Размер котлована под фундамент: — — — SmartArchitect.ru

Содержание

как определить размеры, рассчитать и выкопать по нормам


Котлован – выемка в грунте, предназначенная для монтажа заглубляемых конструкций или их частей: туннелей, колодцев, фундаментов зданий. Их разновидность – траншеи, имеющие при малой ширине большую длину, и шахты, уходящие глубоко при небольших размерах в плане. Глубина котлована определяется расчетом, а проект разработки – неотъемлемая частью общего проекта объекта.

Выкопанная траншея под фундамент Вернуться к оглавлению

Содержание материала

Когда на разработку котлована требуется проект

Часть проекта, согласно которой на объекте производятся земляные работы, называется ПРК (проект разработки котлована). Такой проект составляют, когда глубина разработки превышает 2 м (это может быть дом с подвалом), а также когда для безопасности работ надо укрепить стенки или сделать глубинное водопонижение.

ПРК (или ППР котлована) включает в себя чертежи в плане и разрезе, технологические и другие схемы, в которых содержится информация, вплоть до мест расстановки землеройной техники и самосвалов.

Обязательная часть проекта – экспликация материалов, необходимых для выполнения основных и вспомогательных работ.

План котлована под фундамент

Технологическая схема разработки грунта

Схема организации площадки

Поперечный разрез котлована

Если котлован разрабатывают рядом с существующим сооружением, либо его глубина превышает уровень заложения последнего, в проекте определяют меры против осадки грунта и деформации конструкций.

Это может быть возведение шпунтовых стен, усиление грунтов цементацией либо силикатизацией, устройство нового, более глубокого фундамента под старым.

Выбор защиты зависит от глубины котлована и гидрогеологических условий.

Защита фундаментов существующих зданий

Как форма стенок котлована зависит от его глубины

Свойства грунтов и наличие в них подземных вод определяют структуру котлована, который может иметь вертикальные стенки или пологие.

Вертикальные без креплений можно делать в плотных сухих грунтах, и только, когда котлован не остаётся открытым на продолжительное время.

Стенки котлована ступенчатой формы

Если есть вертикальные откосы (если рядом нет сооружений), глубина не может превышать:

  • в твёрдых глинах и суглинках – 3м;
  • в полутвёрдых глинах и суглинках – 2м;
  • в тугопластичных глинах – 1,5 м;
  • в текучих глинах и твёрдых супесях – 1,25 м;
  • в песчаных, гравийных и лёссовых грунтах – 1,0 м.

Когда надо рыть на большую глубину, в котловане предусматривают пологие (иногда ступенчатые) стенки, либо выбирают один из вариантов крепления стенок.

Отвесные стенки котлована с анкерным креплением

Когда глубина более 5 метров, крутизна откосов принимается по таблице в СНиП и зависит от типа грунта. Этот параметр – отношение глубины к проекции откоса на горизонталь (на схеме снизу).

Чертеж: крутизна откоса котлована 1:1

Определение размеров котлована

Глубина котлована – важный параметр, который определяется сложением толщин фундамента и подстилающих слоёв. Это: песчано-щебневые подушки, бетонные подготовки и пластовый дренаж.

Разницы нет, под ленточный фундамент роют котлован или под монолитную плиту. Она тоже может значительно заглубляться, когда в здании предусмотрен цокольный этаж или подвал.

Глубина – сумма всех слоёв, начиная от уровня земли

Есть ещё несколько важных размеров. Это периметр дна котлована и его размеры поверху, которые значительно отличаются, если есть пологие стенки.

Основные параметры при расчете размеров котлована

Размеры дна в плане назначают при проектировании, учитывая параметры фундамента и способ возведения, необходимое пространство для опалубки, удобство бетонирования или монтажа сборных элементов.

Сверху размер котлована больше дна на суммарную ширину откосов и элементов крепления стенок.

Часто размеры котлована по дну и поверху различаются незначительно, потому что пологие стенки увеличивают объём земляных работ. На практике чаще делают вертикальные откосы, не смотря на необходимость укрепления.

Вернуться к оглавлению

Этапы работ при рытье котлована под фундаменты

Ленточный фундамент можно возводить в траншее и в полноценном котловане, это зависит от глубины заложения. Если это траншеи, их ширина принимается на 30 см больше ширины ленты.

  1. Строительную площадку очищают от растительности и снимают растительный слой почвы около 20 см. При необходимости проводят осушение или дренаж участка.
  2. Траншеи роют в местах расположения внешних и внутренних несущих стен. Их размечают, выставляя угловые колышки со шнурами.
  3. Копают от угла, продвигаясь по периметру будущего фундамента и контролируя глубину выемки опускаемой в траншею вехой.
  4. Если глубина превышает 70 см, вдоль стенок устанавливают боковые щиты, поддерживаемые распорками, которые одновременно могут служить и элементами опалубки.
Глубокая траншея под ленту

Рытьё большого котлована под монолитную плиту зависит от глубины. Если она незначительная, стенки делают вертикальными, а размеры верха и дна будут одинаковыми.

При большой глубине работа идет ступенчато, грунт вынимают постепенно, слоями по 50 см.

Периметр каждой последующей выемки сужается, пока размер не уменьшится до проектного размера дна. Копку производят от центра к краям котлована, с выравниванием каждого слоя.

Копку начинают от центра

Что касается точечных фундаментов: столбчатых, свайных, стаканных, выемку грунта под них можно делать комбинированно. Сначала копают сам котлован, на дне которого забивают сваи и роют траншеи под ростверки или квадратные шурфы под опоры колонн.

Читайте на нашем сайте: глубина траншеи под водопровод.

Вернуться к оглавлению

Видео: важные моменты при копке котлована для фундамента

Котлован под фундамент своми руками: от подготовки до результата

20 Февраль 2017      Стройэксперт      Главная страница » Фундамент » Монтаж      Просмотров:   5581

Процесс разработки котлована

Прочный и качественный фундамент – это залог надежности строительной конструкции. Правильно возведенное основание позволяет не задумываться о ремонте здания много лет. Построить надежный фундамент можно только при последовательном выполнении всех работ. Одним из этапов устройства фундамента является рытье и разработка котлована.

Подготовительный процесс

На первый взгляд может показаться, что вырыть котлован под фундамент несложно. Однако, чтобы правильно выполнить все работы, необходимо провести ряд дополнительных действий:

Подготовка почвы для рытья котлована

  • Анализ грунта позволяет определить его состояние в планируемом месте строительства.
  • Оценка будущего строения помогает изучить габариты дома, его планируемый вес и предполагаемую нагрузку на почву.
  • Изучение климата в регионе и сезонные подвижки грунта.

Полученные результаты помогут выбрать оптимальный тип фундамента, чтобы определить параметры будущего котлована.

к оглавлению ↑

Как рассчитать размер котлована

Перед тем, как начать работы по разработке котлована, необходимо определить его размер и форму основания. Эти параметры зависят от выбранного типа фундамента. Для возведения монолитного плитного основания котлован будет иметь форму прямоугольника. Ленточный фундамент обустраивается в котловане в виде траншеи. Для столбчатого основания необходимы скважины. Длина и ширина котлована зависят от размеров планируемой конструкции. Чтобы фасадная отделка не располагалась над пустотой, необходимо возвести фундамент больше строения на 40 см. Стены котлована необходимо срезать под углом 45

0, что предотвратит осыпание грунта.

Размеры котлована

Что касается глубины котлована, то здесь играют роль два фактора:

  • Уровень промерзания грунта. Дно фундамента должно располагаться ниже этой точки на 30-40 см.
  • Уровень грунтовых вод. Этот показатель также ограничивает глубину котлована. Грунтовые воды должны располагаться ниже подошвы котлована на 0,5 метра.
к оглавлению ↑

Котлован под ленточный фундамент

Ленточный фундамент возводится на основании, выполненном из блоков, кирпича или бетона. Для этого роют траншею, размеры которой превышают габариты строения на 30-40 см. Также принимается во внимание обустройство опалубки внутри котлована.

На первом этапе выравнивают поверхность участка. Затем начинают рыть траншею. Выполнять работы этого вида можно самостоятельно с помощью лопаты. Не исключается возможность использования строительной техники, которая облегчит физический труд. Однако применение специализированных машин требует значительных дополнительных затрат.

Котлован для ленточного фундамента

Извлеченный грунт можно использовать для обустройства ландшафта на участке, для обратной засыпки фундамента или для обустройства дренажной системы. Лишний грунт необходимо утилизировать.

к оглавлению ↑

Котлован под монолитную плиту фундамента

Плитный фундамент требует наличие котлована в форме прямоугольника, при обустройстве которого необходимо соблюдать некоторые правила:

  • Размер котлована должен соответствовать габаритам будущего строения.
  • Стенки котлована под фундамент плитного типа должны иметь форму ступенек, высота которых 0,5 метра, а ширина – 0,25 метра.
  • Разработка котлована больших размеров проводится с применением специальной строительной техники: бульдозеров, экскаваторов и самосвалов.

Котлован под монолитную плиту

Работы по обустройству котлована проводятся в следующем порядке:

  1. Снимают верхний плодородный слой толщиной до 30 см, поверхность выравнивают.
  2. На подготовленной площадке делают разметку будущего котлована.
  3. Делают первую выемку грунта на глубину около 50 см. Выемка грунта ведется от центра к краю участка.
  4. Проводят вторую выемку грунта. При этом ее границы уменьшают на 0,25 метра в сравнении с первой выемкой.
  5. Дно полученного котлована выравнивают своими руками с помощью лопат.
  6. Заливают подошву фундамента.
к оглавлению ↑

Котлован для столбчатого фундамента

Для возведения столбчатого фундамента необходим котлован в виде траншеи глубиной около 0,5 метра. На дне траншеи обустраиваются скважины, в которых монтируют столбы.

Процесс обустройства котлована под столбчатый фундамент выглядит следующим образом:

  1. По всему участку снимается 30 см плодородного верхнего слоя грунта.
  2. Делается разметка котлована.
  3. По периметру котлована роют траншею глубиной 50 см и шириной до 1 метра.
  4. Начиная с углов котлована, по всей траншее бурят скважины размером 50*50*50 см.
  5. На дне каждой скважины обустраивают подошву под столбы.

Что использовать для обустройства котлована: технику или ручной труд?

Будущая постройка во многом определяет форму и размер котлована. Следовательно, обустраивать котлован придется в соответствии с его размерами.

Ручной труд обойдется дешевле, но потребуется много сил и времени. В то же время экскаватор может за короткий срок извлечь большое количество грунта, но его услуги потребуют значительных финансовых затрат.

При выполнении небольшого объема работ выгоднее нанять бригаду землекопов, так как их услуги будут стоить дешевле. Да и арендовать технику в этом случае будет неэффективно.

Использование ручного труда выгоднее и в том случае, когда нет возможности для работы специализированной техники. Такая ситуация может возникнуть при затрудненном подъезде к участку, а также если участок расположен на крутом склоне.

к оглавлению ↑

Стоимость обустройства котлована

Уже на этапе планирования возникает вопрос, сколько будет стоить выполнение работ на том или ином этапе. Расценки на строительные работы в первую очередь зависят от региона. Организация или наемные рабочие имеют право устанавливать свою цену на выполнение какой-либо работы. Кроме того, на стоимость обустройства котлована могут оказывать влияние следующие факторы:

  • Особенности ландшафта в месте строительства. Участок в лесном массиве потребует дополнительных расходов на удаление деревьев и их корней. Заболоченные участки необходимо предварительно осушать. Работы на песчаных грунтах требуют дополнительного укрепления стенок котлована.
  • Тип грунта и уровень грунтовых вод в некоторых случаях усложняют работу по обустройству котлована.
  • Вид планируемого фундамента определяет параметры котлована и затраты на его разработку.
  • Использование специализированной техники или бригады наемных рабочих также влияет на стоимость работы. Крупногабаритные машины к месту работы доставляют специальным транспортом, что непременно ведет к дополнительным затратам.

Подготовка котлована под фундамент – это очень ответственный этап. От правильного и точного выполнения работ по обустройству котлована зависит то, какие затраты будут необходимы для проведения дальнейшего строительства.

    

Устройство котлованов под фундамент [Читай!]

Закладка фундамента – сложный технологический процесс, начинающийся с его проектирования. На выбор конкретного типа фундамента и определение его параметров влияют разные факторы, среди которых важнейшими являются тип и размер проектируемого строения, а также характеристики грунта. Но в любом случае, под фундамент сначала роется соответствующий котлован. Ниже мы кратко опишем процессы подготовки котлованов для фундаментов разных типов.

Подготовка к рытью и строительству фундамента

Для каждого типа фундамента требуется обустроить котлован соответствующей формы. Поэтому, прежде чем начинать копать, следует определиться с типом и характеристиками фундамента. Для этого требуется:

  • Проанализировать грунт в месте запланированного строительства, определить его тип и состояние.
  • Произвести анализ параметров будущего строения: его размеров, общей массы, величину нагрузки на грунт.
  • Изучить особенности климата и (важно!) сезонного движения грунтов в данной местности.

На основании полученных результатов можно оптимально подобрать тип и параметры фундамента под запланированное строение. А уже определившись с типом и размерами фундамента, можно рассчитать характеристики требующегося котлована.

Как рассчитать размеры котлована?

Определившись с типом и характеристиками фундамента, можно приступать к расчету характеристик котлована. Для фундаментов разных типов требуются котлованы соответствующей формы. Так, под фундамент ленточного типа следует выкопать траншею нужной конфигурации, под монолитную бетонную плиту роется прямоугольный котлован, а под столбчатые фундаменты требуется пробурить определенное количество скважин.

Размеры определяются его расчетными характеристиками и габаритами строения. Кроме того, при расчете основания необходимо учесть припуск на фасадную отделку стен. Поэтому внешние границы фундамента следует рассчитать так, чтобы они выступали за внешние границы несущих стен на 0,4 м. Для предотвращения самопроизвольного осыпания грунта необходимо, чтобы стены котлована имели уклон примерно в 45° гр.

Что нужно для определения глубины котлована?

Этот параметр, который называется глубиной котлована, определяется так, чтобы обязательно выполнялись два ключевых условия:

  • Дно фундамента необходимо расположить ниже уровня зимнего промерзания не менее чем на 0,3 – 0,4 м.
  • Дно котлована должно быть выше уровня горизонта грунтовых вод не менее чем на 0,5 м.

Котлован для ленточных фундаментов

Под такие фундаменты копают траншею, повторяющую форму ленточного фундамента, с границами, выступающими на 30 – 40 см за стены запланированной постройки. При необходимости, также добавляется припуск на строительство опалубки внутри траншеи.

Прежде всего, надо выровнять поверхность. После этого, модно приступать непосредственно к рытью траншеи. Данный вид работ можно производить вручную (лопата, лом, кирка), либо с использованием спецтехники. Применение техники значительно ускоряет процесс и снижает его трудоемкость, но требует серьезных дополнительных расходов.

Извлекаемому грунту модно найти различные применения. Прежде всего, часть его уйдет на засыпку готового ленточного фундамента. То, что останется можно использовать при обустройстве дренажа и ландшафта. Если лишний грунт останется и после этого, его надо утилизировать.

Котлован под бетонный монолитный фундамент

Для фундамента в виде монолитной плиты необходимо выкопать прямоугольный котлован, отвечающий следующим требованиям:

  • Соответствия размеров котлована и габаритов запланированного строения.
  • Ступенчатой формы стен котлована с высотой ступенек в 50 см и шириной – в 25 см.

Рытье котлованов этого типа предполагает большие объемы земляных работ, поэтому без применения строительной спецтехники вроде бульдозеров и/или экскаваторов непосредственно для рытья и самосвалов для вывоза грунта обойтись не удастся.

Порядок выполнения работ по обустройству котлована под фундамент в виде монолитной плиты:

  1. Снять верхний слой почвы (до 0,3 м). Выровнять поверхность.
  2. Разметить площадку под котлован.
  3. Произвести 1-ю выемку грунта, от центра участка к его краям. Глубина выемки – примерно 50 см.
  4. Произвести 2-ю выемку грунта с уменьшением габаритов на 25 см от границ 1-й выемки, так, чтобы образовалась соответствующая ступенька.
  5. Выровнять дно котлована вручную.

Котлован для столбчатых фундаментов

Для таких фундаментов сначала выкапывают траншеи примерно полуметровой глубины, в дне которых бурят скважины под столбы.

Порядок работ при обустройстве котлованов под такие фундаменты:

  1. Подготовка площадки, предусматривающая снятие верхнего слоя (приблизительно 30 см.) и последующее выравнивание.
  2. Разметка площадки под котлован.
  3. Выкапывание траншеи около метра в ширину и примерно 0,5 м в глубину по размеченному периметру будущего фундамента.
  4. Бурение скважин, 50*50*50 см., в дне выкопанной траншеи, начиная от её углов.
  5. Установка специальных оснований под столбы на дне всех скважин.

Как разработать котлован: спецтехника или ручной труд?

В большинстве случаев при относительно небольших объемах земляных работ, ручной труд землекопов обходится дешевле, чем аренда спецтехники. Здесь все определяют размеры и форма котлована, которые зависят от параметров запланированной постройки. Если объем предстоящих земляных работ не слишком велик, то выгоднее будет привлечь бригаду землекопов. Но если требуется вырыть большой котлован под серьезное здание, без спецтехники обойтись практически невозможно.

Кроме того, случается, что для применения спецтехники нет технической возможности. Это бывает, если отсутствует свободный проезд на участок, либо, если площадка располагается на склоне, крутизна которого делает применение спецтехники невозможным.

Как рассчитать стоимость устройства котлована?

При обустройстве котлованов строительные материалы практически не используются. Соответственно, затраты будут полностью определяться размером оплаты работ и аренды спецтехники, если она будет использоваться. Здесь все зависит от местности, поскольку на рынке строительных работ в каждом регионе сложились свои расценки. Кроме того, возможны различные факторы специфические для определенного, которые могут повлиять на стоимость работ в сторону удорожания. Это:

  • Сложный ландшафт. Если участок находится в лесу, потребуются затраты на его расчистку от деревьев и корневых систем. Если местность заболочена, придется произвести мелиорацию, а это также требует серьезных расходов.
  • Характеристики грунта часто делают обустройство котлована более трудоемким, а значит, и затратным. Так, при работе на песчаных грунтах, обязательно специально крепить стенки при рытье котлована. Усложняют и удорожают работы также грунтовые воды, горизонт которых проходит слишком близко к поверхности.
  • Главным фактором, определяющим стоимость работ, являются размеры котлована и его тип
  • На общую сумму расходов влияют затраты по доставке к месту их проведения бригады нанятых рабочих, а также арендованного оборудования и спецтехники.

Обустройство котлована под фундамент, несмотря на кажущуюся простоту, является весьма ответственным этапом всего строительства. От его качества и точности его выполнения во многом зависят размеры последующих расходов.

Мне нравится1Не нравится

Траншея или котлован под ленточный фундамент

Первым этапом возведения здания выступает устройство фундамента. Различают несколько наиболее распространенных типов конструктивного элемента. Очевидные и весомые преимущества ленточного фундамента превратили этот вариант устройства основания в один из наиболее популярных. Важный вопрос, который необходимо решить перед началом строительства, нужна ли траншея или котлован под ленточный фундамент, так как от ответа зависит объем необходимых земляных работ по нулевому циклу и, в конечном итоге, надежность и прочность постройки.

Нулевой цикл, траншея и котлован – определение и особенности

Под нулевым циклом в строительстве понимаются работы, которые выполняются ниже нулевой отметки. Она обозначается на чертежах как 0.000 и представляет собой уровень чистового пола первого этажа возводимого здания. Важно понимать, что речь идет именно о первом, а не о подвальном этаже.

В практическом строительстве к нулевому циклу, как правило, относятся земляные и фундаментные работы, включая:

  1. рытье траншеи или котлована;
  2. устройство основания из песка и, при необходимости, подбетонки;
  3. монтаж (при сборном варианте конструкции) или заливка (при монолитном) фундаментов стен подвала или технического подполья;
  4. монтаж или заливка перекрытия подвала;
  5. выполнение сопутствующих работ по гидроизоляции фундаментных конструкций;
  6. работы по организации водоотвода;
  7. прокладка инженерных сетей, располагающихся под поверхность земли;
  8. обратная засыпка грунта.

Работы по устройству ленточного фундамента начинаются с рытья котлована или траншеи. Под котлованом понимается сплошная выемка грунта по всей площади здания на глубину, определенную данными проектной документации. В большинстве случаев ширина и длина котлована намного превосходят его глубину.

Рытье траншеи под ленточный фундамент экскаватором


Траншея – это выемка в грунте, выполненная в форме рва. Обычно она устраивается по периметру, а также под несущими стенами возводимой постройки. Главное отличие траншеи от котлована – ее глубина, как правило, равна или даже больше ширины.

Для того, чтобы понять, в каких случаях для устройства ленточного фундамента необходимо выкопать котлован, а в каких – ров, требуется выяснить его конструктивные особенности и область применения.


Ленточный фундамент – особенности устройства и область применения

Ленточный фундамент представляет собой монолитную или сборную конструкцию в виде балок, которые сооружаются под несущими стенами возводимой постройки. Его главное назначение – воспринимать нагрузку от здания и передавать ее грунту.

Область применения ленточных фундаментов чрезвычайно широка: они активно используются в малоэтажном (до 3-х этажей) жилом строительстве, а также при возведении общественных и некоторых промышленных зданий. Главным преимуществом ленточного фундамента выступает доступная стоимость выполнения работ при достаточно высоких эксплуатационных и несущих характеристиках получаемой конструкции. При этом низкая цена подразумевает как небольшой расход материалов, так и малые трудозатраты, необходимые для выполнения работ.

Несмотря на то, что существует два вида ленточных фундаментов, а именно, мелкозаглубленный и глубокозаглубленный, подобное деление весьма условно. На практике необходимая глубина расположения фундамента определяется, исходя из параметров возводимой постройки и характеристики грунтов. Очевидно, что от этого параметра зависит и объем земляных работ по рытью котлована или траншеи.

Ленточный фундамент


Для правильного определения глубины расположения фундамента требуется выполнение достаточно сложных расчетов с учетом большого количества факторов, поэтому наиболее целесообразно доверить вычисления специалистам-проектировщикам. При выполнении строительстве рекомендуется ни коем случае не отклоняться от проектных данных, так как это может привести к крайне неблагоприятным последствиям.

Когда целесообразно рыть траншею

Классическим вариантом выполнения земляных работ для последующего устройства ленточного фундамента выступает рытье траншеи. Это объясняется, главным образом, финансовыми соображениями, так как в подобной ситуации объем необходимых земляных работ минимальный. Кроме того, практически всегда существует возможность привлечения необходимой техники, что заметно ускоряет ход выполнения работ.

Именно траншея роется в большинстве случаев при возведении небольших зданий в виде одноэтажных коттеджей, бань или хозяйственных построек. В этом случае требуемый объем земляных работ вполне может быть выполнен вручную, что позволит в очередной раз сэкономить. Минимальная глубина расположения фундамента составляет 30-40 см для южных регионов страны и 50-70 см для средней полосы и севера России. Эта величина зависит не столько от параметров постройки, сколько от глубины промерзания грунта, то есть климатических особенностей региона строительства.

Минимальная толщина монолитной или сборной ленты фундамента составляет 40 см, а максимальная величина параметра зависит от предполагаемой нагрузки от здания и свойств грунтов, расположенных на строительной площадке. На практике при возведении небольших одноэтажных построек применяется лента фундамента, ширина которой менее 40 см, но подобное несоблюдение требований строительных норм сложно назвать целесообразным и оправданным.

Последовательность работ

Земляные работы, которые являются подготовительными при устройстве ленточного фундамента, производятся в такой последовательности:

  1. выравнивание поверхности земельного участка, предназначенного под строительство;
  2. снятие растительного слоя (почвы) по всей площади возводимого здания;
  3. нанесение разметки, предполагающей определение положения постройки и ее несущих стен;
  4. рытье траншеи ручным или механизированным методом.

Требуемая глубина определяется данными проектной документации. При отсутствии проекта необходимая информация может быть получена от соседей, уже закончивших строительство. Смежные земельные участка, как привило, обладают схожими свойствами и характеристиками грунтов.

Ширина траншеи определяется, исходя из ширины ленты фундамента с добавлением 50-60 см для устройства опалубки при монолитном варианте или необходимого пространства для монтажа кирпича или блоков при сборной конструкции основания.

Когда лучше подойдет котлован

Устройство котлована в качестве подготовительных земляных работ перед сооружением ленточного фундамента производится реже, чем рытье траншеи. Это объясняется более серьезным объемом выполняемых работ, которые произвести без привлечения техники и механизмов достаточно сложно.

Однако, существует ряд ситуаций, когда устройство котлована оправданно:

  • владелец здания планирует устройство и эксплуатацию подвала. Это наиболее часто встречающаяся ситуация, когда для ленточного фундамента выполняется рытье не траншеи, а котлована. Очевидно, что подобные работы проще и быстрее выполнить до появления каких-либо конструкций на объекте, поэтому используемая техника сразу занимается откапыванием котлована по всему плану постройки. Его глубина определяется проектной документацией и зависит от характеристики почвы и параметров строящегося здания;
  • земляные работы проводятся в условиях сильного насыщения грунтов водой. Грубо говоря, нередко приходится заниматься строительством весной, когда сходит снег, или осенью с частыми дождями. В подобной ситуации достаточно сложно выкопать траншею, а затем сохранить ее геометрические размеры, необходимые для устройства опалубки и последующей приемки бетона. Опытные строители-практики прекрасно понимают, что в этом случае намного проще, быстрее и, в конечном счете, даже дешевле выкопать с применением необходимой техники не траншею, а котлован, осуществляя в нем работы по устройству ленточного фундамента;
  • проект здания предусматривает цокольный этаж, достаточно серьезно заглубленный в землю. В этом случае не всегда нецелесообразно сначала рыть котлован под отметки цокольного этажа, а потом выполнять траншею под ленточный фундамент. На практике чаще просто выкапывается котлован под единую отметку, а уже в нем выполняются работы по монтажу или заливке фундаментов;
  • характеристики и свойства грунта не соответствуют требованиям, предъявляемым для возведения здания. В некоторых случаях собственник постройки принимает решение улучшить свойства грунтов земельного участка, для чего выполняется подсыпка серьезных объемов песка. Она обычно производится в котлован. Очевидно, что в подобной ситуации целесообразно объединить работы по выемке грунта для фундаментов и подготовке площадки под засыпку песка в одну, что позволить заметно снизить необходимые расходы.

Перечень и последовательность работ по выкапыванию котлована практически не отличается от тех, что выполняются при рытье траншеи. По сути, отличие состоит только в объеме необходимой выемки грунта.


Котлован для фундамента: как и когда готовить, правила создания

Котлован представляет собой специальную выемку в грунте, которая предназначена для устройства в ней различных фундаментов. Но под столь простым определением скрывается довольно трудная умственная и физическая работа, которая состоит из нескольких этапов. Как рассчитать размеры котлована? В какое время года лучше приступать к выкапыванию? Каким способом и с помощью каких шагов лучше всего осуществлять данный процесс? В этой статье мне бы хотелось дать исчерпывающий ответ на все эти вопросы.

Как правильно рассчитать размеры котлована

Перед тем, как вы приступите к непосредственному созданию котлована, вам нужно определить его длину и ширину. Эти показатели будут зависеть от размеров постройки и глубины, на которую залегает подошва конструкции. С габаритами здания все просто: ширина и длина несущей конструкции должны быть приблизительно на 50 см больше, чем у фасада (нужно будет прибавить по 25 см с каждой стороны). Это нужно для того, чтобы фасадная отделка не находилась в пустоте. Но важно это еще и потому, что поперечный профиль обладает трапециевидной формой. Дело в том, что стенки при выемке грунта должны иметь откосы, так как эти правила соответствуют технике безопасности.

Увеличенная на 50 см размерность здания будет проецироваться только на дно котлована, но верхушка должна быть больше данных размеров на величину, которая примерно равна глубине залегания подошвенной части конструкции. Соблюдение данного правила позволяет обеспечить пропорции с углом наклона стенок в 45 градусов. Тем самым вы защитите стенки от осыпания грунта.

На нулевом уровне размеры котлована равняются размерам дома, которые увеличиваются на глубину ямы. Увеличенные на 50 см размеры фасада таким образом совпадут с габаритами котлована на уровне подошвы фундамента.

Когда и как рыть котлован

Началом работы лучше всего назначить летнее время года или начало осени. По моему мнению, лучше успеть до наступления дождей. Это позволит не думать о постройке довольно дорогой дренажной системы, которая поможет отвести воду. В зимнее время грунт замерзает и поэтому копать котлован для фундамента становится гораздо сложнее. В этом случае вам придется разбивать грунт, а это может повлечь за собой определенные материальные и временные потери. Весна также является не самым подходящим временем года для подобной работы, ведь вода от тающего снега будет скапливаться в вашем котловане.

Выкапывание котлована традиционно производят следующими методами:

  1. При помощи рабочей силы. Можно осуществлять на территориях, где отсутствуют подъездные дороги для техники. Как правило, таким методом пользуются для работ с небольшими по габаритам котлованами. Котлован для дома средних размеров будет выкапываться рабочими в среднем 2-3 недели.
  2. При помощи специального оборудования. Если ваш участок имеет подъездные пути, то лучше использовать экскаваторы, грузовики, бульдозеры и погрузчики. Таким образом, вы сможете в значительной мере уменьшить трудозатраты и время на работу, ведь с помощью техники она займет порядка 2 дней, хотя все зависит от размеров самого котлована.

Учтите, что при выкопке котлована будет появляться большое количество лишнего грунта. С помощью него вы можете выровнять наклонные участки. Еще один вариант утилизации лишней земли – ее использование для укрепления дороги. В случае, если грунт окажется непригодным и ненужным, то будьте готовы потратить средства для его вывоза. Полигоны по утилизации, зачастую, находятся довольно далеко от участка, поэтому вывоз может оказаться недешевой услугой.

Правила создания котлована для фундамента

Рассмотрим пошаговую инструкцию по созданию котлована на вашем участке.

Шаг 1. Приготовления к работам. В сфере строительства котлованы чаще всего различают по присутствию угловых креплений и наклонным стенкам, а также количеству или же абсолютному отсутствию откосов. Последний показатель напрямую влияет на выбор вида котлована: ленточного либо плиточного. Проанализируйте также окружающие условия, ведь заболачивание почв, подмывание грунта и прочие факторы могут повлиять на качество работы. Дабы по максимуму избежать ошибок, нужно соблюдать следующие правила:

  • Постоянно контролировать качество.
  • Сверять проделываемую работу с планом.
  • Своевременно корректировать процесс.

Шаг 2. Зачистка места для котлована. Перед тем, как вы приступите к выкапыванию, необходимо расчистить место от всевозможного мусора и природных препятствий. Деревья, кусты и прочие преграды лучше заблаговременно удалить со строительной площадки.

Шаг 3. Выкапывание и перемещение инженерных коммуникаций. Заранее определите места залегания труб, электросетей и канализации. Их нужно отключить, разобрать и перенести на другую территорию. После того, как процесс выкапывания будет завершен, вам нужно подумать о качественном укреплении стен.

Шаг 4. Закрепление стенок. Эта манипуляция является необходимой для всякого котлована, в особенности, если грунтовые воды на строительном участке имеют высокий уровень. От качества укрепления зависит дальнейшая надежность и безопасность дома. При укреплении стен котлована можно использовать следующие методы:

  • Цементовка. Используется в условиях плотной застройки.
  • Шпунтовка. Подойдет для песчаных и ослабленных грунтов, заболоченных мест, берегов водоемов и в случае если уровень грунтовых является достаточно высоким.
  • Буронабивные сваи. Пожалуй, наиболее популярный и современный способ. Этот вариант позволит вам провести возведение фундамента в наибольшую глубину.
Шаг 5. Засыпка. После того, как фундамент будет полностью сооружен, вам нужно будет беспрерывно осуществлять засыпку. Во время засыпания подвальных отверстий проводится укладка перекрытий. Грунт нужно уложить слоями, которые не должны быть более 10 см. Засыпка, чаще всего, проводится 2 методами:
  • При помощи навесного вибро-пневмотрамбующего оборудования.
  • Собственноручно, где применяются ручные трамбовки, молотки и прочее.

По итогу хочется отметить, что к созданию котлована нужно подходить максимально ответственно, ведь от качества проведенной работы будет зависеть долговечность будущего сооружения. Будьте бдительны при расчетах, а также начните работу в нужное время и вам не придется тратить лишние деньги и силы. И наконец, заранее спланируйте все шаги, чтобы впоследствии получить котлован правильных размеров, формы и качества.

10.04.2020

Подписаться на рассылку

Расчет разработки котлована — устройство котлована, технологии рытья

Основанием любого сооружения, гаража, дома является фундамент, основание, на котором держится сооружение. Это подземное основание изготовлено из бетонной массы с добавлением крупного щебня, камня, которые добавляют для более прочной подземной подушки. Функционально является частью постройки, передает нагрузку от здания на грунт. Основной задачей основания является равномерное распределение нагрузки от здания.

Недооценивать важность и правильность работ по фундаменту нельзя. В случае некачественного выполнения задач по его устройству, постройка может треснуть, просесть, а то и вовсе развалится. Представим, что это многоэтажный дом, в котором полно людей, что с ними может случится в худшем случае. Поэтому, технологическая разработка фундамента есть важным началом перед возведением объекта на выбранном участке.

Для разработки котлована чертеж является документом, по которому следует выполнять все указанные работы, там указываются правильные габариты, размеры и пояснения.

Разработка котлована для будущего строения, предусматривает ряд обязательных подготовительных действий:

  •  – разрабатывается технологическая карта на земляные работы, исследуется на выбранном участке почва, ее плотность, состав, учитывается близость подземных вод.  Близкая к поверхности влага, способна разрушить самый прочный фундамент если работы выполнить неправильно;
  •  – при необходимости делается аэрогеосъемка места строительства, выполняется разметка местности и ее выравнивание;
  •  – площадка убирается от всевозможных старых построек, деревьев, кустарников. При наличии в месте рытья инженерных сетей, необходимо все действия согласовать и возможно перенести их в безопасное место.

После выполнения выше обозначенных задач, начинается разработка котлована.

В случаях, где будущая постройка находится в плотном окружении действующих строений и зданий, подъезд техники невозможен, копку проводят вручную. Хотя это значительно замедлит общий процесс и удорожает смету.

Разновидность котлованов под фундаменты

Фундамент – это большая яма, выемка на местности, бывает разных размеров, глубин, делается ниже уровня земли. Единственное исключение – плиточные фундаменты для легкого гаража, сарая, временной бытовки, здесь, плита углубляется на 30 – 40 см, иначе сильным порывом ветра строение снесет.

Котлованы бывают:

  • траншея или котлован
  • вертикальными
  • наклонными
  • с откосами или без них
  • с укреплением против осыпания

Обустройство основания котлована под фундамент

Устройство котлована под фундамент – первостепенная важная задача перед строительством каких либо построек. От правильности его устройства зависит качество и надежность будущей постройки, которая также зависит от правильно выполненных земляных работ. Здесь застройщик часто стоит перед выбором – каким способом выполнять выемку грунта – вручную или с помощью современной землеройной техники.

 Итак –

способ вручную.

Для выемки почвы потребуется несколько здоровых человек и простой инструмент – лопата, кирка, тачка вывозить почву. Если возводится дом без подвала или погреба, глубина копки не критическая, ручной метод подходит. Но, если планируется подвал – больше подойдет механизированный вариант для выемки грунта – так быстрей и экономически целесообразно.

Ручной метод будет востребован на небольших площадях, а также там, где подъезд техники невозможен по ряду причин – плотные постройки рядом, отсутствие подъезда для самосвалов и бульдозера.

В целом – ручной способ копки занимает значительное время, сложней управляться с грунтом, его надо кому – то вывозить, где – то складировать. Земляные работы желательно проводить опытным работникам под присмотром специалистов. Для таких работ желательно привлекать физически крепких и выносливых мужчин без вредных привычек.

 

Механизированный способ

Технология рытья котлована экскаватором обязательна с применением бульдозера и самосвалов. Здесь обязательно следует рассмотреть возможность заезда и разворота грузовых автомобилей, место для поворота экскаватора, продумать в целом технику безопасности при работе на площадке.

Также важно обеспечить постоянный вывоз грунта, чтобы не было простоя техники и скопления ненужного грунта, он отнимает рабочее пространство, которого всегда мало.  Извлеченная из котлована земля увеличивается в объеме на 20 – 40%, поэтому он занимает много места на рабочей площадке.

Технику следует подбирать с учетом разновидности грунта и фундамента, длины и ширины будущего котлована.

С участием выбранной техники, значительно сокращается время по копке, растительный верхний слой грунта срезается и вывозится в места с бедной почвой для ее восстановления. По просьбе хозяев, его сваливают в кучу там, где он не будет мешать строительным работам. Остальной почвогрунт, сразу забрасывают в кузов автомобиля и вывозят в отведенные для этого места. Часто в земле, при копке, натыкаются на большие камни – вручную с подобными сюрпризами не всегда можно справиться. При механизированном способе разработки котлована техника легко справиться с любой большой находкой.

Вариант вывоза земли со строительной площадки нежелателен, это повышает стоимость производимых работ, целесообразно грунт максимально укладывать в кучи вдоль выемки, идеально соблюсти равенство, нулевой баланс. Для этого важно правильно определить правильный уровень площадки, чтобы выйти на нулевой баланс земляных масс.

Технику всегда можно взять в аренду в какой – либо фирме, сейчас это не проблема.

Земляные работы лучше проводить весной или летом, не затягивать на зиму, когда промерзнет земля, особенно если это ручной труд.

Дно котлована обязательно надо выровнять, часто последние 10 см копаются вручную, выравнивают максимально ровно при помощи нивелира.

категорияВид грунтаПлотность кг/мСпособ разработки
1Песок, супесь, растительный грунт, торф600 – 1600Ручной – лопаты. Механический
2Легкий суглинок, лесс, гравий, песок со щебнем, песок со строительным мусором1600 – 1900Ручной – лопаты, кирки. Механический
3Жирная глина, тяжелый суглинок, крупный гравий, растительный грунт с плотными корнями, суглинок со щебнем или галькой1750 – 1900Ручной – лопаты, кирки, ломы. Механический.
4Тяжелая глина, жирная глина со щебнем, сланцевая глина1900 – 2000Ручной – лопаты, кирки, ломы, молоты. Механический.
5Плотный отвердевший лесс, дресва, туф, меловые породы, известняки ракушечник1200 – 2800Ручной – ломы, кирки, лопаты, отбойные молотки. Взрывным способом.
6Гранит, известняк, песчаник, базальт, конгломерат с галькой2200 – 3000Взрывным способом

Глубина котлована

Глубина будущего основания должна учитывать два важных показателя почвы в данном месте: высота грунтовых вод и уровень промерзания почвы. Фундамент должен быть выкопан на 40 – 50 см ниже уровня промерзания грунта.

Габариты котлована

При копке, необходимо знать, что ширина котлована и длинна зависят от массы будущей постройки. Важное условие при этом – размер фундамента делают больше будущего строения на 40 – 50 см, по 20 – 25 см на сторону. Данный параметр необходимо выдержать для будущего облицовочного слоя, который должен на чем то держаться, а не висеть в воздухе, должна быть точка опоры.

Расчет котлована

Расчет котлована цена складывается из многих факторов, основными ценообразующими являются:

  •  – размеры – длинна, глубина, ширина
  •  – общая площадь фундамента
  •  – форма котлована
  •  – местонахождение выбранного участка, удаленность
  •  – потребность в вывозе грунта

Часть грунта пойдет на засыпку, на дренаж, остальной грунт, как правило, с площадки вывозят. Бывает, грунта много, целесообразно использовать грузовой автомобиль для вывоза большой грузоподъемности, это снизит затраты на топливо.

Данная информация позволит с минимальной погрешностью рассчитать будущие расходы на работы по возведению фундамента.

Пример:

Траншея с вертикальными стенками на ровной подготовленной площадке

Ширина – a,1 м;

Высота – h, 2 м;

Длина – L, 6 м;

V = a * h * L = 1 * 2 * 6 = 12m3

F = a * h = 1 * 2 = 2m2

Объем траншеи – V=12 М3

Площадь – F = 2М2

 

Как видно из примера, вычислить объем и площадь котлована можно очень просто самостоятельно. Для вычисления большой площади выемки, участок разбивают на мелкие части, проводят замеры и вычисления, затем все суммируется.

Технологическая карта

Типовая технологическая карта создана для организации работ по устройству котлованов для специалистов строителей, которые будут задействованы на данном этапе.

В документе указан перечень первоочередных работ и технология проведения земляных работ по копке механическим способом или вручную. Также приведены рекомендации по соблюдению техники безопасности рабочими и меры по контролю качества указанных работ.

Прописана необходимость в механизмах и техники в целом, чтобы все работы были выполнены в расчетное время без потерь. В характеристиках машин, тракторов и механизмов указаны максимальные показатели. Работа на износ, на максимально возможных мощностях быстро выведет технику со строя. Данный факт необходимо учитывать при выборе техники и задавать средние сроки на выполнение работ.

Прежде, чем приступить к земляным работам, необходимо:

  •  – оградить строительную площадку, согласно современным требованиям
  •  – провести работы для устройства временных дорог для техники
  •  – произвести зачистку территории
  •  – снять плодородный слой почвы, 5 – 10 см
  •  – спланировать строительную площадку
  •  – произвести отвод поверхностных вод
  •  – произвести монтаж бытовок, туалета
  •  – задействовать временное снабжение площадки электричеством и водой
  •  – развесить фонари по периметру площадки
  •  – смонтировать мойку колес для грузовиков при выезде
  •  – указать место для складирования земли на площадке

В технологической карте последовательно прописан следующий порядок работ:

  •  – вычисление размеров котлована и объема земляных работ
  •  – устройство съезда в котлован
  •  – работа экскаватором
  •  – возможные работы по понижению уровня грунтовых вод
  •  – копание на дне ручным способом, выравнивание

Перечисляется состав рабочих:

  •  – машинист экскаватора – 1 чел;
  •  – машинист бульдозера – 1 чел;
  •  – землекопы – 3 чел;
  •  – работы вести по 4 человека, предварительно их обучив и подготовив.

По заготовленной ранее разбивочной карте, бригадир или мастер участка замеряет размеры котлована, учитывая откосы. Важно учитывать расположение конструкций и механизмов внутри выемки, безопасное передвижение людей в пазухе. Ширина такого места для людей – 1 – 1,5 м.

Тщательное выполнение всех прописанных рекомендаций по работе с фундаментом обеспечит качественные дальнейшие работы по строительству объекта на данной площадке.

Читайте также:

Красный кирпич — характеристики, размеры, виды и советы по выбору

Добыча и свойства гранитного щебня

Обустройство котлована под фундамент

Строительство любого объекта начинается с этапа земляных работ – подготовки площадки и разработки котлована под фундамент. Со стороны кажется, что необходимо просто вырыть большую яму. По факту – это сложный и трудоемкий процесс, от качественного выполнения которого зависит устойчивость и надежность построенного здания.  

Виды котлованов

К рытью котлована приступают после проведения геологических изысканий на участке застройки и анализа климатических условий местности. Выемка грунта выполняется для дальнейшего обустройства фундамента или опорного основания определенного объекта. Размеры котлована, его глубина и иные особенности разрабатываются в проектной документации с учетом различных факторов:

  • тип и этажность объекта – жилой дом, производственное здание, многоуровневый паркинг и т.п.,
  • характеристики и строение грунта, уровень залегания грунтовых вод, глубина промерзания,
  • общий вес объекта и максимальная нагрузка, тип фундамента.

По габаритным характеристикам выделяют следующие виды котлованов:

  • прямоугольные, круглые, в виде трапеции,
  • с вертикальными откосами (боковыми стенками),
  • с наклонными откосами или в форме ступеней,
  • с укреплением боковых стенок забивными сваями, опорными конструкциями и армированием грунта и без укрепления.

Чаще всего котлованы под фундамент выполняются с вертикальными стенками на небольшой глубине до 2-х метров. При этом необходимо, чтобы не была нарушена однородная структура грунта. Когда необходимо вырыть котлован на глубину более 2-х метров, предусматривают конфигурацию с наклонными откосами.   

Для расчета глубины котлована учитываются такие особенности:

  • уровень промерзания грунта – дно котлована рассчитывается ниже этого уровня на 25 – 40 см,
  • уровень грунтовых вод – максимальная глубина котлована должна быть выше водоносного пласта на 40 – 50 см,
  • тип почвы – для плотных грунтов – не менее 1,8 м, для глинистых и суглинистых грунтов – не менее 1,4 м, для песчаных грунтов – не менее 1,1 м.

Этапы работ по устройству котлована

Комплекс земляных работ на строительной площадке состоит из последовательности этапов:

  • Подготовка проекта котлована, составление схемы и графика работ на основе исследований характеристик грунта, наличия и уровня грунтовых вод. Подземные воды серьезно осложняют возможность освоения стройплощадки, поскольку со временем грунт размывается, что повышает риск нарушения устойчивости здания. Также проводится геодезическая съемка площадки под котлован для дальнейшей разметки и выравнивания.
  • Расчистка площадки от растительности, крупногабаритного мусора, старых построек и т.п. Если на разрабатываемом участке расположены действующие коммуникации, необходимо решить вопрос по их переносу.
  • Срезка с поверхности плодородного слоя почвы (около 40 – 50 см), который в дальнейшем можно использовать для оформления газонов. По необходимости выполняется отвод поверхностных вод.
  • Разбивка котлована с помощью теодолита или нивелира. Углы по периметру площадки фиксируют деревянными или металлическими колышками.
  • Выемка грунта в котловане, его перемещение на верхнюю кромку откосов или вывоз за пределы площадки.
  • Срезка откосов и боковых поверхностей в котловане. При глубине более 2-х метров вертикальные стенки укрепляют деревянными или металлическими щитами, поперечными распорками либо выполняются с разноуровневыми уступами.
  • Разметка дна и отсыпка возникающих пустот излишками грунтами в котловане.
  • Выравнивание и уплотнение дна. Каждый слой тщательно уплотняются специальным оборудованием.
  • Вспомогательные мероприятия по оформлению водоотлива и укреплению стенок (по необходимости).

Для земляных работ на участке задействована различная спецтехника – экскаваторы для подачи грунта, бульдозеры для разравнивания поверхности, виброплиты для уплотнения грунта, автотранспорт для вывоза грунта.

Для обустройства котлована оптимально подходит период межсезонья – поздняя осень или начало зимы, когда грунт не совсем промерз, но уже нет его активного намокания, как весной и летом. Кроме этого рекомендуется избегать периода резких перепадов температуры между ночью и днем, другими днями.    

Расчет стоимости услуг

На стоимость земляных работ напрямую влияют два фактора – общий объем выемки грунта и срок их выполнения. Дополнительно в стоимости услуг учитываются:

  • тип и характеристики грунта – чтобы использовать спецтехнику на гусеничном или колесном ходу,
  • устройство временных подъездных путей для работы спецтехники – укладка дорожных плит,
  • удаленность строительной площадки (объекта) и доставка спецтехники на объект,
  • срочность выполнения работ,
  • поиск площадки для излишков грунта и решение организационных вопросов по его вывозу,
  • особенности рельефа выделенного участка,
  • наличие на стройплощадке действующих инженерных коммуникаций,
  • прочие специфические особенности, связанные с дальнейшим строительством объекта – проведение геодезической/исполнительной съемки, устройство бытового городка для специалистов на период работ и т.д.

Чем больше спецтехники задействовано на площадке по устройству котлована, тем дороже получается стоимость земляных работ. 

Строительство фундамента

[PDF]: глубина, ширина, план и выемка грунта

🕑 Время чтения: 1 минута

Порядок строительства фундамента начинается с принятия решения о его глубине, ширине и разметке раскладки котлована и осевой линии фундамента. Фундамент — это часть конструкции ниже уровня цоколя, которая находится в непосредственном контакте с грунтом и передает нагрузку надстройки на землю.

Как правило, ниже уровня земли. Если какая-то часть фундамента находится выше уровня земли, ее также засыпают землей.Эта часть конструкции не контактирует с воздухом, светом и т. Д., Или сказать, что это скрытая часть конструкции.

Фундамент — это конструкция, построенная из кирпичной кладки, кирпичной кладки или бетона под основанием стены или колонны для распределения нагрузки по большой площади.

Глубина фундамента

Глубина фундамента зависит от следующих факторов:

  1. Наличие соответствующей несущей способности.
  2. Глубина усадки и набухания глинистых грунтов из-за сезонных изменений, которые могут вызвать значительные подвижки.
  3. Глубина промерзания мелкого песка и ила.
  4. Возможность выемки грунта около
  5. Глубина залегания грунтовых вод
  6. Минимальная практическая глубина фундамента должна быть не менее 50 см. Для удаления верхнего слоя почвы и перепадов уровня земли.

Следовательно, наиболее рекомендуемая глубина фундамента составляет от 1,00 метра до 1,5 метра от исходного уровня земли.

Ширина фундамента / опор

Ширина опор должна быть установлена ​​в соответствии с конструктивным решением.Для малонагруженных зданий, таких как дома, квартиры, школьные здания и т. Д., Имеющие не более двух этажей, ширина фундамента указана ниже:

  1. Ширина подошвы не должна быть менее 75 см на одну кирпичную стену.
  2. Ширина подошвы не должна быть меньше 1 метра для полуторной кирпичной стены.

Порядок устройства фундамента

Процессы, выполняемые при фундаментных работах, приведены ниже:

  1. Земляные работы в траншеях под фундамент.
  2. Планировка цементобетонная.
  3. При строительстве плота или колонны уложить опору.
  4. Lay Анти-термитная обработка.
  5. Уложить кирпичную кладку до уровня цоколя.
  6. Уложить на стены гидроизоляционный слой.
  7. Засыпка земли вокруг стен
  8. Засыпка земли в части здания до необходимой высоты в соответствии с уровнем цоколя.
Рис.1: Выемка под фундамент стены Рис.2: Бетон в фундаменте Инжир.3: Бетон и кирпичная кладка в фундаменте стены Рис.4: Бетон и кирпичная кладка при заливке фундамента

Меры предосторожности при проектировании фундамента
  • Фундамент должен быть спроектирован так, чтобы передавать на землю комбинированную статическую нагрузку, приложенную нагрузку и ветровую нагрузку.
  • Чистая интенсивность давления, оказываемого на почву, не должна превышать допустимую несущую способность.
  • Фундамент должен быть спроектирован таким образом, чтобы оседание на землю было ограниченным и равномерным под всем зданием, чтобы избежать повреждения конструкции.
  • Необходимо изучить всю конструкцию фундамента, надстройки и характеристики грунта, чтобы добиться экономии при строительных работах.

Бетон и строительный раствор Соотношение для фундамента
  • Цементный бетон 1: 8: 16 обычно используется для фундамента стен при строительных работах.
  • В случае цементного бетона на опорах колонн, соотношение 1: 4: 8 является наилучшим рекомендуемым соотношением для фундамента.
  • Для кирпичной кладки в качестве условия нагрузки используется цементный раствор от 1: 4 до 1: 6.

В случае опор колонн и стропил до уровня цоколя используется цементобетон 1: 2: 4 или 1: 1,5: 3.

Сейф Несущая способность Грунт

Сухой крупнозернистый и хорошо рассортированный плотный песок обладает максимальным сопротивлением сдвигу и максимальной несущей способностью. В целом, затопленный грунт и глина имеют меньшую несущую способность.

Фундамент Меры предосторожности при выемке грунта

Глубина и ширина фундамента должны соответствовать конструктивному проекту.

  • Минимальная глубина фундамента — 1 метр при отсутствии конструкции.
  • Проверьте длину, ширину и глубину выемки с помощью осевой линии и уровня, отмеченных на маркировочных столбах.
  • Отсыпьте выкопанный материал / землю на расстоянии 1 метра от краев.
  • Начинайте земляные работы, когда почва высохнет.
  • Установите водяной насос для откачивания дождевой воды.
  • Уплотните нижний слой фундамента.
  • В фундаменте не должно быть мягких мест из-за корней и т. Д.
  • Выкопайте все мягкие / дефектные места и заполните выкопанную область бетоном / твердым материалом
Рис.5: Раскопки под фундамент, где есть корень дерева Рис.6: Выемка стены в опоре фундамента удалена Рис.7: Ямка корня, заполненная твердым материалом Рис.8: Выемка фундамента стены с участком мягкого грунта Рис.9: Выемка фундамента стены с удаленным мягким грунтом Рис.10: Яма с мягким грунтом, заполненная твердым материалом

Процедура демаркации / компоновки

Для разграничения здания рекомендуется следующий порядок действий:

  1. Отметьте базовую линию на земле от осевой линии дороги или постоянного здания поблизости.Эта линия помогает выделить фасад здания.
  2. Используйте боковую конструкцию, дорогу, первую базовую линию или границу участка, чтобы отметить боковые базовые линии здания.
  3. Закрепите временные штифты по осевой линии стен / колонн с обеих сторон стен и колонн спереди и сзади.
  4. Закрепите колышек на осевой линии стен / колонн с обеих сторон стен и колонн с левой и правой стороны фасада здания.
  5. Проверить диагонали квадрата или прямоугольника, образовавшиеся после фиксации колышков.
  6. Соорудить разметочные столбы с колышками на расстоянии от 1,5 до 2 метров и оштукатурить их верхнюю поверхность.
  7. Отметьте центральную линию на верхней части маркировочных столбов с помощью резьбы (сажи) или теодолита в больших проектах и ​​по диагонали, а также проверьте другие размеры.
  8. Выровняйте колонны по всем углам здания.
  9. Разметить фундамент стен / колонн согласно чертежу на земле с помощью средней линии, нанесенной на разметочные столбы.
  10. Используйте мел, чтобы разметить траншею под фундамент на земле.
  11. Выкопайте фундамент стен / колонн до необходимого уровня и проверьте раскопку с помощью осевых и выровненных столбов, чтобы избежать каких-либо осложнений в дальнейшем.
Рис.11: Выемка под фундамент под стеной

Преимущества Разметка столбов к макету Здания
  • Это экономит время на повторное измерение и установку точки во время строительства.
  • Повышает эффективность работы каменщика и прораба.
  • Точность можно проверить в любой момент на любом этапе.
  • В случае обнаружения ошибки ее можно легко исправить на ранней стадии. Исправить ошибку потом очень сложно.
  • Перекрестная проверка может быть выполнена старшим инженером в минимальные сроки.
  • Качественная работа сохраняется.

Недостатки Выполнение строительства без планировки

На некоторых участках работ подрядчик привозит куски стали, устанавливает их на земле и начинает земляные работы.Со временем эти стальные детали просто выбрасывают. Таким образом, при выполнении дальнейших работ нет подходящей точки отсчета.

  • Это требует дополнительного времени для измерения смещения снова и снова.
  • Точность нельзя проверить на ранней стадии, и будет очень сложно исправить то же самое на более поздних стадиях.
  • Это связано с потерей времени и денег при исправлении ошибок. Это тоже приводит к некачественной работе.

Оборудование для макета Настройка
  1. Инструмент для выравнивания
  2. Длинные гвозди
  3. Молоток
  4. Прямоугольный
  5. Стальная лента
  6. Тонкая хлопчатобумажная нить
  7. Кирпичи
  8. Цемент
  9. Сетчатый песок
  10. Порошок извести
  11. Теодолит

Часто задаваемые вопросы по конструкциям фундамента

Какое расположение фундаментов?

Макет — это процесс разметки на местности расположения фундамента новостроек.

Какая стандартная глубина фундамента?

Стандартная глубина простой опоры или фундамента — 1,5 м.

Какие факторы влияют на глубину фундамента?

  1. Соответствующая несущая способность.
  2. Глубина промерзания.
  3. Стол подземных вод
  4. Глубина усадки и набухания.
  5. Ближайшие раскопки.

Какие материалы, инструменты и оборудование используются при планировке здания?

  1. Инструмент для выравнивания
  2. Длинные гвозди
  3. Молоток
  4. Прямоугольный
  5. Стальная лента
  6. Тонкая хлопковая нить
  7. Кирпичи
  8. Цемент
  9. Сетчатый песок
  10. Порошок извести
  11. Теодолит

Каковы преимущества план фундамента?

  • Экономит время на повторное измерение и установку точки во время строительства.
  • Повышает работоспособность каменщика и мастера.
  • Проверяйте точность в любое время на любом этапе.
  • Исправляйте ошибки, если они есть, на ранней стадии.
  • Перекрестная проверка может быть выполнена старшим инженером в минимальные сроки.
  • Качественная работа сохраняется.

Поведение при деформации глубокого котлована в условиях перегрузки и разгрузки

Глубокий котлован на станции метро Ханчжоу примыкает к новым высотным жилым домам с северной стороны и к котловану Эвергранда, на котором ведутся работы. южная сторона.В данной работе в качестве предмета исследования рассматривается выемка котлована на станции метро, ​​основное внимание уделяется разнице деформации и давления грунта между северной и южной сторонами котлована в этих особых рабочих условиях посредством анализа грунта. измеренные данные, и сравнивает их с обычным котлованом. Анализ данных измерений показывает, что горизонтальное смещение подпорной стены и осадки грунта намного больше на северной стороне, чем на южной стороне, и оба часто превышают значение сигнала тревоги деформации; деформация обычного котлована находится между деформацией перегруженной (северной) стороны и ненагруженной (южной) стороны котлована.Более того, максимальная скорость горизонтальной ползучести грунта и максимальная скорость ползучести, вызванная оседанием грунта на северной стороне котлована, больше, чем на южной стороне котлована; максимальная скорость горизонтальной ползучести обычного котлована находится между ними. Активное давление грунта на стенку карьера на северной стороне выше, чем на южной стороне котлована, и из-за окружающей разгрузки пассивное давление грунта создается на дне стенки карьера на южной стороне карьера. котлован, из-за чего он смещается за пределы котлована.Осадки окружающих высотных зданий и осадки колонн находятся в пределах диапазона значений срабатывания сигнализации; Кроме того, постройки располагаются равномерно. Из-за выемки и разгрузки на южной стороне котлована подъём колонн невелик.

1. Введение

При строительстве муниципальных образований большое значение в области инженерно-геологической инженерии имеет проектирование котлованов под фундамент [1]. Система огораживания котлована имеет небольшой запас прочности, а конструкция и конструкция котлована тесно связаны с окружающей средой [2], что делает конструкцию котлована особенной, в том числе высокой степенью риска и индивидуальностью [3]. ], особенно для разработки котлованов глубокого заложения [4].Из-за высокого риска и большой сложности процесса земляных работ глубокие котлованы часто представляют большую опасность для людей, например, обрушение глубокого котлована на станции Xianghu метро Ханчжоу. Поэтому мониторинг и анализ выработки котлованов глубокого заложения имеют большое значение для обеспечения их безопасности [5].

В некоторых работах был проведен мониторинг и анализ выработки котлованов глубокого заложения в условиях перегрузки или разгрузки и обобщены соответствующие законы.В случае перегрузки края ямы Shi et al. [6] наблюдали за зданием рядом с котлованом и обнаружили, что максимальное значение осадки здания проявляется в его углу, и есть тенденция к перемещению горизонтального направления в сторону котлована. Мангушев и др. [7] исследовали осадку здания рядом с котлованом и установили, что причиной дополнительного оседания в фундаменте зданий при выемке глубокого котлована рядом с ними была потеря структуры тиксотропного водонасыщенного грунта дна и их переход в флюидопластическое состояние.В другой работе Wang et al. [8] изучили весь процесс рытья котлована и обнаружили, что эффект отвода воды из котлована был больше, чем эффект котлована на здание, когда кирпично-бетонная конструкция здания находилась на расстоянии 34 м от котлована. В условиях выемки грунта и разгрузки на краю котлована Ding et al. [9] изучили данные мониторинга по выемке двойных котлованов и обнаружили, что изменение смещения грунта котлована вблизи котлована и в условиях разгрузки сильно отличается от такового для обычного котлована.Кроме того, Shi et al. [10] исследовали выемку прилегающих котлованов глубокого заложения и обнаружили, что земляные работы на большой площади вокруг котлована могут изменить давление грунта сваи над поверхностью выемки. Zeng et al. [11] изучили деформацию периметральных стен двух соседних опор и обнаружили, что профиль прогиба каждой стенки в соседних ямах показывает ту же картину, что и для стен в одиночной яме. Тем не менее, насколько нам известно, не сообщалось о работе по мониторингу и анализу выемки котлованов глубокого заложения в условиях одновременной перегрузки и разгрузки.

