В ходе земляных работы устраивается котлован или траншея для создания фундамента будущего здания. По мере нагружения здания его фундамент дает осадку, которая определяется заранее методом послойного суммирования.
Осадки фундамента
Отметки пола, уровня земли, отметки этажей, пролетов и проемов устанавливаются с точностью до миллиметров. При посадке здания на рельеф специалисты учитывают все его особенности, а также характер грунтов, чтобы заранее просчитать, насколько опуститься фундамент по мере строительства.
Осадки возникают естественным путем, несмотря на подготовку основания, утрамбовку и щебеночно-песчаную подушку под конструкцией фундамента, из-за многотонной нагрузки в виде здания грунт уплотняется.
Осадка фундамента может представлять опасность:
- если осадка идет неравномерно, к примеру с одной стороны здания грунт просел больше, чем с другой, что вызвало изменения в геометрии самого здания;
- если осадка больше расчетной;
- если длительность осадки превышает допустимые сроки;
- если земляные работы оказали влияние и на окружающие здания и сооружения;
- при высоком уровне грунтовых вод, прорыве труб, размыве грунта под фундаментом.
Уровень грунтовых вод – это глубина, на которой располагается слой грунта, полностью насыщенный водой. Эта величина является непостоянной, она зависит от количества осадков, сезона и ведения хозяйственной деятельности.
Рисунок 1. Допущение при расчете методом послойного суммирования. Автор24 — интернет-биржа студенческих работ
Расчет осадок фундамента методом послойного суммирования
Из всех методов расчет осадок методом послойного суммирования применяется чаще всего, он достаточно прост и нагляден для того чтобы описать и спрогнозировать развитие осадок.
В случае применения данного метода рассматривается сжимаемая толща грунта, которая испытывает нагрузки от вертикальных напряжений. Эта толща разбивается на элементарные слои, в пределах которых легко вычисляются изменения, а после они суммируются для определения итоговых деформаций.
Сжимаемая толща рассматривается как линейно-деформируемая среда, а условием, ограничивающим деформации, являются незначительные деформации.
Рассмотрим подробнее сам метод на примере расчета для столбчатого фундамента мелкого заложения:
- в первую очередь составляем схему, на которой показываем сам фундамент, глубину слоев грунта, уровень грунтовых вод, отметку подошвы, ширину фундамента;
- определяем значение вертикальных напряжений от нагрузки умножив коэффициент на среднее давление под подошвой фундамента;
- определяем вертикальное напряжение от собственного веса грунта на отметке подошвы и на глубине от подошвы (на глубине залегания грунтовых вод);
- определяем вертикальное эффективное напряжение на границе слоя;
- определяем полное вертикальное напряжение;
- разбиваем толщу на элементарные слои и ведем расчет осадок в пределах сжимаемого слоя, значения для каждого слоя записывают в табличной форме;
- оцениваем соблюдение условий осадки и делаем вывод о правильности выбранного решения.
К примеру, допустимая средняя осадка для многоэтажных зданий со стенами из кирпича или крупных блоков составляет 10 сантиметров, если полученное значение превышает допустимое, то конструкция фундамента пересматривается.
Рисунок 2. Методика расчета. Автор24 — интернет-биржа студенческих работ
Расчет осадок выполняется для любого типа фундамента, независимо от его конструкции.
Фундамент является самой труднодоступной частью здания, поэтому провести его ремонт, да и просто технический осмотр, достаточно сложно, требуется устройства шурфа, который оголит конструкции и позволит изучить причину возникших неполадок. При этом причина появления усадок, ненормативных прогибов. трещин чаще всего кроется именно в фундаменте. Ошибки могут скрываться как в проекте, так и в процессе реализации. Нарушения могут быть связаны с недостаточным количеством исходных данных, ошибками в расчетах или нарушением технологии производства работ, к примеру, недостаточным армированием каркаса, использованием марки бетона, не соответствующей проекту, или отсутствием гидроизоляции. Установить причину отклонений можно только путем вскрытия, а устранить эту причину можно лишь с помощью сложных работ по реставрации и усилению. Поэтому на этом этапе работ всегда ведется жесткий контроль и фиксируются все действия в журнале и актах скрытых работ. По документам можно установить последовательность и выявить нарушения своевременно, до нагружения здания.
