Причины оседания фундамента
- Прямые причины
- Косвенные причины
Компоненты общей осадки фундамента
- Непосредственное оседание
- Первичное оседание
- Вторичное оседание
Что такое осадка фундамента?
Грунты неизбежно деформируются под нагрузкой фундаментных конструкций. Общее вертикальное смещение, которое происходит на уровне фундамента, называется оседанием. Причиной осадки фундамента является уменьшение объемного коэффициента воздушной пустоты в грунте.
Кроме того, величина осадки фундамента зависит от многих факторов – типа грунта и конструкции фундамента. Фундаменты на коренных породах оседают в незначительной степени. Напротив, фундаменты на других типах грунта, таких как глина, могут оседать гораздо сильнее.
В качестве примера можно привести дворец изящных искусств в Мехико, который с момента постройки в начале 1930-х годов просел более чем на 15 футов (4,5 м) в глинистую почву, на которой он был основан.
Однако осадка фундамента здания обычно ограничивается величиной, измеряемой в миллиметрах или долях дюйма.
Строениям может быть нанесен ущерб в результате оседания фундамента, особенно если оседание происходит быстро.
В этой статье будут рассмотрены различные типы оседания фундамента, их случаи и ожидаемые последствия для строения.
Типы осадки фундамента
- Дифференциальная осадка фундамента
- Равномерная осадка фундамента
Дифференциальная осадка фундамента
Оседание, которое происходит с разной скоростью между различными частями здания, называется дифференциальным оседанием.
Дифференциальная осадка возникает при различиях в грунтах, нагрузках или конструктивных системах между частями здания. В этом случае различные части конструкции здания могут оседать на существенно разную величину.
Вследствие этого каркас здания может деформироваться, полы могут наклониться, стены и стекла могут потрескаться, а двери и окна могут работать неправильно.
Неравномерная осадка фундамента может привести к смещению здания от вертикали, что приведет к появлению трещин в фундаменте, конструкции или отделке.
Большинство случаев разрушения фундамента связано с сильной дифференциальной осадкой.
Наконец, для обычных зданий с изолированными фундаментами допустимо 20 мм дифференциальной осадки. А для тех же сооружений допустимо 50 мм общей осадки.
Дифференциальная осадка
Трещины из-за дифференциальной осадки
Равномерная осадка фундамента
Когда оседание фундамента происходит практически с одинаковой скоростью во всех частях здания, это называется равномерным оседанием.
Если все части здания опираются на один и тот же вид грунта, то наиболее вероятным типом оседания является равномерное.
Аналогично, если нагрузки на здание и конструкция его структурной системы одинаковы по всей площади, то ожидаемая осадка будет равномерной.
Как правило, равномерная осадка оказывает незначительное негативное влияние на безопасность здания.
Однако она влияет на эксплуатацию здания, например, повреждает канализацию, водопровод и сети, заклинивает двери и окна.
Равномерная осадка фундамента, без образования трещин
Разница между равномерной и дифференциальной осадкой
Причины оседания фундамента
Прямые причины
Прямой причиной оседания фундамента является вес здания, включая мертвую и живую нагрузку.
Косвенные причины
Провал разрушающегося грунта при подземной инфильтрации
Проседание котлована, выполненного рядом с фундаментом
Провал подземных туннелей и шахт
Обрушение пустот в известняках
Подрыв фундамента во время наводнения
Оседание, вызванное землетрясением
Наконец, из-за добычи подземных вод и нефти.
Компоненты общей осадки фундаментов
Немедленное оседание
Его также называют кратковременным оседанием.
Немедленная осадка происходит в основном в крупнозернистых грунтах с высокой проницаемостью и в ненасыщенных мелкозернистых грунтах с низкой проницаемостью.
Наконец, она происходит в течение короткого периода времени, который составляет около 7 дней. Таким образом, она заканчивается во время строительства.
Первичное оседание
Его также называют первичной консолидацией.
Происходит в течение длительного периода времени, который составляет от 1 до 5 лет и более.
Первичное оседание часто происходит в насыщенной неорганической мелкозернистой почве.
Вытеснение воды из пор насыщенного мелкозернистого грунта является причиной первичного оседания.
Вторичное оседание
Вторичное оседание – это консолидация почвы под постоянным эффективным напряжением.
Часто происходит в органической мелкозернистой почве.
Она продолжается в течение всего срока службы фундаментной конструкции, подобно ползучести бетона.