Строительство фундаментов на вечной мерзлоте по i принципу это

Технологии устройства свайных фундаментов на вечномерзлых грунтах при строительстве по I принципу и область применения каждой из них. Контроль смерзания сваи с грунтом.

ВЕЧНОМЕРЗЛЫЕ ГРУНТЫ.

1. Классификация вечномерзлых грунтов и её влияние на выбор принципа использования грунта в качестве основания и типа фундамента. Классификация вечномерзлых грунтов по условиям залегания.

Технологии устройства свайных фундаментов на вечномерзлых грунтах при строительстве по I принципу и область применения каждой из них. Контроль смерзания сваи с грунтом.

К числу типов свай, применяемых на вечномерзлых грунтах, относят сваи, устанавливаемые в предварительно пробуренные скважины и заполненные грунтовым раствором, сваи, установленные в предварительно оттаенные скважины с заливкой их грунтом, а также сваи, забиваемые в лидерные скважины (бурозабивные) или без предварительной подготовки грунта. А так жебуронабивные, полые и сваи-оболочки, а также составные (комбинированные) сваи из разных материалов.

В проекте свайных фундаментов должны быть указаны способы погружения свай, а также температурные условия, при которых разрешается загружение свай.

При устройстве буронабивных свай в вечномерзлых грунтах, используемых в качестве оснований по принципу I, применение химических добавок для ускорения твердения бетона, уложенного в распор с мерзлым грунтом, как правило, не допускается.

По условиям применимости и способам погружения в вечномерзлый грунт сваи подразделяются на:

Допускается применять другие способы погружения свай в вечномерзлые грунты, если это не приводит к недопустимому повышению температуры грунтов основания, что должно быть подтверждено экспериментальными данными и теплотехническим расчетом.

Принципы использования вечномерзлых грунтов в качестве оснований фундаментов зданий и сооружений и область применения каждого из них.

При строительстве на вечномерзлых грунтах в зависимости от конструктивных и технологических особенностей зданий и сооружений, инженерно-геокриологических условий и возможности целенаправленного изменения свойств грунтов основания применяется один из следующих принципов использования вечномерзлых грунтов в качестве основания сооружений:

Принцип I следует применять, если грунты основания можно сохранить в мерзлом состоянии при экономически целесообразных затратах на мероприятия, обеспечивающие сохранение такого состояния. На участках с твердомерзлыми грунтами, а также при повышенной сейсмичности района следует принимать, как правило, использование вечномерзлых грунтов по принципу I.

При строительстве на пластичномерзлых грунтах следует, как правило, предусматривать мероприятия по понижению температуры до установленных расчетом значений, а также учитывать в расчетах оснований пластические деформации этих грунтов под нагрузкой.

Принцип II следует применять при наличии в основании скальных или других малосжимаемых грунтов, деформация которых при оттаивании не превышают предельно допустимых значений для проектируемого сооружения, при несплошном распространении вечномерзлых грунтов, а также в тех случаях, когда по техническим и конструктивным особенностям сооружения и инженерно-гео­крио­логическим условиям участка при сохранении мерзлого состояния грунтов основания не обеспечивается требуемый уровень надежности строительства.

Выбор принципа использования вечномерзлых грунтов в качестве основания сооружений, а также способов и средств, необходимых для обеспечения принятого в проекте температурного режима грунтов, следует производить на основании сравнительных технико-экономических расчетов.

В пределах застраиваемой территории (промышленный узел, поселок, городской микрорайон и т. д.) надлежит предусматривать, как правило, один принцип использования вечномерзлых грунтов в качестве оснований. Это требование следует учитывать также при проектировании новых и реконструкции существующих зданий и сооружений на застроенной территории, размещении мобильных (временных) зданий и прокладке инженерно-технических сетей.

Линейные сооружения допускается проектировать с применением на отдельных участках трассы разных принципов использования вечномерзлых грунтов в качестве основания. При этом следует предусматривать меры по приспособлению их конструкций к неравномерным деформациям основания в местах перехода от одного участка к другому.

ПРОСАДОЧНЫЕ ГРУНТЫ.

2. Фундаменты на просадочных грунтах: виды фундаментов и область применения каждого из них.

5. Особенности расчета свайных фундаментов по несущей способности в просадочных грунтах II типа.

8. Фундаменты из буронабивных свай в просадочных грунтах. Виды свай и технология их устройства.

10. Методы устранения просадочных свойств грунтов. Технологические особенности и область применения каждого из них.

14. Просадочные грунты. Особенности их поведения. Характеристики просадочных грунтов. Классификация просадочных грунтов.

16. Методы строительства в просадочных грунтах и область применения каждого из них.

20. Фундаменты мелкого заложения в просадочных грунтах. Особенности расчета по II группе предельных состояний.

23. Технологии устройства свайных фундаментов в просадочных грунтах.

Источник

Принципы проектирования фундаментов на вечной мерзлоте

СНиП 2.02.04 – 88 «Основания и фундаменты на вечномерзлых грунтах».

Нормы рекомендуют два принципа проектирования и строительства на территориях, сложенных ВМ грунтами:

I принцип – в основании зданий и сооруженийсохраняется вечномерзлое состояниегрунтов какв процессе строительства, так и в течениевсего периода эксплуатации сооружения;

II принцип– в основании зданий и сооружений используютсяпредварительно оттаянные грунты или грунты,оттаивающие во время эксплуатации (поIIпринципу ВМ состояние грунтов не сохраняется).

При расчете по IIпринципу существует3 метода:

1 метод — оттаивание предварительное;

2 метод — возможность оттаивания в период эксплуатации (самооттаивание).

3 метод — комбинированный – сочетание первого и второго методов.

I принцип использования вечномерзлых грунтов в качестве основания применяется:

при больших запасах холода в грунтовом основании;

при температуре заметно ниже 0˚С, (глубина заложения ВМ должна быть большой);

в случаях, когда сооружение не должно обладать большой тепловыделительной способностью (для неотапливаемых сооружений или там, где можно летом устроить теплоизолирующие подсыпки или другие мероприятия по защите основания от проникновения в него тепла).

Для зданий и сооружений на основаниях, устраиваемых по Iпринципу, необходимо выполнить следующиетребования:

устройство зданий с вентилируемыми подпольями;

устройство неотапливаемых первых этажей зданий;

устройство теплоизолирующих подсыпок, защищающих грунтовые основания от оттаивания (шлак, песок, опилки).

применение фундаментов, не нарушающих тепловой режим оснований.

Площадь контакта вечномерзлого грунта с фундаментом должна быть минимальной. Чем больше площадь контакта с грунтом, тем хуже. В 99% случаев применяются столбчатые или свайные фундаменты.

Сваи, рекомендованные СНиПом: бурозабивные или буроопускные, погружение сваи производится в грунт, предварительно оттаянный паровыми иглами.

Последовательность проектирования на основаниях фундаментов по I принципу использования ВМ грунтов:

Производится выбор и теплотехнический обсчет мероприятий по сохранению ВМ.

Определяем температурное поле в основании здания (производится расчет температуры, строится температурная сетка, в каждой точке температура определяется теплотехническим расчетом).

Производится выбор конструкций фундаментов.

Назначается глубина заложения фундаментов. Она принимается ниже расчетной глубины оттаивания, причем необходимо углубиться в ВГВМ грунта:

для столбчатых фундаментов ≥ 1м;

Расчетная глубина сезонного оттаивания грунтов определяются по формуле:

— коэффициент теплового влияния зданий,

— нормативная глубина оттаивания, устанавливаемая на основе теплотехнического расчета или по нормам с поправкой на влажность грунта.

Расчет по I группе предельных состояний(выполняется во всех случаях)

F– расчетная нагрузка на основание;

–предельное значение нагрузки (несущая способность грунтового основания, разрушающая нагрузка);

–коэффициент надежности не менее, чем 1,2.

— температурный коэффициент, учитывающий изменение температуры грунтов (СНиП)

–коэффициент условия работы, в основном зависит от метода выполнения фундамента;

и — прочностные характеристики грунта, определяемые в зависимости от температуры в данном слое грунта;

A- площадь подошвы фундамента или сечения нижнего конца сваи;

— площадь боковой поверхности фундамента (или сваи) в пределах данного слоя;

n– число слоев по высоте вмороженной части нижней ступени фундамента или сваи.

Расчет основания по II группе предельных состояний.

Расчет ведется только для пластично-мерзлых грунтов.

Принцип ТУ для ВМ наболее подходящий.

Проектирование при II принципе использования ВМ грунтов в качестве основания.

основания предварительно оттаянными грунтами на всю глубину (1 метод);

основания, грунты которых оттаивают на всю глубину в процессе эксплуатации

основание с предварительно оттаянными грунтами только в верхней зоне (остальная часть основания оттаивает в процессе эксплуатации сооружений) (3 метод);

1.Основания с предварительно оттаянными грунтами проектируют как основания, сложенные немёрзлыми грунтами.

2. Основания, грунты которых оттаивают на всю глубину во время эксплуатации, рассчитывают по Iгруппе предельных состояний с учетом процесса оттаивания верхних слоев и поIIгруппе предельных состояний, исходя из деформаций всего основания как от нагрузок, передаваемых фундаментами, так и под действием собственного веса грунта.

Осадка с просадкой частично или полностью оттаивающего основания состоит из двух слагаемых:

–осадка уплотнения грунта от давления под подошвой фундамента, которая определяется как для талых грунтов по СНиП 2.02.01-83 * «Основания зданий и сооружений»

–дополнительная осадка, возникающая за счет оттаивания толщин ВМ грунта в процессе эксплуатации под действием собственного веса.

n– число выделенных при расчете слоев грунта;

— коэффициент оттаивания, доли единицы;

— вертикальное природное напряжение в середине i-го слоя грунта, кПа;

–толщина i-го слоя оттаивающего грунта, м.

Источник

Фундаменты на вечномерзлых грунтах

К домам, которые строят в районах вечной мерзлоты, в силу уникальных грунтовых условий предъявляются особые требования. Начальная стадия – возведение фундамента – в обязательном порядке должна сопровождаться проведением инженерно-геокриологических изысканий с целью адекватного прогнозирования поведения грунта при строительстве и последующей эксплуатации постройки. В этой статье мы рассмотрим 2 принципа, на которых базируется использование вечномерзлых грунтов в качестве основания дома. Учитывая сложность проведения расчета теплового режима грунтов и специфику проектирования фундаментов в таких условиях, мы не рекомендуем делать все своими руками – это как раз тот случай, когда лучше довериться специалистам.

Строительство фундаментов в условиях вечной мерзлоты

Уже после того, как будут проведены инженерно-геокриологические исследования, определяются с проектом дома и его фундаментом. При этом возможно два варианта развития событий: либо стремятся к тому, чтобы сохранить вечномерзлый грунт в его естественном состоянии (наиболее популярное и недорогое решение), либо проектируют здание с расчетом, что основание дома будет находиться в оттаивающем (оттаянном) состоянии. Конкретный выбор делается при сопоставлении технико-экономических расчетов и эффективности рассматриваемых решений.

1 Принцип – сохраняем мерзлое состояние грунта

В соответствии с 1 принципом вечномерзлое основание стремятся сохранить в первоначальном состоянии не только в процессе возведения постройки, но и при его дальнейшей эксплуатации. Данный принцип применяется в тех ситуациях, когда сохранение замерзшего грунта в его исходном состоянии экономически целесообразно. Проще всего строить фундамент на песчаном грунте, который не относится к категории пластичномерзлых. Для последних случаев дополнительно предусматривают мероприятия по уменьшению температуры основания до расчетных значений, а также в расчетах фундамента учитывают возможные пластические деформации основания под нагрузкой.

Следуя первому принципу преимущественно устраивают свайный или столбчатый фундамент, о глубине заложения подошвы которого мы поговорим в конце статьи. Но могут быть и другие решения, например, ленточный фундамент. Единственное условие – не дать верхнему слою грунта изменить свои свойства под воздействием тепла от эксплуатируемого сооружения. Для этого подполье делают холодным, вентилируемым через продухи в забирке или цокольной части дома.

2 Принцип – допускаем последующее оттаивание грунта

Второе решение используют реже и, как правило, при условии, что грунт на строительной площадке не является пучинистым или просадочным, при изменении температурных условий которого деформации не превышают предельно допустимых значений. В этом случае его либо оттаивают перед возведением фундамента, либо проводят все необходимые расчеты и допускают, что основание будет оттаивать во время эксплуатации постройки.

О глубине заложения фундамента

При устройстве фундаментов на вечномерзлом грунте важно правильно определить глубину его заложения. Если речь идет о возведении основы дома по принципу 1, то для разных типов конструкций ее величина назначается отдельно:

Строительство основы дома по принципу 2 подразумевает расчет глубины заложения подошвы фундамента при комплексной оценке толщины сезонно промерзающего грунта (ГПГ), уровня грунтовых вод (УГВ) – все с привязкой к зоне оттаивания, которая будет образовываться при последующей эксплуатации сооружения.

В заключение

Строительство фундамента на вечномерзлых грунтах – занятие, требующее особого подхода, впечатляющих предварительных расчетов и, желательно, работы специалистов в данной сфере. Вы можете построить столбчатый фундамент для бани по принципу 1, без особого риска соорудить легкую постройку, но любой другой капитальный проект стоит поручить профессионалам. Если же все-таки тяга к экономии взяла свое, и вы все равно хотите строить своими руками, то рекомендуем внимательно ознакомиться со СНиП 2.02.04-88 – нормативным документом, в котором подробно изложен фронт работ.

Источник