Противопучинистые мероприятия для фундамента
Stroimaster-nsk.ru

Строительный портал

Противопучинистые мероприятия для фундамента

Мероприятия по устройству незаглубляемых фундаментов на пучинистых грунтах

6.3. При устройстве незаглубляемых фундаментов не проявляются касательные силы морозного выпучивания и, следовательно, исключается возможность возникновения и накопления остаточных неравномерных деформаций при промерзании и оттаивании грунтов. Таким образом, основные мероприятия по обеспечению устойчивости и эксплуатационной пригодности зданий и сооружений сводятся к подготовке грунтов оснований для укладки на них фундаментов с целью снижения деформаций морозного пучения и приспособления конструкций фундаментов и надфундаментного строения, к знакопеременным деформациям.

Нормальные силы морозного пучения в большинстве случаев превышают вес надфундаментного строения, т.е. они не уравновешиваются нагрузкой на фундамент и тогда основным фактором, влияющим на выпучивание фундамента будет величина деформации или пучения грунта. Если же величина морозного пучения не пропорциональна значениям нормальных сил пучения, то в мероприятия следует направить не на преодоление нормальных сил морозного пучения, а на снижение значений деформации пучения до предельно допустимых величин.

В зависимости от наличия вблизи площадки непучинистых грунтов или материалов для устройства подушек под фундаментные плиты можно применять песок крупный и средней крупности, гравийно-галечник, мелкий щебень, котельный шлак, керамзит и различные горнопромышленные отходы.

На площадках с насыпными или намывными грунтами проектирование незаглубленных фундаментов в виде плит и лежней следует выполнить в соответствии с требованиями разд. 10 главы СНиПпо проектированию оснований зданий и сооружений.

При устройстве незаглубляемых ленточных фундаментов под сборные одноэтажные здания надлежит руководствоваться следующими рекомендациями:

а) на спланированной площадке после разбивки осей укладывается песчаная, подсыпка под наружные стены толщиной 5-8 см и шириной 60 см. Устанавливается опалубка, укладывается арматура (три стержня диаметром 20 мм) и производится бетонирование (сечение ленты 30×40 см). На чрезмерно пучинистых грунтах, особенно в пониженных элементах рельефа, рекомендуется монолитный ленточный фундамент укладывать на подсыпках толщиной 40-60 см, но при этом насыпной грунт подсыпки следует максимально уплотнить;

б) после окончания фундаментных работ надлежит закончить планировку площадки вокруг дома с обеспечением стока воды от здания;

в) на среднепучинистых, слабопучинистых и практически непучинистых грунтах можно устраивать ленточные фундаменты из сборных железобетонных блоков сечением 25×25 см и длиной не менее 2 м;

г) согласно типовому проекту обязательно следует выполнить укладку отмостки снаружи дома шириной 0,7 м, посадить декоративные кустарники, подготовить почвенный слой вокруг дома и посеять семена дернообразующих трав. Планировка участков под задернение должна быть выполнена под линейку.

Мероприятия по устройству малозаглубляемых фундаментов на пучинистых грунтах

6.4. Малозаглубляемые фундаменты на локально уплотненном основании нашли применение при строительстве зданий и сооружений сельскохозяйственного назначения на средне- и слабопучинистых грунтах. Локальное уплотнение грунтов достигается забивкой фундаментных блоков в грунт или установкой сборных блоков в гнезда, вытрамбованные при помощи инвентарного уплотнителя динамическим способом, что повышает степень индустриализации строительных работ, снижает стоимость, трудовые затраты, и расходы стройматериалов.

Локально уплотненное грунтовое основание под фундаментом приобретает улучшенные физико-механические свойства и имеет значительно большую несущую способность. В результате повышенного давления на грунт и его большей плотности резко снижаются деформации основания при замерзании и оттаивании грунта.

Экспериментальными исследованиями по определению деформации морозного пучения под давлением в природных условиях было установлено, что при промерзании локально уплотненного основания ниже подошвы фундамента на 60-70 см величина морозного выпучивания фундамента составляет: при давлении на грунт в 1 кгс/см 2 – 5–6 мм; 2 кгс/см 2 – 4 мм; 3 кгс/см 2 – 3 мм; 4 кгс/см 2 – 2 мм и при давлении 6,5 кгс вертикальных перемещений у фундамента не наблюдалось в течение двух зим.

Применение локального уплотнения грунтов, в основании на средне- и слабопучинистых грунтах дает возможность использовать промерзающий грунт в качестве естественного основания с глубиной заложения фундаментов на 0,5-0,7 от нормативной глубины промерзания грунтов. Так, например, для средней полосы Европейской территории СССР заложение фундаментов можно принимать на 1 м от планировочной отметки с условием локального уплотнения грунтов.

Подготовка оснований под малозаглубляемые фундаменты должна производиться в следующем порядке:

а) срезка растительно-дернового слоя и подсыпка, грунта, не содержащего растительных включений;

б) локальное уплотнение грунтов в основании столбчатых фундаментов путем забивки инвентарного уплотнителя для образования гнезд под сборные фундаменты;

в) разбивка осей расположения уплотненных оснований должна производиться после того, как на площадку будет доставлено оборудование для локального уплотнения грунтов под отдельно-стоящие фундаменты;

г) глубина заложения малозаглубляемых фундаментов принимается из следующих условий:

для зданий, в которых не допускаются вертикальные перемещения от морозного пучения грунтов в зависимости от удельного давления на грунт под подошвой фундамента в пределах от 4 до 6 кгс/см 2 ;

для легких зданий, при наличии вертикальных перемещений, не мешающих нормальной эксплуатации (временные, сборнощитовые, деревянные и другие здания), глубина промерзания грунта под подошвой фундамента может быть принята, исходя из допустимых деформаций.

Перед устройством малозаглубляемых фундаментов на площадках со сложным геологическим сложением необходимо уточнить осадки фундаментов, установленных на локально-уплотненном основании, статическими испытаниями. Количество испытаний на объекте устанавливается проектной организацией в. зависимости от гидрогеологических условий.

Технология устройства малозаглубляемых фундаментов изложена во «Временных рекомендациях по проектированию и устройству мелкозаглубленных фундаментов на пучинистых грунтах под малоэтажные сельскохозяйственные здания» (НИИОСП, М., 1972).

7. ТЕПЛОИЗОЛЯЦИОННЫЕ МЕРОПРИЯТИЯ ПО СНИЖЕНИЮ ГЛУБИНЫ ПРОМЕРЗАНИЯ ГРУНТОВ И НОРМАЛЬНЫХ СИЛ МОРОЗНОГО ВЫПУЧИВАНИЯ МАЛОЗАГЛУБЛЯЕМЫХ ФУНДАМЕНТОВ

ОПЫТ ПРИМЕНЕНИЯ ТЕПЛОИЗОЛЯЦИОННЫХ МЕРОПРИЯТИИ В ПРАКТИКЕ СТРОИТЕЛЬСТВА

7.1. Теплоизоляционные мероприятия, применяемые в практике фундаментостроения, подразделяются на временные (только на период строительства) и на постоянные (с учетом их действия в течение всего срока эксплуатации зданий и сооружения).

Во время строительства вокруг фундаментов зданий и сооружений рекомендуется применять временные теплоизоляционные покрытия из опилок, шлака, керамзита, шлаковаты, соломы, снега и других материалов в соответствии с указаниями по предохранению грунтов и грунтовых оснований от промерзания.

К постоянным теплоизоляционным мероприятиям относятся отмостки, укладываемые на теплоизоляционную подушку из шлака, керамзита, шлаковаты, поролона, прессованных торфяных плит, сухого песка и. др. материалов.

Уложенные теплоизоляционные отмостки вокруг строящегося здания обычно разрушаются при дальнейших монтажных работах движением механизмов и после полного окончания строительных работ их требуется перестраивать, что не всегда выполняется, а поэтому создаются условия для неравномерного водонасыщения грунтов и глубины промерзания грунтов возле фундаментов.

Наибольший теплоизоляционный эффект достигается в тех случаях, когда материал подушки находится в сухом состоянии, но часто теплоизоляционный материал, уложенный в корыто, водонасыщается осенью перед промерзанием и от этого снижается теплоизоляционный эффект.

В некоторых случаях вместо устройства отмосток применяют задернение поверхности грунта у наружных стен и, как показывает опыт, промерзание грунта под растительным покровом снижается на половину по сравнению с глубиной промерзания грунта под оголенной поверхностью грунта.

