Можно ли ставить фундамент на смешанные грунты в сейсмике?

7 лет назад tanya (эксперт Builderclub)

Касательно монолитного каркаса. Наличие железобетонных включений увеличивает сейсмостойкость здания со стенами из кирпича (1, п. 7.6.14). Тут вопрос только в соединении. Так, цитирую: «каркасные здания, как правило, имеют ограждающие конструкции в виде самонесущих стен или навесных панелей, система крепления которых в сейсмических районах должна допускать независимое перемещение каркаса. Такое решение во многих случаях позволяет уменьшить сейсмические усилия в элементах ограждения и даже нагрузку на каркас» (1, п. 9.3.7). Потому мы и советуем делать не жесткое соединение. Хотя, нормы по сейсмике, как оказалось (мне пришлось уже не раз их перечитать, чтобы Вам помочь :-)), не запрещают использовать кирпичную кладку, как опалубку: «Железобетонные включения в кладку комплексных конструкций следует устраивать открытыми не менее чем с одной стороны. При проектировании комплексных конструкций как каркасных систем антисейсмические пояса и их узлы сопряжения со стойками должны рассчитываться и конструироваться как элементы каркасов с учетом работы заполнения. В этом случае предусмотренные для бетонирования стоек пазы должны быть открытыми не менее чем с двух сторон» (1, п.3.47). 

Примечание. Комплексные конструкции (дальше по тексту — к.к.) — конструкции из каменной кладки (стены, простенки, столбы), усиленные включенными в них железобетонными элементами, работающими совместно с кладкой.К. к. применяются в случаях, когда требуется значительно увеличить несущую способность каменных конструкций (См. Каменные конструкции), не увеличивая размеров их сечения. Особо важное значение имеет применение К. к. для усиления стен зданий, возводимых в сейсмических районах. Преимущество К. к. (по сравнению с каменными конструкциями) — более высокая прочность. Однако они более трудоёмки, чем конструкции из сборного железобетона.

Источник: Поляков С. В., Фалевич Б. Н., Проектирование каменных и крупнопанельных конструкций, М., 1966; Справочник проектировщика, т. 12 — Каменные и армокаменные конструкции, М., 1968.

Как лучше сделать (совсем без каркаса, с жестко связанным каркасом или с каркасом на гибких связях) — мы не можем решить за Вас. Я даю Вам всю информацию, которой мы владеем, в данном случае — мнение практикующих строителей и действующие нормы по строительству в сейсмически опасных районах. Выбор за Вами.

Высота этажей в Вашем доме допустимая (удовлетворяет требованиям СП 31-114-2004, п. 7.6.7 и 7.6.8).

Углы кирпичной кладки не дают большую жесткость и прочность чем рама на их месте. В сопряжениях стен (в том числе и в углах, если стены выполнены полностью из кирпича) в кладку должны укладываться арматурные сетки сечением продольной арматуры общей площадью не менее 1 см2, длиной 1,5 м через 700 мм по высоте при расчетной сейсмичности 7-8 баллов и через 500 мм — при 9 баллах (2, п. 3.46). Если над входом в дом будете делать козырек, опирающийся на столбы, то они должны быть из жлезобетона. Так как кирпичные столбы допускаются только при расчетной сейсмичности 7 баллов (2, п. 3.46).

Для армирования каменных конструкций в соответствии с СНиП по проектированию бетонных и железобетонных конструкций следует применять: 

  • для сетчатого армирования — арматуру классов А-I и Вр-I; 
  • для продольной и поперечной арматуры, анкеров и связей — арматуру классов А-I, А-II и Вр-I

Арматурные сетки следует укладывать не реже, чем через пять рядов кирпичной кладки из обыкновенного кирпича, через четыре ряда кладки из утолщенного кирпича и через три ряда кладки из керамических камней. 

Диаметр сетчатой арматуры должен быть не менее 3 мм. 

Диаметр арматуры в горизонтальных швах кладки должен быть, не более: 

  • при пересечении арматуры в швах — 6 мм;  
  • без пересечения арматуры в швах — 8 мм.  

Расстояние между стержнями сетки должно быть не более 12 и не менее 3 см. 

Швы кладки армокаменных конструкций должны иметь толщину, превышающую диаметр арматуры не менее чем на 4 мм (3, п.2.6; п.6.76).

