Beregnet for ingeniører og tekniske arbeidere i design- og konstruksjonsorganisasjoner.

FORORD

Virkningen av krefter fra frostheving av jord og heving av fundamenter forverrer driftsforholdene og forkorter levetiden til bygninger og konstruksjoner, forårsaker deres skade og deformasjon av strukturelle elementer, noe som fører til store årlige kostnader for å reparere skader og forårsaker betydelig skade på nasjonal økonomi.

Denne veiledningen inneholder tekniske gjenvinnings-, konstruksjonskonstruktive, termiske og termokjemiske tiltak som er utprøvd i byggepraksis for å bekjempe de skadelige effektene av frostheving av jord på fundamentene til bygninger og konstruksjoner, og gir også kort instruksjoner for produksjonen byggearbeid om nullsyklusen og tiltak for å hindre heving av ikke nedgravde og grunne fundamenter for lave steinbygninger til ulike formål og en-etasjes prefabrikkerte trehus i distriktene.

Den vanligste skaden på fundamenter og ødeleggelse av strukturer over fundamentstrukturen til bygninger og strukturer fra frostheving er forårsaket av følgende faktorer: a) sammensetningen av jord i sonen med sesongmessig frysing og tining; b) tilstanden til naturlig jordfuktighet og forholdene for deres fukting; c) dybden og hastigheten på sesongmessig jordfrysing; d) designtrekk ved fundamenter og overbygg; e) graden av termisk påvirkning av oppvarmede bygninger på dybden av sesongmessig jordfrysing; f) effektiviteten av tiltak mot virkningene av frosthevende krefter fra fundamenter; g) metoder og betingelser for å utføre nullsyklus byggearbeid; h) betingelser for operativt vedlikehold av bygninger og konstruksjoner. Oftest påvirker disse faktorene fundamenter samlet i ulike kombinasjoner, og det kan være vanskelig å fastslå den faktiske skadeårsaken i bygninger.

Hvordan Som regel gir resultatene av studier av interaksjonen mellom frysende jord og fundamenter, oppnådd ved bruk av modelleringsmetoden under laboratorieforhold, fortsatt ingen positiv effekt når du overfører disse resultatene til byggepraksis, så du bør være mer forsiktig når du bruker avhengigheter etablert i laboratoriet under naturlige forhold.

Ved utforming bør man ta hensyn til resultatene fra mange år med stasjonære eksperimentelle data om studiet av interaksjonen mellom frysende jord og fundamenter under naturlige forhold, og ikke for en vinter, siden klimatiske forhold for individuelle år med unormale avvik ikke er typiske. for gjennomsnittlig vinter i et gitt område.

Tekniske og gjenvinningstiltak er i prinsippet grunnleggende, siden de sikrer drenering av jord i sonen med standard jordfrysingsdybde og en reduksjon i fuktighetsgraden i jordlaget på en dybde på 2-3 m under dybden av sesongmessige. fryser. Dette tiltaket kan ikke gjennomføres for nesten alle jord- og hydrogeologiske forhold, og da bør det kun brukes som en måte å redusere jorddeformasjonen ved frysing i kombinasjon med andre tiltak.

Konstruksjons- og konstruksjonstiltak mot kreftene fra frostheving av fundamenter tar hovedsakelig sikte på å tilpasse fundamentkonstruksjoner og delvis superfundamentstrukturen til de virkekreftene fra frostheving av jord og til deres deformasjoner under frysing og tining (for eksempel valg av typen fundamentstrukturer, dybden av deres plassering i bakken, stivheten til strukturer over fundamentstrukturen, lastverdier på fundamenter, forankring av fundamenter i jord som ligger under frysedybden og mange andre strukturelle enheter).

Designtiltakene som er anbefalt i veiledningen er kun gitt i de mest generelle formuleringene uten riktig spesifikasjon, som for eksempel tykkelsen på laget av sandgrus eller pukkpute under fundamentene ved utskifting av hevende jord med ikke-hevende jord. , tykkelsen på laget av varmeisolerende belegg under konstruksjon og for driftsperioden, etc.; Mer detaljerte anbefalinger er gitt om størrelsen på å fylle bihulene med ikke-hevende jord og størrelsen på termiske isolasjonsputer, avhengig av dybden av jordfrysing og lokal byggeerfaring.

Beregninger av fundamenter for stabilitet under påvirkning av frosthevende krefter, samt beregninger for strukturelle tiltak er ikke obligatoriske for alle konstruksjoner som brukes i fundamentkonstruksjon, derfor kan disse tiltakene ikke anses som universelle for å bekjempe skadevirkningene av frostheving av jord i alle saker.

Termiske og kjemiske tiltak er grunnleggende både for å fullstendig eliminere deformasjoner fra frostheving og for å redusere kreftene ved frostheving og omfanget av deformasjon av fundamenter når jord fryser. De inkluderer bruk av anbefalte termiske isolasjonsbelegg på jordoverflaten rundt fundamenter, kjølevæsker for oppvarming av jord og kjemiske reagenser som senker jordens frysetemperatur med fundamentet og reduserer de tangentielle adhesjonskreftene til frossen jord med fundamentplanene.

Ved oppvarming vil ikke jorda ha en negativ temperatur, noe som eliminerer frysing og frostheving.

Ved behandling av jorda med kjemiske reagenser, selv om jorden da har en negativ temperatur, fryser den ikke, derfor elimineres også frysing og frostheving.

Når du foreskriver anti-tunge tiltak, er det nødvendig å ta hensyn til betydningen av bygninger og strukturer, funksjoner teknologiske prosesser produksjons- og driftsforhold, jordsmonn og hydrogeologiske forhold, samt klimatiske egenskaper ved området. Ved utforming av fundamenter på heving jord, bør det gis preferanse til de tiltakene som er mest økonomiske og effektive under de gitte forholdene.

Tiltakene skissert i denne veiledningen for å bekjempe deformasjon av bygninger og konstruksjoner under påvirkning av frosthevende krefter vil hjelpe byggherrer med å forbedre kvaliteten på gjenstander under bygging, sikre stabiliteten og langsiktig brukbarhet av bygninger og konstruksjoner, eliminere tilfeller av utvidelse av konstruksjonen tid, sikre idriftsettelse av bygninger og konstruksjoner i industriell drift i planlagte frister, redusere uproduktive engangs- og årlig tilbakevendende kostnader til reparasjoner og restaurering av bygninger og konstruksjoner skadet av frostheving.

Håndboken ble utarbeidet av Dr. Tech. Vitenskaper M. F. Kiselev.

Vennligst send alle kommentarer til teksten i håndboken og forslag til forbedringer til Research Institute of Foundations and Underground Structures of the USSR State Construction Committee på adressen: 109389, Moskva, 2nd Institutskaya St., 6.

1. GENERELLE BESTEMMELSER

1.1. Denne veiledningen er ment for design og konstruksjon av fundamenter til bygninger, industrielle strukturer og ulike spesielle og. teknologisk utstyr på ruvende jord.

1.2. Håndboken ble utviklet i samsvar med hovedbestemmelsene i SNiP-kapitlene om utforming av fundamenter og fundamenter av bygninger og konstruksjoner og fundamenter og fundamenter av bygninger og konstruksjoner på permafrostjord.

1.3. Heving (frostfarlig) jord er jordsmonn som, når den er frossen, har egenskapen til å øke volumet ved overgang til frossen tilstand. Endringer i jordvolum oppdages under naturlige forhold i stigning ved frysing og nedgang under tining av dagtid jordoverflaten. Som et resultat av disse volumetriske endringene oppstår deformasjoner og forårsaker skader på fundamenter, fundamenter og overbygninger til bygninger og konstruksjoner.

1.4. Avhengig av den granulometriske sammensetningen av jorda, dens naturlige fuktighet, frysedybde og grunnvannsnivå, er jord som er utsatt for deformasjon under frysing delt inn i henhold til graden av frostheving i: sterkt heving, middels heving, svakt heving og praktisk talt ikke-heaving.

1.5. Inndeling av jord i henhold til graden av frostheving avhengig av tidsvarierende grunnvannsnivå og konsistensindeksJeg L akseptert i henhold til tabell. 1 adj. Kapittel 6 i SNiP om utforming av fundament og fundamentering av bygninger og konstruksjoner. Naturlig jordfuktighet i prosjekteringsperioden skal justeres i henhold til paragrafer. 3.17-3.20 i det ovennevnte kapittelet til SNiP.

1.6. Grunnlaget for å fastslå graden av jordheving bør være materialene fra hydrogeologiske og jordsmonnundersøkelser (sammensetningen av jorda, dens naturlige fuktighet og grunnvannsnivået, som kan karakterisere byggeplassen til en dybde på minst to ganger standardfrysingen dybden av jorda, regnet fra planleggingsmerket).

I praksis med utforming av fundamenter og fundamenter støter man ofte på store vanskeligheter ved vurdering av jordsmonn basert på frosthevingsgrad basert på tilgjengelige materialer fra ingeniør- og geologiske undersøkelser, siden det sesongmessige fryselaget vanligvis ikke anses som grunnlag for fundamentering og nødvendig jordegenskaper er ikke bestemt for det. Hvis de første 1,5-2 m i ingeniørgeologiske materialer bare karakteriseres som et "vegetasjonslag" eller som "grå jord", er det i fravær av et grunnvannsnivå nær fryselaget ikke mulig å bestemme graden av jordheving. Hvis det ikke er egenskaper ved det frysende jordlaget, er det nødvendig å gjennomføre separate tilleggsundersøkelser på byggeplassen, helst for hver stående bygning.

1.7. Utformingen av fundamenter og fundamenter til bygninger og konstruksjoner på hevende jord bør utføres under hensyntagen til:

Tabell 1

Notater : 1. Konsistens av leirjordJeg L bør tas i henhold til deres naturlige fuktighet, tilsvarende perioden for utbruddet av frysing (før migrering av fuktighet som følge av virkningen av negative temperaturer). Hvis det er leirjord med forskjellig konsistens innenfor den beregnede frysedybden, tas graden av frostheving av disse jordene vanligvis basert på den vektede gjennomsnittsverdien av deres konsistens.

2. Grov jord med leirtilslag som inneholder mer enn 30 vektprosent partikler mindre enn 0,1 mm i størrelse, når grunnvannstanden er under estimert frysedybde på 1 til 2 m, klassifiseres som middels tung jord, og mindre enn én. meter - like sterkt heving.

3. Størrelse z- forskjellen mellom dybden av grunnvannsnivået og den beregnede dybden av jordfrysing, bestemt av formelen:z=N 0 – H, Hvor N 0 - avstand fra planleggingsmerket til grunnvannsnivået; N- estimert frysedybde, m, ifølge SNiP-kapittel II -15-74.

a) graden av frostheving av jord;

b) terreng, tid og nedbørmengde, hydrogeologisk regime, jordfuktighetsforhold og dybden av sesongmessig frysing;

c) eksponering av byggeplassen i forhold til solbelysning;

d) formål, konstruksjons- og servicevilkår, bygningers og konstruksjoners betydning, teknologiske og driftsmessige forhold;

e) teknisk og økonomisk gjennomførbarhet av de utpekte fundamentstrukturene, arbeidsintensitet og varighet av arbeidet på null syklus og besparelser i byggematerialer;

f) muligheten for å endre det hydrogeologiske regimet til jord, forholdene for deres fuktighet under byggeperioden og over hele bygningens eller strukturens levetid;

g) de tilgjengelige resultatene av spesielle studier for å bestemme kreftene og deformasjonene ved frostheving av jord (hvis noen).

1.8. Volumet og typene av spesielle studier av jordegenskaper og generelle ingeniørgeologiske og hydrogeologiske undersøkelser er gitt av det generelle undersøkelsesprogrammet eller tilleggsbygg til generelt program etter avtale med kunden, avhengig av geologiske forhold, designstadium og spesifikasjoner for de utformede bygningene og strukturene.

2. GRUNNLEGGENDE HENSYN TIL DESIGN

2.1. Ved valg av jord som naturlig grunnmur innenfor det utpekte området for utbygging, bør det foretrekkes ikke-hevende eller praktisk talt ikke-hevende jordarter (steinete, halvsteinete, pukk, rullestein, grus, grus, grusholdig sand, stor og middels- størrelse sand, samt fin og siltig sand, sandholdig leirjord, leire og leire av solid konsistens med grunnvannstanden under planmerket med 4-5 m).

2.2. For steinbygninger og konstruksjoner på sterkt og moderat hiv jord er det mer hensiktsmessig å utforme søyle- eller pelfundamenter forankret i jorda basert på beregning av hivkrefter og brudd i den farligste delen, eller sørge for utskifting av hevende jord. med ikke-hevende for deler av eller hele dybden av sesongmessig frysing av jorda. Det er også mulig å bruke sengetøy (puter) av grus, sand, brent stein fra avfallshauger og andre dreneringsmaterialer under hele bygningen eller konstruksjonen i et lag til beregnet dybde av jordfrysing uten å fjerne hevende jord eller kun under fundamentene med en skikkelig mulighetsstudiekalkyle.

2.3. Alle grunnleggende tiltak som tar sikte på å forhindre deformasjon av strukturelle elementer i bygninger og konstruksjoner under frysing og heving av jord, bør legges til grunn ved utforming av fundamenter og fundamenter, inkludert alle kostnader i den estimerte kostnaden for arbeid på nullsyklusen.

I tilfeller der tiltak mot frostheving ikke er gitt av prosjektet, og de hydrogeologiske forholdene i jorda på byggeplassen i løpet av arbeidet med nullsyklusen viste seg å være inkonsistente med undersøkelsesresultatene eller forverret på grunn av ugunstig vær forhold, skal representanter for prosjekterendes tilsyn utarbeide en hensiktsmessig rapport og ta opp spørsmålet før design organisasjon om oppnevning, i tillegg til prosjektet, av tiltak mot frostheving av jord (som drenering av jord ved basen, komprimering med pukk komprimering etc.).

2.4. Beregning av grunnlaget for virkningen av frosthevingskrefter bør utføres basert på stabilitet, siden deformasjonene av frostheving veksler i tegn og gjentas årlig. På ruvende jord bør utformingen sørge for tilbakefylling av gravegropene før jorda fryser for å unngå frostheving av fundamentene.

2.5. Styrke, stabilitet og langsiktig brukbarhet av bygninger og konstruksjoner på hiv jord oppnås ved å bruke ingeniør-, gjenvinnings-, konstruksjons-, strukturelle og termokjemiske tiltak i utøvelse av design og konstruksjon.

2.6. Valget av anti-heaving tiltak bør være basert på pålitelige og svært detaljerte data om tilstedeværelsen av grunnvann, dets strømningshastighet, retningen og hastigheten på dets bevegelse i bakken, topografien til det vanntette laget, muligheten for å endre fundamentdesign , metoder for byggearbeid, driftsforhold og funksjoner ved teknologiske produksjonsprosesser.

3. TEKNISKE TILTAK FOR Å REDUSERE DEFORMASJON FRA VIRKNINGEN AV FRYS-HIMMEKRAFTER AV JORD

3.1. Hovedårsaken til frostheving av jord er tilstedeværelsen av vann i dem, som kan bli til is når det fryser, derfor er tiltak rettet mot å drenere jord grunnleggende, siden de er de mest effektive. Alle ingeniør- og gjenvinningstiltak går ned på å drenere jord eller hindre at de mettes med vann i den sesongmessige frysesonen og 2-3 m under denne sonen Det er viktig at grunnjordene er så dehydrert som mulig før frysing, noe som ikke alltid er mulig. å oppnå, siden ikke all jord er i stand til raskt å frigjøre vannet de inneholder.

3.2. Valg og formål med gjenvinningstiltak bør avhenge av fuktkildens forhold (atmosfærisk nedbør, høyvann eller grunnvann), terreng og geologiske lag med deres filtreringsevne.

3.3. Ved utforming av byggeprosjekter og gjennomføring av dem in situ på tomter som består av hevende jord, bør man om mulig unngå å endre retningen på naturlige avløp og ta hensyn til tilstedeværelsen av vegetasjonsdekke og kravene til bevaring av det.

3.4. Ved utforming av fundamenter på et naturlig fundament med hevende jord, er det nødvendig å sørge for pålitelig drenering av underjordisk, atmosfærisk og industrielt vann fra stedet ved å utføre rettidig vertikal planlegging av det bebygde området, installere et stormkloakknettverk, dreneringskanaler og brett, drenering og andre drenerings- og gjenvinningskonstruksjoner umiddelbart etter ferdigstillelse av arbeid på null syklus, uten å vente på fullstendig ferdigstillelse av byggearbeid.

3.5. Generelle tiltak for å drenere tomten omfatter tiltak for å drenere gropene. Før du graver ut en grop, er det først nødvendig å beskytte den mot avrenning av atmosfærisk vann fra området rundt, fra inntrengning av vann fra nærliggende reservoarer, grøfter, etc. ved å bygge bermer eller grøfter.

3.6. Vann bør ikke få stagnere i groper. Hvis det er en liten tilstrømning av grunnvann, bør det systematisk fjernes gjennom konstruksjon av brønner 1 m dype under bunnen av gropen.

For å senke grunnvannsnivået anbefales det å installere vertikale avløp laget av sand og grusblanding langs omkretsen av gropen.

3.7. Tilbakefylling av bihuler i leirholdig jord bør utføres med forsiktig lag-for-lag-komprimering ved bruk av manuelle og pneumatiske eller elektriske stampere for å unngå opphopning av vann i utfyllingen, noe som øker jordfuktigheten ikke bare i utfyllingen, men også av det naturlige jordsmonnet.

3.8. Bulk leirjord ved planlegging av terreng i en bygning må komprimeres lag for lag med mekanismer til en volumetrisk masse av jordskjelettet på minst 1,6 t/m 3 og en porøsitet på ikke mer enn 40 % (for leirholdig jord uten dreneringslag) . Overflaten av bulkjorden, så vel som overflaten av kuttet, på steder der det ikke er lagring av byggematerialer og trafikk av kjøretøy, er det nyttig å dekke den med et jordlag på 10-15 cm og torv.

Skråning kl harde overflater(blinde områder, plattformer, innganger osv.) bør være minst 3 %, og for en torvet overflate – minst 5 %.

3.9. For å redusere ujevn fuktighet i ruvende jord rundt fundamenter under prosjektering og konstruksjon, anbefales det å: utføre gravearbeid med et minimum av forstyrrelser av naturlig jord ved graving av groper for fundamenter og grøfter for underjordiske verktøy; Det er nødvendig å arrangere vanntette blinde områder med en bredde på minst 1 m rundt bygningen med vanntette lag av leire i bunnen.

3.10. På byggeplasser sammensatt av leirjord og med terrenghelling på mer enn 2 %, bør prosjekteringen unngå installasjon av vanntanker, dammer og andre fuktkilder, samt lokalisering av avløps- og vannledninger som kommer inn i bygget på opplandsiden av bygningen eller strukturen.

3.11. Byggeplasser som ligger i skråninger skal inngjerdes fra overflatevann, som renner ned bakkene, i en permanent opplandsgrøft med en helning på minst 5 %.

3.12. Under bygging må det ikke tillates oppsamling av vann fra skade på det midlertidige vannforsyningssystemet. Hvis det oppdages stående vann på bakkeoverflaten eller når bakken er fuktet på grunn av skade på rørledningen, er det nødvendig å iverksette hastetiltak for å eliminere årsakene til vannakkumulering eller jordfukting nær plasseringen av fundamentene.

3.13. Ved tilbakefylling av kommunikasjonsgrøfter på bygningens eller strukturens opplandside, er det nødvendig å installere overliggere laget av krøllet leire eller leire med forsiktig komprimering for å forhindre at vann kommer inn (gjennom grøftene) til bygninger og konstruksjoner og fukter jorda nær fundamentene. .

3.14. Det er ikke tillatt å bygge dammer og magasiner som kan endre de hydrogeologiske forholdene på byggeplassen og øke vannmetningen til hevende jorder. Det er nødvendig å ta hensyn til prosjektert vannstandsendring i elver, innsjøer og dammer i henhold til langsiktig hovedplan.

3.15. Det er nødvendig å unngå å plassere bygninger og konstruksjoner nærmere enn 20 m til eksisterende pumper for tanking av diesellokomotiver, vask av kjøretøy, forsyning til befolkningen og til andre formål, og heller ikke å designe pumper på hiv jord nærmere enn 20 m eksisterende bygninger og konstruksjoner. . Områdene rundt pumpene skal utformes for å sikre vannavløp.

3.16. Ved utforming av fundamenter bør det tas hensyn til både sesongmessige og langvarige svingninger i grunnvannsnivået (og høyvann) og muligheten for å danne en ny økning eller reduksjon i gjennomsnittsnivået (punkt 3.17 i kapittelet om utforming av fundamentene. av bygninger og konstruksjoner). En økning i grunnvannstanden øker graden av jordheving, og derfor er det nødvendig ved prosjektering å forutsi endringer i grunnvannstanden i henhold til instruksjonene i paragrafene. 3.17-3.20 kapitler av SNiP om utforming av fundamenter til bygninger og konstruksjoner.

3.17. Spesiell oppmerksomhet bør rettes mot sesongen med periodisk oversvømmelse av territoriet, siden den mest ugunstige effekten på frostheving er oversvømmelse av territoriet om høsten, når vannmetningen i jorda øker før frysing. Det er også nødvendig å forutsi en kunstig økning i grunnvannsnivå og naturlig jordfuktighet på grunn av tilførsel av industrivann under teknologiske prosesser forbundet med høyt vannforbruk.

3.18. Utformingen av ingeniør- og gjenvinningstiltak bør være basert på pålitelige og detaljerte data om tilstedeværelsen av grunnvann, dets strømningshastighet, retningen og hastigheten på dets bevegelse i bakken, og topografien til taket til akviferlaget. Uten disse dataene kan konstruerte drenerings- og dreneringsstrukturer være ubrukelige. Hvis det ikke er mulig å kvitte seg med grunnvann og drenere jorda av fryselaget, bør du ty til å designe konstruktive eller termokjemiske tiltak.

4. KONSTRUKSJONS- OG KONSTRUKSJONSTILTAK MOT DEFORMASJON AV BYGNINGER OG KONSTRUKSJONER VED FRYSING OG HEVING AV JORD

4.1. Konstruksjons- og strukturelle tiltak mot deformasjon av bygninger og konstruksjoner fra frostheving av jord er gitt i to retninger: fullstendig balansering av de normale og tangentielle kreftene til frostheving og redusere kreftene og deformasjonene ved heving og tilpasning av strukturene til bygninger og konstruksjoner til deformasjoner av grunnjord under frysing og tining.

Med fullstendig balansering av de normale og tangentielle kreftene ved frostheving av jord, reduseres tiltak mot deformasjon til konstruktive løsninger og beregning av laster på fundamenter. Bare i byggeperioden, når fundamentene overvintrer avlastet eller ennå ikke har full designbelastning, bør det iverksettes midlertidige termokjemiske tiltak for å beskytte jorda mot fuktighet og frysing. For lave bygninger med lett belastede fundamenter anbefales det å bruke slike konstruktive tiltak som tar sikte på å redusere kreftene til frostheving og deformasjon av strukturelle elementer i bygninger og tilpasse bygninger og konstruksjoner til deformasjoner under frysing og tining av jord.

4.2. Fundamentene til bygninger og konstruksjoner som er reist på hevende jord, kan utformes av alle byggematerialer som sikrer deres operative egnethet og oppfyller kravene til styrke og langsiktig bevaring. I dette tilfellet er det nødvendig å ta hensyn til mulige vertikale vekslende påkjenninger fra frostheving av jord (heving av jord under frysing og setning under tining).

4.3. Når du plasserer bygninger og konstruksjoner på en byggeplass, er det nødvendig, hvis mulig, å ta hensyn til graden av heving av jord slik at det under fundamentene til en bygning ikke kan være jord med forskjellige grader av hiv. Hvis det er nødvendig å bygge en bygning på jord med varierende grad av hiv, bør det tas konstruktive tiltak mot effekten av frosthevende krefter, for eksempel med stripe prefabrikkerte armert betongfundamenter, installer et monolitisk armert betongbelte over fundamentputene, etc.

4.4. Ved utforming av bygninger og konstruksjoner med stripefundamenter på sterkt hevende jord, på nivået av toppen av fundamentene, er det nødvendig å sørge for 1-2-etasjers steinbygninger langs omkretsen av ytre og indre hovedvegger, strukturelle armerte betongbelter med en bredde på minst 0,8 av veggtykkelsen, en høyde på 0,15 m og over åpningene i siste etasje er det forsterkede belter.

Merk: Belter av armert betong skal ha betongkvalitet minst M-150, armering med minimum tverrsnitt, tre stenger med diameter 10 mm med armert sammenføyning på langs.

4.5. Ved utforming av pelefundamenter med grilling på jord med høy og moderat heving, er det nødvendig å ta hensyn til effekten av normale krefter av frostheving av jord på bunnen av grillen. Prefabrikkerte underveggsbjelker i armert betong skal være monolittisk forbundet med hverandre og legges med et gap på minst 15 cm mellom randbjelke og grunn.

4.6. Dybden på fundamenter i byggepraksis bør betraktes som et av de grunnleggende tiltakene for å bekjempe deformasjoner fra ujevn setning av fundamenter og fra frostheving når jord fryser, siden målet ved å fordype fundamenter i bakken er å sikre stabilitet og langsiktighet brukbarhet av bygninger og konstruksjoner.

Ved utforming tilordnes dybden på fundamentene avhengig av faktorene gitt i avsnitt 3.27 i kapittelet SNiP

Når du designer fundamenter for bygninger og konstruksjoner, er formålet med å fordype fundamenter i bakken et ganske komplekst og viktig spørsmål innen fundamenteringsteknikk, derfor bør man, når man løser det, gå ut fra en omfattende analyse av den komplekse innflytelsen av forskjellige faktorer på stabiliteten. av fundamenter og om tilstanden til jorda ved basen.

Dybden av fundamentlegging betyr avstanden målt vertikalt, regnet fra jordoverflaten på dagtid, tatt i betraktning tilbakefylling eller skjæring, til fundamentets base, og i nærvær av spesiell forberedelse fra sand, pukk eller mager betong - til bunnen av forberedelseslaget. Grunnlaget til fundamentet er det nedre planet av fundamentstrukturen, hviler på bakken og overfører trykk fra vekten av bygningen og strukturen til bakken.

4.7. Når du bestemmer dybden av fundamenter, bør formålet og designfunksjonene til bygninger og konstruksjoner tas i betraktning. For unike bygninger (for eksempel høyhus og TV-tårnet Ostankino i Moskva), er kriteriene for å utdype fundamentene jordens egenskaper. Det er kjent at på større dyp er jordsmonn tettere og kan bære betydelig større belastninger.

Prefabrikkerte standardfundamenter for sivile bygninger med massekonstruksjon (for eksempel fleretasjes boligbygg) begraves i henhold til stabilitetsforholdene. Det er ikke mulig å gi en standardløsning for dybden av fundamenter for alle typer fundamentjord; de er kun mulig for lignende jordforhold.

Lavbygg med lett belastet fundament, som sivile og industrielle bygninger og konstruksjoner i landlige områder, er utformet med hensyn til maksimale deformasjoner på ikke-hevende jord og stabilitet på røving jord.

Dybden på fundamenter for midlertidige bygg og konstruksjoner tas ut fra tekniske og økonomiske hensyn ved bruk av lett grunne fundamenter.

Dybden av fundamenter for store industribygg er tatt avhengig av teknologiske prosesser, fundamenter for spesialutstyr og maskiner, samt betingelsene for operativt vedlikehold av bygningen.

Dybden på fundamentene avhenger av kombinasjonen av permanente og midlertidige belastninger på fundamentet, så vel som av dynamiske effekter på jorda ved bunnen av fundamentene, spesielt disse forholdene må tas i betraktning når du utdyper fundamenter under veggene til det ytre. gjerde i industribygg med store dynamiske belastninger.

4.8. Fundamenter for tungt utstyr og maskiner, samt for master, søyler og andre spesialkonstruksjoner, monteres til en dybde i henhold til kravet for å sikre stabilitet og økonomisk gjennomførbarhet. Som regel øker tettheten av jord med dybden, og derfor, for å øke trykket på fundamentet og redusere mengden av grunnsetninger under jordpakking, tas en større dybde på fundamenter sammenlignet med dybden på fundamenter under forholdene for jordfrysing og heving.

Fundamenter utsatt for horisontale eller uttrekkbare belastninger legges til en dybde avhengig av størrelsen på disse belastningene. For bygninger med oppvarmede kjellere tas dybden av fundamenter i henhold til betingelsene for fundamentstabilitet, uavhengig av dybden av jordfrysing.

4.9. Det er tilfeller når den naturlige topografien til stedet endres i det bebygde området ved å avlede bekker og elver utover byggeplassen, og den gamle sengen er fylt med jord, eller området jevnes ut ved å kutte av jorda. i ett område og fyll det i et annet.

Til tross for komprimering av bulkjord, vil bosettingen av fundamenter på dem være større sammenlignet med bosetting av jord med naturlig sammensetning, og derfor kan dybden av fundamenter ikke antas å være den samme for bulkjord og jord med naturlig sammensetning:

Ved bestemmelse av fundamentdybde er det nødvendig å ta hensyn til hydrogeologiske forhold som en avgjørende faktor i mange tilfeller av fundamentdesign. Dybden på fundamentet avhenger av den fysiske tilstanden til moderne geologiske forekomster, homogeniteten og tettheten til jorden, grunnvannsnivået og konsistensen til leirjord. Løs jord, vannmettet og som inneholder store mengder organiske rester, kan ikke alltid brukes som naturlig fundament.

På svak og svært komprimerbar jord er det nødvendig å iverksette tiltak for å forbedre jordegenskaper eller designe pelefundamenter.

Dybden av fundamenter i komplekse hydrogeologiske forhold bør bestemmes i flere alternativer, og den mest rasjonelle beslutningen tas fra sammenligningen deres basert på tekniske og økonomiske beregninger.

En ekstremt ugunstig faktor i fundamentbygging er tilstedeværelsen av grunnvann og plasseringen av nivået nær overflaten. Denne faktoren bestemmer ikke bare dybden av fundamenter, men også deres design og metoden for å utføre arbeid med konstruksjon av fundamenter.

4.10. Periodiske svingninger i grunnvannsnivået i den stressede sonen til fundamentets base påvirker i stor grad bæreevnen til jord og forårsaker deformasjon av baser og fundamenter. I tillegg bestemmer den nære plasseringen av grunnvannstanden til laget av frossen jord mengden frostheving av jorda på grunn av oppsuging av fuktighet fra de underliggende vannmettede jorda.

En spesiell type grunnvann er det såkalte perched vann med begrenset fordeling i planen og et uholdbart nivå av stående grunnvann, inneholdt i jordtykkelsen i form av separate lommer. Ganske ofte opptrer vann i tykkelsen av sesongmessig frysende jord og forårsaker større ujevnheter i frostheving av jord og heving av fundamenter. Selv innenfor samme byggeplass er det flere lommer med vann med ulike nivåer av grunnvann, noen ganger til og med trykkvann.

Når du setter dybden på fundamentene, er det nødvendig å ta hensyn til dybden av frysing og graden av heving av jord; som en betingelse for stabilitet, bør hevende jord ikke tillates å fryse under bunnen av fundamentene.

4.11. Dybden av fundamentering av sivile steinbygninger og industrikonstruksjoner på hevende jord er antatt å være ikke mindre enn den beregnede dybden av jordfrysing i henhold til tabell. Kapittel 15 SNiP om utforming av fundamentering av bygninger og konstruksjoner.

Den estimerte dybden av jordfrysing bestemmes av formelen

Σ| T m | - summen av de absolutte verdiene av gjennomsnittlige månedlige negative temperaturer for vinteren i et gitt område, tatt fra tabellen. 1 kapitler SNiP i henhold til konstruksjonsklimatologi og geofysikk, og hvis den ikke inneholder data for et bestemt punkt eller konstruksjonsområde, basert på resultatene av observasjoner av en hydrometeorologisk stasjon lokalisert i lignende forhold med en byggeplass;

N 0 - jordfrysedybde ved Σ|T m |=1, avhengig av type jord og tatt lik, cm, for: leirjord og leire - 23; sandjord, fin og siltig sand - 28, grusaktig, grov og mellomstor sand - 30;

m t - koeffisient som tar hensyn til påvirkningen av det termiske regimet til bygningen (strukturen) på dybden av jordfrysing ved fundamentene til vegger og søyler, tatt i henhold til tabell. 14 kapitler SNiP om utforming av fundamentering av bygninger og konstruksjoner.

Det er tre forskjellige dybder av jordfrysing: faktisk, standard og beregnet.

I praksisen med grunnbygging anses den faktiske dybden av jordfrysing vanligvis å være et lag med hardfrossen jord vertikalt fra overflaten til bunnen av det hardfrosne jordlaget. Hydrometeorologisk tjeneste tar inntrengningsdybden på null graders temperatur i jorda som den faktiske dybden av jordfrysing, siden det for landbruksformål er påkrevd å vite dybden av jordfrysing til null temperatur, og for grunnbyggingsformål er det påkrevd å vite på hvilken dybde jorda er i hardfrossen tilstand. Siden den faktiske dybden av jordfrysing avhenger av klimatiske faktorer (selv på samme tidspunkt i forskjellige år varierer dybden av jordfrysing), så for standard frysedybde for jord i henhold til avsnitt 3.30 i kapittelet SNiP for utforming av fundamenter av bygninger og konstruksjoner tas gjennomsnittsverdien.

Frysing av jorda under fundamentet bør deles inn i engangsfrysing under nullsyklusarbeid om vinteren og årlig frysing i hele bygningens levetid, når vekslende deformasjoner oppstår under sesongfrysing og tining av jord under drift. Når du tilordner dybden av fundamenter basert på betingelsen om å utelukke muligheten for frysing av hevende jord under fundamentet, betyr dette årlig frysing under driften av bygninger og konstruksjoner, siden fundamentets dybde ikke bestemmes basert på tilstand av jordfrysing i byggeperioden.

Som nevnt ovenfor, gjelder målingen av dybden på fundamentene for å forhindre frysing av jorda under fundamentets base bare for driftsperioden, og i løpet av byggeperioden er det gitt beskyttelsestiltak for å beskytte jorda mot frysing, siden under konstruksjonen periode fundamentet til fundamentene kan havne i frysesonen på grunn av ufullstendig konstruksjon null syklus arbeid.

I tilfeller der den naturlige jordfuktigheten ikke øker under bygging og drift av bygninger på lett hevende jord (halvfast og hardplastisk konsistens), bør dybden på fundamentene, basert på muligheten for heving, tas til standarden frysedybde:

inntil 1 m - minst 0,5 m fra planmerket

inntil 1,5 m - minst 0,75 m fra planmerket

fra 1,5 til 2,5 m - minst 1,0 m fra planmerket

fra 2,5 til 3,5 m - minst 1,5 m fra planmerket

For praktisk talt ikke-hevende jordarter (hard konsistens) kan den beregnede dybden tas lik standard frysedybde med en koeffisient på 0,5.

4.12. Basert på eksperimentell testing av ikke nedgravde og grunne fundamenter på byggeplasser for i fjor I praksisen med energi- og landbrukskonstruksjon brukes armert betongfundament i form av plater, bjelker og blokker, lagt uten å utdype på hevende jord under midlertidige bygninger og strukturer av konstruksjonsbaser til termiske kraftverk og under utstyret til åpne koblingsanlegg av elektriske transformatorstasjoner. I dette tilfellet elimineres de tangentielle kreftene ved frostknekking og akkumulering av gjenværende irreversible deformasjoner av frostknekking. Denne metoden reduserer konstruksjonskostnadene betydelig og sikrer samtidig brukbarheten til bygninger og spesialutstyr.

4.13. Dybden av fundamenter for innvendige bærende vegger og søyler i uoppvarmede industribygninger på sterkt og moderat tunge jorder antas å være ikke mindre enn den beregnede dybden for jordfrysing.

Dybden av å legge grunnlaget for vegger og søyler i oppvarmede bygninger med uoppvarmede kjellere eller underjordiske områder på sterkt heving og middels kraftig jord antas å være lik standard frysedybde med en koeffisient på 0,5, regnet fra overflaten av kjelleren gulv.

Når du skjærer jord fra utsiden av veggene i en bygning, beregnes standard frysedybden til jorda fra jordoverflaten etter kutting, d.v.s. fra planleggingsmerket. Ved tilføring av jord rundt veggene fra utsiden, må konstruksjonen av bygget ikke tillates før jorda rundt fundamentene er fylt til dimensjonerende nivå.

Ved skjæring og dumping av jord bør man være spesielt oppmerksom på å drenere jorda utenfor bygningen, siden vannmettet jord ved frysing kan forårsake skade på bygningen på grunn av sidetrykk på kjellerveggene.

4.14. Som regel er det ikke tillatt å fryse jorda under bunnen av fundamentet til steinbygninger og -konstruksjoner og grunnlaget for spesialteknologisk utstyr og maskiner på sterkt og middels kraftig jord, både under konstruksjon og under drift.

På praktisk talt ikke-hevende jord, kan frysing av jord under bunnen av fundamentene bare tillates hvis jordsmonnet med naturlig sammensetning er tett og på tidspunktet for frysing eller under frysing deres naturlige fuktighet ikke overstiger fuktighetsinnholdet ved rullegrensen .

4.15. Som regel er det forbudt å legge grunnlag på frossen jord ved basen uten å foreta spesielle studier av den frosne jordas fysiske tilstand og en konklusjon fra en forskningsorganisasjon.

Det er ikke uvanlig i praksisen med fundamentkonstruksjon når det er nødvendig å legge grunnlag på frossen jord. Under gunstige jordforhold er det mulig å legge grunnlag på frossen jord uten først å varme dem opp, men i dette tilfellet er det nødvendig å ha pålitelige fysiske egenskaper for jorda i frossen tilstand og data om deres naturlige fuktighetsinnhold for å lage sikker på at jordsmonnet faktisk er veldig tett og lite fuktig med en solid konsistens og i henhold til graden av frostheving anses de som praktisk talt ikke-hevende. En indikator på tettheten til frossen leirjord er den volumetriske massen til det frosne jordskjelettet på mer enn 1,6 g/cm 3 .

4.16. For å redusere hevingskrefter og forhindre deformasjoner av fundamenter på grunn av frysing av hevende jord med sideoverflaten av fundamenter, bør følgende gjøres:

a) ta de enkleste formene for fundamenter med et lite tverrsnittsareal;

b) gi preferanse til søyle- og pelefundamenter med fundamentbjelker;

c) redusere arealet av frysing av jord med overflaten av fundamenter;

d) forankre fundamentene i jordlaget under sesongfrysing;

e) redusere dybden av jordfrysing nær fundamenter ved å bruke varmeisolerende tiltak;

f) redusere verdiene av tangentielle krefter ved frostheving ved å bruke smøring av fundamentplan med polymerfilm og andre smøremidler;

g) ta beslutninger om å øke belastningene på fundamentet for å balansere de tangentielle knekkkreftene;

h) bruke hel eller delvis utskifting av hivnende jord med ikke-hevende jord.

4.17. Beregning av den stabile posisjonen til fundamenter under påvirkning av frostheving av fundamentjord bør utføres i tilfeller der jorda er i kontakt med sideoverflaten av fundamentene eller er plassert under bunnen, er klassifisert som heving og frysing er mulig.

Notater . 1. Ved prosjektering av permanente bygninger på dype fundamenter med stor belastning kan stabilitetsberegninger kun gjøres for byggeperioden dersom fundamentene overvintres ubelastet;

2. Ved prosjektering og bygging av lavblokker med strukturer som er ufølsomme for ujevn nedbør (for eksempel med oppkuttede eller brosteinsbelagte vegger av tre), samt for landbrukskonstruksjoner som grønnsaks- og silolager laget av trematerialer, skal beregninger for virkningene av frosthevende krefter kan unngås ikke gjennomføre eller iverksette anti-strålingstiltak.

4.18. Stabiliteten til posisjonen til fundamentene under påvirkning av tangentielle krefter av frostheving på dem kontrolleres ved beregning ved hjelp av formelen

Hvor N n - standard belastning på fundamentet i nivå med fundamentets base, kgf;

Q n - normativ mening kraften som hindrer fundamentet i å bøye seg på grunn av friksjon av sideoverflaten mot tint jord som ligger under den beregnede frysedybden (bestemt av);

n 1 - overbelastningsfaktor tatt lik 0,9;

n- overbelastningsfaktor tatt lik 1,1;

τ n - standardverdien av den spesifikke tangentielle kraften til hiv, tatt lik 1; henholdsvis 0,8 og 0,6 for sterkt heving, middels hevende og lavt hevende jord;

F- området av sideoverflaten til den delen av fundamentet som ligger innenfor den estimerte frysedybden, cm (når du bestemmer verdienFberegnet frysedybde aksepteres, men ikke mer enn 2 m).

4.19. Standardverdien for kraften som hindrer fundamentet fra å knekke erQ n på grunn av friksjonen til sideoverflaten på tint jord, bestemmes den av formelen

Hvor - standardverdi for den spesifikke skjærmotstanden til tint fundamentjord langs sideoverflaten av fundamentet, bestemt basert på resultatene av eksperimentelle studier; i deres fravær verdien det er tillatt å ta 0,3 kgf/cm 2 for sandjord og 0,2 kgf/cm 2 for leirjord.

4.20. Ved bruk av fundamenter av ankertype, kraftenQ n , som forhindrer at fundamentet knekker seg, bør bestemmes av formelen

hvor γ med p - gjennomsnittlig standardverdi av den volumetriske vekten til jorda som ligger over overflaten av ankerdelen av fundamentet, kgf/cm 3 ;

F en - området av den øvre overflaten av ankerdelen av fundamentet, tar vekten av den overliggende jorden, cm 2;

h en - utdyping av ankerdelen av fundamentet fra dens øvre overflate til plannivå, se

4.21. Å bestemme kreftene til frostheving av jord som virker på sideoverflaten av fundamenter er av stor betydning for utformingen av fundamenter og fundamenter i lavblokker og generelt bygninger med lett belastet fundament, spesielt for tilfeller av bruk av monolitiske ikke- trinnfundamenter.

Eksempel. Det er påkrevd å kontrollere en fundamentplate laget av ekspandert leirebetong med dimensjoner på 100×150 cm under søylen til en en-etasjes rammebygning. Dybden av jordfrysing under bunnen av platen er 60 cm, belastningen på søylen som hviler på platen er 18 t. Hellen legges på overflaten av sandbunnen uten å bli gravd ned i bakken. Jorden i bunnen av platen er klassifisert som middels heving i henhold til graden av frostheving.

Ved å erstatte verdiene av mengdene i formel (), får vi verdien av de normale kreftene ved frostheving av jordN n = 18 t; n 1 =0,9; n=1,1; F f =100×150=15000 cm2; h 1 =50 cm; σn = 0,02 (by); 0,9×18≥1,1×150×50×100×0,02; 16.2<16,5 т.

En eksperimentell test viste at med en slik belastning på fundamentet til en rammebygning, når jorda frøs med 120 cm, ble det observert vertikale forskyvninger av fundamentplatene fra 3 til 10 mm, noe som er ganske akseptabelt for rammebygninger i en etasje.

Anvendelsesgrensene for tiltak for å hindre hiv av ikke nedgravde og grunne fundamenter er satt opp på grunnlag av en generalisering av eksisterende erfaringer med bygging og drift av bygninger og konstruksjoner som er reist som forsøksbygg på ruvende jord.

TILTAK FOR Å BYGGE IKKE-FULLE FUNDAMENTERINGER PÅ TUNGT JORD

6.3. Ved konstruksjon av ikke-begravde fundamenter vises ikke tangentielle krefter for frostheving, og derfor er muligheten for forekomst og akkumulering av gjenværende ujevne deformasjoner under frysing og tining av jord utelukket. Hovedtiltakene for å sikre stabiliteten og brukbarheten til bygninger og konstruksjoner dreier seg således om klargjøring av grunngrunn for å legge fundament på disse for å redusere frosthevingsdeformasjoner og tilpasse grunnkonstruksjoner og overbygg til vekslende deformasjoner.

Normale frosthivkrefter overstiger i de fleste tilfeller vekten av overbygget, d.v.s. de balanseres ikke av belastningen på fundamentet, og da vil hovedfaktoren som påvirker fundamentets heving være mengden deformasjon eller heving av jorda. Hvis størrelsen på frosthevingen ikke er proporsjonal med verdiene til normale hivkrefter, bør tiltak ikke være rettet mot å overvinne de normale kreftene ved frostheving, men å redusere verdiene av hevedeformasjon til de maksimalt tillatte verdiene.

Avhengig av tilgjengeligheten av ikke-hevende jordsmonn eller materialer i nærheten av stedet, kan grov og middels stor sand, grus og småstein, liten pukk, kjeleslagg, ekspandert leire og diverse gruveavfall brukes til å installere puter under grunnmuren.

På steder med bulk eller alluvial jord bør utformingen av ikke nedgravde fundamenter i form av plater og senger utføres i samsvar med kravene i pkt. Kapittel 10 SNiP om utforming av fundamentering av bygninger og konstruksjoner.

Når du installerer ikke-nedgravde stripefundamenter for prefabrikkerte en-etasjes bygninger, bør følgende anbefalinger følges:

a) på det planlagte stedet, etter å ha brutt ut aksene, legges sandbelegg under ytterveggene 5-8 cm tykke og 60 cm brede. Forskaling legges, armering legges (tre stenger med en diameter på 20 mm) og støping er gjort (båndtverrsnitt 30x40 cm). På overdreven hevende jord, spesielt i lavavlastende elementer, anbefales det å legge et monolitisk stripefundament på sengetøy 40-60 cm tykt, men hoveddelen av sengetøyet bør komprimeres så mye som mulig;

b) etter fullføring av grunnarbeidet, er det nødvendig å fullføre planleggingen av området rundt huset for å sikre vannavløp fra bygningen;

c) på middels heving, svakt heving og praktisk talt ikke-hevende jord, kan stripefundamenter konstrueres av prefabrikkerte armerte betongblokker med et tverrsnitt på 25×25 cm og en lengde på minst 2 m;

d) i henhold til standardprosjektet er det nødvendig å legge et blindt område utenfor huset 0,7 m bredt, plante prydbusker, forberede jordlaget rundt huset og så frøene til torvedannende gress. Utformingen av arealer for turfing bør gjøres i henhold til linjalen.

TILTAK FOR Å BYGGE GRUNNEDE FUNDAMENTERINGER PÅ TUNGT JORD

6.4. Grunne fundamenter på et lokalt komprimert underlag har funnet anvendelse i konstruksjon av bygninger og konstruksjoner for landbruksformål på middels og svakt tung jord. Lokal jordkomprimering oppnås ved å kjøre grunnblokker ned i bakken eller installere prefabrikkerte blokker i reir komprimert ved hjelp av en inventarkomprimator på en dynamisk måte, noe som øker graden av industrialisering av byggearbeid, reduserer kostnader, arbeidskostnader og forbruk av byggematerialer.

Den lokalt komprimerte jordbunnen under fundamentet får forbedrede fysiske og mekaniske egenskaper og har betydelig større bæreevne. Som et resultat av økt trykk på jorda og dens større tetthet, reduseres deformasjoner av basen under frysing og tining av jorda kraftig.

Eksperimentelle studier for å bestemme deformasjonen av frostheving under trykk under naturlige forhold har vist at når en lokalt komprimert base fryser under fundamentets base med 60-70 cm, er mengden frostheving av fundamentet: ved et trykk på fundamentet bakken på 1 kgf/cm 2 - 5–6 mm ; 2 kgf/cm 2 - 4 mm; 3 kgf/cm 2 - 3 mm; 4 kgf/cm 2 - 2 mm og ved et trykk på 6,5 kgf ble det ikke observert vertikale bevegelser ved fundamentet i løpet av to vintre.

Bruk av lokal jordpakking i fundamenter på middels- og lavtyvende jorder gjør det mulig å bruke frysejord som et naturlig fundament med fundamentdybde 0,5-0,7 fra standard jordfrysedybde. Så for eksempel, for den sentrale sonen til det europeiske territoriet til USSR, kan leggingen av fundamenter tas 1 m fra planleggingsmerket med tilstanden til lokal jordkomprimering.

Forberedelse av fundamenter for grunne fundamenter bør utføres i følgende rekkefølge:

a) kutte av plante-torvlaget og fylling av jord som ikke inneholder planteinneslutninger;

b) lokal jordkomprimering ved bunnen av søylefundamenter ved å kjøre inn en inventarkomprimator for å danne reir for prefabrikkerte fundamenter;

c) utformingen av aksene for plassering av komprimerte fundamenter bør utføres etter at utstyr for lokal komprimering av jord under frittstående fundament er levert til stedet;

d) dybden på grunne fundamenter er tatt fra følgende forhold:

for bygninger der vertikale bevegelser på grunn av frostheving av jord ikke er tillatt, avhengig av det spesifikke trykket på jorda under fundamentet i området fra 4 til 6 kgf/cm 2 ;

for lette bygninger, i nærvær av vertikale bevegelser som ikke forstyrrer normal drift (midlertidig, prefabrikkert panel, tre og andre bygninger), kan dybden av jordfrysing under bunnen av fundamentet tas basert på tillatte deformasjoner.

Før du bygger grunne fundamenter på steder med kompleks geologisk sammensetning, er det nødvendig å avklare bosettingene til fundamenter installert på et lokalt komprimert fundament ved statiske tester. Antall tester ved anlegget fastsettes av prosjekteringsorganisasjonen. avhengig av hydrogeologiske forhold.

Teknologien for å konstruere grunne fundamenter er angitt i "Temporary Recommendations for the Design and Construction of Shallow Foundations on Heaving Soils for Low-Rise Agricultural Buildings" (NIIOSP, M., 1972).

7. TERMISK ISOLASJONSTILTAK FOR Å REDUSERE DYBDEN AV JORDFRYSING OG NORMALE KRAFTER AV FROST BULKING AV SHOW-DYBDE FUNDATIONER

ERFARING MED Å BRUKE VARMEISOLASJONSTILTAK I BYGGEPRAKSIS

7.1. Termiske isolasjonstiltak som brukes i grunnkonstruksjonspraksis er delt inn i midlertidige (kun for byggeperioden) og permanente (som tar hensyn til deres effekt gjennom hele bygningens og konstruksjonens levetid).

Under konstruksjon rundt fundamentene til bygninger og konstruksjoner anbefales det å bruke midlertidige varmeisolasjonsbelegg laget av sagflis, slagg, ekspandert leire, slaggull, halm, snø og andre materialer i henhold til instruksjonene for beskyttelse av jord og underlag mot frysing.

Permanente varmeisoleringstiltak inkluderer blinde områder lagt på en varmeisolasjonspute laget av slagg, ekspandert leire, slaggull, skumgummi, pressede torvplater, tørr sand, etc. andre materialer.

De lagte termiske isolasjonsblindområdene rundt en bygning under bygging blir vanligvis ødelagt under videre installasjonsarbeid ved bevegelse av mekanismer, og etter at konstruksjonsarbeidet er fullført må de gjenoppbygges, noe som ikke alltid gjøres, og derfor skapes forholdene for ujevnt vann metning av jorda og dybden av jordfrysing nær fundamentene.

Den største varmeisolasjonseffekten oppnås i tilfeller der putematerialet er i tørr tilstand, men ofte er varmeisolasjonsmaterialet som legges i trauet mettet med vann om høsten før frysing og dette reduserer varmeisolasjonseffekten.

I noen tilfeller, i stedet for å konstruere et blindområde, brukes sodding av jordoverflaten ved ytterveggene, og som erfaringen viser, reduseres frysingen av jorda under vegetasjonsdekket til det halve sammenlignet med dybden av frysing av jorda. under den nakne overflaten av jorda.

ANBEFALINGER FOR ANVENDELSE AV VARMEISOLERINGSTILTAK FOR Å REDUSERE DYBDEN AV JORDFRYSING

7.2. For å sikre sikkerheten til blindområdet og deres varmeisolerende effekt, anbefales det i stedet for blinde områder på termiske isolasjonsputer å bruke ekspandert leirebetong for blinde områder med en volumetrisk vekt i tørr tilstand på 800 til 1000 kgf/ m 3 med en estimert verdi av varmeledningskoeffisienten, henholdsvis i tørr tilstand på 0,2-0,17 og i vannmettet 0,3-0,25 kcal/m·h·°С.

Å legge et blindområde laget av ekspandert leirebetong bør bare gjøres etter grundig komprimering og utjevning av jorda nær fundamentene til ytterveggene.

Det er tilrådelig å legge det utvidede leirebetongblindområdet på bakkeoverflaten med forventning om lavere vannmetning. Ekspandert leirebetong bør ikke legges i åpen kum i bakken til blindområdets tykkelse. Hvis dette på grunn av designfunksjoner ikke kan unngås, er det nødvendig å sørge for dreneringstrakter for å drenere vann fra under det utvidede leirebetongblindområdet.

Utformingen av det utvidede leirebetongblindområdet har den enkleste formen i form av en stripe, hvis dimensjoner er tilordnet avhengig av den estimerte dybden av jordfrysing i henhold til tabellen. 5.

Tabell 5

I følge en eksperimentell test av den termiske isolasjonseffekten av et blindområde på en utvidet leirpute 0,2 m tykk og 1,5 m bred, ble dybden av jordfrysing nær gjerdet til vinterdrivhus redusert med 3 ganger og den termiske påvirkningskoeffisienten til en oppvarmet drivhus med et blindområde på en utvidet leirputem t oppnådde et gjennomsnitt på 0,269.

De foreslåtte dimensjonene til blinde områder med utvidet leirebetong og strukturer av ikke-nedgravde og grunne armert betongfundamenter på utvidet leire for midlertidige bygninger og strukturer av konstruksjonsbaser for termiske kraftverk krever samme eksperimentelle verifisering på byggeplasser.

8. INSTRUKSJONER FOR NULSYKLUS BYGGEARBEID

8.1. Følgende krav stilles til produksjon av nullsyklusarbeider: unngå overdreven vannmetning av hevende jord ved bunnen av fundamenter, beskytt dem mot frysing under byggeperioden og fullfør omgående gravearbeid for å fylle hulrommene og jevne ut området rundt anlegget. bygning under oppføring.

I byggepraksis tilføres noen ganger jord til lavtliggende områder ved å fylle på finkornet eller siltig sand fra bunnen av et reservoar. Siden hydrauliske monitorer heller sand sammen med vann fra rørene på stedet (hvorfra vannet ruller av og jorda legger seg), bør det sørges for drenering av sandlaget for å komprimere det selv og redusere vannmetningen.

Vanligvis er oppvasket fin og siltig sand i en vannmettet tilstand i lang tid, så slike jordarter, når de er frosne, viser seg å være sterkt hivende og samtidig svakt komprimerte.

Ved bruk av etterfylte jordarter som naturgrunnlag må ikke jorda under fundamentene fryse og det må ikke legges fundament på frossen jord, selv ikke for lavbygg.

Der bygninger allerede er oppført eller er under oppføring, bør det ikke tillates flytende jordsmonn nærmere enn 3 m fra fundamentene til ytterveggene.

Metoden for gravearbeid ved bruk av hydromekanisering kan trygt brukes i de sørlige regionene i landet vårt, hvor standard frysedybde på jord ikke er mer enn 70-80 cm, så vel som i ikke-heving jord i hele USSR. Men på steder som består av heving jord, bør jordutvikling ved hjelp av hydromekanisering ikke utføres, siden denne metoden metter jorda med vann, noe som bryter med kravene i paragrafene. Kapittel 3.36-3.38, 3.40 og 3.41 SNiP om utforming av fundamenter til bygninger og konstruksjoner om beskyttelse av jord fra overdreven vannmetning med overflatevann. I prinsippet er det ikke et kategorisk forbud mot bruk av jordutvikling ved bruk av hydromekanisering, men med denne metoden er det nødvendig å iverksette nødvendige dreneringstiltak for å drenere jorda ved fundamentet og sørge for skikkelige mulighetsstudier.

8.2. Ved konstruksjon av fundament på heving jord, er det nødvendig å strebe ved graving av groper med jordflyttemekanismer for å overholde kravene i gjeldende forskrifts- og tekniske dokumenter for produksjon og aksept av gravearbeid. Det er nødvendig å rive ut grøfter for å legge prefabrikkerte striper og monolittiske fundamenter med liten bredde slik at bredden på bihulene kan dekkes med et deksel eller en vanntettingsskjerm. Etter å ha installert prefabrikkerte fundamenter eller lagt betong i et monolittisk fundament, bør du umiddelbart etterfylle bihulene med forsiktig komprimering av jorda og sikre drenering fra akkumulering av overflatevann rundt bygningen, uten å vente på den endelige planleggingen av stedet og leggingen av blinde områder.

8.3. Åpne groper og grøfter bør ikke stå lenge før du installerer fundamenter i dem, siden et stort tidsgap mellom å åpne gropene og legge grunnlag i dem i de fleste tilfeller fører til en kraftig forringelse av jorden ved bunnen av fundamentene pga. til periodisk eller konstant oversvømmelse av bunnen av gropen med vann. På hevende jord bør åpning av en grop først begynne når grunnblokkene og alt nødvendig materiale og utstyr er levert til byggeplassen.

Det er tilrådelig å utføre alt arbeid med fundamentlegging og fylling av hulrom om sommeren, da arbeidet kan utføres raskt og med høy kvalitet til relativt lave kostnader for gravearbeid. Det ville være nyttig å observere sesongvariasjonen av nullsyklusarbeid på hevende jord.

Hvis det er nødvendig å åpne groper og grøfter til en dybde på mer enn 1 m om vinteren, når jorda er i en hardfrossen tilstand, er det ofte nødvendig å ty til kunstig tining av jorda på forskjellige måter, noe som øker hastigheten gravearbeidene og forringer ikke konstruksjonsegenskapene til jorda ved fundamentet. Tining av hevende jord ved å slippe ut vanndamp i borede brønner bør ikke brukes, siden dette øker jordfuktigheten kraftig på grunn av kondensering av vanndamp.

8.4. Tilbakefylling av bihulene bør utføres etter ferdig betong av monolittiske fundamenter og etter legging av kjellergulv for prefabrikkerte blokkfundamenter. Det bør huskes at å fylle bihulene nær fundamentene med en bulldoser ikke sikrer riktig komprimering av jorda, og som et resultat samler det seg en stor mengde overflatevann, som ujevnt metter jorda nær fundamentene og når det er frosset. , skaper gunstige forhold for deformasjon av fundamentene og fundamentstrukturen over på grunn av de tangentielle kreftene til frostheving. Enda verre skjer det når bihulene fylles om vinteren med frossen jord og uten komprimering. Den lagte fyllingen nær fundamentene svikter vanligvis etter at jorda i hulrommene tiner og selvkomprimerer seg.

Bihulene skal fylles med samme tinte jord med forsiktig lag-for-lag komprimering.

Bruken av mekanismer for jordkomprimering ved fylling av hulrom er vanskelig på grunn av tilstedeværelsen av sokkelvegger, som skaper trange forhold for driften av mekanismene.

8.5. I henhold til kravet til hodet SNiP Ved utforming av fundamenter til bygninger og konstruksjoner skal det iverksettes tiltak for å hindre frysing av rykende jord under fundamentet i byggeperioden.

Når det gjelder overvintring av lagt fundamenter og plater, bør man ikke glemme å beskytte jorda mot frysing, spesielt når fundamentene vil bli belastet under legging eller montering av bygningsvegger til jorda under fundamentet tiner. For å beskytte jord mot frysing i bunnen av fundamenter, brukes ulike metoder, fra tilbakefylling med jord til å dekke fundamenter og plater med varmeisolasjonsmaterialer. Snøavleiringer er også et godt isolasjonsmateriale og kan brukes som varmeisolator.

Armerte betongplater med en tykkelse på over 0,3 m på sterkt tunge jorder skal dekkes med en standard frysedybde på mer enn 1,5 m med mineralplater i ett lag, slaggmager eller ekspandert leire med en volumetrisk vekt på 500 kgf/m 3 og en termisk konduktivitetskoeffisient på 0,18 lag 15 -20 cm.

Hvis bygningen er oppført, og jordene i bunnen av fundamentene er i frossen tilstand, må man sørge for jevn tining av jordene under fundamentet ved å legge varmeisolerende belegg på utsiden av fundamentene og oppvarming av jorda inne i bygningen, som du kan bruke strøm til eller varme opp underjordisk luft med luftvarmere og midlertidige varmeovner.

For å sikre jevn tining må vintermurvegger på sørsiden dekkes med matter, paneler, takpapp, kryssfiner eller halmmatter for å beskytte dem mot kollaps ved rask og ujevn tining.

Som termisk isolasjon i perioden med tining av jord nær fundamentene utenfor bygningen i 1-1,5 måneder på sørsiden, kan du bruke lagring av betongblokker, murstein, pukk, sand, utvidet leire og andre materialer.

På grunn av ujevn tining av jorda under ytre og innvendige tverrgående bærevegger, dannes det gjennom sprekker under og over åpningene på den innvendige tverrgående bæreveggen. Disse sprekkene utvider seg vanligvis og når noen ganger titalls centimeter på toppen, mens de ytre langsgående veggene vipper med den øvre delen avvikende fra bygningen. Med store ruller er det nødvendig å demontere betydelige deler av ytre og indre vegger.

Tilten av yttervegger dannes ofte under prosessen med jordfrysing i januar-mars, når fundamentene til yttervegger legges på den beregnede dybden av jordfrysing, og under de indre bærende veggene legges fundamentene grunt (halvparten). eller til og med en tredjedel av standard jordfrysedybde).

Under påvirkning av normale krefter av frostheving av jord, oppover ekspanderende gjennom sprekker vises også ved bunnen av fundamentene til indre bærende vegger, mens toppen av ytterveggene merkbart avviker fra vertikalen. Kremen av ytterveggene avhenger av høyden på stigningen til den indre steinmuren og åpningsbredden til en eller to sprekker på toppen av innerveggen.

8.6. Når du først oppdager selv små hårfester på veggene til steinbygninger, er det nødvendig å fastslå årsaken til utseendet deres og iverksette tiltak for å stoppe utvidelsen av disse sprekkene. Hvis det oppstår sprekker under påvirkning av normale frosthevende krefter, bør disse sprekkene ikke tillates forseglet med sementmørtel. Hovedhendelsen i dette tilfellet vil være tining av jorda inne i bygningen under fundamentene til de indre bærende veggene, noe som vil føre til setninger av fundamentet og sprekkene vil lukkes helt eller delvis. Fortsettelse av bygging av vegger eller montering av prefabrikkerte hus med frossen grunnmur bør avstås inntil jordene under fundamentene er helt tint og til setningen av fundamentene har stabilisert seg etter at jordene har tint.

8.7. På byggeplasser, under arbeid, blir jorda ved basen lokalt mettet med vann på grunn av vann som lekker ned i bakken fra et defekt vannforsyningsnett. Dette fører til at leirjord i enkelte områder går fra ikke-hevende og svakt hevende til sterkt hivende med alle de påfølgende konsekvenser.

For å beskytte jorda ved bunnen av fundamentene mot lokal vannmetning i byggeperioden, bør det legges midlertidige vannforsyningsledninger langs overflaten for å gjøre det lettere å oppdage forekomst av vannlekkasjer og rettidig reparere skader på vannforsyningsnettet.

9. TILTAK FOR DRIFTSPERIODEN AV BYGNINGER OG STRUKTURER FOR Å BESKYTTE JORD BASERT PÅ FRA FOR STOR VANNMENING

9.1. Under industriell drift av bygninger og konstruksjoner som er reist på hevende jord, bør endringer i designforholdene til basene og fundamentene ikke tillates. For å sikre stabiliteten til fundamenter og brukbarheten til bygninger, er det nødvendig å iverksette tiltak som tar sikte på å forhindre en økning i graden av jordheving og forekomst av deformasjoner av bygningselementene på grunn av frostheving av fundamenter. Disse tiltakene går ut på å oppfylle følgende krav: a) ikke å skape betingelser for å øke jordfuktigheten ved fundamentet og i den sesongmessige frysesonen nærmere enn 5 m til siden av fundamentene; b) forhindre dypere frysing av jord nær fundamenter i forhold til den beregnede dybden av jordfrysing vedtatt under prosjekteringen; c) ikke tillate å kutte av jorda rundt fundamentene ved ombygging av et befolket område eller en bebygd område; d) ikke reduser designbelastningen på fundamentet.

For å bekjempe økningen i naturlig jordfuktighet ved bunnen av fundamenter under industriell drift av bygninger og konstruksjoner, anbefales det å: drenere alt industri-, husholdnings- og overvann til lave steder bort fra fundamentene eller inn i stormkloakkmottakere og opprettholde dreneringsstrukturer i god stand; årlig alt arbeid med rengjøring av overflatedreneringssystemer, d.v.s. opplandsgrøfter, grøfter, renner, vanninntak, åpninger av kunstige konstruksjoner, samt stormavløp, må utføres før høstens regnvær begynner. Det er nødvendig å utføre periodisk overvåking av tilstanden til dreneringsstrukturer, alt arbeid for å korrigere skadede skråninger, layoutbrudd og blinde områder bør utføres umiddelbart, uten å utsette dette arbeidet til jorda begynner å fryse. Hvis disse skadene har forårsaket stagnasjon av vann på grunnoverflaten nær fundamentene, er det nødvendig å raskt sørge for drenering av overflatevann fra fundamentene. Dersom det oppdages erosiv aktivitet av overvann i området, bør jorderosjon raskt elimineres og områder langs dreneringssystemet med stort fall i overvann bør styrkes.

9.2. Varmeisolasjonsbelegg foreskrevet av prosjektet og implementert ved konstruksjon ved fundament rundt bygninger i form av blinde områder på slagg eller utvidede leirputer, sotting av grunnoverflaten eller andre belegg skal holdes i samme stand som det ble utført i henhold til prosjektet under bygging. Ved større reparasjoner av bygninger er det forbudt å overvintre oppvarmede bygninger uten oppvarming, samt å erstatte blinde områder rundt bygninger med varmeisolerende belegg med blinde områder uten varmeisolasjonsbelegg.

Under større reparasjoner av bygninger er det umulig å senke planleggingsmerkene til bygninger bygget på kraftig jord, siden dybden på fundamentet kan være mindre enn den beregnede dybden for jordfrysing. Avstanden fra bygningens yttervegg til stedet hvor jorden kuttes må ikke være mindre enn den beregnede dybden for jordfrysing, og hvis forholdene tillater det, bør en stripe med urørt jord (dvs. uten skjæring) etterlates i nærheten av fundamenter bredde 3 m. Det eneste unntaket fra dette kravet kan være slike tilfeller når avstanden fra planleggingsmerket til fundamentets base, etter å ha kuttet jorden, ikke vil være mindre enn den beregnede dybden av jordfrysing. Under disse arbeidene er det umulig å krenke forholdene for overflatedrenering av atmosfærisk vann og andre vannings- og dreneringsanordninger, som forhindret vannmetning av jord nær fundamentene til bygninger og strukturer.

9.3. I løpet av driftsperioden for bygninger kan det være nødvendig å endre belastningen på fundamentene til industribygninger under gjenoppbygging ved bytte av utstyr eller endring av produksjonsprosesser, noe som kan forstyrre forholdet mellom kreftene til frostheving av fundamentene og trykket på fundamentene fra vekten av bygningen.

Ofte, når belastningen på fundamenter øker, er det nødvendig å forsterke fundamentene. Samtidig øker arealet av frysing av jorda med den laterale overflaten av fundamentet, de tangentielle kreftene til frostheving øker proporsjonalt med økningen i arealet av frysing av fundamentet med jorda. Følgelig, når du designer forsterkning av fundamenter (spesielt søyleformede), er det nødvendig å kontrollere stabiliteten til fundamentene under påvirkning av tangentielle krefter av frostheving.

Det er også nødvendig å kontrollere ved beregning grunnlaget for utstyr i kalde verksteder eller i friluft, når tungt utstyr erstattes med lettere utstyr, dvs. når belastningen på fundamentet reduseres. Hvis beregningen viser at de tangentielle kreftene ved frostheving overstiger vekten av konstruksjonen, bør det i forhold til spesifikke forhold sørges for konstruktive eller andre tiltak mot heving av fundamenter.

9.4. Arealene med gressdekke forutsatt av prosjektet krever årlig vedlikehold, som består av rettidig klargjøring av jordlaget, gjensåing av torvedannende gress og gjenplanting av busker. Tilstedeværelsen av et torvlag reduserer dybden av jordfrysing med nesten halvparten, og buskplanter akkumulerer snøavleiringer, noe som reduserer frysedybden med mer enn tre ganger sammenlignet med frysedybden i et åpent område. Det er bedre å utføre alt arbeid med å ta vare på både torvdekket og buskplantingene om våren uten å krenke territorieutformingen som er vedtatt av prosjektet. Der torvdekket og utformingen av jordoverflaten er forstyrret på grunn av gravearbeid for å eliminere ulykker med underjordisk kommunikasjon eller passasje av kjøretøy, er det nødvendig å gjenopprette planløsningen, løsne plantelaget og så frøene til torv på nytt. danner gress. De beste torvene anses å være blandinger av lokal flora. I varme og tørre måneder er det nødvendig å vanne torvene og prydbuskene slik at de ikke dør av mangel på fuktighet.

9.5. Noen ganger, i perioden med industriell drift, oppdages deformasjoner av bygninger i form av sprekker i murveggene og forvrengninger ved åpningene til storblokk- eller panelgjerder. Når deformasjon av de strukturelle elementene i en bygning først oppdages, er det nødvendig å etablere systematisk overvåking av endringer i disse deformasjonene ved å bruke beacons installert på sprekker og i henhold til utjevningsdataene til installerte merker. Alle radikale tiltak for å eliminere eksisterende deformasjoner bør foreskrives først etter at årsakene til disse deformasjonene er fastslått. I særlig vanskelige tilfeller må foretaksadministrasjonen kontakte et design- eller forskningsinstitutt for å fastslå årsakene til deformasjon og utvikle tiltak.