Instalarea fundației peste adâncimea de îngheț. Fundația este sub adâncimea de îngheț a solului. De ce este necesar să se îngroape fundația sub punctul de îngheț?

28.05.2024

7.2. Pentru a asigura siguranța zonei oarbe și efectul lor de izolare termică, se recomandă ca în locul zonelor oarbe de pe plăcuțele termoizolante să se folosească beton de argilă expandată pentru zonele oarbe cu greutatea volumetrică în stare uscată de 800 până la 1000 kgf/ m 3 cu o valoare estimată a coeficientului de conductivitate termică, respectiv, în stare uscată de 0,2-0,17 și în apă saturată 0,3-0,25 kcal/m·h·°С.

Așezarea unei zone oarbe din beton de argilă expandată trebuie făcută numai după compactarea și nivelarea temeinică a solului în apropierea fundațiilor pereților exteriori.

Este recomandabil să așezați zona oarbă din beton de argilă expandată pe suprafața solului, cu așteptarea unei saturații mai mici cu apă. Betonul de argilă expandată nu trebuie așezat într-un jgheab deschis în pământ până la grosimea zonei oarbe. Dacă, din cauza caracteristicilor de proiectare, acest lucru nu poate fi evitat, atunci este necesar să se prevadă pâlnii de drenaj pentru a scurge apa de sub zona oarbă din beton de argilă expandată.

Proiectarea zonei oarbe din beton de argilă expandată ia cea mai simplă formă sub forma unei benzi, ale cărei dimensiuni sunt atribuite în funcție de adâncimea estimată a înghețului solului conform tabelului. 5.

Tabelul 5

Conform unui test experimental al efectului de izolare termică a unei zone oarbe pe o pernă de argilă expandată de 0,2 m grosime și 1,5 m lățime, adâncimea înghețului solului în apropierea gardului de sere de iarnă a scăzut de 3 ori, iar coeficientul de influență termică al unui încălzit. seră cu o zonă oarbă pe o pernă de lut expandat m t a obţinut o medie de 0,269.

Dimensiunile propuse ale zonelor oarbe din beton din argilă expandată și ale structurilor de fundații din beton armat neîngropate și de mică adâncime pe argilă expandată pentru clădirile temporare și structurile bazelor de construcție ale centralelor termice necesită aceeași verificare experimentală pe șantiere.

8. Instrucțiuni pentru lucrări de construcție pe ciclul zero

8.1. Următoarele cerințe sunt impuse pentru realizarea lucrărilor cu ciclu zero: evitarea saturației excesive cu apă a solurilor zburătoare de la baza fundațiilor, protejarea acestora de îngheț în timpul perioadei de construcție și finalizarea promptă a lucrărilor de excavare pentru a umple cavitățile și a nivela șantierul din jurul clădire în construcție.

În practica construcțiilor, solul este uneori adăugat în zonele joase prin reumplerea cu nisip cu granulație fină sau mâloasă din fundul unui rezervor. Deoarece monitoarele hidraulice toarnă nisip împreună cu apă din țevi pe șantier (din care apa se rostogolește și solul se așează), ar trebui să se asigure drenarea stratului de nisip pentru a-l auto-compacta și a reduce saturația cu apă.

De obicei, nisipurile fine și mâloase se află într-o stare saturată de apă pentru o lungă perioadă de timp, astfel încât astfel de soluri, atunci când sunt înghețate, se dovedesc a fi puternic împodobite și, în același timp, slab compactate.

Atunci când se folosesc soluri reumplute ca fundații naturale, solurile de sub fundații nu trebuie lăsate să înghețe și fundațiile nu trebuie așezate pe pământ înghețat, chiar și pentru clădirile mici.

În cazul în care clădirile au fost deja construite sau sunt în construcție, solurile aglomerate nu trebuie lăsate să curgă mai aproape de 3 m de fundațiile pereților exteriori.

Metoda lucrărilor de excavare prin hidromecanizare poate fi utilizată în siguranță în regiunile sudice ale țării noastre, unde adâncimea standard de îngheț a solurilor nu depășește 70-80 cm, precum și în solurile neînghețate din întreaga URSS. Dar pe locurile compuse din soluri pline, dezvoltarea solului prin hidromecanizare nu trebuie efectuată, deoarece această metodă saturează solul cu apă, ceea ce încalcă cerințele paragrafelor. Capitolele 3.36-3.38, 3.40 și 3.41 Croitor privind proiectarea fundațiilor clădirilor și structurilor privind protecția solurilor de saturația excesivă a apei cu apele de suprafață. În principiu, nu există o interdicție categorică a utilizării dezvoltării solului prin hidromecanizare, dar cu această metodă este necesar să se ia măsurile de drenaj necesare pentru drenarea solului de la baza fundațiilor și să se ofere studii de fezabilitate adecvate.

8.2. Atunci când se construiesc fundații pe soluri zgomotoase, este necesar să se străduiască atunci când săpați gropi cu mecanisme de terasare pentru a respecta cerințele documentelor de reglementare și tehnice actuale pentru producerea și acceptarea lucrărilor de excavare. Este necesar să se rupe șanțuri pentru așezarea fundațiilor prefabricate și monolitice de benzi de lățime mică, astfel încât lățimea sinusurilor să poată fi acoperită cu un capac sau un ecran de impermeabilizare. După instalarea fundațiilor prefabricate sau așezarea betonului într-o fundație monolitică, ar trebui să umpleți imediat sinusurile cu compactarea atentă a solului și să asigurați drenajul de la acumularea de apă de suprafață în jurul clădirii, fără a aștepta planificarea finală a șantierului și așezarea zonă oarbă.

8.3. Carierele deschise și șanțurile nu trebuie lăsate mult timp înainte de a instala fundații în ele, deoarece un interval mare de timp între deschiderea gropilor și așezarea fundațiilor în ele duce în cele mai multe cazuri la o deteriorare bruscă a solului de la baza fundațiilor din cauza la inundarea periodică sau constantă a fundului gropii cu apă. Pe solurile pline, deschiderea unei gropi ar trebui să înceapă numai atunci când blocurile de fundație și toate materialele și echipamentele necesare au fost livrate la șantier.

