Acasă Sfaturi utile Anexa ii propuneri de adaptare constructivă a fundațiilor coloane și în fâșii la condițiile de construcție pe soluri aglomerate. Fundație pe sol înclinat Proiectarea fundațiilor pe pământ înțepenit

Anexa ii propuneri de adaptare constructivă a fundațiilor coloane și în fâșii la condițiile de construcție pe soluri aglomerate. Fundație pe sol înclinat Proiectarea fundațiilor pe pământ înțepenit

Recomandările stabilesc măsuri de inginerie, reabilitare, construcție, structurale și termochimice pentru combaterea efectelor dăunătoare ale înghețului a solului asupra fundațiilor clădirilor și structurilor, precum și cerințele de bază pentru producerea lucrărilor de construcții în ciclul zero.

Recomandările sunt destinate lucrătorilor ingineri și tehnici ai organizațiilor de proiectare și construcții care efectuează proiectarea și construcția de fundații pentru clădiri și structuri pe soluri zgomotoase.

CUVÂNT ÎNAINTE

Acțiunea forțelor de ridicare a solului înghețului provoacă anual pagube materiale mari economiei naționale, care constă în reducerea duratei de viață a clădirilor și structurilor, în deteriorarea condițiilor de funcționare și în costuri bănești mari pentru repararea anuală a clădirilor și structurilor deteriorate. , pentru corectarea structurilor deformate.

Pentru a reduce deformațiile fundațiilor și forțele de flambaj de îngheț, Institutul de Cercetare a Fundațiilor și Structurile Subterane din Gosstroy al URSS, pe baza studiilor teoretice și experimentale efectuate, ținând cont de cea mai bună experiență în construcție, a dezvoltat noi și îmbunătățirea măsurilor existente împotriva deformării solului în timpul înghețului și dezghețului.

Asigurarea condițiilor de proiectare pentru rezistența, stabilitatea și funcționalitatea clădirilor și structurilor de pe soluri zgomotoase se realizează prin utilizarea măsurilor de inginerie și reabilitare, construcție și structurale și termochimice în practica construcțiilor.

Măsurile de inginerie și reabilitare sunt fundamentale, deoarece au drept scop drenarea solurilor din zona adâncimii standard de îngheț și reducerea gradului de umezire a stratului de sol la o adâncime de 2-3 m sub adâncimea sezonieră de îngheț.

Măsurile de construcție și structurale împotriva forțelor de flambare a fundațiilor au ca scop adaptarea structurilor fundațiilor și a structurilor parțial deasupra fundației la forțele de îngheț a solurilor și la deformațiile acestora în timpul înghețului și dezghețului (de exemplu, alegerea tipului de fundații, adâncimea așezării lor în pământ, rigiditatea structurilor, încărcările pe fundații, ancorarea lor în soluri sub adâncimea de îngheț și multe alte dispozitive structurale).

Unele dintre măsurile constructive propuse sunt date în formulările cele mai generale fără specificații corespunzătoare, cum ar fi, de exemplu, grosimea stratului de nisip și pietriș sau perna de piatră zdrobită de sub fundații la înlocuirea solului plin cu pământ care nu se ridică, grosimea stratului de acoperiri termoizolante în timpul construcției și pe perioada de funcționare etc.; mai detaliat se dau recomandari cu privire la dimensiunea umplerii sinusurilor cu pamant neporos si la dimensiunea pernelor termoizolante, in functie de adancimea inghetului solului, conform experientei in constructii.

Pentru a ajuta proiectanții și constructorii, sunt oferite exemple de calcule ale măsurilor structurale și, în plus, sunt oferite propuneri pentru ancorarea fundațiilor prefabricate (legarea monolitică a unui stâlp cu o placă de ancorare, sudură și șuruburi, precum și fundații prefabricate monolitice din beton armat). ).

Exemplele de calcule pentru măsurile structurale recomandate pentru construcție au fost întocmite pentru prima dată și, prin urmare, nu pot pretinde a fi o soluție exhaustivă și eficientă la toate problemele ridicate în combaterea efectelor nocive ale înghețului solurilor.

Măsurile termochimice prevăd în principal reducerea forțelor de flambaj la îngheț și amploarea deformării fundațiilor în timpul înghețului solurilor. Acest lucru se realizează prin utilizarea învelișurilor termoizolante recomandate ale suprafeței solului din jurul fundațiilor, purtători de căldură pentru încălzirea solurilor și reactivi chimici care scad temperatura de îngheț a solului și forțele de aderență ale solului înghețat la planurile fundațiilor. .

Atunci când se prescriu măsuri anti-încărcare, se recomandă să se ghideze în primul rând după semnificația clădirilor și structurilor, caracteristicile proceselor tehnologice, condițiile hidrogeologice ale șantierului și caracteristicile climatice ale zonei. La proiectare, ar trebui să se acorde prioritate unor astfel de măsuri care exclud posibilitatea deformării clădirilor și structurilor prin forțele de flambaj la îngheț atât în ​​timpul perioadei de construcție, cât și pe întreaga durată de viață. Recomandările au fost compilate de doctorul în științe tehnice M. F. Kiselev.

Vă rugăm să trimiteți toate sugestiile și comentariile către Institutul de cercetare a fundațiilor și structurilor subterane al URSS Gosstroy la adresa: Moscova, Zh-389, 2nd Institutskaya st., bld. 6.

1. DISPOZIȚII GENERALE

1.2. Recomandările sunt elaborate în conformitate cu prevederile principale ale capitolelor din SNiP II -B.1-62 „Fundații de clădiri și structuri. Standarde de proiectare”, SNiP II -B.6-66 „Fundații și fundații ale clădirilor și structurilor pe soluri de permafrost. Standarde de proiectare”, SNiP II -A.10-62 „Constructii de constructii si fundatii. Dispoziții de proiectare de bază” și SN 353-66 „Orientări pentru proiectarea așezărilor, întreprinderilor, clădirilor și structurilor în zona de construcții și climă de nord” și poate fi utilizat pentru studiile geologice și hidrogeologice inginerești efectuate în conformitate cu cerințele generale pentru sol. anchetă în scopuri de construcție. Materialele de cercetare inginerească-geologică trebuie să îndeplinească cerințele prezentelor Recomandări.

1.3. Solurile înclinate (supuse la îngheț) sunt soluri care, atunci când sunt înghețate, au proprietatea de a crește în volum. O modificare a volumului solului se găsește în creșterea în timpul înghețului și a tasării în timpul dezghețării suprafeței de zi a solului, în urma căreia se produce deteriorarea bazelor și fundațiilor clădirilor și structurilor.

Solurile agitate includ nisipuri fine și mâloase, lut nisipos, lut și argilă, precum și soluri cu granulație grosieră care conțin mai mult de 30% din greutate particule de dimensiuni mai mici de 0,1 mm sub formă de umplutură, care îngheață în condiții de umezire. Solurile non-stâncoase (neînghețate) includ soluri stâncoase, grosier-clastice, care conțin particule de sol cu ​​un diametru mai mic de 0,1 mm, mai puțin de 30% din greutate, nisipuri de pietriș, de dimensiuni mari și medii.

tabelul 1

Împărțirea solurilor în funcție de gradul de îngheț

Gradul de ridicare a solurilor la consistență LA

Poziția nivelului apei subterane Z în m pentru soluri

nisipuri fine

nisipuri prăfuite

lut nisipos

loamuri

lut

eu . Puternic spumos la
0,5<LA

Z≤0,5

Z≤1

Z≤ 1,5

II . Greutate medie la
0,25<LA<0,5

Z<0,6

0,5<Z≤1

1<Z≤1,5

1,5< Z≤2

III . Ușor agitat la
0<LA<0,25

Z<0,5

0,6<Z≤1

1<Z≤1,5

1,5< Z≤2

2< Z≤3

IV . Condiționat neporos la
LA<0

Z≥ 1

Z>1

Z>1,5

Z>2

Z>3

Note : 1. Denumirea solului în funcție de gradul de înclinare este acceptată la satisfacerea unuia dintre cei doi indicatori LA sauZ.

2. Consistența solurilor argiloase LA este determinată de umiditatea solului din stratul de îngheț sezonier ca valoare medie ponderată. Conținutul de umiditate al solului din primul strat la o adâncime de la 0 la 0,5 m nu este luat în considerare.

3. Dimensiunea Z, depășind adâncimea calculată a înghețului solului în m, i.е. diferența dintre adâncimea nivelului apei subterane și adâncimea estimată a înghețului solului este determinată de formula:

Unde H 0 - distanța de la marcajul de planificare până la apariția nivelului apei subterane în m;

H- adâncimea estimată a îngheţului solului în w conform capitolului SNiP II -B.1-62.

1.4. În funcție de distribuția dimensiunii particulelor, conținutul de umiditate naturală, adâncimea înghețului solului și nivelul staționar al apei subterane, solurile predispuse la deformare în timpul înghețului sunt împărțite în: puternic ridicat, mediu, slab și condiționat.

g n 1 -

sarcina normativă din greutatea părții de fundație situată deasupra secțiunii de proiectare, în kg.

4.15. Forța de reținere a ancorei se determină prin calculul conform formulei (6) la momentul manifestării forței de flambaj

(6)

F A -

suprafata de ancorare in cm 2 (diferenta dintre suprafata incaltamintei si zona sectiunii transversale a stalpului);

H 1 -

adâncimea ancorei în cm (distanța de la suprafața de zi până la planul superior al ancorei);

γ 0 -

greutatea volumetrică a solului în kg/cm 3.

4.16. La ridicarea clădirilor în timpul iernii, în cazul înghețului inevitabil al solurilor sub fundații (pentru a preveni o stare de urgență a clădirilor și pentru a lua măsurile adecvate pentru a elimina eventualele deformații inacceptabile ale elementelor structurale ale clădirilor pe soluri puternic aglomerate), se recomandă verificați fundațiile în funcție de starea rezistenței lor la acțiunea forțelor tangențiale și normale de flambaj la îngheț conform formulei

(7)

f -

aria tălpii fundației în cm 2;

h-

grosimea stratului înghețat de sol sub baza fundației în cm;

R-

coeficientul empiric în kg/cm 3 este definit ca coeficientul împărțirii forței specifice de flambaj normal la grosimea stratului de sol înghețat de sub baza fundației. Pentru soluri mari si puterniceRse recomandă să luați egal cu 0,06 kg/cm 3;

g n -

sarcină standard din greutatea fundației, inclusiv greutatea solului aflat pe marginile fundației, în kg;

n 1 ,N n , n, τ n , F-

la fel ca în formula ().

Valoarea admisibilă a înghețului solului sub baza fundației poate fi determinată prin formulă

( 8)

4.17. Fundațiile pentru pereții clădirilor ușoare din piatră și a structurilor de pe soluri puternice trebuie să fie monolitice, cu ancore pentru efectul forțelor tangențiale de forță. Blocurile prefabricate și încălțămintea de fundație trebuie încorporate în conformitate cu aceste Recomandări, conform II.

4.18. Când se construiesc clădiri joase pe soluri puternic aglomerate, se recomandă proiectarea pridvorurilor pe o placă solidă de beton armat pe o pernă de pietriș-nisip de 30-50 cm grosime (partea superioară a plăcii trebuie să fie la 10 cm sub podea în vestibul). cu un decalaj între pridvor și clădire 2-3 cm). Pentru clădirile din piatră de capital, trebuie să se prevadă instalarea de verande pe console prefabricate din beton armat cu un spațiu între suprafața solului și fundul consolei de cel puțin 20 cm; pentru fundații pe stâlpi sau piloți, ar trebui prevăzute suporturi intermediare, astfel încât amplasarea stâlpilor sau piloților sub pereții exteriori să coincidă cu amplasarea consolelor pentru pridvoruri.

4.19. Se recomandă să se acorde preferință unor astfel de modele de fundație care să permită mecanizarea procesului de lucrări de fundație și reducerea cantității de terasamente pentru săparea gropilor, precum și transportul, rambleul și tamponarea solului. Pe solurile puternic înălțate și medii, această condiție este satisfăcută de fundații columnare, piloți și piloți de ancorare, a căror construcție nu necesită volume mari de terasamente.

4.20. În prezența materialelor de construcție locale ieftine (nisip, pietriș, piatră zdrobită, balast etc.) sau a solurilor nestâncoase în apropierea șantierului, este recomandabil să se instaleze umplutură continuă sub clădiri sau structuri cu o grosime de 2/3 din adâncimea standard de îngheț sau umplerea sinusurilor la exteriorul fundațiilor din materiale sau soluri nerocoase (piatră zdrobită, pietriș, pietricele, nisipuri grosiere și medii; precum și zgură, roci arse și alte deșeuri miniere). Umplerea sinusurilor, sub rezerva eliminării apei din acestea și fără îndepărtarea acesteia, se realizează în conformitate cu clauza 5.10 din prezentele Recomandări.

Drenarea umpluturii de drenaj în sinusuri și perne de sub fundații în prezența solurilor care absorb apă sub stratul de zgomot trebuie efectuată prin evacuarea apei prin puțuri de drenaj sau pâlnii (vezi I, ). Atunci când proiectați fundații pe așternut, trebuie să vă ghidați de „Orientările pentru proiectarea și instalarea fundațiilor și subsolurilor clădirilor și structurilor în soluri argiloase folosind metoda straturilor de drenaj”.

4.21. În timpul construcției clădirilor și structurilor pe soluri aglomerate din structuri prefabricate, sinusurile trebuie acoperite cu compactarea temeinică a solului imediat după așezarea subsolului; în alte cazuri, sinusurile trebuie umplute cu compactarea solului pe măsură ce se ridică zidăria sau se instalează fundațiile.

4.22. Proiectarea fundațiilor de adâncire în soluri care ridică până la adâncimea estimată a înghețului solului, ținând cont de efectul termic al clădirilor și structurilor, este adoptată conform capitolului SNiP II -B.1-62 în acele cazuri în care nu vor ierna fără a proteja solul de îngheț în perioada de construcție și după finalizarea acestuia până la punerea în funcțiune permanentă a clădirii cu încălzire normală sau când nu vor fi în conservare pe termen lung. .

4.23. Atunci când se proiectează fundațiile clădirilor industriale pe soluri pline, a căror construcție durează doi până la trei ani (de exemplu, centrale termice), proiectele ar trebui să prevadă măsuri pentru protejarea solului de fundație de umiditate și îngheț.

4.24. În timpul construcției clădirilor mici, placarea decorativă a soclului trebuie prevăzută cu umplerea spațiului dintre soclu și peretele gardului cu materiale conductoare de căldură scăzute și care nu necesită umiditate intensă (rumeguș, zgură, pietriș, nisip uscat și diverse deşeuri miniere).

4.25. Se recomandă înlocuirea solului plin cu unul care nu se ridică la fundațiile clădirilor și structurilor încălzite numai din exteriorul fundațiilor. Pentru clădirile și structurile neîncălzite, se recomandă înlocuirea solului plin cu pământ care nu se ridică pe ambele părți ale fundațiilor pentru pereții exteriori și, de asemenea, pe ambele părți ale fundațiilor pentru pereții interiori portanti.

Lăţimea sinusului de rambleu cu pământ nestâncos se determină în funcţie de adâncimea îngheţului solului şi de condiţiile hidrogeologice ale solurilor de fundare.

Cu condiția ca apa să fie drenată din rambleurile sinusurilor și la o adâncime de îngheț al solului de până la 1 m, lățimea sinusului pentru umplerea solului nestâncos (nisip, pietriș, pietricele, piatră zdrobită) este suficientă la 0,2 m. Cu o adâncire a fundațiilor de la 1 la 1,5 m, lățimea minimă admisă a sinusurilor pentru umplerea solului nestâncos ar trebui să fie de cel puțin 0,3 m, iar cu o adâncime de îngheț a solurilor de la 1,5 la 2,5 m, este recomandabil să umpleți sinusul. la o lățime de cel puțin 0,5 m. Adâncimea de umplere a sinusurilor în acest caz se ia cel puțin 3/4 adâncimi de fundație, numărând de la marcajul de planificare.

Dacă este imposibilă scurgerea apei din sol nestâncos, se poate recomanda provizoriu umplerea sinusurilor pentru o lățime egală cu 0,25-0,5 m la nivelul bazei fundației și la nivelul suprafeței de zi a sol - nu mai puțin decât adâncimea estimată a înghețului solului c. suprapunerea obligatorie a materialului de umplutură neporos cu un pavaj asfaltic în conformitate cu.

4.26. Dispozitivul de tampoane de zgură de-a lungul perimetrului clădirilor din exteriorul fundațiilor ar trebui să fie utilizat pentru clădiri și structuri rezidențiale și industriale încălzite. Perna de zgură este așezată cu o grosime a stratului de 0,2 până la 0,4 m și o lățime de 1 până la 2 m, în funcție de adâncimea înghețului solului, și este acoperită cu o zonă oarbă, așa cum se arată în.

Cu o adâncime de îngheț de 1 m - o grosime de 0,2 m și o lățime de 1 m; cu o adâncime de îngheț de 1,5 m - o grosime de 0,3 m și o lățime de 1,5 m și cu o adâncime de îngheț de 2 m sau mai mult - grosimea stratului de pernă de zgură este de 0,4 m și o lățime de 2 m.

In lipsa zgurii granulare, se recomanda, cu un studiu de fezabilitate corespunzator, sa se foloseasca argila expandata cu aceeasi grosime si latime a tamponului ca la tampoanele de zgura.

5. MĂSURI TERMOCHIMICE

5.1. Pentru a reduce forțele de flambaj pe perioada construcției, se recomandă aplicarea salinizării solului de umplere din jurul fundațiilor în straturi la fiecare 10 cm cu sare tehnică de masă în proporție de 25-30 kg la 1 m 3 de sol argilos. După vărsarea sării pe un strat de sol de 10 cm înălțime și 40-50 cm lățime, solul este amestecat cu sare și compactat bine, apoi următorul strat de sol este așezat cu salinizare și compactare. Solul de umplere al sinusului este salin pornind de la baza fundatiei si nu ajungand la 0,5 m pana la marcajul de planificare.

Utilizarea salinizării solului este permisă dacă nu afectează reducerea rezistenței materialelor de fundație sau a altor structuri subterane.

5.2. Pentru a reduce amploarea forțelor de îngheț dintre sol și materialul de fundație în timpul perioadei de construcție, se recomandă lubrifierea suprafețelor laterale nivelate ale fundației cu materiale care îngheață slab, de exemplu, mastic bituminos (preparat din cenușă zburătoare dintr-un agent termic). centrală electrică - patru părți, grad de bitum III - trei părți și ulei solar - o parte în volum).

Fundația trebuie acoperită de la talpă până la marcajul de planificare în două straturi: primul este subțire cu șlefuire atentă, al doilea are o grosime de 8-10 mm.

5.3. Pentru a reduce forțele tangențiale de îngheț a solurilor, atunci când se instalează fundații de piloți cu încărcare ușoară pentru echipamente tehnologice speciale pe soluri cu îngheț, suprafața piloților din zona de îngheț sezonier a solurilor poate fi acoperită cu o peliculă polimerică. Un test experimental în teren a arătat efectul reducerii forțelor tangențiale de îngheț a solurilor din utilizarea foliilor de policupru de la 2,5 la 8 ori. Compoziția compușilor macromoleculari și tehnologia de pregătire și aplicare a peliculelor pe planul fundațiilor din beton armat sunt stabilite în „Recomandările privind utilizarea compușilor macromoleculari în lupta împotriva flambajului înghețat a fundațiilor”.

5.4. Fundațiile coloane, până la sarcina lor completă în perioada de construcție, trebuie învelite cu brizol sau material de acoperiș în două straturi cu 2/3 din adâncimea normativă de înghețare a solului, numărând de la marca de planificare, cu condiția ca sarcina pe fundație să fie mai mică. decât forțele de flambare a înghețului.

5.5. În timpul construcției, în jurul fundațiilor clădirilor și structurilor trebuie aranjate acoperiri termoizolante temporare de rumeguș, zăpadă, zgură și alte materiale, în conformitate cu instrucțiunile pentru protejarea solurilor și a bazelor solului de îngheț.

5.6. Pentru a evita înghețarea solurilor de sub tălpile fundațiilor pereților interiori și stâlpilor din subteranele tehnice și planșeele de subsol ale clădirilor nefinisate sau construite, dar iernate fără încălzire, încălzirea temporară a acestor spații trebuie organizată în lunile de iarnă pentru a pentru a preveni deteriorarea elementelor structurale ale clădirilor (în practică se folosesc încălzitoare, încălzitoare electrice, cuptoare metalice etc.).

5.7. În timpul construcției pe timp de iarnă, în unele cazuri, este necesar să se asigure încălzirea electrică a solurilor prin trecerea periodică (în lunile de iarnă) a curentului electric printr-un fir de oțel de 3 mm special așezat sub fundații; controlul încălzirii solului de sub fundații trebuie efectuat în acest caz în funcție de măsurătorile temperaturii acestuia cu termometre cu mercur sau în funcție de observațiile înghețului solului din apropierea fundațiilor cu ajutorul contorului de permafrost Danilin.

5.8. Clădiri sau structuri industriale pentru care, din motive tehnologice, deformarea nu poate fi permisă din cauza înghețului solurilor din jurul fundațiilor și sub tălpile acestora (fundații pentru instalații de producere a oxigenului lichid, pentru mașini frigorifice, pentru instalații automate și de altă natură, la rece neîncălzite). ateliere și pentru instalații și echipamente speciale) trebuie protejate în mod fiabil de deformațiile de îngheț a solurilor.

În acest scop, se recomandă periodic (din noiembrie până în martie, iar pentru regiunile de nord și nord-est din octombrie până în aprilie) încălzirea solului din jurul fundațiilor prin trecerea apei calde prin conducta de la sistemul de încălzire centrală sau din deșeuri calde industriale. apă. Steam poate fi folosit și pentru asta.

O conductă de oțel acoperită cu email bituminos, cu o secțiune transversală de cel puțin 37 mm, trebuie așezată direct în pământ la o adâncime de 20-60 cm sub marcajul de planificare și la 30 cm distanță de fundație pe exterior, cu o pantă pentru scurgere. apă. Acolo unde condițiile de producție permit, se recomandă așezarea pământului vegetativ peste conductă pe suprafața pământului într-un strat de 10-15 cm cu o pantă departe de fundație. Pe suprafața stratului vegetal, în scopul izolației termice, este util să semăneze amestecuri de iarbă perenă care formează gazon.

5.9. Pregătirea stratului de sol, însămânțarea ierburilor care formează sodiul și plantarea arbuștilor trebuie efectuate, de regulă, în primăvară, fără a încălca aspectul amplasamentului adoptat de proiect.

5.10. Se recomandă utilizarea unui amestec de iarbă constând din semințe de iarbă de grâu, iarbă îndoită, păstuc, iarbă albastră, iarbă timothy și alte plante erbacee care formează gazon ca gazon. Se recomandă utilizarea semințelor florei locale în raport cu condițiile naturale și climatice ale zonei. În lunile secetoase de vară, zonele acoperite cu gazon și plantate cu arbuști ornamentali se recomandă să fie udate periodic.

6. CARACTERISTICI ALE CERINȚELOR PENTRU PRODUCȚIA LUCRĂRILOR DUPĂ CICLU ZERO

6.1. Utilizarea metodei de hidromecanizare pentru acționarea gropilor pentru clădiri și structuri de pe șantiere cu soluri aglomerate, de regulă, nu este permisă.

Reumplerea solurilor aglomerate în perioada de construcție pe șantierele construite poate fi permisă numai dacă solurile aluviale se află la cel puțin 3 m de fundațiile pereților exteriori.

6.2. Atunci când construiți fundații în soluri pline, este necesar să vă străduiți să reduceți lățimea gropilor și să umpleți imediat sinusul cu același sol cu ​​compactare temeinică. La umplerea sinusurilor, este necesar să se asigure scurgerea la suprafață a apei în jurul clădirii, fără a aștepta amenajarea finală și așezarea stratului de sol pentru șadărire sau pavaj asfaltic.

6.3. Carierele deschise și șanțurile nu trebuie lăsate mult timp înainte de instalarea fundațiilor în ele. Apele subterane sau atmosferice care apar în gropi și șanțuri trebuie evacuate sau pompate imediat.

Stratul de sol saturat cu apa din acumularea apei de suprafata trebuie inlocuit cu pamant nestâncos sau compactat cu piatra zdrobita sau pietris infipt in el la o adancime de cel putin 1/3 din stratul de sol lichefiat.

6.4. La excavarea gropilor pentru fundații și a șanțurilor pentru utilități subterane în apropierea fundațiilor pe soluri agitate în timpul iernii, utilizarea dezghețului artificial cu vapori de apă nu este permisă.

6.5. Umplerea sinusurilor trebuie făcută în straturi (dacă este posibil cu același sol dezghețat) cu compactare atentă. Nu ar trebui permisă umplerea sinusurilor gropilor cu un buldozer fără compactarea solurilor aglomerate.

6.6. Fundațiile instalate vara și lăsate fără încărcare pentru iarnă trebuie acoperite cu materiale termoizolante.

Plăcile de beton cu o grosime mai mare de 0,3 m pe soluri puternic înghețate trebuie acoperite la o adâncime de îngheț a solurilor de peste 1,5 m cu plăci de vată minerală într-un singur strat sau argilă expandată cu o densitate în vrac de 500 kg / m 3 cu un coeficient de conductivitate termică de 0,18, o grosime a stratului de 15-20 cm.

6.7. Conductele temporare de alimentare cu apă pot fi așezate numai la suprafață. În perioada de construcție, este necesar să se asigure un control strict asupra stării rețelelor temporare de alimentare cu apă. Dacă apa se scurge din conductele temporare de alimentare cu apă în pământ, este necesar să se ia măsuri de urgență pentru a elimina umiditatea solului din apropierea fundațiilor.

ANEXA I
Exemple de calculare a fundațiilor clădirilor și structurilor pentru stabilitate în timpul înghețului solurilor cu greutate puternică

Pentru exemple de calcul al stabilității fundațiilor, sunt acceptate următoarele condiții de sol ale șantierului:

1) strat de vegetație 0,25 m;

2) lut galben-brun de la 0,25 la 4,8 m; greutatea volumetrică a solului variază de la 1,8 la 2,1; umiditatea naturală variază de la 22 la 27%, umiditatea la punctul de curgere 30%; la limita de rulare 18%; plasticitate numărul 12; nivelul apei subterane la o adâncime de 2-2,5 m de la suprafața zilei. Locul de consistență moale-plastică în ceea ce privește umiditatea naturală și condițiile de umezire aparține zgomotului puternic.

În aceste condiții de sol, sunt date exemple de calcul a fundațiilor pentru stabilitate sub influența forțelor tangențiale de îngheț pentru următoarele tipuri structurale de fundații din beton armat: exemplul 1 - fundație coloană monolitică din beton armat cu o placă de ancorare; exemplu 2 - fundație din piloți din beton armat; exemplu 3 - fundație prefabricată din beton armat stâlp cu ancorare unilaterală, bandă și fundație prefabricată din beton armat; exemplul 4 - înlocuirea solului zburător din sinus cu pământ care nu se ridică și exemplul 5 - calculul unei perne termoizolante la fundații. În alte exemple, caracteristicile condițiilor de sol sunt date pentru fiecare separat.

Exemplul 1. Este necesar să se calculeze o fundație coloană monolitică din beton armat cu o placă de ancorare pentru stabilitate atunci când este expusă forțelor de flambaj la îngheț ().

H 1 =3 m; h=2 m (adâncimea înghețului solului);h 1 = 1 m (grosimea stratului dezghețat);N n =15 t;g n = 5 t; y0 =2 t/m3;F a \u003d 0,75 m 2; b=1 m; Cu\u003d 0,5 m (lățimea standului);h 2 =0,5 m (grosimea plăcii de ancorare);u=2 m; τ n \u003d 1 kg / cm 2 \u003d 10 t / m 2;km=0,9; n=1,1; n 1 =0,9; F\u003d 4 m 2.

Găsim valoarea forței de prindere a ancorei folosind formula ().

Înlocuind în formula () valorile normative ale diferitelor cantități, obținem:

0,9 9,0+0,9(15+5)<1,1·10·4; 26,1<44.

După cum puteți vedea, starea de stabilitate a fundației în timpul ridicării solurilor nu este respectată, prin urmare, este necesar să se aplice măsuri împotriva ridicării.

Exemplul 2. Este necesar să se calculeze o fundație de piloți de beton armat (pilotă cu o secțiune pătrată de 30X30 cm) pentru stabilitate atunci când este expus forțelor de flambaj la îngheț ().

Datele inițiale pentru calcul sunt următoarele:H 1 = 6 m; h= 1,4 m; g n = 1,3 t;Q n = 11,04 t;u=1,2 m; Cu=0,3 m; τ n \u003d 1 kg / cm 2 \u003d 10 g / m 2;N n=10 t;km= 0,9; n=1,1; n 1 =0,9.

Verificăm stabilitatea fundației piloților pentru deformarea la îngheț conform formulei () obținem:

0,9 11,04+0,9(10+1,3)>1,1 10 1,68; 20.01>18.48.

Testul a arătat că sub influența forțelor de flambaj de îngheț, se observă starea de stabilitate a fundației.

Valoarea forței de menținere a ancorei R găsim prin formula ()

Înlocuind valorile cantităților din formula (), obținem:

0,9 21,9+0,9(25+13,3)>1,1 10 4,08; 54,18>44,88.

Datele inițiale sunt după cum urmează; solurile sunt aceleași ca în exemplul 1; adâncimea estimată a înghețului solului și adâncimea fundațiilor este de 1,6 m; lățimea sinusului, acoperit cu pietriș și piatră zdrobită, este de 1,6 m; lățimea pavajului asfaltic este de 1,8 m, lățimea șanțului de jos, numărând de la stâlp, se presupune a fi de 0,6 m.

Volumul solului nestâncos este obținut din produsul suprafeței secțiunii transversale a rambleului de perimetrul clădirii sau structurii.

Pentru a calcula stabilitatea fundației la acțiunea forțelor tangențiale și normale ale înghețului, sunt acceptate următoarele condiții de sol și hidrogeologice:

În funcție de compoziție, umiditate naturală și condiții de umezire, acest sol aparține unei înălțimi medii.

Datele inițiale pentru calcul sunt următoarele: H= 1,6 m;h 1 =1 m;h 2 =0,3 m;h=0,3 m; Cu=0,4 m; Cu 1 =2 m;F= 3,2 m;f=4 m;N n = 110 t;g n = 11,5 t;R= 0,06 kg / cm 3 \u003d 60 t / m 3; τ n \u003d 0,8 kg / cm 2 \u003d 8 t / m 2;n 1 =0,9; n=1,1.

Verificăm stabilitatea fundației pentru deformarea la îngheț folosind formula ().

Înlocuind valorile cantităților în formulă, obținem:

0,9(110+11,5)>1,1 8 4+4 0,3 60; 109,4>107,2.

Testul a arătat că condiția de stabilitate este îndeplinită atunci când solul îngheață sub baza fundației cu 30 cm.

Exemplul 8 Este necesar să se calculeze o fundație monolitică din beton armat pentru o coloană pentru stabilitate sub acțiunea forțelor normale și a forțelor tangențiale de îngheț ().

Înlocuind valorile normative ale cantităților în formulă, obținem:

0,9(40+3)<1,1·10·3+1·0,3·60; 38,7<51.

Verificarea a arătat că condiția de stabilitate pentru acest proiect de fundație pe un sol greu de ridicat nu este îndeplinită atunci când solul îngheață la 30 cm sub baza fundației.

Valoarea admisibilă a înghețului solului sub baza fundației poate fi determinată prin formula ().

Pentru acest exemplu, această valoareh= 9,5 vezi După cum puteți vedea, în funcție de structurile de fundație și de condițiile solului, i.e. gradul de ridicare a solului, este posibil să se determine cantitatea admisă de îngheț al solului sub baza fundației.

ANEXA II
Propuneri de adaptare constructivă a fundațiilor coloane și în fâșii la condițiile de construcție pe soluri aglomerate.

Fundațiile prefabricate din beton armat ușor încărcate ridicate pe soluri medii și puternice sunt adesea supuse deformațiilor sub acțiunea forțelor tangenţiale de flambaj de îngheț. În consecință, elementele prefabricate ale fundațiilor trebuie să aibă o legătură monolitică între ele și, în plus, trebuie proiectate să lucreze cu forțe alternante, adică. asupra sarcinilor datorate greutății clădirilor și structurilor și asupra forțelor de flambaj ale fundațiilor.

Cel mai mic diametru interior al îndoirii cârligului este de 2,5 diametre ale armăturii; drept, secțiunea cârligului este egală cu 3 diametre ale armăturii.

Aria secțiunii transversale a buclei blocului de fundație trebuie să fie egală cu aria secțiunii transversale a barei de armare. Înălțimea buclei deasupra suprafeței pernei de fundație ar trebui să fie cu 5 cm mai mare decât partea îndoită a cârligului.

Blocurile de beton sunt realizate cu gauri cu un diametru egal cu 8 diametre de armare. Cel mai mic diametru al orificiului trebuie să fie de cel puțin 10 cm.

Rândul de jos al blocurilor de fundație este instalat pe plăcuțele de fundație în așa fel încât buclele plăcuțelor să intre aproximativ în mijlocul găurilor din blocuri. În urma instalării rândului inferior, barele de armare sunt instalate în găurile blocurilor și agățate cu cârligele inferioare de balamalele suporturilor de fundație. În poziție verticală, tijele se țin prin agățarea cârligului superior de o tijă metalică de 20 mm diametru și 50 cm lungime, care este înghețată cu pene de lemn.

Orez. 10. Fundatie din benzi prefabricate din beton

A - fundație în bandă; b - secțiunea fundației benzi; c - bloc de beton cu orificii pentru armături; g - racordarea barelor de armare intre ele si cu o perna de fundatie; d - pernă de fundație cu bucle pentru conectarea barelor de armare:
1 - bare de armare cu lungimea egala cu inaltimea blocului de beton; 2 - bucla pernă de fundație

După instalarea fitingurilor, orificiul este umplut cu o soluție cu o etanșare. În acest scop, se folosește același mortar ca și pentru așezarea blocurilor de beton. După ce mortarul începe să se întărească, penele și tija sunt îndepărtate.

Următorul rând de blocuri este instalat în așa fel încât cârligele armăturii rândului de jos să fie aproximativ în centrul deschiderii blocurilor.

La instalarea fundațiilor cu o placă de ancorare, trebuie acordată o atenție deosebită densității așezării solului de umplere în sinusurile excavației. Se recomanda umplerea sinusurilor numai cu pamant dezghetat in straturi de cel mult 20 cm cu tamponare atenta cu batere manuala pneumatica sau electrica.

Forțele de reținere sunt egale

Forțele de ridicare tangențială sunt egale

Forțele tangențiale ale înghețului depășesc cu mult forțele de reținere și fundația se va bomba.

Pentru a reduce forțele tangențiale ale înghețului, este necesar să reduceți secțiunea transversală a fundației de 2 ori, lăsând dimensiunea tălpii neschimbată.

De asemenea, este posibil să se reducă forțele tangențiale ale înghețului prin utilizarea măsurilor termochimice, cum ar fi o zonă oarbă izolată, care reduce adâncimea estimată a înghețului solului, sau prin acoperirea suprafeței laterale a fundației cu o peliculă polimerică, care reduce τ n de 2 ori.

3.328 (9 ap. 6). Pentru a percepe fundamentele forței de reținere Q n, determinat prin formulele (3.109) sau (3.110) [(2) sau (3) adj. 6], este necesar să se asigure rezistența la întindere corespunzătoare a secțiunii transversale a corpului fundației și conexiunile corespunzătoare ale elementelor individuale ale fundațiilor prefabricate.

3.329 (10 ap. 6). Dacă este posibilă înghețarea solurilor care se ridică sub baza fundației, stabilitatea fundației trebuie verificată sub acțiunea combinată a forțelor tangențiale și normale ale înghețului.

Verificarea se efectuează după formula:

Unde n 1 ,N n, n,τ n, F— denumirile sunt aceleași ca în formula (1) din prezentul apendice [(3.108) Ghid];

F f
- suprafața tălpii fundației, cm 2;

h 1
- adâncimea îngheţului solului, numărând de la baza fundaţiei, cm 2;

σ n
- valoarea standard a presiunii normale de îngheț creată de 1 cm 3 din stratul de sol înghețat, determinată empiric, kgf/cm 3; în lipsa datelor experimentale pentru soluri medii și ușor înălțate, valoarea σ n este permis să fie luat egal cu 0,06 kgf / cm 3, iar pentru o creștere puternică - 0,1 kgf / cm 3.

3.330. Pentru selectarea măsurilor tehnologice de protecție care împiedică înghețarea de urgență a solului de sub baza fundației, este necesar, pe baza formulei (3.111) (4 apendicele 6), să se determine grosimea stratului de sol, condiția limitativă pentru menținerea stabilității fundației.

Verificarea trebuie efectuată pentru perioada de construcție înainte de rambleerea și compactarea sinusurilor cu pământ și după rambleu, dar înainte de încălzirea clădirii, precum și pentru perioada de funcționare a clădirii.

3.331. Calculul de verificare a forțelor presiunii stratului înghețat de sol înghețat normal cu planul bazei fundației este de mare importanță în proiectarea fundațiilor și fundațiilor pentru toate tipurile de clădiri și structuri, indiferent de numărul acestora de etaje ridicate pe soluri zgomotoase.

Aceste calcule vor face posibilă clarificarea măsurilor prescrise pentru a preveni înghețarea solului de sub baza fundațiilor, ducând la deformări ale clădirilor și structurilor proiectate.

Se recomandă în aceste calcule să se țină cont de faptul că, cu cât solul argilos este mai slab (cu cât este mai mare consistența acestuia), cu atât este mai mare dimensiunea fundației pentru aceeași sarcină pe fundație. În același timp, la o consistență mai mare, forțele normale de îngheț sunt semnificativ mai mari (ambele specifice pe unitatea de suprafață a bazei fundației, și în special, totale pentru întreaga fundație).

Exemple, verificarea stabilității fundațiilor în caz de înghețare de urgență a solului care se ridică sub ele

Exemplul 1. Clădirea este proiectată pe fundații în bandă cu o adâncime de 1,6 m.

În limitele adâncimii standard de îngheț, apare lut, caracterizat prin următoarele valori: e= 0,75 și eu L = 0,20.

Nivelul apei subterane este situat la o adâncime de 3,5 m. Adâncimea standard de îngheț H n = 1,8 m și calculat H= 1,5 m.

În funcție de consistența solului și de poziția nivelului apei subterane, solul se ridică ușor și sunt permise valorile forțelor tangențiale și normale de ridicare [conform paragrafelor. 3.323 și 3.329 (5 și 10 apendicele 6)] iau egal τ n \u003d 0,6 kgf / cm 2 \u003d 6 tf / m 2 și σ n \u003d 0,06 kgf / cm 3 \u003d 60 tf / m 3.

Lățimea fundației este atribuită pe baza mărimii sarcinii asupra acesteia și a valorii presiunii condiționate de proiectare asupra solurilor de fundație R 0 conform clauzei 3.204 (clauza 1, apendicele 4).

De fila. 3.24 (2 aprox. 4) pentru lut cu e= 0,75 și eu L = 0,20, valoare R 0 \u003d 24 tf / m 2. n = 23 tf/m. Cu lățimea fundației b\u003d 1 m, presiunea de-a lungul tălpii sale va fi egală cu R\u003d 23 tf / m 2, care îndeplinește condiția p<R 0 .

Suprafata unica 1 m de fundatie F f \u003d l m 2, suprafața laterală (pe ambele părți) în adâncimea de îngheț estimată F\u003d 2 × 1 × 1,5 \u003d 3 m 2.

Verificarea perioadei de construcție când sarcina este N n 1 \u003d 12 tf / m și sinusurile fundațiilor nu sunt acoperite cu pământ, arată că încălcarea stabilității fundațiilor (ridicarea lor) va avea loc atunci când stratul de sol îngheață cu o grosime care depășește limita - h 1:


O verificare pentru perioada în care lucrarea principală este finalizată și rambleul și compactarea sinusurilor cu pământ, precum și pentru perioada de funcționare, arată că valoarea limită a grosimii stratului de sol înghețat sub baza fundației in aceste cazuri vor fi:

Valori limită h 1 sunt mici în toate cazurile și, prin urmare, sunt necesare măsuri de protecție termică fiabile.

Exemplul 2. Clădirea este proiectată pe fundații coloane cu o adâncime de pozare h= 1 m.

În limitele adâncimii standard de îngheț, argilele apar cu următoarele valori caracteristice: e= 0,5 și eu L = 0,1. În stratul superior de 0,2 m grosime, solurile sunt nestâncoase.

Presiunea nominală de proiectare R 0 pe fundație, compusă din aceste soluri, cu fundații cu adâncime de pozare h\u003d 1 m, va fi conform paragrafelor. 3.204 și 3.206 (1 și 2 adj. 4) este egal

R 0 \u003d 0,75 58 \u003d 43 tf / m 2.

Nivelul apei subterane este situat la o adâncime de 3 m. Adâncimea de îngheț normativ H n = 1,2 m, calculat H\u003d 0,8 m. În funcție de consistența și poziția nivelului apei subterane, solul se ridică ușor, drept urmare τ n \u003d 6 tf / m 2 și σ n \u003d 60 tf / m 3.

Fundațiile sunt proiectate fără pervise, în plan pătrat, de 0,8 × 0,8 m, cu o suprafață F f \u003d 0,64 m 2. h = 27 tf, care, cu dimensiunea aleasă a fundației, satisface condiția p<R 0 .


Deoarece, la planificare, stratul superior de 0,2 m grosime este alcătuit din pământ practic neporos, în caz de înghețare de urgență a bazei sub adâncimea de îngheț estimată. H= 0,8 m pentru cel puțin 0,2 m, forțele de ridicare tangențială vor acționa pe suprafața laterală a fundației cu o suprafață F\u003d 4 × 0,8 (1-0,2) \u003d 2,55 m 2.

Grosimea limită în condiția de stabilitate sub baza fundației stratului de sol înghețat h 1 în timpul construcției, când N n 1 \u003d 10 tf și fundațiile nu sunt acoperite cu pământ:

Aceeași valoare h 1 pentru sfârșitul construcției la sarcină maximă și înghețarea de urgență a solului sub baza fundației:

În ambele cazuri, pentru a evita înghețarea de urgență a solului cu mai mult de 20 cm, sunt necesare măsuri de protecție termică fiabile.

Toate documentele prezentate în catalog nu sunt publicarea lor oficială și au doar scop informativ. Copiile electronice ale acestor documente pot fi distribuite fără restricții. Puteți posta informații de pe acest site pe orice alt site.

ORDINUL MUNCII BANNER ROSIU
INSTITUTUL DE CERCETARE A FUNDAȚILOR ȘI A STRUCTURILOR SUBTERANE IM. N. M. GERSEVANOV
(NIIOSP DENUMIT DUPĂ N. M. GERSEVANOV) URSS State Building Building Construction

MANAGEMENT
DESPRE PROIECTAREA BAZELOR ŞI FUNDĂRILOR PE SOLURI GRELE

STROYIZDAT MOSCOVA 1979

Proiectat pentru lucrătorii de inginerie și tehnici ai organizațiilor de proiectare și construcții.

CUVÂNT ÎNAINTE

Acțiunea forțelor de ridicare a solurilor de îngheț și flambaj a fundațiilor înrăutățește condițiile de funcționare și scurtează durata de viață a clădirilor și structurilor, provoacă deteriorarea acestora și deformări ale elementelor structurale, ceea ce duce la costuri anuale mari pentru repararea daunelor și provoacă semnificative. pagube aduse economiei nationale.

Acest Ghid oferă măsuri de inginerie și reabilitare, construcție și structurale, termice și termochimice dovedite în practica construcțiilor pentru a combate efectele dăunătoare ale înghețului de sol asupra fundațiilor clădirilor și structurilor, precum și un rezumat al instrucțiunilor pentru producerea lucrărilor de construcții pe ciclul zero și măsuri pentru prevenirea bombarii fundațiilor de mică adâncime și de mică adâncime pentru clădirile mici din piatră pentru diverse scopuri și casele prefabricate din lemn cu un etaj din mediul rural.

Cele mai frecvente distrugeri ale fundațiilor și distrugerea structurilor de deasupra structurii de fundație a clădirilor și structurilor din cauza înghețului se datorează următorilor factori: a) compoziția solurilor în zona de îngheț și dezgheț sezonier; b) starea conținutului natural de umiditate al solurilor și condițiile de umezire a acestora; c) adâncimea și viteza înghețului sezonier a solurilor; d) caracteristicile de proiectare ale fundațiilor și structurii deasupra fundației; e) gradul de influență termică a clădirilor încălzite asupra adâncimii înghețului sezonier a solurilor; f) eficacitatea măsurilor luate împotriva impactului forțelor de flambaj de îngheț a fundațiilor; g) metode si conditii de realizare a lucrarilor de constructii pe ciclu zero; h) condiţiile de întreţinere operaţională a clădirilor şi structurilor. Cel mai adesea, acești factori afectează fundațiile în totalitate cu diferitele lor combinații și poate fi dificil să se stabilească cauza reală a deteriorării clădirilor.

Cum De regulă, rezultatele studiilor privind interacțiunea solului înghețat cu fundații, obținute prin metoda modelării în condiții de laborator, nu aduc încă un efect pozitiv la transferarea acestor rezultate în practica construcțiilor, prin urmare, ar trebui să fie mai atent atunci când folosind dependenţe stabilite în laborator în condiţii naturale.

La proiectare, ar trebui să se țină cont de rezultatele datelor experimentale staționare pe termen lung privind studiul interacțiunii solului înghețat cu fundațiile în condiții naturale și nu într-o singură iarnă, deoarece condițiile climatice pentru ani individuali cu abateri anormale nu sunt tipice. pentru iarna medie a acestei zone.

În principiu, măsurile de inginerie și reabilitare sunt fundamentale, deoarece asigură drenarea solurilor în zona adâncimii normative a înghețului solului și o scădere a gradului de umezire a stratului de sol la o adâncime de 2-3 m sub înghețul sezonier. adâncime. Este posibil ca această măsură să nu fie efectuată practic pentru toate condițiile de sol și hidrogeologice, iar apoi ar trebui utilizată numai ca o reducere a deformării solului în timpul înghețului în combinație cu alte măsuri.

Măsurile de construcție și structurale împotriva forțelor de flambaj ale fundațiilor au ca scop adaptarea structurilor fundațiilor și parțial deasupra structurii fundației la forțele de îngheț a solurilor și la deformațiile acestora în timpul înghețului și dezghețului (de exemplu, alegerea tipul structurilor de fundație, adâncimea de așezare a acestora în pământ, rigiditatea structurilor suprafundației, sarcinile pe fundații, ancorarea fundațiilor în soluri sub adâncimea de îngheț și multe alte dispozitive structurale).

Măsurile de proiectare recomandate în Ghid sunt date numai în formulările cele mai generale fără specificații corespunzătoare, cum ar fi, de exemplu, grosimea stratului de nisip și pietriș sau perna de piatră zdrobită sub fundații la înlocuirea solului plin cu pământ care nu se ridică. , grosimea stratului de acoperiri termoizolante în timpul construcției și pe perioada de funcționare etc.; recomandări sunt date mai detaliat cu privire la dimensiunea de umplere a sinusurilor cu pământ nestâncos și la dimensiunea pernelor termoizolante, în funcție de adâncimea înghețului solului și de experiența locală în construcție.

Calculele fundațiilor pentru stabilitatea sub acțiunea forțelor de îngheț, precum și calculele pentru măsurile structurale nu sunt obligatorii pentru toate structurile utilizate în ingineria fundațiilor, prin urmare aceste măsuri nu pot fi considerate universale în combaterea efectelor dăunătoare ale înghețului solurilor în toate. cazuri.

Măsurile termice și chimice sunt fundamentale atât pentru eliminarea completă a deformațiilor de la îngheț, cât și pentru reducerea forțelor de îngheț și amploarea deformării fundațiilor atunci când solurile îngheață. Acestea includ utilizarea de acoperiri termoizolante recomandate pe suprafața solului din jurul fundațiilor, purtători de căldură pentru încălzirea solurilor și reactivi chimici care scad temperatura de îngheț a solului cu fundația și reduc forțele de aderență tangenţială a solului înghețat la planurile de fundație. .

Când este încălzit, solul nu va avea o temperatură negativă, ceea ce exclude înghețul și înghețul.

Atunci când solul este tratat cu reactivi chimici, deși solul are atunci o temperatură negativă, nu îngheață, prin urmare sunt excluse și înghețul și înghețul.

La prescrierea măsurilor anti-încărcare, este necesar să se țină cont de semnificația clădirilor și structurilor, de caracteristicile proceselor tehnologice de producție și de condițiile regimului de funcționare, de condițiile solului și hidrogeologice, precum și de caracteristicile climatice ale zonei. . Atunci când se proiectează fundații pe soluri zgomotoase, ar trebui să se acorde prioritate unor astfel de măsuri care sunt cele mai economice și mai eficiente în anumite condiții.

Măsurile prevăzute în acest Ghid pentru combaterea deformărilor clădirilor și structurilor sub influența forțelor de îngheț vor ajuta constructorii să îmbunătățească calitatea obiectelor în construcție, să asigure stabilitatea și adecvarea operațională pe termen lung a clădirilor și structurilor, să elimine cazurile de prelungire. perioadele de construcție, se asigură că clădirile și structurile sunt puse în funcțiune comercială în termeni planificați, reduc costurile neproductive unice și anuale recurente pentru repararea și restaurarea clădirilor și structurilor deteriorate de îngheț.

Manualul a fost compilat de Dr. tech. Științe M. F. Kiselev.

Vă rugăm să trimiteți toate comentariile cu privire la textul Ghidurilor și sugestiile de îmbunătățire către Institutul de Cercetare a Fundațiilor și Structurile Subterane al URSS Gosstroy la adresa: 109389, Moscova, str. 2nd Institutskaya, 6.

1. DISPOZIȚII GENERALE

1.1. Acest Ghid este destinat proiectării și construcției de fundații pentru clădiri, instalații industriale și diverse speciale și. echipamente tehnologice pe soluri agitate.

1.2. Ghidul a fost elaborat în conformitate cu prevederile principale ale capitolelor SNiP privind proiectarea fundațiilor și fundațiilor clădirilor și structurilor și fundațiilor și fundațiilor clădirilor și structurilor pe soluri de permafrost.

1.3. Solurile înclinate (supuse la îngheț) sunt acele soluri care, atunci când sunt înghețate, au proprietatea de a-și crește volumul la trecerea la starea înghețată. O modificare a volumului solului se constată în condiții naturale în ridicare în timpul înghețului și subsidență în timpul dezghețului suprafeței de zi a solului. Ca urmare a acestor modificări volumetrice, apar deformații și provoacă deteriorarea fundațiilor, fundațiilor și suprastructurii clădirilor și structurilor.

1.4. În funcție de compoziția granulometrică a solului, de conținutul său natural de umiditate, de adâncimea înghețului și de nivelul staționar al apei subterane, solurile care sunt predispuse la deformare în timpul înghețului sunt împărțite în funcție de gradul de îngheț în: puternic, mediu, slab plin și practic neheaving.

1.5. Subdiviziunea solurilor în funcție de gradul de îngheț, în funcție de nivelul apei subterane care variază în timp și de indicele de consistențăeu L luate conform tabelului. 1 aplicație. 6 capitole din SNiP privind proiectarea fundațiilor și fundațiilor clădirilor și structurilor. Conținutul natural de umiditate al solurilor pentru perioada de funcționare în timpul proiectării trebuie ajustat conform paragrafelor. 3.17-3.20 din capitolul de mai sus al SNiP.

1.6. Baza pentru stabilirea gradului de ridicare a solurilor ar trebui să fie materialele de cercetare hidrogeologică și de sol (compoziția solului, conținutul său natural de umiditate și nivelul apei subterane în picioare, care pot caracteriza șantierul la o adâncime de cel puțin două ori adâncimea normativă). de înghețare a solului, numărând de la marca de planificare).

În practica de proiectare a fundațiilor și fundațiilor, există adesea mari dificultăți în evaluarea solurilor în funcție de gradul de înghețare a acestora pe baza materialelor disponibile de inginerie și studii geologice, deoarece, de obicei, stratul de îngheț sezonier nu este considerat baza fundațiilor. iar caracteristicile necesare ale solului nu sunt determinate pentru acesta. Dacă primii 1,5-2 m din materialele inginerești-geologice sunt caracterizați doar ca „strat vegetativ” sau ca „sol cenușiu”, atunci în absența unui nivel al apei subterane aproape de stratul de îngheț, nu este posibil să se stabilească gradul de ridicarea solului. În absența caracteristicilor stratului de îngheț al solului, este necesar să se efectueze sondaje suplimentare separat pe șantier, de preferință pentru fiecare clădire în picioare.

1.7. Proiectarea fundațiilor și fundațiilor clădirilor și structurilor pe soluri aglomerate trebuie efectuată ținând cont de:

tabelul 1

Denumirea solului în funcție de gradul de îngheț

Limitele de pozițiez, m, nivelul apei subterane este sub adâncimea de îngheț estimată la fundație

Consistența solului argilos

eu L

nisip fin

nisip prăfuit

lut nisipos

lut

lut

Puternic spumos

z≤0,5

z≤1

z≤1,5

eu L>0,5

Ușurare medie

z≤0,5

0,5< z≤1

1< z≤1,5

1,5< z ≤2

0,25< eu L≤0,5

Ușor agitat

z≤0,5

0,5< z≤1

1< z≤1,5

1,5< z≤2,5

2< z≤3

0< eu L≤0,25

Practic neporos

z>0,5

z>1

z>1,5

z>2,5

z>3

eu L≤0

Note : 1. Consistenţa solurilor argiloaseeu L trebuie luate în funcție de umiditatea lor naturală, corespunzătoare perioadei de începere a înghețului (înainte de migrarea umidității ca urmare a temperaturilor negative). Dacă în adâncimea de îngheț calculată există soluri argiloase de consistență diferită, gradul de îngheț al acestor soluri în ansamblu este luat în funcție de valoarea medie ponderată a consistenței lor.

2. Solurile clastice grosiere cu umplutură de argilă, care conțin în compoziția lor mai mult de 30% din greutate particule cu dimensiunea mai mică de 0,1 mm, când nivelul apei subterane este sub adâncimea de îngheț estimată de la 1 la 2 m, aparțin mijlocii. solurile zdruncinate și mai puțin de un metru - până la zgomot puternic.

3. Dimensiunea z- diferența dintre adâncimea nivelului apei subterane și adâncimea estimată a înghețului solului, determinată de formula:z=H 0 – H, Unde H 0 - distanța de la marcajul de planificare până la apariția nivelului apei subterane; H- adâncimea de îngheț estimată, m, conform capitolului SNiP II-15-74.

a) gradul de îngheț al solurilor;

b) terenul, timpul și cantitatea precipitațiilor, regimul hidrogeologic, condițiile de umiditate a solului și adâncimea înghețului sezonier;

c) expunerea șantierului în raport cu iluminarea de către soare;

d) scopul, termenii de construcție și serviciu, semnificația clădirilor și structurilor, condițiile tehnologice și de exploatare;

e) fezabilitatea tehnică și economică a structurilor de fundație alocate, intensitatea muncii și durata lucrărilor la ciclul zero și economisirea materialelor de construcție;

f) posibilitatea modificării regimului hidrogeologic al solurilor, a condițiilor de umezire a acestora în perioada de construcție și pe toată durata de viață a clădirii sau structurii;

g) rezultatele disponibile ale studiilor speciale pentru determinarea forțelor și deformațiilor de îngheț a solurilor (dacă există).

1.8. Volumul și tipurile de studii speciale ale proprietăților solului și de inginerie generală-studii geologice și hidrogeologice sunt prevăzute de programul de cercetare generală sau de clădiri suplimentare la programul general convenit cu clientul, în funcție de condițiile geologice, stadiul de proiectare și specificul clădirilor și structurilor proiectate.

2. DISPOZIȚII DE BAZĂ PENTRU PROIECTARE

2.1. La alegerea solurilor ca fundații naturale în aria alocată pentru dezvoltare, trebuie să se acorde preferință solurilor neloioase sau practic nestâncoase (stâncoase, semi-stâncoase, pietrișoare, pietricele, pietriș, nisipuri murdare, pietrișoase, nisipuri mari și medii). mărime, precum și nisipuri fine și prăfuite, lut nisipos, lut și argile de consistență tare la nivelul pânzei subterane aflate sub marcajul de planificare cu 4-5 m).

2.2. Sub clădirile din piatră și structurile de pe soluri puternice și mijlocii, este mai oportun să se proiecteze fundații coloane sau piloți ancorate în sol pe baza forțelor de flambaj și rupere în secțiunea cea mai periculoasă, sau să se asigure înlocuirea solurilor înclinate cu non- ridicarea solurilor pentru o parte sau pe toată adâncimea înghețului sezonier al solului. De asemenea, este posibil să se utilizeze așternuturi (perne) din pietriș, nisip, roci arse din haldele de deșeuri și alte materiale de scurgere sub întreaga clădire sau structură într-un strat până la adâncimea estimată a înghețului solului, fără a îndepărta solurile agitate sau numai sub fundații cu un calculul corect al studiului de fezabilitate.

2.3. Toate măsurile principale care vizează prevenirea deformărilor elementelor structurale ale clădirilor și structurilor în timpul înghețului și ridicării solurilor ar trebui să fie prevăzute la proiectarea fundațiilor și fundațiilor, inclusiv toate costurile în costul estimat al lucrărilor cu ciclu zero.

În cazurile în care proiectul nu prevede măsuri împotriva înghețului, iar condițiile hidrogeologice ale solurilor șantierului în timpul perioadei de lucru pe ciclul zero s-au dovedit a fi neconforme cu rezultatele sondajului sau s-au înrăutățit din cauza condiții meteorologice nefavorabile, reprezentanții supravegherii arhitecturii ar trebui să întocmească un act corespunzător și să ridice o întrebare în fața organizației de proiectare cu privire la numirea, pe lângă proiect, a măsurilor împotriva înghețului a solului (cum ar fi drenarea solurilor la bază, compactarea cu zdrobire de piatră zdrobită etc.).

2.4. Calculul motivelor pentru acțiunea forțelor de îngheț trebuie efectuat în funcție de stabilitate, deoarece deformațiile de îngheț sunt variabile în funcție de semn și se repetă anual. Pe solurile în creștere, proiectul ar trebui să prevadă umplerea sinusurilor gropilor înainte de începerea înghețului solului, pentru a evita flambarea înghețată a fundațiilor.

2.5. Rezistența, stabilitatea și adecvarea operațională pe termen lung a clădirilor și structurilor pe soluri zgomotoase sunt obținute prin aplicarea măsurilor de inginerie și reabilitare, construcție și construcție și termochimice în practica de proiectare și construcție.

2.6. Alegerea măsurilor anti-heaving ar trebui să se bazeze pe date fiabile și foarte detaliate despre prezența apei subterane, debitul acesteia, direcția și viteza de mișcare a acesteia în sol, topografia acoperișului stratului rezistent la apă, posibilitatea modificarea proiectelor de fundație, a metodelor de construcție, a condițiilor de funcționare și a caracteristicilor proceselor tehnologice de producție.

3. MĂSURI INGINERIE ȘI MELIORATIVE PENTRU REDUCEREA DEFORMĂRII SUB ACȚIUNEA FORȚELOR DE INGURARE A SOLURILOR GERATE

3.1. Principalul motiv pentru ridicarea solurilor de îngheț este prezența apei în ele, care se poate transforma în gheață la îngheț, prin urmare, măsurile care vizează drenarea solurilor sunt fundamentale, ca fiind cele mai eficiente. Toate măsurile de inginerie și reabilitare se reduc la drenarea solurilor sau la prevenirea saturației cu apă a acestora în zona de îngheț sezonier și sub această zonă cu 2-3 m. Este important ca solul de bază să fie cât mai deshidratat posibil înainte de îngheț, ceea ce nu este întotdeauna posibil să elibereze rapid apa pe care o conțin.

3.2. Alegerea și scopul măsurilor de reabilitare ar trebui să depindă de condițiile sursei de umiditate (precipitații atmosferice, apă cocoțată sau apă subterană), de teren și de straturile geologice cu capacitatea lor de filtrare.

3.3. La întocmirea proiectelor de construcție și la implementarea lor în natură pe amplasamentele compuse din soluri zgomotoase, trebuie evitate pe cât posibil schimbările în direcția scurgerilor naturale și ar trebui să se țină seama de prezența acoperirii vegetale și de cerințele pentru conservarea acestuia.

3.4. Atunci când se proiectează fundații pe o fundație naturală cu soluri zgomotoase, este necesar să se asigure drenarea fiabilă a apelor subterane, atmosferice și industriale de pe amplasament prin realizarea unei planificări verticale în timp util a zonei construite, instalarea unei rețele de canalizare pluvială, canale de drenaj și tăvi, drenaj și alte structuri de irigare și drenaj imediat după finalizarea lucrărilor la ciclu zero, fără a aștepta finalizarea completă a lucrărilor de construcție.

3.5. Măsurile generale de scurgere a amplasamentului includ măsuri de scurgere a gropilor. Înainte de excavarea săpăturii, este mai întâi necesar să o protejați de curgerea apei atmosferice din zona înconjurătoare, de pătrunderea apei din rezervoare, șanțuri învecinate etc. prin intermediul bermelor sau şanţurilor.

3.6. Nu lăsați apa să stea în gropi. Cu un aflux mic de apă subterană, aceasta ar trebui eliminată sistematic prin instalarea de puțuri la 1 m adâncime sub fundul gropii.

Pentru a scădea nivelul apei subterane, se recomandă instalarea de scurgeri verticale dintr-un amestec de nisip-pietriș de-a lungul perimetrului gropii.

3.7. Umplerea sinusurilor din soluri argiloase trebuie efectuată cu compactare atentă strat cu strat cu piloni manuali și pneumatici sau electrici pentru a evita acumularea de apă în rambleu, care crește umiditatea solului nu numai a umpluturii, ci și de sol natural.

3.8. Solurile argiloase în vrac la planificarea zonei din interiorul clădirii trebuie compactate în straturi prin mecanisme la o masă volumetrică a scheletului solului de cel puțin 1,6 t / m 3 și o porozitate de cel mult 40% (pentru solul argilos fără straturi de drenaj) . Suprafața solului în vrac, precum și suprafața de pe tăiat, în locurile în care nu există depozitare a materialelor de construcție și trafic, este util să se acopere cu un strat de sol de 10-15 cm și gazon.

Panta pentru suprafete dure (zone oarbe, platforme, intrari etc.) trebuie sa fie de minim 3%, iar pentru suprafata gazonata - minim 5%.

3.9. Pentru a reduce umezirea neuniformă a solurilor care se ridică în jurul fundațiilor în timpul proiectării și construcției, se recomandă: lucrările de terasament să fie efectuate cu o cantitate minimă de perturbare a solurilor naturale la săparea gropilor de fundație pentru fundații și șanțuri ale utilităților subterane; asigurați-vă că amenajați zone oarbe impermeabile cu o lățime de cel puțin 1 m în jurul clădirii cu straturi hidroizolatoare din argilă la bază.

3.10. La șantierele compuse din soluri argiloase și cu o pantă a terenului de peste 2%, proiectarea trebuie să evite construirea de rezervoare de apă, iazuri și alte surse de umiditate, precum și amplasarea conductelor de canalizare și alimentare cu apă care intră în clădire. din partea de sus a clădirii sau structurii.

3.11. Șantierele de construcții situate pe pante trebuie să fie împrejmuite cu împrejmuirea apei de suprafață care curge în jos pe pante înainte de săparea gropilor, cu un șanț permanent de înaltă cu o pantă de cel puțin 5%.

3.12. Este imposibil să se permită în timpul construcției acumularea de apă din deteriorarea alimentării temporare cu apă. Dacă la suprafața solului se găsește apă stătătoare sau când solul este umezit din cauza deteriorării conductei, trebuie luate măsuri urgente pentru eliminarea cauzelor acumulării apei sau umidității solului în apropierea locației fundațiilor.

3.13. La umplerea șanțurilor de comunicație din partea de sus a unei clădiri sau structuri, este necesar să se aranjeze jumperi din lut mototolit sau lut cu compactare temeinică pentru a preveni intrarea apei (de-a lungul șanțurilor) în clădiri și structuri și umezirea solului în apropierea fundațiilor. .

3.14. Nu este permis dispozitivul de iazuri și rezervoare, care poate modifica condițiile hidrogeologice ale șantierului și poate crește saturația cu apă a solurilor agitate din intravilan. Este necesar să se țină cont de modificarea proiectată a nivelului apei în râuri, lacuri și iazuri în conformitate cu planul general prospectiv.

3.15. Este necesar să se evite amplasarea clădirilor și structurilor la mai puțin de 20 m de pompele existente pentru realimentarea locomotivelor diesel, spălarea vagoanelor, alimentarea populației și în alte scopuri și, de asemenea, să nu se proiecteze pompe pe soluri agitate mai aproape de 20 m de clădirile existente. si structuri. Locurile din jurul coloanelor trebuie planificate pentru a asigura scurgerea apei.

3.16. La proiectarea fundațiilor, atât fluctuațiile sezoniere, cât și pe termen lung ale nivelului apei subterane (și cocoțate) și posibilitatea formării unei noi creșteri sau scăderi a nivelului mediu (clauza 3.17 a capitolului privind proiectarea fundațiilor clădirilor și structurilor) ar trebui. să fie luate în considerare. O creștere a nivelului apei subterane crește gradul de ridicare a solurilor și, prin urmare, este necesar, la proiectare, să se prezică o schimbare a nivelului apei subterane în conformitate cu instrucțiunile paragrafelor. 3.17-3.20 capitole din SNiP pentru proiectarea fundațiilor clădirilor și structurilor.

3.17. O atenție deosebită trebuie acordată sezonului inundațiilor periodice ale teritoriului, deoarece efectul cel mai negativ asupra înghețului este inundarea teritoriului în toamnă, când saturația cu apă a solului crește înainte de îngheț. De asemenea, este necesar să se prevadă o creștere artificială a nivelului apei subterane și a umidității naturale a solului din cauza afluxului de apă industrială în timpul proceselor tehnologice asociate cu un consum mare de apă.

3.18. Proiectarea măsurilor de inginerie și reabilitare ar trebui să se bazeze pe date fiabile și detaliate despre prezența apelor subterane, debitul acestora, direcția și viteza de mișcare a acestora în sol, relieful acoperișului stratului impermeabil. Fără aceste date, instalațiile de drenaj și de drenaj construite pot fi inutile. Dacă nu este posibil să scăpați de apele subterane și să uscați solurile stratului de îngheț, atunci ar trebui să recurgeți la proiectarea măsurilor structurale sau termochimice.

4. MĂSURI CONSTRUCTIVE ȘI STRUCTURALE ÎMPOTRIVA DEFORMĂRII CONSTRUCȚILOR ȘI STRUCTURILOR ÎN TIMPUL ÎNGHEZĂRII ȘI A ÎNCĂRTĂRII SOLURILOR

4.1. Măsurile de construcție și structurale împotriva deformării clădirilor și structurilor de la înghețul solurilor sunt avute în vedere în două direcții: echilibrarea completă a forțelor normale și tangenţiale de ridicare la îngheț și reducerea forțelor și deformațiilor de îngheț și adaptarea structurilor clădirilor și structurilor la deformațiile de solurile de fundație în timpul înghețului și dezghețului lor.

Odată cu echilibrarea completă a forțelor normale și tangenţiale de îngheţ a solurilor, măsurile împotriva deformării se reduc la soluții constructive și la calculul sarcinilor pe fundații. Numai pentru perioada de construcție, când fundațiile iernează descărcate sau nu au încă sarcina de proiectare completă, este necesar să se prevadă măsuri termochimice temporare pentru a proteja solurile de umiditate și îngheț. Pentru clădirile mici, cu fundații puțin încărcate, este recomandabil să se aplice astfel de măsuri constructive care au ca scop reducerea forțelor de îngheț și deformări ale elementelor structurale ale clădirilor și adaptarea clădirilor și structurilor la deformațiile din timpul înghețului și dezghețului solurilor.

4.2. Fundațiile clădirilor și structurilor ridicate pe soluri aglomerate pot fi proiectate din orice materiale de construcție care asigură funcționarea acestora și îndeplinesc cerințele de rezistență și conservare pe termen lung. În acest caz, este necesar să se țină seama de posibilele tensiuni verticale alternative de la înghețul solurilor (ridicarea solurilor în timpul înghețului și așezarea lor în timpul dezghețului).

4.3. La amplasarea clădirilor și structurilor pe un șantier, este necesar, dacă este posibil, să se țină seama de gradul de înălțare a solurilor, astfel încât soluri cu grade diferite de înălțare să nu se afle sub fundațiile unei clădiri. Dacă este necesară construirea unei clădiri pe soluri cu diferite grade de înălțare, trebuie luate măsuri constructive împotriva acțiunii forțelor de îngheț, de exemplu, cu fundații prefabricate din beton armat, aranjați o centură monolitică de beton armat de-a lungul pernelor de fundație, etc.

4.4. La proiectarea clădirilor și structurilor cu fundații în bandă pe soluri puternic aglomerate la nivelul vârfului fundațiilor, este necesar să se prevadă clădiri din piatră cu 1-2 etaje de-a lungul perimetrului pereților principali exteriori și interni, curele structurale din beton armat. cu o lățime de cel puțin 0,8 grosimea peretelui, o înălțime de 0,15 m și deasupra deschiderilor ultimului etaj - curele armate.

Notă. Centurile din beton armat trebuie să aibă gradul de beton de cel puțin M-150, armătură cu secțiune transversală minimă, trei tije cu diametrul de 10 mm cu îmbinare armată pe lungime.

4.5. Atunci când se proiectează fundații cu grătar pe soluri puternice și medii, este necesar să se țină cont de efectul forțelor normale de îngheț a solului pe baza grilajului. Grinzile de rulare prefabricate din beton armat trebuie să fie interconectate monolit și așezate cu un spațiu de cel puțin 15 cm între grinda de rulare și sol.

4.6. Adâncimea fundațiilor în practica construcțiilor ar trebui să fie considerată una dintre măsurile fundamentale pentru combaterea deformărilor cauzate de așezarea neuniformă a fundațiilor și de la flambajul înghețului în timpul înghețului solurilor, deoarece prin adâncirea fundațiilor în pământ, scopul este de a asigura stabilitatea și durata îndelungate. -adecvarea operațională pe termen a clădirilor și structurilor.

La proiectare, adâncimea fundațiilor este atribuită în funcție de factorii prevăzuți în clauza 3.27 din capitolul SNiP.

Atunci când se proiectează fundații pentru clădiri și structuri, scopul adâncirii fundațiilor în pământ este o problemă destul de complexă și importantă în ingineria fundațiilor, prin urmare, atunci când o rezolvăm, trebuie să pornim de la o analiză cuprinzătoare a influenței complexe a diferiților factori asupra stabilității. a fundaţiilor şi asupra stării solurilor de la baza acestora.

Adâncimea de așezare a fundației înseamnă distanța măsurată pe verticală, numărând de la suprafața de zi a solului, ținând cont de umplerea sau tăierea, până la baza fundației și în prezența unei pregătiri speciale din nisip, piatră zdrobită sau beton slab - până la baza stratului de preparare. Talpa fundației este planul inferior al structurii fundației, care se sprijină pe sol și transferă presiunea către sol din greutatea clădirii și structurii.

4.7. Atunci când se determină adâncimea fundațiilor, trebuie luate în considerare scopul și caracteristicile de proiectare ale clădirilor și structurilor. Pentru clădirile unice (de exemplu, clădirile înalte și turnul de televiziune Ostankino din Moscova), criteriile pentru adâncirea fundațiilor sunt proprietățile solului. Se știe că la adâncimi mai mari solurile sunt mai dense și pot suporta sarcini mult mai mari.

Fundațiile standard prefabricate ale clădirilor civile de construcție în masă (de exemplu, clădiri rezidențiale cu mai multe etaje) sunt adâncite în funcție de condițiile de stabilitate. Nu este posibil să se ofere o soluție standard pentru adâncimea fundațiilor pentru toate tipurile de soluri la bază, acestea sunt posibile numai pentru condiții similare de sol.

Clădirile de înălțime joasă, cu fundații ușor încărcate, precum clădirile civile și industriale și structurile din mediul rural, sunt proiectate ținând cont de deformațiile limitative pe solurile neîncărcate și de stabilitatea pe cele de ridicare.

Adâncimea de așezare a fundațiilor pentru clădiri și structuri temporare este luată din motive tehnice și economice folosind fundații ușoare de mică adâncime.

Adâncimea de așezare a fundațiilor clădirilor industriale mari este luată în funcție de procesele tehnologice, de fundații pentru echipamente și mașini speciale, precum și de condițiile de întreținere operațională a clădirii.

Adâncimea fundațiilor depinde de combinația sarcinilor permanente și temporare pe fundație, precum și de efectele dinamice asupra solurilor de la baza fundațiilor, în special de aceste condiții trebuie luate în considerare la adâncirea fundațiilor sub pereții gardului exterior. în clădirile industriale cu sarcini dinamice mari.

4.8. Fundațiile pentru utilaje și mașini grele, precum și pentru catarge, stâlpi și alte structuri speciale sunt instalate la o adâncime în conformitate cu cerințele de asigurare a stabilității și fezabilității economice. De regulă, densitatea compoziției solului crește odată cu adâncimea și, prin urmare, pentru a crește presiunea asupra fundației și pentru a reduce cantitatea de tasare a fundațiilor în timpul compactării solului, se ia o adâncime mai mare a fundațiilor în comparație cu adâncimea de fundație. fundaţii în condiţiile îngheţului şi ridicării solurilor.

Fundațiile care lucrează la sarcini orizontale sau rupere sunt așezate la o adâncime în funcție de mărimea acestor sarcini. Pentru clădirile cu subsoluri încălzite, adâncimea fundațiilor se ia în funcție de condițiile de stabilitate a fundației, indiferent de adâncimea înghețului solului.

4.9. Sunt cazuri când relieful natural al amplasamentului se modifică în zona construită prin devierea canalelor pâraielor și râurilor în afara șantierului, iar vechiul canal este acoperit cu pământ sau șantierul este nivelat prin tăierea solului într-o zonă. iar rambleul în altul.

În ciuda compactării solurilor în vrac, așezarea fundațiilor pe acestea va fi mai mare în comparație cu așezarea solului natural și, prin urmare, adâncimea fundațiilor nu poate fi luată la fel pentru solurile în vrac și solurile cu compoziție naturală:

La atribuirea adâncimii fundațiilor, este necesar să se țină seama de condițiile hidrogeologice ca factor decisiv în multe cazuri de proiectare a fundației. Adâncimea fundației depinde de starea fizică a depozitelor geologice actuale, de omogenitatea și densitatea solului, de nivelul apei subterane și de consistența solurilor argiloase. Solurile afânate, saturate cu apă și care conțin o cantitate mare de reziduuri organice în compoziția lor, nu pot fi întotdeauna folosite ca baze naturale.

Pe solurile slabe și foarte compresibile, este necesar să se aplice măsuri pentru îmbunătățirea proprietăților solului sau proiectarea fundațiilor piloților.

Adâncimea fundațiilor în condiții hidrogeologice complexe ar trebui decisă în mai multe moduri, iar decizia cea mai rațională se ia din compararea lor pe baza calculelor tehnice și economice.

Un factor extrem de nefavorabil în ingineria fundației este prezența apelor subterane și amplasarea nivelului lor aproape de suprafața luminii naturale. Acest factor determină nu numai adâncimea fundațiilor, ci și proiectarea acestora și metoda de efectuare a lucrărilor la construcția fundațiilor.

4.10. Fluctuațiile periodice ale nivelului apei subterane în zona tensionată a bazei fundațiilor afectează foarte mult capacitatea portantă a solurilor și provoacă deformații ale bazelor și fundațiilor. În plus, amplasarea apropiată a nivelului apei subterane de stratul de sol înghețat determină amploarea umflării solului prin îngheț datorită absorbției umidității din solurile subiacente saturate cu apă.

Un tip special de apă subterană este așa-numita apă cocoțată cu o distribuție limitată în plan și un nivel nesustenabil al apei subterane conținute în sol sub formă de focare separate. Destul de des, apa cocoțată se găsește în grosimea solului înghețat sezonier și provoacă o îngheț mare neuniformă a solului și flambarea fundațiilor. Chiar și în cadrul aceluiași șantier, există mai multe buzunare de apă cocoțată cu diferite niveluri de apă subterană staționată, uneori chiar și presiune.

La atribuirea adâncimii de așezare a fundațiilor, este necesar să se țină cont de adâncimea de îngheț și de gradul de ridicare a solurilor, deoarece, din cauza stării de stabilitate, este imposibil să se permită înghețarea solurilor înțepenite sub baza fundațiilor.

4.11. Adâncimea de așezare a fundațiilor clădirilor civile din piatră și a structurilor industriale pe soluri aglomerate este luată nu mai puțin decât adâncimea estimată a înghețului solului conform tabelului. 15 capitole din SNiP privind proiectarea fundațiilor clădirilor și structurilor.

Adâncimea estimată a înghețului solului este determinată de formulă

Σ| T m | - suma valorilor absolute ale temperaturilor medii negative lunare pentru iarnă într-o zonă dată, luate conform tabelului. 1 capitol al SNiP privind climatologia și geofizica construcțiilor, iar în lipsa datelor pentru un anumit punct sau zonă de construcție din acesta, pe baza rezultatelor observațiilor unei stații hidrometeorologice situate în condiții similare cu șantierul;

H 0 - adâncimea înghețului solului la Σ|T m |=1, în funcție de tipul de sol și luate egale, cm, pentru: lut și argile - 23; lut nisipos, nisipuri fine și prăfuite - 28, nisipuri pietrișoase, de dimensiuni mari și medii - 30;

m t - coeficient care ține cont de influența regimului termic al clădirii (structurii) asupra adâncimii înghețului solului la fundațiile pereților și stâlpilor, luat conform Tabelului. 14 capitole din SNiP privind proiectarea fundațiilor clădirilor și structurilor.

Există trei adâncimi de înghețare a solului care diferă una de cealaltă: reală, normativă și calculată.

În practica ingineriei fundațiilor, sub adâncimea reală a înghețului solului, se obișnuiește să se ia în considerare un strat de sol tare înghețat vertical de la suprafață până la talpa stratului de sol tare înghețat. Serviciul hidrometeorologic ia adâncimea de pătrundere a temperaturii de zero grade în sol drept adâncimea reală a înghețului solului, deoarece în scopuri agricole este necesară cunoașterea adâncimii de îngheț a solului la temperatura zero și în scopurile ingineriei fundațiilor. se cere să se cunoască la ce adâncime se află solul în stare solidă înghețată. Deoarece adâncimea reală a înghețului solului depinde de factorii climatici (chiar și în același punct în ani diferiți, adâncimea înghețului solului fluctuează), atunci valoarea medie este considerată adâncimea normativă a înghețului solului conform clauzei 3.30 din capitolul SNiP privind proiectarea fundațiilor clădirilor și structurilor.

Este necesar să se subdivizeze înghețarea solului de sub baza fundației într-o singură dată în timpul efectuării lucrărilor pe ciclul zero iarna și într-una anuală pe toată durata de viață a clădirii, când apar deformații alternative în timpul sezonului. inghetarea si dezghetarea solurilor in perioada de functionare. Când se atribuie adâncimea fundațiilor sub condiția excluderii posibilității de înghețare a solului zdruncinat sub baza fundației, ne referim la înghețarea anuală în timpul funcționării clădirilor și structurilor, deoarece adâncimea fundației nu este determinată de starea solului. îngheț în perioada de construcție.

După cum s-a menționat mai sus, măsura pentru adâncimea fundațiilor pentru a preveni înghețarea solului de sub baza fundației se referă doar la perioada de funcționare, iar pentru perioada de construcție sunt prevăzute măsuri de protecție pentru a proteja solul de îngheț, deoarece în timpul perioada de construcție baza fundațiilor se poate afla în zona de îngheț din cauza lucrărilor incomplete de construcție cu ciclu zero.

În acele cazuri în care umiditatea naturală a solului nu crește în timpul construcției și exploatării clădirilor pe soluri slab înălțate (consistență semisolidă și refractară), adâncimea fundațiilor, în funcție de starea posibilității de flambaj, trebuie luată la adâncimea standard de congelare:

până la 1 m - nu mai puțin de 0,5 m de marcajul de planificare

până la 1,5 m - nu mai puțin de 0,75 m de marcajul de planificare

de la 1,5 la 2,5 m - cel puțin 1,0 m de marcajul de planificare

de la 2,5 la 3,5 m - cel puțin 1,5 m de marcajul de planificare

Pentru soluri practic nestâncoase (consistență solidă), adâncimea calculată poate fi luată egală cu adâncimea standard de îngheț cu un coeficient de 0,5.

4.12. Pe baza verificării experimentale a fundațiilor neîngropate și îngropate de mică adâncime pe șantierele de construcții din ultimii ani, în practica construcțiilor energetice și agricole, fundațiile din beton armat sunt utilizate sub formă de plăci, paturi și blocuri așezate fără vizuini la zvârlire. soluri sub cladiri temporare si structuri ale bazelor cladirilor pentru centrale termice si pentru echipamente de distributie deschise.dispozitive substatii electrice. Acest lucru exclude complet forțele tangențiale ale flambajului la îngheț și acumularea de deformații ireversibile reziduale ale flambajului la îngheț. Această metodă reduce semnificativ costul construcției și, în același timp, asigură adecvarea operațională a clădirilor și a echipamentelor speciale.

4.13. Adâncimea fundațiilor pentru pereții portanți interiori și stâlpii clădirilor industriale neîncălzite pe soluri cu înălțare puternică și medie este luată nu mai puțin decât adâncimea estimată a înghețului solului.

Adâncimea de așezare a fundațiilor pentru pereții și coloanele clădirilor încălzite cu subsoluri neîncălzite sau subterane pe soluri puternice și mijlocii se ia egală cu adâncimea standard de îngheț cu un coeficient de 0,5, numărând de la suprafața podelei subsolului.

La tăierea solului din exteriorul pereților clădirii, adâncimea normativă de înghețare a solului se calculează din suprafața solului după tăiere, adică. de la marca de planificare. Când adăugați pământ în jurul pereților din exterior, este imposibil să permiteți ridicarea clădirii până când solul din jurul fundațiilor este umplut până la nivelul de proiectare.

La tăierea și aruncarea solului, trebuie acordată o atenție deosebită drenării solului în afara clădirii, deoarece solurile saturate cu apă pot provoca deteriorarea clădirii în timpul înghețului din cauza presiunii laterale asupra pereților subsolului.

4.14. De regulă, nu este permisă înghețarea solului sub baza fundației clădirilor și structurilor din piatră și a fundației pentru echipamente și mașini tehnologice speciale pe soluri puternice și medii atât în ​​timpul construcției, cât și în timpul funcționării.

Pe soluri practic nestâncoase, înghețarea solurilor de sub talpa fundațiilor poate fi permisă numai dacă solurile de compoziție naturală sunt dense și până în momentul înghețului sau în timpul înghețului, umiditatea lor naturală nu depășește umiditatea la limita de rulare. .

4.15. De regulă, este interzis să se pună baze pe solul înghețat la bază fără a efectua studii speciale ale stării fizice a solului înghețat și o concluzie a unei organizații de cercetare.

Cazurile în practica ingineriei fundațiilor nu sunt neobișnuite atunci când este necesar să se pună fundații pe soluri înghețate. În condiții favorabile de sol, este posibil să se permită așezarea fundațiilor pe soluri înghețate fără a le încălzi mai întâi, dar este necesar să existe caracteristici fizice sigure ale solurilor în stare înghețată și date despre conținutul lor natural de umiditate pentru a se asigura că că solurile sunt într-adevăr foarte dense și cu umiditate scăzută, cu o consistență solidă și, în funcție de gradul de îngheț, sunt clasificate ca practic neheaving. Un indicator al densității solului argilos înghețat este masa volumetrică a scheletului solului înghețat de peste 1,6 g/cm 3 .

4.16. Pentru a reduce forțele de ridicare și pentru a preveni deformările fundațiilor din cauza înghețului solurilor care se ridică cu suprafața laterală a fundațiilor, trebuie făcute următoarele:

a) să ia cele mai simple forme de fundații cu o secțiune transversală mică;

b) dați preferință fundațiilor coloane și piloți cu grinzi de fundație;

c) reduce zona de îngheț a solului cu suprafața fundațiilor;

d) ancorați fundațiile în stratul de sol sub înghețul sezonier;

e) reducerea adâncimii îngheţului solului în apropierea fundaţiilor prin măsuri de izolare termică;

f) reducerea valorilor forțelor tangențiale de îngheț prin aplicarea lubrifierii planurilor de fundație cu o peliculă polimerică și alți lubrifianți;

g) ia decizii privind creșterea sarcinilor pe fundație pentru echilibrarea forțelor tangenţiale de flambaj;

h) se aplică înlocuirea totală sau parțială a solului plin de sol cu ​​sol care nu se ridică.

4.17. Calculul poziției stabile a fundațiilor asupra impactului forțelor de îngheț a solurilor de fundație trebuie efectuat în cazurile în care solurile sunt în contact cu suprafața laterală a fundațiilor sau sunt situate sub tălpile acestora, se ridică. iar înghețarea lor este posibilă.

Note . 1. La proiectarea clădirilor capitale pe fundații adânci cu sarcini mari, calculele de stabilitate se pot face numai pentru perioada de construcție, dacă fundațiile iernează descărcate;

2. La proiectarea și construcția clădirilor mici cu structuri insensibile la precipitații neuniforme (de exemplu, cu pereți tăiați din lemn sau blocuri), precum și pentru structurile agricole, cum ar fi instalațiile de depozitare a legumelor și silozurilor din materiale lemnoase, calculele pentru acțiunea forțelor de îngheț nu poate fi luată și nu se aplică măsuri antiradiații.

4.18. Stabilitatea poziției fundațiilor sub acțiunea forțelor tangențiale de flambaj la îngheț asupra acestora se verifică prin calcul conform formulei

(3)

Unde N n - sarcina standard pe soclu la nivelul bazei fundatiei, kgf;

Q n - valoarea normativă a forţei care împiedică flambajul fundaţiei din cauza frecării suprafeţei sale laterale cu solul dezgheţat situat sub adâncimea de îngheţ estimată (determinată de);

n 1 - factor de suprasarcină, luat egal cu 0,9;

n- factor de suprasarcină, luat egal cu 1,1;

τ n - valoarea normativă a forţei de ridicare tangenţială specifică, luată egală cu 1; 0,8 și, respectiv, 0,6 pentru solurile puternic zburătoare, medii și slab;

F- aria suprafeței laterale a părții fundației situată în adâncimea de îngheț estimată, cm (la determinarea valoriiFse ia adâncimea de îngheț estimată, dar nu mai mult de 2 m).

4.19. Valoarea normativă a forței care ține fundația de la flambaj,Q n datorită frecării suprafeței sale laterale pe solul dezghețat, este determinată de formulă

(4)

Unde - valoarea normativă a rezistenţei specifice la forfecare a solului dezgheţat al bazei de-a lungul suprafeţei laterale a fundaţiei, determinată de rezultatele studiilor experimentale; în lipsa lor, valoarea se admite 0,3 kgf/cm 2 pentru solurile nisipoase și 0,2 kgf/cm 2 pentru solurile argiloase.

4.20. În cazul fundaţiilor de tip ancoră, forţaQ n , care împiedică deformarea fundației, ar trebui determinată de formulă

(5)

unde γ cu p - valoarea medie standard a greutății volumetrice a solului situat deasupra suprafeței părții de ancorare a fundației, kgf/cm 3;

F A - zona suprafeței superioare a părții de ancorare a fundației, percepând greutatea solului de deasupra, cm 2;

h A - adâncirea părții de ancorare a fundației de la suprafața sa superioară până la marcajul de nivel, vezi Fig.

4.21. Determinarea forțelor de îngheț a solurilor care acționează pe suprafața laterală a fundațiilor este de mare importanță pentru proiectarea fundațiilor și fundațiilor pentru clădiri mici și în general cu fundații ușor încărcate, în special în cazurile de utilizare a fundațiilor monolitice fără trepte.

Exemplu. Este necesară verificarea plăcii de fundație din beton de argilă expandată cu dimensiuni de 100 × 150 cm sub coloana unei clădiri cu cadru cu un etaj. Adâncimea de îngheț al solului sub talpa plăcii este de 60 cm, sarcina pe coloana care se sprijină pe placă este de 18 tone.Plapa se așează pe suprafața patului de nisip fără a fi îngropată în pământ. Pământul de la baza plăcii, în funcție de gradul de îngheț, se referă la înălțare medie.

Înlocuind valorile cantităților din formula (), obținem valoarea forțelor normale de îngheț a solurilor.N n = 18 t; n 1 =0,9; n=1,1; F f \u003d 100 × 150 \u003d 15000 cm 2; h 1 =50 cm; σ n \u003d 0,02 (prin ) ; 0,9×18≥1,1×150×50×100×0,02; 16.2<16,5 т.

Un test experimental a arătat că, sub o astfel de sarcină, fundația unei clădiri cu cadru, atunci când solul a fost înghețat cu 120 cm, s-au observat deplasări verticale ale plăcilor de fundație de la 3 la 10 mm, ceea ce este destul de acceptabil pentru clădirile cu un etaj. .

Limitele de aplicabilitate a măsurilor de prevenire a flambajului fundațiilor neîngropate și de mică adâncime sunt întocmite pe baza unei generalizări a experienței existente în construcția și exploatarea clădirilor și structurilor ridicate ca experimentale pe soluri înclinate.

MĂSURI LA DISPOZITIV FUNDĂRII NEARZĂ PE SOLURI GRELE

6.3. La construirea fundațiilor neîngropate, forțele tangențiale ale flambajului înghețului nu apar și, prin urmare, este exclusă posibilitatea apariției și acumulării de deformații inegale reziduale în timpul înghețului și dezghețului solurilor. Astfel, principalele măsuri de asigurare a stabilității și funcționalității clădirilor și structurilor se reduc la pregătirea solurilor de fundație pentru așezarea fundațiilor pe acestea pentru a reduce deformațiile cauzate de îngheț și pentru a adapta structurile de fundație și structurile de deasupra fundației la deformații alternative.

Forțele normale ale înghețului depășesc în majoritatea cazurilor greutatea structurii deasupra fundației, adică acestea nu sunt echilibrate de sarcina pe fundație, iar atunci principalul factor care afectează flambajul fundației va fi cantitatea de deformare sau înclinare a solului. Dacă amploarea înghețului nu este proporțională cu valorile forțelor normale de îngheț, atunci trebuie luate măsuri pentru a nu depăși forțele normale ale înghețului, ci pentru a reduce valorile deformării înghețului la valorile maxime admise.

În funcție de prezența solurilor sau materialelor nestâncoase în apropierea șantierului, nisipul grosier și mijlociu, pietrișul și pietrișul, piatra fină zdrobită, zgura de cazan, argila expandată și diverse deșeuri miniere pot fi folosite pentru amenajarea pernelor pentru plăcile de fundație.

Pe locurile cu soluri voluminoase sau aluvionare, proiectarea fundațiilor neîngropate sub formă de plăci și paturi trebuie efectuată în conformitate cu cerințele Sec. 10 capitole din SNiP despre proiectarea fundațiilor clădirilor și structurilor.

Atunci când se construiesc fundații neîngropate pentru clădiri prefabricate cu un etaj, trebuie urmate următoarele recomandări:

a) pe amplasamentul planificat, după spargerea axelor, se așează nisip, umplut sub pereții exteriori cu grosimea de 5-8 cm și lățimea de 60 cm. Pe solurile excesiv de înălțate, în special în elementele de relief joase, se recomandă așezarea unei fundații în bandă monolitică pe așternuturi de 40-60 cm grosime, dar în același timp, solul vrac al așternutului trebuie compactat cât mai mult posibil;

b) după finalizarea lucrărilor de fundație, este necesară finalizarea amenajării amplasamentului din jurul casei cu asigurarea fluxului de apă din clădire;

c) pe soluri cu înălțare medie, ușor înălțată și practic neîntărită, se pot dispune fundații în bandă din blocuri prefabricate de beton armat cu secțiunea transversală de 25 × 25 cm și lungimea de cel puțin 2 m;

d) conform proiectului standard, este imperativ așezarea unei zone oarbe în afara casei cu o lățime de 0,7 m, plantarea arbuștilor ornamentali, pregătirea solului din jurul casei și semănatul semințelor de ierburi care formează gazon. Dispunerea zonelor pentru gazon ar trebui făcută sub riglă.

MĂSURI LA DISPOZITIVUL FUNDĂRILOR MICI PE SOLURI GRELE

6.4. Fundațiile de mică adâncime pe o bază compactată local și-au găsit aplicație în construcția de clădiri și structuri în scopuri agricole pe soluri medii și ușor înălțate. Compactarea locală a solurilor se realizează prin introducerea blocurilor de fundație în pământ sau instalarea blocurilor prefabricate în cuiburi zdrobite cu un compactor de inventar într-un mod dinamic, ceea ce crește gradul de industrializare a lucrărilor de construcții, reduce costurile, costurile forței de muncă și costurile materialelor de construcție.

Baza de sol compactată local de sub fundație capătă proprietăți fizice și mecanice îmbunătățite și are o capacitate portantă semnificativ mai mare. Ca urmare a presiunii crescute asupra solului și a densității sale mai mari, deformațiile bazei în timpul înghețului și dezghețului solului sunt reduse brusc.

Studii experimentale pentru a determina deformarea înghețului sub presiune în condiții naturale, s-a constatat că atunci când o bază compactată local îngheață sub baza fundației cu 60-70 cm, valoarea ridicării de îngheț a fundației este: la o presiune. pe sol de 1 kgf / cm 2 - 5-6 mm ; 2 kgf / cm 2 - 4 mm; 3 kgf / cm 2 - 3 mm; 4 kgf / cm 2 - 2 mm și la o presiune de 6,5 kgf nu au fost observate mișcări verticale în apropierea fundației timp de două ierni.

Utilizarea compactării locale a solurilor de la bază pe soluri medii și ușor înălțate face posibilă utilizarea solului înghețat ca bază naturală cu o adâncime de așezare a fundației de 0,5-0,7 din adâncimea normativă de înghețare a solului. Deci, de exemplu, pentru zona de mijloc a teritoriului european al URSS, punerea fundațiilor poate fi luată la 1 m de marcajul de planificare cu condiția compactării locale a solului.

Pregătirea fundațiilor pentru fundații de mică adâncime trebuie efectuată în următoarea ordine:

a) tăierea stratului de gazon vegetativ și rambleul, sol care nu conține incluziuni de plante;

b) compactarea locală a solurilor la baza fundaţiilor columnare prin acţionarea unui compactor de inventar pentru a forma cuiburi pentru fundaţii prefabricate;

c) defalcarea axelor fundațiilor compactate trebuie efectuată după ce echipamentul pentru compactarea locală a solurilor sub fundații separate este livrat la șantier;

d) adâncimea de aşezare a fundaţiilor de mică adâncime se ia din următoarele condiţii:

pentru clădirile în care mișcările verticale de la înghețul solului nu sunt permise, în funcție de presiunea specifică asupra solului sub baza fundației în intervalul de la 4 la 6 kgf / cm 2;

pentru clădirile ușoare, în prezența mișcărilor verticale care nu interferează cu funcționarea normală (cladiri temporare, prefabricate, din lemn și alte clădiri), adâncimea înghețului solului sub baza fundației poate fi luată în funcție de deformațiile admise.

Înainte de instalarea fundațiilor de mică adâncime pe site-uri cu compoziție geologică complexă, este necesar să se clarifice așezările fundațiilor instalate pe o fundație compactată local prin teste statice. Numărul de teste la instalație este stabilit de către organizația de proiectare c. în funcţie de condiţiile hidrogeologice.

Tehnologia pentru dispozitivul de fundații de mică adâncime este stabilită în „Recomandările temporare pentru proiectarea și instalarea fundațiilor de mică adâncime pe solurile înălțate pentru clădirile agricole de mică înălțime” (NIIOSP, M., 1972).

7. MĂSURI DE TERMOIZOLARE PENTRU REDUCEREA ADÂNCIMIEI ÎNGHEȚII SOLULUI ȘI A FORȚELOR NORMALE DE LUMIREA ÎNGHEȚĂ A FUNDAȚILOR MICI

EXPERIENTA DE APLICARE A MASURILOR DE TERMOIZOLARE IN PRACTICA DE CONSTRUCTII

7.1. Măsurile de izolare termică utilizate în practica construcției fundațiilor se împart în temporare (numai pentru perioada construcției) și permanente (ținând cont de efectul acestora pe toată durata de viață a clădirilor și structurilor).

În timpul construcției în jurul fundațiilor clădirilor și structurilor, se recomandă utilizarea unor acoperiri termoizolante temporare din rumeguș, zgură, argilă expandată, vată de zgură, paie, zăpadă și alte materiale, în conformitate cu instrucțiunile de protecție a solurilor și a bazelor de sol de congelare.

Măsurile de izolare termică permanentă includ zone oarbe așezate pe un tampon termoizolant din zgură, argilă expandată, lână de zgură, cauciuc spumă, plăci de turbă presată, nisip uscat etc. alte materiale.

Zonele oarbe termoizolante din jurul clădirii în construcție sunt de obicei distruse în timpul lucrărilor de instalare ulterioare prin mișcarea mecanismelor și după finalizarea lucrărilor de construcție trebuie reconstruite, ceea ce nu se face întotdeauna și, prin urmare, se creează condiții pentru neuniformități. saturația cu apă a solului și adâncimea înghețului solului în apropierea fundațiilor.

Cel mai mare efect termoizolant este obținut în cazurile în care materialul pernei este în stare uscată, dar adesea materialul termoizolant așezat în jgheab este saturat cu apă toamna înainte de îngheț, iar acest lucru reduce efectul termoizolant.

În unele cazuri, în loc să se instaleze o zonă oarbă, se folosește înghețarea suprafeței solului în apropierea pereților exteriori și, după cum arată experiența, înghețarea solului sub acoperirea de vegetație este redusă la jumătate față de adâncimea de înghețare a solului sub acoperire. suprafața goală a solului.

RECOMANDĂRI PENTRU DISPOZITIVUL MĂSURILOR DE TERMOIZOLARE PENTRU REDUCEREA ADĂNCIILOR DE ÎNGHEȚARE A SOLULUI

7.2. Pentru a asigura siguranța zonei oarbe și a efectului lor termoizolant, se recomandă utilizarea betonului de argilă expandată cu o densitate în vrac uscată de 800 până la 1000 kgf/m 3 în locul zonei oarbe pe plăcuțe termoizolante, cu valoarea calculată a coeficientului de conductivitate termică, respectiv, în stare uscată de 0,2-0,17 și în apă saturată 0,3-0,25 kcal / m h ° C.

Așezarea zonei oarbe din beton de argilă expandată trebuie efectuată numai după compactarea și nivelarea atentă a solului în apropierea fundațiilor din apropierea pereților exteriori.

Este de dorit să se așeze pavajul din beton de argilă expandată pe suprafața solului cu calculul saturației sale mai mici de apă. Betonul de argilă expandată nu trebuie așezat într-un jgheab deschis în pământ până la grosimea zonei oarbe. Dacă, conform caracteristicilor de proiectare, acest lucru nu poate fi evitat, atunci este necesar să se prevadă pâlnii de drenaj pentru a scurge apa de sub zona oarbă din beton de argilă expandată.

Proiectarea zonei oarbe din beton de argilă expandată este luată în cea mai simplă formă sub formă de bandă, ale cărei dimensiuni sunt atribuite în funcție de adâncimea estimată a înghețului solului conform tabelului. 5.

Tabelul 5

Adâncimea înghețului solului, m

Zona oarbă, m

grosime

lăţime

Până la 1

0,15

2 sau mai multe

Conform verificării experimentale a efectului termoizolant al zonei oarbe pe placa de argilă expandată de 0,2 m grosime și 1,5 m lățime, adâncimea înghețului solului la gardul serelor de iarnă a scăzut de 3 ori, iar coeficientul de influență termică a sera încălzită cu zona oarbă pe tamponul de lut expandatm t a primit o medie de 0,269.

Dimensiunile propuse ale zonelor oarbe din beton din argilă expandată și ale structurilor fundațiilor din beton armat neîngropate și de mică adâncime pe argilă expandată pentru clădirile temporare și structurile bazelor clădirii centralelor termice necesită aceeași verificare experimentală la șantierele de construcții.

8. INSTRUCȚIUNI PENTRU REALIZAREA LUCRĂRILOR DE CONSTRUCȚII DUPĂ CICLU ZERO

8.1. Următoarele cerințe sunt impuse pentru producerea lucrărilor cu ciclu zero: evitați saturația excesivă cu apă a solurilor zburătoare de la baza fundațiilor, protejați-le de îngheț în timpul perioadei de construcție și lucrări de terasamente complete în timp util pentru a umple sinusurile și a planifica șantierul în jurul clădirea în construcție.

În practica construcțiilor, uneori pe șantierele coborâte, se adaugă pământ prin reumplerea cu nisip cu granulație fină sau praf din fundul rezervorului. Deoarece nisipul împreună cu apă este turnat din țevile cu hidromonitoare pe șantier (din care apa curge și solul se așează), ar trebui să se prevadă drenarea stratului de nisip spălat pentru a-l auto-compact și a reduce saturația cu apă.

De obicei, nisipurile fine și mâloase recuperate sunt într-o stare saturată de apă pentru o lungă perioadă de timp, prin urmare, atunci când îngheț, astfel de soluri se dovedesc a fi puternic încordate și, în același timp, slab compactate.

Atunci când se utilizează soluri reumplute ca baze naturale, este imposibil să se permită înghețarea solurilor sub fundații și să se pună fundații pe sol înghețat, chiar și pentru clădirile mici.

În cazul în care clădirile au fost deja construite sau sunt în construcție, aluviunile solurilor zgomotoase nu trebuie permise la mai puțin de 3 m de fundațiile pereților exteriori.

Metoda de excavare cu utilizarea hidromecanizării poate fi utilizată inofensiv în regiunile sudice ale țării noastre, unde adâncimea normativă a înghețului solului nu este mai mare de 70-80 cm, precum și cu soluri nestâncoase din întreaga URSS. Dar pe site-urile compuse din soluri pline, dezvoltarea solului prin hidromecanizare nu trebuie efectuată, deoarece această metodă saturează solurile cu apă, ceea ce încalcă cerințele paragrafelor. 3.36-3.38, 3.40 și 3.41 din capitolul SNiP privind proiectarea fundațiilor clădirilor și structurilor privind protecția solurilor de saturația excesivă a apei cu apa de suprafață. În principiu, nu există o interdicție categorică în utilizarea dezvoltării solului prin hidromecanizare, dar prin această metodă este necesar să se ia măsurile necesare de hidro-recuperare pentru drenarea solului de la baza fundațiilor și să se dea studii de fezabilitate corespunzătoare.

8.2. La amenajarea fundațiilor pe soluri zgomotoase, este necesar să se străduiască, la săparea gropilor cu mecanisme de terasament, să se respecte cerințele documentelor de reglementare și tehnice actuale pentru producerea și acceptarea lucrărilor de terasament. Șanțurile ar trebui să fie rupte pentru așezarea benzilor de fundații prefabricate și monolitice de lățime mică, astfel încât lățimea sinusurilor să poată fi acoperită cu o mască sau un ecran de impermeabilizare. După instalarea fundațiilor prefabricate sau așezarea betonului într-o fundație monolitică, sinusurile trebuie imediat umplute cu compactarea temeinică a solului și asigurarea scurgerii din acumularea de apă de suprafață în jurul clădirii, fără a aștepta amenajarea finală a șantierului și așezarea jaluzelelor. zonă.

8.3. Carierele deschise și șanțurile nu trebuie lăsate mult timp înainte de instalarea fundațiilor în ele, deoarece un interval mare în timp între deschiderea gropilor și așezarea fundațiilor în ele duce în cele mai multe cazuri la o deteriorare bruscă a solurilor la nivelul baza fundațiilor din cauza inundării periodice sau constante a fundului gropii cu apă. Pe solurile zgomotoase, excavarea gropii trebuie începută numai atunci când blocurile de fundație și toate materialele și echipamentele necesare au fost aduse la șantier.

Toate lucrările de așezare a fundațiilor și de umplere a sinusurilor sunt de dorit să fie efectuate în timpul verii, când lucrarea poate fi făcută rapid și cu o calitate înaltă la un cost relativ scăzut de excavare. Ar fi util să se observe caracterul sezonier al producției de muncă pe ciclul zero pe solurile înclinate.

Dacă este necesar să se deschidă gropi și șanțuri la o adâncime mai mare de 1 m iarna, când solul este în stare de înghețare greu, este adesea necesar să se recurgă la dezghețarea artificială a solului în diferite moduri, ceea ce accelerează terasamente si nu inrautateste proprietatile constructive ale solurilor de la baza fundatiilor. Nu ar trebui să fie folosit pentru a dezgheța solurile care se ridică prin introducerea vaporilor de apă în puțurile forate, deoarece acest lucru crește brusc umiditatea solului din cauza condensului de vapori de apă.

8.4. Umplerea sinusurilor trebuie efectuată după finalizarea betonării fundațiilor monolitice și după așezarea subsolului cu fundații de bloc prefabricate. Trebuie avut în vedere faptul că umplerea sinusurilor din apropierea fundațiilor cu un buldozer nu asigură compactarea adecvată a solului și, ca urmare, se acumulează o cantitate mare de apă de suprafață, care saturează inegal solul din apropierea fundațiilor și, atunci când este înghețată, creează condiţii favorabile pentru deformarea fundaţiilor şi a structurii deasupra fundaţiei de către forţele tangenţiale de flambaj la îngheţ. Se intampla si mai rau cand umplerea sinusurilor se face iarna cu pamant inghetat si fara compactare. Revanșa așezată lângă fundații eșuează de obicei după dezghețarea și autocompactarea solului în sinusuri.

Sinusurile trebuie acoperite cu același sol dezghețat, cu compactare atentă strat cu strat.

Utilizarea mecanismelor de compactare a solului la umplerea sinusurilor este dificilă din cauza prezenței pereților de subsol, care creează condiții înghesuite pentru funcționarea mecanismelor.

8.5. În conformitate cu cerințele șefului SNiP cu privire la proiectarea fundațiilor clădirilor și structurilor, ar trebui luate măsuri pentru a preveni înghețarea solului care se ridică sub baza fundației în timpul perioadei de construcție.

În cazul iernarii fundațiilor și plăcilor puse, nu trebuie uitat de protecția solurilor împotriva înghețului, mai ales atunci când fundațiile vor fi încărcate în timpul așezării sau instalării pereților clădirii până la dezghețarea solurilor de sub tălpi, fundații. . Pentru a proteja solurile de îngheț la baza fundațiilor se folosesc diverse metode, începând cu umplerea cu pământ și terminând cu acoperirea fundațiilor și plăcilor cu materiale termoizolante. Depunerile de zăpadă sunt, de asemenea, un bun izolator termic și pot fi folosite ca izolator termic.

Plăcile de beton armat cu o grosime mai mare de 0,3 m pe soluri puternice trebuie acoperite la o adâncime standard de îngheț de peste 1,5 m cu plăci minerale într-un singur strat, magi de zgură sau argilă expandată cu o greutate în vrac de 500 kgf / m 3 si un coeficient de conductivitate termica de 0,18 cu un strat de 15 -20 cm.

Dacă clădirea a fost ridicată, iar solurile de la baza fundațiilor sunt în stare înghețată, atunci trebuie avut grijă să se asigure dezghețarea uniformă a solurilor de sub baza fundației prin aplicarea de acoperiri termoizolante pe părțile exterioare. a fundațiilor și încălzirea solurilor din interiorul clădirii, pentru care se poate folosi energie electrică sau încălzirea aerului în subteran cu încălzitoare și sobe temporare de încălzire.

Pereții zidăriei de iarnă pentru dezghețare uniformă pe partea de sud trebuie să fie agățați cu covoraș, scuturi, hârtie smoală, placaj sau covorașe de paie pentru a proteja împotriva prăbușirii în timpul dezghețării rapide și inegale.

Ca izolație termică pentru perioada de dezgheț al solului în apropierea fundațiilor din exteriorul clădirii timp de 1-1,5 luni, pe partea de sud, se poate folosi depozitarea blocurilor de beton, cărămizi, piatră spartă, nisip, argilă expandată și alte materiale.

Datorită dezghețului neuniform a solurilor sub pereții portanti transversali exteriori și interiori, sub și deasupra deschiderilor de pe peretele portant transversal interior se formează crăpături prin intermediul. Aceste fisuri se extind de obicei și ajung uneori la zeci de centimetri în partea de sus, în timp ce se observă o rulare la pereții longitudinali exteriori cu o abatere a părții superioare de la clădire. Cu role mari, este necesar să dezasamblați secțiuni semnificative ale pereților exteriori și interiori.

Rolul pereților exteriori se formează adesea în timpul înghețului solului în ianuarie-martie, când fundațiile pereților exteriori sunt așezate la adâncimea estimată de îngheț a solului, iar fundațiile sunt așezate la mică adâncime sub sarcina internă. pereții portanti (jumătate sau chiar o treime din adâncimea normativă a înghețului solului).

Sub acțiunea forțelor normale de îngheț a solurilor, prin fisurile care se extind în sus apar și pe tălpile fundațiilor pereților portanți interiori, în timp ce partea superioară a pereților exteriori se abate sensibil de la verticală. Crema pereților exteriori depinde de înălțimea ridicării peretelui interior de piatră și de lățimea deschiderii uneia sau două fisuri în partea de sus a peretelui interior.

8.6. La prima depistare a cel puțin mici fisuri ale firului de păr pe pereții clădirilor din piatră, este necesar să se stabilească cauza apariției lor și să se ia măsuri pentru a opri extinderea acestor fisuri. Dacă au apărut fisuri sub acțiunea forțelor normale de îngheț, atunci aceste fisuri nu trebuie lăsate să fie sigilate cu mortar de ciment. Evenimentul principal în acest caz va fi dezghețarea solului din interiorul clădirii sub fundațiile pereților portanți interiori, ceea ce va face ca fundația să se aseze și să se închidă parțial sau complet fisurile. Este necesar să se abțină de la continuarea construcției pereților sau a instalării de case prefabricate cu baza înghețată până când solul de sub fundații s-a dezghețat complet și până când așezarea fundațiilor s-a stabilizat după dezghețarea solului.

8.7. La șantierele de construcții, în timpul executării lucrărilor, solurile din bază sunt saturate local cu apă de la scurgerile de apă în sol dintr-o rețea de alimentare cu apă defectuoasă. Acest lucru duce la faptul că, în unele zone, solurile argiloase din stâncoși și slab înclinate se transformă într-o puternică agitație, cu toate consecințele care decurg.

Pentru a proteja solurile de la baza fundațiilor de saturația locală a apei în timpul perioadei de construcție, liniile temporare de alimentare cu apă ale șantierului trebuie așezate la suprafață pentru a facilita detectarea apariției unei scurgeri de apă și cu promptitudine. eliminați deteriorarea rețelei de alimentare cu apă.

9. MĂSURI PENTRU PERIOADA DE FUNCȚIONARE A CONSTRUCȚILOR ȘI STRUCTURILOR DE PROTECȚIE A SOLULUI ÎN BAZĂ DE SATURAȚIA EXCESIVĂ A APEI

9.1. În timpul exploatării industriale a clădirilor și structurilor ridicate pe soluri aglomerate, nu trebuie permise modificări ale condițiilor de proiectare pentru baze și fundații. Pentru a asigura stabilitatea fundațiilor și adecvarea operațională a clădirilor, este necesar să se ia măsuri menite să prevină creșterea gradului de înălțare a solurilor și apariția deformărilor elementelor structurale ale unei clădiri ca urmare a flambajului de îngheț a fundațiilor. Aceste măsuri se reduc la îndeplinirea următoarelor cerințe: a) să nu creeze condiții pentru creșterea umidității solului la baza fundațiilor și în zona de îngheț sezonier la mai puțin de 5 m distanță de fundații; b) să prevină înghețarea mai adâncă a solurilor din apropierea fundațiilor în raport cu adâncimea estimată a înghețului solului adoptată în timpul proiectării; c) nu permit tăierea solului din jurul fundațiilor în timpul reamenajării unei așezări sau a unui șantier construit; d) nu reduceți sarcina de proiectare asupra fundației.

Pentru a combate creșterea conținutului natural de umiditate al solurilor de la baza fundațiilor în timpul exploatării industriale a clădirilor și structurilor, se recomandă: drenarea tuturor apelor industriale, menajere și pluviale în locuri joase departe de fundații sau în canalizarea pluvială. receptoare și menține instalațiile de drenaj în stare bună; anual, toate lucrările la curățarea drenajului suprafeței, adică. Șanțurile de înălțime, șanțurile, canalele, prizele de apă, deschiderile structurilor artificiale, precum și canalizările pluviale, trebuie efectuate înainte de începerea vremii ploioase de toamnă. Este necesar să se efectueze o monitorizare periodică a stării structurilor de drenaj, toate lucrările de corectare a pantelor deteriorate, încălcări ale planificării și zonelor oarbe trebuie efectuate imediat, fără a întârzia aceste lucrări până când solul îngheață. În cazul în care aceste avarii au creat apă stagnată pe suprafața solului în apropierea fundațiilor, este urgent să se asigure îndepărtarea apei de suprafață din fundații. Atunci când se detectează activitatea erozivă a apei pluviale pe sol, eroziunea solului trebuie eliminată de urgență și zonele de-a lungul scurgerii cu o scădere mare a apei pluviale ar trebui consolidate.

9.2. Acoperirile termoizolante prevăzute de proiect și implementate prin construcția la fundațiile din jurul clădirilor sub formă de zone oarbe pe zgură sau argilă expandată, gazonul suprafeței solului sau alte învelișuri trebuie menținute în aceeași stare în care au fost. realizat conform proiectului în timpul construcției. Atunci când se efectuează reparații capitale ale clădirilor, nu trebuie permisă iernarea clădirilor încălzite fără încălzire, precum și înlocuirea zonelor oarbe din jurul clădirilor cu acoperiri termoizolante cu zone oarbe fără strat de izolare termică.

În timpul reparațiilor capitale ale clădirilor, este imposibil să se permită o scădere a marcajelor de planificare pentru clădirile construite pe soluri cu greutate puternică, deoarece adâncimea fundației poate fi mai mică decât adâncimea estimată a înghețului solului. Distanța de la peretele exterior al clădirii până la locul în care este tăiat solul trebuie să fie cel puțin adâncimea calculată a înghețului solului și, dacă condițiile permit, atunci o fâșie de pământ neatins (adică fără tăiere) trebuie lăsată lângă fundații. lățime de 3 m. O excepție de la această cerință poate fi doar cazurile în care distanța de la marcajul de planificare până la baza fundației, după tăierea solului, nu va fi mai mică decât adâncimea estimată a înghețului solului. În timpul acestor lucrări, este imposibil să se încalce condițiile de drenaj de suprafață a apei atmosferice și a altor dispozitive de irigare și drenaj, ceea ce a făcut posibilă prevenirea saturației cu apă a solurilor din apropierea fundațiilor clădirilor și structurilor.

9.3. În timpul funcționării clădirilor, poate fi necesară modificarea sarcinii pe fundațiile clădirilor industriale în timpul reconstrucției atunci când se schimbă echipamentul sau se schimbă procesele de producție, ceea ce poate perturba relația dintre forțele de flambaj ale fundațiilor și presiunea asupra fundațiilor din cauza greutății. A clădirii.

Adesea, la creșterea sarcinilor pe fundații, este necesar să se aplice armarea fundației. În acest caz, aria de înghețare a solului cu suprafața laterală a fundației crește, forțele tangențiale de flambaj la îngheț cresc proporțional cu creșterea zonei de înghețare a fundației cu solul. Prin urmare, la proiectarea armăturii fundațiilor (în special a fundațiilor coloane), este necesar să se verifice stabilitatea fundațiilor împotriva acțiunii forțelor tangenţiale de flambaj la îngheţ.

De asemenea, este necesar să se verifice calculul fundațiilor pentru echipamentele din depozitele frigorifice sau în aer liber, atunci când utilajele grele sunt înlocuite cu altele mai ușoare, adică. reducând în același timp sarcina asupra fundației. Dacă calculul arată că forțele tangențiale ale flambajului înghețului depășesc greutatea structurii, atunci, în raport cu condițiile specifice, trebuie prevăzute măsuri structurale sau de altă natură împotriva flambajului fundațiilor.

9.4. Suprafețele înierbate prevăzute de proiect necesită îngrijire anuală, care constă în pregătirea în timp util a stratului de sol, ierburi formatoare de sodiu sub însămânțare și replantarea arbuștilor. Prezența unui strat de gazon reduce adâncimea înghețului solului cu aproape jumătate, iar plantările de arbuști acumulează depozite de zăpadă, ceea ce reduce adâncimea de îngheț de peste trei ori față de adâncimea de îngheț într-o zonă deschisă. Toate lucrările de îngrijire atât a acoperirii gazonului, cât și a plantărilor de arbuști se realizează cel mai bine în primăvară, fără a încălca planificarea teritoriului adoptată de proiect. Acolo unde acoperirea cu gazon și amenajarea suprafeței solului sunt perturbate din cauza lucrărilor de terasament pentru eliminarea accidentelor utilităților subterane sau a trecerii vehiculelor, este necesară refacerea amenajării, slăbirea stratului de vegetație și resemănarea semințelor de ierburi care formează gazon. Cele mai bune ședuri sunt amestecurile de iarbă din flora locală. În lunile calde și secetoase, este necesară udarea stratului de gazon și a arbuștilor ornamentali, pentru a nu muri din cauza lipsei de umiditate.

9.5. Uneori, în perioada de funcționare industrială, deformările clădirilor se găsesc sub formă de fisuri în pereții din cărămidă și deformări la deschiderile gardurilor cu blocuri mari sau panouri. La prima depistare a deformarii elementelor structurale ale cladirii este necesar sa se stabileasca o observare sistematica a modificarii acestor deformatii in functie de balizele instalate pe fisuri si in functie de datele de nivelare ale marcajelor stabilite. Toate măsurile radicale de eliminare a deformațiilor existente ar trebui prescrise numai după stabilirea cauzelor acestor deformații. În cazuri deosebit de dificile, administrația întreprinderii ar trebui să contacteze un institut de proiectare sau cercetare pentru a stabili cauzele deformării și a dezvolta măsuri.

Dezvoltarea intensivă a resurselor naturale în diverse regiuni ale țării noastre încadrează în categoria problemelor de actualitate privind fiabilitatea și durabilitatea clădirilor și structurilor ridicate pe soluri aglomerate și permafrost.

8.1.Caracteristici ale proiectării fundaţiilor pe soluri zgomotoase.

Înghețul solurilor se referă la procese fizice și mecanice, în urma cărora solul înghețat capătă o stare de stres-deformare sub influența modificărilor termodinamice.

Tensiunile generate de ridicarea solurilor sunt atât de semnificative încât pot provoca:

Deformari ale cladirilor si structurilor industriale;

Deplasarea (și curbura) căii ferate, suporturilor de pod și liniilor electrice;

Distrugerea pavajelor de drumuri, aerodromuri etc.

8.1.1. Informatii generale.

opintireși geroasă Se numesc soluri care, atunci cand sunt inghetate, isi maresc volumul.

Figura 2 prezintă forțele de ridicare care apar în timpul înghețului sezonier al solurilor.

Fig.2. Forțe de ridicare care acționează asupra fundației atunci când solul îngheață:

- σ - normal;

- τ sunt tangente.

Solurile agitate includ nisipuri fine și mâloase, argile și argile, precum și soluri clastice grosiere cu umplutură de argilă, care conțin mai mult de 30% (în greutate) particule de dimensiuni mai mici de 0,1 mm și îngheață în condiții de umezire.

În funcție de gradul de pericol de îngheț (în funcție de compoziția granulometrică, umiditatea naturală, adâncimea înghețului și nivelul apei subterane), solurile de îngheț sunt împărțite în 5 grupe prezentate în Tabelul 8.1.

Solurile înclinate se caracterizează prin deformarea prin îngheț h f , egală cu înălțimea suprafeței stratului de sol înghețat, precum și prin ridicarea relativă f, determinată de relația

d f - strat de sol înghețat supus înghețului.

Parametrul Rf evaluează apartenența solului argilos la una dintre grupele de mai sus, determinând în același timp

unde - umiditatea în stratul de sol înghețat, corespunzătoare naturalului, la limita fluidității și rulării unei fracțiuni de unități; - umiditatea critică calculată, sub care redistribuirea umidității în solul înghețat se oprește în fracțiuni de unități (determinată conform Fig. 8.2); - coeficient adimensional, determinat la fel ca (conform SNiPp.2.27).



4) 9.5.4. factorii climatici.

Sub influența înghețului și dezghețului anual, uscării și umezirii, solul își poate schimba volumul. Multe soluri se confruntă cu agitare în timpul înghețului. Așa cum s-a menționat la punctul 3.3.3, înălțarea este adesea însoțită de formarea de lentile și straturi de gheață din cauza migrării umidității către frontul de îngheț; un astfel de fenomen se poate dezvolta și atunci când solul de sub fundație îngheață. Cu toate acestea, unele soluri sunt periculoase pentru grămada și nepericuloase pentru grămada. Toate solurile argilo-lutroase, precum și nisipurile mătăsoase și fine, aparțin solurilor periculoase. Nisipurile de dimensiuni medii, mari și pietrișoase, pietrișurile, pietricelele și stâncile sunt nepericuloase.

Pentru a determina posibilitatea înghețului solului sub fundație, este mai întâi necesar să cunoașteți adâncimea standard de îngheț. d f.n. Valoarea sa este luată conform observațiilor ca medie a adâncimilor maxime anuale (cel puțin 10 ani) de îngheț sezonier sub o suprafață goală de zăpadă sau conform hărții SNiP 2.01.01. - 82, sau conform formulei (9.2).

df.n. =d o √Mt,(9.2).

Unde Mt- coeficient adimensional egal cu suma temperaturilor negative medii lunare absolute pentru perioada de iarnă în zona de construcție; d o- adâncimea de îngheț la Mt = 1, luate egale cu 23 cm pentru argile și lut, 28 cm pentru lut nisipos și nisipuri mâloase și fine, 30 cm pentru nisipurile de dimensiuni medii, grosiere și pietrișoase, 34 cm pentru solurile cu granulație grosieră (cu gropi cu dezvoltare semnificativă până la marginea exterioară a peretelui d o acceptate in functie de solul de rambleu).

Tabelul 9.1. Adâncimea fundației d în funcţie de adâncimea de îngheţ estimată d f.

Întrucât ridicarea solurilor depinde de poziția nivelului apei subterane și de starea solurilor în ceea ce privește fluiditatea, adâncimea de așezare a fundațiilor pereților exteriori este stabilită conform Tabelului. 9.1 în funcție de adâncimea de îngheț estimată d f, care este determinată de formula:

df =kh V c d f.n,(9.3)

Unde kh- coeficientul de influență a regimului termic al clădirii asupra înghețului solului din apropierea pereților exteriori; Vc– coeficientul conditiilor de munca; ţinând cont de variabilitatea climei din zona de construcţie.

valoarea k h determinat pentru cele mai nefavorabile condiții, care includ înghețarea solului pe partea de nord a clădirii și în apropierea colțurilor proeminente. Este mai corect de găsit k h calcule termotehnice, dar poți lua k h conform SNiP 2.02.01 - 83. în acest caz, trebuie luată în considerare îndepărtarea fundațiilor dincolo de marginea exterioară a peretelui.

Introducere la formula (9.3) a coeficientului V c se face o corecție pentru adâncimea înghețului în iernile reci. Valoare d f.n asigură doar 50% din cazurile de neînghețare a solului de sub fundație. Atunci când se construiesc structuri de capital, o astfel de securitate nu poate fi considerată suficientă. Prin urmare, în zonele în care suma temperaturilor medii lunare negative ale aerului pentru o singură iarnă severă este de 1,5 ori sau mai mare decât media observațiilor pe termen lung, este recomandabil să se ia V c> 1. În prezent, în zonele indicate, se recomandă să luați V c= 1.1.

5) 8.1.2.Tipuri de fundație.

În fig. 3. Fundațiile de mică adâncime includ cele al căror raport înălțime-lățime tălpii nu depășește 4.

Superficial * fundațiile se numesc adâncimea de pozare de 0,5 ... 0,7 din adâncimea standard de îngheț.

Neîngropat fundațiile din plăci monolitice (prefabricate - monolitice) sunt utilizate pentru clădiri cu un raport lungime/înălțime mai mic de 4. Plăcile de fundație sunt așezate pe așternut (perne) din materiale neporoase. Ca material pentru construcția pernei, se folosește nisip grosier și de dimensiuni medii, pietriș fin, zgură de cazan sau material de cupru tratat termic.

Ca măsuri împotriva deformarii prin îngheț, în prezent este utilizată pe scară largă așezarea fundației sub adâncimea de îngheț estimată. Cu toate acestea, o astfel de soluție nu numai că duce la o creștere semnificativă a costului construcției, dar și nu exclude (pentru fundații ușor încărcate) mișcări mari inegale ale fundației, ceea ce duce la deteriorarea elementelor structurale ale clădirii. Acest lucru se datorează faptului că sarcinile transferate la fundațiile clădirilor mici, de regulă, sunt mult mai mici decât forțele tangențiale ale înghețului care acționează pe suprafața laterală a fundațiilor îngropate.

* Fundațiile superficiale și (neîngropate) sunt recomandate pentru clădirile cu unul și două etaje.

La proiectarea fundațiilor pe soluri zgomotoase, pe lângă fundații pe o fundație naturală (coloană, fâșie) și fundații pe piloți, s-au folosit fundații pe fundații compactate local. Acestea sunt reprezentate de fundații realizate din blocuri antrenate și fundații în gropi tamponate (FTC).

O caracteristică a metodei FTK este că gropile pentru fundații individuale nu sunt rupte, ci sunt tamponate la adâncimea necesară, urmată de umplerea prin surprindere cu beton monolit sau prin instalarea de elemente prefabricate.

Alegerea proiectării fundației trebuie făcută pe baza condițiilor specifice ale șantierului, pe baza rezultatelor unui studiu de fezabilitate a posibilelor opțiuni de fundație.

Construcția justificată din punct de vedere economic a fundației aceleiași case de lemn va diferi semnificativ una de cealaltă în funcție de tipul de sol de fundație. Vom ilustra acest lucru cu exemple și vom calcula fundația aceleiași case de lemn, a cărei reconstrucție este descrisă pe site-ul nostru web, pe soluri nestâncoase, slab zgomotoase și excesiv. A se vedea, respectiv, paginile acestei secțiuni Fundația corectă, Calculul bazei fundației și mai jos:

În mod similar, pot fi calculate fundațiile clădirilor mici de alte tipuri, cu excepția celor din plăci. Exemple de calcul al fundației, ținând cont de rigiditatea structurii clădirii, sunt date în actualul DOS APK 2.10.01.001-04 „Proiectarea fundațiilor de mică adâncime a clădirilor rurale de mică înălțime pe soluri aglomerate”.

Încărcări de fundație

Valorile combinației principale de sarcini pentru calcularea fundației clădirii din lemn reconstruite conform 5.2.1 cu factorii de siguranță acceptați pentru sarcina γ f conform , este egală cu

F \u003d F 1 -G f, rec \u003d 88,12-16,72 \u003d 71,49 kN.

Sarcina pe soclu de la fundație pentru calculul bazelor și fundațiilor pentru efectul forțelor de îngheț ale solurilor cu factorul de siguranță acceptat pentru sarcina γ f = 0,9, conform , este egală cu

F m \u003d F 2 -0,9 × G f, rec \u003d 88,21-0,9 × 16,72 \u003d 73,16 kN.

Caracteristicile solului de bază

Să presupunem că, conform testării probelor de sol de la baza fundației, s-a stabilit că la o adâncime de 0,2-6,0 m se află un strat de argilă galben-brun, care, conform clasificării [X], aparține argilei grele (tabelul B.16), moale-plastic (tabelul B.19), având următoarele caracteristici:

  • densitatea solului ρ \u003d 19,9 kN / m 3,
  • densitatea solului uscat ρ = 15,2 kN / m 3,
  • umiditate naturală W=31%,
  • umiditatea la punctul de curgere W L =37,
  • umiditatea la limita rulării W p =16%,
  • numărul de plasticitate I p =21,
  • indicele de curgere I L = 0,71,
Coeficientul de porozitate calculat din formula (A.5, X) este egal cu e=0,8. Valorile aderenței specifice c=38,5 și coeficientul de frecare internă φ=13° luate din Tabelul A2. Modulul de elasticitate E=13,5 MPa (Tabelul A3).

În conformitate cu clasificarea [X], solul de bază se referă la argilă grea (tabel B.16), moale-plastic (tabel B.19). apa subterana la o adancime de 1,69 m fata de suprafata de zi.

Pentru șantierul în cauză (Dmitrov), adâncimea standard de îngheț este

  • unde d 0 este valoarea luată egală cu 0,23 m pentru lut și argilă;
  • M t - coeficient adimensional, numeric egal cu suma valorilor absolute ale temperaturilor medii negative lunare pentru anul din zonă, luate conform SP 131.13330

Adâncimea înghețului sezonier al solului

Adâncimea normativă a înghețului sezonier al solului d df , m, se ia egală cu media adâncimilor maxime anuale ale înghețului sezonier al solului (conform observațiilor pe o perioadă de cel puțin 10 ani) pe un sit orizontal deschis, fără zăpadă, la un nivel al apei subterane situat sub adâncimea înghețului sezonier al solului .(5.5.2 SP 22.13330.2016) Adâncimea dezghețului sezonier - este determinată de cea mai mare distanță verticală pe an de la suprafața solului (excluzând acoperirea vegetației) până la acoperișul solului permafrost . (4.1.1 GOST 26262-2014) înghețarea sezonieră a solului d f , m, determinată de formula (5.4) este:

d f \u003d k h d fn \u003d 1 1,35 \u003d 1,35 m.

Pentru fundațiile exterioare și interioare ale clădirilor neîncălzite k h =1.

Gradul de îngheț al solului

Încordare relativă a tensiunii εfh = 0,123, care caracterizează gradul de îngheț al solului, se determină conform figurii 6.11 în funcție de parametrul calculat R f = 0,0154 și indicele de fluiditate a solului de bază I L = 0,71. Parametrul R f se calculează prin formula (6.34) .

Rf = 0,67 1,99 = 0,0153

La calcularea parametrului Rf, valorile calculate ale capacității totale de umiditate a solului W sat = 29,1% și conținutul critic de umiditate W cr = 20,5% determinat din Fig. 6.12, .

Conform parametrului R f = 0,0153 (Fig. 6.11), determinăm gradul de îngheț al solului ε fh = 0,123. Pământul de fundație în conformitate cu Tabelul B.27 [X] se referă la umflat excesiv.

Solurile specifice, care conform SP 22.13330.2016 cuprind soluri agitate, ca având o influență decisivă asupra soluțiilor de proiectare pentru fundațiile caselor din lemn, au categoria III (complexă) de complexitate a condițiilor inginerești și geologice conform Tabelului A.1. din SP 47.13330.

La așezarea fundațiilor deasupra adâncimii de îngheț calculată a solurilor înghețate (fundații de mică adâncime), conform 6.8.10, este necesar să se efectueze calculul în funcție de deformațiile de îngheț ale solurilor de bază, ținând cont de forțele tangențiale și normale ale îngheț zgomotos.

Fundație stâlp pe o pernă de nisip

Preatribuim dimensiunile stâlpului de beton al fundației: a × b × h = 0,25 × 0,25 × 0,9 m, aria bazei stâlpului S st \u003d 0,25 × 0,25 \u003d 0,0625 m 2, adâncimea de așezare d \u003d 0,5 m. Greutatea stâlpului de fundație din beton cu granulație fină cu densitate în vrac γ=21,7 kN/m 3 este egală cu G f =0,0625×0,7×21,70=1,22 kN. Determinăm valoarea calculată a rezistenței solului argilos R folosind valori de rezistență tabelare (tabel B.3, e=0,8, I L =0,71) R 0 =229 kPa:

R \u003d R 0 (d + d 0) / (2d 0) \u003d 229 kPa × × (0,5 m + 2,0 m) / 2 × 2,0 m \u003d 156,5 kPa (B.1, II)

Valorile creșterii S u și ale deformației relative ΔS/L u ale bazei descărcate sunt mai mici decât maximul admisibil(Tabelul 3,):

  • Su =0,925≤=5cm
  • ΔS/L u =0,947/154=0,0053≤S u,max = 0,006
Aici cm este cea mai mică distanță dintre axele stâlpilor de fundație.

Testul de rezistență al subbazei

Conform 5.6.25, dacă în grosimea compresibilă a bazei la adâncimea z de la baza fundației există un strat de sol cu ​​rezistență mai mică decât rezistența solului straturilor de deasupra, dimensiunile fundației trebuie să fie atribuite astfel încât solicitarea totală σ z satisface condiția

σ z =(σ zp -σ zγ)+σ zg ≤R z (5,9)

  • unde σ zp , σ zγ și σ zg sunt tensiunile verticale din sol la adâncimea z de la baza fundației (vezi 5.6.31), kPa;
  • R z - rezistența de proiectare a solului cu rezistență redusă, kPa, la adâncimea z, calculată prin formula (5.7) pentru o fundație condiționată cu o lățime b z, m, egală cu:
  • b z = √(A z 2 + a 2) - a, (5.10 )
  • unde A z =N/σ zp ,
  • a=(l-b)/2.
Luând în considerare stratul de sol vegetativ ca încărcătură uniform distribuită (5.6.33 și 5.6.39)

Coeficientul α p =0,0675 se determină prin interpolare conform Tabelului 5.8 cu o adâncime relativă ξ egală cu 2z/b=2×0,65/0,25=5,2;

Sarcina verticală pe bază de la fundație N=P/S st =123,52×0,0625=7,72 kN.

Lățimea fundației condiționate va fi

b z \u003d √ (7,72 / 8,34) 2 \u003d 0,926 m.

Greutatea specifică a solului situat deasupra tălpii este egală cu

γ "= (γ gr d h + γ" d) / (d h + d) \u003d (12 × 0,2 + 19,94 × 0,5) / (0,2 + 0,5) \u003d 17,67 kN / m 3

Tensiunea verticală din greutatea proprie a solului se calculează prin formula (5.18), în timp ce coeficientul α γg se determină din Tabelul 5.8 cu lățimea gropii b=2δ×0,65+b=1,55 m pentru o adâncime relativă ξ=2 ×0,65/ 0,926=1,404.

σ zγ \u003d α γg σ zg0 \u003d αγ "d n \u003d 0,8387 × 17,68 × 0,7 \u003d 9,65 kN. (5,18)

Tensiunea efectivă verticală din greutatea proprie a solului σ z,g, kPa, pe acoperișul solului argilos z=0,65 m se calculează prin formula (5.23)

σ z,g \u003d γ "d n + Σ i \u003d 1 n γ i h i + γ 1 (z-z i-1) + q \u003d 17,68 × 0,7 + Σ 6 1 19,94 × 0,1 + 19,94 + 19,94 + 0,65-0 (0,6) =25,32

Calculăm valorile tensiunii pe acoperișul stratului de argilă conform formulei (5.9)

σ z \u003d (8,34-9,65) + 25,33 \u003d 24,02 kPa.

Determinăm rezistența calculată a solului argilos sub fundația condiționată conform formulei (5.7) cu d b \u003d 0. Coeficienții M sunt luați conform tabelului 5.5 la φ=13°

R= γ c1 γ c2 /k =1,1×1×[ 0,26 ×1,1×0,926×19,94+ 2,05 ×1,15×17,78+ 4,55 ×38,5]/1,1=221,61 kPa.

Condiția (5.9) este îndeplinită:

R\u003d 221,61> σ z \u003d 24,02 kPa.

Calculul decontării de bază

  • sediment de bază s=0,08≤s u =20 cm,
  • diferența relativă a sedimentului Δs/L=0,00045≤(Δs/L) u =0,006.
Proiectarea considerată a fundației satisface cerințele de reglementare actuale.

Fundații de piloți

4.6 Fundațiile piloților trebuie proiectate pe baza rezultatelor cercetărilor inginerești efectuate în conformitate cu cerințele SP 47.13330, SP 11-104 și secțiunea 5 din SP.

Proiectarea fundațiilor piloților fără date suficiente adecvate din inginerie și studii geologice nu este permisă.

Conform 7.1.15, piloții și fundațiile de piloți trebuie calculate în funcție de rezistența materialului, iar stabilitatea fundațiilor trebuie verificată sub acțiunea forțelor de îngheț, dacă fundația este compusă din soluri înclinate (Anexa G).

grămezi de șuruburi

Luați în considerare posibilitatea de a utiliza piloți de oțel șurub ca fundație cu diametrul arborelui d 0 = 57 mm, lame - d = 200 mm, lungime L 0 = 5000 mm. Greutate grămadă 24 kg. Sarcina de proiectare pe piloți este N= /11=6,56 kN, aici 11 este numărul de piloți.

O grămadă ca parte a fundației și o singură grămadă în ceea ce privește capacitatea portantă a solului de fundație ar trebui calculate pe baza stării

γ n N≤F d /γ c.g , (7,2 grămezi)

  • unde N este sarcina de proiectare transferată pe pilon din combinația cea mai nefavorabilă de sarcini care acționează asupra fundației, determinată în conformitate cu 7.1.12;
  • F d - rezistența finală a solului la baza unei singure grămezi, denumită în continuare capacitatea portantă a grămezii, care se determină în conformitate cu subsecțiunile 7.2 și 7.3;
  • γ n - factor de siguranță pentru responsabilitatea structurii, luat în conformitate cu GOST 27751 [V], dar nu mai puțin de 1;
  • γ c.g - factorul de siguranță al solului luat egal cu
    • 1.4 - dacă capacitatea portantă a piloților se determină prin calcul folosind tabelele setului de reguli, inclusiv rezultatele încercărilor dinamice ale piloților efectuate fără a ține cont de deformațiile elastice ale solului;
Capacitatea portantă F d ,kN a grămezii (7.2.10) , care operează la o sarcină de presare sau de tragere, este determinat de formula

F d = γ c , (7,15 )

  • unde γ c - coeficientul condițiilor de funcționare a piloților, în funcție de tipul de sarcină care acționează asupra stâlpului și a condițiilor de sol și determinat conform tabelului 7.9;
  • F d0 - capacitatea portantă a lamei, kN;
  • F df - capacitatea portantă a arborelui, kN.
Capacitatea portantă a lamei pilonului șurub este determinată de formulă

F d0 = γ c (α 1 c 1 + α 2 γ 1 h 1)A, (7.16 )

  • unde α 1 , α 2 - coeficienți adimensionali luați conform tabelului 7.10 în funcție de valoarea calculată a unghiului de frecare internă a solului în zona de lucru φ (zona de lucru se înțelege ca stratul de sol adiacent lamei cu o grosime). egal cu d);
  • c 1 - valoarea calculată a aderenței specifice a solului în zona de lucru, kPa;
  • γ 1 - valoarea medie calculată a greutății specifice a solurilor situate deasupra lamei piloților (cu soluri saturate cu apă, ținând cont de efectul de cântărire al apei), kN/m 3;
  • h 1 - adâncimea lamei de grămadă din relieful natural, iar la planificarea teritoriului cu o tăietură - de la nivelul de planificare, m
  • A este proiecția ariei lamei, m minus aria secțiunii transversale a arborelui, atunci când grămada șurubului funcționează la o sarcină de tragere.
Capacitatea portantă a arborelui pilon șurub este determinată de formulă

F d0 =uf 1 (h-d), (7,17)

  • unde f 1 este rezistența solului calculată pe suprafața laterală a arborelui pilotului șurub, kPa, luată conform Tabelului 7.3 (valoarea medie pentru toate straturile din adâncimea grămezii);
  • h este lungimea arborelui de grămadă scufundat în pământ, m;
  • d - diametrul lamei pilotului, m;

F d = 0,8××0,0314+0,179×5,3×(4,0-0,2)=15,33 kN

Capacitatea portantă a unei singure grămadă cu șurub pentru o sarcină de indentare este mai mare decât sarcina calculată transferată pe grămadă, condiția (7.1) este îndeplinită!

γn×N= 1×5,9 =15,33 (7.1 )

Stabilitatea fundațiilor piloților la acțiunea forțelor tangențiale de îngheț

Stabilitatea fundațiilor piloților la acțiunea forțelor tangențiale de îngheț a solului trebuie verificată în funcție de condiție.

τ fh A fh - F ≤ γ c F rf /γ k , (Ж1, )

  • unde τ fh este forța de ridicare tangenţială specifică calculată, kPa, a cărei valoare, în lipsa datelor experimentale, poate fi luată conform tabelului G.1, în funcție de tipul și caracteristicile solului.
  • A fh - aria suprafeței laterale a grămezii care îngheață în adâncimea calculată a înghețului-dezgheț sezonier al solului sau a unui strat de sol înghețat artificial, m 2
  • F este sarcina de proiectare pe grămadă, kN, luată cu un coeficient de 0,9 pentru cea mai nefavorabilă combinație de sarcini și impacturi, inclusiv tragere (vânt, macara etc.);
  • F rf - valoarea de proiectare a forței care împiedică flambajul grămezii din cauza frecării suprafeței sale laterale împotriva solului dezghețat aflat sub adâncimea de îngheț estimată, kN, luată conform instrucțiunilor din Zh.4;
  • γ c - coeficientul condiţiilor de muncă, luat egal cu 1,0;
  • γ k - factor de fiabilitate luat egal cu 1,1.
Conform valorii calculate a forței F rf a grămezii cu șurub, care împiedică grămada să se flambeze și să lucreze la sarcina de tragere, este determinată de formula (7.15), luând
  • f 1 - rezistența solului calculată pe suprafața laterală a arborelui pilotului șurub împotriva solului dezghețat, kPa, determinată conform Tabelului 7.3 (valoare medie pentru toate straturile din adâncimea grămezii);
  • h este lungimea arborelui de grămadă scufundat în pământ dezghețat, m;
Să definim forța de ridicare tangențială calculată ca produsul dintre valoarea forței normative τ fh =110 kN conform tabelului G.1 cu o adâncime de îngheț sezonier d fh =1,35 m și un indice de curgere I l =0,71 și coeficienți de 0,8 și 0,9 conform notelor 3 și 4 de la tabelul G.1, respectiv

F τfh \u003d τ fh A fh \u003d 0,8 × 0,9 × 110 kN / m 2 × 0,024 m 2 \u003d 19,18 kN.

Aici, suprafața arborelui pilonului șurub situat în zona de înghețare a solului este egală cu

A fh \u003d πd 2 d f \u003d π × 0,057 2 × 1,35 \u003d 0,024 m 2.

Calculăm valoarea forței de reținere prin înlocuirea valorilor corespunzătoare în formula (7.15)

F d =0,7×(×0,0288+0,179×7,8×(4,6-1,35-0,2))=
14,23 kN. (7,15)

Verificarea stării (Ж1, )

Nou pe site

>

Cel mai popular