Гибкий ростверк в дорожном строительстве

Обновлено: 10.01.2025

Что такое ростверк фундамента и для чего он нужен?

Сегодня одним из самых популярных оснований для малоэтажного частного строительства является свайный фундамент . Он представляет собой отдельно стоящие столбы, их вбивают, вдавливают или ввинчивают в землю, в зависимости от типа. Чтобы на таком фундаменте можно было возводить дом, нужна обвязка, именно о ней мы и поговорим далее.

Железобетонный ростверк для свайного фундамента Железобетонный ростверк для свайного фундамента

Ростверк – что это такое?

Очень часто мы можем встретить в строительной документации слово «ростверк», чем отличается фундамент от ростверка, каковы его функции и назначение?

Ростверк – это именно та составляющая часть фундамента, которая и обвязывает отдельно стоящие сваи, устраивается он только для свайных оснований. Основная его функция – принятие нагрузки от постройки на себя и равномерное ее распределение на сваи.

Вот для чего нужен ростверк, без него свайный фундамент потеряет все свои свойства, отдельно стоящие сваи нельзя считать полноценным фундаментом. Их в любом случае связывают бревнами, металлическим профилем или железобетоном.

Ростверк для фундамента с обвязкой брусом Ростверк для фундамента с обвязкой брусом

Функции ростверка – рассмотрим подробнее

Забивные ЖБ сваи создают определенную нагрузку на почву, пройдя сквозь все слои, они упираются в твердые породы. Если поставить дом только на столбы без обвязки, нагрузка от здания, распределенная неравномерно, просто начнет их разрушать.

Правильно выполненная обвязка позволяет создавать равномерное давление на каждую сваю, тем самым разгружая ее и не давая деформироваться.

Монолитная плоскость, которую образует ростверк, выполняет также роль некой подушки, отделяя строение от земли, таким образом, пол становиться теплее и появляется возможность без лишних усилий смастерить подвальное помещение.

Ростверк фундамента на забивных ЖБ сваях Ростверк фундамента на забивных ЖБ сваях

Возведение ростверка

Раз уж мы уже определились, что такое ростверк фундамента, самое время поговорить о том, как его возводить.

• Первое, что стоит сделать – установить опалубку. Далее делаем армирование, ростверк обязательно нужно армировать квадратами.
• Потом заливаем приготовленный бетонный раствор, оставляя температурный шов между ним и сваей.
• Дело остается за малым – дождаться пока ростверк высохнет, а дальше можно продолжать строительство. Это в том случае, если вы возводите бетонный ростверк.
• Можно сделать все гораздо быстрее и проще, под деревянные здания принято делать обвязку из бревен или бруса. В таком случае, при помощи металлических анкеров, дерево прикручивают к сваям, формируя одно целое, а дальше принимаются за монтаж самого здания.
• Есть еще металлический свайный ростверк, что это такое? Ситуация похожа с предыдущим вариантом, но в данном случае используются крепкие металлические профили, которые свариваются для большей прочности и крепятся к основанию свай.

Обвязка ростверк брусом свайного фундамента Обвязка ростверк брусом свайного фундамента

Все эти виды ростверка возводят только после геодезических исследований и определения общего веса постройки. Легкие дома можно возводить на деревянном ростверке. Бетонный и металлический тип предназначен для более тяжелых зданий.

Теперь вы знаете, что такое ростверк, как его обустраивать, а если у вас остались вопросы, вы можете задать их нам!

Гибкий ростверк в дорожном строительстве

ТИПОВАЯ ТЕХНОЛОГИЧЕСКАЯ КАРТА (ТТК)

УСТРОЙСТВО ГИБКОГО РОСТВЕРКА ИЗ ГЕОСИНТЕТИЧЕСКОГО ПОЛОТНА НА ЖЕЛЕЗОБЕТОННЫХ ЗАБИВНЫХ СВАЯХ

I. ОБЛАСТЬ ПРИМЕНЕНИЯ

1.1. Типовая технологическая карта (именуемая далее по тексту - ТТК) - комплексный организационно-технологический документ, разработанный на основе методов научной организации труда, предназначенный для использования при разработке Проектов производства работ (ППР), Проектов организации строительства (ПОС) и другой организационно-технологической документации в строительстве.

ТТК может использоваться для правильной организации труда на строительном объекте, определения состава производственных операций, наиболее современных средств механизации и способов выполнения работ по конкретно заданной технологии.

ТТК является составной частью Проектов производства работ (далее по тексту - ППР) и используется в составе ППР согласно МДС 12-81.2007.

1.2. В настоящей ТТК приведены указания по организации и технологии производства работ по устройству гибкого ростверка из геосинтетического полотна на железобетонных забивных сваях в основании земляного полотна.

Определён состав производственных операций, требования к контролю качества и приемке работ, плановая трудоемкость работ, трудовые, производственные и материальные ресурсы, мероприятия по промышленной безопасности и охране труда.

1.3. Нормативной базой для разработки технологической карты являются:

- строительные нормы и правила (СНиП, СН, СП);

- заводские инструкции и технические условия (ТУ);

- нормы и расценки на строительно-монтажные работы (ГЭСН-2001 ЕНиР);

- производственные нормы расхода материалов (НПРМ);

- местные прогрессивные нормы и расценки, нормы затрат труда, нормы расхода материально-технических ресурсов.

1.4. Цель создания ТТК - описание решений по организации и технологии производства работ по устройству гибкого ростверка из геосинтетического полотна на железобетонных забивных сваях в основании земляного полотна, с целью обеспечения их высокого качества, а также:

- снижение себестоимости работ;

- сокращение продолжительности строительства;

- обеспечение безопасности выполняемых работ;

- организации ритмичной работы;

- рациональное использование трудовых ресурсов и машин;

- унификации технологических решений.

1.5. На базе ТТК в составе ППР (как обязательные составляющие Проекта производства работ) разрабатываются Рабочие технологические карты (РТК) на выполнение отдельных видов работ (СНиП 3.01.01-85* "Организация строительного производства") по устройству гибкого ростверка из геосинтетического полотна на железобетонных забивных сваях в основании земляного полотна.

Конструктивные особенности их выполнения решаются в каждом конкретном случае Рабочим проектом. Состав и степень детализации материалов, разрабатываемых в РТК, устанавливаются соответствующей подрядной строительной организацией, исходя из специфики и объема выполняемых работ.

РТК рассматриваются и утверждаются в составе ППР руководителем Генеральной подрядной строительной организации.

1.6. ТТК можно привязать к конкретному объекту и условиям строительства. Этот процесс состоит в уточнении объемов работ, средств механизации, потребности в трудовых и материально-технических ресурсах.

Порядок привязки ТТК к местным условиям:

- рассмотрение материалов карты и выбор искомого варианта;

- проверка соответствия исходных данных (объемов работ, норм времени, марок и типов механизмов, применяемых строительных материалов, состава звена рабочих) принятому варианту;

- корректировка объемов работ в соответствии с избранным вариантом производства работ и конкретным проектным решением;

- пересчёт калькуляции, технико-экономических показателей, потребности в машинах, механизмах, инструментах и материально-технических ресурсах применительно к избранному варианту;

- оформление графической части с конкретной привязкой механизмов, оборудования и приспособлений в соответствии с их фактическими габаритами.

1.7. Типовая технологическая карта разработана для нового строительства и предназначена для инженерно-технических работников (производителей работ, мастеров) и рабочих на дорожно-строительных работах, выполняющих работы во II-й дорожно-климатической зоне, с целью ознакомления (обучения) их с правилами производства работ по устройству гибкого ростверка из геосинтетического полотна на железобетонных забивных сваях в основании земляного полотна с применением наиболее современных средств механизации, прогрессивных конструкций и способов выполнения работ.

Технологическая карта разработана на следующие объёмы работ:

- автомобильная дорога - III-й категории;

- протяженность участка усиления земляного полотна - L=800,0 м;

- площадь гибкого ростверка - S=10000 м.

Рис.1. Схема гибкого ростверка на забивных сваях

1 - забивные железобетонные сваи; 2 - монолитные железобетонные наголовники; 3 - гибкий ростверк из геосинтетического полотна

II. ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ

2.1. Технологическая карта разработана на комплекс работ по устройству гибкого ростверка из геосинтетического полотна на железобетонных забивных свай в основании земляного полотна.

2.2. Работы по устройству гибкого ростверка из геосинтетического полотна на железобетонных забивных свай в основании земляного полотна, выполняются механизированным отрядом в одну смену, продолжительность рабочего времени в течение смены составляет:

2.3. В состав работ, последовательно выполняемых при устройстве гибкого ростверка из геосинтетического полотна на железобетонных забивных сваях в основании земляного полотна, входят следующие технологические операции:

- засыпка пространства между наголовниками карьерным грунтом;

- отсыпка защитного слоя карьерным грунтом на 0,05 м выше отметок наголовников;

- устройство гибкого ростверка из геотекстиля Stabilenka®;

- засыпка растеленного и зафиксированного геотекстиля слоем грунта с уплотнением.

2.4. Технологической картой предусмотрено выполнение работ комплексным механизированным звеном в составе: автомобили-самосвалы КамАЗ-6520 (Q=20,0 т); бульдозер Б170М1.03ВР (=4,28 м, =1,31 м); экскаватор-планировщик UDS-114а (=0,4 м, =0,63 м); автогрейдер ДЗ-180А (=3,74 м, =0,63 м); грунтовый вибрационный каток ДУ-85 (=13 т, =15-70 см, =2000 мм).

Рис.2. Рабочая зона экскаватора-планировщика UDS-114а

- горизонтальный вылет со сложенным телескопом 6,3 м; - тоже с выдвинутым телескопом 10,5 м; - диапазон подъема стрелы 0°, -90° со сложенным телескопом 2,9 м; - тоже с выдвинутым телескопом 7,0 м; - диапазон подъема стрелы +30°, -60° со сложенным телескопом 2,1 м; - тоже с выдвинутым телескопом 5,7 м; - высота высыпания со сложенным телескопом 3,4 м; - тоже с выдвинутым телескопом 5,5 м; - вылет по высоте со сложенным телескопом 5,0 м; - тоже с выдвинутым телескопом 7,0 м.

Рис.3. Габаритные размеры экскаватора-планировщика UDS-114а

Рис.4. Бульдозер Б170М1.03ВР

Рис.5. Автосамосвал КамАЗ-6520

Рис.6. Автогрейдер ДЗ-180А

Рис.7. Грунтовый каток ДУ-85

Рис.8. Геополотно Stabilenka®

2.6. Работы по устройству гибкого ростверка из геосинтетического полотна на железобетонных забивных сваях в основании земляного полотна следует выполнять, руководствуясь требованиями следующих нормативных документов:

Гибкий ростверк в дорожном строительстве

ОТРАСЛЕВОЙ ДОРОЖНЫЙ МЕТОДИЧЕСКИЙ ДОКУМЕНТ

Рекомендации по применению текстильно-песчаных свай при строительстве автомобильных дорог на слабых грунтах основания

1 РАЗРАБОТАН: Обществом с ограниченной ответственностью "Мегатех инжиниринг" (к.т.н. Баранов А.Ю, инж. Девятилов А.Н., Суслов М.С.) совместно с Обществом с ограниченной ответственностью "ДорГеоТех" (инж. Девятилов Д.А.) и Закрытым акционерным обществом "Земъспецпроект" (к.т.н. Радионов М.В., инж. Венедиктов И.Ю.) при участии д.т.н., проф. Луцккого С.Я. (МИИТ), к.т.н. Шмелева В.А. (ФСК "МГЦ") и к.т.н. Бурукина А.Ю. (ГК "СК Мост")

2 ВНЕСЕН: Управлением проектирования и строительства автомобильных дорог, Управлением научно-технических исследований и информационного обеспечения Федерального дорожного агентства Министерства Транспорта РФ

4 ИМЕЕТ РЕКОМЕНДАТЕЛЬНЫЙ ХАРАКТЕР

5 ВВЕДЕН ВПЕРВЫЕ

1 Область применения

1.1 Настоящий отраслевой дорожный методический документ распространяется на проектирование, строительство, реконструкцию, ремонт автомобильных дорог и содержит положения по применению текстильно-песчаных свай на слабых грунтах основания.

1.2 Настоящий методический документ содержит требования к инженерно-геологическим изысканиям, требования к материалам и рекомендации по технологии упрочнения слабого основания земляного полотна автомобильных дорог текстильно-песчаными сваями, основанные на требованиях Технического регламента "О безопасности зданий и сооружений", расчетах несущей способности слабых оснований и устойчивости насыпей под эксплуатационными нагрузками, в соответствии с СП 34.13330, СП 22.13330.2011, пособием к СНиП 2.05.02-85. Рекомендации направлены на обеспечение безопасности и устойчивости земляного полотна автомобильных дорог за счет повышения прочностных характеристик слабых грунтов в основании земляного полотна.

2 Нормативные ссылки

В настоящем ОДМ использованы нормативные ссылки на следующие документы:

ГОСТ Р 1.0-2012 Стандартизация в Российской Федерации. Основные положения (с Изменением N 1)

ГОСТ 1.5-2001 Стандарты межгосударственные, правила и рекомендации по межгосударственной стандартизации. Общие требования к построению, изложению, оформлению, содержанию и обозначению

ГОСТ 5686-2012 Грунты. Методы полевых испытаний сваями

ГОСТ 8267-93 Щебень и гравий из плотных горных пород для строительных работ. Технические условия (с Изменениями N 1-4)

ГОСТ 8735-88 Песок для строительных работ. Методы испытаний

ГОСТ 8736-2014 Песок для строительных работ. Технические условия

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

ГОСТ 20276-99 Грунты. Методы полевого определения характеристик прочности и деформируемости

ГОСТ 22733-2002 Грунты. Метод лабораторного определения максимальной плотности

ГОСТ 32731-2014 Дороги автомобильные общего пользования. Требования к проведению строительного контроля

ГОСТ 25584-90 Грунты. Методы лабораторного определения коэффициента фильтрации

ГОСТ 30672-2012 Грунты. Полевые испытания. Общие положения

ГОСТ Р 53225-2008 Материалы геотекстильные. Термины и определения

ГОСТ Р 54257-2010 Надежность строительных конструкций и оснований. Основные положения и требования (с Изменением N 1)

ГОСТ Р 54476-2011 Грунты. Методы лабораторного определения характеристик сопротивляемости сдвигу грунтов в дорожном строительстве

ГОСТ Р 54477-2011 Грунты. Методы лабораторного определения характеристик деформируемости грунтов в дорожном строительстве

ГОСТ Р 55030-2012 Дороги автомобильные общего пользования. Материалы геосинтетические для дорожного строительства. Метод определения прочности при растяжении

ГОСТ ISO 9001-2011 Система менеджмента качества. Требования

ГОСТ 12.0.230-2007 ССБТ. Система управления охраной труда. Общие требования

СП 11-102-97 Инженерно-экологические изыскания для строительства

СП 11-104-97 Инженерно-геодезические изыскания для строительства Часть III. Инженерно-гидрографические работы при инженерных изысканиях для строительства

СП 11-105-97 Часть I. Общие правила производства работ

СП 11-105-97 Часть III. Правила производства работ в районах распространения специфических грунтов

СП 12-136-2002 Безопасность труда в строительстве. Решения по охране труда и промышленной безопасности в проектах организации строительства и проектах производства работ

СП 50-101-2004 Проектирование и устройство оснований и фундаментов зданий и сооружений

СП 50-102-2003 Проектирование и устройство свайных фундаментов

СП 20.13330.2011 Нагрузки и воздействия. Актуализированная редакция СНиП 2.01.07-85*

СП 22.13330.2011 Основания зданий и сооружений. Актуализированная редакция СНиП 2.02.01-83*

СП 34.13330.2012 Автомобильные дороги. Актуализированная редакция СНиП 2.05.02-85*

СП 45.13330.2012 Земляные сооружения. Основания и фундаменты. Актуализированная редакция СНиП 3.02.01-87

СП 47.13330.2012 Инженерные изыскания для строительства. Основные положения. Актуализированная редакция СНиП 11-02-96

СП 48.13330.2011 Организация строительства. Актуализированная редакция СНиП 12-01-2004

СП 78.13330.2012 Автомобильные дороги. Актуализированная редакция СНиП 3.06.03-85

СНиП 3.04.01-87 Изоляционные и отделочные покрытия

СНиП 12-03-2001 Безопасность труда в строительстве. Часть 1. Общие требования

СНиП 22-01-95 Геофизика опасных природных воздействий

Примечание - При пользовании настоящим методическим документом целесообразно проверить действие ссылочных стандартов и классификаторов, составленных по состоянию на 1 января текущего года, и по соответствующим информационным указателям, опубликованным в текущем году. Если ссылочный документ заменен (изменен), то при пользовании настоящим стандартом следует руководствоваться заменяющим (измененным) стандартом. Если ссылочный документ отменен без замены, то положение, в котором дана ссылка на него, применяется в части, не затрагивающей эту ссылку.

3 Термины, определения и обозначения

3.1 В настоящем методическом документе применяются следующие термины с соответствующими определениями:

активная зона: Глубина слоя слабого основания, где вертикальные нормальные напряжения от действия внешней нагрузки на поверхность основания не превышают 20% напряжений от собственного веса грунта основания;

текстильно-песчаные сваи (ТПС): Строительные конструкции, состоящие из геополотна тканого или геополотна вязаного, формирующего геоболочку сваи в форме цилиндра, заполненную дренирующим грунтом;

слабые грунты: Связные грунты, имеющие прочность на сдвиг в условиях природного залегания менее 0,075 МПа (при испытании прибором вращательного среза) или модуль осадки более 50 мм/м при нагрузке 0,25 МПа (модуль деформации ниже 5,0 МПа);

слабые основания: Основания земляного полотна с наличием слоя слабых грунтов в пределах активной зоны мощностью не менее 0,5 м;

гибкий ростверк: Часть свайного фундамента, объединяющая головные участки свай и служащая опорной конструкцией для возводимых элементов сооружения, выполненная из геосинтетического материала.

3.2 В настоящем методическом документе применяются следующие обозначения и сокращения:

F - площадь влияния одной текстильно-песчаной сваи, м;

F - площадь сечения текстильно-песчаной сваи, м;

d - диаметр одной текстильно-песчаной сваи, м;

L - расстояние между осями свай, м;

- коэффициент армирования слабого основания;

- радиус текстильно-песчаной сваи, м;

- увеличение радиуса текстильно-песчаной сваи после прохождения осадки, м;

J - прочность в поперечном направлении геооболочки для текстильно-песчаных свай, кН/м;

- относительное удлинение материала текстильно-песчаных свай, зависящая от времени, %;

R - прочность в поперечном направлении геосинтетического материала для гибкого ростверка, кН/м;

h - мощность слоя слабого грунта основания, м;

E - модуль деформации слабого грунта, кПа;

- угол внутреннего трения слабого грунта, град.;

- сцепление слабого грунта, кПа;

- угол внутреннего трения заполнителя текстильно-песчаной сваи, град.;

E* - модуль деформации заполнителя текстильно-песчаной сваи, кПа;

* Текст документа соответствует оригиналу. - Примечание изготовителя базы данных.

Гибкий ростверк в дорожном строительстве

Министерство транспорта Российской Федерации
ФЕДЕРАЛЬНОЕ ДОРОЖНОЕ АГЕНТСТВО

от 13 августа 2020 года N 2520-р

В целях реализации в дорожном хозяйстве основных положений Федерального закона от 27 декабря 2002 г. N 184-ФЗ "О техническом регулировании" и обеспечения дорожных организаций типовыми техническими решениями для насыпей на свайных фундаментах с гибким ростверком из геосинтетических материалов:

1. Структурным подразделениям центрального аппарата Росавтодора, федеральным управлениям автомобильных дорог, управлениям автомобильных магистралей, межрегиональной дирекции по строительству автомобильных дорог федерального значения, территориальным органам управления дорожным хозяйством субъектов Российской Федерации рекомендовать к применению с даты подписания настоящего распоряжения ОДМ 218.3.1.002-2020 "Типовые технические решения для насыпей на свайных фундаментах с гибким ростверком из геосинтетических материалов" (далее - ОДМ 218.3.1.002-2020).

2. Управлению научно-технических исследований и информационного обеспечения в установленном порядке обеспечить официальную публикацию ОДМ 218.3.1.002-2020.

ОДМ 218.3.1.001-2020
Методические рекомендации по расчетам гибкого ростверка с применением геосинтетических материалов. Основные положения расчетов

Распространяем нормативную документацию с 1999 года. Пробиваем чеки, платим налоги, принимаем к оплате все законные формы платежей без дополнительных процентов. Наши клиенты защищены Законом. ООО "ЦНТИ Нормоконтроль"

Наши цены ниже, чем в других местах, потому что мы работаем напрямую с поставщиками документов.

Способы доставки

• Срочная курьерская доставка (1-3 дня)
• Курьерская доставка (7 дней)
• Самовывоз из московского офиса
• Почта РФ

Документ содержит рекомендации по методике расчетов гибких армогрунтовых ростверков из геосинтетических материалов на свайном фундаменте для возведения земляного полотна автомобильных дорог общего пользования на слабых грунтах (за исключением вечномерзлых грунтов). ОДМ предназначен для использования органами управления автомобильных дорог и организациями, выполняющими работы по проектированию и возведению земляного полотна автомобильных дорог.

Документ имеет рекомендательный характер

Оглавление

1 Область применения

2 Нормативные ссылки

3 Термины и определения

4 Основные положения

5 Основные расчетные положения

6 Проверка несущей способности армирующего элемента по материалу

7 Определение конструктивных параметров армирующего элемента с целью обеспечения несущей способности по грунту

8 Определение нагрузок на оголовок сваи

Приложение А Графики для проверки мембранных напряжений в армирующем элементе

Приложение Б Особенности расчета гибкого ростверка при помощи численных методов

Свайное основание под дорожными насыпями. Заказчик платит, чтобы платить еще

Как известно, при строительстве дорог можно идти двумя путями. Либо вложить в строительство дороги столько средств, чтобы она долго не требовала ремонта, либо перенести основную долю капитальных вложений на период эксплуатации, дешево соорудив дорогу, требующую перманентной починки. Похоже, что найден способ, как вложить много денег в строительство, чтобы это не помешало необходимости значительных ежегодных затрат на бесконечные обновления. Для этого предлагается устраивать в основании насыпи свайное поле.

К сожалению, в отечественных реалиях при бюджетном финансировании участники изысканий, проектирования и строительства не нацелены на обеспечение экономической эффективности принимаемых управленческих и проектных решений. Это создает, порой, непосильную нагрузку на бюджет.

Данное решение весьма дискуссионное. Из обычного вузовского курса механики грунтов, оснований и фундаментов известно, что в основании насыпи грунт находится под действием как вертикальных, так и горизонтальных напряжений (рис.1) и испытывает не только деформации уплотнения (сжатия), но и деформации формоизменения (сдвига). Если головы свай не объединены железобетонным ростверком, воспринимающим горизонтальные усилия, сваи под весом насыпи будут претерпевать горизонтальные смещения в стороны, т.е. получать деформацию изгиба (рис. 2). В том случаи, если сваи не армированы, эти деформации приведут к разрушению ствола сваи, поскольку бетон на изгиб не работает. В результате разрушенная свая перестает воспринимать вертикальные нагрузки и становится совершенно бесполезной.

Рис.1. Эллипсы напряжений при действии полосовой нагрузки [1]

Рис. 2. Характер деформирования насыпи и ее основания (стрелками показаны направления движения грунта при деформировании основания насыпи)

Изложенное можно проиллюстрировать примером расчета насыпи, возведенной на неармированных бетонных сваях, покрытых слоем геотекстиля, на автотрассе в Карелии. Высота насыпи по проекту составляла 11…13 м. С поверхности участок сложен торфом мощностью 2.6–5.0 м (с недренированной прочностью 38 кПа, модулем деформации 3 МПа), под которым до глубины 25.5 м залегает пылеватая текучая глина (с влажностью 60,4%, плотностью 1,64 т/м3, недренированной прочностью на сдвиг 20 кПа и модулем деформации 0,8 МПа). Ниже до глубины 28.9 м вскрыт мелкий водонасыщенный песок (угол внутреннего трения 32о, модуль деформации 26 МПа), подстилаемый гравийно-галечниковыми грунтами (угол внутреннего трения 43о, модуль деформации 66 МПа).

Совершенно очевидно, что обеспечить устойчивость дорожной насыпи на таких грунтах невозможно. По результатам расчетов устойчивости основания насыпи методом круглоцилиндрических поверхностей коэффициент запаса составил 0.748. Поэтому в проекте было предусмотрено свайное поле из буронабивных свай, изготавливаемых по технологии DDS. Сваи были изготовлены диаметром 600 мм и длиной порядка 27 м, с опиранием на мелкие пески. Очевидно, в целях экономии сваи были выполнены без арматурного каркаса, с шагом 2.5 м по краям насыпи и 2 м в средней части. Поверху свай был уложен геотекстиль. Такая конструкция, по мысли авторов проекта, должна была обеспечить надежность и долговечность насыпи.

Однако в реальности уже при отсыпке первых четырех метров произошла осадка и развились горизонтальные смещения.

Эффективность проектных решений нетрудно проанализировать с помощью численного моделирования. Для этого воспользуемся методом конечных элементов и реологической упруго-пластической моделью работы грунта, реализованной в сертифицированном программном комплексе FEM models [2]. Ввиду симметрии расчетной схемы рассмотрим половину сечения насыпи. Нижняя граница расчетной схемы определяется положением кровли малосжимаемых гравийно-галечниковых отложений. Расчетная схема задачи приведена на рисунке 3.

Упругопластическое решение выполняется итерационным методом. В устойчивом решении количество итераций обычно ограничивается числом не более 100–300 итераций. В рассматриваемом случае максимальное число итераций было задано равным 1000. На 1000-ной итерации решение было искусственно прервано. Следовательно, полученные результаты являются заниженными. На рисунке 4 приведены изолинии горизонтальных смещений основания и тела насыпи на 1000-ной итерации. Из рисунка видно, что в основании насыпи формируется поверхность скольжения с выпором грунта и поднятием поверхности. При этом сваи практически не препятствуют этим процессам. Нижняя граница поверхности скольжения располагается в слое текучих глин. Горизонтальные смещения грунта по расчету достигают 38 см, а горизонтальные смещения свай более 36 см (рис. 5). Сваи испытывают деформацию изгиба. Учитывая, что сваи не армированы, а бетон на изгиб не работает, сваи в краевых зонах насыпи при возникающих в них усилиях разрушаются и, следовательно, перестают воспринимать вертикальные нагрузки.

На рисунке 6 показана деформированная схема основания насыпи. Вертикальные смещения свай оказываются ничтожными: на 1000-ной итерации они не превышают 1 см. Однако грунт оседает в межсвайном пространстве вместе с геотекстилем весьма существенно – не менее 25 см. В геотекстиле возникают напряжения, превышающие его прочность на растяжение, в результате чего и без того незначительное влияние геотекстиля на взаимодействие насыпи и основания утрачивается вовсе.

Авторы проекта полагали, что сваи могут рассматриваться как армирование грунта. Однако, вертикальное армирование работает за счет трения по боковой поверхности, но вдоль боковой поверхности свай залегают торф и текучие глины, то есть эффект вертикального армирования будет практически нулевой, что и демонстрирует численное моделирование.

Гибкий ростверк в дорожном строительстве

Автомобильные дороги Автомобильные дороги

Насыпи на сваях с гибким геосинтетическим ростверком

Оцените материал

За последнее десятилетие в России построено достаточное количество насыпных грунтовых сооружений (прежде всего, насыпей автомобильных дорог) на свайном основании с гибким геосинтетическим ростверком, для того чтобы можно было констатировать, что подобное инженерное решение уже вошло в отечественную строительную практику.

Серьезный опыт проектирования подобных сооружений, в частности, имеют такие проектные институты, как «Стройпроект», «Дорсервис», «Союздорпроект», научная организация НИЦ «Мосты» при ЦНИИС, а также компании «Ареан-Геосинтетикс», «Астроликс», «Миаком» и некоторые другие. Среди значимых строительных объектов в масштабе страны, где данная технология применялась неоднократно, можно назвать Кольцевую автомобильную дорогу вокруг Санкт-Петербурга, а также строящуюся в настоящее время скоростную платную автомобильную дорогу М-11 Москва – Санкт-Петербург.

Полную версию статьи читайте в номере.

Похожие материалы (по тегу)

• ЗЕЛЕНЫЙ БАРЬЕР
• ТЕХНОЛОГИИ ЗАВТРАШНЕГО ДНЯ
• БОЛЬШОЙ ТРАНЗИТ
• Форум стратегического значения
• Стань инвестором, строитель

Другие материалы в этой категории: « Беспроигрышные козыри Автоматический весогабаритный контроль в России – задачи и решения »

Оставить комментарий

Убедитесь, что вы вводите (*) необходимую информацию, где нужно
HTML-коды запрещены

Загадка двойного фундамента. Ростверк и лента фундамента

Все чаще в популярной технической литературе и на страницах интернета встречаются предложения по устройству под легкие малоэтажные дома двойных фундаментов: ленточно-столбчатых, ленточно-свайных, плитных с забивными блоками или сваями, ленточных сборных на монолитной плите. Похоже, такие авторы путают ростверк с ленточным фундаментом. Обе эти конструкции внешне похожи, но по-разному взаимодействуют с грунтом основания.

Ростверк это

Известно, что столбчатые и свайные фундаменты применяют с ростверком (сборным или монолитным), а в некоторых случаях и без него (когда сборные цокольные панели устанавливают непосредственно на фундаментные конструкции).

Назначение ростверка - объединить оголовки свай или столбов фундамента (в том числе - буровых опор) в единую пространственную конструкцию ( рис. 1 ). На ростверке можно возвести цоколь, например, из кирпичной или блочной кладки или непосредственно на него положить плиты цокольного перекрытия или деревянные балки (лаги) и вести кладку стен. Нагрузки от надфундаментных конструкций ростверк передает на основание через фундамент.

Рис. 1. Общий вид столбчатого фундамента с ростверком Рис. 1. Общий вид столбчатого фундамента с ростверком

Под легкими домами на пучинистых грунтах, чтобы исключить вредное воздействие нормальных сил пучения на целостность конструкций, цоколь отрывают от основания. При этом его устраивают выше или ниже поверхности грунта ( рис. 2 ). Величина зазора между грунтом и нижним краем цоколя зависит от степени пучинистости грунта. В слабопучинистых грунтах достаточно зазора в 5 см, в сильнопучинистых его увеличивают до 15-20 см.

Рис. 2. Варианты устройства цоколей: а - цоколь поднят над грунтом; б - цоколь заглублён в грунт с зазором; в, г - опирание цоколя на грунт. 1 - столбчатый фундамент; 2 - ростверн; З - зазор между грунтом и ростверном; 4 - песчаная выравнивающая подушна. Рис. 2. Варианты устройства цоколей: а - цоколь поднят над грунтом; б - цоколь заглублён в грунт с зазором; в, г - опирание цоколя на грунт. 1 - столбчатый фундамент; 2 - ростверн; З - зазор между грунтом и ростверном; 4 - песчаная выравнивающая подушна.

В более тяжелых домах на слабопучинистых и практически непучинистых грунтах ростверк может опираться непосредственно на грунт (см. рис. 2 в, г) - на поверхности или на некотором заглублении. Ростверк можно устраивать различной высоты - от 0,2 до 0,6 м и выше. При повышенной высоте он может выполнять функцию цоколя.

В ряде случаев строители не принимают во внимание особенности пучинистых грунтов, составляющих подавляющее большинство строительных площадок, и без всякого расчетного обоснования устраивают для легкого дома заглубленный ростверк, опирая его на грунт.

Ростверк и лента фундамента - в чем отличие

Ростверк, устроенный на грунте, очень похож на ленточный фундамент, поэтому некоторые строители называют такой фундамент, например, ленточно-столбчатым. Похож-то он похож, но все же не является ленточным фундаментом, так как не передает нагрузку на основание. Нагрузка на основание, как отмечалось выше, передается через фундаментные конструкции, на которые ростверк опирается.

Ленточный фундамент мелкозаглубленный Ленточный фундамент мелкозаглубленный

Чтобы ростверк мог включиться в работу как ленточный фундамент, столбчатые, буровые опоры или сваи должны получить некоторую осадку. Это возможно в следующих случаях:

• фундамент применяют без каких-либо расчетов, и его несущая способность оказывается меньше нагрузок от дома;
• при некачественном выполнении технологических операций, когда, например, при изготовлении буровых опор разрыхленный грунт в забое скважины перед бетонированием не уплотняют или бетон укладывают в скважину с грунтовой водой. В этом случае для качественной укладки бетона в промышленном строительстве применяют специальное оборудование с бетонолитными трубами. При обычной укладке бетона в жилом малоэтажном строительстве вода вытесняется из скважины вместе с цементным молоком, и что остается в забое, проконтролировать невозможно;
• фундамент специально запроектирован с несущей способностью меньшей, чем требуется по действующим нагрузкам. Этот вариант маловероятен, так как в фундаментостроении такой подход до последнего времени не применялся.

Если даже ростверк частично или полностью включится в работу, для надфундаментных конструкций дома ничего хорошего из этого не последует. Так как нагрузки от дома по разным стенам существенно различаются, осадка фундаментных опор происходит неравномерно.

Так как большинство строительных площадок имеют пучинистые грунты, касательные силы пучения, действующие по боковой поверхности опор, как правило, превышают нагрузки от малоэтажных домов. Из года в год накапливаются остаточные деформации пучения. Неравномерность осадки дополняется неравномерными деформациями пучения. При недостаточной высоте ростверка его жесткости не хватает для компенсации неравномерных деформаций.

Особенно чувствительны к неравномерным деформациям дома со стенами из кладочных материалов (кирпичные, блочные). Когда неравномерные деформации превышают допустимые значения, строительные конструкции разрушаются. Например, для кирпичных домов допустимые относительные деформации составляют 0,0005. Это значит, что прогиб (выгиб) ростверка и кирпичной стены длиной 10 м не должен превышать 5 мм, а стены длиной 5 м - 2,5 мм. Многие загородные дома на таких фундаментах имеют повреждения стен.

Столбчатые фундаменты с уширением

В последнее время при строительстве малоэтажных домов нашли применение столбчатые фундаменты из небольших буровых опор с уширенной опорной частью.

Если нагрузка, которую можно на них передать по грунтовым условиям, больше или равна нагрузкам от дома, то второго фундамента не требуется. Если при этом уширение в пучинистых грунтах устроено ниже глубины возможного промерзания (максимальное промерзание по Московской области за десятилетний период наблюдений составило 1,95 м), а ростверк приподнят над грунтом, то такие фундаменты надёжны.

Если несущей способности буровых опор с уширением недостаточно для восприятия нагрузок от дома, и ростверк включается в работу как ленточный фундамент, то решение одной проблемы порождает другие.

За счет уширения буровые опоры как якоря могут удержать ростверк от выпучивания. Но в средне- и сильнопучинистых грунтах развиваются огромные нормальные силы пучения - до 80 тс/м2, которые действуют на подошву ростверка. Тогда требуется усиленное армирование ростверка и опор.

Столбчатый фундамент с уширением Столбчатый фундамент с уширением

Расчеты показывают, что при высоте ростверка 0,2 м и шаге опор 1,5 м в сильнопучинистых грунтах для верхнего пояса армирования требуется арматура диаметром 26 мм, а при высоте ростверка 0,6 м - диаметром 14 мм. При армировании буровой опоры четырьмя стержнями требуется арматура диаметром 16 мм. Получается, что при двух фундаментах требуется еще и мощное армирование, что существенно влияет на стоимость.

Непонятно, что мешает создателям двойных фундаментов запроектировать один, но надежный. Что это за ленточный фундамент, которому нужны подпорки? Что это за столбчатый фундамент или буровая опора, которые не могут нести нагрузку от дома без второго фундамента? Ведь задача в этом случае решается просто: рассчитывают такой фундамент, который может нести проектные нагрузки без усиления другими конструкциями. При этом стоимость даже трудоемкого проектирования на 1-2 порядка ниже стоимости устройства дополнительного фундамента.

Если нет технологического оборудования, позволяющего изготовить требуемую конструкцию, обычно применяют другой тип фундамента.

Проблема двойных фундаментов, кроме технической составляющей, имеет еще и экономическую. Двойной фундамент в 1,5-2,0 раза дороже одинарного. Строителям это на руку - чем больше объем работы, тем выше оплата. В этом нет никакого противоречия, так как они хотят заработать. Однако застройщика (заказчика) такие фундаменты вряд ли могут устроить.

Что такое Ро́стверк? Как он работает?

Ро́стверк (нем. Rostwerk, от Rost — решётка и Werk — строение)
Ростверк — верхняя часть свайного или столбчатого фундамента, распределяющая нагрузку от несущих элементов здания (сооружения). Как правило, это железобетонная монолитная конструкция под несущими стенами здания и стоящая на вкопанных в землю колоннах (сваях или столбах).

Устройство свайно-ростверкого фундамента: сваи + ростверк Устройство свайно-ростверкого фундамента: сваи + ростверк

Ростверк называется высоким, если он расположен значительно выше уровня грунта или воды. Свайные и столбчатые фундаменты состоят из свай и ростверка.

Материалом для ростверка в строительстве служат преимущественно бетон и железобетон (сборный или монолитный), реже — дерево и металл. Ростверк отливают ниже уровня промерзания либо на определённом расстоянии от земли.

Свайно-ростверковый фундамент (разрез грунта) Свайно-ростверковый фундамент (разрез грунта) Ростверк выше уровня поверхности земли Ростверк выше уровня поверхности земли

Как он работает? Нагрузка от дома передается на ленту. Благодаря наличию продольной арматуры перераспределяется по всей площади. Так как лента опирается и на грунт, то часть нагрузки передается ему, остальная приходится на сваи. При этом нагрузка и усадка равномерные: их «выравнивает» лента.
В зимнее время, когда начинают на фундамент воздействовать силы пучения, проявляются все плюсы свайно-ленточного фундамента. Если дом стоит на пучнистых грунтах, их глубина заложения ниже уровня замерзания, очень сложно представить условия, при которых дом перекосит или он даст неравномерную усадку. При воздействии сил пучения на ленту, «пятки» свай, да и они сами, не дают возможности грунтам сдвинуть фундамент. Потому ленточно-свайные фундаменты — отличный выбор на сильно пучнистых почвах.

Пример устройства свайно-ростверкого фундамента в связке с плитой пола Пример устройства свайно-ростверкого фундамента в связке с плитой пола

Затраты при этом гораздо выше, чем при строительстве обычного свайного фундамента, но намного ниже, чем при строительстве ленты ниже глубины промерзания.

Читайте также:

  
• Белые столбы парикмахерская дом быта
  
• Выставка строительство загородного дома 2021
  
• Вывоз батареи из дома
  
• 2х этажный дом из пеноблока толщиной 20
  
• Винтовая свая 325 8 d800мм