Este recomandabil să se efectueze toate lucrările de așezare a fundațiilor și de umplere a cavităților vara, când lucrările pot fi efectuate rapid și de înaltă calitate la un cost relativ scăzut al lucrărilor de excavare. Ar fi util să observăm caracterul sezonier al lucrărilor cu ciclu zero pe solurile care se ridică.

Dacă este necesar să se deschidă gropi și șanțuri la o adâncime mai mare de 1 m iarna, când solul se află într-o stare tare înghețată, este adesea necesar să se recurgă la dezghețarea artificială a solului în diferite moduri, ceea ce accelerează lucrările de excavare și nu afectează proprietățile constructive ale solului de la baza fundațiilor. Nu ar trebui să se folosească dezghețarea solurilor care se ridică prin eliberarea vaporilor de apă în puțurile forate, deoarece aceasta crește brusc umiditatea solului din cauza condensării vaporilor de apă.

8.4. Umplerea sinusurilor trebuie efectuată după terminarea betonării fundațiilor monolitice și după așezarea podelei subsolului pentru fundațiile bloc prefabricate. Trebuie avut în vedere faptul că umplerea sinusurilor din apropierea fundațiilor cu un buldozer nu asigură compactarea corespunzătoare a solului și, ca urmare, se acumulează o cantitate mare de apă de suprafață, care saturează neuniform solul din apropierea fundațiilor și, atunci când este înghețată. , creează condiții favorabile pentru deformarea fundațiilor și a structurii de deasupra fundației datorită forțelor tangențiale de îngheț. Se întâmplă și mai rău când sinusurile sunt umplute iarna cu pământ înghețat și fără compactare. Umplutura așezată lângă fundații eșuează, de obicei, după ce solul din cavități se dezgheță și se autocompactă.

Sinusurile trebuie umplute cu același sol dezghețat, cu compactare atentă strat cu strat.

Utilizarea mecanismelor de compactare a solului la umplerea cavităților este dificilă din cauza prezenței pereților plintei, care creează condiții înghesuite pentru funcționarea mecanismelor.

8.5. După cerința șefului Croitor La proiectarea fundațiilor clădirilor și structurilor, trebuie luate măsuri pentru a preveni înghețarea solului aglomerat sub baza fundației în timpul perioadei de construcție.

În cazul iernării fundațiilor și plăcilor așezate, nu trebuie să uităm de protejarea solului de îngheț, mai ales atunci când fundațiile vor fi încărcate în timpul așezării sau instalării pereților clădirii până când solul de sub baza fundațiilor se dezgheță. Pentru a proteja solul de îngheț la baza fundațiilor se folosesc diverse metode, de la rambleul cu pământ până la acoperirea fundațiilor și plăcilor cu materiale termoizolante. Depunerile de zăpadă sunt, de asemenea, un bun material izolator și pot fi folosite ca izolator termic.

Plăcile de beton armat cu o grosime mai mare de 0,3 m pe soluri puternice trebuie acoperite cu o adâncime standard de îngheț mai mare de 1,5 m cu plăci minerale într-un singur strat, zgură sau argilă expandată cu o greutate volumetrică de 500 kgf/m 3 și un coeficient de conductivitate termică de 0,18 strat 15 -20 cm.

Dacă clădirea este ridicată, iar solurile de la baza fundațiilor sunt în stare înghețată, atunci trebuie avut grijă să se asigure dezghețarea uniformă a solurilor de sub baza fundației prin aplicarea de acoperiri termoizolante pe exteriorul fundațiilor. și încălzirea solurilor din interiorul clădirii, pentru care puteți folosi energie electrică sau încălzirea aerului subteran cu aeroterme și sobe temporare de încălzire.

Pentru a asigura o dezgheț uniformă, pereții de zidărie de iarnă din partea de sud trebuie acoperiți cu covoraș, panouri, pâslă de acoperiș, placaj sau covorașe de paie pentru a le proteja de prăbușire în timpul dezghețului rapid și inegal.

Ca izolație termică pentru perioada de dezgheț a solului în apropierea fundațiilor din exteriorul clădirii timp de 1-1,5 luni pe partea de sud, puteți utiliza depozitarea blocurilor de beton, cărămizi, piatră spartă, nisip, argilă expandată și alte materiale.

Datorită dezghețului neuniform al solului de sub pereții portanti transversali exteriori și interiori, sub și deasupra deschiderilor de pe peretele portant transversal interior se formează crăpături. Aceste fisuri se extind de obicei și ajung uneori la zeci de centimetri în partea de sus, în timp ce pereții longitudinali exteriori se înclină cu partea superioară abatendu-se de la clădire. Cu role mari, este necesar să demontați secțiuni semnificative ale pereților exteriori și interni.

Înclinarea pereților exteriori se formează adesea în timpul procesului de înghețare a solului în ianuarie-martie, când fundațiile pereților exteriori sunt așezate la adâncimea calculată a înghețului solului, iar sub pereții portanți interiori fundațiile sunt așezate la mică adâncime (jumătate). sau chiar o treime din adâncimea standard de îngheț a solului).

Sub influența forțelor normale de îngheț a solului, extinderea în sus prin fisuri apar și la baza fundațiilor pereților portanți interiori, în timp ce partea superioară a pereților exteriori se abate vizibil de la verticală. Crema pereților exteriori depinde de înălțimea ridicării peretelui interior de piatră și de lățimea deschiderii a una sau două fisuri în partea de sus a peretelui interior.

8.6. Când detectați pentru prima dată chiar și mici crăpături pe pereții clădirilor din piatră, este necesar să stabiliți cauza apariției lor și să luați măsuri pentru a opri extinderea acestor fisuri. Dacă fisurile apar sub influența forțelor normale de îngheț, atunci aceste fisuri nu trebuie lăsate să fie sigilate cu mortar de ciment. Evenimentul principal în acest caz va fi dezghețarea solului din interiorul clădirii sub fundațiile pereților portanți interiori, ceea ce va provoca tasarea fundației și fisurile se vor închide parțial sau complet. Continuarea construcției de pereți sau instalarea de case prefabricate cu fundație înghețată trebuie abținută până când solurile de sub fundații s-au dezghețat complet și până când așezarea fundațiilor s-a stabilizat după dezghețarea solurilor.

8.7. La șantierele de construcții, în timpul lucrului, solurile de la bază devin local saturate cu apă din cauza scurgerilor de apă în pământ dintr-o rețea de alimentare cu apă defectuoasă. Acest lucru duce la faptul că, în unele zone, solurile argiloase se transformă de la neînălțare și ușor înălțată în unele foarte puternice, cu toate consecințele care decurg.

Pentru a proteja solul de la baza fundațiilor de saturația locală a apei în timpul perioadei de construcție, liniile temporare de alimentare cu apă trebuie așezate de-a lungul suprafeței pentru a facilita detectarea apariției scurgerilor de apă și repararea în timp util a daunelor rețelei de alimentare cu apă.

Destul de des, după sfârșitul sezonului de iarnă, pe fațadele și soclurile cabanelor apar crăpături, tocurile ușilor se deformează sau apar fisuri în ramele ferestrelor. Cauza acestor necazuri este în majoritatea cazurilor mișcarea fundațiilor de fundație cauzată de forțele de îngheț a solului, care apar ca urmare a creșterii volumului solului atunci când acesta îngheață.

Aproape toate solurile (cu excepția celor stâncoase) pot fi supuse înghețului, dar în cea mai mare măsură acest dezavantaj este inerent solurilor argiloase (luturi, argile, lut nisipoase, nisipuri fine și mâloase), precum și nisipurile care conțin particule de argilă limoloasă. Nisipurile pietrișoase, grosiere și medii, care nu conțin particule de argilă de argilă, sunt considerate neheaving.

După cum s-a menționat deja, solurile care conțin particule mici de praf și argilă sunt supuse înghețului. În comparație cu nisipurile grosiere și medii, aceste particule leagă foarte bine apa. La îngheț, masa saturată cu apă crește semnificativ în volum și începe să exercite presiune asupra structurilor situate în pământ și să le împingă afară din pământ.

Deformațiile de îngheț sunt rezultatul influenței așa-numitelor forțe normale și tangențiale asupra structurii. Primele apar sub baza fundației ca urmare a înghețului și a creșterii volumului solului care se ridică, cele din urmă - datorită deplasării verticale a solului înghețat pe suprafețele laterale ale fundației sau pe pereții subsolului. În plus, solul înghețat, care a crescut în volum, începe să preseze perpendicular pe suprafața pereților subsolului, provocând deformarea fundațiilor în direcția orizontală.

Procesul de ridicare se intensifică odată cu creșterea umidității solurilor agitate ca urmare a precipitațiilor (în special ploile abundente de toamnă), cu creșterea capilară a umidității și creșterea nivelului apelor subterane.

În regiunea Moscovei, 80% din toate solurile sunt clasificate ca înghețate, iar adâncimea lor de îngheț în timpul iernii poate ajunge la 1,4 m. Prin urmare, protejând fundațiile, țevile așezate în subteran, zonele acoperite cu asfalt sau plăci, precum și intrările în garaje de deformare. , cauzată de forțele de îngheț este o nevoie urgentă.Pentru a reduce impactul forțelor de îngheț asupra structurilor subterane în timpul construcției și renovării unei case, se recomandă să se ia următoarele măsuri (Tabelul 1).

Tabelul 1.

Motive care cauzează deformarea structurilor	Soluție de proiectare
Impactul forțelor normale de îngheț asupra bazei fundației	Montarea umpluturii (1) cu grosimea de 100-200 mm sub baza fundației din sol care nu se ridică: pietriș, nisip grosier sau mediu, pietriș, piatră zdrobită sau amestec de piatră zdrobită (nisip 40%, piatră zdrobită 60). %)
Impactul forțelor tangențiale ale înghețului asupra suprafețelor laterale ale fundațiilor și pereților subsolului	instalarea stratului de acoperire (2) pe suprafața laterală a fundațiilor și a pereților subsolului, reducând rugozitatea și forțele de aderență a acestora cu solul înghețat înghețat până la adâncimea de îngheț; umplerea (3) a cavităților de fundație până la toată adâncimea de îngheț cu pământ care nu se ridică; Lățimea umpluturii de la fundul excavației trebuie să fie de cel puțin 0,5 m.
Umidificarea solului aglomerat cu precipitații	Construirea unei zone oarbe (4) cu o pantă de 3-5% distanță de casă, a cărei lățime depășește lățimea excavației pentru rambleu
Creșterea conținutului de umiditate al solului care se ridică din cauza creșterii nivelului apelor subterane	Dispozitiv de drenaj (5) pentru coborârea nivelului apei subterane și scurgerea acesteia din fundație
Colmatarea solurilor care nu se ridică cu particule de argilă-nămol	Protecția așternutului de nisip împotriva pătrunderii particulelor de sol în el, folosind materiale speciale de filtrare (6)

Protecția fundațiilor și a pereților subsolului împotriva deformărilor cauzate de îngheț.

Atunci când se construiesc clădiri pe soluri aglomerate, este necesar să se așeze o pernă de nisip spălat, pietriș sau piatră zdrobită cu pietriș sub baza fundației. O bază realizată din aceste materiale care nu se ridică va împiedica forțele normale (împingere) de îngheț să afecteze baza fundației.

Trebuie remarcat faptul că, atunci când nivelul apei subterane crește (toamna, precum și în timpul topirii stratului de zăpadă), umplutura devine înconjurată de apă saturată cu particule de sol argilo-lucidos. Migrând împreună cu apa, aceste particule pătrund în așternut și o înfundă, transformând treptat solul care nu se ridică într-un sol plin.

Drept urmare, după câțiva ani de funcționare, fundația se găsește din nou pe un sol care se deformează atunci când îngheață. Înfundarea lenjeriei de pat poate fi prevenită prin utilizarea materialelor speciale de filtrare (fibră de sticlă, „Taipar”, etc.), care permit apei să treacă bine, dar împiedică pătrunderea celor mai mici particule de argilă de argilă în patul de nisip.

Pentru a reduce impactul forțelor tangențiale asupra fundației, se recomandă înlocuirea solului care se ridică în contact cu suprafețele verticale ale fundației sau cu pereții subsolului cu pământ care nu se ridică. Umplerea, care se realizează de-a lungul întregului perimetru al clădirii, trebuie (ca și în cazul precedent) să fie protejată cu un strat de material filtrant (Fig. 1).

Umidificarea semnificativă a solurilor care se ridică duce la faptul că atunci când îngheață, acestea cresc în volum mult mai mult decât solurile cu mai puțină umiditate. Aceasta implică o creștere a nivelului de deformare și, în consecință, necesitatea unei protecții mai serioase a fundațiilor de efectele forțelor de îngheț. Una dintre modalitățile de reducere a activității de ridicare a solurilor este instalarea de drenaj, care face posibilă reducerea umidității solului prin scăderea nivelului apei subterane.

Designul tradițional este un sistem de țevi de drenaj plasate într-un strat de pietriș spălat care reține particulele de sol. Conductele sunt așezate cu o pantă ușoară pentru a asigura curgerea apei într-o fântână specială sau canalizare.

În ciuda prezenței unui filtru de pietriș, în timpul funcționării sistemului de drenaj, orificiile de drenaj se înfundă treptat cu particule de sol. Curățarea drenajului este un proces destul de intensiv în muncă, care necesită construirea de puțuri speciale. Înfundarea sistemului poate fi prevenită prin așezarea materialului filtrant („Taipar” sau fibră de sticlă) în jurul țevilor de drenaj, care nu permite trecerea celor mai mici particule și asigură funcționarea eficientă a sistemului de drenaj pentru o perioadă lungă de timp (Fig. 2) .

Dacă există material filtrant, nu este necesară așezarea unui strat de pietriș în jurul țevilor de drenaj, dar se recomandă creșterea zonei de pătrundere a apei în sistemul de drenaj.

Orez. 2

1. fundație existentă;2. tuburi de drenaj;3. material filtrant;4. pietriș spălat.

Izolarea bazelor fundației

Măsurile luate în considerare fac posibilă reducerea impactului forțelor de îngheț, dar nu eliminarea cauzei acestora. Izolarea termică în jurul clădirii poate împiedica înghețurile solului. Esența acestei metode este că solul situat în apropierea clădirii este protejat de îngheț de materiale termoizolante, eliminând astfel cauza înghețului.

Pentru a izola materialul, se folosesc materiale izolatoare care sunt capabile să mențină calitățile necesare de protecție împotriva căldurii într-un mediu umed și să absoarbă sarcinile de la structurile situate deasupra acestora. Aceste cerințe sunt cel mai bine îndeplinite de spuma poliuretanică (PPU) și spuma de polistiren extrudat (EPP) de diferite grade.

, este cel mai eficient, atât în ceea ce privește grosimea necesară a izolației termice, deoarece are cel mai mic coeficient de conductivitate termică, cât și în ceea ce privește durata de viață, datorită rezistenței sale chimice și biologice unice. Spuma poliuretanică vine în plăci (recent, datorită utilizării pe scară largă a EPP, nu este utilizat pe scară largă) și sub formă de pulverizare.

are cea mai mare eficiență de izolare atunci când este utilizat în soluri saturate cu apă, deoarece, datorită naturii sale fără sudură, oferă și hidroizolație suplimentară, care elimină fluxurile de umiditate convenționale termodinamice în fundațiile de răcire și podelele de subsol.

Are cele mai bune caracteristici in ceea ce priveste conductivitatea termica, rezistenta si durabilitate, datorita structurii microporoase de cea mai inalta calitate.De importanță nu mică este faptul că tehnologia propusă poate fi implementată atât în timpul construcției de case noi, cât și în timpul funcționării clădirilor existente, iar plasarea materialului termoizolant în jurul perimetrului clădirii permite nu numai protejarea solului de îngheț, dar și pentru a izola subsoluri (Fig. 3 ).

Solul din jurul casei este săpat la o adâncime de 0,5-0,6 m. Dimensiunile săpăturii trebuie să asigure așezarea izolației cu o lățime de cel puțin 1,2 m. După aceasta, un strat de nisip spălat cu o grosime de cel puțin Se toarnă 200 mm pe fundul șanțului și o pantă ușoară a pernei de nisip este dispusă într-o parte departe de fundație și compactată bine.

Pe nisip se așează plăci termoizolante din spumă de polistiren extrudat. Grosimea plăcilor se ia în funcție de coeficientul de conductivitate termică al izolației (Tabelul 2).

Masa 2.

Izolatie	Sticlă spumă pulverizată cu PPU	Altă spumă poliuretanică spray-on	Placi din PPU	EPP Styro-form, Stirodur	Alte EEP	Rula din spuma de polistiren
Coeficientul de conductivitate termică de izolație / în plăcintă, ținând cont de golurile W/m °C	0,02/ 0,02	0,035/ 0,035	0,03/ 0,045	0,03/ 0,045	0,036/ 0,054	0,04/ 0,065
Grosimea izolației nu mai puțin de, mm	40	70	90	90	100	120

Nu trebuie să uităm că pierderile de căldură prin colțurile exterioare ale clădirii depășesc semnificativ pierderile prin suprafața peretelui, prin urmare trebuie asigurată o izolație suplimentară în zona colțului.

Pentru a face acest lucru, la o distanță de 1,5-2 m de colț, izolația este așezată cu o grosime de 1,4-1,5 ori mai mare decât cea prezentată în tabel (Fig. 4).

Apoi izolația este acoperită cu un strat de nisip sau pietriș de cel puțin 300 mm grosime până la suprafața solului. O astfel de izolație va preveni înghețarea solului și apariția forțelor de îngheț.

Izolarea bazei pridvorului

Deformările sezoniere ale pridvorului și scărilor de la intrarea în casă provoacă multe bătăi de cap proprietarilor de case de țară.

Motivul pentru aceasta este ridicarea solului de îngheț, determinând bombarea structurii relativ ușoare a scărilor. În plus, baza pridvorului sau a scării este situată la o adâncime mai mică decât baza fundației, astfel încât forțele de îngheț provoacă deformări deosebit de severe ale acestor structuri.

Cea mai radicală modalitate de a proteja pridvorul de bombare este de a-i proteja baza de îngheț (Fig. 5).Pentru a face acest lucru, faceți o adâncime cu 700 mm mai adâncă decât partea inferioară a verandei sau a scărilor. La fundul săpăturii se dispune un pat de nisip cu o grosime de cel puțin 400 mm din nisip sau pietriș spălat. Plăcile EPP sau PPU sunt așezate pe o bază compactată sau a cărui grosime este luată în conformitate cu tabelul de mai sus. Deasupra izolației se toarnă un strat de nisip de cel puțin 50 mm, pe care se instalează o scări sau o verandă. Pentru a proteja baza de îngheț, izolația trebuie să iasă cu 1,2 m dincolo de limitele pridvorului.

Protecția intrărilor în garaj împotriva deformărilor,   cauzate de ridicarea solurilor de îngheț

La intrarea în garaj, ca urmare a înghețului solului, pot apărea denivelări care împiedică deschiderea normală a porții.

Zona din fața garajului este curățată constant de zăpadă, astfel încât pământul îngheață la o adâncime mai mare, ceea ce implică o creștere a nivelului de deformare a solului cauzată de forțele de îngheț. Aceste fenomene pot fi prevenite prin instalarea termoizolației sub drumul care duce la garaj. Pentru a face acest lucru, o mică groapă de aproximativ 400 mm adâncime este săpată sub șantier sau drum. Lățimea sa pe fiecare parte trebuie să fie cu 1,2 m mai mare decât lățimea drumului (Fig. 6).

În fundul gropii se așează un așternut de nisip sau pietriș cu o grosime de cel puțin 100-200 mm, pe care se așează plăci de spumă de polistiren extrudat de grosimea necesară. Trebuie remarcat faptul că, pe lângă capacitatea de a menține caracteristici ridicate de protecție împotriva căldurii într-un mediu de sol, spuma de polistiren extrudat este un material care poate rezista la sarcini destul de mari, în special de pe suprafața asfaltată a drumului și a mașinii care sta pe picioare. aceasta.

Materialul izolator situat sub suprafața drumului este acoperit cu un strat suplimentar de nisip de 200 mm grosime, pe care se așează o placă sau o acoperire de asfalt. Puteți instala o piatră laterală pe un pat de nisip, îngropând-o aproximativ 200 mm în nisip. Izolația situată în afara stratului de acoperire utilizat este acoperită cu un strat de nisip (20-30 mm), după care săpătura se umple cu pământ și se nivelează.

Căile de mers și zonele din fața casei acoperite cu gresie sunt izolate în același mod. Nu trebuie să uităm că adâncitura pentru izolație trebuie să fie cu 1,2 m mai lată decât platforma sau calea pe fiecare parte (Fig. 7).

Orez. 7		Orez. 8

așternut de nisip sau pietriș de 200 mm grosime; un strat de nisip de 30 mm grosime; umplerea cu nisip și pământ; acoperirea șantierului; lenjerie de nisip.		așternut de nisip sau pietriș de 100 mm grosime; conducte izolate; amestec pietriș-nisip grosime 100 mm; spumă de polistiren extrudat; umplerea cu nisip, pietriș sau pământ.

Protecția conductelor împotriva înghețului

Orez. 9

De regulă, conductele de utilități (de alimentare cu apă și de canalizare) sunt așezate sub nivelul de îngheț al solului. Cu toate acestea, la intrarea în casă, secțiuni de conducte se ridică mai aproape de suprafață și ajung la adâncimea de îngheț, așa că această zonă trebuie izolată.

Construcția de șanțuri cu adâncimea de 1,5-2 m pentru așezarea conductelor cu umplerea ulterioară necesită mult timp și este un proces destul de intensiv în muncă. Adâncimea de instalare a comunicațiilor poate fi redusă prin instalarea izolației termice care protejează conductele și zona adiacentă a solului de îngheț (Fig. 8). În plus, în solurile cu adâncime mică de îngropare, va proteja țevile de deformările solului cauzate de forțele de îngheț.Trebuie remarcat faptul că această lucrare poate fi efectuată nu numai în timpul construcției unei noi linii, ci și în timpul funcționării celei existente.

Tabelul 3.

La fundul șanțului deschis se așează o așternut de nisip sau pietriș compactat cu o grosime de aproximativ 100 mm, pe care sunt așezate țevi izolate și acoperite cu un strat de nisip sau pietriș (cel puțin 100 mm), pe care (după compactare) plăci. se pun spumă de polistiren extrudat sau se pulverizează spumă poliuretanică. Izolația este acoperită cu nisip sau pietriș (20-30 mm) deasupra, iar apoi cu pământ.

Conductele existente pot fi izolate prin plasarea izolației termice nu numai deasupra, ci și pe laterale (Fig. 10), iar la așezarea noilor utilități, se recomandă plasarea lor într-un canal de protecție termică din spumă poliuretanică (țevi cu izolațiile din spumă poliuretanică sunt în prezent la vânzare) sau pulverizate ( Fig. 11).

Când utilizați izolația plăcii, pentru a asigura fiabilitatea izolației termice (minimizarea golurilor), este recomandabil să conectați plăcile de izolație formând un canal termoizolant între ele folosind șuruburi, dar este totuși mai bine să achiziționați conductele în izolație termică. cu PPU (tevi preizolate) sau pulverizati pe cele existente cu spuma poliuretanica.

Pentru clădirile joase, cu fundații ușor încărcate, este necesar să se ia măsuri menite să reducă forțele de îngheț. Pentru a reduce impactul forțelor tangențiale de ridicare care apar atunci când solurile de rambleu îngheață cu suprafața fundațiilor, ar trebui:

Construiți fundații din cele mai simple forme cu o suprafață minimă în secțiune transversală;
Se acordă preferință fundațiilor coloane sau piloți cu grinzi de fundație;
Reduceți zona de îngheț a solului cu fundații;
Asigurați-vă că fundațiile sunt ancorate în stratul de sol sub marcajul de îngheț sezonier;
Reduceți adâncimea înghețului solului în apropierea fundațiilor cu materiale termoizolante;
Aplicați acoperiri și împachetări;
Efectuați măsuri adecvate pentru creșterea sarcinilor pentru a compensa forțele de ridicare tangenţială;
Înlocuiți complet sau parțial pământul plin de pământ cu pământ care nu se ridică.

Atunci când se construiesc clădiri joase în scopuri energetice și agricole (vezi fundația unei case de țară) pe soluri aglomerate, fundațiile din beton armat sunt folosite sub formă de plăci sau paturi fără adâncire. Această metodă reduce semnificativ costul construcției și, după cum au arătat testele experimentale, asigură adecvarea operațională a clădirilor și a echipamentelor tehnologice. În acest caz, impactul forțelor tangențiale ale înghețului este complet eliminat.

Grinzile din beton armat, panourile de pardoseală, plăcile de drum și aerodrom, piloți etc. pot fi folosite ca paturi.

Pentru construcția monolitică a unor astfel de fundații, se recomandă așezarea unei pelicule impermeabile pe preparatul de nisip înainte de betonare pentru a elimina scurgerea de lactă din beton. De obicei, pentru a arma plăci cu o grosime de 150-200 mm, o casă rezidențială de cărămidă cu un etaj necesită o armătură dublă cu un diametru de 10-12 mm în trepte de 200-250 mm, plus o centură întărită la nivelul fundului. a podelei deasupra etajului din 3-4 tije cu diametrul de 10 mm. (vezi Fig. 1).

Soluții interesante pentru construcția de structuri cu ciclu „zero” folosind tehnologia finlandeză (de exemplu, de la PAROC) cu izolarea termică a bazei din spumă plăci. Un exemplu de construcție a unor astfel de fundații este una dintre căsuțele din Zelenogorsk (regiunea Leningrad). Solurile de fundație aici sunt reprezentate de nisipuri mâloase (nisipuri mișcătoare), nivelul apei subterane este cu aproximativ 1 m sub marcajul zero. Adâncimea standard de îngheț este de 1,4 m Clădirea este cu un etaj, cu mansardă. Peretii sunt din beton spumant de 300 mm grosime, tavanele din grinzi de lemn. În timpul iernii, clădirea poate rămâne fără încălzire pentru o perioadă de timp. Aici, pentru a demonstra diferite tehnici, sunt descrise în mod convențional mult mai multe măsuri anti-heaving decât în proiectul real (vezi Fig. 2).

Soluția este demnă de atenție pentru clădirile ușoare (case cu panouri), atunci când este necesar să tăiați o grosime semnificativă a solurilor slabe, saturate cu apă (vezi Fig. 3). Astfel de fundații au o suprafață netedă, ceea ce face posibil să se facă față cu mai mult succes forțelor tangenţiale emergente de ridicare și o adâncime sub marcajul de îngheț, care elimină influența forțelor normale de ridicare. Reducerea forțelor tangențiale de ridicare poate fi realizată prin acoperiri sau înlocuirea stratului superior cu un alt sol care este mai puțin activ în timpul ridicării, adică sunt posibile opțiuni.

Toate cele de mai sus nu pretind a fi completitatea absolută a informațiilor despre această problemă. Autorul a căutat să reamintească pe scurt existența metodelor și tehnicilor care au fost dezvoltate prin practica de proiectare, construcție și exploatare a clădirilor și structurilor.

Adâncimea fundației este o valoare proiectată, care depinde de tipul de clădire sau structură, zona climatică, solul de pe amplasament și nivelul apei subterane. Această valoare este influențată și de designul clădirii (cu sau fără subsol), principiul utilizării acesteia (cu sau fără încălzire), numărul de etaje și greutatea.

Strict vorbind, aceasta este cantitatea la care va trebui să fie îngropată fundația pentru ca aceasta să ofere un suport stabil pentru structura. Există două tipuri:

Conform standardelor de construcție, pentru a rezista forțelor de îngheț, talpa trebuie să fie îngropată la 15-20 cm sub nivelul de îngheț al solului. Când această condiție este îndeplinită, fundația se numește „adâncă” sau „îngropată”.

Când adâncimea de îngheț este mai mare de 2 metri, lucrările de excavare presupun volume foarte mari, consumul de materiale este și el mare, iar prețul este foarte mare. În acest caz, sunt luate în considerare și alte tipuri de fundații - grămadă sau, precum și posibilitatea de așezare deasupra punctului de îngheț standard. Dar acest lucru este posibil numai dacă există soluri cu capacitate portantă normală, izolarea obligatorie a bazei și fundației și, de asemenea, cu instalarea unei zone oarbe izolate. În acest caz, adâncimea de așezare scade de câteva ori și este de obicei mai mică de un metru.

Uneori fondul de ten este turnat direct pe suprafață. Aceasta este o opțiune pentru anexe, cel mai probabil din lemn. Numai în astfel de condiții este capabil să compenseze distorsiunile rezultate.

Cercetare preliminară

Înainte de a începe să vă planificați casa, trebuie să vă decideți unde pe site doriți să plasați casa. Dacă există deja studii geologice, țineți cont de rezultatele acestora: pentru a avea mai puține probleme cu fundația și a avea un cost minim, este indicat să alegeți zona „cea mai uscată”: unde apa freatică este cât mai mică.

În continuare, studiile geologice ale solului sunt efectuate în locația selectată. Pentru a face acest lucru, găurile sunt forate la o adâncime de 10 până la 40 de metri: depinde de structura straturilor și de masa planificată a clădirii. Se fac cel puțin cinci puțuri: în acele puncte în care sunt planificate colțurile și la mijloc.

Costul mediu al unui astfel de studiu este de aproximativ 1000 USD. Dacă construcția este planificată la scară largă, suma nu va afecta foarte mult bugetul (costul mediu al unei case este de 80-100 mii de dolari), dar vă poate salva de multe probleme. Deci, în acest caz, comandați cercetări de la profesioniști. Dacă doriți să construiți o clădire mică - o casă mică, o căsuță, o baie, un foișor sau o zonă cu grătar, atunci este foarte posibil să faceți singur cercetarea.

Explorând geologia cu propriile noastre mâini

Pentru a verifica structura geologică a solului cu propriile mâini, ne înarmam cu o lopată. În toate cele cinci puncte - la colțurile viitoarei structuri și la mijloc - va trebui să sapi gropi adânci. Dimensiune: metru cu metru, adancime - minim 2,5 m Facem peretii uniformi (cel putin relativ). După ce a săpat o groapă, luați o bandă de măsurare și o bucată de hârtie, măsurați și înregistrați straturile.

Ce se vede in sectiunea:

Dificultăți apar adesea când se încearcă distingerea solurilor care conțin argilă. Uneori este suficient doar să te uiți la ele: dacă predomină nisipul și există incluziuni de argilă, ai în față lut nisipos. Dacă predomină argila, dar există și nisip, este lut. Ei bine, argila nu conține incluziuni și este greu de săpat.

Există o altă metodă care vă va ajuta să vă asigurați cât de corect ați identificat solul. Pentru a face acest lucru, rostogoliți o rolă din pământul umezit cu mâinile (între palme, așa cum făceai la grădiniță) și îndoiți-o într-o gogoașă. Dacă totul s-a prăbușit, este lut cu plasticitate scăzută dacă a căzut în bucăți, este lut plastic dacă rămâne intact, este argilă.

După ce ați decis ce fel de sol aveți în zona selectată, puteți începe să alegeți tipul de fundație.

Adâncimea fundației în funcție de nivelul apei subterane

Toate caracteristicile de design sunt descrise în SNiP 2.02.01-83*. În general, totul poate fi redus la următoarele recomandări:

După cum puteți vedea, nivelul de fundație al fundației este determinat în principal de prezența apei subterane și de cât de puternic îngheață solul în regiune. Înghețul este cel care cauzează probleme cu fundațiile (sau modificări ale nivelului apei subterane).

Adâncimea de îngheț al solului

Pentru a determina aproximativ la ce nivel îngheață solul din regiunea dvs., priviți harta de mai jos.

Folosind această hartă, puteți determina aproximativ nivelul de îngheț al solului din regiune (pentru a mări dimensiunea imaginii, faceți clic dreapta pe ea)

Dar acestea sunt date medii, deci pentru un anumit punct valoarea poate fi determinată cu o eroare foarte mare. Pentru mințile întrebătoare, prezentăm o metodă de calcul a adâncimii înghețului solului în orice zonă. Va trebui doar să cunoașteți temperaturile medii pentru lunile de iarnă (cele în care temperatura medie lunară este negativă). Îl poți calcula singur, formula și exemplul de calcul sunt postate mai jos.

D fn este adâncimea de îngheț într-o regiune dată,

Do este un coeficient care ține cont de tipurile de sol:

pentru solurile grosiere este 0,34;
pentru nisipuri cu capacitate portantă bună 0,3;
pentru nisip afânat 0,28;
pentru argile și argile este 0,23;

M t este suma temperaturilor medii negative lunare din timpul iernii din zona dumneavoastră. Găsiți statistici ale serviciului de metrologie pentru regiunea dvs. Selectați luni în care temperatura medie lunară este sub zero, adunați-le, găsiți rădăcina pătrată (există o funcție pe orice calculator). Înlocuiți rezultatul în formulă.

De exemplu, vom construi pe lut. Temperaturi medii de iarnă în regiune: -2°C, -12°C, -15°C, -10C, -4°C.

Calculul înghețului solului va fi după cum urmează:

M t =2+12+15+10+4=43, aflați rădăcina pătrată a lui 43, este egal cu 6,6;
D fn = 0,23*6,6= 1,52 m.

Am constatat că adâncimea de îngheț calculată în funcție de parametrii dați: 1,52 m, nu este tot, trebuie să luăm în considerare dacă va fi necesară încălzirea și, dacă da, ce temperaturi vor fi menținute.

Dacă clădirea nu este încălzită (baie, cabană, construcția va dura câțiva ani), aplicați un factor de creștere de 1,1, care va crea o marjă de siguranță. În acest caz, adâncimea fundației este de 1,52 m * 1,1 = 1,7 m.

Dacă clădirea este încălzită, solul va primi și o parte din căldura sa și va îngheța mai puțin. Prin urmare, în prezența încălzirii, coeficienții se reduc. Ele pot fi luate de pe masă.

Coeficienți ținând cont de prezența încălzirii în clădire. Se pare că, cu cât este mai cald în casă, cu atât fundația trebuie să fie îngropată mai puțin adânc (pentru a mări dimensiunea imaginii, faceți clic dreapta pe ea)

Deci, dacă temperatura din camere este menținută în mod constant peste +20 ° C, podelele sunt izolate, atunci adâncimea fundației va fi de 1,52 m * 0,7 = 1,064 m. Acest lucru este deja mai puțin costisitor decât adâncimea de 1,52 m.

Tabelele și hărțile arată nivelul mediu din ultimii 10 ani. În general, probabil că merită să folosiți datele pentru cea mai rece iarnă din ultimii 10 ani în calcule. Ierni anormal de reci și fără zăpadă apar cu aproximativ aceeași frecvență. Și atunci când faceți calcule, este indicat să vă concentrați asupra lor. La urma urmei, nu te va liniști prea mult dacă, după ce ai stat timp de 9 ani, fondul de ten îți crapă pe data de 10 din cauza unei ierni prea friguroase.

Cât de adânc să sap fundația

Înarmat cu aceste numere și cu rezultatele sondajului pe site, trebuie să selectați mai multe opțiuni de bază. Cele mai populare sunt coloane sau grămadă. Majoritatea experților sunt de acord că, cu capacitatea portantă normală a solului, baza lor ar trebui să fie cu 15-20 cm sub adâncimea de îngheț. Am descris mai sus cum să o calculăm.

Adâncimea fundației este nivelul la care trebuie adâncită fundația

Talpa trebuie să se sprijine pe un sol cu capacitate portantă bună.
Fundația trebuie scufundată în stratul portant cu cel puțin 10-15 cm.
Este de dorit ca apele subterane să fie situate mai jos. În caz contrar, este necesar să se ia măsuri pentru scurgerea apei sau scăderea nivelului acesteia, iar acest lucru necesită sume foarte mari de bani.
Dacă solul portant este prea adânc, merită să luați în considerare opțiunea unei fundații cu piloți.

După ce au selectat mai multe tipuri de fundații și a determinat adâncimea de așezare a acestora, se efectuează un calcul aproximativ al costului fiecăreia. Alege-l pe cel care va fi mai economic.

De asemenea, rețineți că pentru a reduce adâncimea fundației, puteți utiliza beton izolat. Când construiți o fundație cu bandă mică, este necesară o zonă oarbă.

Fond de ten superficial

Uneori, fundațiile adânci sunt foarte costisitoare de construit. Apoi luați în considerare grămada (pile-grillage) sau fundații puțin adânci (fundații superficiale). Ele mai sunt numite și „plutitoare”. Există doar două tipuri de ele - o placă monolitică și o bandă.

Fundația plăcii este considerată cea mai fiabilă și ușor previzibilă. Este proiectat în așa fel încât să poată suferi daune semnificative numai dacă există greșeli grave de calcul în proiectare. Cu toate acestea, poate fi și ruinat.

Cu toate acestea, dezvoltatorilor nu le plac fundațiile de plăci: sunt considerate scumpe. Ei iau mult material (în principal armătură) și timp (legarea aceleiași armături). Dar, uneori, o fundație din plăci este mai ieftină decât o fundație cu bandă adâncă sau chiar o fundație cu piloți. Așa că nu-l anulați imediat. Poate fi optim dacă doriți să construiți o clădire grea pe soluri aglomerate sau afanate.

O bandă de mică adâncime poate avea o adâncime de 60 cm. În acest caz, trebuie să se sprijine pe sol cu capacitate portantă normală. Dacă adâncimea stratului fertil este mai mare, atunci adâncimea fundației benzi crește.

Cu fundații cu bandă puțin adâncă pentru clădiri ușoare, totul este foarte simplu: funcționează bine. Combinația cu o casă din bușteni sau grinda este o opțiune economică și în același timp de încredere. Dacă există îndoituri în bandă, lemnul elastic le face față perfect. O casă cu cadru se simte aproape la fel de bine pe această bază.

Trebuie să calculați cu mai multă atenție dacă urmează să le construiți pe cele din spate din blocuri de construcție ușoare (beton celular, beton spumant etc.) pe o fundație de bandă mică. Ele nu reacționează în cel mai bun mod la schimbările de geometrie. Aici aveți nevoie de sfaturi de la un specialist experimentat și, bineînțeles, competent, cu o vastă experiență.

Dar nu este rentabil să instalați o fundație de bandă mică sub o casă grea. Pentru a transfera întreaga sarcină, aceasta trebuie să fie foarte lată. În acest caz, cel mai probabil, placa va fi mai ieftină.

Cum funcționează o fundație superficială?

Acest tip este folosit atunci când se confruntă cu forțele de ridicare este prea scump și nu are sens. În cazul fundațiilor de mică adâncime, acestea nu se luptă cu ele. Sunt, s-ar putea spune, ignorați. Pur și simplu fac ca fundația și casa să se ridice și să cadă împreună cu solul care se umflă. De aceea sunt numite și „plutitoare”.

Tot ceea ce este necesar este să se asigure o poziție stabilă și o conexiune rigidă a tuturor părților fundației și elementelor casei. Și pentru aceasta aveți nevoie de calculul corect.

O fundație calculată corect poate rezista la sarcini semnificative și poate păstra integritatea pereților portanti și a întregii case pentru o perioadă lungă de timp. Proiectarea oricărei structuri începe cu calculele fundației.

Factori care influențează

Alegerea designului fundației este influențată de mulți factori, dintre care principalii sunt considerați indicatori legați de solul de pe șantier:

Tipul de sol.
Înălțimea de ridicare a apei subterane.
Adâncimea la care solul îngheață iarna.

În plus, sunt luați în considerare indicatori ai viitoarei locuințe precum numărul de etaje, materialul de construcție selectat și caracteristicile de design (prezența unui subsol sau fără acesta).

Adâncimea calculată a fundației și volumul lucrărilor de excavare depind de acești factori.

Adâncimea de îngheț și necesitatea de a o ține cont

Nivelul de îngheț al solului este decisiv în calcularea adâncimii de așezare a fundației unei clădiri. Există două niveluri de înghețare:

Condițiile bune pentru așezarea unei fundații sunt luate în considerare dacă apa subterană este situată sub nivelul de îngheț al solului.
Condițiile dificile pentru așezarea și funcționarea fundației unei case includ înghețarea stratului de sol cu apă subterană. În acest caz, solul se umflă iarna, ceea ce duce la creșterea sarcinilor la baza clădirii.

Reglementările impun ca fundația să fie situată sub adâncimea de îngheț a solului. Să vedem de ce.

Iarna, sarcinilor laterale cauzate de umflarea solului se adauga sarcinilor verticale existente pe fundatie (gravitatea casei si rezistenta solului). Pe măsură ce pământul îngheață, aceste forțe cresc, având un impact colosal.

Dacă fundația nu este așezată suficient de adânc, atunci pământul înghețat începe să exercite presiune pe talpă, „împingând” fundația. Astfel de încărcături pot ajunge la 10 tone pe metru pătrat de suprafață. În plus, această forță este neuniformă în diferite zone, astfel încât există o ușoară distorsiune a clădirii. Acest lucru este clar vizibil atunci când încep să apară fisuri de-a lungul pereților casei, crescând în fiecare primăvară după ce solul de sub casă se dezgheță și se cedează.

Cu calculul și alegerea corectă a adâncimii de așezare a fundației structurii (sub nivelul de îngheț al solului), forțele de influență devin mai mici. Nu există nici un efect de „împingere” a casei din pământ. Fundația nu se deformează și va dura mult timp fără să se taseze sau să deformeze pereții portanti.

Sfat! Dacă apele subterane de pe site-ul dvs. se apropie prea mult de suprafață și complică semnificativ construcția casei, încercați să așezați mai multe șanțuri de drenaj în cea mai apropiată râpă. Acest lucru va drena șantierul și va reduce ridicarea solului.

Calculul înghețului solului

Formula prin care acest parametru este calculat manual arată astfel: h=vM*k. Folosind această formulă, trebuie să înmulțiți suma temperaturilor medii lunare cu un coeficient special care este utilizat pentru fiecare tip de sol:

argilos - 0,23;
nisipos - 0,28;
pietriș - 0,30;
clastic grosier -0,34.

Rădăcina pătrată este luată din valoarea rezultată. Acest lucru este lung și trebuie să consultați cărți de referință. Prin urmare, este mai ușor să luați valori medii gata făcute ale înghețului solului pe regiune. Un exemplu de astfel de tabel cu unele orașe importante este dat mai jos.

Factori care influențează

Separat, observăm că astfel de calcule sunt mediate și se fac fără a ține cont de unele date care afectează adâncimea de îngheț. Iată doi factori:

Stratul de zapada in regiune. Pe lângă umiditatea naturală, stratul de zăpadă este considerat un excelent izolator termic pentru sol. Rezultă de aici că, cu cât mai multă zăpadă pe șantier, cu atât solul îngheață mai puțin.
Scopul clădirii. La construirea unei clădiri rezidențiale sau a unei clădiri încălzite, nivelul de îngheț scade. Dacă structura nu este încălzită iarna, atunci pământul îngheață mai mult decât media.

Luați în considerare acești factori atunci când planificați și dezvoltați fundația, deoarece diferența cu datele tabelare este de până la 30%, ceea ce este important în calcule.