Виды фундаментов глубокого заложения

Фундамент глубокого заложения

Для сотрудничества с фирмой позвоните нам ко контактным номерам, или заполните расположенную ниже форму «Отправить заявку». На странице приведена информация о фундаментах глубокого заложения. Мы рассмотрим разновидности таких оснований, узнаем сферу их использования и технологию обустройства.

Когда необходим фундамент глубокого заложения

Фундамент глубокого заложения (ФГЗ) представляет собой конструкцию, опорная подошва которой размещена ниже границы промерзания земли. Средняя глубина закладки ленточных и плитных фундаментов- 2 м, при монтаже свайных оснований она может доходить до 15 и больше метров.

Фундаменты глубокого заложения предназначены для строительства зданий любой этажности, в зависимости от грунтовых условий на таких оснований возводятся как 1-3 этажные постройки из кирпича и дерева, так и многоэтажные сооружения.

Необходимость в использовании данных фундаментов возникает при строительстве зданий на пучинистых грунтах. Пучение — это выталкивающая нагрузка, которую почва оказывает на расположенную в ней конструкцию. Причиной пучения является сезонное замерзания грунтовых вод, которые при кристаллизации расширяются, вследствие чего грунт увеличивает свой объем и давит на основание.

Существует два вида сил пучения — вертикальные и касательные. Последние воздействуют на стенки фундамента, в результате трения с горизонтальными поверхностями расширяющейся почвы. Вертикальные воздействия работают на подошву основания снизу-вверх, давление от таких нагрузок, в сравнении с касательными, значительно больше.

В отличие от ФГЗ ленточного и плитного типа, свайные фундаменты применяются для возведения домов в слабых грунтах. Поверхностный пласт почвы любого строительного участка представлен низкоплотным, сжимаемым слоем грунта, при передаче на него нагрузок от массы здания может произойти осадка сооружения.

Сваи, которые опускаются в почву на глубину 6-15 метров, переносят вес сооружения на несжимаемый пласт глубинного грунта, грузонесущих качеств которого достаточно для строительства тяжелых капитальных сооружений из бетона или кирпича.

Виды фундаментов глубокого заложения

Фундаменты глубокой закладки классифицируются основания ленточного, плитного и свайного типа. Рассмотрим их подробнее.

Ленточный фундамент

Ленточный ФГЗ представляет собой монолитную конструкцию из железобетона, повторяющую контуры внешних и внутренних стен сооружения. Данный фундамент пригоден для возведения домов высотой до 3-ех этажей из любых стройматериалов — дерева, кирпича, пенобетона. Фундаментные ленты являются одним из наиболее распространенных типов ФГЗ, поскольку земляные работы на откопку траншеи значительно менее трудоемки, чем разработка котлована под плитное основание.

Обустройство ленточного фундамента выполняется в следующей последовательности:

  • Производится очистка территории от мусора и растительности, удаляется слой дерна. При наличие на участке естественного уклона площадка выравнивается с помощью грейдера либо экскаватора;
  • Выполняется разметка основания с помощью опалубочных щитов и бечевки — указываются контуры внешних и внутренних стен здания;

  • Откапывается траншея повторяющая очертания фундаментной ленты. Глубина траншеи на 20 см. превышает проектные данные — излишек необходим для подсыпки уплотняющей подушки, которая состоит из одинаковых по толщине слоев песка и гравия. После подсыпки подушка уплотняется трамбованием;
  • По периметру траншеи формируется опалубка из сбитых в щиты досок либо фанеры толщиной 1 см. Высота опалубки равна высоте выступающей над грунтом части ленты. Конструкция укрепляется боковыми откосами и горизонтальной планкой в верхней части. После монтажа опалубка и стенки траншеи покрываются гидроизоляционным материалом;

  • Из арматурных прутьев собирается каркас, состоящий из верхнего и нижнего пояса (применяются рифленые прутки 12-18 мм. в диаметре ), соединенных вертикальными перемычками. Сборка каркаса выполняется посредством сварки либо вязки проволокой. Углы ленты и места соединения стен дополнительно усиливаются Г-образной арматурой;

  • Лента заливается бетоном марки М200 или М300. По завершению заливки фундамент укрывается клеенкой и периодически увлажняется. Основание набирает проектную прочность за 20-28 дней.

Плитный фундамент

Плитное основание представляет собой монолитную железобетонную плиту, занимающую всю площадь здания. В отличие от ленточных ФГЗ, такие фундаменты не углубляются на толщину всего промерзающего пласта грунта — их толщина равна 30-50 см, под плиту откапывается котлован требуемой глубины и фундамент размещается на дне выемки.

Монтаж плитного основания реализуется в следующей последовательности:

  • Подготовительные работы — удаление растительности, снятие дерна, выравнивание участка;
  • Разметка внешних контуров фундамента с помощью обносочных щитов;
  • Разработка котлована посредством экскаватора (глубина с запасом на песчано-гравийную подсыпку);
  • Формирование опалубки из фанеры либо досок на дне котлована;

  • Укладка уплотняющей подсыпки толщиной 20-50 см из песка и гравия, ее увлажнение и трамбовка;
  • Заливка «подбетонки» — слоя бетона 2-4 см толщины. Используется жидкая смесь, которая заполняет полости между щебнем и после отвердевания останавливает утечку цементного молочка из основной плиты;
  • Монтаж сплошного армокаркаса, состоящего из двух продольных поясов, скрепленных вертикальными перемычками;
  • Заливка плиты бетоном марки М300 и виброуплотнение смеси.

Дальнейшие работы по возведению стен цокольного этажа выполняются после набора плитой проектной прочности.

Свайный фундамент

Фундамент из ЖБ свай состоит из двух конструктивных элементов — свайных опор (в жилищном строительстве используются квадратные столбы сечением 30х30 см) и железобетонного ростверка (обвязки). Ростверк соединяет сваи между собой, обеспечивая их устойчивость, и выступает как опорная поверхность для кладки стен дома.

Ростверк может быть плитным (при сплошном расположении свай) либо ленточным (при последовательной схеме). В малоэтажном строительстве преимущественно используется обвязка ленточного типа.

Монтаж ЖБ свай выполняется копровыми установками, которые погружают опоры методом ударной забивки. Обвязка выполняется вручную, технология ее обустройства аналогична рассмотренному выше алгоритму создания ленточных и плитных оснований.

Последовательность возведения свайных фундаментов:

  • Разметка крайних контуров фундамента (стен дома), точек монтажа свай и их высотного уровня;
  • Забивка свай дизель-молотом до наступления предусмотренного проектом отказа;
  • Выравнивание свайного поля гидравлической сваерезкой;
  • Формирование опалубки под заливку ростверка, сборка армокаркаса и его стыковка с арматурой свай;
  • Заливка ростверка бетоном.

Особенности фундамента глубокого заложения

Ленточные и плитные ФГЗ рационально обустраивать при низком уровне грунтовых вод. Если УГВ высокий (до 2 м. от поверхности), то опорная часть фундаментов будет размещаться в слое пластичного, пропитанного влагой грунта с низкой несущей способностью, что чревато осадкой основания под весом здания.

Опускать в данном случае ленту на большую глубину не имеет смысла ввиду увеличивающегося расхода бетона, что приводит к значительному росту затрат на реализацию проекта. На участках с высоким уровнем грунтовых вод, либо при строительстве тяжелых сооружений на слабых грунтах, целесообразно использовать фундаменты на железобетонных сваях.

СК «Установка Свай» предлагает услуги по монтажу надежных свайных фундаментов, устойчивых в пучинистых, низкоплотных и подвижных грунтах. В плане соотношения цена/качество это лучший вариант фундамента для частного строительства.

Полезные материалы

Заглубленный ленточный фундамент

Заглублённый ленточный фундамент полностью отвечает традиционному принципу строителей: Чтобы фундамент был качественным и надёжным.

Мелкозаглубленный ленточный фундамент

Данный тип ленточного фундамент получил широкое применение в малоэтажном строительстве, при возведение одноэтажных бань, домов как из дерева.

Фундамент под ключ

СК «Установка Свай» предоставляет услуги по созданию фундаментов на сваях под ключ — мы готовы взять на себя реализацию всех этапов свайных работ.

Особенности фундаментов глубокого заложения

Сейчас в процессе строительства различных зданий, которые имеют серьезный вес, да и в других случаях, когда постройка будет давить на грунт, часто в качестве основания используют фундаменты глубокого заложения. Этот тип базовой части отличается от других видов глубиной заложения. Это основание возводится на больших глубинах там, где грунт не промерзает.

Эти типы фундаментов необходимы, когда строение будет находиться на определенной глубине, либо же когда строение сразу будет серьезно нагружать верхний слой почвы. Кроме этого к заглубленным основаниям прибегают при сильных горизонтальных нагрузках.

Читать еще:  Ежевика в народной медицине

Виды глубоких конструкций

Различают несколько видов заглубленных оснований:

Схематика глубокого основания

  • опускной колодец;
  • кессон;
  • тонкостенная оболочка;
  • буровые опоры;
  • стены в грунте.

Зачастую, среди особенно популярных типов таких основ можно выделить ленточные конструкции. Так, работы по его закладке на порядок меньше, чем в случае других вариантов. Ленточная конструкция это траншейная лента, которая выкапывается по всему периметру будущего здания. Меньший объем работы здесь за счет того, что нет необходимости в котловане.

Нужно сказать, что технология глубокого заложения никак не сказывается на качестве ленточных основ. Здесь за прочность и надежность конструкции отвечают плотные слои грунта.

Глубокие конструкции очень популярны из-за своей устойчивости к промерзанию и пучению грунтов. В случае с мелким заглублением, база может растрескаться вследствие промерзания. Глубинный вариант полностью исключается эти явления.

Но, иногда такие явления случаются и в случае с глубинной конструкцией. Это бывает лишь тогда, когда постройка, которая будет возведена на таком фундаменте, будет отличаться небольшим весом. К примеру, для возведения деревянных домов либо других более легких зданий неверно использовать глубокие конструкции. Это избыточно и не гарантирует, что строение будет надежным. Когда масса невелика, есть более высокий риск морозного вспучивания. Легкие постройки не дадут необходимой усадочной твердости.

Опускные колодцы

Опускной колодец – это специальная, часто замкнутая в земле и симметричная конструкция. Она открыта и в нижней и в верхней части. Ее можно забетонировать прямо на объекте строительства либо собрать из деталей. Эти базы в большинстве случаев могут устанавливаться силой своей массы либо же вибрационным способом. Погружать колодец нужно строго вертикально. Объем грунта нужно доставать по мере того, как погружается система. Для этого подойдет спецтехника – это либо гидроразмыв либо экскаваторы.

Эту опору можно изготавливать из самых различных материалов. Для этого изделия идеально подойдет камень, кирпич, металл, железобетон. В нижней части колодца находится специальная режущая часть. Она армируется гораздо больше, чем все остальные части. Стенки имеют ступенчатую форму или же вертикального типа. Диаметр колодца уменьшается ближе к верху.

Кессонные конструкции

Когда необходимо организовать опору глубинного типа ниже, чем уровень грунтовых вод, тогда применим кессон. Это специальная камера, в которую нагнетают воздух. Так получается высушивать и выдавливать грунты, которые затем будут разработаны. После того, как кессонную камеру опустили, ее необходимо заполнить бетонным раствором.

Такая опора состоит из нескольких составляющих:

  • шахта;
  • кессонная камера;
  • компрессоры;
  • шлюзовые системы.

Работы по монтажу состоят из установки устройства для нагнетания воздуха. Воздух можно пускать лишь тогда, когда нижняя деталь этой системы достигнет вод. Силу давления рассчитывают таким образом, чтобы вода эффективно выводилась. Это весьма не простая и уже морально устаревшая технология. В современных условиях ее редко используют из-за больших расходов на возведение.

Тонкостенные оболочки

Тонкостенная оболочка – не что иное, как пустотелый металлический цилиндр. Размер таких цилиндров может составлять от 1 до 3 метров. Каждая из секций может достигать от 6 до 12 метров. Если необходимо, эти камеры свариваются либо соединяются при помощи крепежных изделий.

Погружают такой фундамент при помощи вибрационных технологий. Для этого в нижней части располагается традиционная часть ножевого типа. После того, как спуск закончен, вся конструкция должна быть заполнена бетоном.

Опоры бурового типа

Буровые опоры имеют вид бетонных столбов. Прежде чем монтировать их, предварительно готовят яму или шахту. Основание должно полностью армироваться. Снизу конструкция немного шире. Это позволяет значительно снизить давление, оказываемое на почву. А еще это позволяет предотвратить возможный риск пучинистых процессов и движений в почве.

Еще различают так называемую стену в грунтах. Эта конструкция применяется преимущественно для глубокой установки. По периметру выкапывают глубокую траншею, которую затем заливают раствором. Многие виды фундаментов глубокого заложения предназначены для различных целей. Такая система используется преимущественно для возведения тяжелых зданий, цокольных подвалов. Преимущественно их применение рационально в городах или же в местности, где преобладают грунтовые воды. Это довольно эффективный вариант и его все чаще используют.

Сборные конструкции применяют только в нашей стране. За рубежом эта база неприемлема. В тех условиях это обходится очень дорого, а также может нарушить монолитность. Это можно сравнить с распилом монолита на части и последующей его сборкой со стыками и швами.

Технологические особенности заглубленных фундаментов

Весь смысл этих сооружений в создании опоры на слои грунта, которые более плотные, чем в верхних слоях. Так, благодаря высокой плотности грунтов на глубине такая система способна выдержать на себе здания с огромным весом. Именно из-за этого свойства и применяют подобные основания.

Процесс закладки очень трудоемкий и проходит в несколько этапов. Даже траншея предполагает огромное количество этапов рытья. Также этот способ требует огромного количества бетона. Это тоже влечет за собой огромный объем работы по замешиванию и заливке. Но за более высокие несущие свойства этот фундамент максимально применим для многоэтажного строительства.

Как строится ленточное глубинное основание

На примере ленточной конструкции посмотрим, как осуществляется глубокое заложение фундамента.

Для возведения таких опор нужно предварительно провести дополнительные работы. Это нужно для подготовки будущей площадки. После этого можно приступить к разметочным работам. Это можно просто сделать при помощи метода с колышками и веревкой. Считается, что размечать необходимо по две линии. После успешного окончания разметки выполняют земельные работы. Здесь вся задача состоит в траншее необходимой глубины.

Зачастую, глубина зависит от грунта, глубины грунтовых вод и глубины промерзания. Она должна рассчитываться исходя из степени необходимости в серьезных несущих качествах. Если здание тяжелое, а грунт более слабый, то глубина должна быть большой. Для определения ширины следует рассчитать несущие свойства грунтов. В итоге вырывается необходимая траншея.

Монтаж армированного столба

Следующий этап включает в себя опалубку. Она может быть изготовлена как своими руками, так и использовать промышленный вариант. Опалубка, которая изготавливается самостоятельно, чаще всего из дерева. Снаружи ее необходимо закрепить при помощи откосов. Их можно изготовить из арматуры или из реек.

Внутри получившегося сооружения забиваются небольшие гвозди. Технология предусматривает их на определенной высоте от нижних краев. От этой высоты будет зависеть высота опоры. Нужно постараться максимально защитить такую основу от излишней влаги.

Затем – этап армирования. Это необходимо делать при помощи стальной арматуры с ребрами. Этот этап выполняется в два пояса. Затем пояса будут скреплены между собой арматурной проволокой. И верхний и нижний пояс должны состоять из сетки. Это несколько прутков, которые укладываются параллельно. Скрепляются они при помощи перемычек. На эти перемычки закрепляют стойки, которые затем снова крепятся на перемычки, но уже верхнего пояса.

Теперь осталось только выполнить работы по заливке бетона. Опытные строители рекомендуют выполнять эту работу за один раз. Если по каким-то причинам это невозможно, тогда не стоит выполнять заливку горизонтально слоями, а применить способ вертикальных частей. Так, система разбивается на части при помощи щитов.

В итоге конструкция будет прочной и надежной. Если грунты будут двигаться, то основа с горизонтальным швом может расслоиться. После того, как одна часть бетона будет залита, необходимо провести утрамбовку. Это можно выполнить постукиванием по опалубке.

После заливки делают гидроизоляцию по всей плоскости. Прежде чем это делать, выполняется тонкая стяжка на краю. Ее задача – выравнивание плоскости ленты. Для гидрозащиты подойдёт или рубероид или же полиэтилен.

Наконец, можно перейти к заключительному этапу. Здесь снимают опалубку. Это можно делать лишь после того, как бетон застыл. Обратная засыпка выполняется грунтом более высокого качества. Она производится по всей длине и максимально равномерно. Слой засыпки должен не превышать 40 см.

Читать еще:  Гиацинты, посадка и уход в комнатных условиях

Так, все работы не настолько сложны и трудоемки, но в результате получится максимально надежная, прочная и эффективная опора, на базе которой можно построить даже самые тяжелые здания.

Выбрать подходящий вариант в каждом конкретном случае можно лишь исходя от типа того или иного грунта, объема бюджета и многих других параметров. Если выполнять все работы строго по технологии, надежность гарантирована.

Виды фундаментов глубокого заложения: особенности расчета

При возведении массивных зданий, с несколькими этажами, поверхностные фундаменты не могут обеспечить должной устойчивости. В таких случаях прибегают к возведению фундамента глубокого заложения. Такая конструкция отличается рытьем более глубокого котлована, как правило, ниже уровня промерзания грунта. Расчет такой конструкции следует производить только после геологической разведки участка застройки.

Условия для строительства глубокого фундамента

Основной классификацией фундаментов глубокого заложения является их тип – ленточные, столбчатые и плитные. Фундаменты глубокого заложения применяют при следующих условиях:

  1. Уровень грунтовых вод должен быть ниже предполагаемой отметки. Производя расчет такой конструкции, следует учитывать тот факт, что если грунт под фундаментом обладает высокой способностью пропускать влагу (пучинистый грунт), то глубина заложения должна превышать уровень промерзания, иначе в такой конструкции нет смысла.
  2. Основание, на которое будет опираться будущий фундамент должно состоять из плотных пород и быть достаточно плотным, чтобы выдержать расчетный вес здания. Если грунт рыхлый, то его необходимо заменить на речной песок. Укладку следует производить с соблюдением всех норм и требований технологии, увлажняя и уплотняя каждый слой.

Если данные условия не соблюдаются, то единственным выходом будет применение свайного фундамента, который также относится к глубинным основаниям.

Опускные и кессонные глубинные колодцы

По технологии строительства свайные основания подразделяются на виды, одними из которых являются опускные колодцы, они еще называются массивными.

Такой фундамент состоит из колец, которые заглубляются в грунт под силой собственной тяжести. Постепенно грунт в кольцах выбирают и наращивают сверху еще кольца. После того как вся конструкция будет опущена на расчетную отметку, полость бетонируют.

Если полость не будет заполняться бетоном, а будет использоваться в качестве резервуара или подвального помещения, то такую конструкцию называют «колодец-оболочка». Данные опоры могут быть выполнены не только в виде круглых колец, профиль погружаемой секции может иметь любую конфигурацию.

При устройстве такого фундамента важно правильно произвести расчет стенок конструкции, чтобы они выдержали вес бетонной смеси и не лопнули под ее давлением. Чтобы не делать стенки слишком толстыми, можно использовать сборную конструкцию из нескольких секций.

Особенности расчета параметров колодца опоры происходит в несколько этапов:

  • сначала нужно рассчитать наружные размеры котлована и глубину закладки фундамента;
  • после этого, расчетным путем выводят форму его сечения в поперечном профиле;
  • на последнем этапе производят расчет толщины стен и материалов, из которых они будут изготавливаться, а также определяют состав смеси, которой будет заполняться колодец.

Еще одним видом свайных оснований являются кессонные колодцы. Работы по кессонному типу фундаментов одни из сложных и дорогостоящих. Поэтому его применяют только в случае крайней необходимости, к примеру, если нужно возвести массивное здание на рыхлом основании, а перенести его в другое место застраиваемого участка нет возможности. Также подобный метод применяют при высоком уровне расположения грунтовых вод.

Способ производства работ похож на погружение колодца с тем различием, что рабочая зона погружаемого фундамента накрыта кессонной прокладкой, через которую проходит шахта. Воздух поступает в рабочую область по шахте через верхний шлюз, давая рабочим необходимое количество кислорода. Максимальная глубина такого фундамента ограничивается 40 метрами, так как на большей глубине рабочие уже не смогут работать без специальных средств защиты. Строители в рабочей камере производят работу по удалению грунта небольшими группами, смена происходит каждые 3—6 часов.

Технология производства работ с буровыми опорами

Эти конструкции относятся к новым видам фундаментов. Главная особенность таких опор – большая глубина погружения (до 60 метров) при диаметре сечения до двух метров. Их применяют не только при рыхлых грунтах или высоком уровне грунтовых вод. Область применения ограничивается лишь скальными грунтами и грунтом с большим содержанием валунов.

Возможность регулировки шага опор и ширины их сечения позволяют возводить высотные конструкции практически на любых грунтах. Расчет такой опоры очень сложный, для получения всех необходимых исходных данных придется провести целый комплекс изыскательских работ.

На начальном этапе производят бурение скважины до расчетной отметки. Далее, специальной бурильной машиной эту скважину расширяют до необходимого диаметра, после чего укладывают арматурный каркас и производят бетонирование. Такой тип фундаментов применяют не только при строительстве зданий, но также при строительстве дорог в труднодоступных местах, например, в болотистой местности.

Технология строительства ленточного фундамента большой глубины

Самым распространенным видом фундамента глубокого заложения является ленточный фундамент. Он дает возможность строить многоэтажные здания на слабых грунтах, при этом основание и является стенами для подвала или цокольного этажа.

Расчет такого фундамента производить самому не рекомендуется, лучше воспользоваться услугами специалистов. Когда будут готовы чертежи или схемы, перед началом строительных работ следует произвести разбивку участка, наметив не только общие границы котлована, но и расположение траншей для заливки.

Первым делом следует подготовить участок застройки – убрать мусор, снять растительный слой чернозема на участке застройки и разметить местоположение траншей. Разбивку лучше всего производить при помощи колышков и строительной лески. Очень важно убедиться, что все углы и параллели размечены правильно, для чего можно воспользоваться геодезическими приборами.

Когда разметка готова, можно приступать к землеройным работам. Чтобы во время работ не отклониться от разметки, нужно пользоваться отвесом, а также постоянно измерять глубину и ширину траншеи. После того как траншея готова, можно устанавливать опалубку. Ее поверхность должна быть ровной и не иметь щелей, чтобы бетон не терял быстро влагу. Далее, в опалубку устанавливается арматурный каркас, как правило, для глубинных фундаментов применяют каркас минимум из двух поясов.

На последнем этапе происходит заливка фундамента. Бетонные работы лучше всего производить сразу, а если это сделать не удается – разбить опалубку на секции, отделив их между собой вертикальными перегородками.

Заливать бетон следует строго по технологии, используя глубинный вибратор для удаления излишков воздуха. После затвердевания бетона опалубку нужно снять, а наружную поверхность, после полного ее высыхания, обработать гидроизоляционными материалами, после чего засыпать грунт обратно и послойно утрамбовать его.

20. Типы фундаментов глубокого заложения. Области и условия их применения.

При больших сосредоточенных нагрузках, когда устройство ФМЗ в котловане невыполнимо или невыгодно, а сваи не обеспечивают необходимой НС, а также при строительстве тяжелых и чувствительных к неравномерным осадкам сооружений (массивные кузнечные молоты, крупные прессы, зданий и насосных станций и водозаборов, опоры мостов, заглубленные и подземные сооружения – гаражи, склады, емкости, глубокие колодцы и т.п.) стремятся передавать нагрузки на скальные или полускальные основания, т.е. малосжимаемые грунты. В ряде случаев при этом приходится прорезать значительную (несколько десятков метров) толщу слабых водонасыщенных грунтов.

Для этого прибегают к устройству ФГЗ. Их разделяют на следующие виды:

— Буровые опоры и фундаменты, возводимые методом «Стена в грунте»

21. Устройство фундаментов и подземных сооружений методом опускного колодца. Основные понятия. Схемы нагрузок, порядок расчёта.

4.2 Опускные колодцы

Представляют собой замкнутую в плане и открытую сверху и снизу полую конструкцию, бетонируемую или собираемую из сборных элементов на поверхности грунта и погружаемую под действием собственного веса или дополнительной пригрузки по мере разработки грунта внутри нее (рис.13.1 и 13.2.).

Читать еще:  Барбарис, посадка и уход

Рис.13.1 Последовательность устройства опускного колодца:

а – изготовление первого яруса опускного колодца на поверхности грунта; б – погружение первого яруса опускного колодца в грунт; в – наращивание оболочки колодца; г – погружение колодца до проектной отметки; д – заполнение бетоном полости опускного колодца в случае использования его как фундамента глубокого заложения

Рис.13.2. Формы сечений опускных колодцев в плане:

а – круглая; б – квадратная; в – прямоугольная; г – прямоугольная с поперечными перегородками; д – с закругленными торцевыми стенками

Форма колодца в плане определяется конфигурацией проектируемого сооружения См. рис.13.2.

Наиболее рациональной является круглая форма, т.к. стенка круглого колодца работает только на сжатие, и при заданной площади основания

В любом случае очертание колодца должно быть в плане симметричным, т.к. всякая асимметрия осложняет его погружение (прекосы, отклонения).

Конструкционные материалы для опускных колодцев:

— каменная или кирпичная кладка;

— ж/б- наиболее распространен:

1.Монолитные (только когда форма колодца в плане имеет сложное очертание, нет возможности изготовления сборных элементов, при проходке скальных грунтов и грунтов с большим числом валунов).

2.Сборные (наибольшее предпочтение)

Погружению колодца в основание сопротивляются силы трения стен колодца о грунт. Для уменьшения трения колодцам придают коническую или цилиндрически уступчатую форму, с использованием тиксотропной суспензии. Оболочка опускного колодца из монолитного ж/б состоит из двух основных частей : 1 – ножевой; 2 – собственно оболочки. См. рис. 13.3.

Рис.13.3. Форма вертикальных сечений монолитных опускных колодцев:

а – цилиндрическая; б – коническая; в – цилиндрическая ступенчатая; 1 – ножевая часть опускного колодца; 2 – оболочка опускного колодца; 3 – арматура ножа колодца

Ножевая часть шире стены оболочки на 100…150мм со стороны грунта.

Толщина стен монолитных колодцев определяется из условия создания веса, необходимого для преодоления сил трения.

Рис.13.5. Сборный опускной колодец из вертикальных панелей:

1 – панели; 2 – форшахта;

Каждая из плоских вертикальных панелей (клепок) представляет собой элемент стены колодца на всю его высоту (рис.13.5). Между собой панели соединяются с помощью петлевых стыков или накладками на сварке.

При необходимости возведения такого опускного колодца большей высоты стены его наращивают такими же панелями, но уже без ножевой части. При этом в горизонтальном стыке панели верхнего и нижнего яруса соединяют сваркой закладных деталей.

Рис.13.6. Разработка грунта в опускном колодце:

а – насухо с помощью экскаватора; б – под водой с помощью грейфера; 1 – колодец; 2 – башенный кран; 3 – экскаватор; 4 – кран-экскаватор; 5 – грейфер

Эти две схемы погружения колодцев называются:

1.Насухо (при отсутствии подземных вод или с применением открытого водоотлива или водопонижения).

2. С разработкой грунта под водой.

Выбор способа разработки грунта зависит от размеров колодца, геологических условий строительной площадки и местных условий строительства. Так, например, грейферы применяют для разработки рыхлых песков, легких супесей, галечников и т.д.

Глубина разработки грунта на одну «Посадку» колодца принимается равной 1,5…2,0м при использовании экскаваторов и бульдозеров и не более 0,5м при применении средств гидромеханизации.

Разработка грунта под водой осуществляется преимущественно экскаваторами, оборудованными грейфером (рис.13.6 б). В случае очень слабых грунтов (плывуны), чтобы предотвратить их наплыв из-под ножа, рекомендуется поднимать уровень воды в колодце на 1…3м выше УГВ, накачивая в него воду.

Виды фундаментов глубокого заложения (ФГЗ)

ФГЗ возводятся под инженерные объекты, передающие нагрузки значительной величины на основания. Это мосты, тоннели, спортивные, общественно-культурные объекты, многоэтажные жилые и промышленные здания.

Для устройства ФЗГ используются:

  • железобетонные и стальные сваи;
  • опускные колодцы;
  • буронабивные столбы;
  • сваи-оболочки.

ФЗГ на железобетонных и стальных сваях

Железобетонные сваи изготавливаются в заводских условиях или на специально оборудованных полигонах.

В зависимости от поперечного сечения различаются:

  • квадратные;
  • прямоугольные;
  • круглые сваи сплошные и с открытой внутренней полостью.

Армирование свай может быть:

  • ненапрягаемой арматурой;
  • с предварительным напряжением (проволока, стержни или продольные пряди).

Сваи сплошного сечения армируются с усилением острия и головы. На головной части армирование усиливается шагом спирали 5 см. Острие выполняется в виде изогнутых продольных стержней, к которым приваривается центральный стержень, выступающий из тела сваи, шаг спирали на участке, прилегающем к острию, также 5 см.

Стальные сваи применяются редко. В основном в следующих случаях:

  • необходимость погружения на глубину более 20 м в труднопроходимых грунтах;
  • сооружение опор на глубоких болотах;
  • при трудностях с доставкой железобетонных свай по местным гидрологическим условиям.

Их изготавливают из стальных цельнотянутых труб, сваренных двух швеллеров, шпунтин коробчатого профиля или двутавров.

Забивку свай производят с использованием различных агрегатов (стационарные копры, копровые самоходные установки на базе экскаваторов, тракторов и автомобилей, плавучие и самоходных краны), оснащённых дизельными молотами и подвесными стрелами. А также вибропогружателями.

Особый вид, винтовые сваи, состоят из стальной трубы с острым литым или приваренным наконечником, на которую наварены лопасти.

Они вкручиваются кабестанами, это гарантирует отсутствие вибраций и слабый шум, что важно при строительстве в городской черте и вблизи подземных коммуникаций.

Применяются только в качестве свай-стоек, так как у них довольно гладкая боковая поверхность небольшой площади, кроме того соприкосновение осуществляется в грунтах, разрыхлённых свайным шнеком.

Сверху сваи объединяются высоким или низким ростверком, отдельными лентами или сплошной плитой.

Сваи-оболочки

Изготавливаются диаметром до 3 м из железобетона на заводах методом центрифугирования. Погружение выполняется вибропогружателями с разработкой и извлечением грунтов из внутренней полости.

Опускные колодцы

Колодец — массивная, открытая снизу и сверху, полая конструкция, погружение которой происходит при выборке грунтов из внутренней полости под действием собственного веса. Из шахты колодца грунт извлекается грейфером, эрлифтом или гидроэлеватором. После того как колодец опущен до залегания прочных грунтов, внутренняя полость бетонируется на всю высоту или в виде плиты только внизу. При больших размерах в плане, фундамент может состоять из нескольких колодцев, расположенных рядом.

Бетонные и железобетонные колодцы могут быть монолитной, сборной или монолитно-сборной конструкции. При высоте до 10 метров их изготавливают на подготовленной площадке целиком, а при необходимой большей глубине погружения из отдельных секций. Вначале изготавливается нижняя секция высотой 5 м, после погружения стенки колодца наращиваются отдельными секциями. Нижняя секция снабжается металлическим ножом для облегчения погружения колодца.

Буронабивные столбы

ФГЗ на буронабивных сваях диаметрами до 1700 мм широко применяются. Это вызвано использованием высокопроизводительных буровых установок. Одними из лучших в мире являются буровые станки КАТО, которые выпускаются для России исключительно в Японии.

Станок отличается такими достоинствами:

  • возможность сооружения буровых свай глубиной до 50 метров на любых грунтах, включая твёрдые скальные породы и вечномёрзлые грунты;
  • ведение работ при низких температурах;
  • незначительные вибрации при бурении скважин, что практически исключает деформации и сотрясения окружающих грунтов;
  • темпы бурения скважин, в зависимости от вида грунтов скорость бурения до 15 м. в час;
  • диаметр скважин ≤ 1700 мм и уширение пяты позволяет сооружение буровых столбов под фундаменты, испытывающих повышенные нагрузки;
  • лёгкость замены бурового инструмента;
  • использование качательного механизма, что повышает эффективность бурения и бетонирования;
  • комплектность установки обсадными трубами из прочных сталей, лёгкость соединения труб специальными болтовыми соединениями с получением гладкой поверхности стыкового соединения;
  • самоходность установки с гусеничным ходом.
Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector