Офис компании:
Россия, Санкт-Петербург,
Красносельское ш., 12А111
Телефон:
+7 (812) 928-58-55

Естественные и искусственно улучшенные основания под фундамент

Многослойный грунтНадежность и долговечность любых зданий и сооружений зависит от правильного выбора основания и конструкций фундамента. В грунте основания нагрузка, передаваемой фундаментом, создается напряженное состояние и деформирует его.

Назначение фундамента – воспринимать нагрузки от элементов здания и передавать их на массив грунта. Толща грунта, который расположен ниже фундамента и воспринимает нагрузку от вышестоящих элементов здания, называется основанием. Изучение геологического строения и несущей способности слоя грунта гарантирует выбор надежного, прочного и экономичного основания.

Основания бывают естественные и искусственно улучшенные

Слои грунтаЕсли основание, на котором закладывают фундамент без его укрепления, то это называется естественным основанием.

Основание, если укрепляется тем или иным способом, является искусственно улучшенным.

Несущая способность и сжимаемость зависит от физико – механических свойств грунтов, от наличия или отсутствия в них подземных вод.

Подземные воды снижают несущую способность основания, колебание уровня подземной воды может вызвать неравномерную осадку здания.

При замерзании вода увеличивается в объеме (происходит пучение), тем самым может вызвать недопустимые деформации здания.

Естественные основания должны обладать постоянством объема при замерзании или находиться ниже линии промерзании грунта, при замерзании не вспучиваться, а также должны быть прочными и иметь незначительную сжимаемость, иметь достаточную мощность слоя.

В качестве естественного основания могут быть использованы: скальные породы, щебень, гравий, лессы, глины, суглинки, супеси и пески. Основные строительные свойства грунтов. Скалистые грунты (песчаники, граниты, кварциты и др.) не размываемы, не промерзаемы, водоустойчивы, несжимаемы, и при отсутствии пустот трещин являются прочными и надежными основаниями. Крупноблочные грунты – несвязные обломки скальных пород (гравий, щебень, галька), не размываемы, не сжимаемы.

При расположении под ними плотного слоя эти грунты являются хорошим основанием. Благодаря этим свойствам фундамент можно закладывать без углубления, на поверхности грунта.

Подготовка грунта под фундамент

Песчаные грунты могут служить надежным основанием, они обладают небольшой сжимаемостью и малой промерзаемостью (не вспучиваются), высокой скоростью осадки, хорошо уплотняются под нагрузкой. Несущая способность песчаных грунтов зависит от размеров его зерен, чем больше размеры зерен, тем выше прочность грунта.

По своему минеральному составу песчаные грунты делятся: известковые, сланцевые, кварцевые. Кварцевые грунты являются самыми прочными .

Песчаные грунты, содержащие в своем составе большей частью маленькие размеры зерен, называются пылеватыми. Ввиду того, что мелкие частицы песков водопроницаемы, грунты становятся подвижными и теряют свою несущую способность. При песчаных грунтах рекомендуется закладывать грунт на глубине от 40 до 70см.

Глина, суглинка и супеси относятся к глинистым грунтам. Это связные породы, обладающие сжимаемостью и пористостью. Влажность грунта влияет на состояние таких грунтов: при высыхании они уменьшаются в объеме, а при увлажнении увеличиваются. При насыщении водой они становятся водонепроницаемыми, при замерзании вспучиваются.

Утоптанный грунт

Пластичные и разжиженные глинистые грунты имеют худшую несущую способность, чем сухие твердые. На глинистых грунтах фундамент должен быть заложен на глубину не менее расчетной глубины замерзания.

Ленточный фундамент в разрезеВ тех случаях, когда грунт обладает слабой несущей способностью и нуждается в укреплении, применяют искусственное улучшение основания.

Для этого применяют поверхностное уплотнение грунтов, который производится путем укладки, трамбования и вибрирования. Уплотнение катками производится на глубину 15 – 20 см, а используя различные механические способы, углубление грунта достигается до 1,5 – 2 м.

Замена слабого грунта на более прочный также будет повышать его несущую способность. Для глубинного уплотнения применяют глубинные вибраторы и сваи длиной до 15м.

Скважины заполняются грунтом или песком и утрамбоваются. Закрепление грунтов производят в зависимости от вида грунта силикатизацией, цементированием или битумизацией.

При затвердении вяжущих материалов, нагнетаемых под раствор, частицы грунта связываются в прочный камень, монолит. Плывуны, пылеватые и песчаные грунты закрепляют силикатизацией.

Силикатизация производиться путем нагнетания в грунт раствора жидкого стекла и хлористого кальция.

Ленточный фундамент

Крупно – и среднезернистые и гравелистые грунты закрепляют нагнетанием в грунт цементного молока (цементирование).

Для закрепления песчаных и скальных пород и песчаных грунтов применяют битумизацию. Самый простой вид искусственного улучшения основания – это устройство песчаных подушек.

Находящийся под будущим фундаментом грунт, если он обладает слабой несущей способностью, уплотняется крупно – или среднезернистым песком, увлажняемым при укладке.

Для устройства песчаных подушек можно применить материалы с более высокой несущей способностью такие как: щебень, гравий, смеси грунта со щебнем или гравием.