CC BY
1УДК 699 Экгардт А.А., Преснов О.М.
Экгардт А.А.
студент
Красноярский институт железнодорожного транспорта (г. Красноярск, Россия)
Преснов О.М.
к.т.н., доцент кафедра Строительство железных дорог
Красноярский институт железнодорожного транспорта (г. Красноярск, Россия)
ОСОБЕННОСТИ ВОЗВЕДЕНИЯ РАМНО-КОЗЛОВЫХ ЛЕНТОЧНЫХ ФУНДАМЕНТОВ В УСЛОВИЯХ ГЛИНИСТЫХ ГРУНТОВ
Аннотация: в данной статье рассматривается эффективное применение рамно-козловых ленточных фундаментов в условиях глинистых грунтов. Проанализированы основные проблемы, связанные с такими типами грунтов и предложены методы улучшения несущих характеристик с применением современных технологий.
Ключевые слова: глинистые грунты, несущая способность, рамно-козловые ленточные фундаменты, укрепление грунта.
Фундамент - это один из самых важных элементов любого здания, который обеспечивает его устойчивость и надежность. Одним из наиболее распространенных типов фундаментов являются ленточные фундаменты, которые используются для постройки жилых и промышленных зданий, а также для других сооружений [1]. Однако, в условиях слабых глинистых грунтов, ленточные фундаменты могут столкнуться с проблемами, связанными с неустойчивостью грунта и деформацией фундамента. Для решения этой проблемы были разработаны рамно-козловые ленточные фундаменты [2].
Описание рамно-козловых ленточных фундаментов:
Рамно-козловые ленточные фундаменты - это конструкция, состоящая из вертикальных колонн, которые соединены горизонтальными балками. Этот тип фундамента включает в себя жесткую раму, опирающуюся на козловые опоры. Такая конструкция позволяет равномерно распределить нагрузку на грунт и уменьшить деформации фундамента.
Такой фундамент состоит из нескольких ключевых элементов:
Рама: Железобетонная конструкция, образующая основу фундамента и распределяющая нагрузку от здания на грунт. Эта часть фундамента располагается на поверхности грунта и служит для равномерного распределения нагрузки от сооружения на все столбы.
Козловая нога: Вертикальные опоры, соединяющие раму с грунтом, обеспечивают устойчивость. Они заглубляются в грунт на определенную глубину и служат для увеличения устойчивости всей конструкции.
Штыри: Вертикальные элементы, проникающие в грунт и передающие нагрузку от козловой ноги к более прочным слоям почвы.
Виды рамно-козловых фундаментов:
1. Рамный козловый фундамент - состоит из двух железобетонных рам, соединенных между собой железобетонной лентой.
2. Колодезный козловый фундамент - представляет собой систему колодцев, соединенных между собой железобетонной лентой.
3. Свайно-козловый фундамент - сочетает в себе элементы свайного и козлового фундамента. Он состоит из железобетонной ленты и свай, установленных в ней.
4. Буронабивной козловый фундамент - используется для строительства на грунтах с плохой несущей способностью. Он состоит из железобетонной ленты и буронабивных свай, установленных в нее.
5. Свайно-ленточный козловый фундамент - сочетает в себе элементы свайного и ленточного фундамента. Он состоит из железобетонной ленты и свай, установленных в нее, которые располагаются по периметру здания.
Влияние грунта на эффективность фундамента:
- Глинистые почвы: Глина обладает меньшей проницаемостью, но может подвергаться значительным изменениям объема в результате влажности. Это может привести к поднятию или опусканию фундамента, требуя дополнительных мер по контролю за влажностью.
- Песчаные почвы: Песок является относительно прочным грунтом, что делает его хорошим выбором для фундаментов. Однако, необходимо учесть возможность сдвига и оседания песчаных почв, что может потребовать дополнительных инженерных решений, таких как использование свай.
- Илистые почвы: Ил имеет высокую водопроницаемость, что может сказаться на стабильности фундамента. В таких случаях необходимо учесть возможные просадки и применять усиленные конструктивные элементы.
- Торфяные почвы: Торфяные почвы являются менее устойчивыми и могут быть подвержены уплотнению при нагрузке. В таких случаях требуется особое внимание к процессу уплотнения и возможным просадкам [3].
Преимущества рамно-козловых ленточных фундаментов:
1. Устойчивость в условиях слабых глинистых грунтов. Рамно-козловые ленточные фундаменты позволяют уменьшить вероятность деформации фундамента и повреждения здания в условиях слабых глинистых грунтов.
2. Экономичность. Рамно-козловые ленточные фундаменты требуют меньше материалов, чем традиционные ленточные фундаменты, что делает их более экономичными.
3. Простота монтажа. Рамно-козловые ленточные фундаменты легко монтируются и не требуют большого количества специального оборудования.
4. Надежность. Рамно-козловые ленточные фундаменты обеспечивают высокую надежность и долговечность здания.
Недостатки рамно-козловых ленточных фундаментов:
1. Ограниченное применение. Рамно-козловые ленточные фундаменты не подходят для всех типов зданий и сооружений.
2. Требования к проектированию. Для правильного проектирования рамно-козловых ленточных фундаментов требуется высокая квалификация инженеров.
3. Сложность ремонта. В случае повреждения рамно-козловых ленточных фундаментов, их ремонт может быть более сложным и дорогостоящим, чем ремонт традиционных ленточных фундаментов.
Проблемы глинистых грунтов и их решение.
Слабые глинистые грунты характеризуются низкой несущей способностью, высокой деформационной способностью и большой чувствительностью к воздействию внешних нагрузок [4]. Это может привести к существенным деформациям и разрушению фундамента, что может повлечь за собой серьезные последствия для здания или сооружения. Поэтому, при проектировании рамно-козлового ленточного фундамента в слабых глинистых грунтах необходимо учитывать ряд факторов, связанных с характеристиками грунта и особенностями конструкции фундамента.
Один из основных способов укрепления слабых глинистых грунтов является использование свайных фундаментов. Однако, свайные фундаменты могут быть дорогими и сложными в проектировании и строительстве. Рамно-козловой ленточный фундамент представляет собой более простой и доступный вариант, который может быть эффективным в условиях слабых глинистых грунтов. [5]
Основным принципом рамно-козловых ленточных фундаментов является использование козловых опор для распределения нагрузки от здания или сооружения на ленточный фундамент. Козловые опоры устанавливаются на глубине, достаточной для обеспечения необходимой несущей способности и устойчивости фундамента. Ленточный фундамент соединяет козловые опоры и обеспечивает равномерное распределение нагрузки на грунт [6].
При проектировании рамно-козлового ленточного фундамента в условиях слабых глинистых грунтов необходимо учитывать ряд факторов, включая характеристики грунта, нагрузки от здания или сооружения, глубину
заложения фундамента и расстояние между козловыми опорами. Важным аспектом является также выбор материалов для фундамента, которые должны обеспечивать необходимую прочность и устойчивость при деформациях грунта
[7].
Одним из методов повышения устойчивости рамно-козлового ленточного фундамента в слабых глинистых грунтах является использование специальных грунтовых армирующих материалов таких как геосети и геосетки, геотекстиль, геосинтетические геотекстильные материалы, грунтовые армирующие геосетки. Эти материалы могут укреплять грунт и повышать его несущую способность, что позволяет уменьшить деформации фундамента и повысить его устойчивость. Заключение.
Рамно-козловой ленточный фундамент являются эффективным способом укрепления слабых глинистых грунтов и обеспечения надежной основы для строительства зданий и сооружений. При проектировании и строительстве рамно-козлового ленточного фундамента в условиях слабых глинистых грунтов необходимо учитывать ряд факторов, связанных с характеристиками грунта и особенностями конструкции фундамента. Использование специальных грунтовых армирующих материалов может повысить устойчивость рамно-козлового ленточного фундамента и обеспечить более надежную основу для строительства.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ:
1. СП 50-101-2004 Проектирование и устройство оснований и фундаментов зданий и сооружений;
2. СП. 25.13330.2011 Грунты. Основные положения;
3. Миронов З.А. Анализ рамно-козловых фундаментов на различных грунтах // Вестник Московского государственного университета. 2011. Серия 10. Гражданское строительство. № 3. С. 75-80;
4. ГОСТ 8695.2-73. Грунты. Методы лабораторного определения показателей прочности;
5. Рогов В.А., Филатов А.В. "Использование рамно-козловых ленточных фундаментов для укрепления грунтов с низкой несущей способностью". Вестник строительного института, 2013, №2;
6. Бай В.Ф, Еренчинов. "Численный анализ деформации основания рамно-козловых фундаментов". Вестник ПНИПУ Строительство и архитектура, 2013, №2;
7. Беляев А.И. Проектирование рамно-козловых ленточных фундаментов // Строительные материалы и конструкции. 2012. № 5. С. 42-46.
Ekgardt A.A., Presnov O.M.
Ekgardt A.A.
Krasnoyarsk Institute of Railway Transport (Krasnoyarsk, Russia)
Presnov O.M.
Krasnoyarsk Institute of Railway Transport (Krasnoyarsk, Russia)
FEATURES OF CONSTRUCTION OF FRAME-GANTRY BELT FOUNDATIONS IN CLAY SOILS
Abstract: this article discusses the effective use of frame-gantry belt foundations in clay soils. The main problems associated with such types of soils are analyzed and methods for improving load-bearing characteristics using modern technologies are proposed.
Keywords: clay soils, load-bearing capacity, frame-gantry belt foundations, soil reinforcement.
