1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 10/10 10,00оценок: 22

Фундаменты и фундаментные подушки

Тема в разделе "Фундаменты", создана пользователем SkayUoker74, 18.03.20.

  1. SkayUoker74
    Регистрация:
    14.12.14
    Сообщения:
    1.374
    Благодарности:
    2.638

    SkayUoker74

    Живу здесь

    SkayUoker74

    Живу здесь

    Регистрация:
    14.12.14
    Сообщения:
    1.374
    Благодарности:
    2.638
    Фундаменты и фундаментные подушки
    Итак, по совету друзей, решил приобрести автомобиль «Москвич» написать обзорно-познавательную тему про фундаменты и фундаментные подушки, с точки зрения инженера-геотехника.

    Тема является своеобразным продолжением этой и этой темы, поэтому, если буду в чем-то повторяться – прошу меня простить.

    Также хочу отметить, что, на мой взгляд - основные вопросы проектирования фундаментов разных типов - очень полно изложены в соответствующих разделах форума, на форуме есть люди с прекрасным практическим опытом проектирования фундаментов, поэтому тема будет в большей степени научно-популярной, обзорной, без углубления в частные случаи.

    И для тех, кому интересно:

    Инженер-геотехник – это узкоспециализированный специалист, который рассчитывает и проектирует только те конструкции и сооружения, которые состоят из грунтов, или непосредственно взаимодействуют с грунтами.

    Чем сложнее топографические, инженерно-геологические и гидрогеологические условия строительства, тем больше степень необходимости в привлечении инженера-геотехника.

    Работа геотехника строится на плотном взаимодействии со специалистами изыскательских организаций, с гидрологами, гидротехниками, геофизиками, в составе геотехнических фирм обязательно есть инженеры-конструкторы с практическим опытом, как правило, инженеры освоили геотехническую специальность как вторую после базовой (как и автор этих строк).


    Разница в подходах на конкретных примерах.
     
  2. SkayUoker74
    Регистрация:
    14.12.14
    Сообщения:
    1.374
    Благодарности:
    2.638

    SkayUoker74

    Живу здесь

    SkayUoker74

    Живу здесь

    Регистрация:
    14.12.14
    Сообщения:
    1.374
    Благодарности:
    2.638
    Итак, первая часть – ФУНДАМЕНТЫ. Опишу правильный, с точки зрения автора, порядок проектирования единого комплекса грунтовое основание+фундамент (далее фундамента) частного дома.
    Наверно, многие тезисы будут повторять целые темы этого форума, наверное - найдутся и противники данного подхода, но, думающим и интересующимся - мне кажется, будет интересно.

    1. Если Вы задумали построить свой дом, то уже на этапе покупки земельного участка необходимо найти специалиста, который будет проектировать наиболее важную, дорогостоящую и ответственную несущую конструкцию – фундамент.

    Если этот специалист, на Ваши вопросы типа «какой мне фундамент лучше сделать – плитный или ленточный? Какой будет дешевле? А для газобетонного дома какой обычно фундамент делают?» и подобные этим вопросы (типичные для самостройщиков) ответит например так:

    - Лучший для Вашего дома фундамент будет такой, который будет оптимальным образом подходить для конкретных имеющихся параметров участка (инженерно-геологических условий, гидрогеологических условий и иных значимых в конкретном случае факторов)

    - то это подходящий специалист.

    Если на Ваши доводы не делать изыскания, а посмотреть, «как сделано у соседа» специалист скажет, что даже на соседних участках, даже в метре друг от друга - могут существовать разные грунтовые условия, в которых могут идти разные процессы, и поэтому без результатов изысканий он не возьмется.

    - то это подходящий специалист.

    Если этот специалист на Ваши, пусть наивные и непрофессиональные, вопросы – будет терпеливо, полно и развернуто отвечать, давая ссылки и указания на СП, таблицы и вообще – четко называть цифры, а не давать аргументы в стиле «да я 20 лет так делал и ничо…», если он будет сам задавать встречные вопросы о местности, о рельефе, о планируемом времени и способе строительства, и множество других, на первый взгляд не совсем связанных с фундаментом -

    - то это подходящий специалист.

    Кстати, такие специалисты есть на форуме, но без работы они не сидят.
     
    Последнее редактирование: 18.03.20
  3. SkayUoker74
    Регистрация:
    14.12.14
    Сообщения:
    1.374
    Благодарности:
    2.638

    SkayUoker74

    Живу здесь

    SkayUoker74

    Живу здесь

    Регистрация:
    14.12.14
    Сообщения:
    1.374
    Благодарности:
    2.638
    Нормальная практика любого инженера - когда тот будет сопровождать строительство Вашего фундамента от момента, когда Вы только покупаете земельный участок до момента, когда фундамент сдается в эксплуатацию.

    Понятно, что это стоит денег, и также понятны мотивы тех, у кого денег нет, но надо "держаться". Речь ведется не о финансах, а, если перейти на язык медицинских аналогий - о ведении "пациента" его лечащим врачом.

    P. S. Обсуждать случаи «народной медицины» и «самолечения», т. е подхода в стиле «делаю сам по советам из интернета» - это не здесь, а в разделе Ремонт фундаментов.

    2. Выбирая участок для строительства (перед покупкой), оцениваем свои финансовые возможности! Для этой цели Вам необходимо получить отчет по инженерно-геологическим изысканиям, хотя бы у соседей по участку. Если соседей нет, или же отчет у них отсутствует – необходимо в зоне предполагаемого строительства пробурить хотя бы одну скважину, определить типы грунтов и уровень подземных вод. Адекватный застройщик и сам это понимает, вопросам изысканий посвящен целый раздел, кстати – один из самых интеллигентных на форуме, без ругани и дилетантизма.
     
    Последнее редактирование: 18.03.20
  4. SkayUoker74
    Регистрация:
    14.12.14
    Сообщения:
    1.374
    Благодарности:
    2.638

    SkayUoker74

    Живу здесь

    SkayUoker74

    Живу здесь

    Регистрация:
    14.12.14
    Сообщения:
    1.374
    Благодарности:
    2.638
    В идеале необходимо:

    - пригласить квалифицированного геолога, попросить оценить участок (к примеру, тот, который на склоне) - на предмет наличия специфических грунтов (просадочные, насыпные и т. д.), на предмет наличия опасных геологических процессов, ситуации с водой, и попросить помощь в составлении программы изысканий. Если при этом потребуются и другие специалисты, например гидрологи, или Вы заказали геофизическое обследование участка - это стоит только приветствовать.

    Считайте этот пункт рекомендаций - как проведение своеобразного "консилиума", цель которого - максимально подробно и всесторонне установить все особенности участка для будущего строительства.

    Данный пункт рекомендаций можно пропустить, но тогда следует принять соответствующие риски. В нашей практике неоднократно были случаи, когда выяснялось, что у заказчика недостаточно средств для строительства фундамента, соответствующего требованиям нормативных документов. И это ни в коем случае не укор в сторону таких заказчиков, скорее в сторону тех, кто ограбил и без того небогатое население. Из такой ситуации есть три выхода:

    1. возводить «неправильный», но дешевый фундамент, и заполучить высокие риски проблем в ходе эксплуатации. Исток всех тем на форуме с заголовками типа "Треснул фундамент", "Ползет склон" и подобных - связан именно с выбором этого выхода;

    2. продать участок;

    3. подкопить средства для строительства «правильного» фундамента.
     
  5. SkayUoker74
    Регистрация:
    14.12.14
    Сообщения:
    1.374
    Благодарности:
    2.638

    SkayUoker74

    Живу здесь

    SkayUoker74

    Живу здесь

    Регистрация:
    14.12.14
    Сообщения:
    1.374
    Благодарности:
    2.638
    Мы, в своей практике, внедрили такой подход:

    - заполучив предварительные сведения о инженерно-геологических условиях, инженер-геотехник проанализирует их, смоделировав имеющееся грунтовое основание до мельчайших деталей, и выполнив расчет грунтового основания по прочности (несущей способности) и по деформациям, и ответит на принципиальные вопросы, формирующие стоимость фундамента:

    - какой будет тип основания;

    - какой будет тип фундамента;

    - предварительные параметры основания и фундамента;

    - какие технологии строительства будут использоваться (возможно использовать в конкретном случае).


    В итоге заказчик получает первый отчет по геотехнической консультации, то есть – своеобразный аудит существующих инженерных условий на конкретном участке, на основании которого уже сметчик сможет приблизительно оценить стоимость фундамента.