Таким образом, данная статья рассматривает выемку котлована под фундамент на станции метро Ханчжоу как предмет исследования; стандартная часть котлована находится рядом с высотными жилыми домами с северной стороны и выемкой Evergrande с южной стороны. Посредством мониторинга и анализа исследуется различие характеристик осадки и деформации между двумя сторонами котлована в особых условиях перегрузки и разгрузки; затем этот глубокий котлован сравнивают с обычным котлованом без перегрузки и разгрузки по его периферии; наконец, выводится соответствующий закон изменения и резюмируются конкретные причины различий между двумя сторонами.Изучая это условие, можно заполнить пробелы в существующих исследованиях и получить опыт для последующих раскопок в аналогичных условиях.

2. Обзор проекта и организация мониторинга

Общая длина основного сооружения проекта составляет 472,4 м, а ширина концевого колодца — 25,4 м; стандартное сечение котлована — 21,3 м. Котлован сооружается открытым способом, а боковая стена представляет собой композитную стену, состоящую из сплошной подземной стены и внутренней облицовочной стены.Толщина сплошной стены составляет 0,8 м, а коэффициент вставки находится в диапазоне от 0,79 до 1,07; глубина выемки стандартного участка также 18 м. Настройки конкретной опорной конструкции типового участка котлована показаны на рисунке 1.


2.1. Геологические условия

Распределение выкопанных слоев почвы в стандартном разрезе показано на Рисунке 1, а соответствующие физико-механические параметры подробно описаны в Таблице 1.


Горная порода Номинал Масса единицы γ (кН · м 3 ) Консолидация быстрого резания Модуль упругости передаточное число ( мкм )
c (кПа) φ (°)

1 разное заполнение10 5,0 15,0 4 0,35
4 Глинистый ил 18,7 10,6 26,2 10 26,2 10 Мелкий песок 19,1 0 29,0 14,4 0,22
5 Валун 19,0 0 35,0 0 35,0 18
2 Илистая глина с илом 17,2 14,0 9,5 8,1 0,3

2,2 Гидрологические условия

На территории проекта нет поверхностной реки, где уровень воды для дайвинга обычно составляет 0,50–1,50 м на первый взгляд, а статический уровень воды обычно составляет 0,40–1,90 м. Запорная вода в основном распределена в глубоком слое гравия глубиной более 36 м.Детальные исследования показали, что небольшое количество замкнутой воды имеет глубину захоронения 4,30 м с годовыми колебаниями от 1 до 3 м, поэтому это оказывает минимальное влияние на проект.

2.3. Обзор окружающей среды

Котлован на станции метро находится недалеко от реки на западе и трех трубопроводов на востоке, которые позже будут перенесены. Стандартный раздел, которому посвящена данная статья, близок к новым многоэтажным жилым домам с фундаментами, расположенными на севере, и прилегающими котлованами, такими как дома 5, 6 и 7, где жилые дома находились. засыпка перед выемкой исследуемого котлована.На южной стороне, недалеко от карьера Эвергранд, глубина раскопок составляет от 13 до 19,35 м. При выемке глубокого котлована на станции метро полностью выкопан второй слой земли в котловане Эвергранд глубиной 10 м на дне котлована, но вторая опора еще не возведена. Окружающая среда котлована под фундамент станции метро показана на рисунках 2–4. Поскольку стандартная часть котлована на станции метро выкапывается одновременно с котлованом Evergrande, а северная сторона находится рядом с высотными зданиями, мониторинг и анализ этого участка имеют жизненно важное значение.




2.4. Мониторинг карьера и расположение точек измерения

Основные элементы, отслеживаемые в этой работе, включают (1) горизонтальное смещение стены ограждения, (2) горизонтальное смещение почвы, (3) оседание окружающих зданий, (4) ) осадка поверхности земли и (5) осадка колонн. Для котлована глубокого заложения на станции метро, ​​расположенного между котлованом строящегося фундамента и многоэтажными жилыми домами, поскольку 22–25 осей его стандартного сечения ближе к котловану Evergrande с южной стороны и к высокому -вышение зданий на северной стороне, чем на других осях, и засыпка высотных зданий имеет определенный временной эффект, который является наиболее репрезентативным для таких условий, в данной статье анализируются данные мониторинга по осям 22–25 стандартный участок котлована глубокого заложения.Точки измерения и аварийные значения накопленной деформации для каждого объекта сведены в таблицу в таблице 2, а расположение точек измерения показано на рисунке 5; условия выемки также представлены в Таблице 3.

9030 9030 9030 сторона

Параметр Местоположение Горизонтальное смещение подпорной стены Горизонтальное смещение грунта Осадка земли Осадка колонны

Интервал расположения точек измерения Северная сторона XY36 TST27 JGC-1 CJ38-1 LZ126 9033 9033 9033 9033 9033 TZ126 9033 9033 XY38 TST29 JGC-2
XY39 TST30 JGC-3 CJ38-2
XY40 TST31 JGC3 TST31 JGC3 XY15 TST10 CJ17-1 LZ13
XY16 LZ14
XY17
XY18
XY19
25 20


9033
(Глубина выемки) 06
Условия выемки
1 6 2017.07.17 Выемка стандартного разреза проводится с восточного и западного концов стандартного разреза в направлении 22–25 осей.
2 9 30.07.2017
3 16 2017/10/05
4 18 2017/11/03

В таблице 2 четыре точки измерения высотных зданий последовательно расположены на расстоянии 54,4 м, 44,2 м, 34,7 м и 43,9 м от северной подпорной стены. Три точки замера грунтового поселения с северной стороны расположены последовательно в 2, 6 и 11 м от северной подпорной стены.Расстояние между точками замера грунтовой осадки с южной стороны и подпорной стенкой котлована составляет 2 м. Горизонтальное смещение подпорной стены можно проанализировать с помощью точек измерения XY37, XY38 и XY39 на северной стороне и точек измерения XY16, XY17 и XY18 на южной стороне.

3. Деформационные свойства котлована
3.1. Сравнительный анализ горизонтального смещения южной и северной подпорных стен

На рисунках 6 и 7 представлены данные мониторинга по точкам уклона северной и южной подпорных стен при различных условиях выемки грунта, соответственно.Смещение стены ограждения в котлован положительное, в противном случае — отрицательное, что соответствует максимальной глубине выемки грунта и максимальному горизонтальному смещению подпорной стены.

Как показано на рисунках 6 и 7, при выемке котлована подпорная стена смещается горизонтально к котловану с северной и южной сторон; чем глубже котлован, тем больше становится смещение стены; кроме того, кривая смещения подпорной стенки показывает большее изменение в середине, но небольшое изменение на обоих концах, что является типичным типом линии «расширения»; Тенденция изменения каждой кривой уровня на северной стороне хорошо согласуется, а на южной стороне хуже.Глубины, соответствующие максимальному горизонтальному смещению подпорной стены, измеренные в точках измерения на северной стороне котлована, составляют около 17 м, в то время как глубины, измеренные в точках измерения XY16, XY17 и XY18 на южной стороне фундамента. ямы составляют 18, 15,5 и 16,5 м соответственно, что указывает на то, что суммарное максимальное горизонтальное смещение подпорной стенки, измеренное по южным точкам измерения, очевидно, не соответствует уникальной глубине.Поэтому деформация северной и южной подпорных стенок, находящихся соответственно в условиях перегрузки и разгрузки, не симметрична, и максимальное горизонтальное смещение их происходит на разной глубине.

Для котлована первого уровня текущий стандарт провинции Чжэцзян [12] предусматривает, что величина деформации опорной конструкции и контрольная величина составляют 0,2–0,5% от; нижний диапазон используется в сложных условиях окружающей среды; для котлована на станции метро контрольное значение может быть равно 0.3% от. Деформация подпорных стенок с северной и южной сторон изображена на рисунке 8. Очевидно, что максимальное смещение северной подпорной стенки значительно больше, чем у южной подпорной стенки, и оба значения смещения существенно отличаются от контрольных. стоимость обычного котлована.


Ding et al. [13] проанализировали 37 примеров глубоких котлованов в мягком грунте в провинции Чжэцзян и обнаружили, что максимальное горизонтальное смещение было линейно связано с глубиной выработки котлованов.Максимальное горизонтальное смещение подпорной стены котлована в этой работе зависит от глубины выемки, как показано на Рисунке 9. Можно видеть, что изменение максимального горизонтального смещения подпорной стены на первых трех уровнях выемки в основном соответствует линейной зависимости, но значительно увеличивается на последнем уровне раскопок. Как показано на Рисунке 6, когда глубина выемки составляет 16 и 18 м, кумулятивное горизонтальное смещение подпорной стены на северной стороне на глубине 10–20 м обычно превышает предупреждающее значение 42 мм, в то время как смещение подпорной стенки составляет 42 мм. стена с южной стороны котлована ниже предупредительного значения.


Причины разницы между горизонтальным смещением подпорных стенок с северной и южной сторон и разницы между деформацией исследуемого котлована и нормального котлована из мягкой глины следующие: (i) В условиях перегрузки и разгрузки по бокам котлована имеется разница в величине активного давления грунта на северную и южную подпорные стены и в глубине выемки, соответствующей расчетной суммарной силе; Кроме того, засыпка высотных зданий с северной стороны имеет определенный временной эффект, в результате чего деформация северной и южной подпорных стенок и глубина, соответствующая максимальному горизонтальному смещению подпорных стен, различна.Более того, максимальное горизонтальное смещение подпорных стенок, очевидно, отличается от контрольного значения для обычного котлована. (Ii) Опоры в вырытом котловане на южной стороне переплетаются с опорными установками в существующем котловане, и существует разница в продольном расстоянии между двумя опорами приямка в месте расположения определенной области, где расположены точки измерения XY16, XY17 и XY18, что приводит к разной глубине, соответствующей максимальному горизонтальному смещению подпорной стенки на опоре. Южная сторона.(iii) Во время процесса земляных работ четвертого уровня строительная группа не разработала разумный график строительства, и время воздействия котлована было слишком большим, что усилило пространственно-временной эффект котлована. Таким образом, очевидный поворотный момент показан в пунктирной линии на Рисунке 9. (iv) Чтобы лучше справляться с такими проблемами, необходимо полностью понимать и оценивать окружающую среду, а также вносить коррективы в дизайн и строительство. (V) Для многоэтажных жилых домов на северной стороне котлована необходимо повысить общую жесткость четвертой двухсекционной стальной опоры в котловане на станции метро.(vi) График строительства котлована на станции метро должен быть полностью согласован с графиком строительства котлована Evergrande, выкапываемого на южной стороне котлована, и график раскопок должен быть лучше составлен, чтобы уменьшить время выдержки котлована и для уменьшения пространственно-временного эффекта котлована. (vii) Рекомендуется, чтобы на стороне котлована Эвергранд рядом с котлованом на станции метро общая жесткость второго и третьи опоры должны быть усилены и что первоначально запланированная конструкция бетонной плиты на местном уровне должна быть изменена на структуру бетонной плиты всей площади, чтобы обеспечить адекватную нагрузочную способность и хорошую общую жесткость во время выемки котлована под фундамент.(viii) Дно котлована расположено в илистом слое глинистой глины и ила (№ 2 на Рисунке 1), который является слегка непроницаемым и слабо богатым водой, поэтому необходимо провести дренажные работы, чтобы уменьшить воду и почву. давление в процессе земляных работ.

3.2. Сравнительный и прогнозный анализ поверхностной осадки
3.2.1. Сравнительный анализ осадки поверхности

На рис. 10 показано изменение данных мониторинга осадки поверхности в зависимости от глубины выемки котлована под фундамент.На этом рисунке осадка на поверхности отрицательная, а поднятие положительное; представляет собой максимальную осадку на поверхности.


Согласно этому рисунку, существует большая разница в осадке поверхности на северной и южной сторонах котлованов. Сравнение CJ38-1 с CJ17-1 с таким же расстоянием 2 м от подпорной стены котлована показывает, что осадка на северной стороне намного больше, чем на южной стороне котлована, и что имеется поднятие. на CJ17-1 на более поздней стадии раскопок.Проседание грунта в CJ38-1 превышает тревожное значение. Кроме того, проседание грунта, измеренное на участках CJ38-2 и CJ38-3 на северной стороне котлована, превышает предупреждающее значение при всех условиях, а проседание поверхности в трех точках измерения значительно увеличивается на последнем уровне котлована. котлована.

Во-первых, перегрузка и разгрузка прилегающей стенки котлована являются основной причиной разницы между осадкой грунта на северной и южной сторонах котлована.Во-вторых, во время выемки котлована поблизости было большое скопление стали и непрерывное движение больших инженерных транспортных средств, как показано на Рисунке 3. Наконец, последний уровень выемки оставил котлован, подвергался воздействию воздуха в течение слишком долго. Следовательно, в процессе строительства необходимо строго контролировать площадку, чтобы временная укладка, а также циклическая нагрузка не оказали заметного влияния на осадку грунта.

3.2.2. Сравнительный анализ осаждения поверхности и прогнозных данных

Ding et al. [13], Ю. и др. [14], и Hsieh et al. [15], изучив деформацию многочисленных котлованов в мягком грунте, пришли к выводу, что максимальная осадка поверхности происходит за подпорной стенкой. Для северной стороны котлована чем дальше расстояние от края котлована, тем больше становится осадка грунта. Кроме того, нет параболической кривой оседания, как было предложено Ding et al.[16] и V-образная кривая оседания по данным Hsieh et al. [15] в основном потому, что мало точек мониторинга поселений; таким образом, необходимо провести дальнейший прогноз и анализ. Однако на южной поверхности имеется только одна точка измерения осадки, и оседание грунта неочевидно; следовательно, прогнозируемая величина осадки земли на этой стороне не обсуждается.

Hsieh et al. [15] проанализировали деформационные характеристики грунта вне котлована и получили прогнозную кривую осадки поверхности обычного котлована; они подтвердили прогнозную кривую по данным измерений на котловане из мягкой глины.Проверка показала, что прогнозируемая кривая осадки поверхности хорошо согласуется с данными измерений; осадка на поверхности определяется как где — расстояние от точки осадки на поверхности до стенки котлована, представляет величину осадки на поверхности, а H — глубина котлована котлована.

На Рисунке 11 сравнивается прогноз осадки поверхности на северной стороне котлована с данными измерений.Стоит отметить, что осадка, измеренная на CJ38-3 на расстоянии 11 м от стенки котлована, находится ниже прогнозируемой линии в условиях четырехэтапной выемки грунта; также, когда глубина котлована достигает 18 м, осадка на поверхности превышает 25% от прогнозируемого максимального значения. Поскольку имеется несколько точек измерения на северной стороне котлована, положение максимальной осадки поверхности не может быть определено только по данным измерений. Однако из тренда прогнозной кривой можно сделать вывод, что независимо от положения максимальной осадки поверхности на северной стороне котлована в диапазоне от 0 до 0.5 или более 0,5, точка измерения CJ38-3 на расстоянии 11 м от стенки котлована не соответствует положению максимальной осадки поверхности. Поэтому авторы предполагают, что поверхность грунта котлована, прилегающая к многоэтажным жилым домам или при других условиях нагружения, может расширить диапазон измерений; для котлована в данной работе диапазон измерений можно расширить до 2.


3.3. Сравнительный анализ ползучести грунта

Уплотнение и ползучесть грунта являются основными причинами горизонтального смещения тела грунта и продолжающегося увеличения осадки поверхности в период разрыва при выемке котлована под фундамент.Посредством моделирования методом конечных элементов эффекта времени выемки грунта глубокого котлована из мягкой глины Ying et al. [17] сообщили, что во время выемки котлована выемка верхнего слоя почвы приводит к рассеиванию сверхстатического отрицательного порового давления, что затем приводит к продолжающемуся горизонтальному смещению почвы в стенке котлована и продолжающемуся небольшому втягивание поверхностного слоя почвы. В связи с незначительным рассеиванием сверхстатического отрицательного порового давления в котловане в данной работе и малым промежутком времени при выемке котлована эффект уплотнения грунта здесь не учитывается.

Соответственно, постепенное горизонтальное смещение грунта подпорной стенки котлована в период разрыва котлована исследуемого котлована определяется как горизонтальная ползучесть почвы и ползучесть, вызванная осадкой на поверхности. Максимальная скорость ползучести, вызванной горизонтальным смещением грунта ( α ), и максимальная скорость ползучести, вызванной оседанием поверхности ( μ ), выражаются где Δ, а определяются как период промежутка между выемка котлована при максимальном приращении горизонтального смещения грунта и при максимальном приращении осадки поверхностного грунта соответственно; T — временной интервал промежутка периода выемки котлована.Из-за небольшой глубины выемки 6 м эффект ползучести незначителен; таким образом, ползучесть грунта на этой глубине здесь не обсуждается.

3.3.1. Сравнительный анализ горизонтальной ползучести грунта

На рисунке 12 показано распределение максимальной скорости горизонтальной ползучести грунта в стене котлована по глубине выемки. Как видно на этом рисунке, максимальная скорость ползучести грунта в стене котлована с северной стороны значительно выше, чем с южной; кроме того, чем выше глубина котлована, тем заметнее становится различие между двумя сторонами.Для выемки обычных котлованов максимальная скорость горизонтальной ползучести, приведенная Ou et al. [18] и Ying et al. [19] колеблется от 0,1 до 0,6 мм / день и от 0,15 до 0,76 мм / день соответственно. Для котлована в данной работе, который перегружен с одной стороны и разгружен с другой стороны, максимальная скорость ползучести грунта на северной стороне котлована составляет от 0,06 до 1,68 мм / сутки, а на северной стороне котлована — от 0,06 до 1,68 мм / день. южная сторона котлована составляет от 0 до 0,2 мм / сутки.Поэтому максимальная скорость ползучести грунта на северной стороне котлована в условиях перегрузки несколько больше, чем у грунта обычного котлована, а максимальная скорость ползучести грунта на юге сторона в условиях разгрузки немного ниже, чем у грунта обычного котлована.


3.3.2. Сравнительный анализ оседания поверхности и соответствующей ползучести

На рисунке 13 показано изменение максимальной скорости ползучести, вызванной оседанием поверхности, в зависимости от глубины выемки.Максимальная скорость ползучести, вызванной осадкой поверхности, значительно больше на северной стороне, чем на южной стороне котлована, и чем выше глубина котлована, тем более существенной становится разница между двумя сторонами. При выемке обычных ям Ou et al. [18] и Ying et al. [19] суммировали максимальную скорость ползучести, вызванную оседанием поверхности, в диапазоне от 0,1 до 0,4 мм / день и от 0,1 до 0,6 мм / день, соответственно. Максимальный коэффициент ползучести, вызванный оседанием грунта на северной стороне котлована, составляет от 0.05 и 1,54 мм / сут, а на южной стороне котлована колеблется от 0,16 до 0,64 мм / сут. Фактически, максимальная скорость ползучести, вызванная оседанием грунта на северной стороне котлована в условиях перегрузки, немного превышает максимальную скорость ползучести обычного котлована, в то время как максимальная скорость ползучести, вызванная по осадке грунта с южной стороны котлована в условиях разгрузки ему эквивалентен.


Таким образом, разница между скоростями ползучести котлована с северной и южной сторон и контраст между скоростью ползучести исследуемого котлована и обычного котлована в основном обусловлены по двум причинам: (1) северная сторона котлована примыкает к новым многоэтажным жилым домам; то есть находится в условиях перегрузки, а южная сторона примыкает к роемому котловану; то есть находится в условиях разгрузки.(2) Часто большие строительные машины постоянно движутся по северной стороне котлована, поэтому эффект ползучести с этой стороны будет усиливаться под действием этой циклической нагрузки.

В связи с этим, в процессе выемки котлованов, особенно для таких слоев грунта с твердым верхом и мягким дном, прочность грунта на сдвиг мала и сжимаемость почвы высокая. Следовательно, необходимо усилить жесткость опоры, снизить поверхностную перегрузку и ослабить действие циклических нагрузок на прилегающую поверхность.Когда земляные работы подходят к завершению, необходимо вовремя заливать подушку и нижнюю плиту.

3.4. Сравнение активного давления грунта на северную и южную стены

В реальных условиях разработки котлована активная и пассивная зоны давления грунта часто меняются местами, но зона активного давления грунта над дном котлована в основном не меняется. стабильный. Таким образом, в данной работе основное внимание уделяется зоне активного давления грунта над дном котлована и анализируется влияние перегрузки и разгрузки периметра котлована на горизонтальное смещение подпорной стенки котлована с точки зрения активного воздействия. давление грунта на стену котлована.

При расчете влияния перегрузки на активное давление грунта можно использовать теорию давления Земли Ренкина для упрощения нагрузки высотных жилых домов на местную нагрузку, прилегающую к стене котлована, как показано на рисунке 14 [ 20].


На Рисунке 14, при отсутствии условий разгрузки или перегрузки, заштрихованная часть области S ADCBcfg представляет активное давление грунта на стену AB. В ситуации, близкой к перегрузке, заштрихованная область S ADCBcdefg указывает активное давление Земли на стену AB.Очевидно, что S ADCBcdefg больше, чем S ADCBcfg , поэтому активное давление грунта на стену вблизи перегруженной стороны шкафа выше; таким образом, горизонтальное смещение подпорной стенки котлована на станции метро больше, чем у обычного котлована.

Условия разгрузки за пределами котлована можно рассматривать как условия отрицательной перегрузки [21], поэтому активное давление грунта на подпорную стенку котлована с южной стороны ниже, чем на стенку обычного котлована.В результате горизонтальное смещение подпорной стенки котлована рядом с разгрузочной стороной ограждения меньше, чем у обычного котлована, что приводит к смещению вниз положения комбинированного давления грунта. Следовательно, максимальное горизонтальное смещение подпорной стенки котлована, примыкающей к разгрузочной стороне ограждения, соответствует глубине, которая зачастую меньше, чем у обычного котлована. Кроме того, как показано на Рисунке 7, смещение нижней части подпорной стены на южной стороне котлована явно смещено в сторону наружной части котлована.Причина вышеупомянутого явления заключается в том, что подпорная стена этого котлована с южной стороны находится недалеко от котлована Эвергранд; то есть он находится в условиях разгрузки, что снижает активное давление грунта на стенку котлована и заставляет нижнюю часть подпорной стены создавать большое пассивное давление грунта.

3.5. Анализ осадки окружающих зданий и колонн

На рисунке 15 показано изменение данных мониторинга в зависимости от глубины выемки для четырех точек измерения осадки в здании 5, где оседание отрицательное.При выемке котлована осадка здания увеличивается, и чем ближе к зданию находится котлован, тем больше становится осадка здания. Однако разница в оседании точек измерения не является критичной и не превышает предупредительное значение в 20 мм, поэтому оседание оказывает небольшое влияние на здание. На заключительном уровне выемки котлована увеличение осадки здания ускоряется по тем же причинам, что и в приведенном выше анализе.


На рисунке 16 показаны данные мониторинга в точке измерения осадки столбца как функция времени, где высота столбца — положительное значение, а оседание столбца — отрицательное значение. При непрерывной выемке котлована в точках осадки колонны измеряются положительные значения, что свидетельствует о непрерывном подъеме дна котлована; действительно, чем глубже котлован, тем более выраженной становится выпуклость котлована.Тем не менее, он не превышает предупредительное значение 20 мм осадки колонны, что объясняется существованием котлована под фундамент на южной стороне котлована на станции метро; его наличие оказывает разгрузочное действие на котлован на станции метро. После 5 ноября 2017 г. (выемка котлована на глубину 18 м) поднятие фундамента было значительно снижено за счет заложения подушки и плиты днища на дно котлована.


4. Выводы

Выводы, которые следуют из выводов этой работы, резюмируются ниже: (i) Горизонтальное смещение и оседание поверхности подпорных стенок котлована на северной и южной сторонах котлована являются не симметричны и не однородны, поэтому деформация котлована на станции метро заметно отличается от деформации котлована обыкновенного. Поскольку северная сторона котлована на станции метро примыкает к новым многоэтажным жилым домам (в условиях перегрузки), южная сторона котлована примыкает к котловану Эвергранда, который выкапывается (в условиях разгрузки), и засыпка высотных зданий на северной стороне котлована имеет определенный временной эффект, деформация перегруженной стороны более заметна, чем деформация ненагруженной стороны, и обычно превышает предупреждающее значение; деформация общего котлована находится между деформацией перегруженной стороны и ненагруженной стороны.Поэтому важно усилить жесткость опоры, уменьшить и контролировать дополнительную перегрузку, а также рационализировать график строительства. Кроме того, рекомендуется расширить объем мониторинга осадки на поверхности на стороне перегрузки. (Ii) Как для горизонтальной ползучести стенки котлована, так и для ползучести, вызванной оседанием поверхности стены котлована, максимальная скорость ползучесть больше на стороне перегрузки, чем на стороне разгрузки, в то время как максимальная скорость ползучести обычного котлована обычно находится между ними.Исследование показало, что, помимо нагрузки высотных зданий на северной стороне, нагрузка от движения транспортного средства усугубляет эффект ползучести. (Iii) Согласно теории давления земли Ренкина, активное давление грунта на котлован стена на перегрузочной стороне котлована выше, чем на разгрузочной стороне, и глубина рассчитанного синергетического эффекта на разгрузочной стороне будет смещена вниз. Кроме того, смещение дна подпорной стены, примыкающей к южной стороне котлована, отклоняется к внешней стороне котлована, что вызвано пассивным давлением грунта на дно подпорной стенки котлована.(iv) Осадка высотных зданий на северной стороне котлована и осадки колонн находятся в пределах допустимого значения, а оседание высотных зданий равномерное. Поэтому выемка котлована на станции метро Ханчжоу оказывает незначительное влияние на заселение многоэтажных жилых домов. Кроме того, существование котлована под фундамент Evergrande, выкапываемого на южной стороне этого котлована, имеет определенный эффект разгрузки, из-за которого высота колонны не заметна.

Доступность данных

Данные, использованные для подтверждения результатов этого исследования, включены в статью.

Конфликт интересов

Авторы заявляют, что у них нет конфликта интересов в отношении публикации этой статьи.

Благодарности

Авторы выражают благодарность за финансовую поддержку Национальному фонду естественных наук Китая (NSFC) (грант № 51808492).

Характеристики котлована с опорой на буронабивные сваи и стальные подкосы: пример из практики

https: // doi.org / 10.1016 / j.sandf.2018.05.004Получить права и контент

Открытый архив в партнерстве с Японским геотехническим обществом

Открытый архив

Реферат

Подпорные конструкции с буронабивными сваями и временными наклонными стальными распорками подходят для армирования подземных сооружений расположены в городских районах с высокой плотностью застройки, так как они удобны для земляных работ и их использование приводит к значительной экономии времени и средств. Однако данных о котлованах, поддерживаемых буронабивными сваями и наклонными стальными подкосами, немного.В данной статье представлен тематический анализ для изучения поведения крупномасштабного котлована, поддерживаемого буронабивными сваями и наклонными стальными подпорками, в котором сообщается о движении котлована и смещении подпорной конструкции. Результаты измерений по длине котлована оказались меньше, чем по ширине (с разницей примерно 13,5–30,0%), включая вертикальное и боковое смещение котлована, а также боковое смещение котлована. буронабивные сваи.Боковое смещение в верхней части буронабивных свай, δ h , составило 0,2–0,5% глубины выемки, H e . Боковое смещение буронабивных свай уменьшалось с уменьшением расстояния от угла (с разницей примерно в 50%), что продемонстрировало влияние угла на движение буронабивных свай. Основываясь на результатах измерений этого полевого случая, было обнаружено, что максимальная осадка и боковое смещение были расположены в поперечном сечении через центр западной стороны котлована.Для того чтобы спрогнозировать распределение осадки на поверхности и базовой вертикальной качки на этом участке, был проведен анализ методом конечных элементов плоской деформации, чтобы оценить место, где произошло максимальное оседание на поверхности котлована. Разница между численными результатами и измерениями оказалась в диапазоне 2,6–33,0%, что подтверждает численную модель с некоторой приемлемой точностью. Численные результаты показывают, что максимальная осадка поверхности произошла на расстоянии 0.6 H e от верха фундамента, тогда как осадка в нижней части фундамента была почти однородной на завершающей стадии строительства (например, 25 мм).

Ключевые слова

Фундамент

Буронабивные сваи

Наклонные стальные распорки

Численное моделирование

Угловой эффект

Рекомендуемые статьиЦитирующие статьи (0)

© 2018 Производство и размещение Elsevier B.V. от имени Японского геотехнического общества.

Рекомендуемые статьи

Цитирующие статьи

Microsoft Word — CET — 006.docx

% PDF-1.6 % 1 0 объект >>>] / OFF [] / Order [] / RBGroups [] >> / OCGs [6 0 R 7 0 R] >> / Pages 3 0 R / StructTreeRoot 8 0 R / Тип / Каталог >> эндобдж 5 0 obj > / Шрифт >>> / Поля [] >> эндобдж 2 0 obj > поток 2017-07-25T11: 15: 52 + 02: 002017-07-25T11: 15: 52 + 02: 002017-07-25T11: 15: 52 + 02: 00PScript5.dll, версия 5.2.2application / pdf

  • Microsoft Word — CET —006.docx
  • рафаэлла
  • uuid: c81cd82c-c79a-429a-827e-99697388002cuuid: 3f89e185-2039-4aab-8576-24459c56e9da Acrobat Distiller 11.0 (Windows) конечный поток эндобдж 3 0 obj > эндобдж 8 0 объект > эндобдж 41 0 объект > эндобдж 42 0 объект > эндобдж 203 0 объект > 69 0 R] / P 206 0 R / Pg 13 0 R / S / Link >> эндобдж 204 0 объект > 82 0 R] / P 208 0 R / Pg 13 0 R / S / Link >> эндобдж 208 0 объект > эндобдж 13 0 объект > / MediaBox [0 0 595.2 841.92] / Parent 3 0 R / Resources> / Font> / ProcSet [/ PDF / Text] / XObject >>> / Rotate 0 / StructParents 1 / Tabs / S / Type / Page >> эндобдж 209 0 объект > поток HWKoW- @ M {

    Исследование давления грунта котлована рядом с композитным фундаментом с жестко-гибкими и длинно-короткими сваями

    Abstract

    Модельные испытания были проведены для исследования бокового давления грунта, действующего на подпорную конструкцию, примыкающую как к естественному грунту (NG), так и к композитному фундаменту (CFRLP), которые поддерживались жестко-гибкими и длинно-короткими сваями.Были рассмотрены две процедуры испытаний, а именно: приложение нагрузки к фундаменту и вращение удерживающей конструкции вдоль носка. Результаты показывают, что дополнительное боковое давление грунта, действующее на удерживающую конструкцию, прилегающую к CFRLP, меньше, чем у NG в глубине области армирования, усиленной гибкими сваями. По сравнению с NG, CFRLP дает меньшую нормированную высоту приложения бокового давления грунта, предполагая, что CFRLP блокирует горизонтальную диффузию нагрузки и обладает сильной способностью передавать дополнительную нагрузку на глубокий грунт.При вращении удерживающей конструкции боковое давление грунта, действующее на верхнюю часть удерживающей конструкции, испытывало ограниченное снижение, когда смещение в верхней части удерживающей конструкции превышало 8 мм, тогда как давление, действующее на нижнюю часть удерживающей конструкции продолжал уменьшаться с увеличением смещения. Кроме того, трехмерная модель конечных элементов (МКЭ) использовалась для исследования влияния параметра сваи и угла трения стена-грунт на дополнительное поперечное давление грунта.

    Образец цитирования: Guo Y, Gu S, Jin J, Li M (2021) Исследование давления грунта в котловане, примыкающем к композитному фундаменту с жестко-гибкими и длинно-короткими сваями. PLoS ONE 16 (5): e0251985. https://doi.org/10.1371/journal.pone.0251985

    Редактор: Анвар Хитаб, Мирпурский университет науки и технологий, ПАКИСТАН

    Поступила: 12 марта 2021 г .; Принят в печать: 7 мая 2021 г .; Опубликован: 20 мая 2021 г.

    Авторские права: © 2021 Guo et al.Это статья в открытом доступе, распространяемая в соответствии с условиями лицензии Creative Commons Attribution License, которая разрешает неограниченное использование, распространение и воспроизведение на любом носителе при условии указания автора и источника.

    Доступность данных: Все соответствующие данные находятся в рукописи и ее файлах с вспомогательной информацией.

    Финансирование: Автор (ы) не получил специального финансирования для этой работы.

    Конкурирующие интересы: Авторы заявили об отсутствии конкурирующих интересов.

    1. Введение

    Из-за урбанизации и нехватки места новые ямы неизбежно будут вырыты возле существующих высотных зданий, построенных на композитном фундаменте с жестко-гибкими и длинно-короткими сваями (CFRLP). Наличие жестко-гибких и длинно-коротких свай будет влиять на поперечное давление грунта, действующее на подпорную конструкцию ям. Очень важно понимать боковое давление грунта из-за такой выемки грунта, чтобы оценить работоспособность и риск разрушения подпорной конструкции.

    Типичные композитные фундаменты включают подушки и длинные-короткие сваи. Короткие сваи применяются для улучшения несущей способности неглубокого грунта, а длинные сваи помещаются в глубокий грунт для предотвращения оседания [1–7]. Подушка между плотом и сваями регулирует коэффициент распределения нагрузки между сваями и мобилизует несущую способность почвы. Некоторые исследования были выполнены для изучения характеристик композитных фундаментов. Chen et al. [8] наблюдали за осадкой 14-этажного дома и получили механизм взаимодействия сваи с грунтом в композитном фундаменте.Авторы полагали, что гибкие сваи могут ускорить уплотнение мягкого грунта, и благодаря наличию подушки несущая способность грунта будет полностью мобилизована. Zheng et al. [9] численно исследовали реакцию композитного фундамента на различные дополнительные нагрузки. Авторы утверждали, что длина сваи в композитном фундаменте существенно влияет на осадку фундамента и что чем больше длина сваи, тем меньше осадка.Sharma et al. [10] численно исследованы основные факторы, влияющие на осадку композитных фундаментов. Авторы обнаружили, что осадка плота уменьшается с увеличением толщины подушки. В настоящее время композитные фундаменты получили широкое распространение в Китае.

    Знание величины и распределения бокового давления грунта, действующего на подпорные конструкции, имеет решающее значение при проектировании котлованов под фундамент. Многие ученые исследовали боковое давление грунта при смещении удерживающей конструкции.Банг [11] описал простой аналитический метод для прогнозирования активного бокового давления грунта при различных величинах смещения стен. Fang et al. [12] экспериментально исследовали активное давление грунта при вращении стены вокруг верха подпорной конструкции. Результаты показали, что распределение напряжения вдоль стены является нелинейным, и из-за эффекта выгибания напряжение в верхней части стены будет превышать уровень напряжения в состоянии покоя. Paik et al. [13] предложили метод расчета активного давления грунта при смещении подпорной стенки.В этом методе учитывалось основное отклонение напряжения, вызванное эффектом изгиба. Основываясь на теории Пайка, Goel et al. [14] исследовали распределение активного давления грунта и форму критической поверхности разрушения. Авторы обнаружили, что плоская поверхность разрушения с параболической формой арки эффективно предсказывает экспериментальные результаты. Чанг [15] представил простой метод расчета, учитывающий характер деформации и связанную с этим мобилизацию сопротивления сдвигу в грунте.Этот метод был успешно использован для прогнозирования бокового давления для стен, вращающихся вокруг своего основания. Рао [16] предложил новый упрощенный метод расчета активного давления грунта, действующего на подпорную стенку в режиме трансляции. В этом методе учитывались эффекты выгибания грунта и трения вдоль границы раздела стенка-грунт. Khosravi et al. [17] провели серию испытаний физической модели для исследования активного давления грунта на жесткую подпорную стену, подвергающуюся горизонтальному перемещению.Авторы обнаружили, что как только движение стены достигнет так называемого активного движения стены, давление грунта достигнет почти постоянного значения и не изменится при дальнейшем движении стены. Ли и др. [18] предложили новый метод расчета активного давления грунта, действующего на жесткую подпорную стенку, горизонтально перемещающуюся от массы грунта. Этот метод считал, что эффект выгибания грунта индуцировал траекторию незначительного главного напряжения. Среди этих исследований [11–18] были проведены как аналитические методы, так и модельные испытания для изучения активного давления грунта, действующего на подпорную стенку со смещением.Однако грунт обычно считается естественным грунтом (НГ) без какого-либо усиления. Существует очень ограниченное количество исследований, в которых рассматривается давление грунта на подпорные стены, прилегающие к композитным фундаментам.

    Взаимодействие между существующими зданиями и котлованами также исследовалось во многих исследованиях. Finno et al. [19] описали работу свай, прилегающих к выемке. Авторы утверждали, что наблюдаемые движения коррелировали с процессом раскопок.Liang et al. [20] разработали метод, основанный на решении Миндлина, для анализа эффекта экранирования между сваями. Параметрическое исследование показало, что экранирующий эффект определяется осевой нагрузкой, приложенной к сваям. Poulos et al. [21] изучали реакцию сваи на боковые перемещения грунта, вызванные выемкой грунта, с использованием метода конечных элементов и метода граничных элементов. Авторы обнаружили, что состояние головы сваи имеет большое влияние на движение изгиба сваи. Тонг и др. [22] провели серию модельных испытаний для изучения бокового давления грунта на ПГ и композитные фундаменты.Автор обнаружил, что поперечное давление грунта композитных фундаментов меньше, чем у NG, а диапазон распределения бокового давления грунта композитных фундаментов больше, чем у NG. Korff et al. [23] предложили аналитическую модель для описания деформации сваи, вызванной глубокой выемкой грунта. Автор обнаружил, что боковой отклик сваи в основном зависит от относительной жесткости сваи на грунте. Онг [24, 25] провел серию модельных испытаний центрифуги, чтобы исследовать поведение отдельной сваи, подверженной движениям грунта, вызванным выемкой грунта.Авторы обнаружили, что после завершения выемки грунта стена и грунт продолжают двигаться, и такое движение вызывает дополнительный изгибающий момент и прогиб соседней сваи. Nishanthan et al. [26] исследовали экранирующий эффект внутри свай, прилегающих к глубоким выработкам. Авторы обнаружили, что наличие передних свай имеет тенденцию к значительному сокращению перемещений, вызванных земляными работами. Shakeel et al. [27] провели трехмерный анализ, чтобы получить представление о реакции групп свай, примыкающих к глубокой выемке грунта.Авторы обнаружили, что мобилизация сопротивления вала по глубине сваи сильно зависит от относительного положения носка сваи по отношению к уровню выемки. Вышеупомянутые исследования дают дополнительное представление о взаимодействии раскопок и прилегающих зданий [19–27]. Однако давление грунта, действующее на подпорную конструкцию, примыкающую к УЛТП, в работе авторов не учитывалось.

    В этом исследовании были выполнены два набора модельных испытаний для изучения распределения и эволюции давления грунта, действующего на подпорную конструкцию, прилегающую как к NG, так и к CFRLP (см. Рис. 1).Каждая серия испытаний проводилась при двух рабочих условиях: приложение дополнительных нагрузок к фундаменту и вращение жесткой подпорной конструкции. Было отслежено и обсуждено развитие давления грунта, действующего на подпорную конструкцию, примыкающую к CFRLP. Кроме того, для анализа бокового давления грунта была использована трехмерная модель конечных элементов (МКЭ) и исследовано влияние параметров гибкой сваи.

    2. Схема эксперимента

    2.1 Испытательная установка

    Модель коробки с внутренним отсеком 1,6 м (длина) × 1,6 м (ширина) × 2,7 м (высота) использовалась в испытании. Ящик имел 10 съемных стальных пластин спереди для облегчения добавления и удаления почвы. Задняя часть ящика представляла собой подвижную подпорную конструкцию высотой 2 м. Снаружи подпорная конструкция представляла собой стальной каркас с винтами. Концы винтов были соединены с подвижной удерживающей конструкцией. Смещения удерживающей конструкции на разную высоту производились вращением винтов на стальном каркасе.Принципиальная схема удерживающей конструкции и управления ее перемещением показана на рис. 2. Дополнительная нагрузка создавалась комбинацией домкрата и противодействующей рамы, как показано на рис. 3.

    2.2 Свойства почвы

    Засыпка, использованная в этом испытании, представляла собой высушенный воздухом песок, и свойства этого песка перечислены в таблице 1. Кривая гранулометрического состава засыпки показана на рис. 4. Угол внутреннего трения грунта рассчитывается с помощью испытание на прямой сдвиг (см. рис. 5).Ссылаясь на исследование Чжоу [28], модуль упругости песка был определен как 20,3 МПа при трехосном испытании (см. Рис. 6).

