаментами, но с обязательным обеспечением того, чтобы суммарные величины осадок и просадок не превышали предельно допустимых для зданий и сооружений величин как по их абсолютному значению, так и степени неравномерности. В отличие от этого на просадочных грунтах со II типом грунтовых условий в связи с необходимостью учета сил нагружающего трения должно применяться только полное устранение просадочных свойств грунтов и их полная прорезка.
Устранение просадочных свойств грунтов обычно целесообразно применять для зданий и сооружений, осадки фундаментов которых на уплотненных и закрепленных грунтах не превышают допустимых для них величин, а прорезку просадочных грунтов — в грунтовых условиях, характеризующихся наличием ниже просадочной толщи слоев грунта с повышенной плотностью и несущей способностью. Комплекс мероприятий применяется, как правило, при проектировании и привязке малочувствительных к неравномерным деформациям оснований зданий и сооружений с несущими продольными и поперечными стенами.

3.Особенности строительства зданий на набухающих грунтах

При проектировании фундаментов надо решить две задачи: исключить воздействие набухания и усадки слоя сезонного увлажнения и высыхания и обеспечить неизменность объема грунта под фундаментами или добиться, чтобы перемещения фундаментов при набухании указанного грунта были меньше предельно допустимых.

Снижения интенсивности набухания удается добиться за счет максимального сокращения сроков работ по возведению фундаментов, используя при этом водонепроницаемые материалы и слабо фильтрующие обратные засыпки, а также применяют компенсирующие песчаные подушки, позволяющие частично сглаживать неравномерное набухание грунта вследствие более раномерного распределения давления на большую площадь. В некоторых случаях прибегают к предварительному замачиванию в пределах толщи набухающих грунтов. Исключить влияние неблагоприятных воздействий от набухания или усадки удается с помощью полной или частичной замены слоя набухающего грунта ненабухающим.

Применение свайных фундаментов с частичной прорезкой толщи набухающих грунтов приводит к существенному уменьшению поднятия фундаментов в случае, если нижележащий слой набухающего грунта имеет небольшую мощность и загружен значительной нагрузкой от прорезаемой толщи. При прорезке сваями набухающего грунта следует учитывать развитие сил трения по их боковым поверхностям. Если эти силы окажутся больше нагрузки, приходящейся на сваи, то фундамент может подняться, вызвав деформацию сооружения. Для полного исключения влияния возможных сезонных вертикальных колебаний поверхности грунта часто устраивают фундаменты из буронабивных свай с уширением.Основания, сложенные насыпными грунтами, необходимо проектировать с учетом их неравномерной сжимаемости, значительной неоднородности по составу, возможности самоуплотнения, особенно при динамических воздействиях, изменения гидрогеологических условий, а также возможности разложения органических включений. Насыпные грунты из шлаков и глин следует рассчитывать с учетом возможности набухания при замачивании водой.

При определении деформаций основания осадка его от внешней нагрузки и возможная осадка от уменьшения влажности набухающего грунта должны суммироваться. Подъем основания в результате набухания грунта определяется в предположении, что осадки основания от внешней нагрузки стабилизировались

Помимо требований II группы предельных состояний насыпные грунты должны удовлетворять основным условиям расчета и по несущей способности (I группа предельных состояний).

Одним из важных элементов любого здания является его фундамент.

Что такое фундамент, и для чего он нужен

Теоретически, здания можно было бы расположить прямо на поверхности грунта. Однако верхние слои грунта, как правило, имеют невысокую несущую способность и испытывают деформации от воздействия самых разных факторов:

пучения при промерзании;
просадки при оттаивании;
усадки при высыхании;
набухания при увлажнении.

Таким образом, если игнорировать устройство фундамента, постройка не будет прочной. Она постоянно будет принимать на себя нагрузки от деформаций грунта.

Соответственно, любое здание нуждается в устройстве фундамента, заглубленного в грунт.

Важно!

Фундаментом называют подземную часть сооружения, предназначенную для распределения нагрузки от здания на более глубоко залегающие слои грунта. Плоскость фундамента, которая опирается на грунт, называется подошвой; верхняя плоскость, на которую опирается основание наземной части сооружения, а также плоскости на границе между соседними уступами — обрезами. Слой грунта, на который опирается подошва фундамента, называется несущим, а нижележащие слои — подстилающим.

Обрез фундамента обычно располагается выше уровня грунта.

Нагрузка от веса всего сооружения (здания и фундамента) оказывает влияние на нижележащие слои грунта; его называют рабочей зоной основания или сжимаемой толщей.

При проектировании строительных конструкций обязательно производят расчеты деформаций либо расчеты по устойчивости, чтобы не произошла такая ситуация, когда под воздействием нагрузки грунт, на который опирается подошва фундамента, выдавливается в стороны, а основание теряет устойчивость.

