вторник, 20 мая 2014 г.

Как учесть морозное пучение грунта для фундамента при строительстве и проектировании

О том, что такое морозное пучение и какие грунты - пучинистые здесь.


   Морозное пучение будет иметь место при наличии следующих факторов:
      - пучинистый грунт
      - вода в грунте
      - температура ниже 0°С




   Все меры по защите от морозного пучения при проектировании и строительстве направлены на устранение этих факторов и уменьшение усилий в конструкциях сооружения при взаимодействиях его с основанием.


   Морозное пучение необходимо учитывать при проектировании всех видов зданий, сооружений и их фундаментов в областях развития мерзлоты, а также при проектировании дорог.

   При определении нагрузок и воздействий на основание и конструкции подземных частей сооружений воздействия, обусловленные деформациями основания при морозном пучении грунтов относят к особым воздействиям.

   При проектировании фундаментов на основаниях, сложенных пучинистыми грунтами, следует учитывать возможность повышения влажности грунта за счет подъема уровня подземных вод, инфильтрации поверхностных вод и экранирования поверхности.


   Расчет оснований, сложенных пучинистыми грунтами, должен выполняться в соответствии с рекомендациями норм и предусматривать проверку устойчивости фундаментов при действии сил морозного пучения.
   Расчет устойчивости фундаментов на воздействие касательных сил морозного пучения, действующих вдоль боковой поверхности фундаментов, должен выполняться при заложении подошвы фундаментов ниже расчетной глубины промерзания пучинистых грунтов.


   При проектировании оснований и фундаментов должны предусматриваться мероприятия, не допускающие увлажнения пучинистых грунтов основания, а также промораживания их в период строительства. (см. СП 50-101-2004).



Методы борьбы с воздействием морозного пучения

(Как приспособить фундамент к морозному пучению грунта)




1 Рациональный выбор мест сооружения объектов на площади застройки

   Для уменьшения усилий в конструкциях сооружения при взаимодействиях его с основанием, выбор мест сооружения объектов должен производиться с учётом её инженерно-геологического строения и возможных источников вредных влияний (линз слабых грунтов, старых горных выработок, карстовых полостей, внешних водоводов и др.)

(Для больших по протяженности зданий следует учитывать расположение солнечной стороны)




2 Выбор глубины заложения фундамента с учётом глубины промерзания грунтов
(Заанкеривание фундаментов в подстилающей толще пород)


   Глубина заложения оснований фундаментов большинства объектов принимается ниже глубины сезонного промерзания грунтов, и, обычно, эта мера оказывается эффективной.

    О том, когда допускается строить малозаглубленые фундаменты можно прочитать здесь: https://porebrick.blogspot.com/2021/03/malozaglyblennie-fundamenti.html



3 Замена пучинистых грунтов основания на грунты, не подверженные морозному пучению

   Замена пучинистых грунтов, при необходимости, должна осуществляться, как правило, на глубину, не меньшую чем нормативная глубина промерзания.



4 Теплотехнические мероприятия: предупреждение промерзания основания (изменение глубины сезонного промерзания) или сохранение его в постоянно мёрзлом состоянии

   Часто выполняют следующие теплотехнические мероприятия: утепляют цоколь и отмостку (к примеру, плитами из экструзионного пенополистирола).

   Изменение глубины сезонного промерзания грунтов с применением утеплителей (например, пенополистирольных плит) может значительно понизить трудоемкость, сократить сроки строительства, сэкономить ресурсы и уменьшить стоимость работ.
   С целью уменьшения глубины промерзания грунта утеплитель укладывают и под отмостку, с обязательной защитой его гидроизоляцией.
   Следует избегать наличия разрывов в теплоизоляции, которые создают термически проводимые пути (мостики холода) и увеличивают возможность выпучивания фундаментов.


   Здесь многое зависит от тепловых потерь и от мороза на улице, так что этот метод не самый надежный.
   Данные теплотехнические мероприятия должны распространяться как на период эксплуатации здания, так и на период его строительства и реконструкции.


   Также,  во избежание промерзания грунтов под подошвой фундаментов в подвальных и цокольных этажах недостроенных или построенных зданий без обеспечения теплового контура следует организовать временное отопление этих помещений в зимние месяцы или применение теплоизоляции.
   При соответствующей необходимости (наличие пучинистых грунтов за пределами ограждающей конструкции, выполнение работ в зимнее время и др.) данные мероприятия производятся с осуществлением контроля температуры и глубины промерзания грунтов за ограждающей конструкцией при геотехническом мониторинге конструкций ограждения котлована.



5 Применение рациональных конструкций фундаментов

   Конструкция фундамента выбирается в зависимости от того, какие силы морозного пучения воздействуют на фундамент:

Для пучинистых грунтов:
   Если подошва фундамента заложена выше глубины промерзания грунта, то на фундамент действуют нормальные(лобовые) и касательные силы морозного пучения.
   Если подошва фундамента заложена ниже глубины промерзания грунта, то на фундамент действуют только касательные силы морозного пучения.
   Если подошва фундамента заложена на поверхности (без заглубления), то на фундамент действуют только нормальные(лобовые) силы морозного пучения.


   Сборный ленточный фундамент для возводимых на пучинистых грунтах легких сооружений (например, малоэтажных зданий), вес которых не способен компенсировать касательные силы морозного пучения, может быть не рационален: при заглублении фундамента ниже глубины промерзания исключается действие нормальных сил морозного пучения, но касательные силы морозного пучения могут отсоединить верхние блоки от нижних.

   Для уменьшения усилий в конструкциях сооружения от касательных сил морозного пучения при взаимодействиях его с основанием на подрабатываемых территориях при наличии в основании пучинистых грунтов и др., используют фундаменты с малой боковой поверхностью: чем большая площадь боковых поверхностей фундамента находится в контакте с промерзшим грунтом, тем сильнее воздействие касательных сил морозного пучения на него.

   Сюда относится применение "плавающих" мелкозаглубленных фундаментов с малой боковой поверхностью, перемещающихся при промерзании и оттаивании вместе с грунтом, прочности которых достаточно, чтобы они не деформировались под воздействием неравномерных нагрузок от сил морозного пучения грунта.
    Пример "плавающего" мелкозаглубленного фундамента с малой боковой поверхностью - монолитная плита с ребрами жесткости.

   Ещё один вариант фундамента на пучинистых грунтах - анкерные сваи с монолитным ростверком. Такие сваи могут быть расширенными ниже глубины промерзания. Ростверк при этом, опираясь на сваи, предохраняет их от боковых смещений и перераспределяет нагрузки от дома. Чтобы избежать воздействия вспученного грунта, ростверк отливается с зазором от поверхности почвы, который закрывается отмосткой. Площадь поверхности сваи, передающей нагрузку на грунт, рассчитывается исходя из структуры грунта и веса здания.



6 Регулирование напряженно-деформированного состояния грунта основания и его свойств с целью улучшения его качественных характеристик  (уменьшения его деформируемости, повышения несущей способности, водонасыщенности и др.)

   Например, при помощи уплотнения, осушения.
   В том числе, должны предусматриваться мероприятия, не допускающие увлажнения грунтов основания в период строительства.
   Также применяется принудительное деформирование грунтов или приложение постоянно действующего давления в грунте путем компенсационного нагнетания в ограниченный объем грунта твердеющего раствора, путем устройства в грунте пневматических конструкций, способных расширяться в грунте, путем обжатия грунта атмосферным давлением (к примеру, вакуумированием и др.), путем обжатия грунтов домкратами при выравнивании сооружений.
   Сюда же относятся и другие мероприятия, снижающие осадки и крены.



7 Принятие мер по избежанию промерзания и морозного пучения грунта в период строительства (возведения)

 При проектировании оснований и фундаментов следует предусматривать мероприятия, не допускающие увлажнения пучинистых грунтов основания, а также промораживания их в период строительства.


   При незапланированной остановке строительства и при консервации сооружений необходимо до наступления зимнего периода выполнить мероприятия по предотвращению деформаций и разрушений, обусловленных процессами сезонного промерзания-оттаивания пучинистых грунтов основания.

   Во избежание промерзания грунтов под подошвой фундаментов в подвальных и цокольных этажах недостроенных или построенных зданий без обеспечения теплового контура следует организовать временное отопление этих помещений в зимние месяцы или применение теплоизоляции.

   Не допускается укладка фундаментов на промороженный грунт основания без проведения специальных исследований замерзшего грунта. Для предотвращения деформаций и разрушения фундаментов необходимо проводить проверку устойчивости фундаментов на действие касательных и нормальных сил морозного пучения.

   При устройстве фундаментов в зимний период для предохранения грунтов от промерзания следует устраивать временные теплоизоляционные покрытия, параметры которых определяются в соответствии с теплотехническим расчетом.


   К мероприятиям, направленным на уменьшение усилий в конструкциях сооружения при взаимодействиях его с основанием относятся, в том числе, и регулирование сроков строительства - обоснованная скорость и последовательность возведения отдельных частей сооружения, а также регулирование сроков замоноличивания стыков сборных и сборно-монолитных конструкций.



8 Предотвращение смерзания фундаментов с грунтом и уменьшение усилий от горизонтальных деформаций оснований

   Используется засыпка пазух и устройство подушек под фундаментами из материалов, обладающих малым сцеплением (для предотвращения смерзания фундаментов с грунтом) и трением (для уменьшения усилий от горизонтальных деформаций оснований).
   Для уменьшения усилий от горизонтальных деформаций оснований (например, в районах горных выработок) также используются специальные антифрикционные покрытия, отрывка временных компенсационных траншей и т.п.



9 Учёт влияния окружающей застройки

   Одним из мероприятий по уменьшению усилий в конструкциях сооружений при взаимодействии его с основанием является устройство разделительных стенок между существующими объектами и возводимым сооружением.



10 Учёт неоднозначности и колебаний температуры и влажности окружающей среды и прилегающих к сооружению объектов

   Это особенно характерно для больших в плане сооружений - см. иллюстрацию выше.

  Так, например, необходимо учитывать, что стены здания образуют теневую и солнечную стороны и оттаивание грунта под пятном здания и вблизи его происходит неравномерно:

   Весной на солнечной (южной) стороне, снег сходит раньше, чем на северной. Соответственно и грунт оттаивает раньше.
   Сначала снег сходит с той стороны, где Солнце находится в зените (с юга), затем - со стороны захода Солнца (с запада), далее со стороны восхода (с востока) и затем с ночной стороны - северной.
   Таким образом получается, что если на северной стороне грунт еще заморожен, то на южной он уже оттаял и просел, что может привести к существенной разности осадок.

    Это относится и к суточным колебаниям температур.
   Например, когда ночью наблюдается отрицательная температура, а днём на солнце плюсовая, то северная сторона еще относительно стабильна, а на южной стороне вода растаявшего снега проникает в почву: ночью, при её замерзании, грунт вспучится, а днём, при положительной температуре, грунт осядет. Это также может привести к существенной разности осадок.




11 Учёт сейсмичности района строительства

   Глубину заложения фундаментов в грунтах, относимых по их сейсмическим свойствам согласно СП 14.13330 к категориям I и II, принимают такой же, как и для фундаментов в несейсмических районах.

   На площадках, сложенных грунтами категории III по сейсмическим свойствам, необходимо предусматривать мероприятия по улучшению строительных свойств грунтов основания до начала строительства.

7 комментариев:

  1. http://www.complexdoc.ru/ntdtext/488122/79

    ОтветитьУдалить
  2. Гл.1. Общие положения
    Ст.1. Цели принятия настоящего ФЗ
    Ст.2. Основные понятия
    Ст.3. Сфера применения настоящего ФЗ
    Ст.4. Идентификация ЗиС
    Ст.5. Обеспеч-ие соответствия безопасн-ти ЗиС, а также связанных со ЗиС процессов проект-ия (включая изыскания), стр-ва, монтажа, наладки, эксплуатации и утилизации (сноса) треб-иям настоящего ФЗ
    Ст.6. Документы в области стандартизации, в результате применения которых обеспечивается соблюдение требований настоящего ФЗ
    Гл.2. Общие треб-ия безопасн-ти ЗиС, а также связанных со ЗиС процессов проект-ия (включая изыскания), стр-ва, монтажа, наладки, эксплуатации и утилизации (сноса)
    Ст.7. Треб-ия механической безопасн-ти
    Ст.8. Треб-ия пожарной безопасн-ти
    Ст.9. Треб-ия безопасн-ти при опасных природных процессах и явлениях и (или) техногенных воздействиях
    Ст.10. Треб-ия безопасных для здоровья человека условий проживания и пребывания в зданиях и сооружениях
    Ст.11. Треб-ия безопасн-ти для пользователей ЗиС
    Ст.12. Треб-ия доступности ЗиС для инвалидов и других групп населения с ограниченными возможностями передвижения
    Ст.13. Треб-ия энергетической эффективности ЗиС
    Ст.14. Треб-ия безопасного уровня воздействия ЗиС на окружающую среду
    Гл.3. Треб-ия к результатам инженерных изысканий и проектной документации в целях обеспеч-ия безопасн-ти ЗиС
    Ст.15. Общие треб-ия к результатам инженерных изысканий и проектной документации
    Ст.16. Треб-ия к обеспеч-ию механической безопасн-ти здания или сооружения
    Ст.17. Треб-ия к обеспеч-ию пожарной безопасн-ти здания или сооружения
    Ст.18. Треб-ия к обеспеч-ию безопасн-ти ЗиС при опасных природных процессах и явлениях и техногенных воздействиях
    Ст.19. Треб-ия к обеспеч-ию выполнения санитарно-эпидемиологических требований
    Ст.20. Треб-ия к обеспеч-ию качества воздуха
    Ст.21. Треб-ия к обеспеч-ию качества воды, используемой в качестве питьевой и для хозяйственно-бытовых нужд
    Ст.22. Треб-ия к обеспеч-ию инсоляции и солнцезащиты
    Ст.23. Треб-ия к обеспеч-ию освещения
    Ст.24. Треб-ия к обеспеч-ию защиты от шума
    Ст.25. Треб-ия к обеспеч-ию защиты от влаги
    Ст.26. Треб-ия к обеспеч-ию защиты от вибрации
    Ст.27. Треб-ия по обеспеч-ию защиты от воздействия электромагнитного поля
    Ст.28. Треб-ия к обеспеч-ию защиты от ионизирующего излучения
    Ст.29. Треб-ия к микроклимату помещения
    Ст.30. Треб-ия безопасн-ти для пользователей ЗиС
    Ст.31. Требование к обеспеч-ию энергетической эффективности ЗиС
    Ст.32. Треб-ия к обеспеч-ию охраны окружающей среды
    Ст.33. Треб-ия к предупреждению действий, вводящих в заблуждение приобретателей
    Гл.4. Обеспеч-ие безопасн-ти ЗиС в процессе стр-ва, реконструкции, капитального и текущего ремонта
    Ст.34. Треб-ия к строительным материалам и изделиям, применяемым в процессе стр-ва ЗиС
    Ст.35. Треб-ия к строительству ЗиС, консервации объекта, стр-во которого не завершено
    Гл.5. Обеспеч-ие безопасн-ти ЗиС в процессе эксплуатации, при прекращении эксплуатации и в процессе сноса (демонтажа)
    Ст.36. Треб-ия к обеспеч-ию безопасн-ти ЗиС в процессе эксплуатации
    Ст.37. Треб-ия к обеспеч-ию безопасн-ти ЗиС при прекращении эксплуатации и в процессе сноса (демонтажа)
    Гл.6. Оценка соответствия ЗиС, а также связанных со ЗиС процессов проект-ия (включая изыскания), стр-ва, монтажа, наладки, эксплуатации и утилизации (сноса)
    Ст.38. Общие положения об оценке соответствия ЗиС, а также связанных со ЗиС процессов проект-ия (включая изыскания), стр-ва, монтажа, наладки, эксплуатации и утилизации (сноса)
    Ст.39. Правила обязательной оценки соответствия ЗиС, а также связанных со ЗиС процессов проект-ия (включая изыскания), стр-ва, монтажа, наладки и утилизации (сноса)
    Ст.40. Правила обязательной оценки соответствия ЗиС, а также связанных со ЗиС процессов эксплуатации
    Ст.41. Правила добровольной оценки соответствия ЗиС, а также связанных со ЗиС процессов проект-ия (включая изыскания), стр-ва, монтажа, наладки, эксплуатации и утилизации (сноса)
    Гл.7. Заключительные положения
    Ст.42. Заключительные положения
    !
    Ст.43. О внесении изменения в ФЗ "О техническом регулировании"
    Ст.44. Вступление в силу настоящего ФЗ

    ОтветитьУдалить
  3. Этот комментарий был удален администратором блога.

    ОтветитьУдалить
  4. Мы - это удачная, динамично развивающаяся фирма, предлагающая весь ансамбль строй предложений. В нашем штате трудятся молодые, но бывалые и высококвалифицированные специалисты различных направлений, собственно позволяет нам обеспечивать слаженность работы на всех этапах и обеспечить качество итога. В нашей фирмы вы можете заказать проектирование, разработку дизайна, проведение инженерно-геодезических и инженерно-геологических дел kopicvet, подбор материалов и расчет их цены, а благоустройство земли и строительство домов «под ключ».

    ОтветитьУдалить
  5. Мы - это успешная, динамично развивающаяся компания, предлагающая весь ансамбль строительных предложений. В нашем штате трудятся молодые, но бывалые и высококвалифицированные профессионалы различных направлений, собственно дозволяет нам обеспечивать слаженность работы на всех этапах и гарантировать качество итога. В нашей фирмы вам заказать проектирование, разработку дизайна, проведение инженерно-геодезических и инженерно-геологических работ kopicvet, подбор материалов и расчет их цены, еще благоустройство территории и строительство домов «под источник».

    ОтветитьУдалить
  6. Итак, у вас был вожделенный загородный жилище и земельный участок при нем. С чего надо(надобно) начать? Тщательно осмотрите само жилое здание. Ничто не ускользнуть от вашего придирчивого взгляда – от трещинок в фундаменте и до состояния черепицы на крыше. В ходе такого осмотра вы выясните, какие дефекты в ближайшее время понадобиться убрать. На их основе необходимо составить проект ремонта и продумать очередность их исполненья. На данном же этапе подсчитайте вещественную сторону дела politologa: составьте смету стройматериалов и стоимость дел.

    ОтветитьУдалить
  7. Отсутствие фильтров. Владельцы вебсайтов иногда делятся общественной статистикой сколько нужно ссылок для продвижения сайта, желая отыскать пребыванье наказаний вероятно по резкому понижению известности, сокращению видимости и вылету страничек из индекса.

    ОтветитьУдалить