Перегородки из кирпича или камня следует армировать на всю длину не реже, чем через 700 мм по высоте стержнями общим сечением в шве не менее 0,2 см (2, п.3.12).

Размер окон мы тоже за Вас не выберем :-). Это зависит только от Ваших предпочтений. Единственное, перемычки над окнами и дверьми должны устраиваться, как правило, на всю толщину стены и заделываться в кладку на глубину не менее 350 мм. При ширине проема до 1,5 м заделка перемычек допускается на 250 мм (1, п. 7.6.17).

Лента. Окольцовывать ряды арматур нужно, «окольцовка» эта и получается из вертикальных и горизонтальных прутьев, которые  схематических рисунках (выше) названы «поперечной арматурой» с шагом 20 см. Их достаточно, какого-то дополнительного окольцовывания не нужно.

Перекрытие. В уровне перекрытий и покрытий, выполненных из сборных железобетонных элементов, по всем стенам без пропусков и разрывов должны устраиваться антисейсмические пояса из монолитного железобетона с непрерывным армированием. В зданиях с монолитными железобетонными перекрытиями, заделанными по контуру в стены, антисейсмические пояса в уровне этих перекрытий допускается не устраивать.

Плиты перекрытий (покрытий) должны соединяться с антисейсмическими поясами посредством анкеровки выпусков арматуры или сваркой закладных деталей. Антисейсмические пояса верхнего этажа должны быть связаны с кладкой вертикальными выпусками арматуры.

Антисейсмический пояс (с опорным участком перекрытия) должен устраиваться, как правило, на всю ширину стены; в наружных стенах толщиной 500 мм и более ширина пояса может быть меньше на 100 — 150 мм. Высота пояса должна быть не менее толщины плиты перекрытия, класс бетона — не ниже В15.

Продольную арматуру антисейсмического пояса устанавливают по расчету, но не менее четырех стержней диаметром 10 мм при сейсмичности 7 — 8 баллов и не менее четырех стержней диаметром 12 мм — при 9 баллах (1, п. 7.6.11; п. 7.6.12).

Длина участков опирания плит перекрытий и покрытий на несущие конструкции принимается не менее:

  • для кирпичных и каменных стен — 120 мм;
  • для железобетонных панелей и ригелей — 60 мм (1, п.7.1.9).

Арматура вертикальная в ленте изначально и обсуждалась Ø14 мм, так что можно. Без среднего ряда вертикальной арматуры без расчета армирования обойтись нельзя. Мы не делаем таких расчетов, а советовать того, в чем не уверены не можем.

у Вас вообще сейсмика 8 баллов, но если Вы хотите подстраховаться, то о мерах, которые необходимо предпринять при 9 баллах Вы можете прочесть в таких пунктах СП 31-114-2004:

  • диаметр арматуры — п.7.2.8;
  • шаг хомутов — п.7.3.3;
  • требования к кирпичу и кладке — п.7.6.1 — а) и г); п.7.6.2;
  • ширина простенков и проемов — п.7.6.10.

Документы, на которые я ссылаюсь в своем ответе:

1 — СП 31-114-2004

2 — СНиП II-7-81*

3 — СНиП II-22-81*

ответить

Рельеф участка не всегда соответствует требованиям строительства, поэтому для его выравнивания часто используют насыпной грунт. Вы можете осуществить данное мероприятие самостоятельно, а можете просто купить участок и даже не догадываться, что на его месте когда-то были овраги. Возведение фундамента на насыпном грунте имеет свои нюансы, обусловленные разнородностью этого грунта и сложностью прогнозирования его дальнейшего уплотнения. В данной статье мы поговорим о том, какие фундаменты лучше всего рассматривать при строительстве дома на насыпном грунте.

Несколько слов о насыпном грунте

Свойства естественного грунта и насыпного различаются. Во-первых, естественное основание спрессовалось за многие годы, достигнув максимальной на данное время несущей способности. В свою очередь насыпной грунт самоуплотняется на протяжении сопоставимо малого промежутка времени, он неоднородный, поэтому предсказать его поведение при строительстве фундамента очень сложно. В таблице ниже мы привели ориентировочные значения несущей способности и времени на самоуплотнение некоторых видов насыпных грунтов.

Виды насыпных грунтов Ориентировочное время, необходимое для самоуплотнения грунта, лет Примерная несущая способность при дополнительном уплотнении, кг/см2
Глинистые 2÷5 1,5÷2,5
Песчаные 0,5÷1 2÷3
Крупнообмолочные 0,2÷1 2,5÷3,5

Насыпной грунт используют в двух случаях:

  1. когда необходимо изменить рельеф участка. Если вы купили загородный участок, который был частично засыпан насыпным грунтом, придется дополнительно проводить геологические исследования почвы. Ведь в данном случае непонятно, уплотнялось ли искусственно основание, либо самоуплотнялось с течением времени. Большую опасность представляет неоднородный состав грунта, поэтому он подлежит самому тщательному анализу;
  2. когда грунт на площадке под застройку не соответствует требованиям по несущей способности. Например, планируется строить фундамент на торфе, который сложно назвать идеальным основанием для дома. Если слой торфа невелик, то его можно заменить другим материалом, например, песком или гравием

Мероприятия по улучшению характеристик насыпного грунта

Вы должны понимать, что характеристики любого грунта можно изменить искусственно. Как правило, все сводится к повышению его несущей способности и нивелированию пучинистых явлений:

  • дать время грунту для самоуплотнения. Вариант не самый быстрый, зато экономичный;
  • уплотнить насыпной грунт спецтехникой;
  • достаточно дорогие способы подразумевают упрочнение основания путем его цементации, силикатизации и других технологий обработки;
  • дренировать, утеплить основание для уменьшения глубины промерзания и понижения уровня грунтовых вод;
  • при необходимости устраивают песчаные, гравийные и прочие подушки – осуществляют замену грунта в ситуациях, когда необходимо строить фундамент на просадочных грунтах;
  • крайний вариант – использование свайного фундамента, подошва которого залегает ниже пласта насыпного грунта

Выбор фундамента при строительстве на насыпном грунте

Учитывая тот факт, что насыпные грунты относятся к группе сложных, при отсутствии опыта в расчете оснований лучше поручить строительство фундамента специалистам: они оценят грунт, смогут подобрать оптимальный вариант фундамента. По крайней мере, серьезные компании дадут гарантию на выполненные работы. Если же решили все делать своими руками, то варианты фундаментов могут быть следующие:

  • плитный фундамент, который позволяет использовать все пятно застройки, создать максимальную площадь подошвы и обезопасить дом от неравномерных деформаций. Плита – удовольствие дорогое, требует тщательного армирования фундамента, что закономерно повышает стоимость монолита;
  • устройство ленточного фундамента требует серьезного анализа грунта. Не поленитесь выкопать пару шурфов и оценить состояние пластов насыпной почвы. После проведения расчетов, можно задумываться над возведением либо мелкозаглубленной, либо заглубленной ниже ГПГ жесткой железобетонной ленты. Стоит отметить, что возведение ленты более трудоемкое, нежели заливка плиты;
  • не стоит пренебрегать использованием столбчатого (свайного) фундамента. Чаще всего такой вариант используют на насыпном грунте, который уже успел уплотниться и на определенной глубине приобрел достаточную несущую способность. Можно строить такие опоры и при условии, что известна толщина слоя насыпного материала, заглубляя сваи в толщу «родного» грунта

Получается, что практически любой тип фундамента можно строить на насыпном грунте. Единственно, нужно предусмотреть величину усадки и выбрать вариант, при котором местные деформации не приведут к нарушению целостности фундамента. Конечно, при условии, что насыпной материал был планово засыпан и уплотнен в вашем присутствии, все работы по устройству фундамента упрощаются и можно спрогнозировать будущие изменения, происходящие в толще почвы.

ЧИТАЙТЕ ТАКЖЕ

Выравнивание потолка гипсокартоном

Надоело иметь дело с отваливающимися кусками штукатурки? Давно затеяли ремонт, но почему-то думаете, что не сможете сделать потолок таким, каким вы его видели на красивых фото? Вместе с вами мы подберем необходимый инструмент, определимся с назначением элементов каркаса, разберемся, как его собирать и смонтируем потолок из ГКЛ.

Ленточный фундамент. Краткий экскурс

Думаете над тем, чтобы возвести для своего будущего дома ленточный фундамент? Эта небольшая статья позволит вам оценить масштаб работ и сделать соответствующие выводы! Надеемся, что предоставленная нами информация позволит вам сориентироваться в таком непростом деле как возведение ленточного фундамента своими руками.

Что лучше – брус или пеноблок?

Из чего строить – пеноблоков или бруса? Когда бюджет не терпит ошибок, важны любые мелочи. Мы сопоставили основные характеристики этих совершенно разных строительных материалов только для того, чтобы вы самостоятельно приняли решение в пользу одного из них. Пусть и получилось сравнение сухого с теплым, но это реально может вам помочь выбрать!

Устройство свайных фундаментов в сейсмических районах, а также других проблемных геологических условиях пока не нашло широкого применения. Такой отрицательный показатель тенденции устройства свайных фундаментов вызван неизученностью возможных последствий в результате сейсмических воздействий. Фундаменты в сейсмических районах требуют тщательного проведения исследований на пятне (площади строительной площадке), отведенном под строительство.

Если все-таки говорить об устройстве свайного фундамента в сейсмическом районе, то необходимо прибегнуть к бурению инженерно-геологических скважин, которые, в свою очередь, должны достигать 26-ти метровой глубины коренных пород в пределах пятна строительной площадки (возводимого объекта). Результаты такого бурения должны быть изложены в форме отчета о проведенных инженерно-геологических изысканиях. Именно этот отчет позволит сопоставить сведения микросейсморайонирования с требованиями, изложенными в проекте строительства. Окончательным этапом в проведении исследований является проведение физико-механических характеристик грунта, в которые входят: 

  1. Динамические воздействия на почву; 
  2. Динамическое зондирование; 
  3. Определение циклических нагрузок на пятно почвы, отведенной под строительство.

Выбор конструкции свай для сейсмических районов

Сейсмическое воздействие – довольно весомый фактор, который влияет на целостность и безопасность строения. Устройство свайного фундамента в сейсмических районах предполагает использование железобетонных полых круглых свай, имеющих открытый либо закрытый нижний конец сваи. Если проект строительства на таких сваях слишком дорог, то можно прибегнуть к использованию винтовых свай. 

Несущие слои основания почвы и заглубление свай

В качестве оптимальных слоев, которые подходят для заглубления вышеупомянутых свай следует принимать: 

  • невыверенные скальные породы; 
  • плотные маловлажные породы; 
  • крупнообломочные породы; 
  • песчаные породы; 
  • глинистые грунты (твердые, полутвердые). 

Заглубление в данные грунты производится в зависимости от прорезанния грунта полостью сваи. Оптимальное заглубление должно достигать от 1 до 2 метров (скальные породы не относятся к этому пункту). Плотность грунта – фактор, влияющий на заглубление свай. Заглубление в плотные грунты – 2 метра. Грунты, имеющие среднюю плотность – 1 метр. Существует ряд слоев, заглубление в которые недопустимо. Такие грунты поддаются активному сейсмическому воздействию и теряют необходимую плотность. К таким грунтам относят: 

  • водонасыщенные гравийно-галечниковые отложения (от 15 до 20%); 
  • рыхлые водонасыщенные пески; 
  • грунты мягкопластичной и текучей консистенции; 
  • лёссовидные грунты; 
  • макропористые грунты. 

Антисейсмические усиления 

Несмотря на устройство свайного фундамента, необходима реализация антисейсмических усилений возводимых конструкций. В качестве укреплений и усилений используют связи, которые крепятся к основанию ростверка. Такие связи воспринимают сейсмические силы, минуя процесс трения. Строительство крупноэтажных зданий в районах, которые подвергаются сейсмическому воздействию на уровне 8 – 10 баллов, предполагает использование следующих видов свай: 

  • сваи-оболочки;
  • буронабивные сваи; 
  • винтовые сваи.

Винтовые сваи — наиболее простой в установке вариант. Заказать необходимые сваи вы всегда можете в компании ГлавФундамент.

можно ли ставить фундамент на смешанные грунты в сейсмике

Часто рельеф участка под застройку не соответствует минимальным требованиям заложения фундамента и приходится заменять грунт насыпной частью. Чтобы выровнять площадь до нужного уровня,  пользуются насыпным грунтом.

Насыпной грунт состоит из органических и неорганических материалов, образуемых при перемещении земли. Грунт неоднороден и может вызвать трудности при строительстве.

Насыпной грунт уплотняется на протяжении нескольких лет и может непредсказуемо повести себя во время строительства здания. Насыпь подвержена неравномерной осадке и ухудшению несущей способности.

Соотношение насыпных грунтов и времени уплотнения:

Виды насыпных грунтов Ориентировочное время, необходимое для самоуплотнения грунта, лет Примерная несущая способность при дополнительном уплотнении, кг/см2
Глинистые 2+5 1,5+2,5
Песчаные 0,5+1 2+3
Крупнообломочные 0,2+1 2,5+3,5

Характеристики насыпного грунта

Если неоднородный грунт состоит из большого количества глины, то время полной усадки здания достигает 3 лет.

Можно продлить срок службы фундамента на насыпном грунте. Для этого есть несколько способов:

  1. Уплотнение насыпного слоя специальной техникой.
  2. Заложение свайного фундамента, который опирается на твердые слои почвы.
  3. Утепление и гидроизоляция фундамента.
  4. Упрочнение насыпи с помощью силикатизации.
  5. Оставить грунт на долгое время для уплотнения естественным путем.

Насыпной грунт поможет выровнять участки с ямами и холмами, сделать его однородным и пригодным для заложения фундамента.

При строительстве дома на местностях с преобладанием торфа, ила и сапропелей проводят полную замену грунта.

Эти слои почвы очень не устойчивы и насыщены водой. Возведённый фундамент затягивается в торф, несущие конструкции разрушаются. Проживание в таком доме невозможно.

Чтобы можно было начинать строительство, проводят выторфовку и полную замену неустойчивых слоёв почвы.

Слабый грунт заменяют насыпным и заложение фундамента значительно облегчается.

Фундамент, который можно применить на насыпном грунте:

  • Ленточный.
  • Свайный.
  • Плитный.

Обустройство ленточного фундамента возможно двумя способами — сборный и монолитный.

Монолитный фундамент

Монолитный тип обустраивается при помощи бетонной заливки. Сборный тип включает в свою конструкцию мелкие и крупные блоки.

Для закладки ленточного основания дно выкопанной траншеи тщательно планируют, а стены выравнивают. Перепад высоты до основания не должен превышать 1,5 – 2 см.

Дно траншеи засыпают  песком и щебнем, утрамбовывая каждый слой. Если земляные работы выполнены правильно, а стены идеально ровные, то устройство опалубки не требуется. Когда земляное основание готово, в нижнюю часть подушки устанавливают арматурную сетку. Каркас из арматуры заливают бетоном, через 14 часов устанавливают опалубку для бетонных стен и заливают раствор.

При устройстве сборного фундамента грунт подготавливают аналогично монолитному, но не уплотняют.

Нижний ряд блоков устанавливают на песчаную подушку, а последующие ряды заливают цементным раствором.

Свайный фундамент

При выполнении свайного фундамента на насыпном грунте исключается ряд земляных работ. При закручивании винтовых свай не нужно выкапывать котлованы.

Если насыпной грунт со средними характеристиками и не подвергается сильному пучению, то заменять часть грунта на песчаную подушку не имеет смысла. Сваи закрепляются в почве на устойчивых слоях.

Установку винтовых свай проводят с соблюдением строгой вертикальности. Определять уровень лучше перед завинчиванием, так как закрученную сваю установить ровно очень сложно.

Когда установка всех свай по периметру завершена, их выравнивают путем обрезания верхней части.

Чтобы в дальнейшем прикрепить пол дома к фундаменту, на сваи приваривают оголовья. Заканчивают установку винтовых свай обвязкой швеллером или ростверком.

Плитный фундамент

Плитный фундамент (монолитная плита)  — цена его заложения высока, но в ряде случаев этот вид фундамента незаменим. Широко используется на неустойчивых и водонасыщенных грунтах.

Перед тем, как начать строительство, проводят точные расчеты. Участок под застройку обрабатывают и выкапывают котлован.  На месте распределяют оси будущего фундамента и сооружают опалубку.

Опалубку выравнивают с помощью уровня и устанавливают защитную подушку. На подушку выстилают слой гидроизоляции, чтобы защитить фундамент от воздействия воды.  После гидроизоляции выполняют установку арматуры.

Заливку бетона можно выполнить ручным способом или используя бетононасос. На конечном этапе бетонную заливку выравнивают и проверяют оси.

Использование насыпного грунта позволяет выровнять рельеф участка под застройку. Соблюдая все правила, можно возвести устойчивый и долговечный фундамент на насыпном грунте.