Типы фундаментов

Различают следующие основные типы фундаментов:

Фундаменты в открытых котлованах. Фундамент возводится в открытом котловане, а затем засыпается грунтом. В этом случае вся нагрузка от него передается на подошву.
Фундаменты глубокого заложения погружают в грунт посредством использования специальных механизмов. Нагрузка в данном случае передается как по подошве, так и по боковым поверхностям фундамента.
Свайные фундаменты представляют собой группу свай, объединенных сверху плитой или балками.

Перед началом любого строительства, еще до этапа проектирования здания, на будущей строительной площадке проводят инженерно-геологические изыскания, которые позволяют выяснить особенности грунта на этом участке.

Помимо сведений о физико-механических свойствах грунтов и оценки деформативных и прочностных характеристик основания, особое внимание уделяют гидрогеологическим условиям, представленным на участке:

уровню подземных вод;
самой высокой и самой низкой отметкам колебания уровня грунтовых вод;
возможности образования агрессивных сред из-за проникновения в грунт химических веществ.

Каталог продукции CEMMIX

CemBase

Многофункциональная специальная добавка для фундаментных работ.

Также учитываются сейсмические условия, вероятность образования оползней, усадка и набухание грунтов, морозное пучение и другие.

Грунты и их строительная классификация

Выбор типа фундамента напрямую зависит от того, на каком грунте будет возводиться строительная конструкция.

Грунтами называют верхние слои земной поверхности, образованные в процессе выветривания горных пород. Они могут быть связными или несвязными и иметь различные характеристики, из которых для строительства наиболее важны физические и механические.

Грунты можно назвать трехфазными системами, потому что они состоят из твердых частиц, воды и газа. Лабораторные исследования определяют плотность грунта ненарушенной структуры, плотность твердых частиц грунта и его природную влажность, гранулометрический состав и степень его неоднородности, плотность грунта в сухом состоянии, коэффициент пористости, текучесть.

В соответствии с классификацией по ГОСТ 25100–82, различают скальные и нескальные грунты:

Для скальных грунтов характерна жесткая связь между зернами. Различают скальные грунты очень прочные, прочные, средней прочности, малопрочные, пониженной прочности, низкой прочности, весьма низкой прочности. Они подразделяются на размягчаемые и неразмягчаемые. Некоторые скальные грунты могут растворяться в воде, в этом случае должна быть установлена степень их растворимости. Скальные грунты, как правило, считаются надежными основаниями.
Нескальные грунты подразделяются на крупнообломочные (валунные, гравийные, галечниковые) и песчаные (гравелистые, крупные, средней крупности, мелкие, пылеватые). Крупнообломочные грунты обычно считаются надежными основаниями. Песчаные грунты тоже, в основном, рассматриваются как надежные основания, за исключением рыхлых песков, пылевато-глинистых грунтов, илов, просадочных (дают осадку при увлажнении) и набухающих (увеличиваются в объеме при намокании и уменьшаются при высыхании) грунтов.

Выделяют в отдельные группы:

Засоленные грунты. Могут формировать агрессивную среду и способствовать выщелачиванию бетона.
Биогенные грунты (торфы и сапропели). Характерны высокая сжимаемость, медленно развивающаяся осадка, возможность формирования агрессивных сред.
Насыпные грунты. Высокая степень неоднородности, неравномерная сжимаемость, возможность осадки.
Вечномерзлые грунты (северные районы Сибири, Дальний Восток). При изменении температурного режима возможно оттаивание, которое вызовет дополнительную осадку.

Таким образом, задача грамотного строительства — на основании произведенных исследований и расчетов правильно распределить нагрузку от конструкции на грунт. Для этого вначале проводят испытания грунта на сжатие, на сдвиг, а также на статическую нагрузку. Для получения достоверных результатов испытывают определенное количество образцов, чтобы учесть неоднородность грунта.

Особенности характеристик грунтов

Если говорить о свойствах грунтов, то нужно учитывать, что они существенно отличаются от свойств строительных материалов:

прочность грунта на несколько порядков ниже, чем прочность металла, камня, бетона и других строительных материалов;
деформативность грунта в десятки тысяч раз ниже, чем деформативность строительных материалов;
грунты не работают на растяжение;
грунты воспринимают только нагрузки на сжатие и на сдвиг;
при постоянной нагрузке, даже после прекращения нагружения, деформации грунта нарастают (это объясняется ползучестью и консолидацией грунтов, которые в той или иной степени присущи практически любым грунтам).

Виды деформаций зданий

При проектировании здания и произведении расчетов учитывается структура конструкции и виды деформаций, которые могут быть следующими:

прогиб вследствие изгиба подошвы сплошной фундаментной плиты (характерно для зданий большой протяженности);
крен или поворот относительно вертикальной оси (особенно опасен для высоких зданий);
перекос (из-за неравномерной осадки);
кручение (крены в разные стороны);
горизонтальные смещения (в подпорных стенках).

Большинство этих деформаций вызывается неравномерными осадками грунта, которые могут вызываться рядом причин:

уменьшение пористости грунта после загрузки фундамента;
разуплотнение слоев грунта, залегающих у дна котлована;
осадка выпирания из-за выдавливания грунта подошвой фундамента;
нарушение природной структуры грунтов во время выполнения строительных работ;
осадка во время эксплуатации здания;
осадка в результате набухания или просадки грунта;
неблагоприятные последствия воздействия грунтовых вод и газа.

Методы борьбы с деформациями грунтов и зданий

В строительных работах на этапе проектирования учитывают тип грунта и тип возводимой конструкции, а также способы выполнения работ.

Для уменьшения неравномерных осадок используют специальные конструктивные решения, например, выбирают особые формы фундаментов (ступенчатый, с изменением размеров подошвы), рассчитывают глубину заложения фундамента, устраивают деформационные или осадочные швы, чтобы снизить жесткость конструкции, применяют армированную кладку вдоль стен.

Требования к фундаментам

Фундамент здания должен быть надежным, но эта надежность должна сочетаться с экономичностью. Иными словами, можно заложить в расчетах очень высокую прочность фундамента, но она будет избыточной и приведет к перерасходу материалов, удорожанию работ, увеличению сроков строительства.

Чтобы найти золотую середину, применяют методику расчета по предельным состояниям (по несущей способности и деформациям).

Методы усиления грунтов

При произведении расчетов учитывают характеристики грунта. Обычно под строительные площадки используют участки, непригодные для сельскохозяйственных работ, поэтому качество грунтов может быть разным. Различают слабые и надежные грунты, однако такая классификация достаточно условна и зависит от габаритов и веса возводимого здания.

Слабыми считают сильносжимаемые, насыщенные водой грунты, которые теряют прочность при обычной скорости приложения внешних нагрузок, характерной для строительных работ. К таким грунтам относятся пылевато-глинистые грунты в текучем состоянии, заторфованные грунты, илы и пески в рыхлом состоянии. Однако небольшие и медленно нарастающие нагрузки они могут воспринимать.

Возведение фундамента на таких грунтах — сложное мероприятие. Обычно на слабых грунтах применяют свайные фундаменты либо фундаменты глубокого заложения с полной прорезкой слоев слабых грунтов, но этого бывает недостаточно для того, чтобы повысить несущую способность основания и уменьшить неравномерность осадок, поэтому прибегают к искусственному улучшению физико-механических характеристик грунтов снований:

Снижение влажности грунта для исключения гидростатического и гидродинамического давления. Для этого проводят дренирование подземных вод, регулируют их сток и проводят другие мероприятия.
Конструктивные методы — устройство грунтовых подушек, шпунтового ограждения, армирование грунта.
Уплотнение (вибрацией, взрывами), вытрамбовывание котлованов.
Искусственное водопонижение на пылевато-глинистых грунтах (фильтрационные установки).
Закрепление грунтов.

Закрепление грунтов

Одним из методов усиления грунтов является закрепление, которое производится посредством цементации, глинизации, битумизации, силикатизации, после чего грунты в десятки раз увеличивают несущую способность, превращаясь, практически, в полускальную породу.

Закрепление иногда еще называют инъекционным усилением грунтов, потому что вяжущие растворы нагнетаются в грунт с помощью инъекторов (перфорированных труб, которые забиваются в грунт).

Хорошо фильтрующие грунты закрепляют силикатизацией (растворами силиката натрия и хлористого кальция).

Грунты с высокой водопроводимостью закрепляют цементацией, то есть, инъектированием цементным раствором, после чего их водопроницаемость существенно снижается, а стабильность и несущие способности — повышаются.

В состав цементного раствора для цементации грунта входят обычно цемент и вода, иногда — песок.

Водоцементное соотношение в растворе выбирают в зависимости от пористости грунта: чем меньше пористость, тем более жидкий нужен раствор. Обычно на 1 часть цемента по массе берут от 10 до 50 частей воды.

Современная химическая промышленность выпускает добавки, которые могут повышать эффективность цементации грунта. Это, в основном, пластификаторы и суперпластификаторы. Компания Cemmix производит следующие виды таких добавок:

пластификатор Plastix;
суперпластификаторы CemBase и CemPlast.

Каталог продукции CEMMIX

CemPlast

Универсальная суперпластифицирующая и суперводоредуцирующая добавка для бетонов.

CemBase

Многофункциональная специальная добавка для фундаментных работ.

Plastix

Многофункциональная пластифицирующая и водоредуцирующая добавка для бетонов.

Основное воздействие пластификаторов и суперпластификаторов — увеличение подвижности цементных растворов без повышения количества воды в них, что особенно ценно при выполнении таких задач, как инъектирование, для которых нужны растворы высокой подвижности. Однако применение пластифицирующих добавок позволяет также решать другие задачи:

экономия воды и цемента (порядка 10%) в растворах, что дает существенный экономический эффект;
повышение прочности и долговечности раствора;
увеличение срока жизни раствора;
предотвращение расслаивания цементного раствора.

Таким образом, работы по цементации грунтов могут быть выполнены более качественно, надежно и экономично.

Применение современных добавок для цементных растворов и бетонных смесей Cemmix позволяет эффективно решать задачи, которые ставит строительство на слабых и просадочных грунтах.

Читайте также: