Bktp-omsk.ru

Делаем сами
0 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Боковое давление грунта на стены подвала

Активное давление грунта на стенку подвала

При возведении конструкции, в котором планируется обустройство подвала, проектировщики сталкиваются с таким вопросом, как влияние грунта на подпорные стенки. Иными словами, на стены подвала и фундамент со стороны почвы создается дополнительное давление. Если не учитывать эту проблему и оставить без должного внимания, то дальнейшая эксплуатация сооружения может быть небезопасной. В результате появятся трещины в основании, что приведет к постепенному разрушению всего сооружения. Для устранения проблемы существует несколько методов, например, применение специальных стройматериалов с математическим расчетом величины давления.

Технические характеристики материалов при строительстве стен фундамента

Какой именно материал применить для сооружения подвального помещения или цоколя? При возведении здания используются надежные и долговечные материалы. К таким относятся:

Очень прочный материал, который широко применяется для всех видов строительной конструкции: основания, стен, перекрытия. Выполняет сразу несколько функций, его используют для заполнения пустот, наносят в качестве изоляции. При использовании материала нужно следить за тем, чтобы в его состав не попадала грязь или земля, иначе бетон потеряет свою прочность.

Экологически чистый, долговечный, водостойкий, кроме того, обладает привлекательным внешним видом. Однако, камень трудно обрабатывать, для создания конструкций понадобится помощь хорошего специалиста. Высокая цена материала зачастую отпугивает потенциальных покупателей. Камень удачно сочетается с другими строительными материалами.

Применяется при возведении зданий любой формы. Легкий, прочный и надежный. С помощью кирпича подчеркивают индивидуальность сооружения, выкладывая незамысловатые узоры. Однако, кирпич со временем подвергается негативному влиянию окружающей среды, например, сырость и влага. Поэтому наружные стены из кирпича нужно защитить путем нанесения краски, штукатурки. В местах, которые находятся непосредственно в земле, необходимо обустроить гидроизоляцию.

Конструкции из такого материала наиболее прочные. Сочетание металлических элементов и бетона делают здание долговечным. Недостатком ЖБК является их большой вес. Поэтому, при работе с плитами и блоками необходимо быть особенно внимательными, чтобы не травмироваться.

Совет. Выбор материала для подпорных стен зависит от технико-экономических показателей, срока эксплуатации сооружения, условий выполнения строительно-монтажных работ, наличия стройматериалов и необходимой техники.

Особенности укладки фундаментных стен для устойчивости при давлении грунта

Здание возводится на долгие годы, поэтому основание под ним должно быть прочным и устойчивым не только к вертикальной нагрузке, но и к давлению со стороны.

Важно! Чем глубже фундамент, тем выше давление грунта на стенки подвала.

Чтобы конструкция выдержала влияние грунта, применяют бетон М400 и М450. В этом случае получается монолитное сооружение. При создании временной постройки, например, погреба, разрешается использовать марки 100 и 200. При самостоятельном изготовлении фундамента, слои бетона следует увлажнять (заливать) водой и утрамбовывать для увеличения прочности подушки.

При возведении кирпичных стен, каждый элемент необходимо слегка постукивать по поверхности. Таким образом проводят усадку кирпича, увеличивая плотность прилегания, не давая образовываться воздушным пробкам. Крепость стен улучшается, а значит, усиливается сопротивляемость строения к активному влиянию грунта. Подпорные стены подвалов рекомендуется выполнять из обожженного красного кирпича. Силикатный материал в создании подвальных помещений лучше не применять.

При монтаже железобетонных конструкций рекомендуется устанавливать монолиты таким образом, чтобы одна часть располагалась снаружи, а другая в грунте. Все щели затем заполняются бетоном. Такой способ строительства дома позволяет значительно укрепить основание, выдержать вес конструкции и негативное влияние почв.

Расчет давления грунта на стену подвала

При закладке фундамента главным фактором надежности и долговечности считается точное определение величины бокового давления грунта на опорные стены. Нагрузка на конструкцию подвального помещения зависит от его глубины заложения. Чтобы определить величину давления на опорные стенки (от окружающего грунта) используют Пособие к СНиПу 2.09.03-85. Различают несколько видов нагрузки:

  1. активная (от собственного веса);
  2. влияние грунтовых вод;
  3. давление в местах призмы обрушения.

Формула расчета давления грунта на стену подвала

Величина давления почвы вычисляется по формуле:

σh= γгр h tg²(45 – φ/2), где

  • γгр — средняя плотность грунта;
  • h — глубина грунта от нулевого уровня земли;
  • φ — угол внутреннего трения грунта.

Постройка здания вручную занимает достаточно времени и сил. Чтобы затраты не были напрасны, необходимо заранее подготовить проект будущего сооружения, провести необходимые расчеты. И начинать следует с определения расчетной величины бокового давления грунта на фундаментные стенки подвала. Необходимо иметь представление о почвах в месте строительства объекта, уровне грунтовых вод, местных условиях климата. При самостоятельном планировании строительства дома, лучше предварительно ознакомиться со способами закладки фундамента, используя соответствующую литературу.

50. Моделирование бокового давления грунта на стены подвала в ПК ЛИРА 10.6

Внешние стены подвалов рассчитывают на нагрузки, которые передаются наземными конструкциями, а также на давление грунта с временной расчетной равномерно распределенной нагрузкой на поверхности земли.

Усилия в стенах подвалов, опертых на перекрытие, от бокового давления грунта, вызванного его собственным весом и временной нагрузкой, определяются как для балочных плит на двух опорах с защемлением на уровне сопряжения с фундаментом, шарнирной опорой в уровне опирания перекрытия и с учетом возможного перераспределения усилий от поворота (крена) фундамента и смещения стен при загружении территории, прилегающей к подвалу, временной нагрузкой с одной его стороны.

Рис. 1. Общий вид стены подвала

Согласно пункту 8.9 [1], расчетная схема стен подвалов выглядит следующим образом:

Рис. 2. Расчетная схема стены подвала

Рассмотрим модель стен подвала в ПК ЛИРА 10.6. Высота стен подвала – 3,5 метра, толщина – 0,3 метра. Высота засыпки – 3 м. Материал стен – бетон B15. Арматура – А400. Снизу стена подвала жестко защемлена, сверху закреплена от перемещений в горизонтальной плоскости.

Рис. 3. Модель стен подвала в ПК ЛИРА 10.6

На стены задана вертикальная нагрузка от вышерасположенных конструкций, нагрузка от собственного веса. Вертикальная нагрузка на поверхность земли преобразована в боковое давление на стену подвала. Чтобы задать нагрузку от бокового давления грунта с нагрузкой на поверхность земли, в библиотеке нагрузок выбираем «Трапециевидную нагрузку на группу» (рис. 4).

Рис. 4. Панель активного режима «Назначить нагрузки»

Указываем тип элементов – пластины. Выбираем систему координат и направление изменения нагрузки. Указываем величину нагрузки, выбираем необходимые элементы стен подвала и нажимаем кнопку «Назначить» (рис. 5).

Рис. 5. Диалоговое окно «Трапециевидная нагрузка на группу»

Рис. 6. Нагрузка от бокового давления грунта

После проведения расчета можно посмотреть результаты по перемещениям (рис. 7), усилиям (рис. 8) и армированию (рис. 9).

Рис. 7. Перемещение узлов расчетной схемы по оси Х

Рис. 8. Изгибающий момент Mx

В нашей задаче в качестве продольной арматуры на один погонный метр стены требуется установить арматуру восьмого диаметра с шагом 500 (рис. 9).

Рис. 9 – Продольное армирование железобетонных стен подвала

Таким образом в ПК ЛИРА 10.6 реализована возможность расчета стен подвалов.

Список использованных источников и литературы

Руководство по проектированию подпорных стен и стен подвалов для промышленного и гражданского строительства / ЦНИИПромзданий Госстроя СССР. — М.: Стройиздат, 1984. – 117 c.

Толщина стен цокольного этажа и подвала — особенности расчета

Правильный расчет стены подвала подразумевает учет влияния множества факторов. В частности, это уровень грунтовых вод на участке, тип грунта, высота будущего здания, материалы, используемые для строительства и т. д. Все работы по проектированию рекомендуется поручать специалистам. Однако, для общего понимания технологии расчета, вы вполне можете воспользоваться приведенной ниже информацией.

При наличии подвала или цокольного этажа, малозаглубленный ленточный фундамент дома автоматически становится заглубленным. Иными словами, он будет представлять собой полноценную стену под землей, а не просто основание для строения.

Фундамент для сооружения с подвалом

Если подвал делается уже после возведения основного сооружения, то необходимо соблюдать следующее правило: образовавшиеся после выемки грунта пустоты не должны попасть в пределы 45-градусной проекции подошвы ленточного фундамента с одной и другой стороны.

Фундамент должен иметь достаточно широкую подошву.

Фундамент следует делать максимально прочным и надежным, чтобы его стены могли успешно противостоять горизонтальным сдвигам вследствие давления окружающего грунта. В качестве фундаментного основания рекомендуется использовать подушку из монолитного бетона, связанную с лентой арматурным каркасом. Так как вес фундамента достаточно большой, подошву следует делать широкой.

Давление грунта на стену подвала.

Планируя строительство цокольного этажа, который в дальнейшем станет жилой комнатой, следует учитывать, что высокие стены (от 200 см и более), расположенные под землей, будут в течение всего времени эксплуатации испытывать значительное давление со стороны грунта. Поэтому в процессе возведения подвального помещения армированию бетонной стены следует уделить особое внимание.

Шаг между арматурными стержнями в каркасе стены не должен быть чересчур большим. Рекомендуется делать его меньше 40 см по горизонтали и вертикали. Каркас стены должен быть обязательно связан с каркасом фундаментной подушки. Кроме того, необходимо соблюдать правила армирования углов и примыканий стен.

Монолитная армированная бетонная стена является оптимальным вариантом в плане прочности, долговечности и устойчивости к давлению грунта. Такая конструкция надежнее, чем, к примеру, блочные или кирпичные.

Дополнительное усиление конструкции достигается за счет постройки пересекающихся внутренних стен подвального помещения под внутренними стенами сооружения.

Минимальная толщина стен

В зависимости от используемых в строительстве материалов, а также глубины подземного помещения, существуют минимальные значения толщины стен подвалов, а также ширины подошвы фундамента.

Расчет толщины подвальных стен при строительстве из различных материалов (минимальные значения).

Если стены подвала возводятся из небольших по размеру строительных блоков (например, керамзитобетонных), то кладка должна быть обязательно усилена с помощью продольного армирования и армопояса, проложенного по верхней границе кладки. Что касается сборных бетонных блоков, то нужно учитывать тот факт, что для фундамента дома с подвалом подходят только те, которые произведены с использованием бетона М150 и выше.

Ширина стен и размеры подошвы фундамента из монолитного бетона и блоков.

Представленная выше таблица предполагает, что:

  • Стены имеют боковое опирание, если балки потолка подвального помещения опираются о верхнюю часть его стены.
  • Если в стене имеется промежуток (проем) шириной более 120 см, или несколько промежутков, суммарная ширина которых больше 1/4 длины стены, а армирование по контуру этих промежутков отсутствует – часть стены под проемом рассчитывается как не имеющая бокового опирания. В том случае, если ширина участков стены меньше ширины промежутков, то вся стена считается как один большой проем.

Эти критерии нужно учитывать, производя расчет для стены подвала. Конструкция должна обладать хорошей устойчивостью. Следует также помнить об одном из правил строительства – устойчивость стены напрямую зависит от ее длины. Чем она короче, тем конструкция крепче и надежнее.

Деформационные швы

Для больших подвальных помещений (длина стен составляет больше 25 метров) необходимо устройство специальных деформационных швов, которые будут располагаться друг от друга на расстоянии в 15 метров или меньше. Кроме того, швы должны иметься в местах, где наблюдаются перепады высоты сооружения. Их конструкция должна предусматривать защиту от проникновения влаги внутрь подвала.

Расстояние от облицовки до земли

Если внешняя отделка дома производится при помощи кирпича, то декоративная кладка может быть продолжена и на часть стены подвального помещения, которая выступает над землей (верхняя часть подвальной стены должна подниматься не менее чем на 15 см над поверхностью грунта).

Толщина надземной части подвальной стены в этом случае может быть уменьшена до 9 см. Облицовочная кладка крепится к бетонной стене с помощью специальных стяжек. Расстояние между стяжками не должно быть слишком большим: до 90 см по горизонтали и до 20 см по вертикали. Свободное пространство между стеной и облицовочной кладкой заполняется раствором.

Если же облицовка первого этажа будет выполнена из дерева или посредством оштукатуривания по теплоизоляционному материалу либо обрешетке, то от нижней границы обшивки до грунта должен оставаться промежуток в 25 см и более.

Арматурный каркас

Стены цокольного этажа или подвального помещения, как уже было сказано ранее, нуждаются в дополнительном укреплении при помощи арматурного каркаса. Важным качеством такого каркаса является его упругость. Именно поэтому рекомендуется использовать вязку арматурных прутьев, а не жесткое сварочное соединение.

В процессе эксплуатации здания происходят некоторые подвижки фундамента. Это случается во время обильных осадков или при морозном пучении грунта. Арматурный каркас внутри подземных стен будет подвергаться серьезной нагрузке. Со связанными между собой стержнями в таких условиях ничего не произойдет, в то время как сварочное соединение при значительном давлении попросту ломается. А ремонт в подобных ситуациях чрезвычайно сложен и дорог.

Связывание арматурного каркаса осуществляется в тех местах, где металлические стержни пересекаются. Для выполнения этой работы требуется использовать специальную проволоку, предназначенную для вязки арматуры. По сути, ей может стать любая проволока, диаметр которой превышает 2—3 мм. Работа выполняется специальным крючком или пистолетом.

Ржавчина на прутьях

Не следует использовать бывшие в употреблении металлические стержни, потому что старая арматура в ряде случаев имеет дефекты, которые могут проявиться во время эксплуатации. Экономия при покупке материалов в этом случае не оправдана.

Если же новые металлические стержни имеют следы ржавчины, то в этом ничего страшного нет. Не стоит пытаться удалить ржавчину или закрасить ее. Такие манипуляции негативно скажутся на сцеплении арматуры с бетоном. При устройстве каркаса из арматуры металлические стержни можно резать при помощи болгарки.

Для сгибания прутьев можно воспользоваться специальными устройствами для разогрева металла на месте. Однако, если есть возможность, от такого подхода следует отказаться, потому что в процессе нагревания меняется структура металла, а это отрицательно сказывается на его эксплуатационных характеристиках.

Не допускается монтаж арматурной конструкции в опалубку, куда ранее уже был залит бетон. Если этапы работы были перепутаны, то весь процесс проводится заново: убирается раствор, опалубка полностью демонтируется, зачищается и устанавливается снова, в нее укладывается металлический каркас и после этого заливается новый раствор.

Наращивание арматурного каркаса

Проводить работы по наращиванию арматурной конструкции в горизонтальном или вертикальном направлении не рекомендуется. Это связано с тем, что при значительных нагрузках в местах соединения могут образоваться разрывы.

Наращивание арматурного каркаса разрешается лишь в тех случаях, когда подвальные стены в процессе эксплуатации не будут испытывать значительных нагрузок (легкие стройматериалы, низкий уровень грунтовых вод и т. д.).

Самостоятельно провести армирование стен не всегда просто. Особенно если вы ранее не занимались строительством и не обладаете требуемыми навыками и умениями. Для этой работы рекомендуется нанять профессиональных строителей.

Толщина стен подвала, диаметр используемой арматуры и количество строительных материалов должны быть заранее определены с учетом особенностей эксплуатации сооружения, уровня грунтовых вод и других факторов.

Главный редактор сайта, инженер-строитель. Окончил СибСТРИН в 1994 году, с тех пор отработал более 14 лет в строительных компаниях, после чего занялся собственным бизнесом. Владелец компании, занимающейся загородным строительством.

Приложение нагрузки от давления грунта на стены подвала

В версии САПФИР 2020, появилась возможность автоматизированного приложения нагрузки от давления грунта на подпорные стены и стены подвала.

Рассмотрим процесс приложения нагрузки от давления грунта на стены подвала здания с монолитным железобетонным каркасом.

Общие положения расчёта давления грунта на стены подвала

Определять величину давления грунта на стены подвала, следует выполнять в соответствии с указаниями Пособия к СНиП 2.09.03-85 Проектирование подпорных стен и стен подвалов, раздел 5 Давление грунта.

В общем случае, существует три вида давления грунта на вертикальные поверхности (стены подвала):

  1. Горизонтальное активное давление от собственного веса;
  2. Дополнительное горизонтальное давление грунта, обусловленное наличием грунтовых вод;
  3. Горизонтальное давление от равномерно распределённой нагрузки, расположенной на поверхности призмы обрушения;

Возможные схемы давления грунта, изображены на рисунке:

В ПК САПФИР, реализован алгоритм автоматизированного приложения нагрузки от давления грунта на вертикальные и наклонные поверхности. Кнопка вызова диалогового окна, находится на вкладке «Создание»:

Помимо ввода необходимых исходных данных, в диалоговом окне, также, есть возможность выбрать загружения, к которым будут относиться создаваемые нагрузки от давления грунта, а также, вывести на экран результат определения значения самой нагрузки, до момента её приложения.

Ввод исходных данных для вычисления нагрузки от давления грунта

Ввод данных о создаваемых загружениях

В полях диалогового окна, следует ввести наименования загружений для трёх видов нагрузок:

  • Активное давление от собственного веса;
  • Дополнительное давление от грунтовых вод;
  • Давление от нагрузки на поверхности грунта;

Дополнительно, можно настроить приложение нагрузки с тыльной стороны стены.

Ввод данных для создания активного давления от собственного веса грунта

Планировочная отметка — уровень поверхности грунта относительно нуля здания;

Читать еще:  Как крепить водостоки: рекомендации и способы

Удельный вес, угол внутреннего трения, удельное сцепление грунта, принимаются как для грунта обратной засыпки.

Дополнительные указания даны в п.5.1-5.3 Пособия к СНиП 2.09.03-85 Проектирование подпорных стен и стен подвалов.

Коэффициент надёжности по нагрузке, принимается равным 1.15, согласно Табл. 7.1 СП 20.13330.2016.

Угол наклона расчётной плоскости принимается исходя из конструктивных и объёмно-планировочных решений. Для вертикальной стены принимать равным 0.

Угол наклона поверхности грунта, принимать в соответствии с разделом ПЗУ (План земельного участка), в части схемы организации рельефа.

Угол трения грунта на контакте с расчётной плоскостью, принимается согласно п.5.6 Пособия к СНиП 2.09.03-85 Проектирование подпорных стен и стен подвалов: для гладкой стены — 0, шероховатой — 0.5*φ, ступенчатой — φ.

Ввод данных для создания дополнительного давления от грунтовых вод

Коэффициент пористости грунта определяется по таблицам приложения Б СП 22.13330.2010, в зависимости от характеристик c, φ, E грунта обратной засыпки.


Влажность грунта — если обратная засыпка выполняется местным грунтом, то, допускается принимать влажность по результатам инженерно-геологических изысканий. Если, при засыпке, применяется привозной грунт, то, рекомендуется приводить в общих указаниях проектных решений, производить обратную засыпку грунтом оптимальной влажности. Наиболее подходящий грунт, для обратной засыпки — песок.

Оптимальная влажность устанавливается согласно ГОСТ 22733-2002 Грунты. Методы лабораторного определения максимальной плотности. Справочные значения, оптимальной влажности грунтов, содержатся в документе ТР 73-98 Технические рекомендации по технологии уплотнения грунта при обратной засыпке котлованов, траншей, пазух, в таблице 2.1

Таблица 2.1 ТР 73-98

Наименование грунтаОптимальная влажность, %Коэффициент «переувлажнения»
Пески пылеватые, супеси лёгкие крупные8-121.35
Супеси лёгкие и пылеватые9-151.25
Супеси тяжёлые пылеватые, суглинки лёгкие и лёгкие пылеватые12-171.15
Суглинки тяжёлые и тяжёлые пылеватые16-231.05

Коэффициент надёжности по нагрузке w, принимается равным 1.1, согласно п.5.9 Пособия к СНиП 2.09.03-85 Проектирование подпорных стен и стен подвалов.

Ввод данных для расчёта давления от нагрузки на поверхности грунта

Нагрузка на поверхности грунта q, для жилых и административных зданий, определяется в соответствии с СП 50-101-2004 Проектирование и устройство оснований и фундаментов зданий и сооружений:

Указания по определению нагрузок от подвижного транспорта даны в п.5.11-5.15 Пособия к СНиП 2.09.03-85 Проектирование подпорных стен и стен подвалов.

Привязка нагрузки — при отсутствии исходных данных, в техническом задании, принимается равной 0.

Коэффициент надёжности по нагрузке — при отсутствии исходных данных, в техническом задании, принимается равным 1.

Стены подвала: расчет и изготовление

Подвальным помещением принято считать ту часть строения, большая часть которого размещена под землей ниже уровня отмостки. При этом существуют такие проекты, где его потолок выступает из грунта всего на 20-30 см.

Учитывая такую конструкцию, очень важно рассчитать боковое давление грунта на стены подвала, поскольку от этого зависит не только качество строения, но и безопасность проживающих в нем людей.

Проектирование и монтаж

Для начала необходимо сказать о том, что такие помещения по своей сути возводятся вместе с фундаментом, и именно он будет играть роль стен. При этом стандартный подход к такому строительству не подходит. Это связанно с тем, что пример расчета монолитной стены подвала может значительно отличаться от точно такой же конструкции, но изготовленной из другого материала или расположенной на ином типе грунта.

Проект

  • В основе любого строительства лежит проект, а для подвальных помещений он просто необходим, поскольку нужны точные расчеты.
  • Прежде всего, необходимо определиться с высотой комнат. Обычно их делают равной 2.2 метра, но если в помещении предполагается сооружать жилые отделы, то ее стоит делать стандартной и не менее 2.5 метра.

  • После этого определяются с толщиной стен. В данной ситуации лучше всего использовать специальные справочники и таблицы, которые предоставляют такие данные в соответствии с типом грунтам. Например, монолитные стены подвала при подвижной почве должны иметь толщину не менее 25 см, а если конструкция создается из бута, то их необходимо делать не менее 60 см.
  • Профессиональные мастера рекомендуют при создании основания пола подвала производить монолитную заливку с использованием арматурной обвязки и монтажной сетки из металла. При этом ее толщина должна быть не меньше 25 см, поскольку при заглублении ниже одного метра уровня разлива грунтовых вод на нее оказывается давление более одной тонны.

  • Когда производится расчет стен подвала, то необходимо сразу учесть равномерное распределение давления и компенсировать его в другие направления. Для этого профессиональные проектировщики рекомендуют изготавливать дополнительные стены, которые бы разделяли помещение на 4 части, подпирая собой основную конструкцию.
  • Также нагрузку на такой фундамент снимают за счет вертикального давления плит перекрытия. Именно поэтому строители стремятся уложить их в тот же сезон, чтобы стены подвального помещения под воздействием грунта не перекосились.

Совет!
Данную работу лучше всего доверить специалисту, который имеет соответствующее образование и навык.
При этом не стоит жалеть средств, поскольку в итоге вы получаете полноценное помещение на одной площади.

Земельные работы и изготовление пола

  • Для начала необходимо выкопать котлован. При этом инструкция по монтажу рекомендует делать его на полметра шире с каждой стороны. Это пространство необходимо для удобства монтажа и последующего размещения дренажа.
  • Чтобы облегчить этот процесс стоит воспользоваться специальной техникой, которую можно арендовать на день.

  • После этого на пол ямы наносят слой щебенки с песком толщиной в 10 см. Для уплотнения его проливают водой и утрамбовывают.
  • Далее необходимо изготовить опалубку под монолитную плиту пола. Ее делают своими руками, используя старые доски или фанеру.
  • На дно опалубки укладывают слой рубероида для создания гидроизоляции.
  • Затем в ней размещают арматуру, которую перевязывают стальной проволокой.

  • Также стоит для усиления конструкции использовать специальную монтажную сетку из металла.
  • После этого в опалубку заливают бетон, чтобы получить плиту толщиной не менее 25 см.
  • Даже если планируется возведение стен подвала из кирпича, то все равно стоит установить в опалубку дополнительную вертикальную арматуру, которая послужит для перевязки с полом.

Совет! Профессиональные мастера рекомендуют добавлять в бетон небольшое количество жидкого стекла, чтобы увеличить гидроизоляционные качества материала.

Фундамент и стены

  • На данном этапе необходимо приступить к возведению основной конструкции согласно заранее разработанному проекту. При этом строго запрещается отклоняться от плана застройки, даже если некоторые его этапы выполнить сложно.
  • Типовое армирование монолитных стен подвала производится после установки опалубки путем погружения в образованную полость металлической конструкции в виде клетки.

  • Если строение будет возводиться из блоков, то для этого используют стальную проволоку, которую помещают в кладку через ряд. Также профессиональные мастера советуют использовать металлическую сетку для усиления конструкции.
  • Когда необходимо создать перегородки, то их лучше связывать с основной стеной арматурой или кладкой при использовании кирпича и камня.

  • После того, как бетон или цементный раствор застынет, на что обычно выделяют около двух недель, следует сразу поместить наверх бетонные плиты перекрытия. При этом армирование стен подвала привязывают к ним.
  • Стоит отметить, что при таком монтаже обычно используют специальную технику. Однако нельзя допускать того, чтобы она располагалась слишком близко к котловану, поскольку на непрочном грунте это может привести к обрушению его стен.

Совет!
Данный этап работы стоит производить в теплое и сухое время года, когда уровень грунтовых вод слишком низкий для затопления.

Гидроизоляция и утепление

  • Самой большой проблемой подобных сооружений является не давление грунта на стену подвала, поскольку его можно ослабить конструкционно, а поднятие грунтовых вод, которое может привести к затоплению.
  • Стоит отметить, что существует целый ряд различных видов защиты от данного явления природы, но стоит рассмотреть самый эффективный из них.

  • Для начала на стены фундамента подвала наносят слой грунтовки, которая увеличит уровень адгезии и послужит первым этапом защиты от влаги.
  • Затем на поверхность наносят битум или рубероид. Это будет напорная гидроизоляция, способная выдержать прямой контакт с водой. Также для этих целей можно использовать специальную мастику, но ее цена слишком высока, а качество немногим лучше других материалов.

  • После этого стены котлована застилают полиэтиленовой пленкой. Она послужит дополнительной защитой для дренажной системы, сокращая количество воды и не давая земле проникать в нее на высоком уровне.
  • На следующем этапе в свободное пространство котлована засыпают щебенку слоем в 10-20 см. Далее туда же помещают крупнозерновой песок, которые проливают водой для уплотнения.
  • На финишной стадии изготавливают бетонную отмостку, для защиты от влаги, идущей с поверхности.

  • При вопросе чем отделать стены в подвале необходимо учитывать то, что утепление такой конструкции производят изнутри. Хотя некоторые мастера предпочитают производить защиту от холода снаружи и только на уровне цоколя. Учитывая данные обстоятельства отделку лучше всего производить гипсокартоном, поскольку данный материал отлично подойдет для этих условий.
  • Необходимо сказать и о том, что в последнее время на рынке строительных материалов появился такой компонент, как жидкий утеплитель. Он отлично справляется со своей задачей, дополнительно выполняя функции гидроизоляции. При этом его простота монтажа очень сильно облегчает работу.

Совет!
К гидроизоляции подобных конструкций необходимо подходить очень ответственно, поскольку от этого этапа напрямую зависит срок эксплуатации всего здания.

Вывод

Просмотрев видео в этой статье можно получить более подробную информацию по данной теме. При этом на основании текста, который представлен выше, следует сделать вывод о том, что данная работа является довольно сложной и требует точных расчетов и заранее подготовленного проекта.

Отдельное внимание необходимо уделить тому, что расчет стены подвала подбирается исключительно индивидуально. Для этого необходимо иметь данные о типе почвы, уровне залегания грунтовых вод и климатической особенности конкретной местности.

Методика определения бокового давления грунта на гибкие подпорные стены в зависимости от горизонтальных перемещений

    Татьяна Тургенева 3 лет назад Просмотров:

1 Гладков И.Л. Жемчугов А.А. Салмин И.А. (ПНИПУ ООО «ИнжПроектСтрой» г.пермь ) Методика определения бокового давления грунта на гибкие подпорные стены в зависимости от горизонтальных перемещений Задача определения бокового давления грунта на гибкие подпорные стены не нова. Целью работы является обобщение знаний в данной области а также разработка математической модели для численной реализации рассматриваемой задачи. Величина горизонтального давления грунта на гибкие подпорные стены зависит от угла наклона поверхности грунта к горизонту его физикомеханических свойств сил трения на контакте «подпорная стена грунтовый массив» а также от величины горизонтальных перемещений конструкции. Результирующее давление на ограждение определяется суммой эффективного давления вызванного напряженно-деформированным состоянием скелета грунта и порового давления воды. В ряде случаев поровое давление воды на ограждение определяется давлением столба жидкости находящегося над расчетным сечением. В случае если котлован устраивают в неводонасыщенных грунтах результирующее давление грунта на ограждение будет полностью определяться эффективным давлением. Для описания бокового давления грунта на ограждение рассмотрим простейшую расчетную схему представленную на рис.. Рис. Расчетная схема: система координат горизонтальные перемещения ограждения глубина котлована Давление грунта на неподвижную стену ( ) состоянии покоя и определяется выражением: ( ) называется давлением в ()

2 где коэффициент бокового давления грунта в состоянии покоя; удельный вес грунта; расстояние от поверхности грунта до рассматриваемой точки. При значительных смещениях стены от грунта на глубине реализуется активное давление на ограждение которое соответствует минимальному значению давления. Пассивное давление реализуется при значительных смещениях стены на грунт и соответствует максимальному значению давления. В случае отсутствия нагрузки на поверхности грунта выражения для определения активного и пассивного давлений имеют вид: () () где коэффициент активного давления грунта коэффициент учета влияния связности грунта на активное давление коэффициент пассивного давления грунта коэффициент учета влияния связности грунта на пассивное давление удельное сцепление грунта. Активное и пассивное давление грунта на ограждение являются предельными величинами давлений то есть эффективное давление всегда находится в диапазоне: ( ) () Зависимость эффективного горизонтального давления грунта на имеет сложный характер удерживающую конструкцию в интервале (Рис. ) []. Рис. График зависимости давления грунта на подпорную стену в зависимости от ее перемещения: фактическое давление аппроксимация кусочно-линейной функцией

3 Функцию изменения величины давления на некоторой глубине от перемещений можно представить следующим образом: ( ) f ( ) (5) С некоторым допущением функцию функцией (рис.) []: f ( ) Где коэффициент жесткости грунта давление грунта в состоянии покоя. f можно заменить линейной (6) В качестве коэффициента жесткости грунта можно использовать коэффициент постели грунта []. Результирующим давлением на ограждение является сумма эффективных давлений на ограждение с обеих сторон стены. Представим в виде двух графиков эффективное давление грунта на подпорную стену со стороны грунта (слева) и со стороны котлована (справа) в зависимости от горизонтального перемещения стены (рис.а). а) б) Рис. График зависимости давления грунта на подпорную стену от ее перемещения: а) эпюры эффективных давлений на ограждение слева и справа; б) эпюра результирующего давления на ограждение

4 Построим функцию в виде кусочно-заданной функции для любого значения. Для описания отдельных участков диаграммы будем использовать () () () (6) добавляя индексы » » » » для слагаемых относящихся к левой и правой стороне ограждения. В случае когда стена с обеих сторон окружена грунтовым массивом примет вид: (7) Если отдельно рассмотреть результирующее давление на ограждение до заделки то выражение (7) примет вид: (8) Подставим выражения ()()() в (7) и (8): (9) () Существует значительное количество методов определения коэффициентов активного пассивного давления и давления грунта в состоянии покоя в зависимости от угла внутреннего трения грунта ϕ и угла трения по контакту с ограждением δ []-[8]. При допущении о горизонтальной поверхности засыпки и отсутствии наклонов граней конструкции к вертикали коэффициент активного горизонтального давления принимает вид:

5 ( ϕ) ( δ ϕ) sin( ϕ) os( δ ) os () sin Коэффициент пассивного горизонтального давления принимает вид: os ( ϕ) () sin( δ ϕ) sin( ϕ) os( δ ) В [9] приведен обзор существующих методов расчета коэффициента бокового давления грунта в состоянии покоя. 8 6 Яки Хартман Яки по Хартману Пузыревский Зидек φ º Рис. Зависимость коэффициента давление грунта в состоянии покоя от угла внутреннего трения Из рис. видно что предложенные методы дают различные значения коэффициента при одном и том же угле внутреннего трения ϕ. Согласно [] наиболее обоснованный метод расчета коэффициента был предложен Яки: ( ϕ) sin () Для полного описания всех компонент входящих в () необходимо определить. Согласно [] данные величины определяются следующими зависимостями: [ ] () tg ϕ tg ϕ (5) [ ]

6 При помощи выражений ()-(5) можно полностью описать давление грунта на гибкую вертикальную подпорную стену в зависимости от перемещений. Расчет ограждения котлована с использованием рассмотренной модели «ручным» способом является слишком трудоемким. Данная расчетная схема численно реализована в программном комплексе GeoW. В качестве примера рассмотрим расчет ограждения котлована в o однородном грунте ( кн / м с 8 кпа ϕ 6 ) с устройством одного ряда распорных систем из металлических труб Ø58 мм длиной 8 м с шагом м. Длина ограждения составляет 9 м глубина котлована 5 м (рис.5). Рис. 5 Расчетная схема в программе GeoW На рис. 6 приведены графики давления грунта на ограждение кпа м -9 Рис. 6 Горизонтальное давление на ограждение в зависимости от глубины слева и справа от ограждения Из рис. 6 видно что значение эффективного горизонтального давления с каждой из сторон лежит между предельными значениями активным

7 и пассивным. Вследствие малых перемещений давление некоторых участках по высоте ограждения больше активного слева на. Давление справа на небольшой глубине от дна котлована достигает предельного значения. В том случае если давление справа а на остальном участке по всей глубине заделки достигнет величины пассивного давления заделка потеряет устойчивость. Следует отметить что при перемещении ограждения вправо эффективное давления на левой стороне ограждения ( ) а. эффективное давление на правой стороне ограждения Для определения перемещений гибкой подпорной стены можно воспользоваться численными методами например методом конечных элементов с учетом рассмотренной методики. Для решения задачи можно организовать итерационный процесс в котором осуществляется корректировка давлений на ограждение в зависимости от его перемещений. Как показала практика данная схема дает устойчивое решение. Список литературы. СП.. Основания зданий и сооружений. Актуализированная версия СНиП..-8*.. Основания фундаменты и подземные сооружения/м. И. Горбунов- Посадов В. А. Ильичев В. И. Крутов и др.; под. общ. ред. Е.А. Сорочана и Ю.Г. Трофименкова. М.: Стройиздат с. ил. (Справочник проектировщика).. Клейн Г.К. Расчет подпорных стен. М.: Высшая школа с.. СНиП Подпорные стены судоходные шлюзы рыбопропускные и рыбозащитные сооружения. 5. ВСН 67-7 Технические указания по проектированию подпорных стен для транспортного строительства. 6. РД Инструкция по проектированию морских причальных и берегоукрепительных сооружений. 7. Справочное пособие к СНиП Проектирование подпорных стен и стен подвалов. (К СНиП «Сооружения промышленных предприятий». 8. Cng-Y O. Dee Evtion. Detment of Consttion Engineeing Ntion Tiwn Univesity of Siene nd Tenoogy Tiei Tiwn. 9. Богомолов А.Н. Калиновский С.А. Бабаханов Б.С. Шиян С.И. Шолудько С.Л. О назначении расчетной величины коэффициента бокового давления грунта в предельного состоянии // Фундаменты глубокого заложения и проблемы освоения подземного пространства. Материалы международной конференции Пермь.

Читать еще:  Все об армировании стен

Что нужно знать о боковом давлении грунта на стены подвала

В процессе строительства дома на ранних этапах одной из главных проблем может оказаться невозможность преодоления бокового давления грунта на стены подвала, если конструкция предполагает наличие этого помещения. Игнорировать этот вопрос нельзя ни в коем случае, так как в будущем это может повлечь за собой не только деформацию здания, но и полное его разрушение. В особенности в зоне повышенного риска находятся все сооружения, предполагающие наличие более 1 этажа.

Чтобы справиться с возникшими сложностями, строители научились использовать специальную технологию и материалы, способные противостоять большим нагрузкам на стены. Когда происходит закладка фундамента, самым важным моментом можно назвать правильность расчётов сопротивления. Также стоит помнить, что чем глубже фундамент, тем сильнее будет давление на него.

Зависимость выбора метода возведения фундаментных стен от величины давления грунта

Чтобы повлиять на достоверность прочностных характеристик фундамента, перед возведением стен стоит тщательно исследовать почву в условиях трехосного сжатия. Это значит, что мастеру необходимо будет ознакомиться с методиками полевых определений информации о фильтрации, прочности и деформируемости. На основании полученных данных можно задумываться о том, какой метод возведения фундаментной стены окажется наиболее приемлемым и безопасным.

Чтобы избавиться от давления существует несколько техник для обустройства здания

Расчет давления грунта на стену подвала

В данном случае расчётная схема может предоставляться в виде балки с шарнирным опиранием в уровне перекрытий над подвальным помещением и защемлением на уровне подошвы фундамента. Говоря от треугольной нагрузке от бокового давления земли, она будет действовать не по всей площади балки и в дальнейшем создаст проблемы при заделке. Чтобы решить эту статистически неопределённую задачу, специалисты могут использовать метод из строительной механики.

Расчет толщины стен

Будущая толщина стены фундамента напрямую зависит от подобранных строительных материалов, а также глубины сооружения под землей. Если данная конструкция будет использоваться как жилая зона, высота должна быть не менее 2,5 м. Если здесь будут расположены технические помещения, достаточно использовать показатели до 2 м. Также не стоит забывать о том, что придется предусмотреть запасы на стяжку пола, а также отделочные работы.

В данном видео вы подробнее узнаете о расчётах стен подвала:

Определение толщины стен всегда производят с учетом уровня места расположения грунтовых вод. Если они протекают на большом расстоянии от будущего основания, специалисты рекомендуют придерживаться таких правил:

  • нижнюю стенку можно выполнить, как не силовую, которая будет выступать на 10-15 сантиметров за строительный контур;
  • если глубина размещения находится на отметке 1,5-2,2 метра, толщина стены подвала может составить от 25 до 40 сантиметров.

Технические характеристики материалов при строительстве стен фундамента

В зависимости от ситуации, при строительстве стены фундамента могут использоваться самые разные материалы. Каждый из них обязательно должен обладать надежностью и долговечностью. Независимо от того, какие показатели были получены после расчётов давления, лучше отдавать предпочтение самому надежному варианту. Для этих целей могут использоваться:

  • каменные породы;
  • бетон;
  • железобетонные блоки;
  • кирпичи.

Бетон

Бетон очень часто используется как основной строительный материал не только для сооружения стен для фундамента, но и для перекрытий или других конструкции для дома. Он может выполнять заполняющую, изоляционную или отделочную функцию. Основное преимущество этого материала — надежность. В процессе строительства специалист может добиться необходимой прочности, что позволит сделать сооружение максимально долговечным.

Также не стоит забывать, что бетон не стоит больших денег, поэтому у хозяина дома будет возможность сэкономить. Именно поэтому это практически самый распространённый вариант для сооружения фундаментных стен.

Единственный риск, который можно отметить в этом случае, это возможное обрушение грунта в ходе работ, после чего он может перемешаться с бетоном, что повлияет на снижение прочности состава.

Бетон наиболее распространенный материал для строительства

Кирпич

Кирпич можно назвать одним из тех вариантов, который используется для сооружения стен для фундамента уже на протяжении долгого времени. Его использовали ещё задолго до того, как популярность начал набирать бетон. Кирпичи широко применялись благодаря лёгкости монтажа, при этом они очень прочные и надёжные.

Также не стоит забывать о том, что именно такие элементы позволяют выполнять не только стандартную кладку, но и различные узоры, которые подчеркнут оригинальность дизайна сооружения в целом. Но после того как будет выполнена кладка, не стоит забывать о том, что её необходимо защитить от сырости и влаги. Для этого можно использовать сразу несколько способов. Основными технологиями для этой разновидности работ можно считать следующее:

  • штукатурка цоколя;
  • окраска;
  • оклеечная технология.

Если выполняется окрасочная гидроизоляция, необходимо использовать различные мастики, для которых основой выступают синтетические смолы или битум с наполнителем. Перед тем как приступить к работе, поверхность необходимо тщательно очистить и выровнять, чтобы на ней не было каких-либо шероховатостей, зазоров и выступов. Чтобы добиться идеального результата, специалисты обрабатывают кладку грунтовкой.

После того, как она полностью просохнет, можно наносить подготовленный материал. При оклеечной гидроизоляции работы выполняются с помощью следующих материалов:

  • изол;
  • гидроизол;
  • бризол;
  • рубероид.

Один из них наносится на изолированную поверхность с помощью битумных мастик. Говоря об одной из самых эффективных штукатурных гидроизоляций, можно выделить цементно-песчаный раствор. В эту смесь для усиления эффекта добавляют пенетрирующие материалы. Сам цемент не должен быть марки слабее М100.

Камни

Как и остальные варианты стен для фундамента, камень отличается своими недостатками и преимуществами. Этот вариант наиболее приемлем в тех случаях, когда хозяин дома собирается соорудить высокую несущую конструкцию. Способ наиболее выгоден за счёт следующих положительных сторон:

  • камень является экологически чистым материалом;
  • такие решения всегда имеют привлекательный вид, который в дальнейшем не потребует дополнительной отделки;
  • стены из камня окажутся одними из самых прочных, это обеспечит долговечность конструкции;
  • этот материал не нуждается в защите от влаги, так как от природы является водостойким.

Несмотря на вышесказанное, камень имеет и некоторые недостатки. Одни из самых существенных — высокая цена, а также большие временные затраты. Если решено использовать именно этот материал, все необходимые расчёты и возведение конструкции из бута должны производиться только высококвалифицированными специалистами. Только в этом случае использование камня будет оправданным, так как если не учесть все, даже самые малейшие, нюансы, есть вероятность того, что со временем конструкция обрушится.

Камень имеет ряд преимуществ

Ещё одной положительной особенностью этого материала можно считать его гибкость при комбинировании с другими материалами. Если бюджет хозяина дома ограничен, то, чтобы удешевить сооружение и при этом не повлиять на его качество, для основы, которая будет находиться в земле, можно использовать бут, а в верхней части – кирпич. Но при этом такую технологию не стоит применять самостоятельно, так как здесь существует множество тонкостей, о которых знают только опытные специалисты.

Железобетонные блоки

Если для сооружения стен фундамента планируется использовать железобетонные блоки, такая конструкция окажется самой прочной и долговечной из всех вышеперечисленных. Это объясняется тем, что для изготовления таких элементов используется арматура и армирующие сетки, обеспечивающее прочное сцепление.

Железобетон можно назвать единственным материалом, который способен конкурировать с камнем и бетоном. В процессе выполнения монтажа стоит быть необычайно аккуратным, так как большой вес блоков при неаккуратном отношении к работе может привести к самым разным последствиям.

Давление грунта на стены подвала

Задача возвести стены подвала. По экономическим соображениям хочу применить тонкостенные подпорные стенки. Вопрос- какое давление оказывает грунт на стены подвала? Глубина 2м, грунт — глина (так же интересуют данные на песчаные грунты). Рассчитываю что на м2 стены действует давление в 1000 кг. насколько эти данные применимы? Силы морозного пучения- какое оказывают дополнительное боковое давление?

Сложные вопросы задаете, расскажу как у меня отец, в советские времена, когда кругом было шаром покати, купил на заводе бэушные п-образные цеховые плиты 2мх0,5м, ими цех перекрывали. Относительно легкие 2 человека могут кантовать и по трубам перекатывать. Сварил из уголков такие боковые стойки буквой Х. И уложил все это хозяйство в яму в саду под чуланом. Ставили плиты на ребро, по углам через уголковую конструкцию они расклинивались и прижимали друг друга. Глубина метра 3. Стоит это хозяйство уж лет 20, без всякой видимости проблем. Но грунт у нас хороший, суглинок, а ниже 2 метров песок.

Lowprice написал :
Рассчитываю что на м2 стены действует давление в 1000 кг

1000кг на квадратный метр около угла — это не то же самое, что 1000кг на квадратный метр посередине ровного 10м участка без подпорок изнутри.

Lowprice написал :
Вопрос- какое давление оказывает грунт на стены подвала?

В теории вопрос на самом деле сложный, да и данных маловато вы дали: что за подвал, отдельностоящий или под зданием? Какие рядом строения и т.д.
Из практики думаю что небольшое давление, тем паче в глине. В прошлые выходные был в деревне, лазил там в погреб — был сильно удивлен. Погреб метра 3 глубиной, под домом, без какого-либо укрепления стенок. Одна стенка так даже наоборот с «поднутрением» метра на 1,5! Дом стоит уже не один десяток лет, все вроде нормально.

andrewkhv написал :
1000кг на квадратный метр около угла — это не то же самое, что 1000кг на квадратный метр посередине ровного 10м участка без подпорок изнутри.

Ясное дело. В основание фундамента предусматриваться консоль, с верху армированный пояс является опорой. Профилированный лист Н114 (1мм.) при пролете 3.5 метра держит 993кг. на м2. В моем случае пролет 2.7 метра. Пол подвала 10 см. в связи с чем подошва фундамента дополнительно рассчитываться как балка воспринимающая боковые нагрузки, перекрытия цоколя- монолит, следовательно оно выполняет функции распорки.

Виктор_Ч написал :
В теории вопрос на самом деле сложный, да и данных маловато вы дали: что за подвал, отдельностоящий или под зданием? Какие рядом строения и т.д.
Из практики думаю что небольшое давление, тем паче в глине. В прошлые выходные был в деревне, лазил там в погреб — был сильно удивлен. Погреб метра 3 глубиной, под домом, без какого-либо укрепления стенок. Одна стенка так даже наоборот с «поднутрением» метра на 1,5! Дом стоит уже не один десяток лет, все вроде нормально.

Сам видел такие дома, где в подполье погреб с земляными стенами. Но это русский авось, пока нашел на каком то форуме (без указания источника) что в расчет можно брать 1т. на м2. По идее есть еще силы морозного пучения которые достигают 15 тонн на м2, но разработка котлована с пологими откосами и скользящая прокладка при обратной засыпке вроде минимизирует данное воздействие.

Каких данные еще указать?

Сразу скажу что я не строитель, по этому все что я пишу, это отрывочная информация которую я откуда-то запомни и чисто умозрительные заключения для размышления.

Мне в первую очередь из вашего поста не понятно, погреб отдельностоящий или под домом? Сколько земли над перекрытием погреба?
Морозное пучения огромны. Мне коллега рассказывал, что у него по соседсву есть дача, где плита перекрытия выходит на балко и под ней стоят подпорки на слабом фундаменте. Так каждую зиму эту плиту поднимает на несколько сантиметров вместе со вторым этажем.
Но они действуют на глубиу промерзания грунта, это около 1,5 метров. Если Ваш погреб глубже, то от этом наверное можно не думать.

Я бы для себя, скорее всего, сдела небольшоё зазор между стеной и землей.

Это не отапливаемый подвал дома.

Lowprice написал :
Это не отапливаемый подвал дома

Lowprice написал :
По экономическим соображениям хочу применить тонкостенные подпорные стенки.

Думаю конечно Вы этим вопросом основательно занимаетесь, по этому Вам виднее но все таки:
А что у Вас будет за дом? Легкосборный? Если дом кирпичный, то мне кажется, что тонкостенные подпорные стенки могут быть не слишком надежной опорой. С другой стороны, стены способные держать вес дома выдержат и бокковую нагрузку. Никогда не видел фундамент дома на тонких стенках.
Я не строитель, так что все сказанное чисто умозрительные заключение, могу быть не прав.

Lowprice написал :
Это не отапливаемый подвал дома.

если дом отапливаемый, то в подвале плюсовая температура, и ни кого пучения не будет.
К тому же глина не гигроскопична,-она не впитывает воду, и её не будет пучить даже если она замерзнет.

Скажу как инженер-проектировщик, много раз рассчитывавший подпорные стены.

Методика расчета приведена в 2.15-2.23 СНиП 2.09.03-85 «Сооружения промышленных предприятий». Более подробно — в «Пособие по проектированию подпорных стен и подвалов».

Для расчета необходимо знать угол внутреннего трения, коэффициент сцепления и удельный вес. Эти данные можно принять усреднёнными согласно СП 22.13330.2011 «Основания зданий и сооружений». Вся указанная литература есть в свободном доступе в Интернете.

Эпюра давления имеет вид треугольника — ноль вверху и максимум внизу. Расчёт не сложный, но для человека «не в теме» может показаться громоздким.

Силы морозного пучения можно снивелировать, выполнив обратную засыпку пазух котлована (с внешней стороны подпорной стенки) песком или другим грунтом, лишенным свойств морозного пучения.

Расчет на пучение приведен в СП 22.13330.2011 «Основания зданий и сооружений».

Если не морочиться с расчетами, то 1 т/м2 в нижней зоне подпорной стенки высотой 2м в связных грунтах (глина) это с запасом. Но только в том случае, если на эти стенки не действует отпор грунта от рядом расположенных строений, то есть если стенка будет работать только на «чистый» отпор грунта. На стенку будут также передаваться нагрузки, расположенные на поверхности грунта в зоне призмы обрушения.

Пучение «убирать» обратной засыпкой песком. Ну или, хотя бы, нанести на внешнюю грань стены легко сжимаемый материал — тот же пенополистирол (только не экструдированный, а обычный). Силы пучения сильно зависят от степени пучинистости (нормы выделяют следующие виды: слабо, средне, сильно и чрезвычайно пучинистые грунты). Пучение действует только на нормативной глубине промерзания для данного региона.

Давление пучения грунта при промерзании достигает 15 килоньютон на квадратный метр в горизонтальном направлении. Это много. Самый простой способ избавиться от данной проблемы широко применяется в Скандинавии- мы давно уже не строим дома с подвалами. Фундамент «плита на грунте» дешёвый, надёжный и простой. Вот так строил я (дом не мой, если что, сайт мой):
фото
» >
» >
Всё, что Вы хотите иметь ниже уровня земли лучше иметь выше уровня земли, и имейте в виду- всё строительство ниже уровня земли втрое дороже того, что выше. Вопрос- оно Вам надо? Далее- если делать подвал правильно, его нужно 100% надёжно гидроизолировать от капиллярной грунтовой влаги, а это далеко не 2 пальца об асфальт. Иначе- сырость, влага, плесень, обваливающаяся штукатурка. Оно Вам надо?

Мало того, по подвальной стене сырость ползёт выже, в дом и на несущие стены, со всеми последствиями.

Далее- температура грунта круглый год одинакова и в зависимости от климата составляет от вечной мерзлоты на крайнем севере до +14 в Адлере. В средней полосе России около +6-9 градусов. То есть холодно. То есть стены подвала будут всегда холодные, а на холодной поверхности будет конденсироваться влага, а на влажной среде развиваются всякие грибки и плесень. Оно Вам надо? Если хотите реально правильный подвал, то он должен быть гидроизолирован и утеплён примерно так:
» >
Кроме того, железобетон тоже не вечен. Арматура в железобетоне со временем ржавеет, при окислении железа в результате химреакции олучается ржавчина- диоксид железа FeО2. Это как бы все знают, но не всем известно что ржавчина увеличивается в объёме и буквалъно разрывает бетон изнутри.

Для предупреждения такого безобразия арматуру можно оцинковывать а бетон влагогидроизолировать. При этом расчётный срок службы такого железобетона достигнет 150-200 лет в скандинавском климате против 50-100 лет у классической технологии.
Ну а если Вы всё-таки хотите гемороя с подвалом, то противопучнистые методы таковы:

  1. Дренаж с отводом воды из-под фундамента дома.
  2. Элластичный слой вокруг стен фундамента (он же будет утеплением).
  3. Дранирующий слой подсыпки на всю высоту стены подвала шириной минимум 50 сантиметров.

Противопучнистая горизонтальная изоляция грунта.
» >
Удивительно, да? Сейчас многие скажут- да ладно, мол, строили всю жизнь дома по старинке и ничего, вон, стоят себе. А я отвечу- ну так у вас какие дома строят такие и автомобили, и ничего, ездят. А в Афганистане какое жильё такой и транспорт

Боковое давление грунта на стены подвала

Решившись на создание подвала, прежде всего, необходимо выяснить уровень грунтовых и паводковых вод в месте застройки. При необходимости, следует организовать дренаж.
В процессе создания подвала и его эксплуатации могут возникнуть различные проблемы, знать о которых лучше до начала проектирования и строительства. Вот некоторые из них.
— Планируя утепление и гидроизоляцию стен подвала снаружи, обращаем внимание на качественное выполнение их монтажа. Поверхность, контактируемая с мерзлым грунтом, должна быть ровной, а соединение их со стеной — надежное. Дело в том, что пучинистый грунт при своем расширении может захватить часть покрытия и разорвать его (рис. 4.18). Попадание влаги в стену будет неизбежно..

Силы сцепления грунта с утеплителем можно существенно, понизить, введя слой песка между грунтом и утеплителем. Песок не должен быть мелким, а грунт и песок лучше разделить толыо или полиэтиленом.
Решившись на создание подвала, необходимо отдавать себе отчет в том, что его эксплуатация при высоком уровне грунтовых вод — очень сложная задача. Малейшая трещина в гидроизоляции стен, в полу или по месту их стыка, может создать сырость, не приемлемую для жилья.
Существует несколько схем прокладки гидроизолирующего слоя при создании подвала.

Конструктивное выполнение подвала и фундамента под него определяется в основном уровнем грунтовых вод, или же тем, к какой категории относится гидроизоляция подвала:
— наружная противонапорная (рис. 4.19, а);
— внутренняя противонапорная (рис. 4.19,б);
— гидроизоляция для защиты от капиллярной влаги (рис. 4.19, в).
При выполнении наружной гидроизоляции, её верхний край должен быть выше предполагаемого уровня грунтовых вод не менее чем на 0,5 м. Давление от слоя гидроизоляции передается на силовые ограждающие элементы пола и стен, что делает её более предпочтительной. Горизонтальный участок гидроизоляции наносится по выровненной и гладкой бетонной подготовке до устройства днища подвала.

Вертикальные участки гидроизоляции наносятся на стены и защищаются снаружи кладкой в полкирпича, бетонными плитами или же слоем набрызга бетона.
Внутренняя противонапорная гидроизоляция устраивается, как правило, в уже существующих зданиях или при проведении ремонтных работ, связанных устранением протечки ограждающих конструкций подвала. Так как давление на отдельные участки стен нутреннего кессона может быть значительным, то для его восприятия требуются конструктивные усиления.
Гидроизоляция подвала от капиллярной влаги не требует высокого качества проведения работ, как этого требовалось при создании противонапорной гидроизоляции. Разумеется, эта схема гидроизоляции не подходит для защиты от напорных вод.
При напорах до 2 — 3 метров, что характерно для подвалов жилых домов, использование современных гидроизоляционных штукатурных составов и мастик с высокой адгезией позволяет выполнять внутреннюю гидроизоляцию по второй схеме (рис. 4.19, б) без кессона, с передачей водной нагрузки на штукатурный раствор.
— Если слой герметизации не выдержал и произошла протечка, то устранение этого недостатка, даже засыпкой подвала грунтом, ни к чему хорошему не приведет, т. к. влаге очень сложно уйти из герметичного подвала. Постоянная сырость в подполе неизбежна и когда грунтовые воды уйдут далеко вниз. Правда, можно надеяться на современные гидроизолирующие покрытия, шпаклевки. Но если в подвале уже настелены полы, выполнены отделочные работы, то устранить по добные протечки будет не просто.
— При создании подвала, его перекрывают, как правило, бетонным перекрытием. Это связано с тем, что боковое давление грунта на стены подвала необходимо на что-то передать. Жесткие перекрытия позволяют замкнуть на себя нагрузки, приходящие на стены подвала со всех сторон. Эта расчетная схема рассматривает стену подвала, как набор вертикально расположенных балок, передающих нагрузку от грунта — на бетонный пол и на бетонное перекрытие (рис. 4.20).

Именно поэтому при строительстве подвала его стены загружают бетонным перекрытием в этот же сезон, не дожидаясь, когда пучинистый грунт своим расширением уложит стены вовнутрь подвала.
Эта схема принята при возведении подвала по технологии ТИСЭ. Такие вертикальные балки создаются в каждом четвертом вертикальном канале стены после их заполнения арматурой и бетоном, Такая схема хорошо работает вне зависимости от габаритов подвала и разбивки внутренних его стен.
Это интересно
При силовой схеме, представляющей стену как набор вертикальных балок, стены подвала можно выполнять тем тоньше, чем тяжелее дом сверху (из условий напряженного состояния стены, загруженной весом и боковым давлением).
— Разрушиться стена подвала от давления грунта может и без пучинистых явлений, при монтаже плит перекрытия. Опоры автокрана, установленные в непосредственной близости от стен подвала, создают в грунте достаточно высокий уровень напряжений. Нагрузка на выдвижную опору и боковое давление грунта на стены подвала особенно высоки, когда идет монтаж дальних плит, наиболее удаленных от автокрана (рис. 4.21).

Чтобы не случилось подобного разрушения, расстояние от стены до края опорной площадки автокрана должно быть не меньше 0,8 м.
Начинать монтаж перекрытия следует с укладки ближних плит, которые смогут усилить устойчивость стен подвала.
При возведении стен подвала из готовых бетонных блоков выполняют горизонтальное армирование. В этом случае такая стена работает по другой расчетной схеме, при которой она рассматривается как набор горизонтально расположенных балок, передающих боковую нагрузку от грунта на внешние и внутренние стены подвала. Из-за большого пролета такой горизонтальной балки предполагается и достаточно большая толщина стен (рис. 4.22).

В реальности стену подвала следует рассматривать как набор одновременно работающих вертикальных и горизонтальных балок. Причем, чем тяжелее сам дом, чем больше вертикальная нагрузка приходит на стены подвала, тем ближе расчетная схема к стене с вертикально расположенными балками.
Из практики
Возведение стен подвала часто выполняют с использованием крупногабаритных готовых фундаментных блоков ФБС (рис. 4.23).

Как правило, при выполнении угловой перевяжи с этими блоками, перехлёст блоков по всей длине стены — самый минимальный.
При слабом горизонтальном армировании узкая зона вертикалъных стыков ФБС превращается в шарнирное соединение. При достаточно большом давлении грунта, подверженного пучинистыми явлениями, при относительно большой протяженности стены, часть ее’может уйти вовнутрь.
Исправить ситуацию, остановить процесс разрушения стен подвала возможно только с возведением в подвале подкрепляющих стенок. Это достаточно дорогое удовольствие, да и подвал потеряет всю свою привлекательность.
При небольшой высоте подвала и при хорошей загрузке сверху силы трения и стеснённые условия, в которых находятся фундаментные блоки, удерживают их от смещений, но пусть эти факторы будут для Вас идти в некоторый запас прочности. Кладку из таких блоков следовало бы армировать и выполнять с большим перехлестом, используя укороченные . блоки или, заполнив бетоном или кирпичной кладкой возникший зазор (рис. 4.24).

— Другая, часто повторяющаяся ошибка многих застройщиков, — не учитывается гидростатическое давление грунтовых вод. Всплытие подвалов и погребов, смотровых ям гаражей и выгребных ям канализации, незаполненных бассейнов -достаточно частое явление, если уровень грунтовых или паводковых вод высок, а вес сооружения — небольшой.
Положение усугубляется, если для обеспечения высокой степени герметизации используется сварной металлический или пластиковый кессон — герметичный, но относительно легкий. Такой кессон используется при организации небольшого погреба, создания смотровой ямы в гараже или приямка для размещения оборудования водоснабжения, канализации и отопления.

При высоком уровне грунтовых вод, герметичный подвал превращается в плавучую платформу, которая способна произвести ощутимые разрушения.
Из практики речного флота
Достаточно давно в качестве пристани на реках и озерах используются плавучие дебаркадеры-пристани, нижняя, главная часть которых представляет собой герметичный железобетонный корпус. Сверху на нем сооружено легкое двухэтажное деревянное сооружение самой пристани (рис. 4.25).

Именно так следует представлять свой дом с подвалом или погреб тем, у кого возможно повышение уровня грунтовых или паводковых вод выше уровня их пола.
Агрессивность воды вокруг подвала, сказывается в желании приподнять дом и зайти к вам в гости.
Из практики индивидуального застройщика
При достаточно высоком уровне паводковых вод застройщик все же решил возвести подвал. Дом небольшой, 6 х 8 м, можно попробовать. Все было сделано почти по науке.
Отрыли котлован глубиной 1,8 м, сделали подсыпку из крупнозернистого песка, застелили гидроизоляцию, а на ней отлили бетонное основание толщиной 10 см с армированием его сеткой (плитой такое тонкое железобетонное создание не назовешь). После этого точно по периметру уложил три ряда подвала фундаментных блоков ФБС и перекрыл подвал плитами.Пришла весна. Караул. Пол подвала сильно подняло, через образовавшиеся трещины пошла вода (рис. 4.26).

Что произошло? При уровне воды в грунте выше пола подвала на 1 м, снизу на 1 м2 действует давление в 1 тонну. Т. е. на всю площадь этого подвала в 48 м2 действует снизу сила в 48 тонн. Это вес очень тяжелого танка или целого вагона.Тонкий пол этого не смог выдержать. Как надо было сделать. Плита пола должна быть толщиной не менее 20 см, при этом арматурную сетку необходимо располагать ближе к поверхности пола, где плита испытывает растягивающие напряжения. Существенно усилит пол подвала наличие хотя бы одной поперечной стены в нём.
Если приглядеться к рисунку 4.26, то бросается в глаза и слишком близкое расположение стены к краю плиты, на которую она опирается. Это также провоцирует разрушение самой плиты, но уже от веса дома.
Наш застройщик уложил фундаментные блоки вплотную к периметру бетонного пола. Видимо решил сэкономить на объеме земляных работ и бетонировании. При таком исполнении этого узла, пол подвала от давления грунта сразу от края интенсивно начинает загружаться изгибающим моментом (рис. 4.27, а).
Большие изгибающие нагрузки — это и значительные деформации, и разрушающие напряжения в плите подвала.

При слабом уплотнении грунта под плитой это проявляется в большей степени.
В варианте, когда плита пола выходит за контур стены на 30 — 40 см (рис. 4.27 б), максимальная величина изгибающего момента становится значительно ниже. Плиту можно делать тоньше, не боясь деформаций и разрушений.
Такой подход уместен не только при создании подвала. Дом, установленный на незаглубленном фундаменте в виде плты положенной на поверхности грунта -полная аналогия этой картины и такого конструктивного решения.
Тяжелый гараж, установленный на плите также неудачно, может сильно сдеформировать плиту, особенно если нарушена её целостность удлиненным проемом под смотровую яму (рис. 4.28).

Как убрать давление грунта на стену подвала?

При строительстве дома одной из важнейших проблем становится преодоление давления грунта на стены подвала. Оставить без внимания этот момент не представляется возможным, поскольку стены подвала, да и сам фундамент, могут не выдержать этого давления в совокупности с весом здания и деформироваться или разрушиться.

  • Технические характеристики материалов при строительстве стен фундамента
  • Бетон
  • Кирпич
  • Камни
  • Железобетонные пластины
  • Особенности укладки фундаментных стен для устойчивости при давлении грунта
  • Расчет стен подвала при боковом давлении грунта

При значительных размерах сооружения последствия могут быть катастрофическими. Но строители научились противодействию таким физическим явлениям, использую различные материалы при возведении конструкций.

При возведении фундамента ключевыми факторами его прочности является именно верный расчет сопротивления нагрузок на фундаментные стены. Давление грунта на стену подвала зависит напрямую от его глубины.

Типовым параметром принимается расчётная величина в 12 см бетона марки М400 при глубине подвала в 1 метр, с учетом эксплуатации в 50 лет и деревянных материалов при строительстве самого дома.

Стены подвалов строят из различных материалов, основываясь на формате помещения, его предназначении. Наиболее распространены при возведении кирпич, бетон, железобетонные плиты и камни.

Технические характеристики материалов при строительстве стен фундамента

Бетон

Бетон самый распространённый и недорогой способ строительства фундаментных стен. Недостатком, причем довольно существенным, является обрушение грунта в ходе работ, после чего он смешивается с бетоном, снижая прочность состава.

Таким образом, снижается устойчивость самого фундамента и его стен.

Кирпич

Кирпич – один из старейших применяемых материалов. Легкий при монтаже, удобный в строительстве, обладающий массой достоинств, кирпич имеет все же конструктивный недостаток при постройке – невозможность укладки без скрепляющего раствора. Как правило, в его качестве выступает бетон, намазываемый тонким слоем в промежутках между блоками кирпича.

Камни

Как и в случае кирпичей, монтаж камней требует соединительной смеси при монтаже, хотя камень сам по себе очень надежен и прочен. К тому же, при помощи этого материала можно и выкладывать узоры при строительстве внешних стен, и декора внутренних помещений.

В качестве скрепляющего раствора выступает бетон, но ещё один недостаток — высокая цена такого материала.

Железобетонные пластины

Пластины из железобетона обладают повышенной прочностью и устойчивостью.

Возведенный подвал или погреб будет иметь в таком случае необычайно долгий срок использования. За счет применения арматуры или армирующей сетки конструкции придается прочное сцепление, что гораздо лучше, чем использование для этих целей бетона.

При монтажных работах необходимо быть очень осторожными, поскольку из-за значительного веса такого материала любая неосторожность может вести к печальным последствиям.

Особенности укладки фундаментных стен для устойчивости при давлении грунта

При укладке любой стены главным требованием является качественное выполнение работ с соблюдением всех норм и правил строительства подвалов.

При возведении бетонных фундаментных стен необходимо использовать материал не ниже марки М400 или М450.

В случаях, когда делается временный погреб со сроком эксплуатации не более пары лет, то возможно применение марки М100 или М200. Во избежание попадания при строительных работах примесей грунта или посторонних предметов, необходимо позаботиться о качественных формах для заливки бетона.

Лучше всего использовать собственноручно изготовленные формы для конкретной постройки. Такую опалубку можно будет оставить как декоративный элемент.

Учитывая боковое давление грунта, для придания надежности возводимым стенам при заливке бетона его тщательно нужно утрамбовывать, чтобы не было пузырьков или пустот, которые снижают прочность бетона и снижают его способность к противодействию выдавливания стен грунтом.

Кирпичное строительство имеет свои нюансы. Возможна поверхностная кладка, когда бетон мажется слоем по верхнему ряду кладки, что делают для экономии материала. Этот способ применим для хозяйственных помещений, к которым не предъявляются особые требования прочности.

Альтернативой является укладка с промазыванием каждого слоя кладки из кирпичей, более затратная и трудоемкая, но существенно превосходящая остальные методы возведения по прочности и сроку использования.

При любой кирпичной кладке следует тщательно проводить утрамбовку материала, слегка постукивая по уложенному ряду. Это позволит убрать воздушные пустоты между кирпичами, подгоняя их вплотную друг к другу, и придать большей устойчивости стенам.

Каменные стены возводят так же, как и кирпичные, за исключением нескольких нюансов: для большей прочности камни подгоняют встык друг к другу, исключая швы и щели.

Это увеличит сцепление и придаст надежности стене из камня. Поскольку этот материал не имеет ровных краев, в этом случае используется больше бетона для швов, чем в других стенах

Оптимальным вариантом будет использование плит из железобетона размеров, превосходящим высоту подвала. В таком случае исполнения, плиты просто закапывают в землю и замазывают возникшие щели бетоном. Если пластины небольшие, то их используют как кирпичи в укладке, но обязательно принимая в расчет технику безопасности при работе с ними.

Расчет стен подвала при боковом давлении грунта

Расчет фундаментных стен проводят в строгом соответствии со СНиП 2.09.03-8 «Сооружение промышленных предприятий». Более удобным будет использование справочного пособия к данному СНиП, содержащего основные положения, формулы и методики расчета подпорных стен и стен подвалов из различных материалов.

Расчет проводят в несколько этапов, проверяя на каждом соответствие установленным условиям надежности конструкции к сдвигам. На каждую фундаментную стену оказывает влияние грунт, который пытается её сдвинуть в сторону подвального помещения.

Этому препятствуют вес здания, вес самой стены подвала и фундамента, утяжеление грунта при помощи внешней обсыпки грунтом.

голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
ВсеИнструменты
Adblock
detector