Проектирование фундаментов

РЕКЛАМА НА ФОРУМХАУС

И вот выявляются геотехнические риски.
Риск №1 – Потеря устойчивости склона
В ходе инженерно-геологических изысканий (ИГИ) проигнорировано то обстоятельство, что строительство осуществляется на склоне: склоновые процессы никак не исследованы, устойчивость склона не рассчитана, прогноз в части оползневых процессов отсутствует.
Таким образом, грубо нарушены требования нормативных документов в части объема и состав инженерно-геологических изысканий: п. 6.3.3.9 СП 47.13330.2016; п. 9.12 СП 22.13330.2016; п. 5.1.2 СП 116.13330.2012; раздел 5 СП 436.1325800.2018, СП 420.1325800.2018.
После корректировки ИГИ, необходимо в обязательном порядке выполнить расчет устойчивости склона с учетом нагрузок от нового строительства, и при необходимости предусмотреть мероприятия и сооружения инженерной защиты.

 

Как поступят ребята, работающие в первых двух сегментах, узнав о такой недоработке в части ИГИ?
1. от АК придет краткое сообщение "Принято. Новые файлы будут готовы в понедельник". В означенный понедельник придут новые файлы.
2. в команде Бизнес-класса пройдет онлайн-совещание, будет жестко вздрючен менеджер проекта, он же потом перекусает тех, кто такое допустил, и все взбодрятся, поскольку сроки и прочие процессы по данному проекту изменяются. через некоторое время придет сообщение типа "Ресурсы на доп. работы согласованы, ждем данные к такому-то сроку, но очень просим вас тоже ускориться по этому проекту, спасибо".

Что происходит в среднем сегменте? О, вот тут целое дерево вариантов, о них чуть позже.
Что происходит в эконом-сегменте? А там ничего не проиходит, поскольку изысканий никто не делал, планировки хранятся в голове, о рисках в виде оползневых процессов слышали, но считают что их это не коснется, "ведь у всех все стоит". Тут в лучшем случае будущий домовладелец создает свою тему на форуме, с текстом типа "Строю дом на склоне, грунт глина, какой фундамент посоветуете?"

 

Продолжим дальше "препарировать" этап аудита ИД, напомню, что цель этого этапа - выявить и описать риски, опасные факторы, важные для строительства и эксплуатации строения особенности конкретной площадки.
Этот список рисков - любому рационально мыслящему человеку - дает понимание внутренней логики выбора конкретного проектного решения в части фундамента.

Итак,
Риск №2
В рассматриваемых условиях строительства имеются существенные риски ухудшения прочностных и деформационных характеристик глинистых грунтов основания (ИГЭ-1, ИГЭ-2) из-за постоянного замачивания снизу напорными водами и периодического замачивания сверху «верховодкой» - см.
рис. 3.2. Данный процесс неизбежно будет приводить к неравномерным деформациям основания, и, как следствие, деформациям фундаментов и несущих конструкций дома.

 

*С целью минимизации негативных последствий от наступления рискового события, рекомендуется выполнить требование пункта 6.11.15 СП 22.13330.2016: На площадках, сложенных грунтами с модулем деформации Е<10 МПа, а также при возможности резкого ухудшения деформационно-прочностных характеристик грунтов основания вследствие изменения гидрогеологических условий площадки при подработке, следует принимать свайные или плитные фундаменты. Кроме этого, при проектировании объекта необходимо предусмотреть поверхностный водоотвод и дренажную система для защиты от «верховодки».

 

Риск №3
Неравномерные деформации основания при промерзании/оттаивании пучинистых грунтов.

На данном участке нормативная глубина сезонного промерзания составляет 1.1м. При этом грунты в зоне промерзания являются среднепучинистыми.
С учетом приведенной выше информации, при проектировании фундамента необходимо предусмотреть защиту от неравномерных деформаций основания при промерзании/оттаивании пучинистых грунтов.
*Рекомендуется или заглубить подошву фундаментов ниже глубины промерзания грунта, или предусмотреть теплоизоляцию в соответствии с СТО 36554501-012-2008.
Поскольку верхние глинистые слои основания имеют низкий коэффициент фильтрации, то необходимо тщательно проработать вопрос дренажной системы и сбора/отвода дренажных вод.

 

Риск №4
Динамическое разжижение водонасыщеных грунтов.

Слой ИГЭ-3 Песок мелкий, насыщенный водой в обычном состоянии, при действии только статических нагрузок, является достаточно надежным основанием, однако при действии динамических нагрузок, например – от забивки свай, может произойти динамическое разжижение грунтов данного слоя, что крайне опасно, т. к. основание получит большие дополнительные осадки и может даже потерять несущую способность. Таким образом, при проектировании, строительстве и эксплуатации необходимо исключить воздействие динамических нагрузок на слой ИГЭ-3.

*более подробно, с примерами, картинками и видео - описывал опасности динамического разжижения грунтов - в этой теме.

 

Может хватит рисков?
Но нет, есть еще один, и очень серьезный. Если о нем не заявить заранее - он может очень надолго остановить стройку, и добавить весьма значительные финансовые затраты на исправление ситуации.
На этом форуме есть несколько тем граждан, которые столкнулись с проявлением риска подобного рода.

Риск №5.
Прорыв напорных вод

Из-за совокупности следующих факторов есть риск прорыва напорных вод в котлован, что крайне опасно, т. к. участок на долгое время станет непригодным для строительства:

• фактор №1 – высокий уровень грунтовых вод;
• фактор №2 – напорный характер грунтовых вод (величина напора в ходе изысканий точно не установлена)
• фактор №3 – имеются водовмещающие прослои песка в суглинках.

*С целью минимизации негативных последствий от наступления рискового события, рекомендуется применить мелкозаглубленный фундамент, чтобы максимально сохранить защитную прослойку
глинистого грунта.

 

Мы с вами провели первый этап нормативного подхода к проектированию фундамента, то есть этап детального анализа исходных данных, а также выявления геотехнических рисков.

Затраты времени на этот этап - прочитать с карадашиком все исходные, отметить важное, найти недостатки, важные/опасные факторы и все это описать - ну, где-то 2 дня.

Следующими этапами - нам нужно будет сделать серии расчетов "по грунту", и заключительным этапом мы будем делать расчеты "по материалу", и заниматься конструированием - чертежами марки КЖ, но об этом позже.

А сейчас давайте "по чесноку" - как изучают исходные данные те, кто берется за проекты в ИЖС, но не находится в орбите сотрудников именитой зарубежной АК, и не является штатником/внештатником какой-либо проектной команды, а вот просто взял и заявил о себе на форуме, что мол - я Вася, проектирую фундаменты удаленно? Понятно, что в таком случае сегмент Васи - эконом, возможно ему напишет кто-то из среднего сегмента.

Ответ очень простой. Никак не изучают, поскольку их заказчик обычно вообще не тратит ненужные, по его мнению средства на инженерно-геологические изыскания. А если изыскания есть - то анализировать их полноту, достоверность, выявлять риски - этого не делает НИКТО.
Раздел Фундаменты этого форума - дает богатейший фактаж для наблюдения того, что происходит в основании нашей пирамиды ИЖС - в сегментах эконом-класса и отчасти среднего класса.
Если использовать не матерные, а более-менее приличные выражения для характеристики того, что там происходит, то наиболее приличным будет выражение "Треш и Угар".

 

Еще одно отступление от скучных технических подробностей.

Может показаться, что спроектировать качественный и правильный фундамент корыстные проектировщики готовы лишь для олигархов и бизнесменов. На самом деле не так.
Как можно заметить, пирамида ИЖС с классификацией по сегментам - вполне совпадает с социальной пирамидой общества, причем в любой кап. стране. Размеры сегментов могут отличаться, как и их динамика (уменьшение среднего класса, увеличение доли эконом и даже ультра-эконом) но структура та же.
Разница кроется не в конкретной дороговизне проектирования, а в мышлении и подходах. На вершину социальной пирамиды попадают люди, имеющие такие отличия, которые и позволили им туда взобраться.
Глядя на внешне неказистого регионального чиновника - по его поведению понимаешь, что он прошел сложнейшие аппаратные интриги, конфликты, имел стойкость и решимость, четко видел свои цели, планировал дойти и дошёл до определенного уровня - и вот, теперь ему нужно зафиксировать этот статус в виде шикарного дома.
Ему вообще не интересно, какие там риски и какой в принципе у дома будет фундамент - у него есть крутой арх с крутой командой, и надо чтоб было все на высшем уровне.
Глядя на успешного предпринимателя - понимаешь, что человек имеет характер, широкий кругозор, слушает и слышит, многое видел и прошел, понимает, что такое риски в широком смысле, очень хорошо их оценивает, прагматичен, с ходу соотносит финансовые и временные показатели, и опять же - видно что человек имеет цель, и четко понимает что хочет.
Этим категориям даже не нужно объяснять про нормы, правила, этапы - их интересует результат. Качество - по умолчанию должно быть высоким. Если вы ему скажете, что в инженерном деле понятие "качественно" - напрямую тождественно строгому соблюдению всех без исключения нормативов, строгому следованию всем этапам и процессам проектирования - он кивнет и скажет - "иного ответа я и не ждал, действуйте"

 

Конечно, контраст жилищ в странах с высоким уровнем социального неравенства прямо таки бросается в глаза.


Это не коллаж, а граница двух районов в Мексике.



Кения

Бразилия

ЮАР

Москва

 

В целом - смотреть нужно на заказчика, и правильно его оценивать не с точки зрения платежеспособности вот в этот текущий момент, а с точки зрения его мышления.
У вас мышление тоже должно быть заточено не на "срубить хоть сколько-то бабла", а на то, чтобы выдать заказчику продукт высочайшего качества. Как уже сказано, в инженерной сфере понятие "качество" трактуется однозначно.
Если в представителе среднего класса вы видите живой ум, настрой, энергию и он понимает что ему надо от будущего дома - работайте с ним, он вырастет, его бизнес разовьётся, он будет строить ещё - и будет обращаться к вам ещё.
Поскольку бизнес и власть переплетаются, то возможно ваш сегодняшний бизнесмен уйдёт в органы госвласти, прогрызет себе путь и там, и спустя какое-то время он станет министром, а вы - войдете в его команду в качестве, например, зама по вопросам строительства)
Обычно "распознавание" сути заказчика - приходит очень быстро. И от того, с какими заказчиками вы будете работать - зависит практически вся профессиональная карьера.

 

А теперь перевоплотимся в заказчика, который выбирает проектировщиков, и зададимся вопросом - а кто сможет проверить, какое качество проектов вот у этих вот конкретных ребят, что сидят напротив за столом? Вроде в очках, картинки показывают красивые, чертежи всякие открывают у себя на ноутбуке? Как узнать, спроектируют они всё правильно и в соответствии с требованиями норм, или выдадут некачественный проект?
Ответ очень прост.
Нужно узнать, какие проекты и объекты этих ребят проходили экспертизу, государственную или негосударственную. Это один из самых надёжных и объективных критериев того, какого уровня проектная команда перед вами.
И собственно, пункт о прохождении экспертизы уже касательно вашего заказа - включить в договор.
Если с этим нет проблем - отлично, работайте.

 

Вернемся к нашему примеру и перейдем к выбору типа фундамента.

Выбор типа фундамента

На основании детального анализа исходных данных, а также выявленных геотехнических рисков, экспертным методом установлено, что в рассматриваемых условиях оптимальным типом фундамента является фундаментная плита на естественном основании.
Предварительные параметры фундамента установлены на основании опыта проектирования объектов-аналогов и приведены ниже:

• разновидность фундаментной плиты – плита ребрами вниз или ребрами вверх (возможен любой их этих вариантов);
• ребра жесткости предусмотреть как минимум по внешнему контуру плиты, а также под внутренними несущими стенами, если будет необходимость по расчету;
• толщина плитной части – 30 см, высота ребер – от 40 см;
• армирование ребер и плитной части – принять на основании статического расчета в соответствии с СП 63.13330.2018;
• минимальная глубина заложения – 40 см;
• защиту от морозного пучения – предусмотреть в соответствии с СТО 36554501-012-2008 (дренаж, подушка, утепление);
• внимание! фундамент дома следует отделить деформационным швом от фундамента парковки;
• стены цокольного этажа следует рассчитать на нагрузку от давления грунта, в том числе от возможного оползневого давления;
• поскольку перед домом предполагается сделать подсыпку для выравнивания участка, то откосы этой подсыпки рекомендуется защитить с помощью подпорной стенки;

 

К преимуществам ребристых фундаментных плит следует отнести:

• высокую несущую способность как по грунту, так по материалу;
• возможность обеспечения требуемой высоты цоколя, путем регулирования высоты ребер жесткости;
• максимальное уменьшение осадки фундамента и разности осадок по сравнению с ленточным или столбчатым фундаментами;
• снижение удельной нагрузки на грунт, что очень важно при строительстве на склонах, когда любая дополнительная нагрузка (особенно сосредоточенная) может вывести склон из равновесного состояния;
• при плите ребрами вниз, верх плит одновременно являетсянадежным черновым полом цокольного этажа;
• при плите ребрами вверх, все коммуникации могут бытьпроложены внутри плиты, что гарантирует их безопасность при деформации основания;
• в целом, плита ребрами вниз работает также хорошо, как плита ребрами вверх, но требования к качеству уплотнения грунтов выше, т. к. при некачественном уплотнении грунтов фундаментной подушки, плитная часть не сразу включится в совместную работу.

 

При проектировании и строительстве плитных фундаментов крайне важно выполнить следующие рекомендации:
- фундаментную подушку выполнить из щебня и/или песка крупного/средней крупности с послойным уплотнением до Купл=0,98;
- качество уплотнения грунтов подушки следует проверять на каждом квадратном метре с помощью плотномера;
- дренажная система должна гарантировать влажность грунтов фундаментной подушки не более 5-10%;
- грунтовое основание должно быть утеплено таким образом, чтобы глубина промерзания находилась в слое непучинистого грунта подушки.