    2.3 Материал модельного ворса

    Для моделирования жесткой сваи использовались алюминиевые трубы диаметром 100 мм и толщиной 2 мм. Длина и модуль упругости жесткой сваи составляли 2,1 м и 13,68 ГПа соответственно. На внешней стороне алюминиевой трубы была накатка для увеличения шероховатости поверхности и увеличения трения между модельной сваей и песком.Испытание на прямой сдвиг (см. Рис. 7) показывает, что угол трения сваи о грунт длинной сваи изменился с 10,6 ° до 27,3 ° после накатки. Для имитации гибкого ворса использовался полиуретановый каучук диаметром 120 мм и длиной 1 м. Модуль упругости сваи составил 60,35 МПа. К поверхности сваи приклеивался песок, чтобы увеличить трение между сваей и песком. Испытание на прямой сдвиг (см. Рис. 8) показывает, что угол трения сваи о грунт изменился с 11,9 ° до 33,5 ° после того, как песок был приклеен к свае.Фотографии жестких и гибких свай показаны на рис. 9.

    Согласно ранее опубликованным исследованиям [29, 30], свая с отношением относительной жесткости свая к грунту менее 1 является гибкой, а свая с отношением относительной жесткости сваи к грунту более 1 — жесткой. Отношение относительной жесткости сваи к грунту рассчитывается следующим образом:

    ( K — отношение относительной жесткости сваи к грунту; D — диаметр сваи; L — длина сваи; E — модуль упругости сваи; E s — модуль упругости грунта; υ с — коэффициент Пуассона).

    После расчета отношения относительной жесткости сваи к грунту для короткой и длинной сваи в этом модельном испытании составляют 0,33 и 4,18, соответственно. Таким образом, короткие и длинные сваи, использованные в этом модельном испытании, представляют собой гибкие и жесткие сваи соответственно.

    2.4 Схема расположения датчиков и свай

    В модельных испытаниях размер загрузочной пластины в плоскости составлял 0,8 м (длина) × 0,8 м (ширина). Расстояние между краем загрузочной пластины и подвижной удерживающей конструкцией равно 0.2 м, а размер подушки составлял 0,8 м (длина) × 0,8 м (ширина) × 0,06 м (толщина). Под подушкой располагались две жесткие сваи и две гибкие сваи. Диаметр ячеек давления земли составлял 350 мм и 1000 мм соответственно. Каждая свая была оборудована двумя датчиками давления грунта (диаметром 1000 мм) для контроля давления грунта на обоих концах сваи. Пять ячеек давления грунта (диаметром 350 мм) были помещены в засыпку для контроля вертикального давления между сваями.Девять ячеек давления грунта (диаметром 350 мм) были встроены в среднюю линию подвижной удерживающей конструкции для контроля бокового давления грунта. Расстояние между ячейками давления грунта на подпорной конструкции составляло 200 мм. Детали расположения свай и контрольно-измерительных приборов показаны на рис. 10.

    Чтобы уменьшить погрешность измерения, вызванную датчиками давления земли, необходимо откалибровать ячейки, чтобы они работали должным образом в различных условиях тестирования.По сравнению с калибровкой с использованием жидкости, калибровка ячеек давления грунта с помощью песка может уменьшить ошибку измерения, вызванную эффектом выпуклости грунта и неравномерным контактным напряжением. В этой статье песок использовался для калибровки ячеек давления земли. Ячейки давления земли можно разделить на две основные категории [31] в зависимости от области применения: встраиваемые и контактные. Ячейки для заделки устанавливаются в грунт для измерения давления грунта между сваями. Контактные ячейки используются для измерения бокового давления грунта, действующего на подпорную конструкцию.Два типа ячеек давления грунта калибруются отдельно в калибровочном испытании данного исследования. Фотография калибровочных устройств представлена ​​на рис. 11.

    2.5 Методика испытаний

    Перед установкой свай засыпка была залита до уровня низа длинной сваи, затем сваю установили в модельном ящике и использовали планки и планки для обеспечения контурного положения и вертикальности сваи (см. Рис 12). Метод заполнения сильно влияет на несущие свойства фундамента.Из-за того, что плотность засыпки, заполненной методом воздушно-струйной обработки, слишком мала для соответствия требованиям испытаний, в этом эксперименте необходимо убедиться, что плотность засыпки составляет 1611 кг / м 3 . Следовательно, засыпка Сначала взвешивается 891,6 кг, и для заполнения ящика используется метод воздушно-струйной обработки, чтобы обеспечить равномерное распределение почвы. Затем почву уплотняют молотком массой 10 кг до тех пор, пока высота засыпки этого слоя не достигнет 30 см. Таким способом засыпка засыпается послойно до высоты верха свай.На Рис. 13 показана фотография расположения загрузочной плиты и подъемного домкрата.

    В условиях нагружения на фундамент была приложена дополнительная нагрузка. Когда s / b = 0,01 (где s, — осадка загрузочной пластины, а b — ширина загрузочной пластины), дополнительная нагрузка, действующая на NG, определяется как конечная нагрузка NG. На рис. 14 показано, что в композитном фундаменте дополнительная нагрузка, действующая на нагрузочную плиту, разделена на две части, одна из которых является дополнительной нагрузкой, действующей на сваю, а другая — дополнительной нагрузкой, действующей на грунт.Чтобы изучить влияние дополнительной нагрузки, передаваемой сваей, на поперечное давление грунта соседней подпорной конструкции, мы сохранили дополнительную нагрузку, действующую на грунт в CFRLP, равной нагрузке NG. Следовательно, когда дополнительная нагрузка, действующая на грунт между сваями из CFRLP, была равна конечной нагрузке NG, дополнительная нагрузка, действующая на нагрузочную плиту из CFRLP, была конечной нагрузкой для CFRLP.

    В режиме вращения поддерживалась дополнительная нагрузка, а жесткая удерживающая конструкция вращалась в 10 ступеней.Смещение верхней части удерживающей конструкции на каждой ступени составляет 1 мм, а внизу удерживающей конструкции смещения нет. Четыре датчика перемещения симметрично расположены вверху и внизу подвижной удерживающей конструкции для измерения смещения удерживающей конструкции в реальном времени. Фотография датчика смещения показана на рис. 15. Испытание было прекращено, когда смещение в верхней части удерживающей конструкции достигло 10 мм.

    Рис 15.Датчик перемещения для измерения перемещения подвижной жесткой удерживающей конструкции.

    (a) Датчик смещения для измерения верхнего смещения удерживающей конструкции. (b) Датчик смещения для измерения смещения нижней части удерживающей конструкции.

    https://doi.org/10.1371/journal.pone.0251985.g015

    Были проведены две группы тестов. Целью испытания 1 было определение давления грунта, действующего на удерживающую конструкцию, примыкающую к ПГ, а целью испытания 2 было определение давления грунта, действующего на подпорную конструкцию, прилегающую к ППН.

    В ходе модельного испытания были собраны данные о боковом давлении грунта, действующем на подпорную конструкцию, давлении грунта между сваями и осадке фундамента.

    3. Результаты и обсуждение

    В этом разделе представлено и обсуждается распределение напряжений, дополнительное давление грунта и расположение общей осевой нагрузки на подпорную конструкцию из-за дополнительной нагрузки на фундаменты и вращения подпорной конструкции как в NG, так и в углепластике. .

    3.1 Применение надбавки к фондам

    3.1.1 Кривые нагрузка-расчет.

    Кривые осадки для NG и CFRLP показаны на рис. 16. Характерное значение несущей способности [32] для NG составляло 89 кПа.

    Для изучения влияния дополнительной нагрузки, передаваемой сваей, на поперечное давление грунта соседней подпорной конструкции, мы сохранили дополнительную нагрузку, действующую на грунт в УПВТ, равной нагрузке, действующей на грунт НГ.Влияние сваи на боковое давление грунта соседней подпорной конструкции было проанализировано путем сравнения результатов CFRLP и NG. Таблица 2 показывает дополнительную нагрузку, действующую на нагрузочную плиту NG и CFRLP. Когда дополнительные нагрузки, действующие на плиты нагрузки в NG и CFRLP, составляли 89 кПа и 135 кПа, соответственно, дополнительная нагрузка, действующая на грунт обоих фундаментов, составляла 89 кПа.

    3.1.2 Отношение напряжений сваи к грунту.

    Соотношение напряжений сваи и грунта было рассчитано как n = S p / S s (где S p — осевое напряжение сваи, а S с — вертикальное напряжение почвы).Коэффициент распределения нагрузки сваи был рассчитан как λ p = L p / L (где L p — дополнительная нагрузка, действующая на сваю. , а L — дополнительная нагрузка, действующая на загрузочную пластину). Коэффициент распределения нагрузки почвы был рассчитан как λ с = L с / L (где L с — дополнительная нагрузка, действующая на почву. между сваями, а L ( — дополнительная нагрузка, действующая на загрузочную плиту).Как показано на рис. 17, соотношение напряжений жесткой сваи к грунту значительно изменилось в процессе загрузки. Отношение напряжений сваи к грунту жесткой сваи увеличилось с 5 до 17 и стабилизировалось на уровне приблизительно 17. Коэффициент распределения нагрузки жесткой сваи увеличился с 0,1 до 0,28 и стабилизировался на уровне примерно 0,28. Изменение отношения напряжений сваи к грунту и коэффициента распределения нагрузки гибкой сваи было относительно небольшим; первая колебалась на уровне примерно 3, а вторая — примерно на 0.8.

    Рис. 17. Соотношение напряжений сваи и грунта и коэффициент распределения нагрузки углепластика из-за применения надбавки.

    (a) Соотношение напряжений сваи и грунта для различных дополнительных нагрузок. (b) Коэффициент распределения нагрузки для различных дополнительных нагрузок.

    https://doi.org/10.1371/journal.pone.0251985.g017

    3.1.3 Дополнительное давление грунта.

    На рис. 18 показано дополнительное боковое давление грунта, действующее на удерживающую конструкцию в грунте рядом с углепластиком при различных дополнительных нагрузках.При надбавке в 15 кПа дополнительное давление грунта имело максимальное значение на глубине 0,2 м, уменьшалось с увеличением глубины и становилось незначительным, когда глубина превышала 0,8 м (примерно ширина фундамента). Это связано с тем, что, когда нагрузка была небольшой, коэффициент распределения нагрузки жестких свай составлял менее 10%, как показано на рис. 17, и большая часть нагрузки приходилась на грунт и передавалась непосредственно на удерживающую конструкцию. По мере увеличения дополнительной нагрузки величина дополнительного бокового давления грунта увеличивалась в пределах 0.4 м-1 м. Это связано с тем, что с увеличением надбавки отношение напряжений сваи к грунту увеличивалось, что означает, что большее напряжение переносилось сваями и передавалось в более глубокие зоны.

    На рис. 19 показано дополнительное боковое давление грунта, действующее на подпорную конструкцию, когда напряжение, действующее на грунт, составляло 89 кПа как в NG, так и в CFRLP. Теоретический метод [33–35], полученный из решения Буссинеска, был использован для расчета дополнительного бокового давления грунта, действующего на удерживающую конструкцию, прилегающую к НГ, как показано на рис. 19.

    Как показано на рис. 19, тенденция теоретических результатов для NG сравнима с тенденцией экспериментальных результатов. Величина дополнительного бокового давления грунта, действующего на подпорную конструкцию, резко увеличивалась с увеличением глубины от 0,2 м до 1 м под землей, а затем резко уменьшалась по глубине. Ниже глубины 1 м дополнительное боковое давление грунта, действующее на подпорную конструкцию, было сравнительно небольшим.

    Кроме того, в отличие от NG, где внешняя нагрузка в первую очередь влияла на дополнительное поперечное давление грунта на мелководье, в CFRLP величина бокового давления грунта, действующего на подпорную конструкцию, была почти такой же, как и в NG между 0 .2 м и 0,6 м под землей, но намного больше, чем 0,8 м. Это может быть связано с тем, что жесткость гибкой сваи была аналогична жесткости грунта, а гибкая свая и грунт действовали как зона усиления, что привело к тому, что гибкая свая улучшила несущую способность усиленной зоны и обеспечила чтобы усиленная зона могла переносить дополнительную нагрузку на глубокий грунт. Поскольку зона, усиленная гибкими сваями, передавала дополнительную нагрузку на более глубокий грунт, боковое давление грунта, действующее на удерживающую конструкцию, примыкающую к CFRLP, было больше, чем давление, прилегающее к NG между 0.6 м и 1,2 м под землей.

    Высота приложения бокового давления грунта является важным показателем для оценки устойчивости подпорной конструкции при выполнении земляных работ. На рис. 20 показано, что нормализованная высота приложения бокового давления грунта, действующего на удерживающую конструкцию без нагрузки, составляет 0,35 H над нижней частью удерживающей конструкции (H — высота удерживающей конструкции). Нормализованная высота приложения бокового давления грунта, действующего на удерживающую конструкцию, прилегающую к NG, постоянно увеличивается с увеличением дополнительной нагрузки.Напротив, нормализованная высота в CFRLP увеличивается медленнее, чем у NG, и стабилизируется на уровне примерно 0,44 H.

    Такое явление также может быть связано с неспособностью NG передавать дополнительную нагрузку на глубокий грунт, в результате чего высота приложения бокового давления грунта увеличивается с увеличением дополнительной нагрузки. Напротив, как только дополнительная нагрузка достигает 55% от окончательной дополнительной нагрузки, коэффициент распределения нагрузки усиленной площади и жесткой сваи CFRLP остается неизменным с увеличением дополнительной нагрузки; Таким образом, как доля нагрузки, передаваемой от CFRLP на верхнюю часть удерживающей конструкции, так и доля, передаваемая на нижнюю часть, остаются неизменными.Таким образом, высота приложения бокового давления грунта, действующего на удерживающую конструкцию, прилегающую к CFRLP, стабилизируется.

    3.2 Поворот удерживающей конструкции

    3.2.1 Отношение напряжений сваи к грунту.

    При вращении удерживающей конструкции вдоль носка, как показано на Рис. 21, отношение напряжений сваи к грунту и коэффициент распределения нагрузки сваи увеличивался с увеличением поворота удерживающей конструкции, и изменения были более значительными для жесткая свая, чем гибкая.Боковое ограничение грунта между сваями уменьшалось с увеличением поворота подпорной конструкции, уменьшая вертикальную несущую способность грунта между сваями. Кроме того, осадка грунта между сваями увеличивалась при уменьшении вертикальной несущей способности грунта между сваями. Из-за увеличения осадки уменьшилась дополнительная нагрузка, которую несет грунт между сваями, что привело к увеличению отношения напряжений сваи к грунту и коэффициента распределения нагрузки свай в различной степени.

    Рис. 21. Соотношение напряжений сваи и грунта и коэффициент распределения нагрузки углепластика из-за вращения удерживающей конструкции.

    (a) Соотношение напряжений сваи и грунта для различных перемещений верхней части подпорной конструкции. (b) Коэффициент распределения нагрузки для различных перемещений верхней части удерживающей конструкции.

    https://doi.org/10.1371/journal.pone.0251985.g021

    3.2.2 Дополнительное боковое давление грунта.

    Дополнительное боковое давление грунта рядом с CFRLP для различных смещений верхней части удерживающей конструкции показано на Рис. 22.Дополнительное боковое давление грунта, действующее на подпорную конструкцию выше глубины 1,6 м, уменьшалось с увеличением поворота подпорной конструкции. Это связано с тем, что коэффициент распределения нагрузки грунта уменьшался с увеличением вращения удерживающей конструкции, как показано на рис. 21, в результате чего величина бокового давления грунта, передаваемого от грунта к удерживающей конструкции, уменьшается. Кроме того, во время вращения горизонтальное смещение верхней части подпорной конструкции было относительно большим, и внутреннее сопротивление почвы сдвигу между углепластиком и подпорной конструкцией было мобилизовано, что привело к снижению способности грунта к диффузии напряжений. .В результате действия двух факторов величина дополнительного бокового давления грунта удерживающей конструкции на глубине более 1,6 м уменьшалась с увеличением поворота удерживающей конструкции.

    Для глубин менее 1,6 м дополнительное боковое давление грунта, действующее на подпорную конструкцию, увеличивалось с увеличением поворота удерживающей конструкции. Это связано с тем, что дополнительная нагрузка, передаваемая от свай на глубокий грунт, увеличивается с увеличением вращения удерживающей конструкции (см. Рис. 21), увеличивая напряжение в глубоком грунте.Кроме того, смещение нижней части удерживающей конструкции практически не менялось при повороте удерживающей конструкции. Следовательно, величина дополнительного бокового давления грунта, действующего на нижнюю часть удерживающей конструкции, увеличивалась с увеличением поворота удерживающей конструкции.

    Боковое давление грунта на разных глубинах для разных перемещений удерживающей конструкции показано на рис. 23. Скорость изменения бокового давления грунта была почти нулевой для глубины более 1.2 м, когда смещение верха подпорной конструкции достигло 8 мм (0,04% H).

    Вышеупомянутое явление может возникнуть из-за того, что грунт за вращающейся конструкцией достиг активного предельного состояния. В предельном состоянии в почве за вращающейся конструкцией возникает скользящий клин (см. Рис. 24). Почва скользит горизонтально по наклонной плоскости, отделяющей клин от оставшейся массы почвы, и внутреннее сопротивление сдвигу скользящего клина полностью мобилизуется.Это приводит к тому, что дополнительная нагрузка не передается на подпорную конструкцию. Напротив, смещение нижней части удерживающей конструкции меньше, чем смещение верхней части, что свидетельствует о том, что глубокий грунт может не достичь активного предельного состояния. Следовательно, величина бокового давления грунта, действующего на нижнюю часть удерживающей конструкции, продолжает изменяться при вращении удерживающей конструкции.

    Как показано на Рис. 25, уменьшение дополнительного бокового давления грунта, действующего на удерживающую конструкцию, было больше для области, прилегающей к CFRLP, чем для области, прилегающей к NG, между 0 м и 0.6 м под землей. Такая тенденция может быть объяснена тем, что коэффициент распределения нагрузки грунта уменьшается с увеличением вращения удерживающей конструкции (см. Рис. 21), что приводит к уменьшению дополнительного напряжения, передаваемого от грунта к удерживающей конструкции. Кроме того, экранирующий эффект гибкой сваи ослаблял способность грунта передавать дополнительную нагрузку на подпорную конструкцию. Кроме того, поскольку способность NG передавать дополнительную нагрузку на глубокую почву была слабой, большая часть нагрузки была сосредоточена на мелководной области почвы, что привело к тому, что дополнительное напряжение в мелкой области NG было намного больше. чем у CFRLP в тесте вращения.

    Рис. 26 показывает, что высота приложения бокового давления грунта NG и CFRLP уменьшалась с увеличением поворота удерживающей конструкции. Это может быть связано с тем, что верхний слой грунта вошел в активное состояние раньше, чем нижний слой грунта, поскольку вращение удерживающей конструкции увеличилось, что привело к большему снижению бокового давления грунта в верхней части. Поскольку дополнительная нагрузка на глубокий грунт увеличивалась с увеличением вращения удерживающей конструкции, поперечное давление грунта, действующее на нижнюю часть удерживающей конструкции, увеличивалось с вращением удерживающей конструкции.

    4. Анализ методом конечных элементов.

    В предыдущем разделе механизм распределения и эволюции бокового давления грунта, действующего на удерживающую конструкцию, примыкающую к CFRLP, был подробно описан с помощью модельного испытания. В этом разделе трехмерный МКЭ использовался для анализа бокового давления грунта, и было исследовано влияние параметров гибкой сваи.

    4.1 Модель FEM

    Размер каждого компонента в FEM-анализе равен размеру модельного теста.Длина длинной сваи — 2,1 м, диаметр — 100 мм. Длина гибкой сваи — 1 м, диаметр — 120 мм. Размер засыпки 1,6 м (длина) × 1,6 м (ширина) × 4 м (высота). Размер подушки 800 мм (длина) × 800 мм (ширина) × 60 мм (высота). Расположение числовой модели показано на рис. 27.

    Засыпка и подушка при расчете методом конечных элементов моделировались как упругопластические материалы в соответствии с критерием Мора-Кулона, в то время как сваи и подпорная конструкция предполагались из линейно упругих материалов.Свойства материалов различных компонентов показаны в Таблице 3.

    В условиях нагружения нижняя граница модели FEM была зафиксирована в трех направлениях, а боковая окружающая граница рассматривалась как вертикально скользящая, но ограниченная по горизонтали. При условии вращения были сняты граничные ограничения у стороны жесткой подвижной подпорной конструкции. Смещение нижней части жесткой подвижной удерживающей конструкции оставалось неизменным, а вращение удерживающей конструкции затем контролировалось путем изменения смещения верхней части жесткой подвижной удерживающей конструкции.Для модели FEM использовалась 8-узловая линейная кирпичная сетка с уменьшенной интеграцией и контролем в виде песочных часов, а рядом с границей сваи и грунта использовалась относительно мелкая сетка. Кулоновское трение использовалось для моделирования границы раздела между грунтом и сваей. Коэффициент трения на границе сваи и грунта был получен путем испытания на прямой сдвиг. Коэффициенты трения границы раздела мкм 1 = 0,66 и мкм 2 = 0,51 были выбраны для гибкой и жесткой свай соответственно.

    4.2 Сравнение

    На рис. 28 показано сравнение коэффициентов распределения нагрузки для различных дополнительных нагрузок. В FEM коэффициент распределения нагрузки длинной сваи увеличивался с увеличением дополнительной нагрузки, действующей на нагрузочную плиту, коэффициент распределения нагрузки грунта между сваями уменьшался с увеличением дополнительной нагрузки, а коэффициент распределения нагрузки короткого ворса незначительно увеличилась с увеличением надбавки. Кроме того, на рис. 29 показано, что коэффициент распределения нагрузки длинной и короткой свай увеличился с увеличением поворота удерживающей конструкции, в то время как коэффициент распределения нагрузки грунта между сваями уменьшился с увеличением поворота удерживающей конструкции.После сравнения результатов анализа МКЭ с результатами испытаний модели мы полагаем, что результаты МКЭ аналогичны результатам испытаний модели и что тенденция изменения кривой также такая же.

    Рис. 30 показывает, что результаты анализа МКЭ согласуются с результатами модельного испытания на глубинах 0,2–0,6 м. Поскольку в модельных условиях испытаний трудно достичь идеальных условий анализа методом конечных элементов, все еще есть некоторые различия между двумя результатами на глубине 0.8–1,8 м. Как видно из Рис. 31, боковое давление грунта при анализе методом конечных элементов и модельных испытаниях увеличивается с увеличением глубины и достигает максимального значения на 1,2 м. Тенденция анализа МКЭ сопоставима с тенденцией модельного теста.

    Из приведенного выше сравнения можно сделать вывод, что боковое давление грунта, полученное в результате модельного испытания, является разумным и надежным.

    4.3 Параметрическое исследование

    Ученые изучили влияние модуля упругости и длины свай на свойства композитных фундаментов [1, 9, 10], в то время как исследования не были сосредоточены на боковом давлении грунта, действующем на подпорную конструкцию, примыкающую к углепластикам.Для изучения влияния модуля упругости и длины гибких свай на поперечное давление грунта, действующее на подпорную конструкцию, модуль упругости гибкой сваи варьируется от 400 до 1200 МПа, длина гибкой сваи — от 1 до 1,4 м. , а остальные параметры такие же, как указано выше. Следует отметить, что дополнительная нагрузка, действующая на грунт в каждой модели, составила 89 кПа при параметрическом исследовании модуля упругости и длины сваи.

    На рис. 32 показано сравнение бокового давления грунта с изменяющимся модулем упругости гибкой сваи.Понятно, что на глубине 0–1 м дополнительные боковые давления грунта равны друг другу в разных моделях МКЭ с различным модулем упругости гибкой сваи. Эта взаимосвязь существует потому, что в параметрическом исследовании дополнительные нагрузки, действующие на почву в различных моделях МКЭ, равны друг другу, а дополнительные нагрузки, переносимые грунтом и распространяемые на соседнюю подпорную конструкцию, также равны друг другу. Кроме того, ниже глубины 1 м боковое давление грунта достигает максимума при 1.2 м, а боковое давление грунта увеличивается с увеличением модуля упругости. Это связано с тем, что с увеличением модуля упругости гибкой сваи она передает большую дополнительную нагрузку на подпочву, что приводит к увеличению бокового давления грунта, действующего на подпорную конструкцию. На Рис. 33 показано сравнение бокового давления грунта для гибких свай различной длины. На глубине менее 1 м гибкие сваи разной длины достигают максимального бокового давления грунта на разной глубине.Чем длиннее свая, тем глубже она погружается, когда давление грунта достигает максимального значения. Такая тенденция может быть связана с тем, что с увеличением длины гибкой сваи положение нагрузки, передаваемой от сваи, становится более глубоким, что приводит к тому, что положение максимального значения бокового давления грунта становится более глубоким.

    Кроме того, угол трения стены и грунта является одним из наиболее важных факторов, влияющих на давление грунта, действующее на подпорную конструкцию.На Рис. 34 показано распределение бокового давления грунта для различных углов трения стена-грунт. На рис. 34 показано, что поперечное давление грунта уменьшалось с увеличением угла трения между стенкой и грунтом, а изменение бокового давления грунта уменьшалось с увеличением угла трения, потому что ось главных напряжений грунта отклоняется с увеличением угла трения, а свод грунта эффект возникает на границе раздела между стеной и почвой. Таким образом, поперечное давление грунта уменьшается с увеличением угла трения стена-грунт.

    Из параметрического исследования можно сделать вывод, что длина сваи может повлиять на местоположение дополнительного давления грунта, вызванного сваей, и что модуль упругости сваи может повлиять на величину дополнительного давления грунта, вызванного сваей. Кроме того, поперечное давление грунта уменьшается с увеличением угла трения стена-грунт.

    5. Выводы

    Была проведена серия модельных испытаний для исследования дополнительного бокового давления грунта, действующего на подпорную конструкцию, примыкающую к углепластикам и NG.Были рассмотрены две процедуры испытаний, включая приложение нагрузки к фундаменту и вращение удерживающей конструкции вдоль носка. Кроме того, в этой статье было проведено параметрическое исследование. На основании ограниченного количества тестов и анализа методом конечных элементов были сделаны следующие выводы:

    1. Дополнительное боковое давление грунта, действующее на удерживающую конструкцию рядом с CFRLP, меньше, чем у NG в глубине области гибкого армирования. Вышеупомянутое явление объясняется тремя причинами: уменьшением коэффициента распределения нагрузки в грунте, блокированием свай и снижением способности грунта передавать дополнительную нагрузку.
    2. По сравнению с NG, CFRLP испытывает меньшую нормированную высоту приложения бокового давления грунта. Это указывает на то, что CFRLP блокирует горизонтальное распространение нагрузки и обладает большей способностью, чем NG, передавать дополнительную нагрузку на глубокую почву.
    3. При вращении удерживающей конструкции боковое давление грунта, действующее на верхнюю часть удерживающей конструкции, показывает ограниченное уменьшение, если смещение в верхней части удерживающей конструкции превышает 8 мм, тогда как смещение действует на нижнюю часть удерживающей конструкции. продолжает уменьшаться с увеличением смещения (или количества вращения).Это может быть связано с тем, что при увеличении вращения удерживающей конструкции грунт, прилегающий к верхней части удерживающей конструкции, переходит в активное предельное состояние.
    4. Параметрическое исследование показывает, что длина и модуль упругости сваи могут сильно повлиять на местоположение и величину дополнительного бокового давления грунта, вызываемого сваей. Эффект свода грунта, вызванный увеличением угла трения между стенкой и грунтом, значительно снизит значение бокового давления грунта.

    Ссылки

    1. 1. Лян Ф-И, Чен Л-З, Ши Икс-Дж. Численный анализ композитного свайного плота с подушкой, подвергнутого вертикальной нагрузке. Компьютеры и геотехника. 2003. 30 (6): 443–53.
    2. 2. Лян Ф., Чен Л., Хан Дж. Метод интегральных уравнений для анализа свайных плотов с разнородными сваями при вертикальной нагрузке. Компьютеры и геотехника. 2009. 36 (3): 419–26.
    3. 3. Фиораванте В., Гиретти Д. Контактные и бесконтактные свайные плотные фундаменты.Канадский геотехнический журнал. 2010. 47 (11): 1271–87.
    4. 4. Хорикоши К., Рэндольф М.Ф. Центрифужное моделирование свайных фундаментов плотов по глине. Геотехника. 1996. 46 (4): 741–52.
    5. 5. Фиораванте В. Перенос нагрузки с плота на сваю с промежуточным слоем. Геотехника. 2011. 61 (2): 121–32.
    6. 6. Tradigo F, Pisanò F, di Prisco C, Mussi A. Нелинейное взаимодействие грунта и конструкции в несвязных свайных основаниях плота. Компьютеры и геотехника.2015; 63: 121–34.
    7. 7. Сюй Ц., Сюй И, Сунь Х. Применение системы оставшихся длинных и коротких свай при раскопках с раскосами. Международный журнал гражданского строительства. 2015; 13: 81–9.
    8. 8. Лун-чжу Ц., Фа-юнь Л., Да-чжи Х., Го-цай В. Полевое исследование поведения композитного свайного плота-фундамента для высотных зданий. Китайский журнал геотехнической инженерии. 2004. 26 (3): 167–71.
    9. 9. Чжэн Дж.Дж., Абушарар С.В., Ван Икс-Зи. Трехмерное нелинейное конечно-элементное моделирование композитного фундамента, образованного сваями из CFG и извести.Компьютеры и геотехника. 2008. 35 (4): 637–43.
    10. 10. Шарма В.Дж., Васанвала С.А., Соланки СН. Поведение несущих элементов амортизированного композитного свайного плотного фундамента при осевой нагрузке. Словацкий журнал гражданского строительства. 2014; 22 (4): 25–34.
    11. 11. Банг С. Активное давление грунта за подпорными стенами. Журнал геотехнической инженерии. 1985; 111 (3): 407–12.
    12. 12. Fang Y-S, Ishibashi I. Статическое давление грунта при различных перемещениях стен.Журнал геотехнической инженерии. 1986; 112 (3): 317–33.
    13. 13. Пайк К.Х., Сальгадо Р. Оценка активного давления грунта на жесткие подпорные стены с учетом эффекта выгибания. Геотехника. 2003; 53 (7): 643–53.
    14. 14. Goel S, Patra NR. влияние прогиба на активное давление грунта для жестких подпорных стенок с учетом трансляционного режима. Международный журнал геомеханики. 2008; 88 (2): 123–33.
    15. 15. Чанг М-Ф. Боковое давление грунта за вращающимися стенами.Канадский геотехнический журнал. 1997; 34 (4): 498–509.
    16. 16. Рао П., Чен К., Чжоу Ю. Определение активного давления грунта на жесткую подпорную стену с учетом эффекта арки в связном грунте обратной засыпки. Международный журнал геомеханики. 2016; 16 (3): 040150821 ~ 0401508219.
    17. 17. Хосрави М.Х., Пипатпонгса Т., Такемура Дж. Экспериментальный анализ давления грунта на жесткие подпорные стены в режиме трансляции. Геотехника. 2013; 63 (12): 1020–8.
    18. 18.Ли Дж. П., Ван М. Упрощенный метод расчета активного давления земли на жесткие подпорные стены с учетом эффекта изгиба в поступательном режиме. Международный журнал геомеханики. 2014; 14 (2): 282–90.
    19. 19. Финно Р.Дж., Лоуренс С.А., Аллау Н.Ф. Анализ работоспособности свайных групп, примыкающих к глубокой выработке. Журнал геотехнической инженерии. 1991. 117 (6): 934–55.
    20. 20. Лян Ф., Ю Ф., Хан Дж. Упрощенный аналитический метод определения реакции группы свай с осевой нагрузкой, подверженной боковому смещению грунта.KSCE Журнал гражданского строительства. 2013. 17 (2): 368–76.
    21. 21. Поулос Х.Г., Чен ЛТ. Отклик сваи из-за неподдерживаемого бокового смещения грунта, вызванного выемкой грунта. Канадский геотехнический журнал. 1996. 33 (4): 670–7.
    22. 22. Цзянь-син Т., Мин-ли Й, Мин-шань В., Сюнь-хай С., Синь-хуй Ю. Экспериментальное исследование бокового давления грунта на жесткий свайный композитный фундамент. Механика горных пород и грунтов. 2014; 35 (6): 1572–8.
    23. 23. Корфф М., Майр Р. Дж., Ф. Ф. Взаимодействие сваи и грунта и эффекты оседания, вызванные глубокими земляными работами.Журнал геотехнической и геоэкологической инженерии. 2016; 142 (8): 04016034–1 ~ -14.
    24. 24. Онг ДЕЛ, Леунг К.Ф., Чоу Ю.К. Поведение сваи из-за движения грунта в глине, вызванного выемкой грунта. I: Стабильная стена. Журнал геотехнической и геоэкологической инженерии. 2006. 132 (1): 36–44.
    25. 25. Онг ДЕЛ, Леунг К.Ф., Чоу Ю.К. Поведение групп свай, подверженных движению грунта, вызванному выемкой грунта, в очень мягкой глине. Журнал геотехнической и геоэкологической инженерии.2009. 135 (10): 1462–74.
    26. 26. Nishanthan R, Liyanapathirana DS, Leo CJ. Эффект экранирования в группах свай, примыкающих к глубоким раскопкам и раскопкам. Международный журнал геотехнической инженерии. 2016: 1–13.
    27. 27. Шакил М., Нг CWW. Механизм осадки и передачи нагрузки свайной группы, примыкающей к глубокой выработке в мягкой глине. Компьютеры и геотехника. 2018; 96: 55–72.
    28. 28. Чжоу Дж., Ян Дж., Лю З., Гун X. Недренированная анизотропия и несоосное поведение глинистого грунта при вращении главного напряжения.Журнал Чжэцзянского университета — НАУКА А. 2014; 15 (4): 241–54.
    29. 29. Ван К. Расчетные характеристики и механизм передачи нагрузки гибкой сваи [докторская степень]. Ханчжоу: Чжэцзянский университет; 1991.
    30. 30. Дуан Дж. Численный анализ композитного фундамента с гибкими сваями [Докторантура]. Ханчжоу: Чжэцзянский университет; 1993.
    31. 31. Лабуз Дж. Ф., Теру Б. Лабораторная калибровка земных ячеек давления. Журнал геотехнических испытаний.2005; 28 (2): 12089.
    32. 32. Китай MOHURD. Технический кодекс для композитного фундамента. Пекин: China Planning Press; 2012.
    33. 33. Уитлоу Р. Основы механики грунтов: Основы механики грунтов; 1983.
    34. 34. Ву З-Дж, Ву Х-Дж, Хань Ф. эластичность. Пекин: Издательство Пекинского технологического института; 2010.
    35. 35. Хун-синь В. Уравнения для расчета напряжений в полубесконечном упругом твердом теле, подверженном вертикальной прямоугольной и полосовой равномерной нагрузке под поверхностью земли.Механика горных пород и грунтов. 2016; 37 (1): 113–8.

    Насколько глубокой должна быть опора?


    Насколько глубокой должна быть опора? | Глубина фундамента различных наружных конструкций

    Насколько глубоким должен быть фундамент для наружной конструкции? Есть много типов наружных конструкций, которые вы можете построить, чтобы повысить ценность вашего дома. Наружные работы, такие как заборы и перегородки, повышают безопасность вашего дома.Наружные декоративные конструкции, такие как пруды, душевые, фонарные столбы, деревья, беседки и садовые скульптуры, добавят эстетической привлекательности вашему двору, усадьбе или жилому дому. Третья категория проектов на открытом воздухе, которые вы можете разместить на своей частной собственности, — это дополнительные полезности, такие как почтовые ящики у бордюров, септик, люки и смотровые камеры. Еще одна идея улучшения дома на открытом воздухе, которую домовладельцы хотели бы иметь на своей частной собственности, — это гибридное развлекательно-полезное дополнение, такое как остров для барбекю.

    Прежде чем приступить к строительству любого из вышеперечисленных сооружений, вы должны знать глубину фундамента, которую вы должны копать или выкапывать, а также ширину. Эта деталь будет представлена ​​на чертежах здания, сделанных вашим инженером, архитектором или чертежником. В зависимости от вашего штата или муниципалитета вам может потребоваться получить разрешение на строительство перед строительством конструкции. Могут потребоваться дополнительные разрешения для рытья траншей, превышающих определенную минимальную глубину. Более глубокие траншеи представляют опасность, поэтому вы должны будете соблюдать правила OSHA, такие как поддержка земляных работ, защитные ящики для траншей и безопасный доступ в траншею и из нее.Перед копанием любой ямы, котлована или траншеи на вашем участке одно из предварительных требований, которым вы должны соответствовать, — это позвонить по номеру 811 Safe Dig, чтобы уведомить операторов коммунальных служб, чтобы они могли приехать и отметить местоположение коммунальных услуг на вашем участке. площадка.

    Ниже приводится минимальная глубина выемки грунта для различных проектов на открытом воздухе:

    Глубина выемки грунта / фундамента для различных объектов на открытом воздухе

    Давайте посмотрим на глубину земляных работ, необходимую для различных типов наружных проектов:

    Таблица размеров опор — глубина фундамента для различных проектов на открытом воздухе

    Фундаменты для экранной стены с рельсами, столбами, днищем из бетонных блоков и бетонным основанием.

    Размер бетонного фундамента будет 450 мм в ширину и 900 мм в глубину от уровня земли.

    Фундамент для столбов беседки

    Размер бетонных оснований фундамента — 400х400х500мм от ровной поверхности.

    Фундамент для проволочного забора из высокопрочной проволоки

    Глубина отверстий для столбов будет примерно 1093 мм (43 дюйма) или от 36 до 60 дюймов в зависимости от высоты столба.

    Фундамент для ограждения из сетки рабицы с верхней направляющей

    Для столба высотой 48 дюймов (1220 мм) от уровня земли глубина основания фундамента будет составлять 30 дюймов (762 мм) от уровня земли.

    Фундамент под кирпичную ограждающую стену

    Для кирпичной ограждающей стены или стены экрана глубина зависит от условий грунта (несущая способность грунта), а также от нагрузки надстройки. Глубина может быть от 500 мм до 2500 мм. 500 — это обычно минимальная глубина, но толщина бетонного основания должна быть не менее 200 мм. Земляное покрытие (засыпка по бокам траншей) должно быть не менее 300 мм, а уровень цоколя должен быть на одном уровне с DPC (гидроизоляционный слой), уложенным поверх кирпичной кладки основания.Минимальная высота цоколя от уровня земли — 150 мм.

    Минимальная ширина бетонного фундамента кирпичной стены — 600 мм. Ориентировочно, ширина бетонного фундамента обычно в 3 раза больше, чем ширина полкирпича.

    Фундаменты для стальных ограждений из частокола

    Стальной забор из частокола может иметь высоту от 700 мм до 3600 мм над уровнем земли. Минимальная глубина вырытой ямы для столбов должна составлять 600 мм от уровня земли.

    Диаметр котлована зависит от высоты забора над уровнем земли.Для столбов высотой менее или равной 2400 мм размер отверстий может составлять 350×350 мм или 450 мм в диаметре. Для столбов выше 3000 мм и более необходимы отверстия диаметром 450×450 мм или 600 мм.

    Глубина фундамента для фонтана

    Общая глубина фундамента фонтана или водного сооружения от уровня земли включает пространство для резервуара и рециркуляционного насоса, который обычно встраивается и устанавливается в нижней части пола водного фундамента. Как вариант, резервуар (и насос) можно установить на крайних сторонах перекрытия водного фундамента.Есть фонтаны с одним прудом, который одновременно выполняет функцию резервуара, и фонтаны с отдельным резервуаром и прудом. Типичная минимальная глубина котлована, необходимая для установки фонтана, составляет от 14 до 30 дюймов, в зависимости от размера, расположения и конструкции резервуара.

    Фундамент выкопанного пруда

    Выкопанный пруд строится путем рытья ямы в земле, в которой будет находиться водоем. Типичная глубина выемки грунта до уровня земляного полотна составляет около 919 мм.

    Фундамент для приподнятого пруда

    В приподнятом пруду водоем находится над уровнем земли, а не в вырытой яме или яме. Поднятые стены контейнеров строятся из кирпича, камня, бетонных блоков или железобетона с гидроизоляцией.

    Типичная глубина фундамента декоративного приподнятого пруда колеблется от минимум 100 или 150 мм до глубины 500 мм от уровня земли. Высота над землей около 500 мм. Высота декоративного пруда не должна быть слишком высокой, так как он должен обеспечивать прекрасный непрерывный обзор сверху.

    Если вы занимаетесь разведением декоративных рыб в коммерческих целях, примерный размер большого японского пруда кои составляет около 3,96 м в длину, 1,83 м в ширину и 0,91 м в высоту над уровнем земли. Ленточная выемка грунта до пониженного уровня обычно составляет от 150 мм до 500 мм от естественного уровня земли.

    Фундаменты для садовой скульптуры из камня / металла

    Художественная ландшафтная скульптура обычно изготавливается из камня, металла или дерева. Горизонтальная площадь основания фундамента (его размах) зависит от размеров скульптуры и ее веса.Глубина выемки фундамента от уровня земли может составлять от 100 мм до 500 мм.

    Фундамент для фонарных столбов дорожки

    Садовый фонарный столб в викторианском стиле может стать прекрасным дополнением вашей частной собственности. Его также можно использовать в качестве подъездного фонаря. Фонари на солнечных батареях могут быть высотой от 3,25 м до 0,60 м.

    В зависимости от высоты фонарного столба типичная глубина выемки под фундамент короткого фонарного столба (например, высота 48 дюймов над уровнем земли) будет составлять примерно 22 дюйма в глубину и 12 дюймов в ширину (559 мм в глубину и 305 мм в диаметре).Общая глубина котлована включает нижний слой уплотненного гравия толщиной 6 дюймов и неармированное бетонное основание высотой 16 дюймов.

    У более высокого солнечного фонарного столба, такого как тот, который используется на улицах, будет гораздо более глубокое основание, от 600 мм до 1100 мм. Для столба уличного фонаря высотой 6,0 м потребуется фундамент глубиной от 1000 до 1100 мм. Фундамент глубиной 1500 мм подходит для уличного фонаря высотой 6,5 м. Для уличного фонаря высотой 3 м, измеренного от уровня земли, требуется фундамент глубиной 700 мм.

    Фундамент для кирпичного почтового ящика

    Отдельно стоящий почтовый ящик, расположенный возле ворот переднего двора, рядом с тротуаром, в США называется почтовым ящиком у обочины. Боковые почтовые ящики могут быть построены из различных материалов, таких как кирпич, камень, металл, мокрый бетон или сборный железобетон. Согласно правилам и нормам USPS, высота почтового ящика у тротуара не должна выходить за пределы диапазона от 41 до 45 дюймов. Стандартная и легальная средняя высота составляет 42 дюйма (1067 мм).Минимальное расстояние почтового ящика от края прилегающей дороги должно составлять от 6 до 8 дюймов.

    Как правило, почтовый ящик на улице без бордюра (тротуара) должен располагаться на расстоянии не менее 2 футов (610 мм) от края дороги.

    Почтовый ящик, обращенный к улице с бордюром (тротуаром), должен располагаться на расстоянии не менее 6–8 дюймов (152–203 мм) от края тротуара.

    Фундамент под кирпичный почтовый ящик аналогичен фундаменту под кирпичную колонну. Размер котлована зависит от размера основания колонны.Типичный кирпичный почтовый ящик имеет четыре стороны длиной в два кирпича. Стандартный размер кирпича составляет 230 мм в длину, 110 мм в ширину и 76 мм в высоту, с размером шва 10 мм. Таким образом, каждая сторона будет (230 × 2) +10 = 470 мм. Для кирпичной колонны высотой 470 x 470 x 1067 мм требуется фундамент размером примерно 690 x 690 мм.

    Правила

    USPS устанавливают максимальную глубину 24 дюйма (610 мм) для земляных работ под почтовый ящик, так что это объем выкопанной земли 690x690x610 мм.

    Фундамент для стального почтового ящика и почты

    В США почтовое отделение (USPS) требует, чтобы почтовый ящик на обочине дома был установлен на стальной или алюминиевой стойке с минимальным диаметром 2 дюйма (51 мм).В качестве альтернативы почтовые ящики могут быть установлены на деревянных столбах минимальной толщиной 4 × 4 дюйма.

    Согласно USPS, максимальная глубина выкопанных ям под фундамент почтового ящика должна составлять 24 дюйма (610 мм). Глубина фундамента не должна превышать 24 дюйма. Это позволяет столбу прогибаться при наезде движущимся транспортным средством. Ширина фундамента будет около 300×300 мм.

    Глубина выемки под посадку деревьев

    Успешно посадить дерево на заднем дворе не так просто, как думает большинство людей.Неправильная посадка дерева может привести к увяданию или смерти, даже если дерево было здоровым. Слишком глубокая или слишком мелкая посадка дерева вызывает осложнения, которые сокращают его продолжительность жизни. Очень большая часть корней дерева (80%) растет и распространяется горизонтально, как спицы плоского велосипедного колеса, и эти корни занимают верхний слой почвы на уровне полосы до 18–24 дюймов (457–610 мм) в глубину.

    Квалифицированный и опытный садовод заранее спланировает посадку дерева. Он или она примет во внимание указанную выше информацию, максимальное горизонтальное распространение корней, а также общую глубину, занимаемую корнями.К этим параметрам оценщик должен добавить припуск 250 мм к горизонтальному разбросу и еще 250 мм к глубине корня. Таким образом, в этом случае максимальная общая глубина выемки будет 610 мм + 250 мм = 860 мм.

    Чтобы найти правильную ширину для вырытого котлована, вам нужно будет измерить горизонтальное распространение корней, а затем добавить припуск по 250 мм с обеих сторон диаметра котлована. Если это квадратная яма, добавьте припуск 500 мм (250 мм x 2) со всех четырех сторон.

    Фундамент для деревянной беседки

    Деревянная пергола сделана из четырех деревянных столбов и крыши без покрытия, только стропила и балки служат для поддержки виноградных лоз и вьющихся растений.Отверстия для столбов имеют глубину 500 мм от уровня земли и ширину 400×400 мм.

    Фундамент для уличного душа

    Душевая кабина на заднем дворе — это интересная конструкция, которая позволяет принимать душ на открытом воздухе, устраняя застойные явления и предотвращая использование внутреннего душа. Он идеально подходит для гостей, проживающих в хозяйственных постройках, и для проведения общественных мероприятий, таких как домашние вечеринки. Строительство уличного душа включает выемку верхнего слоя почвы на глубину около 150 мм, уплотнение земли и заливку бетонной плиты поверх гидроизоляционной мембраны.Пол для душа может быть выполнен как обычный пол для душа в жилом помещении, с небольшим уклоном к сливу, построенному в центре или на крайнем конце основания.

    В качестве альтернативы душ на открытом воздухе может быть построен в виде теннисного корта, с небольшим уклоном, с дренажными желобами из сборного железобетона или французскими водостоками по периметру основания.

    Душевой поддон можно ограждать стенами из дерева, стекла, ПВХ, камня или кирпича. Если вы строите ограждение, вам нужно будет выкопать фундамент под стены для укладки железобетонных балок грунта.Стены также могут опираться на бетонную подушку для душа, если они легкие. Типичный плотный фундамент имеет толщину кромки 200×200 мм и плиту 100 мм.

    Фундамент под септик

    Септик — это система хранения и отвода сточных вод для домашнего хозяйства или небольшого поселения, не подключенная к основной муниципальной канализационной системе. Система септика состоит из резервуара и дренажных труб, подключенных к распределительной коробке (насосной коробке), которая отправляет сточные воды в дренажное поле.Дренажное поле (также известное как поле выщелачивания) имеет ряды перфорированных труб, из которых сточные воды могут вымываться в землю.

    Септик полностью заглублен под землю, за исключением подъемных стояков (смотровых труб), которые будут выступать на поверхность. Септики бывают разных конструкций, например, резервуар с одним отсеком и резервуар с двумя или тремя отсеками. Размер зависит от удерживающей способности.

    Большинство септиков имеют стены из железобетона, сборного железобетона или кирпича.Типичный двухкамерный септик вместимостью 1600 галлонов имеет ширину 68 дюймов (1700 мм) и длину 145 дюймов (3680 мм). Он включает в себя плиту перекрытия 150 мм, стены высотой 1500 мм и R.C. толщиной 100 мм. верхняя плита с двумя или тремя крышками люков диаметром 450 мм и рамой.

    Засыпка верхнего слоя почвы для заглубленного резервуара составляет 300 мм, поэтому общая глубина выемки будет примерно от 1800 до 2000 мм. Размер вырытой ямы составит около 1700 x 3680 x 1800 мм в глубину.

    Фундамент для колодца или смотровой камеры

    Люк и смотровая камера — это одно и то же.Это подземный отсек, построенный из кирпичных или сборных бетонных стен, бетонной плиты и верхней железной крышки и доступа к раме. Отсек имеет форму прямоугольной коробки или полого цилиндра, и его основное предназначение состоит в том, чтобы вмещать стыки и изгибы дренажных труб. Смотровые камеры также используются для размещения точек доступа для подземных электрических / телекоммуникационных кабелей, а также узлов водоснабжения, счетчиков и клапанов. Эти отсеки принято называть распределительными коробками.

    Глубина колодца, который вы хотите построить, зависит от диаметра канализационной трубы, а также ширины камеры. Для камеры диаметром 1050 мм с канализационными трубами 150 мм максимальная глубина колодца составляет 3,10 метра. Основание на месте имеет диаметр 1,50 метра, а его номинальная высота — 400 мм.

    Фундамент для барбекю на открытом воздухе

    Площадка для барбекю на заднем дворе станет прекрасным дополнением к вашему частному жилому дому. По сути, это кухонная фурнитура со встроенным грилем, шкафом и гранитной столешницей.Единственное исключение — купе построено из кирпича, бетонных блоков или каменных стен. Затем в отсек устанавливают гриль-барбекю из нержавеющей стали с горелками.

    Острова для барбекю на открытом воздухе строятся на полу патио из бетонной плиты или брусчатки. Чтобы построить площадку для барбекю из кирпича или камня, вам нужно выкопать широкую, но неглубокую траншею для ее фундамента глубиной от 350 до 450 мм. Небольшой отсек для 36-дюймового газового гриля имеет длину 10 футов (3050 мм), ширину 2,5 фута (760 мм) и высоту 3 фута (914 мм).

    Бетонный фундамент будет на 235 мм шире кирпичного отсека со всех сторон. Следовательно, вам нужно будет вырыть траншею длиной 3520 мм, шириной 1230 мм и глубиной 450 мм.

    Перед копанием позвоните по номеру 811 в вашем штате, чтобы узнать местонахождение подземных инженерных сетей. Вы также должны соответствовать требованиям OSHA при рытье траншей.

    Связанные


    Методы основания, процедура, использование при укреплении и ремонте фундамента

    Фундамент — это чувствительная строительная техника для усиления существующего фундамента или размещения нового фундамента под старым фундаментом на большую глубину.

    Фундамент — это сложный ремонтный проект, поэтому мы должны выбрать для него правильный метод. Для правильного метода мы должны понимать и оценивать слои почвы, текущую ситуацию и проблемы, касающиеся всего фундамента, требуемой глубины и протяженности нового фундамента.

    Другими словами, опора — это метод ремонта фундамента, который может быть выполнен для переноса существующего рулона этикеток подшипника на новый уровень с меньшей глубиной. неделя уязвимого фундамента также может быть заменена техникой подкрепления.

    Назначение основы

    Подкрепление выполнено для следующих целей:

    • Для отведения старого мелкого фундамента на большую глубину, когда прилегающее здание построено с глубоким фундаментом.
    • Фундамент выполнен для подвала в существующем здании.
    • Фундамент выполняется для углубления существующего фундамента (опирающегося на бедные слои) и для того, чтобы он опирался на более глубокие слои почвы с более высокой несущей способностью.
    • Для усиления прочного основания, которое может образоваться из-за трещин в стене.

    Подготовка перед подкладкой:

    • Необходимо уведомить соседних или нет о предлагаемых работах с подробным описанием типичных действий по использованию основы извините за вязку.
    • автобусный участок
    • и его здание или закрытые зоны должны быть и провести обследование. в это время регистрируются и последствия трещин, о которых сообщается соседнему владельцу (-ам).
    • перед тем, как начать какое-либо обоснование урегулирования и определить его решения, это делается в том случае, если причиной обоснования является урегулирование.
    • У нас есть Meri on, чтобы уменьшить нагрузку на конструкцию, снимая приложенные нагрузки с перекрытий, уменьшая нежелательные постоянные нагрузки, и экономит за счет установки подпорок и / или опор только после того, как должны начаться работы по установке фундамента.
    • Если есть какая-либо часть территории, которая является уязвимой.

    Необходимая подкладка

    1. Неравномерная осадка вызвана несимметричной нагрузкой здания, неравномерной несущей способностью всего грунта под фундаментом, действием корней деревьев или первичным или вторичным уплотнением связного грунта.
    2. Увеличение нагрузки: Процесс загрузки строителя изменился из-за добавления большего количества этажа или изменения наложенной нагрузки из-за изменения загрузки службы.
    3. Понижение прилегающего грунта: Рядом фундамент прекращается работа, есть необходимость опускать фундамент здания.

    Методы подкрепления

    Подложку можно переносить, но следующими способами:

    1. Ямочный метод
    2. Свайный метод
    3. Подкрепление к стенам
    4. Опора сваи домкрата
    5. Основание иглой и сваи
    6. Стул «Пинфорд» метод подкрепления
    7. Корневая куча или угловой сваи
      Ямочный метод

      В этом методе вся длина подкладываемого фундамента делится на участки по 1.Длина от 2 до 1,5 м. Одновременно рассматривается один раздел.

      Связанное сообщение: Калифорния Коэффициент несущей способности (CBR Test) грунта земляного полотна — процедура, аппаратура и использование для проектирования дорожного покрытия

      Прежде всего в стене делается отверстие для всех секций над уровнем цоколя, в которое вставляется игла. Игла может быть изготовлена ​​из прочного материала, деревянного или стального профиля.

      Опорные пластины размещаются над иглой для поддержки кирпичной кладки над ней.Опорное устройство иглы осуществляется опорами для кроватки (деревянными брусками) с двух сторон стены и домкратами.

      Посмотрите это видео, чтобы получить подробную информацию о винтовых домкратах в основании:

      После этого выкапывается котлован до необходимого уровня нового фундамента. Затем в котлован закладывается новый фундамент. Когда работа над одним разделом завершена, переходят к следующему разделу, т. Е. В первом раунде подкрепляются альтернативные разделы, а затем берутся оставшиеся разделы.Рис 2. выше показан раздел.

      Некоторые важные меры предосторожности должны быть приняты во время работы, например, в стене стены предусмотрены грабли, полы также поддерживаются.

      В этом процессе можно использовать консольные игольчатые балки , когда имеется прочная внутренняя колонна или если требуется фундамент, увеличивающийся только с одной стороны, как показано на рис. 3.

      Рис. 3. Ямочный метод подкладки консольной иглой

      Следующие пункты должны быть приняты во внимание при методе карьера:

      1. Альтернативные секции рассматриваются в первом раунде.Затем переходят к оставшимся промежуточным частям. Одновременно следует принимать только один раздел.
      • В случае удлинения лавы в обе стороны лучше начинать работу с середины.
      • Если новый фундамент глубже, то правильно возможна опалубка котлована под фундамент.
      • Когда фундамент наберет полную прочность, нужно медленно снимать только все приспособления, такие как игольчатые балки и т. Д.
      • Игольные отверстия и т. Д.следует закрыть в кладке цементным раствором.
      Свайный метод

      В методе опоры свай , как следует из названия, сваи устанавливаются с помощью правильной техники забивки по с обеих сторон стены , которая должна быть усилена. Обычно используются сваи , используются скважинные сваи на расширенных сваях.

      После этого бетонные или стальные иглы продыряются сквозь стену и присоединяются к свае.Эти иглы действуют как балки, а также как заглушки для ворса.

      Свайный метод подходит для глинистых грунтов , заболоченных участков , а также слабонесущих пластов .

      Помимо вышеперечисленного, ниже приведены типы и методы крепления , используемые для различных структур:

      Подкрепление к стенам:

      Для работ по подкладке стен, стена должна быть разделена на опоры для пролетов и обрабатываться индивидуально, что предотвращает разрушение, повреждение или оседание стен.

      Следующие факторы влияют на длину опор и отсеков:

      1. Общая длина стены.
      2. Постоянные и временные нагрузки на стены.
      3. Несущая способность и типы грунтов под существующий фундамент.
      4. Прочность и устойчивость стен и фундамента стены, которая будет опорой.
      5. Расчетная дифференциальная осадка и способность к раскручиванию существующей стены.

      Для массивных ленточных фундаментов опорных стен традиционной конструкции подходит пролет от 1 до 1,5 м, и для стен с умеренной нагрузкой, поддерживаемых железобетонными ленточными фундаментами , длина пролета составляет от 1,5 до 3 м. .

      Рис. 4 б. Фундаментный отсек — Типовая отметка

      ( Примечание: Во всех случаях сумма неподдерживаемой длины стены не должна превышать 25% от общей длины стены)

      Типичная диаграмма расписания поддержки показана на рисунке 4.выше:

      Домкрат свайный опорный

      Опора свай-домкрата выполняется там, где традиционная опора неэкономична из-за подходящей глубины несущей способности грунта. Основное преимущество Jack Pile и определение — это без вибрации и гибкость , потому что глубина сваи может быть отрегулирована в соответствии с подходящими условиями грунта. В этой системе существующий фундамент простирается над головками заглушек труб, которые залиты на головку сваи Jack после снятия гидравлических домкратов, что делает фундамент в хорошем состоянии.

      Рис.5. Типовой разрез домкрата свайного фундамента

      На рисунке ниже показаны типичные детали основания сваи домкрата.

      Основа игла и ворс

      Там, где традиционные методы или методы подкладки сваи не подходят для существующего состояния фундамента, тогда для достижения наилучшего результата можно использовать метод подкладки иглой и сваей. Как показано на рисунке ниже, большая работа в этом методе выше существующего фундамента должна быть в нормальном состоянии .И используемые сваи, как правило, представляют собой буронабивные сваи малого диаметра.

      Рис. 6. Опорные части иглы и ворса
      Метод подкладки табурета «Пинфорд»

      Основание Pynford используется, когда существующий грунт имеет плохую несущую способность этот метод основания подходит, и этот метод заставляет иглу непрерывно двигаться к стенам.

      Ниже приводится подробное описание этого метода подкрепления:

      Stage1. Отверстия в стене для стальных или сборных железобетонных табуретов.

      II этап. Табуреты вставлены и прикреплены к потолку кирпичной кладки над проемом.

      II этап. Кирпичная кладка между сосновыми инструментами удалена, чтобы оставить стену опирающейся на сосновые табуреты.

      IV этап. Арматура изготовлена ​​и размещена вокруг стульев со штифтами.

      Этап V. Установлена ​​опалубка и отлита балка.

      VI этап. Опалубка снята, балке дали затвердеть перед ее прикреплением к нижней стороне стены.

      Рис 7.a. Метод Пинфорда для этапов с 1 по 3 подкрепления
      Корневая свая или угловая свая

      В методе укладки корневой сваи применяется современное буровое оборудование для производства бетона, экономичного за счет экономии времени. По вышеуказанной причине это простая альтернатива традиционным методам подкрепления.Нет необходимости в большом объеме раскопок, покажите, что это сообщение не является сравнительно тяжелой объемной работой. Футерованный железобетон сваи, установленные попарно под противоположными углами , делают стену устойчивой в том месте, где находится звукоусиленный стартер, не более 1-2 м. В этом процессе существующий пол, стены предварительно просверливаются с помощью ударного шнека с продувкой воздухом. На рис. Ниже детали.

      Рис.8. Метод корневой или угловой укладки основы

      Через эту просверленную скважину стальная футеровка продвигается к низкосортному / глинистому грунту, пока не столкнется с твердыми пластами.Во многих условиях очень сложно укладывать угловые сваи на обе стороны стены. Что касается состояния недр, то иногда лечебными мероприятиями дело только с одной стороны. Для большей устойчивости сваи относительны с тесным пространством.

      Опорные стойки

      В опоре колонны в первую очередь снимаются нагрузки , затем она может быть оперена так же, как стены, традиционным способом или методом домкрата.

      Добавить комментарий

      Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *