В пучинистых грунтах глубина заложения подошвы фундаментов тесно связана с расчетной глубиной промерзания.
Что такое расчетная глубина промерзания, разберем на примере. Нормативная глубина промерзания для Московской области - 1,4 м. Расчетная глубина промерзания для отапливаемых домов зависит от особенностей конструкции цокольной части дома, полов и температуры в доме. Для полов, устроенных по цокольному перекрытию, при температуре в доме не ниже +15°С расчетная глубина промерзания составляет 1,1 м. При других конструкциях полов и температуре в отапливаемом доме расчетная глубина промерзания может быть меньше или больше указанной величины. Для неотапливаемых домов, независимо от конструкции пола, расчетная глубина промерзания принимается равной 1,54 м. В этом случае фундаменты тяжелых домов могут заглубляться на 1,6 м. Ранее предлагалось считать «тяжелыми» дома, вес которых превышает суммарные касательные силы пучения, действующие по боковой поверхности фундаментов, заглубленных ниже расчетной глубины промерзания.
При заглубленном фундаменте требуется обеспечить устойчивость дома, то есть под действием касательных сил пучения фундамент не должен отрываться
от основания. В противном случае под подошвой фундамента образуется полость (см. рис. 4), в которую попадает грунт обратной засыпки или грунт со стен траншей, и весной фундамент не придет в исходное положение. Начнется процесс накопления остаточных деформаций.
При строительстве многоэтажных домов и других тяжелых сооружений условие устойчивости в пучинистых грунтах, как правило, выполняется. Веса сооружения достаточно для уравновешивания сил пучения. А в рассматриваемых нами малоэтажных коттеджах, усадебных и дачных домах в средне- и сильнопучинистых грунтах условие устойчивости при заглубленных фундаментах, как правило, не выполняется.
Конструкция основания мелко-заглубленного фундамента:
Глубина заложения фундаментов не зависит от расчетной глубины промерзания в случае, если грунты - непучини-стые, а также когда расчетами в пучинистых грунтах может быть обеспечена эксплуатационная надежность устроенных фундаментов. Этому условию отвечают мелкозаглубленные фундаменты.
Мелкозаглубленный фундамент заглубляют в пучинистый грунт только до такогоуровня, при котором касательные силы пучения, действующие по боковой поверхности, не превышают нагрузки от дома и отрыва подошвы фундамента от основания не происходит - фундамент устойчив. В этом случае допустимы не
только осадки дома, но и в ограниченных пределах деформации под действием нормальных сил пучения.
Например, допустимые абсолютные деформации пучения для кирпичной кладки стен не должны превышать 2,5 см, а относительные деформации (прогиб-выгиб) стен - быть не более 0,0005. Это значит, что при длине стены 10 м стрела прогиба не должна превышать 5 мм.
Если деформации пучения превышают допустимые величины, часть пучини-стого грунта под подошвой фундамента заменяют непучинистым на такую глубину, чтобы оставшийся слой пучинистого грунта давал деформации в допустимых пределах. На рис. 8 показан один из вариантов мелкозаглубленного фундамента. Но этого еще недостаточно для обеспечения надежности фундаментов.
Неравномерность деформаций пучения в разных частях дома может быть снивелирована увеличением пространственной жесткости фундаментов. В средне- и сильнопучинистых грунтах нужно делать монолитный ленточный железобетонный фундамент, связанный с внутренними фундаментами в единую жесткую пространственную конструкцию.
Мелкозаглубленные фундаменты могут быть столбчатыми, ленточными и плитными. Столбчатые фундаменты рекомендуется применять в практически непучинистых и слабопучинистых грунтах, ленточные - в слабо-, средне- и сильнопучинистых грунтах, плитные - в сильнопучинистых грунтах с низкой несущей способностью: на заболоченных, заторфованных участках, илистых грунтах, глинистых грунтах мягкопластичной (текучей) консистенции.
Специальными исследованиями в строительстве легких домов в течение 20 лет установлено, что надежные мелкозаглубленные фундаменты в то же время в 1,5-2 раза экономичнее фундаментов, заглубленных ниже расчетной глубины промерзания.
Что такое расчетная глубина промерзания, разберем на примере. Нормативная глубина промерзания для Московской области - 1,4 м. Расчетная глубина промерзания для отапливаемых домов зависит от особенностей конструкции цокольной части дома, полов и температуры в доме. Для полов, устроенных по цокольному перекрытию, при температуре в доме не ниже +15°С расчетная глубина промерзания составляет 1,1 м. При других конструкциях полов и температуре в отапливаемом доме расчетная глубина промерзания может быть меньше или больше указанной величины. Для неотапливаемых домов, независимо от конструкции пола, расчетная глубина промерзания принимается равной 1,54 м. В этом случае фундаменты тяжелых домов могут заглубляться на 1,6 м. Ранее предлагалось считать «тяжелыми» дома, вес которых превышает суммарные касательные силы пучения, действующие по боковой поверхности фундаментов, заглубленных ниже расчетной глубины промерзания.
При заглубленном фундаменте требуется обеспечить устойчивость дома, то есть под действием касательных сил пучения фундамент не должен отрываться
от основания. В противном случае под подошвой фундамента образуется полость (см. рис. 4), в которую попадает грунт обратной засыпки или грунт со стен траншей, и весной фундамент не придет в исходное положение. Начнется процесс накопления остаточных деформаций.
При строительстве многоэтажных домов и других тяжелых сооружений условие устойчивости в пучинистых грунтах, как правило, выполняется. Веса сооружения достаточно для уравновешивания сил пучения. А в рассматриваемых нами малоэтажных коттеджах, усадебных и дачных домах в средне- и сильнопучинистых грунтах условие устойчивости при заглубленных фундаментах, как правило, не выполняется.
Конструкция основания мелко-заглубленного фундамента:
Глубина заложения фундаментов не зависит от расчетной глубины промерзания в случае, если грунты - непучини-стые, а также когда расчетами в пучинистых грунтах может быть обеспечена эксплуатационная надежность устроенных фундаментов. Этому условию отвечают мелкозаглубленные фундаменты.
Мелкозаглубленный фундамент заглубляют в пучинистый грунт только до такогоуровня, при котором касательные силы пучения, действующие по боковой поверхности, не превышают нагрузки от дома и отрыва подошвы фундамента от основания не происходит - фундамент устойчив. В этом случае допустимы не
только осадки дома, но и в ограниченных пределах деформации под действием нормальных сил пучения.
Например, допустимые абсолютные деформации пучения для кирпичной кладки стен не должны превышать 2,5 см, а относительные деформации (прогиб-выгиб) стен - быть не более 0,0005. Это значит, что при длине стены 10 м стрела прогиба не должна превышать 5 мм.
Если деформации пучения превышают допустимые величины, часть пучини-стого грунта под подошвой фундамента заменяют непучинистым на такую глубину, чтобы оставшийся слой пучинистого грунта давал деформации в допустимых пределах. На рис. 8 показан один из вариантов мелкозаглубленного фундамента. Но этого еще недостаточно для обеспечения надежности фундаментов.
Неравномерность деформаций пучения в разных частях дома может быть снивелирована увеличением пространственной жесткости фундаментов. В средне- и сильнопучинистых грунтах нужно делать монолитный ленточный железобетонный фундамент, связанный с внутренними фундаментами в единую жесткую пространственную конструкцию.
Мелкозаглубленные фундаменты могут быть столбчатыми, ленточными и плитными. Столбчатые фундаменты рекомендуется применять в практически непучинистых и слабопучинистых грунтах, ленточные - в слабо-, средне- и сильнопучинистых грунтах, плитные - в сильнопучинистых грунтах с низкой несущей способностью: на заболоченных, заторфованных участках, илистых грунтах, глинистых грунтах мягкопластичной (текучей) консистенции.
Специальными исследованиями в строительстве легких домов в течение 20 лет установлено, что надежные мелкозаглубленные фундаменты в то же время в 1,5-2 раза экономичнее фундаментов, заглубленных ниже расчетной глубины промерзания.