    Это - опять же по моему мнению, навязывать которое не имею цели - наиболее разумный, холодный и взвешенный подход, причем за совершенно небольшие деньги.
     
  6. SkayUoker74
    Регистрация:
    14.12.14
    Сообщения:
    1.374
    Благодарности:
    2.638

    SkayUoker74

    Живу здесь

    SkayUoker74

    Живу здесь

    Регистрация:
    14.12.14
    Сообщения:
    1.374
    Благодарности:
    2.638
    По сути, такой геотехнический аудит - это ответ в цифрах и схемах на регулярно появляющиеся новые темы с названиями типа Помогите выбрать правильный фундамент, Помогите с выбором фундамента, Посоветуйте фундамент

    Поскольку медицинские аналогии весьма понятны практически любому взрослому человеку, давайте назовем этот этап - Установлением диагноза и предложениями по методам лечения.

    У такого подхода, с предварительным выбором и расчетным обоснованием, есть определенные плюсы для тех, кто действует рационально по отношению к своему строительству.

    Во первых - любые расчеты можно проверить, и перепроверить. Расчеты, основанные на хороших, полных и подробных исходных данных - можно отдать в независимую экспертизу, и это нормальная практика.

    Во вторых - уже на этом этапе, имея предварительные параметры основания и фундамента, понимая, какие технологии строительства будут использоваться - можно разослать запросы возможным подрядчикам, и анализировать разные коммерческие предложения, от разных людей и организаций.

    Это помогает и при торге, и в целом, помогает ориентироваться в ситуации.
     
  7. SkayUoker74
    Регистрация:
    14.12.14
    Сообщения:
    1.374
    Благодарности:
    2.638

    SkayUoker74

    Живу здесь

    SkayUoker74

    Живу здесь

    Регистрация:
    14.12.14
    Сообщения:
    1.374
    Благодарности:
    2.638
    3. Следующий этап – это инженерные изыскания. Говорить о строительстве чего-либо, не имея точных данных об окружающих условиях - не имеет смысла. Считать, что эти условия может увидеть и правильно интерпретировать любой - тоже не вижу смысла лишний раз повторять, что это совсем не так.

    Те, кто не хочет делать ИИ - эта тема не для Вас.

    И, в первую очередь, необходимо выполнить инженерно-геодезические изыскания, в результате чего получить цифровую модель рельефа (ЦМР).

    Современное геотехническое проектирование предполагает пространственные расчеты, которые наиболее полно учитывают фактическую работу фундаментов. Именно поэтому важно получить ЦМР (3D поверхность), а не классический 2D топоплан. Любимое мое сравнение - это как рентгеновский снимок и МРТ в объеме.

    Особенность инженерно-геодезических изысканий заключается в том, что достоверность полученных результатов легко проконтролировать. Исполнителей на этот вид работ достаточно много, выбирая их, нужно обращать внимание на степень новизны оборудования и примеры обработки результатов геодезической съемки (Вам должны предоставить ЦМР в редактируемом формате, например – dwg).
     
    Последнее редактирование: 19.03.20
  8. SkayUoker74
    Регистрация:
    14.12.14
    Сообщения:
    1.374
    Благодарности:
    2.638

    SkayUoker74

    Живу здесь

    SkayUoker74

    Живу здесь

    Регистрация:
    14.12.14
    Сообщения:
    1.374
    Благодарности:
    2.638
    ЦМР особенно актуальна, если Ваш дом расположен на склоне или вблизи откоса/склона. В таком случае, область геодезической съемки будет несколько больше размеров Вашего участка. Конкретные размеры назначит инженер-геотехник, ориентируясь на мнения и геолога, и гидролога, и свой собственный опыт.

    Параллельно или после инженерно-геодезических изысканий следует проводить инженерно-геологические изыскания, особенность которых заключается в том, что их достоверность сложно оценить, поэтому к выбору Исполнителя следует подходить с особой тщательностью. Выбирать Исполнителя следует совместно с тем специалистом, кто проектирует фундамент. Программу изысканий и особые требования к ним также должен согласовать этот специалист. Здесь, на форуме - для думающего застройщика сложилась целая инфраструктура из очень достойных специалистов, которые ведут свои темы, дают очень подробные и развернутые консультации, и выезжают непосредственно на место.
     
  9. SkayUoker74
    Регистрация:
    14.12.14
    Сообщения:
    1.374
    Благодарности:
    2.638

    SkayUoker74

    Живу здесь

    SkayUoker74

    Живу здесь

    Регистрация:
    14.12.14
    Сообщения:
    1.374
    Благодарности:
    2.638
    4. Как только появляются результаты изысканий – можно начинать проектирование фундамента. Как известно, основной функцией фундамента является передача нагрузок от вышележащих конструкций на грунтовое основание. Таким образом, прежде чем проектировать фундамент, нужно запроектировать все вышележащие конструкции. Основными исходными данными для проектирования фундамента являются:

    - результаты инженерных изысканий;

    - расчетно-пояснительная записка по расчету надфундаментных строительных конструкций дома, расчетная модель (в идеале пространственная расчетная модель дома);

    - конструктивные и объемно-планировочные решения (КР).

    Этот пункт - очень неоднозначный, так как проект дома может быть не готов, быть в стадии согласования или что-то еще. Понятно, что описываемая последовательность - это некий идеал. В жизни, конечно, приходится и собирать нагрузки исходя из достаточно туманных представлений заказчика, и додумывать за заказчика. Но идеал - это то, к чему стоит стремиться.

    Фундаменты для частных домов, как правило, проектируются в одну стадию, в итоге Вы получаете рабочий проект, по которому можно строить. Рабочий проект фундамента включает в себя:

    - расчетно-пояснительную записку по расчетам грунтового основания и фундамента;

    - общие данные по рабочим чертежам;

    - посадку фундаментов на инженерно-геологический разрез;

    - схему котлована;

    - схему фундаментной подушки;

    - схему дренажа;

    - схему утепления основания;

    - опалубочный чертеж фундамента;

    - схему армирования фундамента;

    - спецификацию материалов.
     
  10. SkayUoker74
    Регистрация:
    14.12.14
    Сообщения:
    1.374
    Благодарности:
    2.638

    SkayUoker74

    Живу здесь

    SkayUoker74

    Живу здесь

    Регистрация:
    14.12.14
    Сообщения:
    1.374
    Благодарности:
    2.638
    Покажу процесс проектирования фундамента в общем и целом, так сказать, обзорно. Разные проектные организации пользуются разными программно-расчетными комплексами, которых достаточно много, и очень частый вопрос – какая программа вам считает, и какая лучше/дешевле/точнее/надежнее и т. п.

    Дорогие застройщики, программный комплекс – это всего лишь инструмент в руках инженера-проектировщика, и главное – это голова инженера, и тот ум, подход, опыт, который в этой голове собран. Прямая аналогия с работой мастеров и начинающих строителей. Начинающий может иметь в руках дорогущий суперпрофессиональный механизм с кучей функций и настроек, позволяющий выполнить точнейшую ювелирную работу. Но если он толком не умеет им пользоваться, и не имеет соответствующего бэкграунда в виде образования, опыта, специфических навыков и знаний – то толку от этого инструмента мало.

    И наоборот, человек с опытом, с соответствующим образованием, со знанием и пониманием нормативов и СП, имея даже самые простые программы – может (и делает) проекты очень высокого уровня, подходящие большинству застройщиков в малоэтажке.
     
  11. SkayUoker74
    Регистрация:
    14.12.14
    Сообщения:
    1.374
    Благодарности:
    2.638

    SkayUoker74

    Живу здесь

    SkayUoker74

    Живу здесь

    Регистрация:
    14.12.14
    Сообщения:
    1.374
    Благодарности:
    2.638
    Покажу стандартный алгоритм, применяемый в проектной деятельности. Рассмотрим вопрос выбора типа основания и типа фундамента, без перегрузок ссылками и специальными терминами.
    Основными исходными данными для осуществления такого выбора являются:
    - материалы изысканий;
    - конструктивные решения надфундаментной части.
    На основании этих данных и с учетом технического задания выполняется посадка фундамента на инженерно-геологический разрез (рис.1).
    ф1.jpg
    Посадка фундамента на инженерно-геологический разрез (рис.1).

    На этом этапе геотехник выбирает тип основания и тип фундамента исходя из опыта проектирования. Проектирование – это итерационный процесс, это говорит о том, что изначально мы не знаем правильного решения, поэтому в первом приближении назначаем параметры на основании опыта, а в дальнейшем, в ходе итераций, выполняется уточнение, и так происходит до тех пор, пока не получим правильное решение.

    Как уже было сказано, правильное решение – это решение, которое:

    1. соответствует требованиям нормативных документов;

    2. является наиболее экономически целесообразным для заданных условий строительства.
     
  12. SkayUoker74
    Регистрация:
    14.12.14
    Сообщения:
    1.374
    Благодарности:
    2.638

    SkayUoker74

    Живу здесь

    SkayUoker74

    Живу здесь

    Регистрация:
    14.12.14
    Сообщения:
    1.374
    Благодарности:
    2.638
    Как только в первом приближении решение получено, далее начинается самый важный этап – расчеты. Именно на основании анализа результатов расчетов производится выбор типа основания и типа фундамента.

    Расчет №1. Первым делом мы должны обеспечить прочность грунтового основания. Если несущей способности основания недостаточно для восприятия проектных нагрузок, то все дальнейшие расчеты абсолютно бессмысленные. Правильнее даже выразиться так – мы определяем расчетное сопротивление грунта основания, в соответствии с п 5.6.7. СП 22.13330.2016 "Основания зданий и сооружений", и решаем, что и как будет с этим основанием сделано в дальнейших итерациях (оставлено как есть, усилено, заменено полностью или частично, проармировано геосинтетиками и пр.)
    ф2.jpg
    Рисунок 2 – Расчет грунтового основания по несущей способности.
     
  13. SkayUoker74
    Регистрация:
    14.12.14
    Сообщения:
    1.374
    Благодарности:
    2.638

    SkayUoker74

    Живу здесь

    SkayUoker74

    Живу здесь

    Регистрация:
    14.12.14
    Сообщения:
    1.374
    Благодарности:
    2.638
    Расчет №2. Во вторую очередь мы должны обеспечить, чтобы деформации грунтового основания (осадки, относительная разность осадок, крен) не превышали значений, установленных в нормативных документах (главным образом – в СП 22.13330.2016). Проверяется это в ходе расчета грунтового основания по деформациям.

    ф3.jpg
    Рисунок 3 – Расчет грунтового основания по деформациям.
     
  14. SkayUoker74
    Регистрация:
    14.12.14
    Сообщения:
    1.374
    Благодарности:
    2.638

    SkayUoker74

    Живу здесь

    SkayUoker74

    Живу здесь

    Регистрация:
    14.12.14
    Сообщения:
    1.374
    Благодарности:
    2.638
    Расчет №3. В третью очередь мы должны рассчитать фундамент по материалу. Основным материалом современных фундаментов является монолитный железобетон. Расчет таких фундаментов выполняется в соответствии с СП 63.13330.2018. Производятся расчеты по предельным состояниям первой и второй групп: расчет по прочности; расчет по образованию трещин; расчет по раскрытию трещин; расчет по деформациям.

    Самое важное в таких расчетах – это рассматривать надфундаментные конструкции, фундамент и грунтовое основание как единую систему. Реализация этого принципа на практике требует проведения достаточно сложных расчетов, однако все это будет оправдано в конечной стоимости Вашего фундамента.

    Рисунок1.jpg Рисунок2.jpg Рисунок3.jpg
    Рисунок 4 – Совместный расчет дома и основания
     
  15. SkayUoker74
    Регистрация:
    14.12.14
    Сообщения:
    1.374
    Благодарности:
    2.638

    SkayUoker74

    Живу здесь

    SkayUoker74

    Живу здесь

    Регистрация:
    14.12.14
    Сообщения:
    1.374
    Благодарности:
    2.638
    Здесь важно понимать простую вещь – чем точнее будет смоделировано грунтовое оснований, фундамент и надфундаментные конструкции – тем больше возможностей для получения безопасных и экономичных проектных решений.

    Современные технологии геотехнического расчета, во-первых, доступны по цене, во-вторых, позволяют существенно экономить на конечной стоимости фундамента.

    Рисунок1.jpg Рисунок2.jpg Рисунок3.jpg
    Подробные и детальные данные об основании и о конструкциях дома - дают возможность сделать детальный анализ напряженно-деформированного состояния системы « дом – фундамент – основание», показанный на этих иллюстрациях.