Функции трехходового крана под прибор для измерения давления (манометра)

Функции трехходового крана устаналиваемого под прибор для измерения давления (манометр)

Трехходовой шаровый кран

Так же их используют на баллонах и трубопроводах с кислородом, азотом, природным газом, двуокисью углерода, маслами и другими нейтральными жидкостями и газами.

Задача манометров в такой конструкции – показывать давление в баллоне или трубопроводе. Вентиль, в свою очередь, должен обеспечивать безопасность и корректность работы манометра.

Для чего нужен манометрический кран?

Установка трехходового манометрического клапана преследует следующие цели:

  • возможность проверить прибор, подключив к нему контрольный манометр;
  • возможность сбрасывать давление перед прибором, что защищает его от залипания стрелки;
  • возможность отключить манометр от системы;
  • возможность продувать манометрический отвод с целью удаления загрязнений, негативно влияющих на точность измерительного прибора.

В промышленных целях и на производствах, где необходим постоянный контроль давления на трубопроводах, установка такого прибора обязательна.


Трехходовой кран предназначен для установки в систему манометров

Пренебрежение данным правилом может стоить дорого, так как при неправильных показаниях измерительного прибора и отсутствия контроля давления, возможно повреждение трубопровода.

В домашних условиях вместо крана часто используют проходной муфтовый вентиль, так как давление в домашней системе гораздо ниже.

Режимы работы

В зависимости от положения запорного механизма, клапан для манометра может находится в следующих рабочих режимах:

  • направлять рабочую среду из магистрали в манометр;
  • направление на манометр перекрыто. Манометр пребывает без нагрузки, рабочая среда свободно проходит по трубопроводу;
  • производится сброс давления на измерительном устройстве при закрытом трубопроводе;
  • при неправильном повороте запорного механизма, кран может соединить магистраль с атмосферой. Однако в этом случае для прохождения рабочей среды останется отверстие в 3 мм, что позволит избежать поломки манометра.

Обслуживание

Перечень неисправностей кранов, каковые смогут быть самостоятельно устранены, более чем мал.

  • Протечка при закрытом пробковом вентиле свидетельствует недостаточный прижим либо попавший под пробку мусор. Разберите вентиль, протрите седло и пробку и соберите его заново. Гайку на хвостовике стоит подтягивать только в том случае, если течь сохранится по окончании прочистки.
  • Течь по штоку шарового вентиля говорит о выработке уплотнительного кольца. В случае если у вентиля имеется обжимающая шток гайка, ее возможно подтянуть на один-два оборота.

В случае если уплотнитель прижат рукояткой и проложенной под нее шайбой – при закрытом вентиле снимите их и уложите поверх уплотнения пара витков ленты ФУМ.

Виды кранов

Исходя из способов крепления и внутренней конструкции, выделяют три основных вида вентилей.

Пробковый натяжной кран

Свое название он получил от способа герметизации и вида запорного механизма.


Пробковый натяжной кран

Трехходовой пробковый клапан с натяжным способом герметизации выпускается в следующих модификациях:

  • с обеих сторон проходного отверстия трубные или метрические резьбы. Третий выход – дренажное отверстие;
  • с одной стороны – трубная резьба, с другой – метрическая, с третьей – дренажный выход;
  • аналог первого и второго устройства, но с запорной рукоятью в виде рычага или бабочки;
  • резьбы с двух сторон, с третьей – фланец для подключения манометра.

Изготавливаются такие краны из латуни. Конструкция их абсолютно проста, однако имеют место два существенных недостатка:

  1. Пробковые вентили требуют довольно большого усилия для приведения в действие запорного или переключающего механизма.
  2. Из-за мягкости металла (латуни) существует большой риск отрыва хвостовика пробки при подтяжке контрольной гайки.

Шаровый кран с дренажом

Шаровый кран – одна из наиболее новых и наиболее популярных запорных арматур.


Шаровый кран с дренажем

Она имеет множество преимуществ перед аналогами:

  • простота самой конструкции;
  • высокая степень герметичности;
  • небольшие габариты;
  • простота монтажа и легкость использования;
  • элементарные проточные зоны, не имеющие зон скопления сора;
  • возможность применения в вязких или застойных зонах.

Шаровый кран получил свое название от особенности внутренности запорного механизма. Внутри конструкции находится шар с прорезью в виде буквы «Г» или буквы «Т».

Изготавливается шаровый кран в тех же модификациях что и пробковый, однако первый всегда оснащается запорной рукоятью.

Обзор трехходовых шаровых кранов (видео)

Шаровый кран с муфтовым отводом

В виде трехходового манометрического крана может использоваться, так же, шаровый кран с обычным муфтовым отводом. В отличие от предыдущего варианта, корпус такого механизма изготавливают не из обычной, а из хромированной латуни.

К муфтовому выходу может подсоединяться дренажный механизм или контрольный манометр.

Установка

Чем герметизировать резьбовые соединения кранов и манометров при их установке своими руками?

Инструкция, в неспециализированном-то, в полной мере стандартна:

  1. На газовых магистралях употребляется лента ФУМ. Резьбы закручиваются от руки либо посредством инструмента, но с приложением минимального упрочнения.

Обратите внимание: лента ФУМ замечательно герметизирует трубную резьбу, но позволяет течь кроме того при минимальном ее обратном ходе.

  1. Для тёплой и холодной воды лучше применять полимерную герметизирующую нить (ТангитУнилок и аналоги). В ее отсутствие хорошей итог дает сантехнический лен, пропитанный любой быстросохнущей краской, герметиком либо олифой.

Особенности монтажа

Измеритель напора должен быть смонтирован только в вертикальном положении. Это должно обеспечить нормальное прочтение полученных данных. Шкала измерителя может быть наклонена на угол не более 30°. Датчик должен быть освещен и огражден от воздействия лучей солнца и низких температур.

Читайте также:
Сушилка для обуви своими руками: на батарею, электрическая, от отопления

После того, как устройство установлено и система готова эксплуатации в штатном режиме, то обеспечения сохранности прибора, не целесообразно сразу нагружать установленное измерительное оборудование. Напор целесообразно поднимать постепенно, без каких-либо скачков и, не пересекая пределов установленных границ.

Варианты исполнения

Как может быть устроен трехходовой кран под манометр 1:2 дюйма? Приведем несколько описаний наиболее распространенных конструкций.

Пробковый натяжной

Пробковый трехпроходной кран с натяжной герметизацией 11б18бк выпускается в следующих комплектациях:

  • Две трубные (ДУ 15) или метрические (М20х1,5) резьбы и дренажное отверстие.
  • Одна трубная и одна метрическая резьба плюс дренажное отверстие.
  • То же, но с рукояткой (рычагом или бабочкой).
  • Две резьбы (ДУ 15, М20х1,5 или их сочетание) и фланец для подключения контрольного манометра.

Вентиль предельно прост конструктивно, но имеет пару существенных недостатков:

  1. Довольно большое усилие переключения (характерное, впрочем, для всех пробковых вентилей).
  2. Постоянный риск оторвать хвостовик пробки при подтяжке гайки. Латунь — довольно мягкий металл, и слишком большое усилие здесь не требуется.

Принцип работы трехходового крана для манометра прост и понятен: Т-образный вырез во вращающейся пробке при ее повороте совмещается с одним или двумя отводами.

Соответственно, в разных положениях доступны следующие конфигурации:

  • Отвод заглушен, манометр соединен с атмосферой через дренаж или фланец.
  • Давление подается на контрольный вентиль при закрытом дренаже или фланце.
  • Отвод работает на сброс при перекрытом манометре.

Шаровый с дренажом

В качестве образца мы рассмотрим трехходовой шаровый кран под манометр 11Б27п. Он интересен реализацией дренажа. В сущности, перед нами обыкновенный муфтовый вентиль с удлиненным корпусом и дренажным отверстием по одну сторону от запорного шара.

Приведем характеристики изделия.

Обратите внимание: в такой реализации трехходовой шаровый кран для манометра довольно неудобен на горячей воде и отоплении. Открученный дренажный винт обдаст вашу руку кипятком.

Шаровый с муфтовым отводом

В качестве крана под манометр может быть использован и обычный муфтовый трехходовой вентиль. Пример такого изделия — Valtec VT361N.

На этом фото — трехходовой кран под манометр ДУ15 от Valtec.

Материал корпуса и затворного шара изделия — хромированная латунь; уплотнители выполнены из тефлона. Максимальная рабочая температура среды — +150 градусов. Примечательна заявленная производителем долговечность изделия — не менее 20000 циклов.

Основные преимущества

Как и любое другое современное устройство, трёхходовой манометрический вентиль выгодно отличается от всех существующих аналогов многочисленными положительными характеристиками. Сами производители выделяют следующие параметры:


Современные трёхходовые краны считаются просто незаменимыми агрегатами на предприятиях разной направленности

  1. Трёхходовой кран не нуждается в индивидуальном контроле.
  2. Длительный эксплуатационный срок.
  3. Для монтажа не нужно прилагать больших усилий.
  4. Запорное устройство простое в обслуживании и эксплуатации. Если по какой-либо причине механизм выйдет из строя, то его можно заменить всего за несколько минут.
  5. Минимальный показатель гидравлического сопротивления.
  6. Отменные параметры герметичности, которые достигаются за счёт наличия специальных уплотнителей из тефлона.
  7. Отсутствуют зоны, в которых могла бы застаиваться жидкость.

Современные трёхходовые краны считаются просто незаменимыми агрегатами на предприятиях разной направленности. Имеющиеся эксплуатационные параметры позволяют максимально быстро и качественно справиться с возложенными задачами.

Правила эксплуатации

Реализуемый сегодня трёхходовой кран выгодно отличается тем, что он может слаженно функционировать в нескольких положениях переключателя. Производители выделяют следующие нюансы:

  1. В первом положении измерительный прибор не имеет прямого доступа к коммуникациям, так как он подключён исключительно к внешней воздушной среде. В этой ситуации показатель используемого манометра должен всегда находиться на о.
  2. Во втором положении измерительный агрегат подключён к используемым коммуникациям, за счёт этого профессионалы могут непрерывно отслеживать показатели давления в рабочей среде.
  3. В третьем положении высококачественный трёхходовой кран обеспечивает надёжное подключение испытательного манометра к главному измерительному агрегату. Этот вариант не очень распространён.
  4. В четвёртом положении манометр ограничен от рабочей среды и воздушного пространства. Основное взаимодействие происходит только с внешним источником (при продувке).

Если во время активной эксплуатации возникла течь по штоку шарового клапана, то это может указывать на то, что присутствует выработка на уплотнительном конце запорного агрегата. Если ранее шток был зафиксирован обычной гайкой, то пользователю крупно повезло. Для быстрой ликвидации проблемы достаточно подкрутить изделие всего на несколько оборотов. Если же шток держится за счёт заклёпки, тогда остаётся только купить новый кран.

Когда протечка задела стыки вентиля и трубопровода, тогда лучше не пробовать перетянуть запорное устройство. Если для уплотнения была использована лента ФУМ, то все попытки окажутся неудачными, так как текстура материала не терпит обратных движений либо повторного использования. Для ликвидации проблемы необходимо аккуратно открутить клапан полностью, покрыть все стыки герметиком и прикрутить изделие снова.

Трехходовой кран для манометра: цели применения, варианты

Для чего нужен 3 х ходовой кран для манометра? Неизменно ли он обязан устанавливаться? В каких вариантах выполнения выпускаются эти устройства? Какие конкретно неисправности свойственны для них? Чем герметизировать резьбовые соединения при установке крана? Попытаемся ответить на эти вопросы.

Для начала узнаем, для чего по большому счету нужен трехходовой манометрический кран.

Его установка преследует следующие цели:

  • Она разрешает совершить поверку измерительного прибора, подключив контрольный манометр.
Читайте также:
Строительство беседки из оцилиндрованного бревна

Уточним: очевидно, в этом случае кран должен иметь не дренажную трубку, а полноценный отвод с резьбой либо трубным фланцем для подключения второго прибора.

  • 3х-ходовой кран для манометра позволяет не только отключить прибор от магистрали, но и скинуть давление перед ним. Считается, что это значительно снижает возможность отказа (залипания стрелки).
  • Наконец, он разрешает продуть отвод на манометр — скинуть через него некоторое количество рабочей среды. При продувке из отвода удаляются все накопившиеся загрязнения, талантливые оказать влияние на точность измерения давления.

Возможно ли обойтись простым проходным муфтовым вентилем? В промышленных условиях, где постоянный контроль давления нужен для соблюдения разработки производства, в подкачках и на газопроводах — нет. Неверные показания смогут обойтись через чур дорого.

В системе отопления частного дома либо в элеваторном узле многоквартирного манометры в большинстве случаев подключаются как раз к обычному контрольному вентилю. Фактически, в элеваторах манометр довольно часто устанавливается лишь на время снятия контрольных показаний: пока имеется вольный доступ в технические подвалы, неприятность воровства оборудования останется актуальной.

Варианты выполнения

Как возможно устроен трехходовой кран под манометр 1:2 дюйма? Приведем пара описаний наиболее распространенных конструкций.

Пробковый натяжной

Пробковый трехпроходной кран с натяжной герметизацией 11б18бк выпускается в следующих комплектациях:

  • Две трубные (ДУ 15) либо метрические (М20х1,5) резьбы и дренажное отверстие.

  • Одна трубная и одна метрическая резьба плюс дренажное отверстие.
  • То же, но с рукояткой (рычагом либо бабочкой).
  • Две резьбы (ДУ 15, М20х1,5 либо их сочетание) и фланец для подключения контрольного манометра.

Вентиль предельно несложен конструктивно, но имеет несколько значительных недочётов:

  1. Большое упрочнение переключения (характерное, но, для всех пробковых вентилей).
  2. Постоянный риск оторвать хвостовик пробки при подтяжке гайки. Латунь — достаточно мягкий металл, и через чур большое упрочнение тут не нужно.

Принцип работы трехходового крана для манометра несложен и понятен: Т-образный вырез во вращающейся пробке при ее повороте совмещается с одним либо двумя отводами.

Соответственно, в различных положениях доступны следующие конфигурации:

  • Отвод заглушен, манометр соединен с атмосферой через дренаж либо фланец.
  • Давление подается на контрольный вентиль при закрытом дренаже либо фланце.
  • Отвод работает на сброс при перекрытом манометре.

Шаровый с дренажом

В качестве примера мы рассмотрим трехходовой шаровый кран под манометр 11Б27п. Он занимателен реализацией дренажа. В сущности, перед нами обычный муфтовый вентиль с дренажным отверстием и удлинённым корпусом по одну сторону от запорного шара.

Приведем характеристики изделия.

Параметр Значение
Большое рабочее давление 16 атмосфер
Большая рабочая температура Для воды — 140С, для пара — 225С
Материал запорного шара и корпуса Латунь
Материал сёдел и уплотнителя штока Фторопласт
Дренаж Отверстие в корпусе с винтом-заглушкой
Оптовая цена 180 рублей

Обратите внимание: в таковой реализации трехходовой шаровый кран для манометра достаточно неудобен на отоплении и горячей воде. Открученный дренажный винт обдаст вашу руку кипятком.

Шаровый с муфтовым отводом

В качестве крана под манометр возможно использован и простой муфтовый трехходовой вентиль. Пример для того чтобы изделия — Valtec VT361N.

Материал затворного шара и корпуса изделия — хромированная бронза, уплотнители выполнены из тефлона. Большая рабочая температура среды — +150 градусов. Примечательна заявленная производителем долговечность изделия — не меньше 20000 циклов.

Установка

Чем герметизировать резьбовые соединения кранов и манометров при их установке своими руками?

Инструкция, в неспециализированном-то, в полной мере стандартна:

  1. На газовых магистралях употребляется лента ФУМ. Резьбы закручиваются от руки либо посредством инструмента, но с приложением минимального упрочнения.

Обратите внимание: лента ФУМ замечательно герметизирует трубную резьбу, но позволяет течь кроме того при минимальном ее обратном ходе.

  1. Для тёплой и холодной воды лучше применять полимерную герметизирующую нить (ТангитУнилок и аналоги). В ее отсутствие хорошей итог дает сантехнический лен, пропитанный любой быстросохнущей краской, герметиком либо олифой.

Обслуживание

Перечень неисправностей кранов, каковые смогут быть самостоятельно устранены, более чем мал.

  • Протечка при закрытом пробковом вентиле свидетельствует недостаточный прижим либо попавший под пробку мусор. Разберите вентиль, протрите седло и пробку и соберите его заново. Гайку на хвостовике стоит подтягивать только в том случае, если течь сохранится по окончании прочистки.
  • Течь по штоку шарового вентиля говорит о выработке уплотнительного кольца. В случае если у вентиля имеется обжимающая шток гайка, ее возможно подтянуть на один-два оборота.

В случае если уплотнитель прижат рукояткой и проложенной под нее шайбой — при закрытом вентиле снимите их и уложите поверх уплотнения пара витков ленты ФУМ.

Заключение

Будем считать наше знакомство со относительно экзотическим типом запорной арматуры состоявшимся.Видео в данной статье традиционно предложит читателю дополнительную тематическую данные. Удач!

Фундаменты и основания

ОСНОВАНИЯ ЗДАНИЙ И СООРУЖЕНИЙ

Soil bases of buildings and structures

Дата введения 2017-07-01

Предисловие

Сведения о своде правил

1 ИСПОЛНИТЕЛИ – Научно-исследовательский, проектно-изыскательский и конструкторско-технологический институт оснований и подземных сооружений им.Н.М.Герсеванова (НИИОСП им.Н.М.Герсеванова) – институт АО “НИЦ “Строительство”

2 ВНЕСЕН Техническим комитетом по стандартизации ТК 465 “Строительство”

Читайте также:
Химчистка мягкой мебели

3 ПОДГОТОВЛЕН к утверждению Департаментом градостроительной деятельности и архитектуры Министерства строительства и жилищно-коммунального хозяйства Российской Федерации (Минстрой России)

5 ЗАРЕГИСТРИРОВАН Федеральным агентством по техническому регулированию и метрологии (Росстандарт). Пересмотр СП 22.13330.2011

В случае пересмотра (замены) или отмены настоящего свода правил соответствующее уведомление будет опубликовано в установленном порядке. Соответствующая информация, уведомление и тексты размещаются также в информационной системе общего пользования – на официальном сайте разработчика (Минстрой России) в сети Интернет

Изменения N 1, 2, 3 внесены изготовителем базы данных по тексту М.: Стандартинформ, 2019; М.: Стандартинформ, 2020

Введение

Настоящий документ содержит указания по проектированию оснований зданий и сооружений, в том числе подземных, возводимых в различных природных условиях, для различных видов строительства.

Разработаны НИИОСП им.Н.М.Герсеванова – институтом ОАО “НИЦ “Строительство” (д-р техн. наук , д-р техн. наук Е.А.Сорочан, канд. техн. наук И.В.Колыбин – руководители темы; д-р техн. наук Б.В.Бахолдин, д-р техн. наук А.А.Григорян, д-р техн. наук П.А.Коновалов, д-р техн. наук В.И.Крутов, д-р техн. наук Н.С.Никифорова, д-р техн. наук Л.Р.Ставницер, д-р техн. наук В.И.Шейнин; канд. техн. наук А.Г.Алексеев, канд. техн. наук Г.И.Бондаренко, канд. техн. наук В.Г.Буданов, канд. техн. наук A.M.Дзагов, канд. техн. наук Ф.Ф.Зехниев, канд. техн. наук М.Н.Ибрагимов, канд. техн. наук О.И.Игнатова, канд. техн. наук О.Н.Исаев, канд. техн. наук В.А.Ковалев, канд. техн. наук В.К.Когай, канд. техн. наук М.М.Кузнецов, канд. техн. наук И.Г.Ладыженский, канд. техн. наук , канд. техн. наук Д.Е.Разводовский, канд. техн. наук В.В.Семкин, канд. техн. наук А.Н.Труфанов, канд. техн. наук В.Г.Федоровский, канд. техн. наук М.Л.Холмянский, канд. техн. наук А.В.Шапошников, канд. техн. наук Р.Ф.Шарафутдинов, канд. техн. наук О.А.Шулятьев; инж. Д.А.Внуков, инж. А.Б.Мещанский, инж. О.А.Мозгачева, инж. А.Б.Патрикеев, инж. А.И.Харичкин).

Изменение N 1 к СП 22.13330.2016 разработано АО “НИЦ “Строительство” – НИИОСП им.Н.М.Герсеванова (руководитель темы – канд. техн. наук И.В.Колыбин; исполнители – канд. техн. наук Буданов, канд. техн. наук В.А.Ковалев, канд. техн. наук И.Г.Ладыженский, канд. техн. наук Д.Е.Разводовский, канд. техн. наук А.Н.Труфанов, канд. техн. наук О.А.Шулятьев, канд. техн. наук С.О.Шулятьев; инж. А.Б.Патрикеев).

Изменение N 2 разработано авторским коллективом АО “НИЦ “Строительство” – НИИОСП им.Н.М.Герсеванова (канд. техн. наук И.В.Колыбин, канд. техн. наук Д.Е.Разводовский – руководители разработки; канд. техн. наук А.Г.Алексеев, канд. техн. наук В.А.Ковалев, канд. техн. наук В.В.Семкин, канд. техн. наук А.Н.Труфанов, канд. техн. наук А.В.Шапошников, инж. А.Б.Патрикеев).

Изменение N 3 разработано авторским коллективом АО “НИЦ “Строительство” – НИИОСП им.Н.М.Герсеванова (канд. техн. наук И.В.Колыбин, канд. техн. наук Д.Е.Разводовский – руководители разработки; канд. техн. наук В.А.Ковалев, канд. техн. наук М.Л.Холмянский, канд. техн. наук Р.Ф.Шарафутдинов, А.Б.Патрикеев).

1 Область применения

Настоящий свод правил распространяется на проектирование оснований вновь строящихся и реконструируемых зданий и сооружений в котлованах, траншеях и открытых выработках.

Примечание – Далее вместо термина “здания и сооружения” используется термин “сооружения”, в число которых входят также подземные сооружения.

Настоящий свод правил не распространяется на проектирование оснований гидротехнических сооружений, дорог, аэродромных покрытий, сооружений, возводимых на вечномерзлых грунтах, а также оснований глубоких опор и фундаментов машин с динамическими нагрузками.

2 Нормативные ссылки

В настоящем своде правил приведены ссылки на следующие документы:

ГОСТ 5180-2015 Грунты. Методы лабораторного определения физических характеристик

ГОСТ 12248-2010 Грунты. Методы лабораторного определения характеристик прочности и деформируемости

ГОСТ 12536-2014 Грунты. Методы лабораторного определения гранулометрического (зернового) и микроагрегатного состава

ГОСТ 19912-2012 Грунты. Методы полевых испытаний статическим и динамическим зондированием

ГОСТ 20276-2012 Грунты. Методы полевого определения характеристик прочности и деформируемости

ГОСТ 20522-2012 Грунты. Методы статистической обработки результатов испытаний

ГОСТ 21153.2-84 Породы горные. Методы определения предела прочности при одноосном сжатии

ГОСТ 23278-2014 Грунты. Методы полевых испытаний проницаемости

ГОСТ 23740-2016 Грунты. Методы определения содержания органических веществ

ГОСТ 24846-2012 Грунты. Методы измерения деформаций оснований зданий и сооружений

ГОСТ 24847-2017 Грунты. Методы определения глубины сезонного промерзания

ГОСТ 25584-2016 Грунты. Методы лабораторного определения коэффициента фильтрации

ГОСТ 27751-2014 Надежность строительных конструкций и оснований. Основные положения

ГОСТ 30416-2012 Грунты. Лабораторные испытания. Общие положения

ГОСТ 30672-2012 Грунты. Полевые испытания. Общие положения

СП 14.13330.2018 “СНиП II-7-81* Строительство в сейсмических районах”

СП 15.13330.2012 “СНиП II-22-81* Каменные и армокаменные конструкции” (с изменениями N 1, N 2, N 3)

СП 20.13330.2016 “СНиП 2.01.07-85* Нагрузки и воздействия” (с изменениями N 1, N 2)

СП 21.13330.2012 “СНиП 2.01.09-91 Здания и сооружения на подрабатываемых территориях и просадочных грунтах” (с изменением N 1)

СП 24.13330.2011 “СНиП 2.02.03-85 Свайные фундаменты” (с изменениями N 1, N 2, N 3)

СП 25.13330.2012 “СНиП 2.02.04-88 Основания и фундаменты на вечномерзлых грунтах” (с изменениями N 1, N 2, N 3)

СП 26.13330.2012 “СНиП 2.02.05-87 Фундаменты машин с динамическими нагрузками” (с изменением N 1)

СП 28.13330.2017 “СНиП 2.03.11-85 Защита строительных конструкций от коррозии” (с изменением N 1)

СП 31.13330.2012 “СНиП 2.04.02-84* Водоснабжение. Наружные сети и сооружения” (с изменениями N 1, N 2, N 3, N 4)

СП 32.13330.2018 “СНиП 2.04.03-85 Канализация. Наружные сети и сооружения”

СП 45.13330.2017 “СНиП 3.02.01-87 Земляные сооружения, основания и фундаменты” (с изменением N 1)

СП 47.13330.2016 “СНиП 11-02-96 Инженерные изыскания для строительства. Основные положения”

СП 48.13330.2011 “СНиП 12-01-2004 Организация строительства” (с изменением N 1)

СП 63.13330.2018 “СНиП 52-01-2003 Бетонные и железобетонные конструкции. Основные положения”

Читайте также:
Чем эффективно очистить увлажнитель воздуха от бактерий: накипи, плесени, пыли?

СП 70.13330.2012 “СНиП 3.03.01-87 Несущие и ограждающие конструкции” (с изменениями N 1, N 3)

СП 71.13330.2017 “СНиП 3.04.01-87 Изоляционные и отделочные покрытия” (с изменением N 1)

СП 100.13330.2016 “СНиП 2.06.03-85 Мелиоративные системы и сооружения” (с изменением N 1)

СП 103.13330.2012 “СНиП 2.06.14-85 Защита горных выработок от подземных и поверхностных вод”

СП 116.13330.2012 “СНиП 22-02-2003 Инженерная защита территорий, зданий и сооружений от опасных геологических процессов. Основные положения”

СП 118.13330.2012 “СНиП 31-06-2009 Общественные здания и сооружения” (с изменениями N 1, N 2, N 3)

СП 126.13330.2017 “СНиП 3.01.03-84 Геодезические работы в строительстве”

СП 131.13330.2018 “СНиП 23-01-99* Строительная климатология”

СанПиН 2.1.7.1287-03 Санитарно-эпидемиологические требования к качеству почвы

СанПиН 2.1.7.1322-03 Гигиенические требования к размещению и обезвреживанию отходов производства и потребления

Примечание – При пользовании настоящим сводом правил целесообразно проверить действие ссылочных документов в информационной системе общего пользования – на официальном сайте федерального органа исполнительной власти в сфере стандартизации в сети Интернет или по ежегодному информационному указателю “Национальные стандарты”, который опубликован по состоянию на 1 января текущего года, и по выпускам ежемесячного информационного указателя “Национальные стандарты” за текущий год. Если заменен ссылочный документ, на который дана недатированная ссылка, то рекомендуется использовать действующую версию этого документа с учетом всех внесенных в данную версию изменений. Если заменен ссылочный документ, на который дана датированная ссылка, то рекомендуется использовать версию этого документа с указанным выше годом утверждения (принятия). Если после утверждения настоящего свода правил в ссылочный документ, на который дана датированная ссылка, внесено изменение, затрагивающее положение, на которое дана ссылка, то это положение рекомендуется применять без учета данного изменения. Если ссылочный документ отменен без замены, то положение, в котором дана ссылка на него, рекомендуется применять в части, не затрагивающей эту ссылку. Сведения о действии сводов правил целесообразно проверить в Федеральном информационном фонде стандартов.

3 Термины и определения

В настоящем своде правил применены следующие термины с соответствующими определениями:

3.1 армированный грунт: Композитный материал, состоящий из насыпного грунта и армирующих его более прочных элементов.

3.2 армированный массив грунта: Естественный грунтовый массив, усиленный армирующими элементами.

3.3 барражный эффект: Эффект, возникающий вследствие полного или частичного перекрытия водоносного горизонта подземным сооружением или его частью, проявляется в подъеме уровня подземных вод перед преградой фильтрационному потоку и его снижении за ней.

Виды фундаментов

Опубликовано 27.11.2013

Содержание

  1. Основания фундаментов
  2. Виды грунтов
  3. Виды фундаментов (классификация)
  4. Глубина заложения фундамента
  5. Материалы для фундаментов
  6. Какой фундамент выбрать?

Надежность и долговечность основания любого дома во многом зависит от правильности обустройства фундамента и качества используемых при этом материалов. А вид фундамента и материал имеет связь со свойствами грунта, на котором планируется возводить жилое строение, а также с проектом дома.

Важность фундамента, как основы для последующего строительства, трудно переоценить. Стоимость материалов и работ по обустройству фундамента составляет немалую часть затрат на возведение строения в целом. Поэтому имеет смысл знать об основных видах грунтов, фундаментах и материалах, используемых для обустройства фундаментов даже, если проектированием и строительством занимаются специалисты.

Основания фундаментов

Основанием для фундамента является та часть грунта на участке, непосредственно на которую передается нагрузка от строения. Поэтому от надежности и характеристик основания зависит многое:

  • устойчивость и прочность самого дома;
  • выбор вида фундамента и его параметров;
  • необходимость инженерных мероприятий для увеличения прочности грунта.

Слои грунта, расположенные ниже подошвы фундамента и в стороны от него, называются основанием. Именно на эти слои передается нагрузка от дома и именно эти слои влияют на устойчивость и перемещение фундамента. Для грамотного проектирования дома необходимы данные инженерно-геологических изысканий. Это обусловлено тем, что конструкция фундамента будущего дома во многом зависит от характеристик грунта и основания на земельном участке.

Основания для фундаментов различают искусственные и естественные. Под естественными основаниями понимаются грунты, которые в своем природном состоянии способны выдерживать необходимую нагрузку от дома без какого-либо дополнительного укрепления и упрочнения. Под искусственными основаниями понимаются грунты, требующие специальных инженерных мероприятий по их укреплению и упрочнению. Без этого нельзя использовать такие грунты в качестве надежного основания.

Виды грунтов

Вид грунта имеет определяющее значение при проектировании фундамента дома. Идеального участка для строительства не существует, поэтому так важно обладать полной и достоверной информацией об свойстве земли под будущим домом. Только непрофессионал возьмется за проектирование и строительство без необходимых данных или заложив в проект большую прочность фундамента, чем требуют конкретные условия.

Итак, какие виды грунтов бывают? Как было сказано выше, грунты по происхождению подразделяют на естественные и искусственные, т. е. первые сформировались в природных условиях, вторые — в результате деятельности человека.

Естественные грунты

К этому виду грунтов относятся скальные и нескальные, последние подразделяются на крупнообломочные, песчаные и глинистые.

Скальные — залежи твердых горных пород (известняки, кварциты, граниты и др.) монолитные или в виде пластов с трещинами. Для них характерные высокая прочность, сопротивляемость деформациям, воздействию воды, низких температур. Другими словами, не меняют свои свойства и состояние под воздействием природных условий и являются самым прочным основанием для любого строительства. На практике встречаются довольно редко.

Читайте также:
Что необходимо иметь начинающему сантехнику

Нескальные грунты объединяют в себе наиболее распространенные виды грунтов для строительства. К ним относятся крупнообломочные, печаные и глинистые.

Крупнообломочные грунты представляют собой грунты с содержанием более половины своего состава в виде разрушенных скальных пород (щебень, гравий, галька и др.) размером от 2 мм. В зависимости от размеров частиц к крупнообломочным относятся щебенистые (или галечниковые, размер частиц от 10 мм) и гравийные (или дресвяные, размер частиц от 2 мм). Относящиеся к этой группе грунты обладают достаточной прочностью и позволяют возводить дома с фундаментами, глубиной от полуметра. Исключением является ситуация, когда такие грунты подвержены воздействию грунтовых вод. В таком случае мелкозаглубленный фундамент не будет являться надежным.

Песчаные грунты представляют грунты с основным содержанием частиц до 2 мм и до половины состава — частицы крупнее 2 мм. Надежность и прочность таких грунтов определяется размером частиц, плотностью состава и влажностью. В связи с этим принято классифицировать песчаные грунты:

  1. по размеру частиц (гравелистый, крупный, средней крупности, мелкий, пылеватый);
  2. по плотности (плотные, средней плотности, рыхлые);
  3. по влажности (маловлажные, очень влажные, насыщенные).

Следует понимать: чем крупнее фракция песчаного грунта, тем меньше способность деформироваться (проседать) и тем выше прочность такого основания. Мелкие и пылеватые песчаные грунты при насыщении водой теряют свою прочностью и часто бывают подвижны (плывут). Относительно однородные по структуре песчаные грунты не вспучиваются, дают быструю и окончательную осадку. Глубина заложения фундамента на таких грунтах определяется глубиной промерзания.

Глинистые грунты представляют собой грунты с частицами в виде мельчайших чешуек. Свойства таких грунтов меняются в зависимости от влажности: сухие — выдерживают значительные нагрузки, влажные — становятся пластичными. Кроме того, влажные глинистые грунты сильно подвержены деформациям под влиянием температуры: при замерзании — вспучиваются, при высыхании — дают усадку.

Принято различать глинистые грунты на глины, супесчаные, суглинистые и лёссовидные в зависимости от процентного содержания глиняных частиц в составе:

  • глины — более 30 %;
  • суглинки — 10-30 %;
  • супеси — 3-10 %;
  • лёсс — 5-30 % пылеватых глиняных частиц.

В сухом состоянии глинистые грунты устойчивы и прочны, что позволяет без опаски заниматься строительством. Однако, под влиянием влажности и перепада температур обустройство фундамента на таких грунтах требует точных расчетов, которые опираются на данные инженерно-геологических изысканий.

Искусственные грунты

К искусственным относятся грунты, которые не способны самостоятельно выдержать нагрузку от дома (торф, ил, растительный грунт и др.). Сюда же относятся грунты, сформированные руками человека, их еще называют насыпные. По структуре и свойствам искусственные грунты рыхлые и неоднородные, что накладывает существенные ограничения на обустройство фундаментов на таких территориях. Перед строительными работами грунты этого типа необходимо подготовить и укрепить тем или иным способом (уплотнение, цементация и др.). Кроме того, в искусственных грунтах часто присутствуют элементы, негативно влияющие на материалы фундаментов. Поэтому для строительства собственного дома такие земельные участки лучше не выбирать.

О самостоятельном определении типа грунта можно прочитать тут.

Виды фундаментов

Фундаменты различают по нескольким признакам. Наибольшее распространение получила классификация фундаментов по виду конструкции: ленточный, плитный, столбчатый, свайный. Также различают фундаменты по способу изготовления (монолитные, сборные, комбинированные) и по используемому материалу (бетонные, железобетонные, бутовые, бутобетонные, кирпичные, деревянные). Еще одним критерием классификации является глубина заложениямелкозаглубленные и глубокозаглубленные фундаменты. Целесообразность использования того или иного вида фундамента, способа его изготовления и материала зависит от многих факторов, основными из которых являются сложность проекта дома, вид грунта и уровень грунтовых вод, материалы для строительства дома. Ниже рассмотрены основные виды фундаментов и их краткие характеристики.

Ленточный фундамент один из часто применяемых в строительстве. Он представляет собой непрерывную, замкнутую ленту (отсюда и название) с четко фиксированными размерами, расположенную под всеми несущими стенами здания, включая внутренние. В зависимости от толщины ленты и глубины ее заложения позволяет выдерживать значительные нагрузки, равномерно распределяя их. Такой фундамент подходит в случаях обустройства подземных помещений (подвал, подземный гараж и др.).

Особенности:

  1. подходит для тяжелых строений из камня, кирпича, бетона и др.;
  2. фундамент может выполнять роль стен для подвальных помещений;
  3. используется на большинстве типов грунтов;
  4. простота исполнения.

Недостатки:

  1. высокая трудоемкость проведения земляных работ;
  2. требует значительного количества материалов.

Плитный фундамент является монолитной плитой, которая располагается под всей площадью дома и усиливается армированием. Жесткая конструкция позволяет выдерживать существенные деформации и нагрузки.

Особенности:

  1. значительная надежность конструкции (большая несущая способность);
  2. возможность использования на слабых грунтах и с высоким уровнем грунтовых вод;
  3. высокие требования к качеству выполнения работ.

Недостатки:

  1. высокая стоимость материалов и работ;
  2. возводить плитный фундамент не рекомендуется при низких температурах;
  3. нецелесообразность использования на участках с сильным уклоном.

Столбчатый фундамент представляет собой столбы под опорными точками несущей конструкции. Другими словам, это система отдельно-стоящих столбов, на которые опирается каркас здания. В силу конструктивных особенностей применяется, в основном, в строительстве относительно легких строений (деревянные дома, бани, дачи и др.).

Читайте также:
Строительство частного дома: нормы и правила

Особенности:

  1. высокая экономичность конструкции;
  2. используется на подготовленных плотных основаниях;
  3. в индивидуальных случаях может применяться для многоэтажного строительства;
  4. не требует большого объема работа по гидроизоляции;
  5. отсутствие отмостки.

Недостатки:

  1. неприменимы на участках с неравномерным ландшафтом (склоны, холмы и др.);
  2. сложность обустройства подземных помещений.

Свайный фундамент состоит из свай и жесткой верхней связки между ними. Такой вид фундамента может выдерживать значительные нагрузки на слабых грунтах. Это самый дорогостоящий вид фундамента, поэтому в индивидуальном жилищном строительстве используется крайне редко.

Особенности:

  1. сваи отлично подходят для рыхлых, болотистых грунтов;
  2. низкая материалоемкость;
  3. малое количество земляных работ;
  4. малые затраты на гидроизоляцию;
  5. отсутствие отмостки.

Недостатки:

  1. необходимость использования спецтехники;
  2. высокая затратность;
  3. сложность возведение подвальных помещений.

Это основные виды фундаментов, используемых при возведении домов. Каждый из них может быть выполнен по-разному в зависимости от условий строительства и целесообразности использования. Также на устройство фундамента влияет и материал, из которого он изготовлен.

Глубина заложения фундамента

Для того, чтобы фундамент качественно выполнял свое предназначение — равномерно распределял (передавал) нагрузки от надземных частей дома на основание (грунт), необходима правильно рассчитать глубину его заложения — расстояние от подошвы до поверхности земли.

Обычно при проектировании домов указывается минимально необходимая глубина. Причем основывается она большей частью на данных инженерно-геологических изысканий. В силу того, что стоимость фундамента и работ по его возведению составляет немалую часть общей стоимости строительства дома, понятно, что ошибки на этой стадии будут стоить очень дорого.

Глубина заложения фундамента зависит от:

  1. геологических условий участка земли (тип грунта и основания, уровень грунтовых вод);
  2. вида строящегося здания (дом, гараж, баня и др.);
  3. конструктивных особенностей здания (наличие подвала, цоколя и др.);
  4. нагрузок (величина и их характер);
  5. климатических условий данной местности (температурные перепады).

В каждом конкретном случае проектирования фундамента глубину его заложения необходимо рассчитывать индивидуально, исходя из условий именно на выбранном участке земли. Грамотное решение этой задачи позволяет найти ту «золотую середину», при которой фундамент будет обладать необходимой устойчивостью, прочностными характеристиками и одновременно оптимальными расходом материалов. Последнее сегодня более чем актуально — дома становятся больше и тяжелее, соответственно, возрастают и затраты на фундамент. При строительстве большого дома уже финансово ощутимо заложение прочности фундамента «с запасом», т. е. глубина заложения фундамента должна быть рациональной и основываться на расчетах.

Стоимость фундамента находится в прямо пропорциональной зависимости от глубины его заложения: чем глубже фундамент, тем выше затраты на его устройство, сопутствующие земляные работы и материалы, и, наоборот.

Материалы для фундаментов

Подбор материалов для строительства фундамента осуществляется на стадии его проектирования, исходя из расчетов надежности и прочности конструкции. При этом материал должен обладать устойчивостью к воздействию внешней среды, морозостойкостью и достаточной прочностью.

Наиболее распространенными являются бетон, кирпич, различной плотности и размеров заполнители, цементо-грунт, а также искусственные и природные каменные материалы. В редких неответственных случаях может использоваться дерево, например, для столбчатого фундамента.

Бутовый камень (бут) — крупные куски горных пород разнообразной неправильной формы. К работе с этим материалом следует подходить аккуратно, т. к. в процессе могут образовываться пустоты между камнями, которые обязательно необходимо заполнять. Преимущественно для фундаментов применяется бутовый камень одинакового размера — это существенно облегчает кладку.

Щебень — смесь мелких обломков горных пород, получаемая дроблением. Добывается из твердых пород, имеет неправильную форму. Обычно используется в качестве наполнителя для бетонных смесей наряду с гравием.

Гравий — природный каменный материал, образующийся в результате выветривания горных пород. По происхождению может быть горный, речной и морской с определенной долей примесей (глина, песок и др.).

Кирпич используется и для возведения самого фундамента и в качестве наполнителя (битый и пережженый) для связующего раствора. Однако, это довольно дорогой материал для обустройства фундамента, поэтому для сложных и больших по размеру фундаментов используется редко. К тому же кирпич обладает невысокой долговечностью и высокой степенью поглощения влаги.

Бетон является основным и самым распространенным материалом для возведения фундаментов. Различают несколько видов бетона в зависимости от его плотности и прочности (тяжелый, легкий и др.). Железобетон — разновидность бетона, армированная металлом и относится к классу композитных материалов. Обычно имеет форму бетонных блоков и плит.

Сталь — используется в качестве основного материал для свай, а также в качестве армирующего компонента для бетонных изделий.

Дерево с некоторыми ограничениями также может использоваться в качестве материала для фундамента. Самой надежной, прочной и долговечной породой для этих целей является лиственница.

По популярности использования первое место занимает, конечно, бетон. Далее — его разновидности с тем или иным наполнителем, например, бутобетон, и плотный, высококачественный кирпич.

Какой фундамент выбрать?

Этим вопросом задаются все, кто хочет (планирует, начинает) проектировать и строить собственный дом. Однозначного ответа без предварительных данных и расчетов не даст ни одна книга, ни один специалист. Часто встречается ситуация, когда горе-строители значительно превышают оптимальные нормы расхода материалов и размеры фундамента, так сказать «с запасом».

Цель фундамента, как части общей конструкции дома — равномерно распределить нагрузку на основание (грунт), а не «закопать» в землю как можно больше материала. Существуют и книги по строительству, и документы, регламентирующие конструкцию и нормы расхода материалов, на просторах интернета можно найти самостоятельные методы определения типа грунта, уровня грунтовых вод, глубины заложения фундамента и прочие хитрости.

Читайте также:
Характеристики классов энергетической эффективности бытовой техники

Бесспорно, что для строительства гаража, бани, летнего домика такие методы расчетов, может, и подойдут, особенно если человек грамотно и обстоятельно изучит вопрос обустройства фундаментов под тот или иной вид строения. Однако, для возведения капитального дома более очевидно воспользоваться услугами по-настоящему грамотных специалистов — проектировщиков, архитекторов, профессиональных строителей, а также вооружиться точными данными об особенностях выбранного участка земли.

Задача выбора надежного и целесообразного фундамента для дома решается только при наличии:

  1. проекта дома;
  2. точных данных инженерно-геологических изысканий;
  3. рассчитанных нагрузок на фундамент.

Решить эту задачу правильно сможет только специалист. Он же предложит несколько вариантов исполнения фундамента (конструктивных особенностей, решений), а вам останется только согласиться на устраивающий вариант.

Основания и фундаменты

Силкин А.М., Фролов Н.Н.
1987 г.

размещено: 06 Декабря 2018

М.: Агропромиздат, 1987, – 284с., ил.; 2-е изд., перераб. и доп.

Изложены сведения о физических, физико-механических и физико-химических свойствах грунтов как оснований фундаментов и сооружений. Приведены основные положения и методы проектирования естественных и искусственных оснований, различного вида фундаментов и способы их устройства. Второе издание (1-е – в 1981 г.) доработано с учетом новых СНиП, ГОСТов, Стандартов СЭВ и других материалов. Для студентов высших сельскохозяйственных учебных заведений по специальности “Гидромелиорация”.

Оглавление

Часть I. ОСНОВЫ ГРУНТОВЕДЕНИЯ И МЕХАНИКИ ГРУНТОВ

Глава 1. Состав и строение грунтов . 7
1. Природа и составные компоненты грунтов . 7
2. Твердые частицы грунтов . 8
3. Вода в грунтах, ее виды и свойства . 13
4. Газы в грунтах . 16
5. Структура и текстура грунтов . 17

Глава 2. Физические свойства грунтов и их показатели . 23
6. Основные показатели физических свойств грунтов . 24
7. Производные показатели физических свойств грунтов . 26

Глава 3. Физико-химические свойства грунтов и их показатели . 29
8. Консистентностъ грунтов . 29
9. Просадочность грунтов . 30
10. Набухаемость и усадочность грунтов . 33
11. Плывунность и тиксотропность грунтов . 36
12. Размягчаемость, размокаемость и растворимость грунтов . 37
13. Пучинистость грунтов . 38

Глава 4. Физико-механические свойства грунтов и их показатели . 39
14. Водопроницаемость грунтов . 40
15. Деформируемость грунтов . 43
16. Прочность грунтов . 68
17. Классификационные показатели и классификация грунтов . 80

Глава 5. Характеристика различных видов грунтов . 84
18. Скальные грунты . 85
19. Нескальные грунты . 87

Глава 6. Напряжения в грунтовом массиве . 108
20. Природные напряжения . 109
21. Напряжения от внешних нагрузок в однородном полупространстве . 111
22. Напряжения от внешних нагрузок в неоднородном полупространстве . 128
23. Напряжения в грунте по подошве нагруженных площадок — контактные напряжения . 131
24. Критические нагрузки на грунт основания . 134

Часть II. ОСНОВАНИЯ И ФУНДАМЕНТЫ

Глава 7. Основные положения проектирования оснований и фундаментов . 139
25. Виды оснований и фундаментов . 139
26. Совместные деформации сооружений и оснований . 142
27. Выбор основания, фундаментов и методов их устройства . 143
28. Основные положения проектирования оснований и фундаментов по предельным состояниям . 149

Глава 8. Фундаменты неглубокого наложения . 16З
29. Конструкции фундаментов неглубокого наложения . 163
30. Проектирование фундаментов . 167
31. Проектирование гибких железобетонных фундаментов . 165

Глава 9. Расчет естественных оснований . 166
32. Определение конечных осадок . 166
33. Расчет осадок во времени . 173
34. Определение неравномерных осадок . 175
35. Проектирование оснований по первой группе предельных состояний . 177
36. Расчет нескальных оснований гидротехнических сооружений . 183

Глава 10. Искусственные основания . 188
37. Принципы расчета искусственных оснований . 188
38. Поверхностное к глубинное уплотнение грунтов механическими способами . 190
39. Замена слабых грунтов (грунтовые подушки) . 196
40. Физико-химические методы укрепления и улучшения грунтов . 197
41. Улучшение свойств лёссовых просадочных грунтов . 202
42. Искусственные основания при строительстве на заторфованных грунтах и торфах . 207

Глава 11. Свайные фундаменты . 209
43. Виды свайных фундаментов, типы и конструкции свай . 209
44. Принципы проектирования свайных фундаментов . 216
45. Расчет свай и ростверков по первому предельному состоянию . 220
46. Определение несущей способности свай испытанием статической и динамической нагрузками . 222
47. Расчет свайных фундаментов и их оснований по второму предельному состоянию . 224
48. Особенности расчета свайных фундаментов в просадочных лёссовых грунтах . 226

Глава 12. Фундаменты глубокого заложения . 228
49. Принципы проектирования фундаментов глубокого заложения . 228
50. Опускные колодцы . 229
51. Колодцы-оболочки и буровые опоры-столбы . 232
52. Кессонные фундаменты . 236

Глава 13. Устройство котлованов под фундаменты и сооружения . 238
53. Назначение размеров котлованов и разбивка их на местности . 238
54. Крепление стенок траншей и котлованов . 240
55. Осушение котлованов . 247
56. Устройство котлованов и фундаментов на местности, покрытой водой . 249

Глава 14. Проектирование и устройство оснований и фундаментов на лёссовых просадочных грунтах . 250
57. Проектирование оснований в фундаментов зданий в промышленных сооружений на просадочных грунтах . 251
58. Методы устройства оснований в гидросооружений оросительных систем на просадочных грунтах . 257
59. Проектирование оснований гидросооружений на лёссовых просадочных грунтах . 260

Читайте также:
Техника лозоплетения

Глава 15. Устройство фундаментов в особых условиях . 263
60. Основные принципы устройства фундаментов и сооружений в особых грунтовых условиях . 263
61. Устройство фундаментов зданий и гидромелиоративных сооружений на водонасыщенных биогенных грунтах . 264
62. Устройство фундаментов на вечномерзлых и набухающих грунтах . 265
63. Устройство фундаментов в других сложных грунтовых условиях . 270
64. Фундаменты при динамических нагрузках . 273

Приложение . 278
Указатель литературы . 280
Предметный указатель . 281

Основания и фундаменты

При строительстве мостов на устройство фундаментов затрачивают до 40% времени и труда и до 30% финансовых средств, а в сложных инженерно-геологических условиях эти показатели еще выше.

Повышение экономической эффективности фундаментостроения должно осуществляться в неразрывной связи с повышением качества работ, которое во многом предопределяет надежность и долговечность любых сооружений в целом. Особое внимание требуется уделять доброкачественному проектированию и выполнению подземных работ, поскольку из-за отсутствия надежных методов контроля за состоянием оснований и фундаментов в период эксплуатации сооружений не всегда удается своевременно принять необходимые меры по устранению последствий случайных дефектов. Такие дефекты, возникшие в результате допущенных ошибок при проектировании и не замеченные в период возведения фундаментов, в дальнейшем, спустя некоторое время, начинают проявляться в виде разного рода деформаций сооружений, затрудняющих или исключающих нормальную их эксплуатацию. Устранение дефектов, как правило, требует затрат, значительно превышающих первоначальные, а для мостов, кроме того, и длительных перерывов или ограничений движения обращающихся нагрузок.

Чтобы проектировать и строить фундаменты не только экономично, но, главное, надежно, необходимо ясно представлять, как передаются на грунты нагрузки от сооружений, особенности поведения грунтов под действием на них сжимающих, выдергивающих и сдвигающих нагрузок, как изменяются свойства разных грунтов при действии на них воды, какие фундаменты и в каких грунтах следует применять, какими способами их возводить. Ответы на перечисленные и многие другие вопросы можно получить в результате изучения предмета «Основания и фундаменты».

Для изучения предмета «Основания и фундаменты» необходимо знать основы инженерной геологии, механики грунтов и гидрогеологии. Инженерная геология изучает и оценивает влияние геологических факторов на работу проектируемых зданий и сооружений, а также возможные изменения этих факторов в результате нарушения природных условий при возведении и эксплуатации зданий и сооружений. Механика фунтов занимается изучением напряженно-деформированного состояния и физико-механических свойств грунтов оснований, разработкой методов расчета прочности и деформаций оснований, способов определения давления грунтов на ограждающие конструкции. Гидрогеология изучает подземные воды, содержащиеся в толще грунтов.

§ 2. Основные понятия. Классификация оснований и фундаментов


Рис. В. 1. Фундамент опоры моста из одного несущего элемента 1 — надфундаментная часть опоры; 2 — фундамент; 3 — поверхность грунта (дно водотока); 4 — уровень размыва; 5 — несущий пласт грунта; 6 — условный контур основания; 7 — подошва фундамента; 8 — боковая грань фундамента; 9 — уступ; 10 — обрез фундамента; d — глубина заложения фундамента; А — высота фундамента; d1 — расчетное заглубление фундамента в грунт


Рис. В. 2. Фундамент из куста несущих элементов 1 — надфундаментная часть опоры; 2 — фундамент; 3 — ростверк; 4 — тампонажный слой бетона; 5 — несущие элементы; 6—поверхность грунта (дно водотока); 7 — уровень размыва; 8 — несущий пласт грунта; 9 — подошва тампонажного слоя; 10—боковая поверхность ростверка; 11 — обрез фундамента


Рис. В. 3. Безростверковая опора 1 — подферменная плита (насадка); 2 — стойка; 3 — фундамент стойки; 4 — поверхность грунта (дно водотока); 5 — уровень размыва

Все здания и сооружения опираются на поверхностные слои земли (глины, пески, скальные породы и др.), именуемые в строительной практике грунтами.

Основанием называют часть массива грунтов, непосредственно воспринимающую нагрузку и вследствие этого подверженную деформациям под ее воздействием. Основание из грунтов природного сложения называют естественным. Основание из предварительно уплотненных или укрепленных тем или иным способом грунтов называют искусственным.

Если основание состоит из одного слоя грунта, его называют однородным, если из нескольких слоев — неоднородным. Слой (пласт) грунта, на который опирается фундамент, называют несущим слоем, а нижележащие слои — подстилающими.

Фундаментом называют часть здания или сооружения, находящуюся ниже поверхности грунта (на суше) или ниже самого низкого (меженного) уровня воды в водотоке (водоеме) и предназначенную для передачи нагрузок на основание. Различают массивные фундаменты, состоящие из одного несущего элемента (рис. В.1), и немассивные, состоящие из группы (куста) несущих элементов — свай разных видов, свай-оболочек (оболочек), свай-столбов (столбов), объединенных в единую конструкцию плитой, называемой ростверком (рис. В. 2).

Независимо от типа фундаментов и особенностей их конструкции принято называть обрезом фундамента поверхность его соприкасания с надфундаментной частью здания или сооружения; подошвой фундамента нижнюю поверхность его соприкасания с грунтом основания; высотой фундамента расстояние от его подошвы или нижнего конца (низа) несущих элементов до обреза; глубиной заложения фундамента расстояние от поверхности грунта или уровня воды в водоеме до подошвы фундамента или низа несущих элементов.

Под воздействием на фундамент вертикальных нагрузок, равномерно сжимающих грунты основания, происходят перемещения зданий и сооружений, называемые осадкой. При действии на фундаменты неравномерных сжимающих нагрузок наблюдаются наклоны, именуемые кренами. Воздействие больших горизонтальных нагрузок иногда приводит к смещениям, называемым сдвигами.

Читайте также:
Технология лужения токопроводящих жил – обзор методов

Для предотвращения возможности появления недопустимых осадок, кренов или сдвигов зданий и сооружений (исходя из условия обеспечения их нормальной эксплуатации) фундаменты закладывают на некоторой глубине от дневной поверхности, чтобы передать расчетные нагрузки на более прочные грунты.

В зависимости от особенностей передачи нагрузки на грунты основания фундаменты подразделяют на два типа: мелкого и глубокого заложения. Характерной особенностью фундаментов мелкого заложения (см. рис. В. 1), иногда неправильно называемых «фундаментами на естественном основании», является передача на основание вертикальных, горизонтальных и изгибающих (от моментов) нагрузок от надфундаментной части сооружения только через их подошву. Их боковая поверхность в работе не участвует из-за невозможности, как правило, обеспечить засыпку пазух между боковыми поверхностями фундаментов и котлованов грунтом с плотностью, равной или выше природной. В отличие от фундаментов мелкого заложения нагрузки, воспринимаемые фундаментами глубокого заложения (см. рис. В. 2), передаются на грунт не только через их подошву или торец несущих элементов в виде свай, оболочек, столбов либо опускных колодцев, но и через их боковую поверхность вследствие проявления сил трения, сопротивляющихся вдавливанию (вертикальному смещению) фундаментов в грунт, и сил бокового отпора грунта, сопротивляющихся смещению (сдвигу или повороту) фундаментов.

Благодаря тому, что в работе фундаментов глубокого заложения кроме подошвы участвует их боковая поверхность, повышается степень использования прочностных свойств материалов, а следовательно, сокращается их расход. Для устройства фундаментов глубокого заложения в равных с фундаментами мелкого заложения условиях требуется, в зависимости от конструкции фундаментов и сложности местных особенностей строительства, в 2—4 раза меньше бетона. При этом объем земляных работ сокращается в 5—10 раз, затраты труда и сроки строительства фундаментов уменьшаются в 1,5—3 раза. Кроме существенной экономической эффективности фундаменты глубокого заложения обладают более высокой надежностью.

Водопропускные трубы сооружают, как правило, с фундаментами мелкого заложения и редко с фундаментами из свай разных типов. Опоры мостов традиционной конструкции, имеющие надфундаментную часть, возводят с фундаментами как мелкого, так и глубокого заложения.

Применяемые для мостов, водопропускных труб, зданий и других сооружений фундаменты мелкого и глубокого заложения подразделяют по конструктивным особенностям. Фундаменты мелкого заложения можно разделить на массивные, сплошные в виде плиты, ленточные, стоечные, комбинированные. Фундаменты глубокого заложения подразделяют по виду несущих элементов: из свай, оболочек, столбов или опускных колодцев.

В свою очередь фундаменты перечисленных видов могут быть монолитными, полностью возводимыми на месте постройки, и сборными, монтируемыми из заранее изготовленных элементов. Промежуточное положение занимают сборно-монолитные фундаменты, состоящие из сборных элементов, омоноличиваемых бетоном, например сваи с монолитной плитой, фундаменты из сборных железобетонных оболочек, заполняемых бетоном, и т. п.

Помимо перечисленных основных видов фундаментов в практике строительства мостов и труб известны разновидности фундаментов, представляющие собой видоизмененные основные конструкции, например безростверковые фундаменты опор мостов, так называемые безростверковые опоры. Характерной особенностью таких опор (рис. В. 3) является использование нижней заглубленной в грунт части стоек в качестве фундамента, не имеющего объединяющего их ростверка, а верхней части стоек, возвышающейся над грунтом или над водой и объединенной подферменной плитой (насадкой), в качестве надфундаментной конструкции опор. В качестве стоек опор используют сваи, оболочки или столбы.

Безростверковые опоры широко применяют для мостов с длиной пролетных строений до 33 м, в ряде случаев до 100 м. Опоры проектируют преимущественно из одного, реже из двух рядов стоек по фасаду моста. В каждом ряду имеется две и более стоек.

Отказ от устройства ростверка в конструкции опор одновременно с уменьшением потребности в бетоне обеспечивает значительное сокращение затрат ручного труда и сроков возведения опор главным образом благодаря исключению котлованных работ по устройству ростверка.

Важность СНиП при выборе оснований и фундаментов

Прежде чем строить какое-либо здание и сооружение, всегда требуется провести большую подготовительную работу. Среди прочего надо обязательно правильно выбрать фундамент. От его прочности и надежности зависит надежность всей конструкции и возможность ее эксплуатации. Для того чтобы проектировать фундамент согласно СНиП, необходимо иметь ясное представление о грунте, на котором этот фундамент будет находиться.

Виды оснований

Основание — это слои грунта, которые непосредственно воспринимают нагрузку, а, значит, подвергаются деформации под ее воздействием. Основания, согласно СНиП, могут быть различны. Так, основание может быть естественным и искусственным, однородным и неоднородным.

Естественными называют природные грунты, имеющие способность выдержать нагрузку здания или сооружения без дополнительных инженерных мероприятий:

  1. Скальные — граниты, кварциты, известняки и прочие горные породы. Обладают большой прочностью, водоустойчивостью. Для любых конструкций являются прочным основанием.
  2. Нескальные — глинистые, песчаные и крупнообломочные грунты.

Рассмотрим подробней нескальные виды грунта:

  • крупнообломочные — галька, гравий, щебень, они служат надежным основанием, когда не подвергаются действию грунтовых вод;
  • песчаные — их надежность зависит от плотности и мощности слоя залегающего песка, чем они выше, тем надежнее основание, если на песок постоянно воздействует вода, то прочность такого основания будет снижаться;
  • глинистые— сухое основание способно выдержать большие нагрузки, а с ростом влажности несущая способность будет снижаться, глинистые основания могут быть нескольких разновидностей, среди них супесчаные, суглинистые и лессовые, эти разновидности грунтов можно использовать в качестве оснований при отсутствии воздействия влаги.
Читайте также:
Строительство частного дома: нормы и правила

Искусственными называют природные грунты, которые в естественном состоянии не выдерживают нагрузку здания или сооружения:

  1. С органическими примесями — растительный и болотный грунт, ил, торф.
  2. Насыпные — образуются при засыпке мест свалки, прудов, оврагов.

Для их упрочения проводят специальные инженерные мероприятия согласно СНиП. Такие грунты можно использовать в качестве оснований только после их укрепления термическим способом, силикатизацией, уплотнением, битумизацией или цементацией.

Также основания выделяют пучинистые и не пучинистые:

  • пучинистые — подвержены деформации под действием ливней и морозов, так как имеют высокий уровень грунтовых вод;
  • не пучинистые — практически не деформируются и представляют из себя однородную породу;

Условия залегания, характеристики и свойства грунтов разнообразны. Именно поэтому важно знать, что в любом случае при проектировании зданий и сооружений к основаниям предъявляются обязательные требования согласно СНиП:

  1. Достаточная степень прочности — грунт не должен выпирать из-под фундамента.
  2. Не должно быть недопустимых осадок здания.
  3. Устойчивость против выщелачивания и вымывания грунта из-под фундамента.
  4. Устойчивость против сдвига.

Виды фундаментов

Фундамент — это часть строения, которая расположена ниже поверхности грунта и передает нагрузки на основание. СНиП предъявляет к ним определенный требования.

Классифицировать их можно по разным признакам:

  • ленточные — бывают монолитными и сборными;
  • столбчатые;
  • плитные;
  • свайные — бывают забивные (опускаются в готовом виде) и набивные (изготавливают их в грунте в пробуренных каналах), изготавливаются из разных материалов (деревянные, железобетонные, бетонные, стальные, комбинированные);

Ленточный фундамент применяют под стенами бескаркасных зданий, под домами с тяжелыми стенами и тяжелыми перекрытиями. Его достоинства: прочен, надежен, универсален в выборе формы зданий, простота технологии. К недостаткам можно отнести: сроки строительства возрастают за счет земляных работ. Не экономичен, трудоемок, массивен.

Столбчатый фундамент применяют под колоннами, под деревянные, каркасные, рубленые, щитовые дома. К его достоинствам можно отнести: экономичность и малая трудоемкость. Из недостатков следует выделить: малая устойчивость на горизонтальных подвижных и на слабонесущих грунтах, сложности в устройстве цоколя.

Свайный фундамент используется в тех случаях, когда на слабый грунт будут воздействовать большие нагрузки. Его преимуществами является: меньшая усадка, экономичность в расходе материалов, меньший объем работ, возможность использования в грунтах с малой несущей способностью. К недостаткам относится: необходимость спецтехники, дороговизна, трудоемкость в исполнении.

Плитный фундамент применяется под стенами, под колоннами, когда грунт «слабый», есть карстовые явления, очень большие нагрузки на основание. Целесообразно использовать в тех случаях, когда сооружения достаточно компактны и сама плита служит полом. К его достоинствам можно отнести: простота сооружения, можно выполнять в тяжелых грунтах (пучинистых, просадочных, подвижных). Недостаток можно выделить только один его дороговизна.

Классификация фундаментов по разным критериям

По виду материала:

  • железобетонные;
  • бетонные — состоят из бетона, заливаются в опалубку с трамбованием;
  • бутовые — из бутового камня на цементном растворе;
  • бутобетонные — бетон с заполнением бутовыми камнями;
  • кирпичные — кладка из полнотелого хорошо обожженного кирпича;
  • деревянные — закопанные стойки или деревянные сваи;
  • металлические — обычно сваи.

По характеру работы под нагрузкой:

  • жесткие — в них можно пренебречь деформацией изгиба;
  • гибкие — проектируют их как изгибаемые элементы, работают на изгиб, это плитные, ленточные фундаменты.

Сами фундаменты, так же как и основания, должные отвечать определенным требованиям СНиП:

  1. Долговечность.
  2. Прочность.
  3. Стойкость к вымыванию грунтовыми водами, биологической и химической агрессии.
  4. Устойчивость на скольжение и опрокидывание.

Выбор фундамента

Для выбора подходящего фундамента нужно учитывать требования СНиП и ряд факторов:

  1. Вид грунта, который преобладает на участке. Это может определить геотехник.
  2. Глубину промерзания грунта. Если здание будет отапливаться, то эту величину стоит брать меньше среднестатистической на 20−30%, а если помещение отапливаться не будет, то на 10% больше.
  3. Назначение и конструкцию здания.

Фундамент — опора всего здания. От его качества зависит надежность всей конструкции и возможность ее эксплуатации. Целая наука, учитывающая требования СНиП «Основания и фундаменты» занимается вопросами строительства фундаментов и строительными нормами и правилами в этой области.

По стоимости фундамент составит от 15 до 30% всех строительных работ. На сегодняшний день наиболее популярным является ленточный монолитный бетонный фундамент.

Поскольку фундамент — это один из важнейших этапов строительства, лучше поручить его решение специалистам. Они могут сделать прочный надежный фундамент и дать гарантию на выполненные работы. При этом хорошие специалисты всегда придерживаются при возведении оснований и фундаментов СНиПов на проведение этих работ. Нарушение же последних может привести к самым непредвиденным последствиям — от судебных разбирательств до невозможности эксплуатировать новое здание или сооружение. Ликвидация некоторых ошибок в строительстве фундамента может обойтись дороже, чем все здание. Поэтому так важно соблюдать все требования СНиП.

Рейтинг
( Пока оценок нет )
Понравилась статья? Поделиться с друзьями:
Добавить комментарий

;-) :| :x :twisted: :smile: :shock: :sad: :roll: :razz: :oops: :o :mrgreen: :lol: :idea: :grin: :evil: :cry: :cool: :arrow: :???: :?: :!: