30. Для чего под подошвой фундамента устраивается песчаная подготовка?
Основное назначение песчаной подготовки устранить неровности в плоскости контакта подошвы фундамента и грунта основания, образующиеся при разработке котлована. При этом устраняется возможность смятия грунта и тем самым выравниваются контактные напряжения по подошве фундамента.
Песчаная подготовка устраивается в глинистых грунтах. В песчаных грунтах при устройстве монолитных железобетонных фундаментов роль песчаной подготовки выполняет слой из тощего бетона, называемый подбетонкой. Толщина подбетонки принимается равной 100-150 мм.
Целесообразно возводить фундаменты на промежуточной подготовке переменной жесткости в плане (рис.Ф.9.24). В этом случае эпюра контактных давлений трансформируется таким образом, что наибольшие давления на грунт концентрируются под бетонной частью подготовки.
Рис.Ф.9.24. Фундамент на промежуточной подготовке: 1 — эпюра контактных давлений; 2 — рыхлый песок; 3 — бетон; 4 — фундамент
31. В чем отличие центрально и внецентренно нагруженных фундаментов?
Центрально нагруженными называют фундаменты, у которых центр тяжести подошвы и внешней нагрузки находятся на одной вертикали (рис.Ф.9.26,а).
Внецентренно нагруженными называют фундаменты, у которых внешняя нагрузка приложена с эксцентриситетом относительно центра тяжести подошвы фундамента (рис.Ф.9.26,б).
Рис.Ф.9.26. Центрально (а) и внецентренно (б) нагруженные фундаменты. Эпюры реактивных давлений под подошвой фундаментов при различном эксцентриситете внешней нагрузки
Для ленточных и столбчатых фундаментов из-за их большой жесткости реактивные (контактные) давления под подошвой принимаются распределенными равномерно у центрально нагруженных фундаментов или изменяющимися по трапецеидальному закону у внецентренно нагруженных фундаментов. В некоторых случаях при большой величине эксцентриситета внешней нагрузки эпюра реактивных давлений может иметь треугольное очертание.
Для характеристики формы эпюры реактивных давлений под подошвой фундамента используется величина относительного эксцентриситета вертикальной нагрузки на фундамент (рис.Ф.9.26).
При = 0 эпюра реактивных давлений прямоугольная, при 1/6треугольная с нулевой ординатой в пределах части подошвы, то есть при этом происходит частичный отрыв подошвы от грунта. Последнее состояние допускается только на стадии монтажа строительных конструкций.
Ф.9.23. Почему у некоторых фундаментов подошва выполняется наклонной?
Подобные фундаменты применяются в том случае, если на обрезе фундамента действует наклонная нагрузка. Наклонная нагрузка возникает от распорных конструкций без затяжки. Примером являются Г-образные рамы сельскохозяйственных зданий и арочные покрытия спортивных сооружений.
Фундаменты устраиваются в монолитном или сборном исполнении (рис.Ф.9.23) с углом наклона подошвы к горизонту не более 20° . Устройство наклонной грани устраняет возможность сдвига фундамента по подошве, повышая тем самым его устойчивость.
Рис.Ф.9.23. Фундамент с наклонной подошвой: 1 — цокольная панель; 2 — полурама; 3 — раствор; 4 — фундамент; 5 — подготовка
Ф.9.24. Для чего под подошвой фундамента устраивается песчаная подготовка?
Основное назначение песчаной подготовки — устранить неровности в плоскости контакта подошвы фундамента и грунта основания, образующиеся при разработке котлована. При этом устраняется возможность смятия грунта и тем самым выравниваются контактные напряжения по подошве фундамента.
Песчаная подготовка устраивается в глинистых грунтах. В песчаных грунтах при устройстве монолитных железобетонных фундаментов роль песчаной подготовки выполняет слой из тощего бетона, называемый подбетонкой. Толщина подбетонки принимается равной 100-150 мм.
Целесообразно возводить фундаменты на промежуточной подготовке переменной жесткости в плане (рис.Ф.9.24). В этом случае эпюра контактных давлений трансформируется таким образом, что наибольшие давления на грунт концентрируются под бетонной частью подготовки.
Рис.Ф.9.24. Фундамент на промежуточной подготовке: 1 — эпюра контактных давлений; 2 — рыхлый песок; 3 — бетон; 4 — фундамент
Ф.9.25. В чем отличие напряженного состояния под столбчатыми, ленточными и круглыми в плане фундаментами?
Характер распределения напряжений в грунтах зависит от вида нагрузки, приложенной на его поверхности.
Под подошвой столбчатых фундаментов, имеющей очертание в плане в виде квадрата или прямоугольника, напряжения и деформации, возникающие в грунте от нагрузки, передаваемой фундаментом, распределяются в основании в условиях пространственной деформации. Поэтому для определения напряжений и деформаций в основании в этом случае следует использовать решение Буссинеска для сосредоточенной силы с интегрированием по площади квадрата или прямоугольника.
Под ленточными фундаментами мы имеем условия плоской деформации, поэтому для определения напряжений используется решение Фламана, полученное для линейной нагрузки с его интегрированием по ширине фундамента.
Для круглых в плане фундаментов, массив грунта под которыми находится в условиях осесимметричной деформации, используется решение Буссинеска с интегрированием для нагрузки, равномерно распределенной по кругу.
Ф.9.26. В чем отличие центрально и внецентренно нагруженных фундаментов?
Центрально нагруженными называют фундаменты, у которых центр тяжести подошвы и внешней нагрузки находятся на одной вертикали (рис.Ф.9.26,а).
Внецентренно нагруженными называют фундаменты, у которых внешняя нагрузка приложена с эксцентриситетом относительно центра тяжести подошвы фундамента (рис.Ф.9.26,б).
Рис.Ф.9.26. Центрально (а) и внецентренно (б) нагруженные фундаменты. Эпюры реактивных давлений под подошвой фундаментов при различном эксцентриситете внешней нагрузки
Для ленточных и столбчатых фундаментов из-за их большой жесткости реактивные (контактные) давления под подошвой принимаются распределенными равномерно у центрально нагруженных фундаментов или изменяющимися по трапецеидальному закону у внецентренно нагруженных фундаментов. В некоторых случаях при большой величине эксцентриситета внешней нагрузки эпюра реактивных давлений может иметь треугольное очертание.
Для характеристики формы эпюры реактивных давлений под подошвой фундамента используется величина относительного эксцентриситета вертикальной нагрузки на фундамент (рис.Ф.9.26).
При e = 0 эпюра реактивных давлений прямоугольная, при e 1/6 — треугольная с нулевой ординатой в пределах части подошвы, то есть при этом происходит частичный отрыв подошвы от грунта. Последнее состояние допускается только на стадии монтажа строительных конструкций.
Ф.9.27. В чем преимущество фундаментов с анкерами?
Фундаменты с жесткими анкерами применяются при действии значительных моментных нагрузок (крановых, ветровых), что позволяет уменьшить крен и отрыв подошвы (рис.Ф.9.27). В нескальных грунтах в качестве анкеров применяются забивные или буронабивные сваи диаметром 15-20 см и длиной 3-4 м, жестко соединяемые с плитной частью. В скальных грунтах анкеры представляют собой напрягаемые стержни с анкерными болтами.
Рис.Ф.9.27. Фундамент с анкерами: 1 — фундамент; 2 — арматура; 3 — анкеры
Ф.9.28. Как выглядят фрагмент плана и одно из сечений ленточного фундамента?
На рис.Ф.9.28,а приведен фрагмент плана сборных фундаментов жилого здания, конструктивно выполненного из плит и фундаментных блоков. Марки плит обозначаются буквами Ф и числами, характеризующими ширину и длину плиты, разделенными точками (например, для оси А— Ф-14.24).
Плиты армируют одиночными сетками или плоскими арматурными блоками, собираемыми из двух сеток: верхней, имеющей маркировочный индекс К, и нижней — С. В качестве рабочей арматуры применяется стержневая горячекатаная арматура из стали класса А-III.
Фундаментные стены выполнены из сплошных блоков марки ФБС. На участке в осях 1-2 часть фундаментной стены выполнена из кирпичной кладки (рис.Ф.9.28,б). В этом случае в месте примыкания кирпичной стены к стене из фундаментных блоков введены арматурные сетки, которые уложены в каждом ряду блоков.
Рис.Ф.9.28.(начало). План ленточных фундаментов и разрезы: 1 — гидроизоляция (обмазка битумом)
Рис.Ф.9.28 (окончание). План ленточных фундаментов и разрезы
В осях 3-4 фундаменты имеют разные отметки заложения. Переход одного участка фундамента к другому осуществлен уступами, отношение высоты к длине которых принимается не менее 1:2 при связных грунтах и 1:3 при песчаных грунтах. Высота уступа принимается равной высоте фундаментного стенового блока или железобетонной плиты, которые при необходимости допускается укладывать на слой тощего бетона.
Для устройства проемов под инженерные коммуникации оставляют проемы длиной не более 0,6 м, которые при необходимости заполняют кирпичной кладкой. При этом лежащий выше блок должен перекрывать проемы (рис.Ф.9.28,б).
На рис.Ф.9.28,б показана раскладка фундамента внешней оси. Как видно из этого рисунка, горизонтальная гидроизоляция устроена в двух уровнях: на расстоянии 10 см выше отмостки и 30 см от подготовки пола подвала. Внешняя поверхность подвальных стен защищена обмазочной изоляцией в два слоя.
Для чего нужна песчаная подушка?
Для разных конкретных условий назначение разное. Какие у Вас условия. Грунт основания?, Глубина заложения подошвы?, Глубина промерзание? Сборный/монолитный?, Отдельностоящий/ленточный. и тд. и тп.
Регистрация: 11.10.2007
Сообщений: 22
Фундамент ленточный монолитный прямоугольного сечения шириной 400мм. Грунты — суглинкок полутвердый. Глубина заложения фундамента 1600мм.
Инженер-проектировщик, конструктор, руководитель группы.
Регистрация: 16.05.2008
Сообщений: 725
Сообщение от BMSTU
Для чего нужна песчаная подушка в основании фундамента?
для уменьшения нагрузки на подошву фундамента от деформаций основания
Регистрация: 11.10.2007
Сообщений: 22
Сообщение от Shama
для уменьшения нагрузки на подошву фундамента от деформаций основания
Если подушку уплотнить, то она приобретает свойства слежавшегося песчаного грунта с нормальным модулем деформации, зачем тогда ее устраивать?
Инженер-проектировщик, конструктор, руководитель группы.
Регистрация: 16.05.2008
Сообщений: 725
Сообщение от BMSTU
Если подушку уплотнить, то она приобретает свойства слежавшегося песчаного грунта с нормальным модулем деформации, зачем тогда ее устраивать?
песчанная подушка делается для сборных фундаментов для того чтобы выровнить поверхность, а для монолитных насколько я знаю устраивают бетонную подготовку
проектирование гидротехнических сооружений
Регистрация: 20.02.2006
Сообщений: 5,022
Shama, двоешник!
| для уменьшения нагрузки на подошву фундамента от деформаций основания |
| песчанная подушка делается для сборных фундаментов для того чтобы выровнить поверхность, а для монолитных насколько я знаю устраивают бетонную подготовку |
щебёночная или бетонная подготовка — у них ПРИНЦИПИАЛЬНО другая функция, нежели у песчаной подушки.
| Фундамент ленточный монолитный прямоугольного сечения шириной 400мм. Грунты — суглинкок полутвердый. Глубина заложения фундамента 1600мм. |
Обычно песчаная подушка делается в том случае, если грунт под подошвой фундамента хреновый (делается замена грунта — на песчаный). Но полутвёрдый суглинок — хороший грунт. В таком случае могу прдположить, что подушка сделана для предотвращения морозного пучения грунта под подошвой фундамента. (хотя по СНиП — отметка заложения фундамента должна быть НИЖЕ глубины промерзания)
| Серёга — Bilder |
| Посмотреть профиль |
| Найти ещё сообщения от Серёга — Bilder |
Инженер-проектировщик, конструктор, руководитель группы.
Регистрация: 16.05.2008
Сообщений: 725
Регистрация: 20.12.2007
Щелково МО
Сообщений: 7,470
а чей-то сразу глубина заложения фундамента должна быть обязательно больше глубины промерзания грунта?! ни-ни-ни. можно сделать и выше, если обосновать решение расчетом на морозное пучение грунта.
| Forrest_Gump |
| Посмотреть профиль |
| Найти ещё сообщения от Forrest_Gump |
проектирование гидротехнических сооружений
Регистрация: 20.02.2006
Сообщений: 5,022
Сообщение от Forrest_Gump
а чей-то сразу глубина заложения фундамента должна быть обязательно больше глубины промерзания грунта?! ни-ни-ни. можно сделать и выше, если обосновать решение расчетом на морозное пучение грунта.
я просто редко проектирую что-то «мелкого заложения», вот и показалось что ВСЁ должно быть глубже глубины промерзания Извините.
Ну а если так — то скорее всего эта песчаная подушка, в данном случае, является мерой предотвращения морозного пучения грунта под фундаментом. (суглинки и глины обычно весьма пучинисты)
| Серёга — Bilder |
| Посмотреть профиль |
| Найти ещё сообщения от Серёга — Bilder |
Регистрация: 11.10.2007
Сообщений: 22
То есть получается, что в случае монолитного ленточного фундамента опущенного ниже глубины промерзания и залегания в подстилающем слое «нормальных» грунтов песчаной подушки предусматривать не следует?
Выравнивание основания под монолитный фундамент можно оговорить фразой: «местные переборы грунта засыпать песчано-гравийной смесью с послойным уплотнением» и проложить 1 слой полиэтилена чтобы цементное молочко не вытекало.
Тогда зачем в 99% проектов закладывают эту песчаную подушку при хороших грунтах? Загадка!
Регистрация: 21.12.2006
С-Петербург
Сообщений: 1,715
хорошо все в Питерском ТСНе прописано прочитайте
Регистрация: 11.10.2007
Сообщений: 22
Сообщение от motor-serg
хорошо все в Питерском ТСНе прописано прочитайте
а номер не подскажете?
Регистрация: 01.11.2005
глухая Сибирь
Сообщений: 686
Серега-Bilder! Вы, конечно, инженер авторитетный, но не могу с Вами согласиться по поводу высказывания:
| Ну а если так — то скорее всего эта песчаная подушка, в данном случае, является мерой предотвращения морозного пучения грунта под фундаментом. (суглинки и глины обычно весьма пучинисты) |
Если фундамент не заложен ниже глубины промерзания (плюс отсыпка пазух непучинистым грунтом), то песчаная подушка вряд ли поможет. Грунт будет пучить и фундамент вместе со своей песчаной подушкой воспримет это пучение. Похоже, что отчасти прав Shama-двоечник:
| песчанная подушка делается для сборных фундаментов для того чтобы выровнить поверхность |
. Такое выравнивание предотвращает мини-подвижки фундамента.
__________________
Думаю долго, соображаю медленно. Могу довести до истерики.
| Engineer IA |
| Посмотреть профиль |
| Найти ещё сообщения от Engineer IA |
Геотехника. Теория и практика
Регистрация: 31.08.2007
Сообщений: 2,657
Сообщение от BMSTU
Для чего нужна песчаная подушка в основании фундамента?
Если конретно по вопросу.
Давление в грунтах основания уменьшается по мере удаления от подошвы, достигая в ленточных фундаментах 55 % от среднего давления под подошвой на глубине, равной ширине фундамента и около 30 % на глубине, равной двойной ширине подошвы. В прямоугольных в плане фундаментах уменьшение давления происходит еще интенсивнее. Замена слабого грунта на песчаную подушку, материал и размеры которой подбираются расчетом с учетом распределения давления по глубине основания (принимая очертание сечения подушки близкой к эпюре напряжений) позволяет решить вопрос со слабыми грунтами.
При пучинистых грунтах, залегающих в пределах расчетной глубины промерзания замена на песчаную подушку уменьшает деформации пучения, переводя грунт в основании в категорию слабо или практически непучинистых грунтов. Можно не заменяя грунт на всю глубину промерзания расчетом подобрать высоту песчаной подушки такой, при которой деформации пучения грунта, расположенного ниже ее подошвы не превысят предельно допустимых значений.
В каждом конкретном случае вопрос о необходимости устройства песчаной подушки (речь не идет о подготовке, у нее действительно другое назначение) должен решаться исходя из анализа упомянутых выше ситуаций.
По поводу 99% — откуда такие данные ?
Для чего нужна песчаная подушка под фундамент? Советы по устройству
Часто обсуждается тема необходимости специальной подушки под подошвой ленточного фундамента (фото 1). Попытаемся разобраться с этим вопросом и избавимся от лишних сомнений — делать или не делать подушку?
Фото 1. Песчаная подушка под ленточный фундамент
Устройство песчаной подушки под фундамент — для чего нужна, как правильно сделать?
Специальную подушку выполняют либо из грунта (грунтовая подушка): песок, песчано-щебеночная смесь или щебень, либо выполняют ее из тощего низкомарочного бетона (бетонная подготовка).
Песок в грунтовых подушках используют по причине его способности весьма быстро и просто уплотняться. Для уплотнения песка достаточно взять песок природной влажности (если песок сухой, то его следует слегка увлажнить), уложить его на дно траншеи (котлована) и выполнить уплотнение обычной ручной трамбовкой.
Совет! Обратим Ваше внимание, что сильно увлажнять песчаную подушку не следует, так это приведет не к ее уплотнению, а напротив – к ее разуплотнению.
Фото 2. Избыток воды приводит к обратному — разуплотнению грунтовой подушки
Для чего нужна песчаная подушка?
- Песчаная подушка под фундамент необходима для выравнивания основания, то есть для равномерной передачи давления от фундамента на грунтовое основание (фото 3 и 4). К примеру, точно не обойтись без грунтовой подушке при устройстве фундамента в виде монолитной железобетонной плиты или при установке сборно-разборного бассейна.
Фото 3. Выравнивающая песчаная подушка для установки сборно-разборного бассейна
Фото 4. Песчаная подушка под плитный фундамент
- Дно узких траншей проще выравнивать песком или песчано-щебеночной смесью. Делается это как в случае монтажа сборных железобетонных фундаментов, так и при подготовке выполнения монолитных лент. В частности, при укладке монолитных лент грунтовая подушка обеспечивает одинаковый защитный слой бетона (расстояние от арматурных стержней до уровня подошвы фундамента). Если подушку не укладывать, тогда нужно очень аккуратно зачищать-выравнивать грунт, срезать бугры на дне траншеи (представьте, как это неудобно делать в узких и глубоких траншеях, рядом с которыми насыпан в отвалы разработанный грунт).
- При проведении земляных работ в глинистых грунтах (глины, суглинки, супеси и пр.) практикуют так называемую доработку грунта вручную. То есть копают траншею с помощью экскаватора, а затем на глубину 10…15 см дорабатывают грунт вручную, потому что от ковша грунт на дне траншеи (котлована) разрыхляется. Дорабатывать грунт в узких траншеях шириной 30…50 см затруднительно, а также это часто приводит к обвалу грунта стенок траншеи. Поэтому при реальном малоэтажном строительстве такую доработку не практикуют, а для того чтобы контакт фундамента происходил не на разрыхленный грунт его заменяют песком, который очень легко уплотняется (в отличие от глинистых грунтов).
- Часто песком заменяют существующий непригодный грунт. Это делается с целью экономии материала (в данном случае бетона). К примеру, глубина заложения глинистых пластов составляет 1,4 м от дневной поверхности земли, а заложить подошву фундамента возможно на глубину 1,1 м. Так как на почвенно-растительный слой опирать фундаменты под капитальные стены не следует, то можно выполнить песчаную подушку под ленточный фундамент толщиной 0,3 м, которая сэкономит тяжелый бетон.
- Еще устройство песчаной подушки устраивают для экономии бетона на фундамент из следующих соображений. К примеру, фундамент на глинистых грунтах стараются сделать чуть ниже глубины сезонного промерзания (на 10…15 см). Например, в моем регионе для глинистых грунтов эта глубина составляет 1,1 м. Чтобы не заглубляться подошвой ниже этого уровня, можно уложить под подошву фундамента песок, который с большой вероятностью не увеличивается в объеме при замораживании (морозное пучение). Таким образом, фундамент можно сделать глубиной не 1,2….1,25 м, а 1,1 м.
Грунтовые подушки не выполняют в следующих условиях:
- при высоком уровне грунтовых вод (на подтапливаемых территориях);
- при наличии песчаных грунтов основания.
Теперь вы много знаете о песчаной подушке под фундамент и когда стоит ее предусмотреть.
Автор публикации – эксперт GIDproekt
Исмагилов Андрей Олегович
Если у вас нет времени почитать наши публикации прямо сейчас, подпишитесь на обновления, и мы будем высылать извещения о новых заметках вам на почту