Особенности утепления фундамента экструзионным пенополистиролом


– Почему нужно утеплять фундамент.
– На что обратить внимание при выборе материала для утепления фундамента.
– Как правильно закреплять экструзионный пенополистирол на фундаменте.
– Какой инструмент необходим для работы.
На все эти вопросы мы ответим в нашей статье.

Для чего требуется утеплять фундамент

Фундаментом называется подземная часть сооружения, передающая нагрузку от вышележащих конструкций на подготовленное грунтовое основание. Фундаменты бывают следующих типов:

Плитные, неглубокого заложения, имеющие пространственное армирование. Это придаёт конструкции жесткость и позволяет ей без внутренней деформации воспринимать нагрузки, возникающие при неравномерном перемещении грунта.
Ленточные — заложенные ниже глубины промерзания, и т.н. МЗЛФ — мелкозаглубленный ленточный фундамент, с глубиной заложения подошвы выше расчётной отметки сезонного промерзания грунта.
УШП. Утеплённая Шведская Плита. Данный фундамент представляет собой монолитную бетонную плиту, смонтированную на основании, утеплённом экструзионном пенополистиролом. В фундамент интегрирована система водяного напольного отопления и все инженерные коммуникации.
Этот тип фундамента считается наиболее технологичным и энергоэффективным. В одной системе объединены фундамент и низкотемпературная система отопления, исключающая образование локальных перегретых зон и дающая комфортное лучистое тепло. Кроме этого, фундамент не подвержен воздействию сил морозного пучения, т.к. выполнены противопучинистые мероприятия. А именно — сделана выемка пучинистого грунта и замена его на непучинистый (песок или щебень), смонтирована дренажная система, утеплена отмостка и основание плиты.

Читать еще:  Фундамент монолитная плита плюсы и минусы

!Через фундамент происходит до 20% теплопотерь от общей величины теплопотерь здания.

Для достижения максимальной энергоэффективности здания необходимо создать замкнутый утеплённый контур. Это значит, что, помимо основных конструкций, таких как: стены, крыша и цоколь, необходимо теплоизолировать и фундамент.

В некоторых случаях достаточно утеплить пол и цоколь, но при организации эксплуатируемого подвального помещения теплоизоляция стенок фундамента является обязательным условием для достижения необходимого уровня комфорта и снижения теплопотерь.

В мелкозаглубленных ленточных и плитных фундаментах теплоизоляция позволяет снизить влияние морозного пучения. Пучение грунта образуется вследствие замерзания воды, находящейся в грунте, и ее последующем расширении. Различные грунты имеют разную степень пучинистости. Например, пески хорошо пропускают через себя воду, и она в них не задерживается. Глина, наоборот, не дает воде уходить, а за счет наличия большого количества мелких пор имеет высокий капиллярный подсос влаги. Неправильное проектирование на пучинистых грунтах может привести к серьезным последствиям, вплоть до разрушения фундамента. Если оставить фундамент неутепленным, тепловой поток будет уходить вниз и прогревать грунт, защищая его от промерзания. Однако дом может отапливаться не постоянно, и в этом случае грунт пучинится. Теплоизоляция фундамента и отмостки – одна из мер борьбы с морозным пучением.

Базовые принципы выбора теплоизоляции для утепления фундамента

Итак, резюмируя всё вышесказанное, делаем вывод: фундамент нужно утеплять. Для этого подходит не всякий утеплитель, а только материал, способный работать в агрессивных условиях внешней среды. Т.е. теплоизоляция, заложенная на «неизвлекаемость», должна быть влагоустойчивой, иметь долгий срок службы, в течение которого она не потеряет своих теплоизолирующих свойств, и обладать прочностью, достаточной, чтобы выдержать нагрузку от вышележащих конструкций.

!Экструзионный пенополистирол (ЭППС) имеет низкий коэффициент теплопроводности 0.028 Вт/(м*°С) и минимальный коэффициент водопоглощения 0.2% по объему. Утеплитель не впитывает воду, химически стоек и не подвержен гниению. Прочность на сжатие при 2% линейной деформации – не менее 150 кПа (

15 т/кв. м) и выше. Срок службы в грунтах – не менее 50 лет.

Высокая прочность на сжатие позволяет применять ЭППС в нагружаемых конструкциях (фундаментах) и обеспечивает стабильность толщины теплоизоляции под нагрузкой.

Толщина слоя теплоизоляции должна приниматься, исходя из расчётов, на основании нескольких условий:

Назначение здания (жилое, административное, промышленное и т.д.).
Утеплитель должен обеспечивать требуемое сопротивление теплопередачи для данного типа здания.
Не должно происходить сезонное влагонакопление в конструкции.
Расчет толщины теплоизоляции для фундамента производится по методике, изложенной в СП50.13330.2012 «Тепловая защита зданий». Для различных регионов толщина теплоизоляции может различаться, в зависимости от климатических условий. Также надо учитывать, что увеличение толщины теплоизоляции повышает энергоэффективность здания и, следовательно, приводит к снижению расходов на отопление.

Выбирая технические характеристики теплоизоляции, руководствуемся следующими принципами:

При теплоизоляции ленточного фундамента, когда утепляется только вертикальная стенка, не требуется повышенная прочность материала, т.к. в этом случае ЭППС воспринимает нагрузки только от грунта обратной засыпки. Поэтому для мелкозаглубленных фундаментов подойдут марки экструзионного пенополистирола с прочностью на сжатие (при 10% линейной деформации) 150-250 кПа.
При укладке плит ЭППС под подошву фундамента или под плиту, нагрузки на него существенно увеличиваются, соответственно, повышаются требования к его прочности. В данном случае рекомендуется использовать теплоизоляционные плиты, с прочностью на сжатие 250 – 400 кПа.
Специально для УШП разработан материал с прочностью на сжатие при 10% деформации 400 кПа и увеличенными размерами плит, для повышения скорости монтажа. Кроме этого, увеличенные размеры плит позволяют сократить количество швов и, соответственно, увеличить однородность слоя.

Нюансы монтажа экструзионного пенополистирола при утеплении фундамента

Утепление фундамента ЭППС, в зависимости от его конструкции, следует разбить на ряд последовательных шагов:

Подготовка основания. При утеплении ЭППС ленточного фундамента стенки должны быть ровными, очищенными от грязи и наслоений бетона. При необходимости удаляем неровности и замазываем раковины, сколы и т.д. цементно-песчаным раствором.
Выбор способа крепления ЭППС. Для крепления утеплителя используем полимерцементные смеси или, для ускорения монтажа, специальную полиуретановую клей-пену.
– Клей-пена наносится полосой, толщиной примерно в 3 см по всему периметру плиты, а также одной полосой по центру утеплителя.
– Отступ полоски клей-пены от края плиты – не менее 2 см.
– Перед монтажом плиты выжидаем 5-10 минуты и только затем приклеиваем её к фундаментной стене.
– Зазоры между плитами (если они превышают 2 мм) запениваем.

Если предусмотрена механическая фиксация теплоизоляции, то количество дюбелей рассчитываем так — для крепления 1 кв. м теплоизоляции на центральной части фундамента требуется 5 шт. крепежа. ЭППС на угловых частях фундамента закрепляем из расчёта: 6-8 дюбелей на 1 кв. м.
При утеплении подошвы ленточного фундамента или монолитного плитного ЭППС укладывается свободно на подготовленное основание (как правило, на уплотненную песчаную подушку). В этом случае достаточно запенить швы клей-пеной и, при необходимости, скрепить между собой соседние плиты теплоизоляции. Для этого можно использовать гвоздевую пластину.
!Плиты экструзионного пенополистирола можно распилить обычной ножовкой по дереву или специальной пилой для теплоизоляции, которая имеет волнообразную форму зубьев.

В зависимости от типа фундамента существуют различные способы фиксации экструзионного пенополистирола. Если необходимо утеплить вертикальную часть фундамента, на которой уже сделан гидроизоляционный слой, фиксировать плиты на дюбеля категорически запрещается. В месте установки дюбеля неизбежно появится протечка, что приведет к подтоплению подвального помещения и к ускоренному разрушению самого фундамента.

В данном случае могут применяться специальные крепежи, которые представляют собой шип с зубцами для фиксации в материале и плоскую площадку с приклеивающим слоем.


Совместно с подобным крепежом производится приклейка на клей-пену для пенополистирола либо на специальную приклеивающую мастику, которая не содержит растворителей. При необходимости швы герметизируются монтажной или клей-пеной.

Раскладка плит ЭППС при возведении УШП производится так. Первый слой укладываем на подготовленное основание – уплотненную песчаную подушку – с разбежкой швов относительно соседних плит. В качестве боковых элементов выступают «L» – блоки, представляющие собой две плиты ЭППС, соединенные перпендикулярно друг другу.

Как правило, такие элементы изготавливаются за счет установки опалубки, но можно использовать готовые элементы, не требующие использования опалубки. Такие «L»- блоки могут изготавливаться в заводских условиях, а можно собрать самостоятельно на месте проведения работ. Для этого разработан специальный угловой крепеж, который состоит из уголков и шурупов, и который монтируется на расстоянии в 300 мм друг от друга. Все элементы углового крепежа изготовлены из высокопрочного полиамида, что исключает образование мостиков холода.

Читать еще:  Фундамент определение гост

Помимо повышения энергоэффективности фундамента, утепление ЭППС увеличивает срок его службы, ведь гидроизоляция надёжно защищена прочным материалом от различных механических воздействий. Выбрав вариант несъёмной опалубки из экструзионного пенополистирола, можно значительно ускорить и упростить все работы по строительству фундамента, т.к. отпадет необходимость в сборке и дальнейшей разборке деревянной опалубки, а значит — экономятся время и средства застройщика.

Противопучинистые мероприятия для фундамента

Каталог товаров и фирм
Проекты коттеджей
Видео по строительству
Программы проектировщикам
Публикации
Строительные выставки
Конкурсы
Обучение
Книги по строительству
Информация по строительству

28 марта 2017 года на 17-й конференции «Технологии проектирования и строительства энергоэффективных зданий Passive House» руководитель технической службы направления «Полимерная изоляция» Корпорации ТехноНИКОЛЬ Антон Борисов рассказал о способах предотвращения морозного пучения, технологии устройства утепленной отмостки и представил участникам конференции Стандарт организации (СТО) по малозаглубленным фундаментам, содержащий обширные теоретические и практические данные по расчету параметров утепленных отмосток.

Малозаглубленные фундаменты становятся все более популярными при строительстве малоэтажных домов и коттеджей. Эту тенденцию можно считать долговременной, поскольку в ее основе лежат как финансовые, так и технологические преимущества.

Большая часть территории Российской Федерации находится в суровых климатических условиях: продолжительные зимы, резкие перепады температур в течение суток. Эти и другие факторы приводят к промерзаниям грунтов на значительную глубину, достигающую в некоторых регионах 2,5 – 3 м. Промерзание грунта тесно связано с таким понятием как пучение – увеличение объема в результате замерзания содержащейся в грунте воды. Чем больше глубина промерзания, тем мощнее силы пучения, которые воздействуют на конструкции, построенные на поверхности таких грунтов. В силу того, что пучение на одном и том же участке чаще всего выражено неравномерно, возникает дополнительная нагрузка на фундамент: в результате знакопеременных воздействий (неравномерное пучение с одной стороны и вес дома с другой) появляются дефекты стен и самого фундамента. Для частичной компенсации пучения (давления грунта на подошву фундамента) традиционно при строительстве домов фундаменты закладывают ниже глубины промерзания.

Фундаменты, заложенные выше глубины промерзания, более подвержены влиянию пучения. Однако малозаглубленные фундаменты требуют меньшего количества строительного материала, их сравнительно просто строить, при этом при профессиональном подходе фундаменты этого типа проще защитить от морозного пучения. Представитель Корпорации ТехноНИКОЛЬ рассказал участникам конференции о том, как правильно применять и сочетать различные противопучинистые меры.

К противопучинистым мероприятиям относятся:

– Замена грунта на непучинистый (песок крупной фракции, желательно промытый «речной»).

– Устройство дренажной системы, которая позволяет снизить уровень грунтовых вод и/или убрать воду из-под пятна застройки.

– Использование систем локального обогрева грунтов.

– Использование утепленных отмосток.

Специалисты ТехноНИКОЛЬ рекомендуют использовать на каждом объекте несколько противопучинистых мероприятий, чтобы при выходе из строя одной из систем, вторая могла взять на себя всю нагрузку. Рекомендованные сочетания – замена грунта и устройство дренажа, или устройство дренажа и утепленной отмостки. Последний вариант наименее трудозатратен: нет необходимости копать глубокие траншеи вокруг уже построенных зданий – достаточно снять верхний слой грунта и заменить его на слой теплоизоляции, после чего устроить по периметру здания финишное покрытие (дорожку, газон и т.п.).

При условии использования современных качественных строительных материалов застройщик с помощью этих технологий получает двойную выгоду. Во многих наших климатических зонах строительство утепленного малозаглубленного фундамента уже является более экономичным вариантом в долгосрочной перспективе.

«Устройство утепленной отмостки защищает строение от сил морозного пучения, – объясняет Антон Борисов. – Кроме того, в соответствии со стандартами энергоэффективного строительства, необходимо утеплять и основание фундамента, чтобы создать полностью замкнутый контур, который исключает потери тепла через грунт. Утепленный фундамент становится своего рода аккумулятором тепла и позволяет сократить расходы на отопление дома, что является существенным плюсом для большинства частных застройщиков. Корпорация ТехноНИКОЛЬ разрабатывает и успешно продвигает современные решения по теплоизоляции конструкций экструзионным пенополистиролом (XPS). Так, одной из наших последних разработок в области фундаментостроения стал Стандарт организации по устройству и проектированию малозаглубленных фундаментов. Документ содержит много полезной информации по пучению грунтов и способам борьбы с этим нежелательным эффектом. Приведены методики расчетов сбора нагрузок и огромное количество таблиц, помогающих определить параметры утепленных отмосток для типовых конструкций фундаментов для наиболее крупных климатических зон России».

устройство для возведения противопучинистой сваи

Современные методы предотвращения морозного пучения представлены Корпорацией ТехноНИКОЛЬ на конференции Passive House Новости строительной отрасли

Изобретение относится к области строительства и может быть использовано для возведения свайных фундаментов в слабых и пучинистых грунтах. Особенно эффективно применение устройства при возведении набивных свай для легких деревянных каркасных зданий, передающих небольшие нагрузки на фундаменты и подверженных деформациям от сезонного промерзания пучинистых грунтов. Устройство содержит обсадную трубу, сердечник, выполненный в виде трубы, закрытый с верхней и нижней сторон пластинами, причем к нижней пластине прикреплены цепи. Цепи помещены в плотную оболочку, выполненную из отходных материалов (пластмассы, картона, фанеры и др.). В верхней и нижней пластинах выполнены отверстия, через которые проходит арматурный стержень, который проходит также через оболочку с цепями. В нижней части оболочки арматурный стержень закреплен шайбой, а в верхней части – гайкой. Между обсадной трубой и стенкой скважины размещен противопучинистый материал (битумная мастика, кремнийорганические соединения, полимерные пленки, гидроизол, гравийно-песчаная смесь). Предлагаемое устройство позволяет повысить несущую способность сваи и препятствует воздействию сил пучения грунтов на фундаменты зданий и сооружений. 1 ил.

Рисунки к патенту РФ 2451779

Изобретение относится к строительству, а именно к возведению свайных фундаментов в условиях слабых и пучинистых грунтов. Известно устройство для возведения набивной сваи, содержащее обсадную трубу, башмак, фильтрующую пробку, установленную в полость обсадной трубы с возможностью осевого перемещения, осевой стержень, связанный одним концом с башмаком, другой конец стержня пропущен через выполненное в фильтрующей пробке осевое отверстие и подпружинен относительно нее, при этом на внутренней поверхности обсадной трубы выполнены диамеатрально расположенные ограничительные выступы и продольные направляющие, а фильтрующая пробка имеет подпружиненные фиксаторы и продольные пазы для направляющих (Авторское свидетельство СССР № 1224381, кл. Е02D 5/38, 5/42, опубл. 1986 г.).

Недостатком данного устройства является необходимость изготовления в заводских условиях теряемого наконечника для сваи, что приводит к дополнительным затратам, а также не предусмотрены противопучинистые элементы.

Наиболее близким по техническому решению к предлагаемому является устройство для возведения набивной сваи, содержащее обсадную трубу с цепями, закрепленными по периметру нижнего торца обсадной трубы, и во внутреннюю полость обсадной трубы вставлен остроконечный металлический сердечник (RU № 16001 U1, кл. Е02D 5/38, Е02D 5/42, опубл. 2000).

Недостатком этого устройства является отсутствие противопучинистых элементов при работе свай в сезонно промерзающих пучинистых грунтах, а также отсутствие уширения в нижнем конце сваи, что снижает ее несущую способность.

Техническим результатом изобретения будет являться повышение несущей способности сваи и возможность ее применения в условиях слабых и пучинистых грунтов.

Сущность изобретения состоит в том, что в устройстве для возведения набивной сваи сердечник выполнен в виде трубы, закрыт с верхней и нижней сторон пластинами, к нижней пластине прикреплены цепи, помещенные в плотную оболочку, а в верхней и нижней пластинах выполнены отверстия, через которые проходит арматурный стержень, проходящий также и через оболочку с цепями и закрепленный в верхней и нижней части, а между обсадной трубой и стенкой скважины размещен противопучинистый материал.

Использование сердечника в виде трубы с цепями, закрепленными к нижней пластине, позволяет получить набивную сваю с уширенной нижней частью, которая повышает ее несущую способность.

Благодаря большему диаметру оболочки, заполненной цепями по сравнению с диаметром обсадной трубы, между стенкой скважины и обсадной трубой появляется зазор, в который помещается противопучинистый материал, который препятствует воздействиям сил пучения грунтов при их сезонном промерзании. Армирующий стержень в бетоне тела сваи воспринимает растягивающее усилие при пучении грунта, если оно возникают.

При использовании сваи нет необходимости изготовлять в заводских условиях теряемый наконечник, так как цепи, формирующие уширение, можно использовать многократно, они достаются вместе с сердечником. В полости сваи остается только оболочка, выполненная из любых отходов (пластмассы, картона, фанеры и другие материалы), что снижает стоимость сваи.

На фиг.1 изображено устройство в момент образования сваи, разрез.

Устройство содержит обсадную трубу 1, сердечник 2, выполненный в виде трубы, закрытый с верхней и нижней сторон пластинами 3 и 4, причем к нижней пластине 4 прикреплены цепи 5. Цепи 5 помещены в плотную оболочку 6, выполненную из отходных материалов (пластмассы, картона, фанеры и др.). В верхней 3 и нижней 4 пластинах выполнены отверстия 7, через которые проходит арматурный стержень 8, который проходит также через оболочку 6 с цепями 5. В нижней части оболочки 6 арматурный стержень 8 закреплен шайбой 9, а в верхней части – гайкой 10. Между обсадной трубой 1 и стенкой скважины 11 размещен противопучинистый материал 12 (битумная мастика, кремнийорганические соединения, полимерные пленки, гидроизол, гравийно-песчаная смесь).

Устройство работает следующим образом. В обсадную трубу 1 помещают сердечник 2 с цепями 5 в твердой оболочке 6 и пропускают арматурный стержень 8 через отверстие 7, который закреплен в нижней части шайбой 9, а в верхней – гайкой 10. Затем собранное устройство погружают в грунт известным способом (вибропогружение, свайным оборудованием и т.д.). За счет разницы диаметров оболочки 6 с цепями 5 и обсадной трубы 1 появляется зазор между стенкой скважины 11 и обсадной трубой 1, в который помещается противопучинистый материал 12. Затем освобождается гайка 10, достается сердечник 2 с цепями 5. В освободившуюся обсадную трубу 1 с оболочкой 6 и арматурным стержнем 8 подают бетонную смесь. По мере заполнения бетоном скважины постепенно поднимается обсадная труба 1.

Предлагаемое устройство позволяет повысить несущую способность сваи и препятствует воздействию сил пучения грунтов.

Такие сваи можно широко использовать при строительстве легких деревянных малоэтажных зданий и сооружений, которые передают небольшие нагрузки на фундамент и подвержены силам пучениям грунта.

Особенно это важно для грунтовых условий северных районов Европейской части России, подверженных сезонному промерзанию и оттаиванию.

ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ

Устройство для возведения противопучинистой набивной сваи, содержащее обсадную трубу, цепи и металлический сердечник, отличающееся тем, что сердечник выполнен в виде трубы, закрытый с верхней и нижней сторон пластинами, причем к нижней пластине прикреплены цепи, помещенные в плотную оболочку, а в верхней и нижней пластинах выполнены отверстия, через которые проходит арматурный стержень и проходящий также и через оболочку с цепями и закрепленный в верхней и нижней части, а между обсадной трубой и грунтом скважины размещен противопучинистый материал.

Мероприятия, направленные на защиту фунд-ов неглубокого заложения от морозного пучения

В процессе промерзания грунты увеличиваются в V, в них развиваются силы пучения, кот-ые в отдельных грунтах могут превысить давления по подошве фунд-та и быть причиной деформации зданий. Наибольшему пучению подвержены супеси, суглинки и пылеватые глины пластичной консистенции при расположении УГВ в слое сезонного промерзания или ниже нормативной глубины промерзания в супесях не более чем на 0,5 м, а в суглинках и глинах не более 1 м.

Противопучинистые мероприятия по принципу действия можно разделить на: 1) инженерно-мелиоративные (тепломелиорация и гидромелиорация); строительно-конструктивные; физико-хим-е. По продолжительности действия: 1) кратковременные; 2) действующие в период строительства; 3) долговременные меропр-ия.. Меропр-я м.б. направлены на борьбу с касательными и нормальными силами пучения.

1) Инженерно-мелиоративные меропр-ясводятся к осушению грунтов или недопущению их водонасыщения в зоне сезонного промерзания и ниже этой зоны на 2-3м. Важно, чтобы грунты оснований перед промерзанием были максимально обезвожены.

В общие меры по осушению участка входят мероприятия по осушению котлованов. До отрывки котлована в первую очередь необходимо защитить его от стока атмосферных вод, от проникновения воды из соседних водоемов. Для понижения уровня грунтовых вод рекомендуется устройство по периметру котлована вертикальных дрен из песчано-гравийной смеси. Необходимо тщательно выполнять обратную засыпку пазух при глинистых грунтах с послойным ее уплотнением ручными или электротрамбовками во избежание скопления в засыпке воды, которая повышает влажность грунта. Уклонпри твердых покрытиях (отмостки, площадки, подъезды и др.) должен быть ≥ 3%, а для задернованной поверхности – ≥ 5%.

2) Строительно-конструктивные меропр-я против деформациипредусматриваются в двух направлениях: полного уравновешивания нормальных и касательных сил морозного пучения и снижения сил и деформ-й пучения и приспособления конструкций зданий и сооружений к деф-ям грунтов оснований при их промерзании и оттаивании.

При полном уравновешивании нормальных и касательных сил морозного пучения грунтов мероприятия против деформации сводятся к конструктивным решениям и расчету нагрузок на фундаменты. Для малоэтажных зданий целесообразно применять такие конструктивные мероприятия, кот-е направлены на снижение сил морозного пучения и при промерзании и оттаивании грунтов.

При строит-ве на грунтах с различной степенью пучинистости следует предусматривать конструктивные мероприятия, например при ленточных сборных ЖБ фунд-х устраивать по фундам-м подушкам монолитный ЖБ пояс и др.

Необходимо учитывать при назначении глубины заложения фунд-ов глубину промерзания и степень пучинистости грунтов, т.к. по условию устойчивости нельзя допускать промерзания пучинистых грунтов ниже подошвы фунд-в. В целях уменьшения сил пучения и предупреждения дефор-й фунд-ов, вследствие смерзания пучащихся грунтов с боковой поверхностью фунд-ов следует:

а) принимать простейшие формы фунд-ов с малой площадью поперечного сечения;

б) отдавать предпочтение столбчатым и свайным фунд-ам с фунд-ми балками;

в) уменьшать площадь смерзания грунта с поверхностью фундаментов;

г) заанкеривать фунд-ты в слое грунта ниже сезонного промерзания;

д) снижать глубину промерзания грунта возле фунд-ов теплоизоляционными меропр-ми;

е) уменьшать значения касательных сил морозного пучения путем применения смазки плоскостей фунд-ов полимерной пленкой и другими смазочными материалами;

ж) принимать решения по повышению нагрузок на фунд-т для уравновешивания касательных сил выпучивания;

з) применять полную или частичную замену пучинистого грунта непучинистым.

3) Только на период строительства, когда фунд-ты перезимовывают ненагруженными или имеют еще не полную проектную нагрузку надлежит предусматривать временные теплохимическиемероп-я по предохранению грунтов от увлажнения и промерзания.

Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector
Классы МПК: E02D5/38 изготовляемые с использованием обсадных труб или иных оболочек
Автор(ы): Зекин Валерий Николаевич (RU) , Березнев Виктор Акимович (RU) , Соргутов Илья Валерьевич (RU)
Патентообладатель(и): Зекин Валерий Николаевич (RU),
Березнев Виктор Акимович (RU),
Соргутов Илья Валерьевич (RU)
Приоритеты: