Грунты способные в своем природном состоянии выдерживать нагрузку от возведенного здания называются

Обновлено: 07.07.2024

Основанием называется массив грунта, расположенный под фундаментом и воспринимающий нагрузку от здания. Основания бывают двух видов: естественные и искусственные.

Естественным основанием называют грунт, залегающий под фундаментом и способный в своем природном состоянии выдержать нагрузку от возведенного здания.

Искусственным основанием называют искусственно уплотненный или упрочненный грунт, который в природном состоянии не обладает достаточной несущей способностью по глубине заложения фундамента.

Грунты разнообразны по составу, структуре и характеру залегания. Принята следующая строительная классификация грунтов:

Скальные – залегают в виде сплошного массива (граниты, кварциты, песчаники и т.д.) или трещиноватого слоя. Они водоустойчивы, несжимаемы и при отсутствии трещин и пустот являются наиболее прочными и надежными основаниями. Трещиноватые слои скальных грунтов менее прочны.

Крупнообломочные – несвязные обломки скальных пород с преобладанием обломков размером более 2 мм (свыше 50%). К ним можно отнести гравий, щебень, гальку, дресву. Эти грунты являются хорошим основанием, если под ними расположен плотный слой.

Песчаные – состоят из частиц крупностью от 0,1 до 2 мм. В зависимости от крупности частиц пески разделяют на гравелистые, крупные, средней крупности, мелкие и пылеватые. Чем крупнее и чище пески, тем большую нагрузку может выдержать слой основания из него. Сжимаемость плотного песка невелика, но скорость уплотнения под нагрузкой значительна, поэтому осадка сооружений на таких основаниях быстро прекращается. Пески не обладают свойством пластичности.

Частицы грунта крупностью от 0,05 до 0,005 мм называют пылеватыми. Если в песке таких частиц от 15 до 50 %, то их относят к категории пылеватых. Когда в грунте пылеватых частиц больше, чем песчаных, грунт называют пылеватым.

Глинистые – связные грунты, состоящие из частиц крупностью менее 0,005 мм, имеющих в основном чешуйчатую форму. В отличие от песков глины имеют тонкие капилляры и большую удельную поверхность соприкосновения между частицами. Так как поры глинистых грунтов в большинстве случаев заполнены водой, то при промерзании глины происходит ее пучение. Несущая способность глинистых оснований зависит от влажности. Сухая глина может выдерживать довольно большую нагрузку. Глинистые грунты делятся на глины (с содержанием глинистых частиц более 30%), суглинки (10-30%) и супеси (3-10%).

Лессовые (макропористые) – глинистые грунты с содержанием большого количества пылеватых частиц и наличием крупных пор (макропор) в виде вертикальных трубочек, видимых невооруженным глазом. Эти грунты в сухом состоянии обладают достаточной прочностью, но при увлажнении способны давать под нагрузкой большие осадки. Они относятся к просадочным грунтам и при возведении на них зданий требуют надлежащей защиты оснований от увлажнения. С органическими примесями (растительный грунт, ил, торф, болотный торф) они неоднородны по своему составу, рыхлы, обладают значительной сжимаемостью. В качестве естественных оснований под здания непригодны.

Насыпные – образовавшиеся искусственно при засыпке оврагов, прудов, мест свалки и т.п. Обладают свойством неравномерной сжимаемости, в большинстве случаев их нельзя использовать в качестве естественных оснований под здания. В практике встречаются также намывные грунты, образовавшиеся в результате очистки рек и озер. Эти грунты называют рефулированными насыпными грунтами. Они являются хорошим основанием для зданий.

Плывуны – образуются мелкими с илистыми и глинистыми примесями, насыщенными водой. Они непригодны как естественные основания. Основания должны обеспечивать пространственную жесткость и устойчивость здания, поэтому нормами предусмотрены допустимые величины осадок здания (80-150 мм в зависимости от вида

Просадки могут произойти при недостаточной мощности слоя грунта, принятого за основание, если под ним располагается грунт, имеющий меньшую прочность (более слабый грунт). Оползни грунта могут произойти при наклонном расположении пластов грунта, ограниченных крутым рельефом местности.

Главное внимание при проектировании уделяется вопросу обеспечения равномерности осадок. При этом необходимо прежде всего учитывать, что нагрузка от здания может вызвать разрушение основания при его недостаточной несущей способности. С другой стороны, основание может и не разрушиться, но осадка здания окажется столь неравномерной, что в стенах здания появятся трещины, а в конструкциях возникнут усилия, способные привести к аварийному состоянию всего здания или его части.

Общие сведения о фундаментах

Фундамент — нижняя (подземная) часть здания, предназначенная для принятия нагрузок от надземных конструктивных элементов (в том числе и собственного веса) и передачи этих нагрузок на основание.

-по конструктивному решению

Подразделяются на ленточные (в виде непрерывных подземных стен или железобетонных перекрестных балок, столбчатые, устраиваемые под стены и колонны; сплошные – безбалочные и ребристые; свайные.

-по характеру статической работы

Под действием нагрузки фундаменты различают: жесткие, работающие только на сжатие, и гибкие, работающие преимущественно на изгиб. К первому виду относят все фундаменты, кроме железобетонных. Гибкие железобетонные фундаменты способны воспринимать растягивающие усилия.

-по материалу

Фундаменты выполняют из естественных материалов (дерево - во временных постройках, бутовый камень), и из искусственных материалов (бутобетон, бетон сборный или монолитный, железобетон.

В настоящее время предпочтение отдают бетонным и железобетонным фундаментам

-по заглублению в грунт

Различают фундаменты мелкого заложения (менее 5 м) и глубокого (более 5 м). Минимальную глубину заложения фундаментов для отапливаемых зданий принимают под наружные стены не менее глубины промерзания плюс 100-200 мм и не менее 0,7 м; под внутренние стены не менее 0, 5 м.

-по способу возведения

Фундаменты бывают сборными и монолитными

Ленточные фундаменты

Отдельностоящие фундаменты. Конструкция фундаментов из сборного и монолитного железобетона, бетона, бутобетона.

Ле́нточный фундаментпредставляет собой замкнутый контур (ленту) – полосу из железобетона, укладываемую под всеми несущими стенами здания и распределяющую вес здания по всему своему периметру. Таким образом, оказывая сопротивление силам выпучивания почвы, избегая проседания и перекоса здания.

По конструктивным особенностям ленточные фундаменты бывают:

монолитные, которые выполняются непосредственно на строительной площадке;

сборные, которые выполняются из железобетонных типовых блоков произведенных на заводе и смонтированных на строительной площадке при помощи крана. Сборные фундаменты устраивают из железобетонных плит - подушек и бетонных блоков.

Отдельностоящие (столбчатые) фундаменты возводят под колонны и столбы. В массовом строительстве нашли широкое применение сборные бетонные и железобетонные отдельностоящие фундаменты. В индивидуальных проектах применяют монолитные бетонные и железобетонные отдельностоящие фундаменты. В малоэтажных деревянных и кирпичных зданиях находят применение деревянные и каменные столбчатые фундаменты.Сборные бетонные отдельностоящие фундаменты проектируют из элементов заводского изготовления : плит фундаментов под колонны (ФП) или фундаментных блоков (Ф), подколонников (КН), башмаков под колонны (БК), траверс (ФТ или ТС) и фундаментных балок (БФ). Элементы монтируют на цементном растворе.В зависимости от нагрузки под колонну устанавливают фундаментную плиту расчетной площади (при необходимости несколько). На плиту устанавливают под-колонник или башмак стаканного типа. При установке нескольких плит их объединяют траверсой. Для устройства самонесущих стен устанавливают фундаментные балки, передающие нагрузки от стен на отдельностоящие фундаменты. Колонны можно крепить к траверсам или подколенникам или устанавливать в башмаки.

При строительстве монолитного ленточного фундамента используется опалубка, устанавливаемая в вырытый котлован. Если фундамент железобетонный, то перед заливкой бетоном по всему периметру ставятся сваренные или связанные между собой горячекатаная арматура периодического сечения, это позволяет увеличить прочность конструкции при растягивающих нагрузках на пучинистых грунтах. Бетон заливают ровным слоем по всему периметру фундамента и уплотняют трамбованием.

Сборные блочные фундаменты - это соединенные между собой бетонные или железобетонные блоки, укладываемые на раствор и стянутые толстой стальной проволокой. Такой фундамент надежен и быстро возводится, но стоимость фундамента немалая. Он состоит из двух элементов: подушки и железобетонных блоков прямоугольной или трапецеидальной формы. Его возводят на тщательно утрамбованной песчаной подготовке толщиной 150 мм. При строительстве на слабых грунтах в сборных фундаментах для повышения жесткости устраивают железобетонные пояса толщиной 100-150 мм или армированные швы толщиной 30-50 мм. Их размещают между подушкой и нижним рядом фундаментных блоков, а также на уровне верхнего обреза фундамента.

Кирпичные фундаменты по долговечности и скорости возведения уступают монолитным. Кладут такой фундамент из рядового полнотелого красного влагостойкого кирпича.

Растворы, применяемые при кладке кирпича, подбирают в зависимости от расчетной нагрузки на фундамент и грунтовых условий.

Бутовые фундаменты - при их строительстве используют бутовые камни, которые плотно стыкуются друг с другом. Характерными особенностями бутового фундамента являются надежность, прочность, долговечность. Этот фундамент требует наибольших затрат, поскольку камни придется точно подбирать и подгонять. Применение бутового камня оправдано на влажных грунтах, так как они не пропускают влагу. Бутовые фундаменты рекомендуется выполнять для зданий со стенами из кирпича, керамических камней и других мелкоштучных материалов. Для таких стен требуется непрерывная опора на всем протяжении. Важной предпосылкой для выбора этого вида фундамента является наличие бутового камня как местного материала. При необходимости заглубления подошвы фундамента более чем на 70 см в нижней части рекомендуется устраивать подушку из крупного песка, гравия или щебня. Песчаные подушки не следует применять в макропористых грунтах. Во влажных грунтах песчаные подушки необходимо устраивать ниже глубины промерзания грунта

Бутобетонный фундамент возводится из смеси раствора и бутовых камней мелкого и среднего размеров. При строительстве фундамента обязательно используется опалубка. Технология кладки заключается в чередовании операций по укладыванию слоев бутового камня, их уплотнению, проливанию между ними связующего бетона на мелком заполнителе (щебень, мелкий гравий, песок).

Основанием называется массив грунта, испытывающий давление от здания.

Надежность основания является важнейшим условием, обеспечивающим прочность и устойчивость любого здания или сооружения. Основания подразделяются на естественные и искусственные.

Естественными основаниями - являются грунты, способные в своем природном состоянии выдержать нагрузку от здания. Грунты, расположенные в основании должны удовлетворять следующим требованиям:

1) Обладать достаточно несущей способностью и малой равномерной сжимаемостью

2) Не подвергаться пучению, т.е. увеличению объема при замерзании влаги, находящейся в его порах

3) Не размывается и не растворяется грунтовыми водами

4) Не допускать просадок и оползней.

Просадки могут произойти при недостаточной мощности грунта, принятого за основание, если под ним залегает слабый грунт.

Оползни могут произойти при наклонном расположении пластов грунта.

Виды грунтов и их свойства.

Несущая способность грунта зависит от их физических свойств (гранулометрического состава, плотности, влажности) и характеризуется величиной нормативного давления.

В соответствии с нормами принята следующая классификация грунтов:

1) Скальные - каменные породы (известняки, песчаники, кварциты, граниты), залегающие в виде сплошного массива или трещиноватого слоя.

2) Крупнообломочные - несвязные грунты содержащие более 50% обломков скальных пород с размерами частиц более 2мм (щебень, галька, дресва, гравий).

3) Песчаные - сыпучие в сухом состоянии и содержащие менее 50% частиц крупнее 2мм. Разделяется на гравелистые, крупные, средней крупности, мелкие, пылеватые.

4) Глинистые - связные грунты, содержащие в своем составе минеральные частицы плоской формы (чешуйки) с поперечным размером менее 0,005мм и песок.

Пластичность этих грунтов выше, чем больше содержится глинистых частиц.

Глинистые грунты делятся на:

Глины - с содержанием глинистых частиц более 30%

Суглинки - с содержанием глинистых частиц 10-30%

Супеси - с содержанием глинистых частиц 3-10%

5) Лессовые (макропористые)- глинистые грунты с содержанием большого количества пылеватых частиц и наличием крупных пор (макропор). Эти грунты в сухом состоянии обладают достаточной прочностью, но при замачивании дают большие просадки под нагрузкой.

В строительной практике встречаются также:

1) Органические - (торфянистые, растительные и илистые являются слабыми, сильно сжимаемыми)

2) Плывуны - мелкие пески с глинистыми примесями

3) Насыпные

Все они не могут служить естественным основанием.

Работа грунтов под нагрузкой.

Под действием нагрузок от здания грунты в основании испытывающей сжимающие напряжения в той или иной степени уплотняясь, вызывают осадку здания.

Величина сжатия грунтов и характер уплотнения зависит от вида грунта и его плотности.

Скальный грунт является практически несжимаемым.

Крупнообломочные и песчаные грунты обладают небольшой и быстро протекающей во времени сжимаемостью, которая заканчиваются с возведением здания.

Глинистые грунты имеют большую сжимаемость, чем песчаные и процесс их уплотнения протекает 2-3 года.

Искусственные основания.

Если грунты не могут служить надежным основанием в естественном состоянии, то прибегают к их искусственному укреплению следующими способами:

1) Уплотнение грунтов - тромбованием плитами весом 1-2 т, падающими с высоты 3-4 м, это способ применяется при недостаточно плотных и насыпных грунтах.

2) Цементация грунтов - путем нагнетания в них по специальным погруженным в грунт трубам жидкого цементного раствора или цементного молока, которое, затвердевая в порах грунта, придает ему камневидную структуру. Применяется для укрепления гравелистых, крупных и средних песков.

3) Силикатизация грунтов - нагнетание силикатных растворов (жидкое стекло, хлористый кальций для песчаных грунтов), в результате химических реакций происходит окаменение грунтов.

4) Термический способ - сжигание горючих продуктов, подаваемых в скважины под давлением. Применяется для укрепления лессовых посадочных грунтов.

5) Для зданий небольшой этажности иногда производят замену слабого грунта в основании песчаной или щебеночной подушкой с уплотнением.

Толщина слоя определяется расчетом. Искусственные основания удорожают строительство и применяются лишь в крайних случаях.

Вопросы для самоконтроля:

1)Требования к основаниям;

4)способы укрепления грунтов.

. Фундаменты, их виды и конструктивные

Решения.

Фундаменты должны обладать достаточной прочностью, устойчивостью, долговечностью, индустриальностью и экономичностью.

Фундаменты разделяются по виду материалов:

1) бутовые; 2) бутобетонные; 3) бетонные; 4) железобетонные.

бутовые представляют выполняются в могут быть монолитные

кладку из бутового опалубке из бетона и сборные заводского

камня на цементном М 75 с включением изготовления.

растворе с перев. швов бутового камня.

применяются там, где

бутовый камень является

По характеру работы под нагрузкой фундаменты подразделяются:

на жесткие, воспринимающие только сжимающие напряжения и

гибкие, способные сопротивляться и растягивающим усилиям.

По этому признаку бутовые, бутобетонные и бетонные фундаменты относятся к жестким, а железобетонные к гибким.

По конструктивному решению фундаменты подразделяются:

1. ленточные – располагаемые по всей длине наружных и внутренних

стен, а в отдельных случаях и под рядами колонн.

2. столбчатые - под отдельные опоры, а иногда и под

3. сплошные - в виде монолитной железобетонной плиты под всей

площадью здания. Применяются лишь при особо больших

нагрузках и недостаточно прочных грунтах в основании.

4. свайные - в виде свай, погруженных в грунт для передачи

основанию нагрузок от здания.

Нижняя плоскость ленточного и столбчатого фундамента, опирающегося на основание, называется подошвой фундамента.

Размеры подошвы определяются по расчетам.

Верхнюю плоскость фундамента называют обрезом.

Расстояния от спланированной поверхности земли до уровня подошвы фундамента называется глубиной заложения фундамента.

Глубина заложения - минимум 0,5 м для без подвального здания или от уровня пола подвала. ( во избежании выпирания грунта из под фундамента под тяжестью нагрузки)

В пучинистых грунтах при значительной их влажности или в случае

расположения грунтовых вод менее двух метров от нижней границы

промерзания грунта подошву фундамента располагают ниже глубины промерзания грунта (только под наружные стены)

Под внутренние стены глубина заложения не зависит от промерзания и принимается 0,5 м.

При разных глубинах заложения фундаментов наружных и внутренних стен и столбов здания необходимо чтобы фундаменты опирались на однородный грунт ненарушенной структуры во избежание неравномерных осадок.

Ленточные фундаменты.

© 2014-2022 — Студопедия.Нет — Информационный студенческий ресурс. Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав (0.008)

Грунты оснований зданий и сооружений подразделяются на два класса : скальные (грунты с жесткими связями) и нескальные (грунты без жестких связей).

В классе скальных грунтов выделяют магматические, метаморфические и осадочные породы, которые подразделяются по прочности, размягчаемости и растворимости. К скальным грунтам, прочность которых в водонасыщенном состоянии менее 5 МПа (полускальные), относятся глинистые сланцы, песчаники с глинистым цементом, алевролиты, аргиллиты, мергели, мелы. При водонасыщении прочность этих грунтов может снижаться в 2—3 раза. Кроме того, в классе скальных грунтов выделяются также искусственные — закрепленные в естественном залегании трещиноватые скальные и нескальные грунты. Эти грунты подразделяются по способу закрепления (цементация, силикатизация, битумизация, смолизация, обжиг и др.) и по пределу прочности на одноосное сжатие после закрепления так же, как и скальные грунты (см. табл. 1.4).

Нескальные грунты подразделяют на крупнообломочные, песчаные, пылевато-глинистые, биогенные и почвы.

К крупнообломочным относятся несцементированные грунты, в которых масса обломков крупнее 2 мм составляет 50 % и более. Песчаные — это грунты, содержащие менее 50 % частиц крупнее 2 мм и не обладающие свойством пластичности (число пластичности I_р

Среди пылевато-глинистых грунтов необходимо выделять грунты, проявляющие специфические неблагоприятные свойства при замачивании: просадочные и набухающие.

В особую группу в нескальных грунтах выделяют грунты, характеризуемые значительным содержанием органического вещества: биогенные (озерные, болотные, аллювиально-болотные). В состав этих грунтов входят заторфованные грунты, торфы и сапропели. К заторфованным относятся песчаные и пылевато-глинистые грунты, содержащие в своем составе 10—50 % (по массе) органических веществ. При содержании органических веществ 50 % и более грунт называется торфом.

Почвы — это природные образования, слагающие поверхностный слой земной коры и обладающие плодородием. Подразделяют почвы по гранулометрическому составу так же, как крупнообломочные и песчаные грунты, а по числу пластичности, как пылевато-глинистые грунты.

К нескальным искусственным грунтам относятся грунты, уплотненные в природном залегании различными методами (трамбованием, укаткой, виброуплотнением, взрывами, осушением и др.), насыпные и намывные. Эти грунты подразделяются в зависимости от состава и характеристик состояния так же, как и природные нескальные грунты.

Скальные и нескальные грунты, имеющие отрицательную температуру и содержащие в своем составе лед, относятся к мерзлым грунтам, а если они находятся в мерзлом состоянии от 3 лет и более, то к вечномерзлым.

Название работы: Естественные и искусственные основания зданий (классификация грунтов)

Предметная область: Архитектура, проектирование и строительство

Описание: Классификация грунтов: Скальные грунты залегают в виде сплошного массива. Эти грунты несжимаемы водоустойчивы и при отсутствии трещин и пустот являются наиболее прочными и надежными основаниями. Менее прочны скальные грунты залегающие в виде трещиноватых слоев образующих подобие сухой кладки. Крупнообломочные грунты это несвязные обломки скальных пород с преобладанием по массе свыше 50 частиц размером более 2мм.

Дата добавления: 2013-09-21

Размер файла: 32.5 KB

Работу скачали: 44 чел.

12. Естественные и искусственные основания зданий (классификация грунтов).

Основания зданий бывают естественные и искусственные :

Естественным основанием называют грунт, залегающий под фундаментом и способный в своем природном состоянии выдержать нагрузку от возведенного здания. Должны иметь необходимую прочность, небольшую и равномерную сжимаемость, хорошо сопротивляться действию грунтовых вод, не подвергаться пучению при промерзании, иметь достаточную мощность слоя и обладать неподвижностью.

Искусственным основанием называют искусственно уплотненный или упрочненный грунт, который в природном состоянии не обладает достаточной несущей способностью по глубине заложения фундамента.Нагрузка, передаваемая фундаментом, вызывает в грунте основания напряженное состояние и деформирует его.

1 . Искусственное улучшение свойств слабого грунта достигается путем поверхностного или глубинного уплотнения . Поверхностное уплотнение грунта производят катками (на глубину 1520 см), трамбованием пневматическими трамбовками или трамбовочными плитами (на глубину до 1,52 м) и другими механическими способами. Глубинное уплотнение слабых грунтов выполняют при помощи грунтовых или песчаных свай, образуемых путем пробивания скважин и заполнения их грунтовым материалом.

2 . Простейшим видом грунтовых искусственных оснований являются песчаные подушки . Слой слабого грунта под будущим фундаментом удаляют и вместо него насыпают песок (с тщательным уплотнением). Подушки можно устраивать также из материала с большей несущей способностью: гравия, щебня или смеси грунта с гравием или щебнем.

3 . К более сложным способам искусственного улучшения свойств грунтов относят закрепление их различными вяжущими материалами , нагнетаемыми под давлением через инъекторы: цементным молоком (цементация), раствором жидкого стекла и отвердителя (силикатизация), горячим битумом или холодной битумной мастикой (битумизация). Вяжущие материалы после отвердения связывают частицы грунта в прочный камневидный монолит.

Скальные грунты залегают в виде сплошного массива. К ним относятся граниты, кварциты, песчаники, известняки и др. Эти грунты несжимаемы, водоустойчивы и при отсутствии трещин и пустот являются наиболее прочными и надежными основаниями. Менее прочны скальные грунты, залегающие в виде трещиноватых слоев, образующих подобие сухой кладки.

Крупнообломочные грунты - это несвязные обломки скальных пород с преобладанием по массе (свыше 50 %) частиц размером более 2мм. К ним относятся гравий, щебень, галька, дресва. Эти грунты не подвержены вспучиванию, мало сжимаемы, не размываются водой. Так же как скальные грунты, они являются надежным основанием.

Песчаные грунты состоят из частиц крупностью 0,1- 2 мм. В зависимости от соотношения зерен различной крупности пески разделяют на гравелистые, крупные, средней крупности, мелкие и пылеватые. Чем крупнее и чище песок, тем большую нагрузку он может воспринять.Крупные и чистые пески при промерзании не вспучиваются, дают быструю, окончательную осадку под нагрузкой и являются хорошим основанием.

Глинистые грунты состоят из очень мелких (размером менее 0,005мм) частиц, имеющих в основном чешуйчатую форму. Глинистые грунты делятся на глины (с содержанием глинистых частиц более 30 %), суглинки (10. 30%) и супеси (3. 10%).Несущая способность глинистых грунтов зависит от влажности. Сухая глина может выдерживать довольно большую нагрузку.

Лёссовым (макропористым) грунтом называется глинистый грунт с содержанием большого количества пылеватых частиц и наличием крупных пор (макропор) в виде вертикальных трубочек, видимых невооруженным глазом. Эти грунты в сухом состоянии обладают достаточной прочностью, но при увлажнении способны давать под нагрузкой большие просадки. Такие грунты относятся к просадочным и при возведении на них зданий требуют надежной защиты основания от увлажнения или укрепления основания.

Насыпные - образовавшиеся искусственно при засыпке оврагов, прудов, мест свалки и т. п. Обладают свойством неравномерной сжимаемости, и в большинстве случаев их нельзя использовать в качестве естественных оснований под здания. В практике встречаются также намывные грунты, образовавшиеся в результате очистки рек и озер. Эти грунты называют регулированными насыпными грунтами. Они являются хорошим основанием для зданий.

Плывуны - образуются мелкими песками с илистыми и глинистыми примесями, насыщенными водой. Они непригодны как естественные основания.

Читайте также: