Нужна ли песчаная подушка под ленточный фундамент: Нужна ли подушка под ленточный фундамент и какой толщины

Содержание

Нужна ли подушка под ленточный фундамент и какой толщины

Содержание статьи

Подушка под ленточный фундамент представляет собой слой определенной толщины из песка, гравия или щебня, предназначенный для равномерного   распределения весовой нагрузки строительного сооружения на грунт. Еще не так давно нормативная документация и техническая специальная литература по строительству однозначно требовали наличия подушки под ленточным фундаментом любого строения.

Однако развитие современных технологий монолитного строительства и применение химических добавок,  повышающих влагостойкость бетона, создали предпосылки для пересмотра концепции обязательности  подсыпки материалов под бетонное основание строительной конструкции.

Подушка под фундамент – традиции и реалии

Подушки из песка, гравия и щебня стали востребованы при строительстве так называемых «панельных» домов. Размах жилищного строительства в СССР во второй половине 20-го века требовал применения унифицированных строительных элементов, в число  которых вошли  железобетонные блоки ФБС  ГОСТ 13579-78 «Блоки бетонные для стен подвалов. Технические условия». Из  блоков  ФБС формировались  массивные сборные ленточные фундаменты, которые служили опорой многоэтажным постройкам. При их заложении необходимо было сделать подложку из непучинистых материалов типа песка крупной фракции или щебня мелкой фракции, предназначенную для выполнения двух важнейших функций:

  1. Сглаживания  всех неровностей грунта для обеспечения равномерного прилегания плоскости подошвы фундамента к грунту.Тем самым строители добивались равномерного распределения  весовой нагрузки от многоэтажки по всей поверхности основного грунта;
  2. Защиты  основания фундаментной конструкции от капиллярного поднятия грунтовой влаги. Через песчаную прослойку грунтовая влага способна подняться капиллярным путем лишь на высоту 30 см.

Равномерность распределения весовой нагрузки обеспечивается слоем песка толщиной от 5 до 15 см, для отсечения капиллярной влаги достаточно слоя в 30 см. Здание, опирающееся на сборный фундамент из ФБС с песчаной или песчано-щебеночной подложкой, отличается высокой стабильностью, надежностью и минимальной усадкой.

Развитие индивидуального строительства домов малой этажности на ленточных монолитных фундаментах  в корне поменяло роль традиционной подушки под опорное основание коттеджа или двухэтажного дома.  В частности, при заливке монолитной ленты жидкий бетон сам заполняет неровности грунта, ликвидируя пустоты в грунте, тем самым способствуя равномерному распределению весовой нагрузки без участия песчаной подсыпки.

Другим доводом, указывающим на потребность в пересмотре сложившейся концепции обязательного применения подложек для ленточных фундаментов, служит использование специальных химических добавок, повышающих влагостойкость бетона. В этом случае также ставится под сомнение необходимость обустройства песчаной подушки для защиты от капиллярной влаги.

Безоглядное стремление «сделать, как всегда делали» в отношении песчаной подушки под ленточный фундамент может даже навредить по следующим причинам:

  1. Песок, окруженный более плотными грунтами с низкой водопроницаемостью типа глины или суглинков, будет способствовать скоплению в нем (то есть, в составе подушки под фундаментом) осадочной влаги. Происходит переувлажнение грунта под подошвой фундамента, приводящее к снижению несущей способности всей фундаментной конструкции. Для отвода скапливающейся воды будет нужна дренажная система, существенно влияющая на расходы по строительству или текущему ремонту жилого дома.
  2. Песок не препятствует прохождению через подушку грунтовой влаги в парообразном состоянии. После прохождения через подушку, пар конденсируется на фундаменте, провоцируя коррозионные процессы. Песчаная подложка оказывается совершенно не нужной, поскольку без гидроизоляции в этом случае не обойтись.

Когда необходима закладка подложки под фундамент?

Принятие решения о создании подложки под ленточный фундамент должно исходить из правильно выполненной оценки внешних условий  применительно к конструкции самого фундамента.

Конструктивно ленточный фундамент представлен двумя типами исполнения:

  • Сборный фундамент, собираемый из типовых бетонных блоков заводского исполнения;
  • Монолитный фундамент, заливаемый непосредственно на строительной площадке в  подготовленную опалубку.

По глубине заложения ленточный фундамент подразделяют на два вида:

  • Заглубленный ниже глубины промерзания грунта;
  • Мелкозаглубленный ленточный фундамент (МЗЛФ).

К основным внешним факторам, подлежащим анализу, относятся:

  • Состав почвы;
  • Характеристики грунтов;
  • Климатические условия.

Ведомственные строительные нормы ВСН 29-85 «Проектирование мелкозаглубленных фундаментов малоэтажных сельских зданий на пучинистых грунтах» определили, что применением подушки из непучинистых материалов удается добиться двойного эффекта:

  1. Происходит частичная замена пучинистого грунта на непучинистый (п.3.2 и 3.3 ВСН 29-85), позволяющая уменьшить перемещения фундамента при промерзании и/или оттаивании грунта. Тем самым подушка рассматривается как средство по предотвращению морозного пучения почвы под подошвой фундамента.
  2. Уменьшается неравномерность деформаций опоры здания.

Отсюда следует вывод, что для грунтов непучинистого типа песчаная подушка под ленточный фундамент не нужна, если рассматривать вопрос исключительно с позиции противодействия процессам морозного пучения. Такой односторонний подход может войти в противоречие с требованиями свода правил СП 50-101-2004 «Проектирование и устройство оснований и фундаментов и сооружений», которые в п.п. 8.7 и 8.8 при определении, на каких грунтах устанавливаются сборные блочные  или монолитные типы мелкозаглубленных  и незаглубленных ленточных  фундаментов, однозначно устанавливают  необходимость обустройства под бетонными блоками подушки из непучинистых материалов. Однозначно можно сказать, что для заглубленных ниже глубины промерзания ленточных фундаментов, устройство песчаной подушки требуется только для конструкции из фундаментных блоков, для монолитного фундамента такая подушка не играет никакой роли.

В случае монолитного МЗЛФ на непучинистых грунтах подсыпку также можно не делать, поскольку песок в данной ситуации никакой работы не выполняет – бетонная заливка ленты выровняет все поверхностные дефекты.

Подводя итоги можно сказать, что:

  • Для фундаментов, заложенных ниже расчетной глубины промерзания, песчаная подушка нужна только для конструкции из сборных блоков, для монолитного основания такая подушка не требуется.
  • Для мелкозаглубленного фундамента подушка требуется только для пучинистых грунтов, независимо от технологии, либо для фундамента из сборных блоков, независимо от типа грунтов.
  • Для незаглубленного фундамента однозначно требуется подушка из непучинистых материалов, хотя бы потому что нужно заменить плодородный слой под основанием.

Также стоит обратить внимание на тот факт что, независимо от технологии строительства фундамента (блоки или монолит) и глубины его заложения, может потребоваться замена грунта с недостаточной несущей способностью под основанием дома. Несущая способность определяется только после проведения геологии на участке строительства и расчетов.

Разновидности  фундаментных подложек

В п. 3.3 ВСН 29-85 указаны материалы, которые допускается использовать для обустройства подушки:

  • Песок крупной или средней фракции;
  • Мелкий щебень;
  • Котельный шлак

и другие непучинистые грунты с показателем дисперсности Д меньше 1,0. На практике используются песчаная, песчано-гравийная  или песчано-щебневая подушки, имеющие менее пучинистый характер, чем родной грунт на строительной площадке. Чтобы правильно определиться со структурой противопучинистой подложки,  необходимо учитывать физические свойства материалов.

Категорически недопустимо обустройство подушек из глины! Глина препятствует просачиванию воды к подошве основания строения, провоцируя морозное вспучивание грунта в зимнее время.

Для песчаных подложек наиболее подходящим считается гравелистый песок  крупной фракции или речной чистый песок средней фракции. Для подушки под  основание дома не рекомендуются легкие и тонкие фракции песчаных материалов, имеющие ухудшенные показатели сопротивления сжатию. При их использовании возможны значительные усадки.

При выборе толщины песчаной подушки руководствуются данными из таблицы 5 раздела 4 ВСН 29-85, рекомендующими максимальное отношение толщины подушки к ширине фундамента равным 3 к 1. То есть песчаная подложка может быть засыпана толщиной втрое больше, чем ширина фундамента. Обычно толщина подсыпки составляет минимум 20-30 см из расчета защиты от капиллярного подъема влаги в песке.

В соответствии с п. 3.4 ВСН 29-85 песчаный материал подушки необходимо уберечь от заиливания окружающим грунтом, для чего строителям предписывается сделать защиту из геотекстиля или полимерных материалов, препятствующую смешиванию грунта с песком.

Для слабонесущих грунтов  можно сделать подушки песчано-гравийные или только гравийные в соответствии с рекомендациями п. 8.7 СП 50-101-2004. Подушка из щебня требует хорошего трамбования.

Относительно применения щебня в подушках специалисты считают, что его правильно использовать в качестве уплотняющего материала в составе песчано-щебневой системы. Острые края щебня фракции 20-40 мм при уплотнении вбиваются плотным слоем в основном грунте под песчаной подложкой, тем самым  придают дополнительное упрочнение и стабильное положение основанию здания.

Уплотнять подушку лучше всего с помощью специальных ударных или вибрационных машин.

Индивидуальный грамотный подход к засыпке подушек под ленточными фундаментами позволяет существенно сэкономить при строительстве  жилых домов без ущерба в прочности и надежности строения.

Совет! Если вам нужны строители для возведения фундамента, есть очень удобный сервис по подбору спецов от PROFI.RU. Просто заполните детали заказа, мастера сами откликнутся и вы сможете выбрать с кем сотрудничать. У каждого специалиста в системе есть рейтинг, отзывы и примеры работ, что поможет с выбором. Похоже на мини тендер. Размещение заявки БЕСПЛАТНО и ни к чему не обязывает. Работает почти во всех городах России.

Если вы являетесь мастером, то перейдите по этой ссылке, зарегистрируйтесь в системе и сможете принимать заказы.

Хорошая реклама

Читайте также

Зачем нужна песчаная подушка под ленточный фундамент

Фундамент — это наиважнейшая часть здания или сооружения, и от того как качественно сделан фундамент зависит долговечность и прочность здания или сооружения в целом.

В случае халатного отношения и выполнения некачественного фундамента, при производстве которого не соблюдались специализированные нормы и правила строительства, здание, которое будет возводится на таком фундаменте заранее обречено на краткосрочную службу, оно за короткий период времени придёт в состояние негодности и невозможности его эксплуатации.

Так что самая важная основа любого строительства — это качественно выполненный фундамент. А он может быть выполнен качественно, только в случае соблюдения технологии возведения. Одной из основных составляющих фундамента является подушка из песка, именно она является гарантом прочности и долговечности фундамента. В этом случае вам не будет необходимости переживать за сохранность дома, так как основание дома выполнено с точным соблюдением технологии строительства.

При строительстве зданий и сооружений предусматривается организация песчаной подушки под фундамент, данная составная часть технологического процесса в строительстве фундамента служит для минимизации влияния оказываемого на фундамент почвой в периоды межсезонья, во время изменения уровня грунтовых вод, для отвода воды из-под основания фундамента, для повышения амортизационных свойств фундамента и соответственно для увеличения надёжности и срока службы всего будущего сооружения.

Согласно рекомендациям по изготовлению фундамента на первоначальном этапе выполняется разметка и выкапывается траншея под будущий фундамент. Соответственно технологии строительства для ленточного фундамента необходимо организовать песчаную подушку. Толщина песчаной подушки зависит от типа грунтов на которых производятся строительные работы, в особенности глубины их промерзания в зимнее время, в среднем эта толщина составляет от 30 до 60 см. (может достигать 80 см.). И вообще, чем больше толщина подушки под фундамент, тем выше качественные показатели амортизации фундамента и тем ниже деформационные нагрузки на фундамент.

Пропорциональное соотношение толщины ленточного фундамента к толщине песчаной подушки приблизительно 1/3. Таким образом ширина песчаной подушки может превышать по толщине ширину ленточного фундамента в 3 раза. Если говорить о форме сечения песчаной подушки, то целесообразно соблюдать трапецевидную форму, которая плавно сужается к низу под углом приблизительно около 30 гр.
Одним из важных условий качественного исполнения песчаной подушки является её хорошая послойная утрамбовка, во избежание возможной осадки и деформирования грунта. Для её производства используется песок средней или крупной гравелистой фракции. Утрамбовка производится слоями по до 20 см, при помощи специализированных катков или площадочными вибраторами. Уплотнение лучше производить мокрым песком, то есть песок предназначенный для использования под песчаную подушку необходимо заранее смачивать водой, а затем уже производить укладку его в траншею. Во влажном виде песок лучше утрамбовывается и уплотняется, а так же посредством заблаговременного увлажнения из песка вымываются различные ненужные примеси, такие как, ил и глина, что способствует улучшению его качества.

Песчаная подушка после утрамбовывания должна иметь ровную поверхность, и выравненной относительно линии горизонта. Соответствие плотности утрамбованности песка, проверяется следующим образом: на утрамбованной поверхности не должно оставаться следа от протектора обуви.

Вообще для выполнения такого элемента строительства, как песчаная подушка под ленточный фундамент нужно использовать информацию представленную в ведомственных строительных нормах ВСН-29-85 «Проектирование мелкозаглубленных фундаментов малоэтажных сельских зданий на пучинистых грунтах».

Внимание! Некоторые «знатоки» для организации подушки используют вместо песка глину, объясняя это тем, что глина является более водоотталкивающим материалом и способна лучше предохранить фундамент от воздействия воды поступающей из грунта. Такое мнение ошибочно. Да, в действительности вода задерживается слоем глины, но в то же время вместе с этим, прямо пропорционально увеличивается пучинистость грунта под фундаментом сооружения, что в свою очередь приводит к повышению нестабильности подлежащего грунта, а соответственно к уменьшению качественных характеристик фундамента, уменьшению срока его службы и надёжности.

Для продления срока службы песчаной подушки, для того чтобы предотвратить заиливание песка при повышенном уровне грунтовых вод, перед тем, как засыпать песок в подготовленную траншею, необходимо проложить дно траншеи материалом «геотекстиль» и в последствии уже на него выкладывать песок, предназначенный для изготовления подушки, геотекстиль предотвратит возможность смешивания песка с основным подлежащим грунтом.

песчаная, щебеночная, бетонная – зачем нужна и как делать

Всем известно, что опорой дома является фундамент. Если подземная часть будет выполнена правильно, то строение простоит долго. В период эксплуатации на его фасаде не появятся трещины, окна не перекосятся, а цоколь не разрушится. Подушка под фундамент является первым слоем основания почти каждого строения. Она считается важной функциональной составляющей, а ее устройство подчиняется определенным правилам.

Зачем нужна подушка

Казалось бы, для чего нужны подушки для фундамента, если под ним в качестве основания будет находиться плотный слой грунта? Но оказывается, что именно благодаря им:

  • соблюдается равномерность перераспределения поступающих нагрузок на грунт;
  • происходит снижение точечного давления;
  • сводится к минимуму воздействие на подземные конструкции сил морозного пучения;
  • выравнивается дно выемки, причем сделать это можно своими руками;
  • гарантируется горизонтальность расположения фундаментной подошвы;
  • снижается УГВ, а от фундамента отводится дождевая и талая вода;
  • обеспечивается стабильность положения всего строения;
  • минимизируются усадки различного происхождения.

Для устойчивого основания требуется, чтобы подушка под фундамент имела правильные размеры, достаточное уплотнение и выравнивание. Ее ширина должна быть больше ширины фундаментной подошвы, а высота – выбираться с учетом:

  • глубины промерзания грунта;
  • уровня подземных вод;
  • примерной величины постоянных и временных нагрузок;
  • геологических условий.

Подсыпка под фундамент является своеобразным балластом, ограждающим строение от контакта с почвой и от сезонных подвижек грунта.

Нередко подушка под фундамент заменяет неподходящий или слабый почвенный слой. В этом случае он удаляется, а на его место подсыпается крупный песок. Для предотвращения его вымывания или заиливания, при высоком уровне грунтовых вод в выемку укладывают геотекстиль.

Материалы

При устройстве фундаментных подушек можно использовать:

  • речной и карьерный песок;
  • щебень и гравий;
  • бетонный раствор.

Уточнения по составу и размерам подстилающего слоя даются в проектной документации. Как правило, в ней учитывается доступность материалов по регионам и их приемлемая стоимость. Но основным аргументом, все же, остаются геологические условия. К примеру, для слабых грунтов гравийно -песчаная подушка под фундамент закладывается в пропорции:

  • 40% песка;
  • 60% щебня, либо гравия.

Некоторые мастера предлагают устройство фундаментной подушки из глины. Они утверждают, что выравнивающий слой будет выполнять гидроизоляционную функцию. Конечно, глина сможет защитить бетон от капиллярного всасывания воды. Но этот грунт является пучинистым, поэтому при промерзании увеличивается в объеме и начинает давить на подземную конструкцию. Из этого следует вывод, что суждение о том, что для основания под фундамент можно использовать глину – абсолютно не правильно.

Песчаная подушка

Устройство подстилающего слоя своими руками лучше сделать из песка, так как материал вполне доступен во многих регионах страны. У неопытных застройщиков часто возникает вопрос о том, какой песок нужен для фундамента и подушки – речной или карьерный, и какая фракция зерен должна быть.

Следует начать с того, чем отличается речной песок от карьерного. Первый считается намного чище, так как природная дислокация материала и технологические особенности добычи подразумевают отсутствие в составе инородных частиц. В нем нет глинистых включений, слишком опасных для конструкции основания. При замесе бетонной смеси и устройстве подушки для фундамента лучше использовать речной песок или промытый карьерный, который обойдется несколько дешевле.

Карьерный песок добывается в больших объемах из открытых разработок. Именно поэтому в его составе присутствует много различных примесей, таких как глина, крупные камни и пылевидные частицы. Без дополнительной обработки он применяется лишь в некоторых случаях, например при прокладке дорог.

Для фундамента и подушки грязный карьерный песок использовать не рекомендуется, так как присутствие в нем даже небольшого количества вредных включений может отрицательно сказаться на устойчивости подземной части дома и его долговечности. Зачем же рисковать из-за разовой экономии, когда существует лучшая по качеству альтернатива?

Отличить речной сыпучий материал от чистого карьерного песка можно по внешнему виду зерен. Нужно просто посмотреть на них сквозь лупу. В первом случае частички будут округлыми, а во втором – с острыми гранями.

Песок для фундамента и подушки выбирают крупных фракций.

Как говорилось выше, сделать песчаную подушку для фундамента своими руками будет совсем несложно. Для этого потребуется сам материал, трамбовка и вода. При большой площади строения лучше будет использовать специальную вибро - плиту или каток. А при уплотнении подстилающего слоя в траншее можно воспользоваться и проверенными дедовскими инструментами, например бревном с поперечной ручкой.

Песчаная подушка под ленточный фундамент или бетонную плиту засыпается послойно. Каждый пласт разравнивается, увлажняется и тщательно трамбуется. Обильный полив водой способствует лучшему уплотнению песка и обеспечивает максимальную плотность основания. При высоком уровне грунтовых вод на дно траншеи подсыпается щебень. Он берет на себя функции дренирующего слоя. При его отсутствии основание дома рано или поздно будет размыто.

Специалисты рекомендуют сделать подушку для фундамента из песка в случаях, когда:

  • возводится одноэтажный дом;
  • для наземной части строения используются легкие материалы;
  • грунтовые воды залегают на большой глубине.

Еще до начала работ следует определиться с толщиной песчаной подушки для фундамента. Она, как правило, составляет 10-20см, но при устройстве основания под бетонную плиту или при замене слабого грунта размер может увеличиваться до 50-80см. Для ленточной конструкции максимальная высота подстилающего слоя ограничивается показателем тройной толщины ленты. Что касается ширины подушки, то она должна быть больше аналогичного размера подошвы или плиты для фундамента на 20-25см.

Щебеночная подсыпка

Подушка из щебня под фундамент считается прочнее предыдущего варианта устройства основания. Ее также можно выполнить своими руками. На начальном этапе дно выемки покрывается крупным песком слоем 10-15см, после чего выполняется его разравнивание и тщательная трамбовка с увлажнением.

Далее укладывается щебень средней фракции (20-40мм) слоем толщиной 20-25см. Для его уплотнения следует использовать вибро - плиту. Зачем? Да только лишь потому, что дедовскими методами сделать это будет слишком трудоемко.

Щебеночная подушка под ленточный фундамент способна принять нагрузки от кирпичных и каменных домов малой этажности.

Нередко в проекте предусматривается щебеночно-песчаное основание. Оно засыпается послойно с чередованием материалов и уплотнением. Такой вид подсыпки хорошо зарекомендовал себя при строительстве объектов на слабонесущих грунтах.

Бетонное основание

Самый дорогой и надежный вид подстилающего слоя. Подушка из бетона может использоваться даже для фундаментов многоквартирных домов. Технология ее выполнения достаточно проста и доступна для самостоятельной работы. Процесс состоит из нескольких этапов:

  • выравнивания дна выемки;
  • подсыпки щебня слоем 10см и трамбовки;
  • установки опалубки на высоту, согласно проекту;
  • настила гидроизоляции;
  • укладки арматуры;
  • заливки бетонного раствора;
  • набора монолитом проектной прочности;
  • демонтажа опалубки.

Для прочного сцепления основания с фундаментом, в подушке устанавливаются выступающие над поверхностью стальные стержни. Они служат соединительными анкерами, максимально усиливающими подземную конструкцию.

Заключение

Три основных вида фундаментных подушек могут использоваться как отдельно друг от друга, так и в различных комбинациях. Выбор зависит от многих факторов, а окончательное решение принимается проектировщиками.

как и зачем её нужно делать

Почему при  строительстве основания дома обязательно вначале делается песчаная подушка под ленточный фундамент?

Зачем она нужна и нужна ли?

Да, правда, в некоторых случаях можно обойтись и без неё.

Однако в большинстве случаев она необходима.

Где, когда и как правильно делать подушку, каких ошибок следует избегать, каких правил придерживаться – попробуем разобраться в данной статье.

Как правильно выполнять подушку из песка под различные типы фундаментов и грунтов

Слой песка под ленточным фундаментом

В строительных стандартах указывается, что устраивается песчаная подушка под ленточный фундамент, толщина которой составляет  в среднем 20 см.

Как показывает практика, этого вполне достаточно для фундаментов для не очень пучинистых или подвижных грунтов.

Если же выполняется мелкозаглублённый фундамент, или фундамент-плиту, тогда песчаную подушку необходимо сделать толще, до 80 см.

Постройку ленточного фундамента начинают с копки котлована.

Глубина его должна быть больше, чем расчётная глубина залегания фундамента, как раз на толщину подушки.

Ширина же дна траншеи должна быть шире, чем ширина фундамента, на её толщину.

Например, если планируете закладывать фундамент-ленту с толщиной стен 30 см, подушку под фундамент делать толщиной 40 см, то общая ширина траншеи по дну должна составлять не менее 70 см. Глубина траншеи же должна быть на 40 см больше глубины залегания фундамента.

Геотекстиль предотвратит заиливание песка

При строительстве необходимо учитывать характеристики грунта.

Например, при строительстве на подвижных вязких грунтах, при высоком уровне залегания грунтовых вод, перед строительством подушки обычно закладывают геотекстиль.

Он в этом случае должен покрывать всю траншею до самого верха, или до верха подушки из железобетона, если планируется её заложение.

Только в этом случае песчаная подушка будет застрахована от заиливания.

Подушку засыпают послойно, слоями по 10 см. Каждый слой после засыпания увлажняют и трамбуют.

После насыпки подушки её выравнивают по уровню примерно, и сверху её делают предварительную выравнивающую стяжку из бетона слоем около 5 см.

Она нужна для того, чтобы поверх неё можно было сделать слой гидроизоляции, и затем перейти к заливке основной бетонной подушке фундамента.

Поверх бетонной подушки ставят стены фундамента, которые также должны иметь гидроизоляцию, а в случае заглублённого тёплого подвала – и теплоизоляцию.

Когда без песчаной подушки можно обойтись

Трамбование грунта под ленточный фундамент

Нужна или нет песчаная подушка под ленточный фундамент при строительстве дома на песчаном грунте?

Можно с уверенностью сказать, что нет.

Достаточно будет просто утрамбовать сам грунт, который уже является сам по себе большой песчаной подушкой.

Аналогичная ситуация, если вы строите на хрящеватом или скальном грунте.

Фундамент на этих грунтах будет отлично защищён от каких-то подвижек грунта, если это не является землетрясением.

Однако от землетрясения даже песчаная подушка не спасёт.

Во всех остальных случаях лучше всего будет всё-таки позаботиться о подушке, и сделать её нужно хорошо – это не только обезопасит фундамент вашего дома, но и позволит в некоторых случаях сэкономить немного бетона.

На видео представлена технология изготовления ленточного фундамента:

Заметили ошибку? Выделите ее и нажмите Ctrl+Enter, чтобы сообщить нам.


Фундаментная подушка для ленточного фундамента

Как правильно сделать подушку под ленточный фундамент: устройство и размеры, этапы работ.

Схема заливки монолитного фундамента.

Основными параметрами технологии устройства ленточного фундамента являются:

  • Глубина. Эта величина зависит от веса здания, а также от границы промерзания грунта в данной местности.
  • Ширина. Зависит от материала и ширины стен и должна быть как минимум равна. но лучше, если будет превышать на 10-15 см ширину стен.

После расчета размера необходимого фундамента следует определиться с размерами подушки под него. Основание выполняет несколько функций :

  1. Выравнивает поверхность. на которую будет укладываться фундамент. В большей степени это важно в случае, если используются бетонные блоки. Под ними не остается пустот и на грунт они опираются всей поверхностью. В случае заливки ленточного фундамента. выравнивание имеет меньшее значение.
  2. Обеспечивает равномерное распределение нагрузок на грунт от фундамента.
  3. Есть еще одна важная функция, которую выполняет подушка, это борьба с влагой в грунте и ее воздействием на всю конструкцию вследствие сезонных температурных изменений.

Обратите внимание! Если убрать пучинистый грунт и заменить его непучинистым. это существенно снизит воздействие на фундамент при замерзании воды в зимний период.

Простая деформация основания.

Грунт будет давить на боковые стенки фундамента, выталкивая его наверх, причем значения выталкивающей силы могут достигать 5 — 7 тонн на 1м² основания дома. Это особенно опасно для деревянных или каркасных зданий, имеющих небольшой собственный вес. Каменные строения, за счет своей массы, могут компенсировать боковые силы воздействия на фундамент.

Обезопаситься от пучения можно, если устроить подушку под фундамент, заменив пучинистый грунт не пучинистым. То же самое относится и к обратной засыпке – использование не расширяющегося грунта уменьшит действие касательных нагрузок.

Устройство и размеры подушки.

Усредненным значением толщины песчаной подушки принято считать значение в 60 см. Оно может варьироваться в ту или иную сторону в зависимости от типа грунта. Сильнопучинистые грунты могут потребовать увеличить это значение до 80 и более сантиметров. Часто можно встретить рекомендацию, что толщина подушки должна составлять 3 ширины фундамента.

Фундаментные подушки.

По ширине подушка должна выступать за габариты фундамента на 15 — 20 см в каждую сторону. В том случае, если планируется устройство подвала. то песчаная подушка должна быть устроена не только под фундаментом, но и под всей площадью дома.

Бетонный пол подвала подвержен тем же нагрузкам, а значит, его также надо защитить от воздействия грунта из-за температурных колебаний.

В том случае, если грунт сильнопучинистый. используется песчано-щебеночная подушка, в которой песок занимает 40% объема.

Для укладки необходимо применять заранее увлажненный песок, что улучшит утрамбовку. Увлажнять можно и после укладки песка в траншею, но делать это только в том случае, если грунт не склонен к размыванию.

Важно! Желательно использовать геотекстиль для предотвращения заиливания песка и его смешивания с грунтом.

Песок укладывается слоями 15-20 см с обязательной утрамбовкой, для чего используются катки или площадочные вибраторы. В крайнем случае, можно использовать обычное бревно с ручкой, но тогда толщину слоя придется уменьшить до 10 см и менее. Утрамбовка производится до плотности 1,6 т/м³. Проверить это просто. если, пройдясь по утрамбованному песку, не остается следов, то можно приступать к засыпке следующего слоя.

При использовании песчано-щебеночной смеси для построек из дерева или каркасно-сборных конструкций утрамбовкой можно пренебречь. Если же будет возводиться здание из кирпича и подобного материала, то утрамбовка должна осуществляться, но толщина может быть увеличена на несколько слоев.

Какой материал выбрать для подушки?

Песчаная подушка под фундамент.

Для использования в качестве подушки под фундамент используют разные материалы:

  • Песок. Лучший вариант – использовать гравелистый песок средней или крупной фракции. В нем не должны содержаться пылевидные и глинистые примеси. Этим требованиям отвечает, например, речной песок .
  • Щебень. Оптимальный размер фракции – 20-40 мм .

Повторим, наличие фракций глины в песке или использование для устройства подушки глины недопустимо .

Внимание! На слабых грунтах, с близким расположением почвенных вод, полезным будет монтаж дополнительной дренажной системы.

Этапы работ.

Виды и устройство подушки под фундамент.

  • Устройство подушки фундамента
    • Подушка под ленточный фундамент из песка
    • Подушка из щебня
    • Подушка под фундамент бетонная

Формирование фундамента – это один из важных процессов при строительстве дома. Соблюдение всех требований при его укладке даст возможность постройке прослужить длительный срок без причинения своему хозяину различного рода проблем.

Фундаментная подушка для ленточного фундамента.

Устройство фундамента на песчаной подушке.

Весомое значение при строительстве основы имеет подушка под фундамент. Благодаря ее правильной организации:

  1. Нагрузка по всему периметру основы распределяется равномерно.
  2. С ее помощью выравнивают дно под закладку.
  3. Выполняется дренаж (отводятся талые и дождевые воды).
  4. Не происходит промерзание нижнего участка сооружения.

Устройство подушки фундамента.

Прежде чем приступить к строительству, на очищенном и размеченном участке выкапывают траншеи для ленточной основы или котлован для монолитной. Удаляется весь сыпучий грунт и выравнивается дно траншеи. Затем формируют прослойку под фундамент из щебня. песка, гравия или бетона.

Подушка под ленточный фундамент из песка.

Схема устройства песчаной подушки.

Схема устройства песчаной подушки под ленточный фундамент.

Для создания прослойки песчаной под основание потребуется:

  1. Песок с крупным или средним зерном без разных включений (особенно глинистых).
  2. Геотекстиль или рубероид – послужит барьером от подземных вод.
  3. Уровень, колышки и веревка.
  4. Виброплита или самодельная трамбовка.

Перед началом устройства прослойки со дна траншеи удаляют весь сыпучий грунт. На ее дно укладывают геотекстиль или рубероид внахлест (10 см). Эти материалы предотвратят смешивание песка с грунтом. Также при засыпке важным моментом является соблюдение линии горизонта. Для этого с помощью колышков и веревки устанавливают нужный уровень.

Поверх уложенного материала насыпают песок.

Засыпку осуществляют небольшими порциями и смачивают водой.

Затем каждый слой уплотняют с использованием виброплиты. Утрамбовку проводят до того момента, пока на поверхности не будут оставаться следы. Каждый слой должен составлять высоту приблизительно в 10 см.

Формируя подушку фундамента. обычно ее высота находится в норме 20-30 см. Для расчета максимально допустимой высоты нужно ширину ленты увеличить втрое. Созданная прослойка должна напоминать в своем сечении трапецию. Самая узкая ее часть должна располагаться внизу (желателен угол наклона в 30 градусов).

Организация этого варианта прослойки под ленточный фундамент актуальна:

  1. Если требуется выравнивание дна траншеи или котлована.
  2. Если требуется провести замену грунта с сильным пучением на песок.

Подушка из щебня.

Для обустройства под ленточный фундамент подушки из щебня необходим следующий материал:

Подушка под фундамент разрез.

Устройство бутобетонного фундамента.

  1. Песок речной с крупным зерном.
  2. Щебень или гравий размером в 20-40 мм.

Формирование щебневой основы начинается с насыпи слоя песка. Его толщина составляет 10-15 см. Полученный слой обязательно смачивают и проводят процесс утрамбовки с использованием тех же приспособлений, что и в предыдущем варианте.

На уплотненный слой насыпают щебень толщиной около 20 см. В общей сложности высота щебня и песка должна составить 30-40 см. Щебень подвергают трамбовке. В итоге щебень должен строго лежать в горизонтальной плоскости. Ширина прослойки равна ширине планируемой ленты основы с добавлением на одну и вторую стороны по 15-20 см.

Такой несложный вариант основы под ленточный фундамент выдержит нагрузку от сооружения в несколько этажей.

Подушка под фундамент бетонная.

Этот вариант устройства является более дорогим, но и оправданным. При правильном формировании фундамент с подушкой из бетона станет прочной основой для будущего сооружения. Для ее строительства понадобится:

  1. Бетон.
  2. Щебень или гравий.
  3. Доски.
  4. Виброплита или самодельная трамбовка.
  5. Прутья металлические.

Для начала на дно выровненной траншеи под ленточный фундамент укладывают щебень высотой в 10 см. Проводят его трамбовку при помощи самодельного устройства или виброплиты. Затем на щебневой подложке монтируется опалубка из досок. Ее высота должна равняться высоте будущей подушки (до 30 см). Ширину прослойки составляет ширина фундамента плюс по 15 см с двух его сторон.

Для повышения прочности проводят армирование (укрепление) подушки с использованием прутьев металлических в диаметре 8-12 мм. Из материала для армирования создают каркас путем сварки или связки элементов конструкции между собой.

В опалубку с металлическим каркасом осуществляется заливка бетона. Марка этого материала будет зависеть от веса будущего сооружения. После процесса заливки бетон утрамбовывается с использованием вибратора глубинного. В подготовленное основание для дальнейшей сцепки бетонной подошвы с фундаментом вставляют прутья длиной в 40-60 см. Они должны выглядывать над поверхностью на половину своей длины.

При формировании бетонной подготовки для сооружения более легкой конструкции щебень можно заменить песком. Формируют слой в 10 см и поливают водой для уплотнения. Следующие манипуляции идентичны вышеописанному варианту устройства.

Для ленточного фундамента подушка из бетона станет прочной основой с достаточно длительным сроком использования. При правильной ее организации она выдержит значительный вес сооружения и послужит прекрасной основой.

Каждый вид подушки имеет право на существование. Несмотря на то что формирование основы под фундамент можно осуществить из разных материалов, при правильно выполненном процессе любой из вышеописанных вариантов будет надежной опорой будущему сооружению.

Устройство подушки под ленточный фундамент.

Фундаментная подушка для ленточного фундамента коттеджа.

Для того, чтобы ленточный фундамент прослужил надежной опорой дому как можно дольше, следует строго придерживаться всех технологий его изготовления. Устройство подушки под фундаментом, помогает повысить амортизационные качества фундамента и снизить уровень воздействия на него влаги. О том как правильно изготовить подушку под ленточный фундамент своими руками, рассмотрим далее.

Преимущества изготовления ленточного фундамента для дома.

Ленточный фундамент чаще всего применяется в загородном домостроении. Кроме того, он также популярен при возведении дач, хозпостроек или коттеджей. Данное основание способно выдержать любой дом, как деревянный или каркасный, так кирпичный или каменный. Именно из-за высокой крепости и надежности фундамента он является отличным основанием под массивные стены. Кроме того, данный фундамент позволяет также монтировать цокольный этаж.

Фундаментная подушка для ленточного фундамента размеры.

Ленточный фундамент — это железобетонная форма, которая укладывается по периметру здания и на участках несущих стен и перегородок. Таким образом, удается исключить перекосы или деформацию дома. Так как, правильно обустроенный фундамент позволяет равномерно распределить нагрузку от всего веса здания.

Обязательным этапом обустройства ленточного фундамента является укладка песчано-гравиевой подушки. Она обеспечит его надежную защиту от воздействия влаги, а в частности подземных вод.

Выбор ленточного фундамента связан прежде всего с наличием огромного количества земляных работ, которые выполняются или вручную или с привлечением специальной техники. Кроме того, чтобы обустроить такой фундамент потребуется много физический усилий и время, особенно на его застывание.

В соотношении с технологией изготовления ленточного фундамента, он бывает трех типов:

Песчаная подушка под фундамент разрез.

Первый вариант основывается на установке бетонных блоков во внутрь траншеи и их соединение между собой с помощью раствора на основе песка и цемента.

Монолитный вариант, хотя и требует большего количества времени и сил для его возведения, отличается более высокой прочностью и качеством соединенных элементов. Монолитность конструкции обеспечивается заливкой ранее установленной арматуры фундамента бетонным раствором.

Комбинированный вариант ленточного фундамента основывается на соединении двух предыдущих вариантов. Свайное поле собирается по верхней части фундамента, а нижняя его часть заливается бетонным раствором. Далее производится монтаж железобетонных блоков.

Среди преимуществ ленточного фундамента отметим:

  • стоимость строительных работ, по сравнению с качеством фундамента, является доступной;
  • длительный срок эксплуатации — ленточный фундамент способен прослужить его владельцам более ста лет, главное правило — соблюдение технологии его возведения, кроме того, такой тип фундамента способен легко реставрироваться и даже частично или полностью заменяться;
  • простота работ — при желании, все работы можно провести вручную, хотя для этого и потребуется много времени, удастся значительно сэкономить;
  • способность выдерживать внушительные нагрузки — еще одно весомое преимущество ленточного фундамента, такой фундамент подойдет для дома, изготовленного из любых материалов;
  • возможность обустройства цокольного этажа под домом позволяет обустроить дополнительное место для хранения вещей или для отдыха.

Фундаментная подушка для ленточного фундамента заливка.

Среди недостатков ленточного фундамента выделим:

  • сложность проведения работ, необходимость в большом количестве времени для застывания бетона;
  • необходимость в проведении точных расчетов глубины фундамента, толщины подушек и т.д.;
  • возникновение проблем с фундаментом при несоблюдении технологии его возведения.

Ленточный фундамент нуждается в проведении очень точных расчетов перед его возведением. Его глубина и ширина должна четко сопоставляться с весом здания и типом почвы, на которой он возведен.

Минимальное значение пятки фундамента составляет 0,3×0,8 м. Кроме того, необходимо учесть качество и особенности выполнения перевязки двух поясов. При наличии слишком слабого армирующего пояса, существует риск разделения фундамента на несколько частей.

Если почва на местности, на которой возводится фундамент является твердой, то траншея расширяется только для установки опалубки. Для мягкой почвы, следует оставить небольшое место, толщиной около 12 см, для засыпки его песком. С помощью данной подушки удается компенсировать подвижки грунта при сезонных изменениях местности.

Фундаментная подушка для плитного фундамента дома.

Технология устройства подушки под ленточный фундамент.

Перед тем как разобраться в технологии изготовления подушки под ленточный фундамент, предлагаем изучить ее функции. Песчаная подушка способна:

  • отвести влагу от основания фундамента, тем самым продлевая длительность его эксплуатации, так как влага, способна через микротрещины попасть во внутрь фундамента и разрушить его;
  • равномерно распределить нагрузку от здания и передать ее на почву, песчаная подушка — это так называемый промежуточный слой, который противостоит сжатию почвы под давлением от веса здания;
  • выровнять основания для выполнения последующей заливки фундамента бетонным раствором;
  • с помощью песка производится полная замена почвы под домом, при необходимости, таким образом, удается избежать пучения грунта в следствии перепада температуры в зимнее время года.

Совет: Если почва в данной местности характеризуется высоким уровнем влажности и если уровень заложения грунтовых вод находится на высоком уровне, то перед обустройством подушки из песка, дно траншеи, застилается гидроизоляцией, например, материалами на основе геотекстиля. С его помощью удастся предотвратить размывание песчаного слоя.

Фундаментная подушка для фундамента дома.

Строительство ленточного фундамента начинается с определения его размеров, а именно:

  • нагрузка от здания и уровень промерзания почвы в определенном климатическом регионе, определяют глубину фундамента;
  • материал, из которого будут изготавливаться стены дома и их толщина, являются ключевыми, при определении ширины траншеи.

Учтите, что в любом случае, ширина фундамента всегда больше, нежели толщина стен, минимум на 10 см. В таком случае, остается определить какой вариант ленточного фундамента будет использоваться:

Возможен вариант изготовления ленточного фундамента трапециеводной формы. В таком случае, нижняя часть фундамента немного шире, нежели верхняя. Несущие характеристики основания сохраняются, а количество бетона, необходимого для заливки — снижается.

Для того, чтобы обустроить песчаную подушку в ленточном фундаменте, потребуется наличие:

  • крупного песка, желательно речного;
  • щебенки, фракция которой определяется индивидуально;
  • гальки;
  • бетона или армированного бетона.

Фундаментная подушка для ленточного фундамента частного коттеджа.

Инструкция по выполнению работ, связанных с изготовлением песчаной подушки под ленточный фундамент:

1. Выкопайте котлован или траншею, ранее определенного в проекте размера.

2. Обустройте ее дно как можно ровнее, работы качественнее всего проводить вручную.

3. Засыпайте дно котловая слоем песка не более двадцати сантиметров. Постепенно увлажняйте песок, утрамбовывая его специальными механизмами.

4. Качество утрамбовки проверяется следующим образом: если на поверхности не остается следов от обуви, то утрамбовка считается завершенной.

5. Толщина слоя песчаной подушки определяется еще на стадии проектировки. Наличие перекосов или неровностей на песчаной подушке — недопустимо, так как они будут способствовать стеканию воды в одну или другую сторону.

К выбору песка для обустройства подушки для ленточного фундамента следует отнестись с особой серьезностью. Материал не должен быть слишком мелким или пыльным. Кроме того, не приветствуется содержание в нем большого количества глиняных примесей.

При наличии на строительном участке слабой почвы, рекомендуем укрепить поверхность с помощью песчано-гравиевого состава, который на сорок процентов состоит из песка, а на шестьдесят из гравия.

Если стены дома выполнены из легких материалов, то слишком сильная трамбовка подушки не потребуется. В противном случае, лучше воспользоваться специальным станком. При этом, трамбовка осуществляется в несколько слоев, постепенно, поливая каждый слой водой. Подушка из песка, комбинированного с гравием отличается меньшей усадкой, нежели песчаная.

Фундаментная подушка для ленточного фундамента дома.

Глинистая почва не подходит для строительства подушки под ленточный фундамент, так как она сделает почву в зимнее время слишком пучиннистой, что приведет к большему разрушению фундамента.

Песчаная подушка под ленточный фундамент укладывается на дно траншеи, толщиной в 100-200 мм. Далее следует утрамбовка и увлажнение данного слоя. Для выполнения утрамбовки используют следующие средства:

  • каток или площадочный вибратор уместен в том случае, если предвидится значительная площадь выполнения работ, и ширина фундамента более 60 см;
  • самодельные агрегаты помогут утрамбовать песок в частном домостроении.

Песок поливается с помощью воды лишь в том случае, если почва под фундаментом не отличается особой влажностью. На слабой почве, предпочтительнее отказаться от воды, при этом, песок, который укладывается в траншею должен быть предварительно увлажненным.

Кроме того, предварительное увлажнение песка перед его укладкой поможет вымыть глину, которая в нем содержится. Максимальное значение высоты песчаной подушки под строительство ленточного фундамента составляет около 65 см. Данное значение изменяется в ту или иную сторону в соотношении с состоянием почвы в данном регионе. Оптимальное значение песчаной подушки составляет двадцать сантиметров. По сведениям некоторых специалистов, высота песчаной подушки ровняется значению ширины фундамента, умноженному на три.

Кроме того, учтите тот факт, что по ширине, подушка должна быть на 12-15 см больше самого основания фундамента с обеих сторон.

Фундаментная подушка для плиты фундамента.

В некоторых случаях подушка под ленточный фундамент, выполняется из бетона. Данный вариант выбирается в том случае, если почва местности не позволяет установить подушку из песка. Кроме того, арматурный каркас удобнее устанавливать именно на бетонном основании.

Среди преимуществ бетонной подушки, отметим:

  • возможность установки укрепляющего каркаса на более жесткой поверхности с более максимальной прочностью;
  • зимой, на бетонном основании гораздо проще устанавливать опалубку и проводить заливку фундамента.

После того как выполнится геодезическая разметка территории, производится монтаж подушки из песка, толщина которой не превышает 14 см, а ширина, на 35 см больше, нежели ширина самого фундамента. Далее производится подготовка поверхности бетонным методом. Для этих целей используется низкокачественный бетон, который также называется тощим. Возможен вариант использования состава на основе песка с цементом.

Далее производится монтаж на готовое основание готовых блоков из армированного бетона, таким образом, получается готовое основание под фундамент.

Учтите, что высота как песчаной, так и бетонной подушки должны быть такими, чтобы фундамент не нарушал горизонтальную целостность ранее выкопанной траншеи. Копая траншею, учитывайте в точности до сантиметров, размеры подушки из песка или бетона.

Изготовление подушки из бетона для укрепления фундамента, позволяет также снизить расходы на высококачественный бетон, с помощью которого осуществляется заливка арматуры.

При наличии цокольного или подвального этажа в доме, песчаную подушку следует установить по всей его площади. Так как почва, способна разрушить не только фундамент, то и основание подвала.

Совет: Чем выше толщина песчаной подушки под фундамент, тем ниже уровень пучения, настигнет почву в зимнее время года и весной. Кроме того, песчаная подушка под подвалом, обеспечит надежную защиту его пола от влаги и разрушения.

Не следует забывать, что кроме обустройства песчаной подушки, фундамент нуждается в обязательной гидроизоляции. Для этого, его поверхность оклеивается рулонными битумными материалами и битумной мастикой. Если на ленточном фундаменте планируется возведение каркасного дома, то предварительно установите в нем закладные элементы, с помощью которых фундамент будет соединен с зданием.

Фундаментная подушка для ленточного фундамента частного дома.

Существуют ситуации, когда обустройство песчаной подушки не выполняется. Если под домом находится плотная почва, такая как глина, суглинок. В таком случае, влага, будет накапливаться в песке, попадая через него в фундамент. В таком случае, потребуется обустройство дренажной системы, которая будет отводить влагу из-под основания фундамента. Для этих целей используется щебенка.

Строительство подушки из песка должно сопровождаться дополнительной гидроизоляцией, в противном случае, подушка не способна защитить фундамент от разрушительного действия влаги.

 

Рекомендация: Хорошая обзорная статья. Хорошо раскрывает вопрос в общих чертах о фундаментной подушки для ленточного фундамента. Читатель поймет важность подушки фундамента. Поэтому при ошибке в устройстве подушки, вы построите бракованный фундамент и в итоге потеряете свои деньги.

Основание ленточных фундаментов

Основание для любого дома выполняет очень важную функцию, именно от его надежности и крепости зависит длительность эксплуатации строения, а также качество жизни в доме. Для того чтобы фундамент было легче заливать и придания ему особой надежности, нужно выполнить песчаную подушку перед его монтажом. Ее главной функцией является устройство ровной и устойчивой поверхности для фундамента даже на заболоченной почве.

Определение и функции песчаной подушки

Песчаная подушка под ленточный фундамент является подсыпкой определенного слоя под будущий фундамент. Для того чтобы понять для чего ее обустраивать, нужно посмотреть на ее функции:

  • Сглаживание неровностей грунта, тем самым создание ровной поверхности, благоприятной для монтажа железобетонного основания.
  • Равномерное распределение нагрузок от строения на залегающий грунт и основание.
  • Отгораживание бетона от влажного грунта, что помогает избежать неблагоприятного воздействия сил пучения в морозы.

Совет! Если участок отличается высокими грунтовыми водами или вовсе представляет на поверхности болото, то до устройства песчаной подушки нужно выложить на дно траншеи геотекстиль, который предотвратит заиливание песчаного слоя.

Материалы для монтажа подушки

Для подушки под фундамент используются:

  • Речной песок без каких-либо примесей.
  • Галька.
  • Щебень с песком.

Если подушка под ленточный фундамент возводится на болотистой почве, то для ее устройства используется смесь песка с щебнем или гравием в соотношении 40% песка крупного размера и 60 % щебня или гравия. Такие подушки подойдут под основание для легкого одноэтажного дома. Обычно они требуют дополнительного увлажнения и утрамбовывания. Такая смесь меньше усаживается, чем просто песчаный слой.

Важно! Для тяжелых строений трамбовка песчаной подушки обязательна.

Подушка для фундамента не должна быть устроена из песка с примесью глины. Это обусловлено тем, что вода задерживается под такой подушкой и в результате действия низких температур, начинается пучение, что неблагоприятно сказывается на конструкции основания и всего дома.

Случаи, когда подушка необязательна

Бывают такие случаи при строительстве, при которых обустройство песчаной подушки либо вовсе бесполезно, либо может даже навредить. Нельзя о них не упомянуть:

  • Выполнение отсыпки в прочные грунты, такие как суглинки и глины способно стать проблемой. Это связано с тем, что песок будет не таким плотным по структуре, как грунт и начнет впитывать в себя всю воду. Там она будет накапливаться и сделает основание фундамента менее прочным. Для исключения такого поворота событий нужно дополнительно обустраивать дренажную систему в суглинистых грунтах, которая будет отводить лишнюю влагу от основания.
  • Из-за того, что в почве присутствует пар, он может проходить через песчаную подушку и оседать на фундаменте. Для предотвращения образования конденсата применяется влагостойкий бетон и делается гидроизоляция.

Обязательна отсыпка под те основания, которые выполняются из сборных блоков, чтобы устранить неровности почвы, которые могут спровоцировать наличие под фундаментом пустот. Результатом неравномерности поверхности под фундаментом могут стать деформации или разрушение.

Важно! Во время заливки монолитной плиты не обязательно устройство песчаной подушки, так как бетон заполняет собой все пустоты и предварительное выравнивание не нужно.

Обустройство песчаной подушки для ленточного фундамента

Ленточный фундамент – это основание, которое способно выдержать любые нагрузки, именно поэтому его обустройство так распространено. Выполнить ленточный фундамент на песчаной подушке представляется возможным и своими руками, для этого только нужно знать технологию и правильно выбрать необходимый материал.

Устройство подушки

Для начала нужно смешать в описанных выше пропорциях песок и щебень или гравий, а дальше можно приступать к основной работе:

  1. Выкапывание траншеи или котлована в зависимости от тех размеров, которые указаны в проекте.
  2. Выравнивание дна траншеи.
  3. Засыпка песка и щебня на дно траншеи слоем не белее 20 см.
  4. Постепенное увлажнение и трамбовка песчаной подушки при помощи виброплиты.

    Совет! Если на песчаной подушке не остается следы после человека, то трамбовка выполнена качественно.

  5. Слой песка должен быть строго горизонтальным, без перекосов и наклонов.

Для трамбовки песка можно использовать виброплиту или каток, но это подходит больших объемов работы. Для нескольких траншей под ленточный фундамента вполне можно использовать самодельный агрегат.

Поливать песок водой можно только тогда когда окружающая почва не так увлажена, а вот если ленточный фундамент обустраивается в болотистой местности, то песок нужно увлажнить до закладки в траншею. Также, если заранее увлажнить песок, можно вымыть те глиняные частицы, которые находятся в нем.

Монтаж ленточного основания

После обустройства песчаной подушки в траншее можно приступать к непосредственным действиям по монтажу ленточного основания. Сверху на слой песка выкладывается гидроизоляционный материал, в качестве которого можно использовать рубероид или более современные материалы, не пропускающие влагу.

Во время устройства арматурного каркаса делается небольшой слой бетонного основания, равный по толщине 6– 7 мм.

Перед тем, как заливать цементный раствор, нужно обеспечить в фундаменте отверстия для инженерных коммуникаций и вентиляции, чтобы в дальнейшем не пришлось выдалбливать их уже в готовом основании.

Обязательно для фундамента монтируется опалубка, которая может металлической или деревянной. В нее укладывают арматурную сетку и заливают бетон. Для равномерного заполнения без пустот и пузырей залитый бетонный раствор обрабатывают глубинным вибратором. Бетон должен быть залит за один раз, поэтому не лишним будет заказать заранее бетономешалку нужного объема.

После того, как залит весь объем бетона, нужно готовый фундамент укрыть пленкой, чтобы в него не попал мусор и осадки. Каждый день поверхность основания увлажняется обычной водой. Эти действия производятся до тех пор, пока бетон не станет наполовину крепким. Обычно это занимает около 5 дней в теплую погоду и до 10 дней в прохладную. Только после того, как основание полностью окрепло, можно производить дальнейшие работы, а точнее снятие опалубки, проведение гидроизоляции и возведение стен сооружения.

Очень важно при строительстве дома учитывать то, чтобы предотвратить попадание влаги в песчаную подушку под фундаментом. Для этого принимаются такие меры, как монтаж водосточных желобов на крыше, чтобы отвести воду в сторону, а также установка отмостки по периметру дома, чтобы талые воды весной не могли попасть под основание фундамента через землю.

Особенности ленточного фундамента

В данной теме нельзя не упомянуть о преимуществах ленточного фундамента на песке. Сам по себе он представляет конструкцию в виде ленты, которая укладывается под несущими и внутренними стенами дома. Благодаря такому размещению, фундамент распределяет нагрузку от строения равномерно по всей свой конструкции.

Ленточный фундамент может быть трех видов:

  • Сборный представляет собой конструкцию из соединенных цементных раствором бетонных блоков, установленных внутрь траншеи.
  • Монолитный создается при помощи заливки раствора в заранее подготовленную опалубку с арматурой внутри.
  • Комбинированный представляет собой совокупность двух этих видов фундамента в одной конструкции.

Итак, о преимуществах ленточного типа основания:

  • Доступная стоимость работ при высоком качестве конечного результата.
  • При соблюдении технологии возведения такое основание прослужит своим хозяев очень долго.
  • Возможность произвести все работы самостоятельно, что дает существенную экономию.
  • Возможность выдержать как легкий каркасный дом, так и тяжелый многоэтажный.
  • Под домом можно обустроить подвал или цокольный этаж, не тратя время и деньги на монтаж стен там, так как в качестве стен служит сам фундамент.
  • Помимо всех перечисленных положительных сторон, ленточное основание имеет и свои недостатки:
  • Необходимость долгого ожидания времени застывания бетона.
  • Необходимость проводить точные расчеты, которые включают глубину фундамента, толщину песчаной подушки и прочие характеристики.

Обязательно перед монтажом ленточного основания нужно проверить крепость армирующего пояса и его равнозначность на всех сторонах, так как в случае слабой арматуры фундамент может быть разделен на несколько частей.

Если на участке залегает плотный грунт, то траншею под ленту нужно расширить на тот показатель, который позволит монтировать опалубку. А вот если монтируется ленточный фундамент на глинистой почве, то нужно будет оставить место для дальнейшей засыпки его песком. Такая всесторонняя подушка станет амортизатором при движениях грунта.

Заключение

Ленточный фундамент очень популярен в частном домостроении и это не удивительно, ведь основание имеет массу преимуществ перед другими видами. Но для уверенности в долгой эксплуатации нужно правильно его устроить. В большинстве случаев под это основание укладывают песчаную подушку, устройство которой также имеет массу нюансов и тонкостей, которые полно отражены в статье.

Подушка под ленточный фундамент (на глине и других грунтах): нужна ли песчаная, какую выбрать

Фундамент здания – это важнейшая часть конструкции. От его качества и надежности зависят характеристики постройки.

Необходимо при возведении фундамента строго придерживаться технологии, иначе он быстро начнет разрушаться, что повлечет деформирующие процессы в стенах и перекрытиях.

Профессиональные строители при обустройстве ленточного фундамента на дно траншеи насыпают песочную или щебневую подушку.

Нужна ли?

Некоторые частные застройщики, для которых важна экономичность строительства, считают, что подушку под фундамент укладывать не обязательно. Они полагают, что если дом строится на плотном грунте, можно обойтись без нее.

На самом деле она является обязательным элементом ленточного фундамента, т.к.:

  1. Обеспечивает равномерное распределение воздействия от постройки почве.
  2. Предотвращает проседание фундамента.
  3. Выступает дополнительным барьером между основанием здания и грунтовыми водами.

Нужна ли песчаная подушка под, к примеру, ленточный фундамент на глине? Песчаная или щебневая подушка нужна при строительстве любого объекта, независимо от:

  • качества грунта,
  • габаритов постройки,
  • глубины фундамента,
  • других факторов.

Она обеспечивает устойчивость и прочность основанию. При этом защищает его от влаги и компенсирует подвижки грунта, сохраняя основу здания неподвижной.

Виды

Обычно подушку обустраивают из песка. При выравнивании дна траншеи тоже используется песок, но это не подушка, а просто вспомогательный слой в 2-3 сантиметра. Кроме песка при насыпи используется щебень или бетонный раствор.

Песчаные подушки наиболее экономичны. Их применяют при бюджетном строительстве небольших зданий. Закупать нужно крупнозернистый песок, иначе подоснова получится не достаточно жесткой.

Насыпать песок необходимо послойно, тщательно утрамбовывая каждый слой 10 см с применением воды. Песчаные насыпи делают высотой от 20 до 40 см. Поверхность должна быть идеально выровнена.

Под дом на слабом грунте подушка из одного песка может оказаться неэффективной. К нему добавляют щебень, который делает основу устойчивой к усадкам.

Смешанное основание крепче, выносливее, лучше защищает от влаги. При строительстве частных коттеджей рекомендуется применять такие комбинированные подушки.

Щебень с песком можно смешать. Но лучше насыпать материалы послойно – сначала слой песка, потом щебня. Слои должны быть до 20 см. Засыпанный песок необходимо тщательно утрамбовать и выровнять. После насыпи щебня по нему нужно пройтись и тоже выровнять, проверить, не образовались ли пустоты.

Подушка может состоять только из щебня. Используется гравийная или гранитная его разновидность. Обычно закупают гравий, так как он дешевле и удобнее в применении. Щебневая устойчивее песчаной. Она меньше впитывает воду, у нее боле длительный эксплуатационный срок. Применяется при строительстве двух и трехэтажных коттеджей.

Существует еще вариант из бетона. На самом деле бетонная подоснова – это дополнительный элемент фундамента. Она устанавливается сверху на достаточно высокую песчаную подушку (до 50 см). Бетонка представляет собой тонкий монолитный армированный слой бетона, на который надстраивается основная часть фундамента – опалубка, арматурный каркас, заливка бетоном.

Другой вариант – вместо наливного слоя бетона укладываются готовые бетонные плиты. Бетонная подоснова довольно затратная. Применяется в малоэтажном строительстве редко. Но в некоторых случаях становится единственным способом обустройства основания.

Например, применяя подушку из бетона можно построить большой массивный дом на участке с проблемным грунтом.

Материалы

К материалам для обустройства насыпи под фундамент предъявляются особые требования. Они должны быть:

  • долговечные,
  • влагостойкие,
  • морозостойкие,
  • недорогие.

Песок

Песок должен быть крупнодисперсным. Чем крупнее крупинки, тем выше качество подосновы. Крупный песок легче трамбуется и выравнивается, а подушка из него обладает высоким сопротивлением нагрузкам.

В песке не должно быть никаких примесей. Они опасны тем, что могут кардинально изменить свойства подушки. Особенно вредны примеси глины.

Глина впитывает влагу. Она делает подушку слишком подвижной и слабой. Глинистая подоснова не сможет выполнять свои функции, фундамент быстро «поплывет» и выйдет из строя.

Гравий

Обычно для подсыпки применяют щебень фракции в 40 мм. Он хорошо трамбуется, устойчив к низким температурам, прочность его М1200. Такой материал абсолютно безопасен, и может использоваться при строительстве жилых зданий. Для экономии средств допускается применение вторичного щебня, получаемого путем дробления отработанного бетона.

Специалисты рекомендуют насыпать гранит. Это не самый дешевый вариант щебня, но он обладает отличными характеристиками. Подушка из него станет долговечной надежной опорой для дома.

Что выбрать — песчаную или из щебня?

Песок дешевле щебня. Он подходит для сооружения подушки под небольшие постройки или под дома, возводимые на плотном грунте. Щебень дороже, но выносливее. Щебневая основа надежнее. Чтобы удешевить применение щебня, его комбинируют с песком.

Технология выполнения работ

Независимо от выбранного материала, насыпать подушку следует строго по технологии:

Песочная

Выполняется по такой схеме:

  1. Дно траншеи, выкопанной под ленточный фундамент выровнять и утрамбовать.
  2. Если грунт пылеватый или глинистый, нужно снять небольшой слой и заменить более прочной подсыпкой, после этого выровнять и утрамбовать.
  3. На дно укладывается листовой гидроизоляционный материал, который защитит материалы от грунтовой влаги и предотвратит смешивание песка с грунтом.
  4. Для большей прочности основания нижний слой нужно выложить бутом (можно в 2 слоя).
  5. Сверху насыпается песок (по мере подсыпки его нужно смачивать водой и утрамбовывать).
  6. Поверхность песчаной подушки выровнять при помощи площадочного вибратора или катка.
  7. Сверху на подушку устанавливается опалубка для ленты фундамента.

Высота песчаной насыпи зависит от характеристик грунта и особенностей будущей постройки. Делать ее больше 30 см в большинстве случаев нецелесообразно – будет утрачена устойчивость.

Самый простой способ – высчитать по ширине ленты, которая будет заливаться после устройства подушки. Высота подушки должна быть в три раза больше ширины ленты. Ширина подосновы – примерно на 30 см больше ширины ленты.

Щебневая

Под щебень обычно насыпают песок. Начинается процесс как при укладке простой песчаной подушки. Но с меньшей высотой песчаной насыпи (10-15 см).

После того, как песок будет утрамбован, на него сверху насыпается щебень. Высота щебневого слоя должна быть до 20 см. По ширине щебневый слой соответствует песчаному.

Нередко применяются и другие варианты песчано-щебневой подсыпки. Например, материалы можно смешать и насыпать единым слоем.

Можно сделать три слоя:

  • песок,
  • щебень,
  • песок.

Бетонная

Применение бетонной подушки предполагает выравнивание и утрамбовку дна траншеи, как и при использовании сыпучих материалов. Потом укладывается гидроизоляция, и сверху насыпается высокая песчаная подушка. Другой вариант – вместо песка насыпать 10-15 см щебня.

Сверху устанавливается опалубка под бетонную подошву высотой в 10-15 см. Ее армируют и заливают бетоном. Вместо заливки можно использовать готовые бетонные плиты.

Параметры высоты и толщины, гидроизоляционный слой

Высота должна быть в три раза больше ширины ленты. Но при работах на слабых пучинистых грунтах подоснову нужно делать выше, иногда до 80 см. Поскольку высота одного слоя не должна быть больше 30 см, то в случаях, когда нужна высокая подсыпка, следует применить несколько чередующихся слоев. Нижним слоем насыпается песок.

Ширина подушки должна быть на 30 см больше ширины ленты. Грамотно обустроенная подсыпка выступает под лентой на 15 см с каждой стороны. Запас нужен для устойчивости фундамента и удобства работы по его заливке.

Подушку вместе с лентой фундамента нужно защитить от воздействия грунтовой влаги. На участках с влажным грунтом и высоким залеганием подземных течений гидроизоляционной подкладки под основание может оказаться недостаточно.

Для максимальной защиты котлован еще до укладки подушки по всему периметру выстилается рулонной гидроизоляцией. Она кладется на дно, прижимается к стенкам траншеи, и выводится на поверхность земли.

Заключение

Фундамент удерживает конструкцию здания, передавая нагрузку от него грунту. Он в процессе эксплуатации выдерживает сильное давление и испытывает воздействие:

  • влаги,
  • пучинистости,
  • подвижек почвы,
  • перепады температуры.

Любые разрушительные процессы в фундаменте необратимы. Они приводят к разрушению всего здания. Поэтому важно при сооружении фундамента соблюдать строительные правила и нормативы.

Подушка под него должна быть обустроена обязательно. Материал и параметры подосновы выбирают для каждой постройки индивидуально.

Ремонт плитки и ленточного фундамента своими руками | Сделай сам

МЫ УЖЕ СКАЗАЛИ О ИСПРАВЛЕНИИ ФУНДАМЕНТОВ COLUMBUS ПОД ДОМАМИ, РАСПОЛОЖЕННЫМИ НА ПЛОЩАДИ. СЕГОДНЯ РАССКАЗЫВАЕМ О ЛЕНТОЧНО-ПЛИТНЫХ ФУНДАМЕНТАХ.

РЕМОНТ ЛЕНТОЧНЫХ ФУНДАМЕНТОВ

Поврежденные безосновные дома, регулярно отапливаемые в зимний период и неотапливаемые (дачи), возведены на ленточных фундаментах из сборных блоков или на монолитных фундаментах, заглубленных ниже глубины промерзания.Засыпка траншей O6 производится местным грунтом. В домах на сборных блоках есть трещины. В домах на монолитном фундаменте при отсутствии трещин формируется рулон дома.

В пучинистых грунтах фундаменты из сборных блоков под легкие дома не подходят. Если при их исправлении необходимо выкопать траншеи и заменить пучинистый грунт, возможны дополнительные осадки. Также существует опасность выхода блоков из ряда. Поэтому самый простой и надежный способ в отапливаемом доме - это прокладка утеплителя под отмосткой.

Внутри отапливаемого дома утеплитель на земле не требуется, а в неотапливаемом доме утеплитель следует прокладывать внутри. Для этого при наличии деревянного цокольного пола перекрытия придется убрать.

В случае цокольных этажей практически невозможно уложить изоляцию на землю с помощью монолитной плиты или сборных плит. Затем необходимо увеличить толщину утеплителя пола или заменить его более эффективным утеплителем такой же толщины.Скорее всего, в этом случае необходимо утеплить основание снаружи.

Теплотехнические расчеты необходимо производить из условия, что грунт в зимний период промерз на глубину не более допустимой для устойчивости фундаментов.

Если бросок дома значительный, то с определенным навыком рытье траншей его можно ликвидировать.

Выберите, копать ли траншеи желаемой ширины и засыпать их песком или уложить изоляцию, что поможет в техническом и экономическом сравнении вариантов.Рассчитайте объем работ и стоимость материалов и выберите более экономичный вариант. Но во всех случаях планировку, отмостку и дождевые поддоны делать обязательно.

ДЛЯ МОНОЛИТНЫХ ЛЕНТОЧНЫХ ФУНДАМЕНТОВ ВОЗМОЖНА ИСПОЛЬЗОВАНИЕ И ЗАМЕНА СВАРНОГО ЗАЗЕМЛЕНИЯ ОТСУТСТВУЮЩИМ, НО НЕОБХОДИМО ПОШАГОВАТЬ НА 1,5-2,0 М.

Дома без фундамента возводились на сборных или монолитных фундаментах, заглубленных на глубину промерзания.

Если накапливались остаточные деформации пучения, приводящие к перекосам в деревянных домах и трещинам в кирпичных, это означает, что использовались сборные фундаменты или неглубокие более глубокие фундаменты, непригодные для пучения грунтов, или нулевой цикл не был завершен: планировки отсутствовали, отмостки и душевые поддоны.

В случае сборных фундаментов исправить ситуацию можно только с помощью утеплителя, делающего пучинистый грунт непроницаемым. В случае монолитных ленточных фундаментов можно рассчитать необходимую ширину и глубину траншей, а также толщину противодействующей подушки под ними. Но выполнить уплотненную песчаную подушку под существующие фундаменты невозможно. Так что в этом случае желательно применить утеплитель. Технология устройства утеплителя такая же, как и в случае с заглубленным фундаментом.

ВАРИАНТЫ РАЗМЕЩЕНИЯ ОБОГРЕВАТЕЛЕЙ НА БЕЗ КОНДИЦИОНЕРА ПЛИТОВОЙ ОСНОВАНИЯ:
а - с деревянным цокольным полом: 6 - на железобетонном; 1 - фундамент плитный; 2 - база; 3 - отмостка; 4 - утеплитель под отмостку; 5 - вертикальное расположение; 6 - утеплитель на земле; 7 - шумоизоляция на печку;
8 - существующая изоляция в подвале; 9 - утеплитель на основании; 10 - усиленная изоляция в подвале; 11 - ограждающая панель.

РЕМОНТ ЛЕНТОЧНОГО ФУНДАМЕНТА: ВИДЕО


Смотрите также: Как самостоятельно отремонтировать ленточный фундамент


РЕМОНТ ПЛИТНОЙ ОСНОВАНИЯ

Поврежденные, безосновные, отапливаемые и неотапливаемые дома возведены на не заглубленных фундаментных плитах.

Проблемы с целостностью конструкций возникают, когда при строительстве дома (с возведенным коробом) было допущено промерзание пучинистого основания под плитой и в нем образовались трещины. В этом случае пластина меняет свою геометрию. Обычно такая проблема возникает в тяжелых кирпичных домах.

Если плинтусы составлены из сборных блоков или монолитные плинтусы соединяются арматурой с плитой в единую конструкцию, трещины переносятся на них и далее на стены из кладочных материалов.Подправить такие фундаменты утеплителем.

Если дом отапливается зимой, утеплитель ставят только по периметру плиты. Если дом не отапливается, утеплитель также необходимо уложить на печь или армировать в подвале (рис. 1).

Если в отапливаемом доме повреждение плиты произошло при строительстве и следующем зимнем сезоне, подача тепла невозможна, то на плиту или цокольный этаж можно уложить временную изоляцию (см. Таблицу).

ТОЛЩИНА ТЕПЛОИЗОЛИРОВАННОГО ПОД КОНСТРУКЦИОННЫМ ПОКРЫТИЕМ МЕЖДУ ОПОРами ФУНДАМЕНТА
НАЗВАНИЕ

НАГРЕВАТЕЛЬ

ТОЛЩИНА ТОЛЩИНА, СМ
Керамзит 36,0
Минвата 13,0
Пенополистирол 11,0
Пенопласт 6,0

Дома с подвалом на плиточном фундаменте.Стены цокольных этажей блочные или монолитные, соединенные арматурой с плитой в единую конструкцию. Засыпка выполняется из грунта местного пучения. Образовались трещины в кладке стен подвала и фундамента.

ПРЕСТУПНИКИ МОГУТ СОЗДАТЬ, ЕСЛИ:

  • тангенциальные силы пучения, действующие снаружи на сборные стены, превышают нагрузки от дома.
  • Промерзание пучинистой почвы происходило не только с поверхности почвы, но и со стороны стен первого этажа, намного меньшей естественной глубины промерзания;
  • в процессе строительства (при открытых окнах и дверях зимой) допускалось промерзание фундамента под плитой.При этом в фундаментной плите образовались трещины, которые были перенесены на стены подвала и далее на кладку фундаментных конструкций.

При повреждении только стен из сборных блоков из-за их деформации выкопка траншей и засыпка их песком сопряжены с риском смещения блоков из плоскости стен. В этом случае следует применить утеплитель под отмостку.

Если зимой дом регулярно отапливается, этой меры достаточно для стабилизации трещин.Если дом не отапливается, необходимо утеплить больше стен изнутри (рис. 2а).

ВАРИАНТЫ РАЗМЕЩЕНИЯ Утеплителей в домах с розеточным полом:
а - с нестабильными к пучению панельными стенами в неотапливаемом доме; б - при промерзании пучка основания под поврежденной печью в неотапливаемом доме; 1 - фундамент плитный; 2 - стена из сборных блоков или монолитная; 3 - засыпка местным грунтом; 4 - ж / б внахлест; 5 - отмостка; 6 - утеплитель под отмостку; 7 - вертикальное расположение; 8 - утеплитель на стене; 9 - шумоизоляция на печку.

Если трещины возникли из-за повреждения плиты, то в неотапливаемом доме утеплитель необходимо укладывать под отмостку, на стены и на плиту изнутри (рис. 26). В отапливаемом доме в неотапливаемый период строительства временно кладут утеплитель на стены и на печь.


Смотрите также: Ремонт старого фундамента своими руками и его утепление


РЕМОНТ ОСНОВАНИЯ ПЛАСТИНЫ - ВИДЕО

© Автор: Л. Гинзбург, канд. Техн. Наук.Планы и чертежи Е. Озернина

ИНСТРУМЕНТЫ ДЛЯ МАСТЕРОВ И МАСТЕРОВ И ТОВАРЫ ДЛЯ ДОМА ОЧЕНЬ ДЕШЕВЫЕ. БЕСПЛАТНАЯ ДОСТАВКА. ЕСТЬ ОТЗЫВЫ.

Ниже другие записи по теме «Как сделать своими руками - домохозяину!»


Подписывайтесь на обновления в наших группах и делитесь.

Давай дружить!

Подбор фундаментов из разных грунтов

🕑 Время чтения: 1 минута

Обычно выбор типа фундамента для данной конструкции контролируется рядом факторов, например типом почвы, прошлым использованием площадки, прилегающей застройкой, масштабом процесса разработки, ограничениями.Среди этих факторов существенную роль играют типы грунтов, поэтому в данной статье рассматривается выбор фундамента для разных типов грунтов.

Выбор фундамента для разных типов грунта Фундаменты рекомендуются на основе различных типов почвы, которые указаны ниже:
  1. Скалы
  2. Однородная твердая и твердая глина
  3. Мягкая глина
  4. Торф

1. Скалы В эту категорию входят камни, твердый твердый мел, песок и гравий, песок и гравий с небольшим содержанием глины и плотный илистый песок.

Рекомендуемые типы фундаментов Для этого типа грунта подходят следующие типы фундаментов:
  1. Ленточный фундамент
  2. Подушечный фундамент
  3. Плотный фундамент.

Рис.1: ленточный фундамент

Рис.2: подушечный фундамент

Рис.3: Плотный фундамент

Факторы, которые необходимо учитывать При выборе типа фундамента необходимо учитывать следующие факторы:
  • Минимальная глубина 450 мм должна использоваться для фундамента, если зона подвержена замерзанию, чтобы защитить фундамент.
  • Основание полосы или траншеи должно по возможности находиться над уровнем грунтовых вод.
  • Инженер должен знать о текущих условиях песка.
  • Песчаные склоны, возможно, размытые поверхностными водами, поэтому защитите фундамент с помощью дренажа по периметру.
  • Выветрившаяся порода требует оценки при осмотре
  • Инженер должен знать о глотках в мелках

2. Глина однородная твердая и жесткая Ниже рассматриваются три случая:

Корпус I там, где фундамент не приближается к растительности или существующая растительность не имеет значения.
Рекомендуемый фундамент
  1. Ленточный фундамент
  2. Подушечный фундамент
  3. плот фундамент.
Факторы, которые следует учитывать в этом случае, следующие:
  • Минимальная глубина до нижней стороны фундамента должна составлять 900 мм.
  • При строительстве ленточного фундамента из иссушенной глины в сухой почве, фундамент должен быть загружен зданием до возобновления дождей.

Корпус II где деревья, живые изгороди и кустарники находятся рядом с местом расположения фундамента, или в будущем планируется посадить эти деревья рядом со строением.
Рекомендуемый фундамент Можно выбрать один из следующих типов фундамента:
  1. бетонные сваи, поддерживающие железобетонные фундаментные балки и сборный бетонный пол
  2. бетонные сваи, несущие бетонную плиту
  3. Специально разработанная траншея заполняет определенный глинистый грунт в зависимости от расположения фундамента относительно деревьев
  4. Плотный фундамент

Рис.4: свайный фундамент

Факторы, которые необходимо учитывать
  • Инженер должен знать, что размер и тип свайного фундамента определяется экономическими факторами.
  • При использовании плиты грунтового основания из монолитного бетона следует избегать создания под плитой плиты, если она укладывается в сухую погоду в высушенной глине.
  • Если расстояние между недавно посаженным деревом и положением фундамента как минимум в 1-2 раза превышает высоту зрелого дерева, то можно построить ленточный фундамент.
  • В некоторых случаях можно использовать усиленное заполнение траншеи. Например, в глине с низким и средним потенциалом усадки или в зоне периметра корневой системы дерева.

Корпус III где деревья вырубают незадолго до начала строительства фундамента
Рекомендуемый фундамент
  1. Железобетонная свая в ранее прикорневой зоне дерева
  2. Ленточный фундамент
  3. Плотный фундамент
Фактор, необходимый для учета
  • Сваи должны быть надлежащим образом привязаны к подвесным железобетонным плитам или фундаментным балкам.
  • Должна быть предусмотрена плита достаточной длины, чтобы выдерживать силу пучения глины.Кроме того, верхняя часть сваи может быть снабжена рукавами для уменьшения трения и подъема.
  • Специальная конструкция сваи может потребоваться для глиняных уклонов более 1 из 10, поскольку возможно возникновение ползучести. Следовательно, при проектировании сваи необходимо учитывать боковую тягу и консольный эффект.
  • В некоторых случаях можно использовать усиленное заполнение траншеи. Например, в глине с низким и средним потенциалом усадки или в зоне периметра корневой системы дерева.

3.Мягкая глина В эту категорию входят мягкая глина, мягкая илистая глина, мягкая песчаная глина и мягкий илистый песок.

Рекомендуемый фундамент Для этого типа грунта допустимы следующие типы фундаментов:
  1. Фундамент широкополосный
  2. Плотный фундамент
  3. Сваи к более твердым пластам ниже
  4. Для небольших проектов используйте опоры и балочный фундамент для твердого слоя

Учитываемые факторы
  • Широкий ленточный фундамент используется при достаточной несущей способности и приемлемой расчетной осадке.
  • Ленточный фундамент должен быть усилен в зависимости от толщины и выступа за поверхность стены.
  • Служебные входы в здания должны быть гибкими.
  • Часто грунт можно улучшить с помощью виброобработки, и это было бы экономичным решением, если бы он использовался в сочетании с ленточным или плотным фундаментом.

4. Торф

Рекомендуемый фундамент
  1. Бетонные сваи дошли до твердого слоя почвы ниже
  2. Для небольших проектов подушечка и балочный фундамент выдерживают сильную ударную нагрузку.
  3. Плотный фундамент для случая, когда твердые пласты недоступны на разумной глубине, но есть твердые поверхностные корки с подходящей несущей способностью толщиной 3-4 м.

Учитываемый фактор
  • Типы свай включают забивку с забивкой на месте с временной обсадной колонной, забивной бетон на месте и забивной сборный железобетон.
  • Учет затягивания торфа на сваях
  • Если используется плотный фундамент, входы в здание должны быть гибкими.
  • При работе с агрессивным торфом, вероятно, потребуются особые высокие качества и защита.
  • Если слой торфа неглубокий над твердым слоем почвы, выкопайте его и замените уплотненной насыпью. Для этого используйте плот или усиленный широкораспространенный фундамент в зависимости от предполагаемой осадки.
  • Часто грунт можно улучшить с помощью виброобработки, и это было бы экономичным решением, если бы он использовался в сочетании с ленточным или плотным фундаментом.

Фермерские постройки... - Ch5 Элементы конструкции: опоры и фундаменты

Хозяйственные постройки ... - Ch5 Элементы конструкции: опоры и фундаменты.
Опоры и фундаменты

Содержание - предыдущий - следующий

Фундамент необходим для поддержки здания и нагрузки, находящиеся внутри или на здании. Сочетание опора и фундамент распределяют нагрузку на подшипник поверхность и поддерживает уровень здания и отвес и уменьшает доведение до минимума.При правильном проектировании должно быть небольшое или полное отсутствие трещин в фундаменте и отсутствие протечек воды. В фундамент и фундамент должны быть изготовлены из материала, который не выходят из строя при наличии грунтовых или поверхностных вод. Перед фундамент для фундамента можно спроектировать, необходимо определить общую поддерживаемую нагрузку.

Если по какой-то причине нагрузка сосредоточена в одном или нескольких области, которые необходимо будет принять во внимание.Однажды нагрузка определяется несущими характеристиками грунта участка необходимо изучить.

Подшипник почвы

Самый верхний слой почвы редко подходит для основания. Почва может быть рыхлой, нестабильной и содержать органические материал. Следовательно, следует удалить верхний слой почвы и траншея для фундамента, углубленная, чтобы обеспечить ровную, ненарушенную поверхность для всего фундамента здания. Если это невозможно из-за уклона к основанию потребуется ступенька.Эта процедура описана ниже и проиллюстрирована на рисунке. 5.5. Основание никогда не следует ставить на залитую поверхность, если только было достаточно времени для консолидации. Это обычно занимает не менее одного года при нормальном количестве осадков. В несущая способность почвы зависит от типа почвы и ожидаемый уровень влажности. В таблице 5.6 приведены типичные допустимые почвенные ценности.

Таблица 5.6 Допустимая нагрузка на грунт

Тип почвы кН / м
Мягкий, влажный, пастообразный или мутный почва 27–35
Аллювиальный грунт, суглинок, супесчаный суглинок (глина + 40 до 70% песка) 80–160
Суглинок супесчаный (глина + 30% песок), влажная глина 215–270
Глина плотная, почти сухая 215–270
Твердая глина с очень мелкой песок –430
Глина компактная сухая (густая слой) 320–540
Песок рыхлый 160–270
Песок плотный 215–320
Красная земля –320
Муррам –430
Плотный гравий 750–970
Скала –1700

Обширное исследование почвы обычно не проводится. необходим для малогабаритных построек.Фундамент и опоры опор можно легко спроектировать так, чтобы выдерживать безопасную несущую способность почвы, найденной на строительной площадке.

Дренаж участка

Любую постройку желательно размещать на хорошо дренированном участке. Однако другие соображения, такие как подъездные пути, водоснабжение, существующие услуги или нехватка земли могут диктовать плохой осушаемый участок.

Если необходимо использовать строительную площадку с плохим естественным дренажом, могут быть улучшены за счет использования дренажей-перехватчиков контура или подземные стоки, чтобы перекрыть поток поверхностных вод или понизить уровень грунтовых вод.Aparn от защиты здание от повреждений от влаги, дренаж также улучшится устойчивость грунта и понижение влажности участка. Рисунки 5.1 и 5.2 иллюстрируют эти методы.

Подземные стоки обычно прокладываются на глубину от 0,6 до 1,5 м, а расположение труб должно соответствовать уклону участка. Расстояние между дренажами будет варьироваться от 10 м для глинистых почв до 50 м для песок. Подземные дрены обычно формируются из глины, соединенной встык. трубы проложены в узких траншеях.В тех случаях, когда желательно ловить стекающую по поверхности воду, траншея засыпана почти до вершины с щебнем либо непрерывно по тренч или в карманах. Траншея, засыпанная щебнем или битым камнем обеспечит проход для воды и эффективен в борьбе с течет по поверхности. Трубы и траншеи, относящиеся к основным дренажная система участка может вызвать неравномерное осаждение, если пропускать рядом со зданиями или под ними. Где нужен отдельный сток, чтобы окружают здание и устанавливаются не глубже подошвы, используется для дренажа котлована под фундамент.

Рисунок 5.1 Контур перехватчик слива.

Рисунок 5.2 Подземный участок стоки.

Опоры фундамента

Фундамент - это увеличенное основание для фундамента, предназначенного для распределить строительную нагрузку на большую площадь почвы и обеспечить твердую ровную поверхность для строительства фундамента стена.

Фундаментная стена, независимо от материала, из которого она изготовлена. конструкция, должна быть построена на непрерывном фундаменте из залитых конкретный.Хотя основание будет покрыто и постными смесями бетон считается удовлетворительным, прочное основание достаточно, чтобы противостоять растрескиванию, также помогает защитить фундамент от растрескивание. Предлагается соотношение цемент - песок - гравий 1: 3: 5. из расчета 311 воды на мешок цемента весом 50 кг. Количество воды предполагает наличие сухих заполнителей. Если песок влажный, вода должна быть уменьшен на 4 до 5л.

Общая площадь основания определяется путем деления общая нагрузка, включая расчетную массу самой опоры, по подшипнику, разделив площадь на длину.Во многих случаях ширина, необходимая для легких хозяйственных построек, будет равна или меньше запланированной фундаментной стены. В этом случае опора это несколько шире фундамента, по-прежнему рекомендуется как минимум по двум причинам. Опоры соответствуют малым вариации траншеи и моста на небольших участках рыхлого грунта создание хорошей поверхности, на которой можно начинать фундаментную стену любого Добрый. Опоры легко выравниваются, и это облегчает задачу. для установки опалубки на бетонную стену или для начала первый ход блочной или кирпичной стены.

Даже когда загрузка не требуется, это обычная практика залить бетонный фундамент глубиной, равной толщине стены и вдвое шире. Фундамент для больших тяжелых постройки требуют армирования. Однако это редко бывает необходимо. для легких хозяйственных построек. Как только прочная опора будет на месте, для строительства дома подходит ряд различных материалов. Фонд. На рисунке 5.3 показаны пропорции опор для стен, опор. и столбцы.

Рисунок 5.3 Опора пропорции.

Несмотря на то, что непрерывные стенные опоры часто подвергаются очень высокой нагрузке, Слегка это не относится к опорам колонн и опор. Это поэтому важно тщательно оценить долю строительная нагрузка, которую несет каждая опора или колонна. Фигура 5.4 показано распределение нагрузки на здание с фронтоном. крыша и подвесной пол.

Если стенные опоры очень слабо нагружены, рекомендуется проектировать любые опоры или опоры колонн, необходимые для здания, с примерно одинаковая нагрузка на единицу площади.Тогда если есть происходит оседание, оно должно быть равномерным на всем протяжении. Для того же причина, если часть фундамента или фундамента построена на скале, баланс опоры должен быть в два раза шире обычного для грунт и погрузка. Опоры должны быть нагружены равномерно эксцентрично. загрузка может привести к опрокидыванию и поломке.

Если фундамент установлен на наклонной площадке, он может быть необходимо выкопать ступенчатую траншею и установить ступенчатую опору и фундамент.Важно, чтобы все секции были ровными и что каждая горизонтальная секция фундамента как минимум вдвое больше пока вертикальный перепад из предыдущего раздела. Армирование в стене, как показано на рисунке 5.5.

Рисунок 5.4 Разделение грузы на опорах.

Каждая опора опоры должна выдерживать т / 8 нагрузки на перекрытие. Стена должны нести 5/8 нагрузки на пол, а также всю крышу и стену нагрузка.

Рисунок 5.5 Ступенчатая опора и фундамент.

Процедура поиска подходящей опоры может быть проиллюстрировано на Рисунке 5.4. Предположим, что здание имеет длину 16 м и Ширина 8м. Каркас крыши плюс ожидаемая суммарная ветровая нагрузка 130 кН. Стена над фундаментом - 0,9 кН / м. Пол будет будут использоваться для хранения зерна и выдержат до 7,3 кН / м. Конструкция пола дополнительно составляет 0,5 кН / м. Основание стена и опоры имеют высоту 1 м над основанием.Стена Толщиной 200мм и опоры 300мм кв. Почва на участке Считается, что это плотная глина на хорошо дренированном участке. Найдите размер фундамента и опоры опоры, которая будет надежно поддерживать нагрузки. Предположим, что вес груза 1 кг примерно равно 10Н. Масса бетона 2400 кг / м.

1 Распределение нагрузки на каждую стену:

a Нагрузка на крышу - 50% на каждую стенка, 130кН 65 кН
b Нагрузка на стену - с каждой стороны 16 х 0.9 кН 14,4 кН
c Нагрузка на пол - с каждой стороны несет 7/32 x 998 кН 218,4 кН
d Нагрузка на фундамент - каждый сторона, 16 x 0,2 x 24 кН 76,8 кН
e Расчетное основание 0,4 x 0,2 x 16 x 24 кН 30,7 кН
f Всего с одной стороны 405.3кН
г Сила на единицу длины 405,3 / 16 25,3 кН / м
h Использование на практике причины и принятая ширина 0,4, 25,3 / 0,4 63,3 кН / м
i Компактная глина при 215 - 217кН / м легко выдерживает нагрузку.
2 Дивизия нагрузки на каждый пирс:
Нагрузка на пол - 1/8 x 998 кН 124.8
Опора 0,3 x 0,3 x 1 x 24 кН 2,2
Расчетное основание 0,8 x 0,8 x 0 5 x 24 кН 7,7
Всего 134,7 кН
Нагрузка / м 210 кН / м
Хорошо но 1 x 1 x 0 7 дает больше равенства нагрузке на стену 144 кН / м

Наиболее логичным действием было бы добавить один или несколько дополнительные опоры, которые позволят использовать как опоры меньшего размера, так и меньшие опорные элементы пола.

Фундаментные траншеи

Траншея должна быть вырыта достаточно глубоко, чтобы дойти до твердой поверхности пачкаться. Для легких зданий в теплом климате это может быть как минимум как 30см. Однако для больших и тяжелых зданий траншеи могут должны быть на глубине до 1 метра.

Карманы из мягкого материала следует выкопать и заполнить бетон, камни или гравий. В траншеях не должно быть стоячая вода при заливке бетона для фундамента.

Ровная траншея нужной глубины может быть застрахована растяжка линий между разметочными профилями (досками для теста) а затем с помощью обвалочного стержня проверьте глубину траншеи, как он раскопан.

Опоры основания должны быть тщательно выровнены так, чтобы легко устанавливаются фундаментные опалубки, кирпич или блок стена началась. Если фундаментные стены будут из кирпича или бетонные блоки, важно, чтобы опоры были единым целым количество ярусов ниже вершины готового фундаментного уровня.

В качестве альтернативы фундамент можно залить прямо в траншею. Хотя это позволяет сэкономить на опорах для опор, необходимо позаботиться о том, чтобы чтобы в бетон не замешивался грунт с боков. Правильный Толщина основания может быть обеспечена установкой направляющих колышки, вершины которых установлены ровно и на правильную глубину, на центр котлована.

Типы фундаментов

Фонды можно разделить на несколько категорий: подходит для конкретных ситуаций.

Фундамент с непрерывной стенкой можно использовать как подвал. стены или ненесущие стены. Сплошная стена для цоколя здание должно не только поддерживать здание, но и быть водонепроницаемый барьер, способный противостоять боковой силе почва снаружи. Однако из-за структурных проблем и трудности с исключением воды рекомендуется избегать все подвальные конструкции, за исключением некоторых особых обстоятельств. Навесные стены также являются непрерывными по своей природе, но устанавливаются. в траншее в грунте они обычно не подвергаются значительные боковые силы, и они не должны быть водонепроницаемыми.Можно построить навесные стены, а затем снова засыпать землю с обеих сторон, или они могут быть из бетона, залитого напрямую в узкую траншею. Только та часть над уровнем земли требует формы при заливке бетона. См. Рисунок 5.9. Навесные стены прочные, относительно водонепроницаемые и хорошо защита от грызунов и других вредителей.

Фундаменты опор часто используются для поддержки деревянных каркасов. легких зданий без подвесных перекрытий.Они требуют многого меньше земляных и строительных материалов. Камень или бетон опоры обычно ставят на опоры. Однако для очень легких в зданиях пирс может иметь форму сборного железобетона. установите на твердую почву на несколько сантиметров ниже уровня земли. Размер опор часто зависит от веса, необходимого для сопротивления ветру. подъем всего здания.

Фундамент с подушкой и опорой состоит из небольших бетонных подушек, залитых на дне отверстий, поддерживающих опоры, обработанные давлением.В столбы достаточно длинные, чтобы расширять и поддерживать конструкцию крыши. Это, вероятно, самый дешевый тип фундамента и очень подходит для легких зданий без нагрузки на пол и где доступны опоры, обработанные давлением.

Плавучая плита или плотный фундамент состоит из залитого бетонный пол, у которого внешние края утолщены до 20 до 30см и усиленный. Это простая система для небольших зданий. который должен иметь надежное соединение между полом и боковины.

Фундамент с опорой и балкой на уровне земли обычно используется там, где была необходима обширная засыпка, и фундамент мог бы должны быть очень глубокими, чтобы добраться до нетронутой почвы. Это состоит из железобетонной балки, опирающейся на опоры. В опоры должны быть достаточно глубокими, чтобы достигать ненарушенной почвы и балка должна быть заделана в почву достаточно глубоко, чтобы предотвратить грызунов от роения под ней. Для очень легких зданий, таких как теплицы, можно использовать деревянные балки на уровне земли.

Сваи - это длинные колонны, которые вбиваются в мягкий грунт, где они поддерживают свой груз за счет трения о почву, а не за счет прочный слой на их нижнем конце. Они редко используются в хозяйстве здания.

Фундаментные материалы

Материал фундамента должен быть не менее долговечным, чем баланс конструкции. Фонды подвергаются нападению со стороны влага, грызуны, термиты и, в ограниченной степени, ветер.В влага может поступать из-за дождя, поверхностных или грунтовых вод, а также хотя дренаж фундамента может уменьшить проблему, это важно использовать фундаментный материал, который не будет поврежден водой или боковая сила, создаваемая насыщенным грунтом на внешней стороне стена. В некоторых случаях фундамент должен быть водонепроницаемым, чтобы не допускать попадания воды в подвал или через фундамент и в стены здания выше. Любой фундамент должна быть продолжена на высоте не менее 150 мм над уровнем земли, чтобы адекватная защита основания колодца от влаги, поверхностные воды и др.

Камни

Камни прочные, долговечные и экономичные в использовании, если они в наличии рядом со строительной площадкой. Камни подходят для невысоких опоры и навесные стены, где они могут быть заложены без раствора если экономия - главный фактор, их трудно заставить поливать плотно, даже если укладывать строительным раствором. Также сложно исключить термитов из зданий с каменным фундаментом из-за многочисленные проходы между камнями.Однако укладывая верх конечно-два в хорошем густом ступке и установка термитников может в значительной степени преодолеть проблему термитов.

Земля

Основное преимущество использования земли в качестве материала фундамента это его невысокая стоимость и доступность. Подходит только в очень сухих климат. Если осадки и влажность почвы немного высоки для незащищенного грунтового основания, они могут быть облицованы камнями, как показано на рисунке 5.6 или защищен от влаги полиэтиленом лист. См. Рисунок 5.8.

Земляной фундамент облицован камни.

Жидкий бетон

Бетон - один из лучших материалов для фундамента, потому что он жесткий, прочный и сильный при сжатии. Не повреждается влаги и может быть сделан почти водонепроницаемым для стен подвала. Это легко отливается в уникальные формы, необходимые для каждого Фонд.

Например, навесные стены можно заливать в узкую траншею с требуется очень небольшая опалубка.Принципиальный недостаток - относительно высокая стоимость цемента, необходимого для изготовления бетона.

Бетонные блоки

Бетонные блоки можно использовать для строительства привлекательных и прочные фундаментные стены. Формы, необходимые для заливки бетона стены не нужны и из-за их большого размера бетонные блоки будут складываться быстрее, чем кирпичи. Блочная стена больше труднее сделать водонепроницаемым, чем бетонную стену, и не выдерживают боковые нагрузки, а также бетонную стену.

Кирпичи

Стабилизированные земляные кирпичи, блоки или блоки по своей природе те же ограничения, что и у монолитных земляных фундаментов. Они есть подходят только в очень сухих местах и ​​даже там защита от влаги. Кирпичи Adobe легко повредить вода или грунтовая влага для использования в фундаменте. Локально сделанные, обожженные кирпичи часто можно получить по низкой цене, но только кирпичи лучшего качества пригодны для использования во влажных условия.Заводские кирпичи, как правило, слишком дороги, чтобы их можно было используется для фундаментов.

Строительство фундамента

Каменный фундамент

Если камни относительно плоские, их можно укладывать. до сухого (без раствора), начиная с твердой почвы на дне траншея. Это делает очень дешевый фундамент подходящим для легкое здание. Если должны быть построены монолитные земляные стены поверх каменного фундамента не требуется связующего для камни.Если будут использоваться каменные блоки любого типа, это будет благоразумно использовать раствор в последних двух слоях камня, чтобы иметь прочное ровное основание для начала кладки стены. Если планируется деревянный каркас, затем раствор для верхних слоев плюс металлический термитный щит необходим как для обеспечения ровной поверхности и исключить термитов.

Если камни имеют круглую или неправильную форму, лучше всего засыпать их строительным раствором, чтобы получить адекватный стабильность.На рисунке 5.7 показаны формы земли, используемые для удержания камней. неправильной формы, вокруг которой заливается раствор для стабилизации их. Камни, предназначенные для укладки в раствор или раствор, должны быть чистыми для склеивания. хорошо.

Рисунок 5.7a. показана крышка из раствора, на которой стена из бетонных блоков построен. Каменный щит для защиты основания земли блочная стена показана в b. и в c. вложение полюсов в каменный фундамент, а также брызговик. Правильная защита может снизить риск заражения термитами.

Рисунок 5.7 Камень основы.

Фонд Земли

Хотя обычно используются более влагостойкие материалы. рекомендуется для фондов, обстоятельства могут диктовать использование земля. На рисунке 5.6 показан земляной фундамент, облицованный. с полевыми камнями. Швы залиты цементно-известковым раствор и вся поверхность залита битумом. Рисунок 5.8 иллюстрирует использование листового полиэтилена для исключения влаги из фундаментная стена.Хотя любой из этих методов помогает изолировать влажность, использование земли для фундаментных стен следует ограничить в засушливые районы.

Положите полиэтиленовый лист на тонкий слой песка или на бетонный фундамент. Перекрывайте отдельные листы как минимум на 20 см. Соорудить фундаментную стену из стабилизированной утрамбованной земли или блоки из стабилизированного грунта. Как только стена затвердеет и высохнет, полиэтилен разматывают и снова насыпают грунт в фундамент траншеи.Прикрепите концы листа к стене и защитите полосой отвода капель, плинтусом или солодом и штукатурка.

Рисунок 5.8 Земля фундамент защищен от влаги листом полиэтилена.


Содержание - предыдущий - следующий

Повышение несущей способности неглубокого фундамента на армированной георешеткой илистой глине и песке

Настоящее исследование исследует улучшение несущей способности илистого глинистого грунта с тонким слоем песка наверху и размещением георешетки на разной глубине.Модельные испытания были выполнены для прямоугольной опоры, лежащей на поверхности почвы, чтобы установить кривые зависимости нагрузки от осадки для неармированной и армированной грунтовой системы. Результаты испытаний сосредоточены на улучшении несущей способности илистой глины и песка на неармированной и армированной почвенной системе в безразмерной форме, то есть BCR. Результаты показывают, что несущая способность значительно увеличивается с увеличением количества слоев георешетки. Несущая способность грунта увеличивается в среднем на 16.67% при использовании одного слоя георешетки на границе раздела грунтов с равной 0,667, а несущая способность увеличивается в среднем на 33,33% при использовании одной георешетки в середине слоя песка с равной 0,33. Повышение несущей способности по песчаной подстилке илистой глине при сохранении равной 0,33; для двух-, трех- и четырехзначного слоя георешетки - 44,44%, 61,11%, 72,22% соответственно. Результаты этой исследовательской работы могут быть полезны для улучшения несущей способности грунта для неглубокого фундамента и конструкции дорожного покрытия для аналогичного типа грунта, доступного в других местах.

1. Введение

Использование геосинтетических материалов для улучшения несущей способности и характеристик осадки неглубокого фундамента привлекло внимание в области геотехнической инженерии. За последние три десятилетия было проведено несколько исследований на основе лабораторной модели и полевых испытаний, связанных с положительным воздействием геосинтетических материалов на несущую способность грунтов в дорожных покрытиях, мелководных фундаментах и ​​стабилизации склонов.Первое систематическое исследование по повышению несущей способности ленточного фундамента с помощью металлической ленты было проведено Бинке и Ли [1, 2]. После работы Бинке и Ли было проведено несколько исследований по повышению несущей способности фундаментов мелкого заложения, поддерживаемых песком, армированным различными армирующими материалами, такими как георешетки [3–9], геотекстиль [10–12], волокна [13, 14]. ], металлические полосы [15, 16] и геоячейки [17, 18].

Несколько исследований показали, что предельная несущая способность и расчетные характеристики фундамента могут быть улучшены путем включения арматуры в грунт.Результаты нескольких лабораторных модельных испытаний и ограниченного числа полевых испытаний были описаны в литературе [19–25], которая касается предельной несущей способности фундаментов мелкого заложения, поддерживаемых песком, усиленным несколькими слоями георешетки. Недавно Инь [26] собрал обширную литературу в справочнике по геосинтетической инженерии по армированному грунту для неглубокого фундамента. При проектировании фундаментов мелкого заложения в полевых условиях главным критерием становится осадка, а не несущая способность.Следовательно, важно оценить улучшение несущей способности фундаментов на конкретном уровне расчетов (). На основании выводов многочисленных исследователей можно сделать вывод, что несущая способность грунта также менялась в зависимости от различных факторов, таких как тип армирующих материалов, количество армирующих слоев, соотношение различных параметров армирующих материалов и фундаментов, таких как (ширина фундамента), (расположение 1-го слоя армирования по ширине основания), (расстояние по вертикали между последовательными слоями георешетки относительно ширины основания), (ширина слоя георешетки к ширине основания), (глубина основания к ширине основания), тип почвы, текстуры и удельного веса или плотности почвы, [6, 7].

Из нескольких исследований, существует очень мало исследований по двухслойным почвам. Как правило, все исследования в конечном итоге связаны с улучшением несущей способности грунта с использованием армирующих материалов и связаны с влиянием различных параметров на несущую способность. Коэффициент улучшения несущей способности может быть выражен в безразмерной форме как коэффициент несущей способности (BCR), который представляет собой отношение несущей способности армированного грунта к несущей способности неармированного грунта.Несколько исследований [5, 6, 26] показывают влияние различных параметров (например,,, и), типов геосинтетических материалов (например, георешетки, геотекстиля и геоячейки), влияния ширины основания, типов грунтов, слоя почвы и т. д. Но нет исследований по илистой глинистой почве Карбондейла, штат Иллинойс, связанных с улучшением несущей способности прямоугольного фундамента путем размещения слоя песка поверх илистой глинистой почвы (то есть двухслойной почвы) и системы георешетки. В большинстве исследований использовался только песок или глина, а в качестве армирующего материала использовалась георешетка.Настоящее исследование исследует несущую способность двух слоев почвы (то есть тонкого слоя песка, подстилаемого илистой глиной), а также однослойной илистой глинистой почвы (для сравнения) с изменением количества двухосной георешетки в разных слоях и на сохранение других свойств постоянными.

2. Экспериментальное исследование
2.1. Использованные материалы

Для проведения экспериментальных исследований использовались два типа почв, а именно, илистая глинистая почва и песок.

2.2. Илистая глинистая почва и песок

Образец илистой глинистой почвы был взят на New Era Road в Карбондейле, штат Иллинойс.Собранный грунт сушили на солнце, измельчали ​​и пропускали через сито США № 10 (т.е. 2 мм) для проверки различных физических, технических свойств и несущей способности. Свойства илистой глинистой почвы были определены в лаборатории путем выполнения нескольких тестов с использованием соответствующего стандарта ASTM. Поверх илистой глинистой почвы (двухслойная почвенная система) был помещен тонкий слой песка, чтобы оценить улучшение несущей способности илистой глинистой почвы.

2.3. Геосетки

В данном экспериментальном исследовании использовалась двухосная георешетка.Двухосная георешетка имеет предел прочности на разрыв в двух взаимно перпендикулярных направлениях, что придает большую прочность почве. Различные свойства двухосной георешетки представлены в таблице 1.


Свойство индекса Значения MD Значения XMD

Размер апертуры, мм 25,00 × 33,00 25,00 × 33,00
Минимальная толщина ребра, мм 0.76 0,76
Предел прочности при деформации 2%, кН / м 4,10 6,60
Предел прочности при деформации 5%, кН / м 8,50 13,40
Предел прочности прочность, кН / м 12,40 19,00
Структурная целостность
КПД перехода, (%) 93,00
69 Жесткость при изгибе, мг-см 250,000
Устойчивость апертуры, мН / град 0.32
Прочность
Устойчивость к повреждениям при установке,% SC /% SW /% GP 95/93/90
Устойчивость к длительной деградации,% 100
Устойчивость к УФ-разрушению,% 100

2.4. Модель Test Tank

Модель испытательной емкости с размерами, имеющими длину () 762.0 мм, ширина () 304,8 мм и глубина () 749,3 мм была разработана и изготовлена ​​для проведения испытания. Горизонтальные и вертикальные стороны модельного резервуара усилены с помощью стальных угловых секций в верхней, нижней и средней части резервуара, чтобы избежать боковой деформации во время уплотнения почвы в резервуаре, а также при приложении нагрузки к опоре модели во время эксперимента. Две боковые стенки резервуара были изготовлены из оргстекла толщиной 25,4 мм, а две другие боковые стенки резервуара были сделаны из пластин оргстекла толщиной 12,7 мм, и они также поддерживались 19.Деревянные пластины 05 мм. Внутренние стенки бака были гладкими для уменьшения бокового трения.

2.5. Опора модели

В экспериментальном исследовании использовалась опора модели, размеры которой: длина 284,48 мм, ширина 114,3 мм и толщина 48,26 мм. Размеры фундамента выбирались исходя из габаритов модельного резервуара. Опора модели была спроектирована таким образом, чтобы ее ширина была менее чем в 6,5 раз больше глубины модели резервуара, чтобы воздействие нагрузки не могло достигать дна резервуара.Нижняя поверхность основания модели была шероховатой путем цементирования слоя песка эпоксидным клеем для увеличения трения между основанием основания и верхним слоем почвы. Кроме того, в верхней части опоры модели использовалась стальная пластина толщиной 12,7 мм для уменьшения изгиба при приложении нагрузки.

2.6. Лабораторные испытания модели

В настоящем исследовании в нижней части модельного резервуара использовалась илистая глинистая почва, перекрытая сверху небольшим слоем песка. Критерий выбора толщины верхнего слоя песка основан на исследованиях предыдущих исследователей [4].При испытаниях модели с армированием георешеткой оптимальные значения, относящиеся к расположению арматуры, такие как расположение первого слоя арматуры, расстояние по вертикали между последовательными слоями арматуры и длина каждого слоя армирования, были приняты на основе модели резервуара. размер и результаты предыдущих исследователей.

На рис. 1 показано поперечное сечение модельного резервуара и опоры модели с двухслойной системой грунта, имеющей разные слои армирования.Основание модели прямоугольной формы шириной поддерживается песком в верхнем слое и илистым глинистым грунтом в нижнем слое, усиленным рядом слоев георешетки шириной «». Расстояние по вертикали между последовательными слоями георешетки равно «». Верхний слой георешетки расположен на глубине «», отсчитываемой от основания основания модели. Глубину армирования ниже низа фундамента можно рассчитать, используя следующее: Величина коэффициентов несущей способности (BCR) для данного прямоугольного основания, илистого глинистого грунта, песка и георешетки будет зависеть от различных параметров, таких как,, и отношения.Для проведения модельных испытаний с армированием георешеткой в ​​системе двухслойного грунта, то есть илистого глинистого грунта и песка, важно определить величину и добиться улучшения несущей способности конкретного основания. Ранее исследователи [10, 13, 14] обнаружили, что для модели основания, лежащей на поверхности (т. Е.), Имеющей несколько слоев армирования для заданных значений, и, величина BCR u (для неармированного корпуса) увеличивается с увеличением и достигает максимального значения при.Если больше чем, величина BCR и уменьшается. Анализируя результаты нескольких тестов, Shin et al. [6] определили, что для ленточных фундаментов может варьироваться от 0,25 до 0,5. Аналогично, для заданных значений, и оптимальное значение для состояния поверхности фундамента для получения максимального увеличения BCR и с использованием армирования может варьироваться от 6 до 8 для ленточных фундаментов [21]. Принимая во внимание предыдущие результаты, было решено принять следующие параметры для настоящего исследования:, 0.67; ; , Количество слоев георешетки: 0, 1, 2, 3, 4, длина каждого армирующего слоя: 73,66 см.


3. Методология

Удельный вес () илистого глинистого грунта и образца песка был определен с использованием метода ASTM D 854. Для точности средний удельный вес получен по результатам трех испытаний. Стандартное испытание на уплотнение по Проктору было проведено в соответствии с методом ASTM D 698 для определения максимальной плотности в сухом состоянии и оптимального содержания влаги (OMC).Гранулометрический состав образцов илистого глинистого грунта и песка был получен с использованием сухого сита, а также анализов на ареометре в соответствии с ASTM D 422. Метод ASTM D 4318 использовался для определения предела жидкости и предела пластичности илистого глинистого грунта, и Метод ASTM D 2166 был использован для испытания прочности на неограниченное сжатие (UCS) для определения сцепления илистой глинистой почвы. Максимальная индексная плотность (то есть минимальная пустотность) и минимальная индексная плотность (то есть максимальная пустотность) образцов песка были получены в соответствии с методами ASTM D 4253 и ASTM D 4254, соответственно.Для минимального веса индексной единицы использовалась небольшая воронка для заливки песка в форму с небольшой высоты (т. Е. 25,4 мм) и для максимального веса индексной единицы; песок вибрировали в течение 10 минут. Было проведено испытание на прямой сдвиг для определения угла трения образца песка с использованием метода, упомянутого в ASTM D 3080.

Обработанный образец илистого глинистого грунта хранился в большом контейнере, а затем 19% воды (т.е. илистая глинистая почва) добавляли к почве и тщательно перемешивали до получения однородной однородной смеси.Перед проведением испытаний в модельном резервуаре была проверена влажность почвенно-водной смеси. Для получения однородной плотности илистая глинистая почва была утрамбована в 13 слоев на глубину примерно 673,1 мм от модели резервуара для испытаний. Для уплотнения илистой глинистой почвы в каждом слое использовали плоский круглый молоток весом примерно 12,25 кг.

В модельном резервуаре для испытаний удельный вес илистого глинистого грунта составлял 86,8% от максимального веса сухого агрегата при его оптимальном содержании влаги (OMC). После уплотнения илистого глинистого грунта в модельном резервуаре до 673.1 мм, слой песка толщиной 76,2 мм располагался над уплотненной илистой глиной. Для испытаний на несущую способность образец песка был уплотнен в два слоя толщиной 76,2 мм в каждом слое. Армирование двухосной георешетки было размещено на заранее определенной глубине ниже основания основания модели. Основание модели располагалось поверх слоя песка. Все испытания проводились при постоянной относительной плотности песка, равной 96% песка, и относительном уплотнении илистого глинистого грунта, то есть 86,8% от максимальной сухой массы илистой глины.Нагрузка была приложена к опоре модели с помощью ручной гидравлической насосной системы мощностью примерно 44,48 кН. Скорость нагружения оставалась постоянной в каждом испытании. Нагрузка и соответствующая осадка фундамента были измерены с помощью тензодатчика и индикатора часового типа соответственно. В настоящем исследовании различные испытания, которые были проведены для илистой глинистой почвы, песка и двухслойной почвенной системы с различным количеством слоев георешетки, представлены в таблице 2.


Тест №. Типы испытаний / / /

1 Только илистая глинистая почва 0 0 0 0
2
2 Только песок 0 0 0 0
3 Местный слой почвы и песка 0 0 0 0
4 1 георешетка на границе раздела илистого глинистого грунта и песчаного слоя 1 0.67 0 6,44
5 1 георешетка в середине слоя песка в двухслойной почве 1 0,33 0 6,44
6 1 георешетка на середина песчаного слоя и 1 георешетка на границе двух грунтов 2 0,33 0,33 6,44
7 1 георешетка в середине слоя песка, 1 на границе двух грунтов и 1 в илистой глинистой почве соответственно 3 0.33 0,33 6,44
8 1 георешетка в середине песчаного слоя, 1 на границе двух почв и 1 в илистой глинистой почве соответственно 4 0,33 0,33 6.44

4. Результаты и обсуждение
4.1. Физико-технические свойства илистого глинистого грунта и песка

Здесь представлены результаты различных физических и технических свойств илистого глинистого грунта и песка.Результаты измерения удельного веса () для илистой глины и песка составили 2,67 и 2,64 соответственно.

Кривая гранулометрического состава илистой глинистой почвы, полученная в результате ситового анализа и испытаний на ареометре, представлена ​​на рисунке 2. Из рисунка 2 видно, что 97,9% почвы прошло через сито № 200 США. Почва состоит из 30% частиц размером с глину (<2 мкм м), 67,9% частиц размером с ил (2 мкм от м до 75 мкм м) и 2.1% частицы размером с песок (75 мкм мкм до 2 мм).


Предел жидкости и предел пластичности для образца илистой глинистой почвы были измерены и составили 42% и 19% соответственно. Гранулометрический состав образца песка, использованного в настоящем исследовании, также представлен на рисунке 3. Расчетный коэффициент однородности () и коэффициент кривизны () равны 1,83 и 1,89 соответственно, а расчетный эффективный размер частиц () равен 0,18. мм. Следовательно, песок классифицируется как песок с плохой сортировкой (SP) в соответствии с единой системой классификации почв (USCS).


Результаты стандартного испытания на уплотнение по Проктору для илистого глинистого грунта представлены на рисунке 3. Из рисунка 3 видно, что максимальный сухой удельный вес и оптимальное содержание влаги (OMC) в илистом глинистом грунте составляют 16,73 кН / м. 3 и 19% соответственно.

Свойства илистого глинистого грунта, использованного в настоящем исследовании, суммированы в таблице 3. Результаты испытания прочности на неограниченное сжатие (UCS) также представлены в таблице 3.


Свойство Значения

Удельный вес () 2.67
Предел жидкости (LL),% 42.00
Предел пластичности (PL),% 19.00
Индекс пластичности (PI),% 23.00
Максимальный сухой блок масса ( γ dmax ), кН / м 3 16,73
Оптимальное содержание влаги (OMC),% 19,00
Неодренированное сцепление () по результатам испытания UCS, кН / м 2 45.16
Классификация USCS CL

По результатам двух испытаний UCS, среднее значение прочности на сжатие при неограниченном сжатии равно 90,32 кН / м 2 , а сцепление без дренажа рассчитано как 45,16 кН / м 2 . Физические и технические свойства испытанного песка представлены в таблице 4.


Свойство Значения

Удельный вес () 2.64
Предел жидкости (LL),% НЕТ
Предел пластичности (PL),% Непластический
Индекс пластичности (PI),% НЕТ
Максимальная пустотность () 0,675
Минимальная пустотность () 0,466
Относительная плотность () песка,% 96,00
Угол внутреннего трения ( ϕ ), (°) 35.40
Коэффициент однородности () 1,83
Коэффициент кривизны () 0,89
Классификация USCS SP

. Определение предельной несущей способности

На рис. 4 показаны кривые зависимости давления в подшипнике от осадки, полученные в результате всех испытаний, проведенных в данном исследовании. Из рисунка 4 видно, что при испытаниях на несущую способность не наблюдалось отчетливой точки отказа.Доступно несколько методов для оценки предельной несущей способности (UBC, т. Е.) По давлению в подшипнике в зависимости от кривой осадки. Каждый метод дает разное значение предельной несущей способности, и трудно решить, какой метод более точен. В настоящее время доступны четыре метода для оценки разрушения неглубокого фундамента на основе кривых оседания нагрузки, но если нет четкой картины разрушения системы фундамент / грунт, значения, полученные с помощью различных методов, имеют следующий порядок [27 , 28]: логарифмический метод <метод касательных пересечений (TIM) <0.1 B метод <гиперболический метод. Из всех доступных методов мы использовали метод ширины основания 10% (то есть метод 0,1 B) и метод касательного пересечения (TIM), чтобы найти предельную несущую способность для каждого случая в нашем экспериментальном исследовании.


4.3. Предел несущей способности илистого глинистого грунта

Сначала испытание несущей способности проводилось на илистом глинистом грунте, и осадка выражалась в безразмерной форме путем деления ширины основания.Зависимость опорного давления от отношения осадки / ширины (т.е.) показано на рисунке 5. Анализ кривой оседания нагрузки показал, что не было обнаружено четкой точки разрушения для прямоугольного основания в илистом глинистом грунте. Из рисунка 5 можно оценить, что предельная несущая способность () для илистого глинистого грунта составляет около 172,37 кН / м 2 .


Испытание на несущую способность, проведенное только на песчаном слое, уплотненном на 97% от его максимальной плотности, представлено на рисунке 6. Из рисунка 6 можно рассчитать, что средняя предельная несущая способность () песка составляет около 174.76 кН / м 2 .


4.4. Теоретическая предельная несущая способность

Теоретическая предельная несущая способность для двухслойной системы грунта рассчитывается с использованием уравнения Мейерхофа и Ханны [29] следующим образом. Они предположили, что верхний слой - это прочный песок, а нижний слой - насыщенная мягкая глина.

Предел несущей способности верхнего слоя можно рассчитать, используя (2). Предел несущей способности нижнего слоя можно рассчитать, используя следующее: Следовательно, предельную несущую способность для двухслойной системы можно рассчитать, используя следующее: где - недренированное сцепление для илистого глинистого грунта и - коэффициент продавливания, который зависит от отношения где.

В настоящем исследовании верхний слой представляет собой песок плохой сортировки (SP) с эффективным размером частиц (), равным 0,18 мм. При угле внутреннего трения, коэффициент несущей способности,,,, может быть равен 46,12, 33,30 и 48,03 соответственно. Нижний слой - местная алевритистая глина (CL) с содержанием воды 19% и углом внутреннего трения, равным. Коэффициенты несущей способности могут быть получены как, и,.

Из (4) предельная несущая способность () для двухслойной грунтовой системы может быть получена как 250.59 кН / м 2 . Также из (4) несущая способность верхнего слоя может быть рассчитана как 43,31 кН / м 2 , что довольно мало, поскольку модельная ширина основания составляет всего 114,3 мм по сравнению с реальным размером фундамента.

4.5. Максимальная несущая способность двухслойной почвенной системы с использованием георешетки

Было проведено пять испытаний двух- или двухслойной почвенной системы с размещением георешетки на разной глубине от основания основания, а также изменением количества слоев георешетки.На рис. 4 показаны кривые зависимости давления в подшипнике от осадки для всех испытаний. На кривой зависимости несущей способности от осадки не наблюдается отчетливой точки разрушения.

Метод 10% ширины фундамента и метод касательного пересечения используются для оценки предельной несущей способности неглубокого фундамента, которая показана на рисунках 7 и 8, соответственно. Из рисунка 7 видно, что несущая способность увеличивается с увеличением количества слоев георешетки. Из пяти испытаний два испытания проводились с использованием одного слоя георешетки, но в разных положениях, то есть глубина георешетки от основания основания различалась.Это случай изменения соотношения (т.е. глубины первого слоя георешетки / ширины основания) при сохранении постоянного количества слоев георешетки. В то время как в других тестах соотношение (глубина первого слоя георешетки / ширина основания) и (последовательная высота двух слоев георешетки) оставалось постоянным, но варьировалось количество слоев георешетки. Метод 10% (ширина основания) используется для определения предельной несущей способности для всех этих случаев. Предельные значения несущей способности со слоем георешетки можно сравнить с состоянием неармированного грунта для однослойной, а также для двухслойной системы.Результаты различных испытаний, проведенных на двухслойной почвенной системе с георешеткой и без нее, представлены в таблице 5.

907 между песком, 1 на стыке двух почв и 1 в илистой глинистой почве соответственно

№ испытания. Различные условия двухслойного грунта Предельная несущая способность (кН / м 2 ) Процент (%) улучшения в BC BCR
10% BM TIM 10% BM TIM 10% BM TIM

1 Два- слой почвы 184.34 141,25 0,00 0,00 1,00 1,00
2 1 георешетка на границе илистой глинистой почвы и песчаного слоя 201.10 153,22 9,00 8,49 1,08
3 1 георешетка на песке в двухслойном состоянии 229,83 172,37 24,67 22,03 1,24 1.22
4 1 георешетка между песком и 1 георешетка на стыке двух грунтов 248.98 201.10 35.06 42.37 1.35 1.42
1 277,71 210,67 50,06 49,15 1,50 1,49
6 1 георешетка между песок, 1 в стыке двух почв, 2 в илистой глинистой почве, соответственно 296.86 215,46 61,03 61,03 1,61 1,52



4.6. Повышение предельной несущей способности илистого глинистого грунта с использованием песка и георешетки

Настоящее экспериментальное исследование исследует влияние армирования на несущую способность прямоугольного основания в илистом глинистом грунте. Два теста были выполнены без использования георешетки для сравнения, чтобы увидеть эффект георешетки.Предел несущей способности, полученный в результате экспериментальных исследований для усиленного корпуса, сравнивался с предельной несущей способностью неармированного корпуса, то есть только илистого глинистого грунта. Несущая способность только илистого глинистого грунта считается эталонным значением для сравнения с несущей способностью всех других систем грунтов, армированных георешеткой. Во всех этих исследованиях использовался только один тип двухосной георешетки. В этих испытаниях отношение равно 0,33 (глубина 1-го слоя георешетки от основания к ширине основания) и (глубина следующего слоя георешетки к ширине основания) соотношение остается тем же, за исключением одного испытания, где На границе песчаного слоя и илистого глинистого грунта использовалась только одна георешетка с соотношением 0.667. Результаты предельной несущей способности, основанные на методе 10%, процентное улучшение несущей способности только по отношению к илистому глинистому грунту и коэффициент несущей способности (BCR), полученные по всем сериям испытаний, суммированы в таблице 6. Результаты показывают, что для При таком же количестве осадки предельная несущая способность увеличивается с включением слоев песка и геосеток. Sitharam и Sireesh [30] провели испытание на несущую способность круглого фундамента на базовой георешетке с песком, армированным геоячейками, поверх мягкой глины (CL), и они также наблюдали аналогичные результаты испытаний.Khing et al. [31] провели модельные испытания для определения несущей способности ленточного фундамента и обнаружили, что максимальная несущая способность увеличивается, когда георешетка размещается на границе раздела между двумя различными слоями почвы; в настоящем исследовании также наблюдалась аналогичная тенденция результатов. Омар и др. [32] изучали несущую способность ленточного фундамента с песком, армированным георешеткой, равную 0,33 и равную, и обнаружили, что предельная нагрузка на единицу площади с 1, 2, 3 и 4 количеством георешеток составляла приблизительно 150, 200, 300, 315 кН / м 2 соответственно.В настоящем исследовании при тех же соотношениях и предельная несущая способность варьируется от 201,10 до 296,86 кН / м 2 с таким же количеством используемых георешеток, когда предельная несущая способность была рассчитана с использованием метода 10% BM. Kumar et al. [33] изучали несущую способность ленточного фундамента, опирающегося на двухслойный песок, и также обнаружили аналогичную тенденцию с настоящим исследованием. Demir et al. [34] провели модельные исследования круглого основания, опирающегося на мягкий грунт, и также наблюдали аналогичную тенденцию зависимости (осадки / диаметр основания) от давления.

907 дюймов песок, 1 в стыке двух почв и 1 в илистой глинистой почве соответственно

Номер испытания. Типы испытаний Предельная несущая способность (кН / м 2 ) Процент (%) улучшения BC BCR

1 Только илистая глинистая почва 172,37 0,00 1,00
2 илистая глинистая почва и песок верхнего слоя 184,34 7.00 1,07
3 1 георешетка на границе илистого глинистого грунта и слоя песка 201.10 16.67 1,16
4 1 георешетка на песке в двухслойном состоянии 229,83 33,33 1,33
5 1 георешетка между песком и 1 георешетка на стыке двух почв 248.98 44,44 1,44
6 277.71 61,11 1,61
7 1 георешетка между песками, 1 на стыке двух почв, 2 в илистой глинистой почве соответственно 296,86 72,22 1,72

Как видно из результата, когда небольшая толщина слоя песка помещается поверх слоя илистого глинистого грунта, несущая способность увеличивается на небольшую величину (например, на 7%), потому что песок имеет большую прочность и несколько больший удельный вес по сравнению с илистой глинистой почвой.После укладки георешеток в двухслойную систему грузоподъемность значительно увеличивается по сравнению с несущей способностью илистого глинистого грунта и илистого глинистого грунта с верхним слоем песка; Следовательно, можно сделать вывод, что несущая способность в основном увеличилась из-за взаимодействия георешетки с почвой. Результат доказал, что размещение георешетки также влияет на несущую способность в двухслойной почвенной системе; то есть соотношение также влияет на несущую способность.

Экспериментальные исследования проводились в двухслойной почвенной системе; то есть часть илистой глинистой почвы была заменена на 76.Сверху слой песка толщиной 2 мм. Было проведено пять испытаний, чтобы оценить влияние слоя георешетки на один и тот же тип почвенной системы. Величина BCR принята равной для песка, лежащего на илистой глинистой почве, без использования георешетки. Его можно использовать в качестве эталонного значения для целей сравнения в том же порядке; следовательно, можно наблюдать улучшение несущей способности после использования георешетки. Результаты также представлены в Таблице 5. Из Таблицы 5 сделан вывод о значительном увеличении несущей способности после увеличения количества слоев георешетки.Поэтому георешетку можно рассматривать как хороший армирующий материал.

Два испытания были выполнены с одинаковым количеством георешеток для оценки влияния расстояния между основанием фундамента и георешеткой, то есть расстояния первой георешетки от основания фундамента. Обычно расстояние выражается в виде безразмерной единицы как, где - глубина первого слоя георешетки от основания основания, а - ширина основания. Предельная несущая способность, рассчитанная на основе соотношения, представлена ​​в Таблице 7.В одном тесте оставалось 0,33; то есть георешетка была размещена на расстоянии 38,1 мм от основания основания, и максимальная несущая способность основания, поддерживаемого двухслойным грунтом, составляет 229,83 кН / м 2 . В другом тесте значение было 0,667; то есть георешетка была размещена на расстоянии 76,2 мм от основания основания в двухслойной системе грунта, и измеренная несущая способность составила 248,98 кН / м 2 . Эти результаты показывают, что при увеличении несущая способность увеличивается.Эти результаты согласуются с другими исследованиями, которые показывают влияние соотношения на несущую способность различных оснований, поддерживаемых на разных типах почв. Было замечено, что несущая способность увеличивается с увеличением отношения, и настоящее исследование также показало аналогичную тенденцию в случае двухслойной системы грунта.

10% BM

Число георешеток Типы испытаний / UBC (кН / м 2 ) % улучшение
10% BM TIM TIM TIM

1 1 георешетка на границе илистого глинистого грунта и слоя песка 0.67 248,98 153,22 НЕТ НЕТ
1 1 георешетка на песке в двухслойном состоянии 0,33 229,83 172,37 14,28

На рисунке 9 показано влияние количества слоев георешетки на двухслойную почвенную систему. Предельная несущая способность увеличивается с увеличением количества слоев георешетки.Вначале улучшение более значимо по сравнению с предыдущим этапом, поэтому можно сделать вывод, что верхний слой георешетки имеет больший вклад в улучшение несущей способности илистой глинистой почвы. Омар и др. [32] также наблюдали аналогичную тенденцию с BCR, примерно равным 3,8 и равным 0,33, тогда как в настоящем исследовании с тем же соотношением BCR составляет примерно 1,61 при том же количестве слоев георешетки.


5. Выводы

Настоящее исследование исследует влияние георешеток на песчаный слой, подстегнутый илистой глинистой почвой, на улучшение несущей способности прямоугольного фундамента.Используемые илистые глинистые почвы и песок классифицируются как CL и SP соответственно на основе Единой системы классификации почв (USCS).

Был проведен ряд модельных испытаний для оценки несущей способности основания прямоугольной модели, опирающегося на илистый глинистый грунт, покрытый небольшой толщиной песка и с включением георешеток на разной глубине от основания основания. На основании модельных испытаний были сделаны следующие выводы: (i) Несущая способность илистой глинистой почвы, полученной из Карбондейла, штат Иллинойс, увеличилась на 7%, когда верх илистая глинистая почва была заменена на 76.Слой песка толщиной 2 мм. (Ii) Несущая способность двухслойного грунта увеличивается в среднем на 16,67% при использовании одного слоя георешетки на границе раздела грунта (т. Е. Илистой глинистой почвы и песка), равной 0,667. Несущая способность для двухслойного грунта увеличивается в среднем на 33,33% при использовании одной георешетки в середине слоя песка, равной 0,33. (iii) Повышение несущей способности для поддержания двухслойного грунта, равное 0,33; для двух, трех и четырех номеров слоя георешетки было 44.44%, 61,11%, 72,22% соответственно. (Iv) Несущая способность также зависит от передаточного числа; то есть несущая способность тем выше, чем выше.

На основании результатов этого исследования сделан вывод, что несущая способность илистого глинистого грунта может быть улучшена с помощью георешетки. Результаты этой исследовательской работы могут быть полезны для улучшения прочности почвы при проектировании фундамента и дорожного покрытия для конкретной территории или аналогичных типов грунтов, доступных в других местах.

Благодарности

Авторы выражают признательность профессору В.К. Пури за руководство по экспериментам и критические комментарии на протяжении всего исследования. Авторы также хотели бы поблагодарить г-на Джона Хестера из лаборатории Geotech за изготовление испытательного резервуара и приборов.

Инженер-строитель: ленточный или подушечный фундамент

Для средних нагрузок могут быть предусмотрены ленточный фундамент (для стен) и подушечный фундамент (для колонн), а также особые конструктивные особенности, рассмотренные выше. Рис. 3.31 показывает некоторые типичные участки неглубоких подошв, подшиваемых для черного хлопчатника и других обширных почв.

РИС. 3.31 ПОЛОСНАЯ ЛАПКА СО СПЕЦИАЛЬНОЙ ОБРАБОТКОЙ.

Сечение Рис. 3.31 (a) подходит, когда почва, хотя и расширяющаяся, имеет небольшое давление набухания. Слой несвязного песка толщиной 60 см укладывается под бетонный фундамент и уплотняется. Песок также насыпается вокруг основания. Когда почва набухает, песчинки сдвигаются, поднимаясь вверх, тем самым уменьшая давление набухания
. Когда почва сжимается, слой песка расширяется, но в почвенной опоре не будет разрывов.Песок также следует использовать под полом. Сечение Рис. 3.31 (b) подходит для случаев, когда давление набухания относительно высокое. Чередующиеся слои мурама (или балласта) и песка действуют как пружина, которая может сжиматься или расширяться вместе с движениями недр. Таким образом, он будет поглощать все движения, тем самым защищая опору от этих ударов. Если почва мягкая и имеет плохую несущую способность, сначала следует утрамбовать слой балласта и мурама толщиной 30 см.Сверху мин. возможна укладка крупнозернистого песка толщиной 30 см. Во всех трех случаях бетонный фундамент может быть выполнен из жесткого цементного бетона и, если возможно, может содержать номинальную арматуру. Рис. 3.31 (d) показывает сечение, которое можно использовать для грунтов с высоким давлением набухания и с высокими усадочными свойствами. После уплотнения основания траншеи сначала можно уложить и утрамбовать полосы бетона шириной от 25 до 30 см и толщиной от 25 до 30 см. После затвердевания полосового бетона пространство между ними заполняется песком.Пространство между двумя полосами бетона (т.е. ширина песчаной засыпки) может оставаться равным ширине нижнего каркаса кладки. Поверх этого укладывается фундаментный бетонный слой, желательно из железобетона. Боковые стороны кладки фундамента засыпают обычным песком. В дополнение к этому, диаметр 80 мм. трубы, расположенные на расстоянии от 1,5 до 2 м и т. д., прокладываются через кирпичную кладку и бетонное основание так, чтобы достичь нижнего слоя песка, показанного на рисунке, и засыпать песок в трубу. Сверху трубы может быть помещена заглушка, чтобы время от времени облегчить осмотр и при необходимости засыпать свежий песок.

РИС. 3.32 ФУНДАМЕНТЫ ПИРА С АРКАМИ.

РИС. 3.33 ФУНДАМЕНТ ПОД РАЗБИВАННОЙ СВАЙ.

Влияние геосинтетического армирования на несущую способность ленточного фундамента на песчаном грунте

Песчаные грунты расположены по всему миру, и его все чаще используют для строительства. Однако с использованием песчаных грунтов в конструкциях связано много проблем, таких как устойчивость откосов, несущая способность фундаментов и разжижение.Многие методы были разработаны для решения этих проблем и улучшения состояния грунта [1]. Среди этих методов усиление грунта под фундаментом является типичной практикой, используемой для повышения несущей способности и уменьшения осадки фундамента.

Практика улучшения почвы, непригодной для использования в строительстве, имеет долгую историю. Вавилоняне в 2300 г. до н.э. в древней Месопотамии закладывали плетеные тростниковые циновки в песок между соломенными глиняными кирпичами, чтобы сформировать неглубокий фундамент и построить храмы, дамбы, дома и т. Д.на сжимаемых грунтах [2]. Кроме того, в Древней Греции (около 400 г. до н.э.) изолированные подушечные фундаменты использовались для преодоления неравномерного оседания. Падовый фундамент, выкопанный до глубины 2,6 м, был засыпан слоями известняково-гравийной смеси толщиной 0,2 м [3]. Современная практика началась в середине 70-х годов Бинке и Ли [4], где авторы оценивают поведение несущей способности песчаного грунта с армированием. С тех пор тема повышения несущей способности слабых грунтов за счет использования различных типов армирования, таких как геотекстиль, геомембрана [5, 6] и георешетка [7, 8], привлекла внимание многих исследователей.

Укрепление слабых грунтов геосинтетическим материалом оказалось наиболее рентабельной альтернативой по сравнению со всеми другими методами улучшения грунта [9], наряду с другими преимуществами, такими как большая устойчивость к коррозии и другим химическим реакциям. В результате земляные конструкции с геосинтетическим армированием обычно используются в различных геотехнических проектах, таких как опоры мостов, откосы, шоссе и т. Д. [10].

Применение таких материалов может быть довольно сложным и зависит от свойств и конфигурации арматуры [9], а также грунта [11].Поэтому понимание механизма геосинтетического взаимодействия почвы очень важно, когда дело доходит до его применения. Для определения характеристик этих материалов используется множество тестов в зависимости от типа применения. Прямой сдвиг на границе раздела может применяться для отказов из-за скольжения, испытание на плоскую деформацию может применяться для поперечной деформации, а испытание на вырыв можно применять для отказов на выдергивание [11,12,13,14,15]. Трение на границе раздела между почвой и геосинтетическими материалами способствует определению эффективности их использования в качестве нижних пограничных слоев, тем самым улучшая характеристики армированного грунтового основания (RSF) против плоскостей разрушения при сдвиге [16].Коэффициент трения C i - это параметр, используемый для оценки степени взаимодействия между арматурой и грунтом. Значения коэффициента взаимодействия геосинтетик / песок находятся в диапазоне от 0,6 до 1,0, оцененные Кернером [17] для геотекстиля. По мере увеличения коэффициента взаимодействия вклад арматуры положительно влиял на взаимодействие между почвой и геосинтетикой, что, в свою очередь, приводило к усилению механизма. Параметры этих испытаний (например, испытание на прямой сдвиг и вырыв) могут быть напрямую использованы при проектировании [17, 18].

Многие исследования были посвящены поведению геосинтетических материалов с использованием трехосного теста [9, 19,20,21,22,23,24]. Эти исследования показали, что влияние армирования в значительной степени зависит от многих факторов, включая размер образца, ограничивающее давление, расположение и расстояние между арматурой, форму арматуры, количество слоев и механические характеристики материалов, такие как жесткость, трение и предел прочности на разрыв. . Однако исследования показали, что армированные образцы показали более высокую пиковую прочность, меньшее снижение остаточной прочности, меньшее расширение и более высокую когезию.Бенессала [25] показал, что геосинтетические включения в песчаных грунтах увеличивают прочность на сдвиг и уменьшают боковую деформацию. Однако степень вклада зависит от количества геосинтетических слоев и ограничивающего давления. Кроме того, сообщалось об увеличении угла трения и сцепления за счет увеличения количества геосинтетических слоев. Атанасопулос [26] сообщил, что на объемную реакцию песка сильно влияет соотношение раскрытия геосинтетических материалов к среднему размеру песка.Abdelkader et al. [22] сообщили, что метод подготовки образцов также значительно повлиял на прочность образцов при сжатии.

Механизм несущей способности усиленных опор на песчаных грунтах исследован в нескольких экспериментальных исследованиях в литературе. Лабораторные [27,28,29,30,31,32,33,34] и полевые крупномасштабные [35, 36] эксперименты были выполнены для оценки эффективности различных оснований на усиленных слабых грунтах. Ориентация арматуры, а также влияние геометрии основания на несущую способность RSF были исследованы несколькими исследователями.Бадахшан [37] и Дастпак [38] изучали влияние эксцентриситета нагрузки и геометрии основания на несущую способность и оседающие характеристики RSF. Бадахшан [37] сообщил, что при увеличении количества геосинтетического армирования несущая способность увеличивается в большей степени в круглом основании, чем в квадратном фундаменте. Более того, эксцентричные нагрузки имеют тенденцию мобилизовать силы многослойной арматуры, хотя несущая способность снижается из-за эффекта эксцентриситета, требующего большего размера арматуры под основанием [38].Шахин на эл. [39] изучали ограничения нагрузки и конфигурации армированного фундамента. Автор сообщил, что длина арматуры, в два раза превышающая ширину подошвы, предпочтительна для обеспечения мобилизации силы за счет армирования. Lavasan и Ghazaviet [40] далее сообщили, что мобилизация этих растягивающих сил на геосинтетические материалы в качестве усиливающего элемента приводит к увеличению несущей способности и уменьшению количества осаждений.

Существуют также некоторые аналитические и численные методы оценки несущей способности [41,42,43].Чен и Абу-Фарсах [42] разработали аналитические уравнения для определения несущей способности укрепленного грунтового основания. Хосрожерди [44] предложил уравнение для прогнозирования максимальной осадки RSF на основе геометрии основания, сцепления грунта и угла трения, а также свойств армирующего материала.

Это исследование направлено на изучение влияния геосинтетических материалов на оседание и несущую способность песчаных почв. Кроме того, была разработана небольшая лабораторная испытательная платформа для прогнозирования фактического поведения армированного песка на месте.По этой причине были протестированы три различных типа геосинтетических материалов с использованием теста на прямой сдвиг, чтобы определить трение на границе раздела между ними и песком. Кроме того, были проведены консолидированные трехосные испытания без дренажа для испытания материала в условиях трехмерного сжатия. Наконец, были проведены мелкомасштабные лабораторные испытания для имитации условий реального армированного песка на месте.

Влияние ограничительного давления на несущую способность двух образцов квадратного и ленточного фундамента (численное исследование)

Springerplus.2014; 3: 593.

Аараш Хоссейни

Исламский университет Азад, филиал в Араке, Арак, Иран

Исламский университет Азад, филиал в Араке, Иран

Корреспондент автора.

Поступило 8 сентября 2014 г .; Принято 20 сентября 2014 г.

Авторские права © Hosseini; лицензиат Springer. 2014Эта статья опубликована по лицензии BioMed Central Ltd. Это статья в открытом доступе, распространяемая в соответствии с условиями лицензии Creative Commons Attribution License (http: // creativecommons.org / licenses / by / 4.0), что разрешает неограниченное использование, распространение и воспроизведение на любом носителе при условии, что оригинальная работа должным образом указана.

Abstract

В данной статье представлены результаты моделирования влияния давления удержания на несущую способность двух видов квадратных и ленточных фундаментов. Несущая способность опор зависит от многих факторов, включая вид почвы, глубину, форму и вид нагрузки. Поведение грунта варьируется в зависимости от типа нагрузки и вида деформаций, которые могут иметь большое значение для величины несущей способности.Вид деформации зависит от величины давления на почву в прошлом и настоящем. Таким образом, изучение роли стрессового пути, который зависит от величины ограничивающего давления на почву, будет иметь важное значение для определения поведения почвы. В этом исследовании, в первую очередь, изучается влияние ограничивающего давления на сцепление и угол трения. Затем оценивается влияние обоих факторов на несущую способность методами Мейерхофа и Терзаги. С помощью программного обеспечения Plaxis изучаются изменения параметров сопротивления сдвигу обоих образцов при различных давлениях удержания, а также вычисляется и сравнивается несущая способность двух видов квадратного и ленточного фундаментов.Это исследование показало, что величина несущей способности за счет увеличения бокового давления увеличилась, и это увеличение больше относится к зерновой почве, чем к когезионной.

Ключевые слова: Несущая способность основания, Боковое давление, сцепление, угол трения

1 Введение

Специалисты в области гражданского строительства в последнее время получили опыт улучшения почвы различными методами. Расширено использование участков с предельными свойствами грунта в связи с необходимостью доступности хороших строительных площадок.Благодаря этому при улучшении фундамента несущая способность грунта заметно повысилась. Одним из методов повышения емкости почвы является удержание почвы. Использование металлических ячеек, георешек - это текущее усовершенствование в этой области, чтобы обеспечить удержание в почве. Специалисты в области гражданского строительства эффективно применили эти новые подходы в нескольких областях геотехнической инженерии; однако они не получили особого внимания в фундаментных приложениях. За последние несколько десятилетий, благодаря учету взаимодействия грунта и конструкции, были достигнуты большие успехи в модификации существующих форм фундаментов наряду с разработкой новых и нетрадиционных типов систем фундаментов.Это приводит к тому, что система, использующая форму и прочность материала, более реалистична по характеристикам. Один из этих новых методов - боковое удержание менее связной почвы. Влияние бокового ограждения на несущую способность, особенно на песчаных почвах, изучалось многими исследователями.

Ограничение почвы - это сокращение поселений, сделанное этими исследователями, и, следовательно, увеличение несущей способности почвы.

Достижение оптимальных размеров ячейки было завершено серией испытаний на нагрузку на модельную пластину на круглых опорах, опирающихся на заполненные песком ячейки квадратной бумажной сетки для определения различных видов отказов (Rea and Mitchell (1978)).

Экспериментальные исследования, касающиеся метода улучшения несущей способности ленточного фундамента, опирающегося на песчаные субсортные слои с использованием вертикальной нерастяжимой арматуры, были представлены Махмудом и Абдраббо (1989). Результаты испытаний показывают, что несущая способность оснований и изменение поведения нагрузки-смещения основания увеличивается с этим типом армирования.

Результаты испытаний лабораторной модели на несущую способность ленточного фундамента, поддерживаемого слоем песка, усиленным слоями георешетки, были исследованы Khing et al.(1993).

Предельная несущая способность ленточных и квадратных фундаментов, поддерживаемых песком, армированным георешеткой, была исследована Puri et al. (1993). Пределы несущей способности поверхностных ленточных фундаментов на песке, армированном геосеткой, и песке без армирования были представлены Omar et al. (1993a, [b]). Использование вертикального армирования наряду с горизонтальным армированием, состоящим из серии взаимосвязанных ячеек, построенных из полимерных геосеток, которые содержат и ограничивают почву в своих карманах, было исследовано Dash et al.(2001b). Мандал и Манджунатх (1995) использовали георешетку и бамбуковые палки в качестве вертикальных усиливающих элементов, а также изучили их влияние на несущую способность ленточного фундамента. Rajagopal et al. (1999) изучали прочность замкнутого песка, влияние удержания геоячеек на прочность и жесткость зернистых грунтов. Экспериментальное исследование несущей способности ленточного фундамента, поддерживаемого песчаной подушкой, усиленной матрасом из геоэлементов, было выполнено Dash et al. (2001a).Ленточные фундаменты, армированные различными материалами, такими как стальные стержни, также изучались несколькими авторами (Милович, 1977; Бассет и Ласт, 1978; Верма и Чар, 1986), стальные решетки (Доусон и Ли, 1988; Абдель-баки и др., 1993). ), геотекстиль (Das 1987) и геосетки (Миллиган и Лав, 1984; Исмаил и Раймонд, 1995). Результаты лабораторных модельных испытаний по влиянию удержания грунта на поведение опоры модели, опирающейся на песок Ганга, под действием эксцентрично-наклонной нагрузки были представлены Винодом Кумаром Сингхом и др.Ограничивающие ячейки разной высоты и ширины использовались для удержания песка.

2 Моделирование

В этом исследовании для численного моделирования использовалось программное обеспечение Plaxis. PLAXIS - это трехмерная программа конечных элементов, специально разработанная для анализа фундаментных конструкций, включая морские фундаменты. Он сочетает в себе простые графические процедуры ввода, которые позволяют пользователю автоматически создавать сложные модели конечных элементов, с расширенными возможностями вывода и надежными процедурами расчета.Программа разработана таким образом, что пользователь может анализировать сложные конструкции всего за несколько часов обучения. Эта программа может моделировать поведение почвы под нагрузкой, а также это происходит в природе.

Для моделирования поведения грунта использовалась модель упрочняющегося грунта. Используемые параметры для образцов представлены в таблице.

Таблица 1

Уточненные параметры образцов почвы, использованных при численных анализах

Образец C ϕ
1 0 30 17.3
2 25 5 16,4
Единица кН / м 2 ° кН / м3

Граничное условие изменяется в одном из вертикальных стороны модели в виде сетки вдоль направления × и могут переноситься вдоль направления y, а под моделью - сетка вдоль направления y и перемещаться вдоль направления ×. Таким образом, помимо сохранения баланса всей модели по горизонтали, будет также высвобождено ее движение по вертикали, которое является направлением силы веса и усиливающей нагрузки.

Следующие предположения важны для упрощения анализа.

  1. Проблема была проанализирована как модель осесимметрии.

  2. Учитывая долговременное поведение почвы, образец был исследован в дренированном состоянии.

  3. Исследование выполнено параметрическим.

3 Методология и результаты анализа

В последние десятилетия в основном использовалось несколько различных подходов к определению несущей способности фундаментов мелкого заложения.Их знаменитая формула с тройным N - это Терзаги, и ее можно записать, как указано в уравнении (1).

1

Где q ult - предельная несущая способность грунтовой массы, c - сцепление, q - избыточное давление, B - ширина фундамента и γ - удельный вес массы грунта. Аналогично N c , N q , N γ - это коэффициенты несущей способности, которые зависят от угла трения почвы.Второй и третий члены в уравнении (1) известны как основные составляющие несущей способности фундаментов мелкого заложения на несвязных грунтах. Различные исследователи, такие как Терзаги (1943), Мейерхоф (1963), Хансен (1970), Весич (1973), Болтон и Лау (1989), предложили значения для третьего фактора.

Хотя все эти методы обычно основаны на решении предельного равновесия, существуют различия между их допущениями для граничных условий и учетом влияния веса грунта.Принимая во внимание несколько допущений, был вычислен третий коэффициент несущей способности, то есть N γ . Терзаги (1943) предположил, что компоненты уравнения несущей способности могут быть безопасно совмещены. Мейерхоф (1951, 1963) предложил уравнение несущей способности, аналогичное уравнению Терзаги, но включившим коэффициент формы s-q с глубинным членом Nq. Он также включил факторы глубины и наклонения.

Помимо этих предположений, почти все традиционные методы предполагают постоянное значение угла трения о грунт для расчета коэффициентов несущей способности.Как правило, при расчете несущей способности фундамента условие бокового давления на грунт не учитывается. Величина угла трения и сцепления рассчитывается на основе среднего результата некоторых экспериментальных испытаний, в то время как структурная ценность фундамента не учитывается. Тем не менее, фундамент может иметь большое влияние на уровень стресса в почве [Abdel-baki et al. (1993), Дас и Омар (1994), Дас и др. (1996), Де Бир (1970), Фрагази и Лоутон (1984), Мейерхоф (1953, 1965)].

В данном исследовании с помощью программного обеспечения Plaxis изучаются изменения параметров сопротивления сдвигу обоих образцов с ограничивающим давлением 100,300,600, 1000, 1500 и 2000 кН / м. Рассчитаны и сопоставлены методы Терзаги и Мейерхоф.

Анализ этих цифр пытается обеспечить лучшее понимание влияния ограничивающего давления на несущую способность.

Чтобы изучить влияние ограничивающего давления на несущую способность и ее параметры, сначала были изучены изменения когерентности и угла трения, которые представлены в таблице.

Таблица 2

Величина когерентности и угол трения

квадратный фундамент и полосовой размером 2 × 2 м и 2 × 10 м, а коэффициенты несущей способности и предельной несущей способности основаны на методах Терзаги и Мейерхоф, которые имеют наибольшее применение, с учетом величины угла трения и согласованность, полученная при ограничении давления, были рассчитаны.Полученный результат представлен в таблицах и рисунках, а также.

Таблица 3

Коэффициенты и предельная несущая способность в образце 1

Образец 1 ϕ дюйм = 30 2 ϕ дюйм = 5
σ 3 ϕ C ϕ C
100 30.2 8,13 7,86 46,56
300 34,1 0 7,86 46,56
600 31,4 8,16 6,7 6,7 31,1 26,34 5,4 82,65
1500 29 116,6 5 103,1
2000

00

62

62

62

62

Образец 1
σ 3 ϕ C Terzaghi Meyerhof
a Nc28 918 918 918 918 918 918 918 918 ульт. Nq Nc q ult
Полоса Квадратная 2 8,13 3,38 22,89 37,63 20,34 671,99 690,5 18,74 30,50 16,12 585,50 775,21 300,12

81 4,03
36,86 52,97 37,19 669,41 535,5 29,72 42,42 31,61 609,39 770.80
600 31,42 8,16 3,56 26,46 41,7 25 790,36 802,4 21,56 33,67 19,83
31,12 26,34 3,52 25,53 40,65 24,39 1509,7 1743 20,82 32,85 18.84 1334,12 1852,66
1500 29 116,6 3,20 19,89 34,11 17,1 4285,2 5417 16,37

5
4285,2 5417 16,37

58

58 5401.99
2000

Таблица 4

9000 Коэффициенты и предельная несущая способность в образце 2

900 1,37 8 8 8 8
Образец 2
σ 3 ϕ C Terzaghi Meyerhof
a Nq Nc q ульт. Nq Nc q ult
Полоса Квадратная 918 918 918 918 918 918 918

46,56 1,37 2,17 8,516 0,894 412,59 528,3 2,03 7,45 0,20 368,59 441,862 368,59 441,862 368,59 441,862 9199 368,59 441,862
2,17 8,516 0,894 412,59 528,3 2,03 7,45 0,20 368,59 441.89
600 6,7 60,3 1,31 1,94 8,001 0,757 496,08 638,1 1,82 7,02 0,14 7,02 0,14 0,14 0,14 5,4 82,65 1,24 1,71 7,47 0,553 627,35 810,6 1,62 6,58 0.08 572,01 677,15
1500 5 103,1 1,22 1,64 7,315 0,494 762,74 987,1 1,56

81
6,47

81
987,1 1,56

81

81 825.00
2000

Несущая способность изменения образца 1.

Изменения несущей способности в образце 2.

Для изучения влияния ограничивающего давления на несущую способность, предельная несущая способность, относящаяся к каждому образцу, была представлена ​​при давлении 100 и 2000 кН / м. 2 в таблице и сравнивается с применением коэффициента коэффициента несущей способности. (BCR).

Таблица 5

Сравнение несущей способности образцов

Terzaghi Meyerhof
Полоса Квадрат BCR Полоса Квадрат BCR
BCR
ult q ult Полоса Квадрат q ult q ult Полоса Квадрат
σ 3 2000 100 2000 100 2000 100 2000 100
Образец 918 918 918 918 918 918
1 4285 672 5417 690.5 6,38 7,84 3858,83 585,50 5401,99 775,21 6,59 6,97
2 762,7 2 762,7 412,6 9007 964 412,6 9007 698,31 368,59 825,00 441,89 1,89 1,87

4 Заключение

На основании полученных результатов видно, что несущая способность в образце 1 в ленточном фундаменте методом Терзаги увеличивается на 6.Это увеличение площади в 59 раз по сравнению с методами Терзаги и Мейерхофа в 7,84 и 6,79 раз, соответственно. Также в образце 2 в ленточном фундаменте с методом Терзаги увеличивается в 1,85 раза, а с методом Мейерхофа увеличивается в 1,89 раза, это увеличение площади основания составляет 1,87 раза при использовании методов Терзаги и Мейерхоф. При сравнении полученных результатов выяснилось, что увеличение давления в зерновых почвах оказывает большее влияние на увеличение несущей способности.

Сноски

Конкурирующие интересы

Автор заявляет, что у него нет конкурирующих интересов.

Ссылки

  • Абдельбаки С., Раймонд Г.П., Джонсон П. Повышение несущей способности основания за счет одного слоя арматуры. Ванкувер, Канада: Слушания, Vol. 2, Конференция "Геосинтетика 93"; 1993. С. 407–416. [Google Scholar]
  • Bassett RH, Last NC. Укрепление грунта под ногами и насыпями. Питтсбург: Симпозиум по укреплению грунта, ASCE; 1978. С. 202–231. [Google Scholar]
  • Bolton MD, Lau CK. Масштабный эффект несущей способности сыпучих грунтов.Рио-де-Жанейро, Бразилия: Международные материалы 12-й Международной конференции по механике грунтов и проектированию фундаментов; 1989. С. 895–898. [Google Scholar]
  • Das BM. Неглубокий фундамент из глины со слоями геотекстиля. Труды 8-й Панамериканской конференции по механике грунтов и фундаментостроению. 1987. 2: 497–506. [Google Scholar]
  • Das BM, Omar MT. Влияние ширины фундамента на модельные испытания на несущую способность песка с армированием геосеткой.Geotech Geol Eng. 1994; 12: 133–141. DOI: 10.1007 / BF00429771. [CrossRef] [Google Scholar]
  • Дас Б.М., Пури В.К., Омар М.Т., Эвигин Э. Несущая способность ленточного фундамента на усиленных георешеткой песчаных отложениях в модельных испытаниях. Материалы 6-й Международной конференции по морскому и полярному инжинирингу. 1996; 12: 527–530. [Google Scholar]
  • Dash S, Rajagopal K, Krishnaswamy N. Ленточная опора на песчаных пластах, армированных геоячейками, с дополнительным плоским армированием. Геотекстиль и геомембрана. 2001; 19: 529–538.DOI: 10.1016 / S0266-1144 (01) 00022-X. [CrossRef] [Google Scholar]
  • Даш С., Кришнасвами Н., Раджагопал К. «Несущая способность ленточного фундамента, опирающегося на песок, армированный геоячейками» Геотекстиль и геомембрана. 2001; 19: 535–256. [Google Scholar]
  • Доусон А., Ли Р. Геосинтетические материалы для улучшения почвы. 1988. «Натурные испытания фундамента из армированной сеткой глины», стр. 127–147. [Google Scholar]
  • De Beer EE. Экспериментальное определение коэффициента формы и несущей способности песка.Геотехника. 1970; 20: 387–411. DOI: 10.1680 / geot.1970.20.4.387. [CrossRef] [Google Scholar]
  • Fragaszy RJ, Lawton E. Несущая способность укрепленных песчаных грунтов. J Geotech Eng Div. 1984. 110 (10): 1500–1507. DOI: 10.1061 / (ASCE) 0733-9410 (1984) 110: 10 (1500). [CrossRef] [Google Scholar]
  • Hansen JB. Переработанная и расширенная формула несущей способности. Датский геотехнический институт, Копенгаген, Бюллетень. 1970; 28: 5–11. [Google Scholar]
  • Исмаил I, Раймонд Г.П. Геосинтетическое армирование зернистых слоистых грунтов.Труды, 1, Геосинтетика. 1995; 95: 317–330. [Google Scholar]
  • Khing KH, Das BM, Puri VK, Cook EE, Yen SC. «Несущая способность ленточного фундамента на песке, армированном георешеткой» Геотекстиль и геомембраны. 1993; 12: 351–361. DOI: 10.1016 / 0266-1144 (93)

    -D. [CrossRef] [Google Scholar]
  • Махмуд М.А., Абдраббо FM. Испытания несущей способности на ленточном основании на армированном песчаном грунте. Джан Геотек Дж. 1989; 26: 154159. [Google Scholar]
  • Мандал Дж. М., Манджунатх VR. Несущая способность ленточного фундамента на армированном песчаном грунте.Строительные и строительные материалы. 1995. 9 (1): 35–38. DOI: 10.1016 / 0950-0618 (95) 92858-E. [CrossRef] [Google Scholar]
  • Meyerhof GG. «Максимальная несущая способность фундаментов», Геотехника. 1951; 2 (4): 301–332. DOI: 10.1680 / geot.1951.2.4.301. [CrossRef] [Google Scholar]
  • Meyerhof GG. Несущая способность фундаментов при эксцентрических 3-х наклонных нагрузках. ICSMFE Цюрих. 1953; 1: 1–19. [Google Scholar]
  • Meyerhof GG. Некоторые недавние исследования несущей способности фундаментов.Can Geotech J. 1963; 1 (1): 16–26. DOI: 10.1139 / t63-003. [CrossRef] [Google Scholar]
  • Meyerhof GG. Фундаменты неглубокие. J из S MFD, ASC E. 1965; 91: SM2. [Google Scholar]
  • Milligan GWE, Love JP. Модельные испытания георешеток под и агрегатного слоя в мягком грунте. Лондон, Англия: ICI; 1984. Труды симпозиума по армированию полимерной сетки в гражданском строительстве; С. 4.2.1–4.2.11. [Google Scholar]
  • Милович Д. Испытания несущей способности армированного песка. 1977. Proc. 9-й Международной конф.по механике грунтов и фундаментостроению; п. 1. [Google Scholar]
  • Omar MT, Das BM, Puri VK, Yen SC. Предельная несущая способность фундаментов мелкого заложения на песке с армированием георешеткой. Кан Геотек Дж. 1993; 30: 545–549. DOI: 10.1139 / t93-046. [CrossRef] [Google Scholar]
  • Омар М.Т., Дас Б.М., Йен С.К., Пури В.К., Кук Э. Предельная несущая способность прямоугольных фундаментов на песке, армированном геосеткой. Geotech Test J. 1993; 16: 246–252. DOI: 10.1520 / GTJ10041J. [CrossRef] [Google Scholar]
  • Puri VK, Khing KH, Das BM, Cook EE, Yen SC.Несущая способность ленточного фундамента по армированному геосеткой песку. Геотекстиль и геомембрана. 1993; 12: 351–361. DOI: 10.1016 / 0266-1144 (93)

    -D. [CrossRef] [Google Scholar]
  • Раджагопал К., Кришнасвами Н., Лата Г. Поведение песка, заключенного в одну или несколько геоячеек. Геотекстиль и геомембрана. 1999; 17: 171–184. DOI: 10.1016 / S0266-1144 (98) 00034-X. [CrossRef] [Google Scholar]
  • Ри К., Митчелл Дж. Армирование песком с использованием ячеек с бумажной сеткой. Питтсбург: ASCE; 1978 г.Proc. Симпозиум по армированию земли; С. 644–663. [Google Scholar]
  • Терзаги К. Теоретическая механика грунтов.