Lors de la création d'un projet de développement, le type de sol est tout d'abord déterminé, car le type de fondation en dépend directement. Ainsi, la colonne est la moins coûteuse financièrement (jusqu'à 18 % du budget de l'ensemble de la construction), mais elle n'est peut-être pas applicable à tous les sols. Les sols sableux et limoneux sableux conviennent à une telle fondation, mais les zones limoneuses, tourbeuses et argileuses, ainsi que les sols sujets à des déplacements horizontaux, nécessitent un renforcement supplémentaire.

Comment déterminer vous-même le type de sol

Pour déterminer indépendamment le type de sol, vous devez effectuer quelques manipulations :

1. Prenez de la terre et humidifiez-la avec de l'eau. Faites un cercle avec le mélange. S’il y a beaucoup de sable dans le sol, cela ne fonctionnera pas. Le loam sableux sera divisé en petites fractions. En présence d'argile, l'anneau restera intact.
2. Versez la terre du site dans un verre d'eau (1/3 pour 250 ml) et agitez. Plus la suspension est trouble, plus le sol contient d'argile.
3. Pour détecter la présence d'humidité, vous devez prélever une partie de la terre et la déposer sur une fine feuille de papier. Laissez-le reposer pendant 7 à 10 minutes, puis secouez la terre et évaluez le degré de mouillage. Plus la zone humide est grande, plus le sol est saturé d’eau.
4. Vous pouvez estimer le degré de profondeur des eaux souterraines en mesurant le niveau d’eau dans les puits ou forages à proximité. Ainsi que la hauteur de leur placement par rapport au chantier.

La fondation en colonnes convient aux bâtiments légers (maisons à ossature, dépendances, chalets, bains) sans sous-sols ni caves. Il peut être posé sur tous types de sols, à condition que la nappe phréatique ne soit pas trop élevée. Selon le type de sol, il peut s'agir de :

• enterré. Une telle fondation est abaissée jusqu'à 1 m sous la ligne de gel du sol. C'est une option appropriée pour les sols humides et soulevants (marécageux, avec un horizon d'eau souterraine élevé, sols sur argile) ;
• peu profond (ou peu profond). Il est posé jusqu'à une profondeur de 70 cm du niveau de congélation. Il est appliqué sur des sols sableux et rocheux ;
• pas enterré. La profondeur ne dépasse pas 50 cm. La fondation est installée sur des sols solides avec une surface plane.

De plus, les fondations en colonnes sont supportées en colonnes, en colonnes à partir de tuyaux ou en colonnes-ruban.

Pose de fondations sur des sols non rocheux et soulevants

Les sols non rocheux sont des zones de terrain constituées en grande partie de restes de roches détruites (gravier, pierre concassée, sable), qui sont des matériaux à gros grains. Plus un tel sol contient de particules, moins il aura d’impact sur la solidité de la fondation. Ce sont les sols les plus sûrs pour tout type de bâtiment.

La fondation en colonnes sur de tels sols est posée peu profonde (j'utilise une maçonnerie peu profonde ou peu profonde). Dans certains cas, 20 à 30 cm suffisent.

Les sols soulevants comprennent des limons sableux, des sables poussiéreux, des argiles très humides et des limons. La principale caractéristique est l’augmentation des volumes du sol lorsque l’eau qui le compose gèle. Pour de tels sols, la fondation la plus efficace est une structure en colonnes. Il minimise l'action des forces tangentielles et la base n'est pas détruite lorsque le sol gèle.

Si le sol instable présente un pourcentage d'humidité très élevé, lors de la pose des fondations, sa boule supérieure est remplacée par une boule non poreuse (2/3 couches supérieures). Pour les maisons chauffées - de l'extérieur, pour les maisons non chauffées - de l'extérieur et de l'intérieur.

En cas de sols très lourds ou de structure lestée (en maçonnerie), il est recommandé d'utiliser un enduit (ryndbeam). Il peut être situé à la surface du sol ou avoir une légère profondeur. Cela permettra d'éviter autant que possible l'influence du soulèvement du sol ou de ses mouvements.

Poser les fondations sur de l'argile

Les sols argileux (avec une teneur en argile d'environ 10 à 30 %) sont très plastiques, sujets à l'érosion, ne conservent pas leur forme et peuvent bouger. La stabilité des maisons dépend de la pose correcte des fondations.

Moyens de renforcer le sol :

• pilonnage mécanique à l'aide d'équipements techniques (patinoire) ;
• électroosmose. Les bornes à tige sont introduites dans la boule de sol sous une tension allant jusqu'à 5 A \ m 2. Après exposition au courant, la zone requise devient plus dense, sèche, ce qui minimise le gonflement ;
• effet électrochimique. En plus du courant, des mélanges spéciaux sont ajoutés aux sols (par exemple, du chlorure de calcium) ;
• remplacement partiel du sol. Jusqu'à une profondeur allant jusqu'à 1 m, la couche supérieure du sol est enlevée et une couche plus durable est remplie, qui est compactée en couches.

En présence de talus, ils sont renforcés par des butées ou des panneaux en béton, avec une pente de 50-60 par rapport à la pente.

technologie de signet

Pour les sols soulevés, il est préférable de choisir des piliers avec une extension en bas, dans d'autres cas, des conceptions en forme de parallélépipède ou de cylindre conviennent. Il existe plusieurs façons de poser une fondation en colonnes.

Première façon. Des trous sont creusés sous les piliers, qui dépassent les dimensions des piliers de 30 à 40 cm, puis un coffrage et un cadre de renfort y sont installés. Ensuite, le béton est coulé. Après durcissement, le coffrage est retiré et le pilier est recouvert. La technologie permet de créer des poteaux en fer monolithiques de haute résistance et stabilité, mais nécessite beaucoup de travail.

La deuxième façon. Un foret de fondation spécial est utilisé - TISE-f, avec son aide, il est possible de réaliser des puits jusqu'à 20 cm de diamètre, avec une expansion au fond jusqu'à 60 cm. Il s'agit d'une méthode plus simple qui vous permet de poser les fondations toi-même.

A quoi faut-il faire attention ? Aux intersections des murs (points de plus grandes charges), sous le bâti-cadre, des poteaux sont érigés à une distance qui est un multiple du pas des poutres de la garniture inférieure (1,5 − 2,5 m). La section transversale des blocs de béton ou des piliers en brique doit être d'au moins 50x50 cm, l'épaisseur des murs avec boule d'isolation thermique peut aller jusqu'à 25 cm, les plafonds (sauf le sous-sol) sont en bois.

Les piliers sont montés verticalement sur lesquels des blocs de béton sont posés. Une clôture est installée entre les piliers - un mur léger qui isole le sous-sol et le protège de l'humidité. Il doit être le même sur tout le périmètre du bâtiment (en règle générale, il s'agit de brique ou de béton). L'épaisseur des parois est de 12 cm, le niveau de pénétration dans le sol est de 25 cm. Si le sol est argileux et très lourd, le pick-up est posé sur un coussin de sable de 20 cm de haut et 30 cm de large.

Avec ou sans grillage

Grillage - la partie supérieure qui relie les piliers en une seule structure, elle est constituée de ruban de béton armé, ce qui confère au bâtiment une plus grande stabilité sur des sols en mouvement et répartit également uniformément le poids de la maison sur tous les piliers.

Sa présence n'est pas toujours nécessaire, puisque la couronne inférieure d'une charpente en bois remplit ce rôle. Mais pour les maisons à ossature construites sur des sols soulevés ou dans des zones en pente, un grillage est nécessaire. L'essentiel est que le grillage soit monté de manière à ce qu'il ne s'enfonce pas profondément dans le sol et ne repose pas dessus. Sinon, en hiver, il peut se détacher des piliers et la fondation se déforme.

L'absence de grillage est le moyen le plus économique et le plus simple de poser les bases. Il est utilisé si les sols ne sont pas trop lourds, et que les bâtiments sont légers, de petites dimensions et ne nécessitent pas de support en ruban (ossature bois, maison à ossature).

Si la fondation est en argile sous les piliers jusqu'à la profondeur de congélation, le sol est remplacé par un mélange de sable grossier, de pierre concassée ou de gravier, arrosé et compacté.

Plus la structure est lourde, plus il faut choisir des piliers puissants et faire la marche plus souvent (1,5 m). Il est irrationnel d’en faire moins, mais le pas ne peut être dépassé au-delà de 3 m. La section transversale des piliers peut être différente selon le matériau (brique, monolithe, bois). Sur terre battue, la meilleure option est le béton armé.

Pourquoi renforcer une fondation en colonnes monolithiques

Les piliers en béton sont résistants à la compression, mais résistent mal aux charges de traction ou de flexion. Pour éviter une telle déformation, la fondation doit être renforcée dans les zones où des étirements peuvent se produire. Par exemple, lors du soulèvement, la partie supérieure des piliers se soulèvera, tandis que la partie inférieure sera maintenue dans une couche de sol non gelée, ce qui entraînera la fissuration des piliers. C’est là que le renforcement vertical s’avère utile.

Le cadre de barres d'armature est constitué de barres nervurées verticales (classe A-3) d'un diamètre de 1,2 cm.Les barres nervurées sont sélectionnées pour offrir un meilleur contact avec le béton. Ils sont reliés à l'aide de minces ferrures de montage lisses (diamètre 0,6 cm), qui en elles-mêmes ne perçoivent pas la charge, mais relient uniquement les tiges en une seule structure.

Lors du renforcement de piliers d'un diamètre allant jusqu'à 20 cm, 2 tiges sont nécessaires. Si la hauteur de la colonne est d'environ 2 m, le renfort nervuré est fixé avec un support tous les 80 à 100 cm, soit à 3-4 endroits.

S'il y a un grillage, il est également renforcé. Ils constituent 2 ceintures (inférieure et supérieure) dont chacune comprend au moins 2 tiges longitudinales. Pour un tel renfort, un renfort d'un diamètre de 1,2 cm et d'une section transversale est utilisé. La cage d'armature est complètement immergée dans le béton, le niveau au-dessus de la surface du grillage est de 3 à 5 cm.

Si nous prenons en compte toutes les caractéristiques techniques et technologiques de la pose d'une fondation en colonnes, connaissons le type de sol, le niveau des eaux souterraines et la nature du futur bâtiment, une telle fondation sera durable et résistante à l'usure pendant des décennies.

Pour réaliser une fondation en bande peu profonde (MZLF) sur des sols soulevés, il faudra prévoir un ensemble de mesures de protection. Cette technologie est pertinente pour les bâtiments qui ne prévoient pas d'aménager de sous-sol. La construction de fondations profondes entraînera dans ce cas des dépassements de coûts déraisonnables.

Le soulèvement des sols est un phénomène naturel qui se produit avec la présence simultanée de deux facteurs :

• température inférieure à 0°C ;
• humidité.

L'eau est une substance unique. C'est la seule matière de la planète qui se dilate lors du refroidissement (la densité de l'eau douce est d'environ 1 000 g/m3 et celle de la glace est de 917 g/m3). En présence d'humidité dans le sol en hiver, le volume du sol augmente. Dans ce cas, des contraintes apparaissent qui tentent de pousser les fondations hors du sol.

Les déformations uniformes ne sont pas si dangereuses pour le bâtiment, mais elles ne le sont pas lors du soulèvement. Au milieu de la maison, la température du sol est plus élevée, les forces de soulèvement dues au gel sont ici plus faibles. Aux bords du bâtiment, ils sont solides, car le chauffage de l'intérieur est moindre. Les murs extérieurs de la maison s'élèvent plus que les murs intérieurs, ce qui entraîne l'apparition de fissures dans les fondations, les murs, les cloisons.

Quels sols soulèvent

Avant la conception et la construction de la fondation, il est nécessaire de réaliser des études géologiques. Ils aideront à déterminer quelles couches de sol se trouvent sur le site. S'il n'est pas possible de commander une étude professionnelle, vous pouvez la réaliser vous-même par extraction de fosses ou par forage manuel. Lors de la détermination du type de sol, il convient de se guider sur les descriptions de GOST « Sols ». Classification".

Selon cette norme, les sols sont divisés en 5 groupes :

• des soulèvements excessifs ;
• fortement haletant;
• moyennement lourd;
• légèrement soulevant;
• non poreux (sous condition).

Pour tous les groupes, à l'exception de la dernière option, des mesures doivent être prises pour protéger les fondations en bande peu profonde sur les sols soulevés. Les sols conditionnellement non soulevants comprennent les types à gros grains, le sable de fractions grossières et moyennes. Ces matériaux filtrent bien l’humidité, afin qu’elle aille vers les couches inférieures. Dans ce cas, le niveau de la nappe phréatique doit être inférieur à la profondeur des fondations.

Les sols soulevés ne laissent pas bien passer l'eau, de sorte que les précipitations s'accumulent facilement dans la couche. Ces types comprennent l'argile, le limon et le limon sableux. De plus, les soulèvements doivent être éliminés dans des sols sableux fins et poussiéreux. Sur ces derniers, la construction n'est pas recommandée, il est préférable de remplacer complètement le sol par du sable grossier.

Portée du MZLF

Une fondation en bande peu profonde est utilisée pour les petits bâtiments sans sous-sol. Cette option réduira les coûts financiers et de main-d'œuvre pour la construction du ruban sous la maison en réduisant le volume de béton et la quantité de renforcement. Dans le même temps, les caractéristiques de résistance des sols doivent être suffisantes pour résister au bâtiment. Vous devez d'abord effectuer un calcul.

Ce type de fondation est également utilisé lorsque de l'eau pénètre dans le sol à une distance de 1,5 m ou plus. Dans ce cas, il est impossible d’utiliser un ruban posé en profondeur sans mesures de déshydratation coûteuses.

MZLF est le plus souvent aménagé pour des bâtiments constitués de matériaux relativement légers :

• bois;
• panneaux de bois (maisons à ossature);
• béton léger (béton mousse, béton cellulaire, etc.).

La profondeur du ruban peut être différente. Le plus souvent, elle est comprise entre 70 et 100 cm. La valeur exacte dépend des caractéristiques de résistance du sol, du nombre d'étages du bâtiment et des matériaux utilisés pour la construction. Dans ce cas, l'emplacement du niveau d'humidité du sol doit être situé à 50 cm en dessous du niveau de la base de la fondation. Sinon, il existe un risque de dommages structurels.

Comment protéger le MZLF du soulèvement sur les sols argileux

La façon la plus courante de lutter contre le soulèvement des sols est de poser la base de la fondation en dessous du point de gel (déterminé par). Mais dans de nombreuses régions, cette marque est trop profonde, le coût de la construction est considérablement augmenté.

Un ensemble de mesures pour protéger le MZLF du soulèvement.

Lors de la construction d'une fondation en bande peu profonde sur des sols argileux soulevants, des mesures de protection sont prises en combinaison. Dans ce cas, le paragraphe 11 est guidé. Il est important d’éviter simultanément l’exposition au froid et à l’humidité. La protection MZLF est effectuée dans l'ordre suivant :

• à partir d'un matériau non poreux. On lui attribue une épaisseur de 30 à 50 cm et il est fabriqué à partir de sable grossier ou moyen. Le sable est également utilisé pour combler les sinus sur les côtés de la fondation. Cette approche éliminera l'effet du soulèvement des sols sur la surface latérale de la structure. Une couche de géotextile est placée sous le coussin de sable pour éviter l'envasement.
• au niveau de la base de la fondation. Le tuyau est posé à une distance maximale de 1 m de la paroi latérale du ruban. La profondeur est attribuée à 20-30 cm en dessous de la base de la fondation. La pente du tuyau de drainage dépend du diamètre de sa section.
• et la surface verticale de la fondation en bande. La fonction d'isolation contre la chaleur et l'humidité peut être assurée par de la mousse de polystyrène extrudé (par exemple de la mousse de polystyrène). Le matériau est fixé sur toute la hauteur du ruban, y compris la base. Il est interdit d'utiliser du plastique mousse moins cher à la place du plastique mousse. Il dispose de beaucoup moins de ressources.
• Zone aveugle isolée. Cet élément remplit également la fonction d'imperméabilisation, empêchant l'humidité atmosphérique de pénétrer dans la fondation. En posant du penoplex sous la couche extérieure de la zone aveugle, il sera possible d'éviter le gel du sol à proximité immédiate du bâtiment.
• Égout pluvial. Lors de l'aménagement paysager du territoire, il est important de prévoir l'élimination efficace de l'excès d'humidité du site.

La pente requise des tuyaux de drainage en fonction du diamètre.

Le dispositif de la fondation en bande sur un sol argileux soulevant est réalisé en été. Il est important de charger la structure avant l'arrivée du froid. En cas d'arrêt forcé de la construction, il est nécessaire de prendre toute une gamme de mesures pour.

Alternatives

Le ruban peu profond a une capacité portante réduite. Il n'est pas recommandé de l'utiliser sous des bâtiments massifs. Si vous devez construire un bâtiment en brique ou en béton sur un sol soulevé, il est préférable de privilégier une dalle de fondation peu profonde.

De plus, n'utilisez pas le MZLF lorsque le niveau de la nappe phréatique est situé à une distance inférieure à 1,5 m de la surface du sol. Dans ce cas, une dalle non enterrée convient à une maison en brique ou en béton (y compris en béton léger). Pour une ossature ou une maison en bois, des pieux vissés métalliques peuvent être utilisés.

Un choix judicieux du type de fondation et le respect de la technologie de sa construction éviteront l'impact négatif du soulèvement des sols. Il est important d'effectuer toutes les actions pour protéger la structure du froid et de l'humidité.

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AVANT-PROPOS

L'action des forces de soulèvement des sols par le gel et de flambement des fondations aggrave les conditions d'exploitation et raccourcit la durée de vie des bâtiments et des structures, provoque des dommages à ceux-ci et des déformations des éléments structurels, ce qui entraîne des coûts annuels élevés de réparation des dommages et entraîne des dommages à l’économie nationale.

Ce guide fournit des mesures d'ingénierie et de remise en état, de construction et structurelles, thermiques et thermochimiques éprouvées dans la pratique de la construction pour lutter contre les effets nocifs du soulèvement des sols par le gel sur les fondations des bâtiments et des structures, ainsi qu'un résumé des instructions pour la réalisation des travaux de construction. sur le cycle zéro et les mesures visant à empêcher le gonflement des fondations peu profondes et peu profondes des bâtiments en pierre de faible hauteur à des fins diverses et des maisons préfabriquées en bois à un étage dans les zones rurales.

Les dommages les plus courants aux fondations et la destruction des structures au-dessus de la structure des fondations des bâtiments et des structures dus au soulèvement dû au gel sont dus aux facteurs suivants : a) la composition des sols dans la zone de gel et de dégel saisonniers ; b) l'état de la teneur naturelle en humidité des sols et les conditions de leur humidification ; c) profondeur et vitesse du gel saisonnier des sols ; d) les caractéristiques de conception des fondations et de la structure au-dessus des fondations ; e) le degré d'influence thermique des bâtiments chauffés sur la profondeur de gel saisonnier des sols ; f) l'efficacité des mesures prises contre l'impact des forces de flambage des fondations par le gel ; g) les méthodes et conditions de réalisation des ouvrages de construction sur le cycle zéro ; h) les conditions de maintien opérationnel des bâtiments et des ouvrages. Le plus souvent, ces facteurs affectent l'ensemble des fondations avec leurs diverses combinaisons, et il peut être difficile d'établir la cause réelle des dommages dans les bâtiments.

Comment en règle générale, les résultats des études sur l'interaction du sol gelé avec les fondations, obtenus par la méthode de modélisation dans des conditions de laboratoire, n'apportent toujours pas d'effet positif lors du transfert de ces résultats à la pratique de la construction. en utilisant des dépendances établies en laboratoire dans des conditions naturelles.

Lors de la conception, il convient de prendre en compte les résultats de données expérimentales stationnaires à long terme sur l'étude de l'interaction du sol gelé avec les fondations dans des conditions naturelles, et non au cours d'un hiver, car les conditions climatiques des années individuelles avec des écarts anormaux ne sont pas typiques. pour l'hiver moyen de cette région.

Les mesures d'ingénierie et de remise en état sont, en principe, fondamentales, car elles assurent le drainage des sols dans la zone de profondeur normative de gel du sol et une diminution du degré de mouillage de la couche de sol à une profondeur de 2 à 3 m en dessous de la température saisonnière. profondeur de congélation. Cette mesure ne peut pas être appliquée pratiquement dans toutes les conditions pédologiques et hydrogéologiques, et elle ne doit alors être utilisée que pour réduire la déformation du sol lors du gel, en combinaison avec d'autres mesures.

Les mesures constructives et structurelles contre les forces de déversement des fondations par le gel visent principalement à adapter les structures des fondations et partiellement au-dessus de la structure des fondations aux forces de soulèvement des sols par le gel et à leurs déformations lors du gel et du dégel (par exemple, le choix de le type de structures de fondation, la profondeur de leur pose dans le sol, la rigidité des structures sur la structure des fondations, les charges sur les fondations, l'ancrage des fondations dans les sols en dessous de la profondeur de congélation et de nombreux autres dispositifs structurels).

Les mesures de conception recommandées dans les Directives ne sont données que dans les formulations les plus générales sans spécifications appropriées, comme, par exemple, l'épaisseur de la couche de sable et de gravier ou du coussin de pierre concassée sous les fondations lors du remplacement d'un sol soulevant par un sol non soulevant. , l'épaisseur de la couche de revêtements d'isolation thermique pendant la construction et pendant la période d'exploitation, etc. des recommandations sont données plus en détail sur la taille du remplissage des sinus avec un sol non rocheux et sur la taille des oreillers calorifuges, en fonction de la profondeur de gel du sol et de l'expérience locale en matière de construction.

Les calculs de stabilité des fondations sous l'action des forces de soulèvement par le gel, ainsi que les calculs des mesures structurelles ne sont pas obligatoires pour toutes les structures utilisées dans l'ingénierie des fondations, ces mesures ne peuvent donc pas être considérées comme universelles dans la lutte contre les effets néfastes du soulèvement des sols par le gel dans tous cas.

Les mesures thermiques et chimiques sont fondamentales à la fois pour l'élimination complète des déformations dues au soulèvement dû au gel et pour la réduction des forces de soulèvement dues au gel et de l'ampleur de la déformation des fondations lorsque les sols gèlent. Ils comprennent l'utilisation de revêtements d'isolation thermique recommandés sur la surface du sol autour des fondations, de caloporteurs pour chauffer les sols et de réactifs chimiques qui abaissent la température de gel du sol avec la fondation et réduisent les forces d'adhérence tangentielles du sol gelé aux plans de fondation. .

Lorsqu'il est chauffé, le sol n'aura pas de température négative, ce qui exclut son gel et son soulèvement dû au gel.

Lorsque le sol est traité avec des réactifs chimiques, bien que le sol ait alors une température négative, il ne gèle pas, donc le gel et le soulèvement dû au gel sont également exclus.

Lors de la prescription de mesures anti-soulèvement, il est nécessaire de prendre en compte l'importance des bâtiments et des structures, les caractéristiques des processus technologiques de production et les conditions de fonctionnement, les conditions pédologiques et hydrogéologiques, ainsi que les caractéristiques climatiques de la zone. . Lors de la conception de fondations sur des sols soulevés, la préférence doit être donnée aux mesures les plus économiques et les plus efficaces dans des conditions données.

Les mesures énoncées dans ce Guide pour lutter contre les déformations des bâtiments et des structures sous l'influence des forces de soulèvement dues au gel aideront les constructeurs à améliorer la qualité des objets en construction, à assurer la stabilité et l'aptitude opérationnelle à long terme des bâtiments et des structures, à éliminer les cas d'allongement. périodes de construction, garantir que les bâtiments et les structures sont mis en exploitation commerciale dans les délais prévus, réduire les coûts improductifs ponctuels et récurrents annuels pour la réparation et la restauration des bâtiments et des structures endommagés par le soulèvement dû au gel.

Le manuel a été compilé par le Dr tech. Sciences M. F. Kiselev.

Veuillez envoyer tous vos commentaires sur le texte des lignes directrices et suggestions d'amélioration à l'Institut de recherche sur les fondations et les structures souterraines de l'URSS Gosstroy à l'adresse : 109389, Moscou, 2e rue Institutskaya, 6.

1. DISPOSITIONS GÉNÉRALES

1.1. Ce Guide est destiné à la conception et à la construction de fondations pour les bâtiments, les installations industrielles et diverses et spéciales. équipements technologiques sur les sols soulevés.

1.2. Le guide a été élaboré conformément aux principales dispositions des chapitres du SNiP sur la conception des fondations et fondations de bâtiments et de structures et des fondations et fondations de bâtiments et de structures sur sols de pergélisol.

1.3. Les sols soulevés (sujets au gel) sont les sols qui, lorsqu'ils sont gelés, ont la propriété d'augmenter leur volume lors du passage à un état gelé. Une modification du volume du sol se retrouve dans des conditions naturelles sous forme de soulèvement lors du gel et d'affaissement lors du dégel de la surface diurne du sol. À la suite de ces changements volumétriques, des déformations se produisent et provoquent des dommages aux fondations, aux fondations et à la superstructure des bâtiments et des ouvrages.

1.4. En fonction de la composition granulométrique du sol, de sa teneur en humidité naturelle, de la profondeur de gel et du niveau stagnant des eaux souterraines, les sols sujets à la déformation lors du gel sont répartis dans les catégories suivantes selon le degré de soulèvement dû au gel : soulèvement fort, soulèvement moyen , soulevant faiblement et pratiquement sans soulèvement.

1.5. Subdivisions des sols selon le degré de soulèvement dû au gel, en fonction du niveau de la nappe phréatique et de l'indice de consistance qui varient dans le tempsje L pris selon le tableau. 1 application. 6 chapitres du SNiP sur la conception des fondations et des fondations des bâtiments et des structures. La teneur en humidité naturelle des sols pendant la période d'exploitation pendant la conception doit être ajustée conformément aux paragraphes. 3.17-3.20 du chapitre ci-dessus du SNiP.

1.6. La base pour établir le degré de soulèvement des sols devrait être les matériaux des études hydrogéologiques et pédologiques (composition du sol, sa teneur en humidité naturelle et le niveau des eaux souterraines stagnantes, qui peuvent caractériser le chantier jusqu'à une profondeur d'au moins deux fois la profondeur normative du gel du sol, à compter du repère de planification).

Dans la pratique de la conception des bases et des fondations, il est souvent difficile d'évaluer les sols en fonction du degré de leur soulèvement dû au gel sur la base des matériaux disponibles d'études techniques et géologiques, car généralement la couche de gel saisonnière n'est pas considérée comme la base des fondations. et les caractéristiques nécessaires du sol ne sont pas déterminées pour cela. Si les premiers 1,5 à 2 m de matériaux géologiques techniques sont caractérisés uniquement comme une « couche végétale » ou comme un « sol gris », alors en l'absence d'un niveau d'eau souterraine proche de la couche de congélation, il n'est pas possible d'établir le degré de soulèvement du sol. En l'absence de caractéristiques de la couche de gel du sol, il est nécessaire d'effectuer des relevés complémentaires séparément sur le chantier, de préférence pour chaque bâtiment debout.

1.7. La conception des fondations et des fondations des bâtiments et des structures sur des sols soulevés doit être réalisée en tenant compte :

Tableau 1

Nom du sol selon le degré de soulèvement dû au gel	Limites de positionz, m, le niveau de la nappe phréatique est inférieur à la profondeur de congélation estimée au niveau de la fondation					Consistance du sol argileux je L
	sable fin	sable poussiéreux	loam sableux	terreau	argile
Fortement mousseux			z≤0,5	z≤1	z≤1,5	je L>0,5
Des soulèvements moyens		z≤0,5	0,5< z≤1	1< z≤1,5	1,5< z ≤2	0,25< je L≤0,5
Légèrement soulevant	z≤0,5	0,5< z≤1	1< z≤1,5	1,5< z≤2,5	2< z≤3	0< je L≤0,25
Pratiquement non poreux	z>0,5	z>1	z>1,5	z>2,5	z>3	je L≤0

Remarques : 1. Consistance des sols argileuxje L doivent être prélevés en fonction de leur humidité naturelle, correspondant à la période de début du gel (avant migration de l'humidité due aux températures négatives). S'il existe des sols argileux de consistance différente dans la profondeur de congélation estimée, le degré de soulèvement par le gel de ces sols dans leur ensemble est pris en fonction de la valeur moyenne pondérée de leur consistance.

2. Les sols à gros grains avec une charge argileuse, contenant dans leur composition plus de 30 % en poids de particules de taille inférieure à 0,1 mm, avec un niveau d'eau souterraine inférieur à la profondeur de congélation estimée de 1 à 2 m, sont appelés soulèvements moyens. sols, et moins d'un mètre - à un fort soulèvement.

3. Taille z- la différence entre la profondeur du niveau de la nappe phréatique et la profondeur estimée de gel du sol, déterminée par la formule :z=H 0 – H, Où H 0 - distance entre la marque de planification et l'occurrence du niveau de la nappe phréatique ; H- profondeur de congélation estimée, m, selon le chapitre SNiP II-15-74.

a) le degré de soulèvement des sols par le gel ;

b) le terrain, l'heure et la quantité des précipitations, le régime hydrogéologique, les conditions d'humidité du sol et la profondeur du gel saisonnier ;

c) l'exposition du chantier par rapport à l'éclairement du soleil ;

d) objectif, conditions de construction et de service, importance des bâtiments et des structures, conditions technologiques et opérationnelles ;

e) la faisabilité technique et économique des structures de fondation assignées, l'intensité du travail et la durée des travaux sur le cycle zéro et l'économie des matériaux de construction ;

f) la possibilité de modifier le régime hydrogéologique des sols, les conditions de leur humidification pendant la période de construction et pendant toute la durée de vie du bâtiment ou de l'ouvrage ;

g) les résultats disponibles d'études spéciales pour déterminer les forces et les déformations du soulèvement dû au gel des sols (le cas échéant).

1.8. Le volume et les types d'études spéciales des propriétés des sols et des études générales d'ingénierie-géologiques et hydrogéologiques sont prévus par le programme d'études générales ou des bâtiments supplémentaires au programme général en accord avec le client, en fonction des conditions géologiques, de l'étape de conception et de la spécificités des bâtiments et des structures en cours de conception.

2. DISPOSITIONS DE BASE POUR LA CONCEPTION

2.1. Lors du choix des sols comme fondations naturelles au sein de la zone d'aménagement, il convient de privilégier les sols non rocheux ou pratiquement non rocheux (rocheux, semi-rocheux, graviers, galets, graviers, grusy, sables graveleux, sables de grande et moyenne taille). taille, ainsi que des sables fins et poussiéreux, des loams sableux, des loams et des argiles de consistance dure au niveau des eaux souterraines stagnantes en dessous du niveau de planification de 4 à 5 m).

2.2. Sous les bâtiments et les structures en pierre situés sur des sols à soulèvement fort et moyen, il est plus judicieux de concevoir des fondations en colonnes ou sur pieux ancrées dans le sol en fonction des forces de flambage et de rupture dans la section la plus dangereuse, ou de prévoir le remplacement des sols soulevants par des sols non soulevés. soulèvement des sols pour une partie ou pour toute la profondeur du gel saisonnier du sol . Il est également possible d'utiliser des litières (oreillers) de gravier, de sable, de roches brûlées provenant de terrils et d'autres matériaux drainants sous l'ensemble du bâtiment ou de la structure en une couche jusqu'à la profondeur estimée de gel du sol sans enlever les soulèvements de sol ou uniquement sous des fondations avec un calcul approprié de l'étude de faisabilité.

2.3. Toutes les principales mesures visant à prévenir les déformations des éléments structurels des bâtiments et des structures lors du gel et du soulèvement des sols doivent être prévues lors de la conception des socles et des fondations, y compris tous les coûts dans le coût estimé des travaux à cycle zéro.

Dans les cas où des mesures contre le soulèvement dû au gel ne sont pas prévues par le projet et que les conditions hydrogéologiques des sols du chantier pendant la période de travaux sur le cycle zéro se sont révélées incompatibles avec les résultats de l'enquête ou se sont détériorées en raison de conditions météorologiques défavorables, les représentants de la surveillance architecturale doivent rédiger un acte approprié et poser une question devant l'organisme de conception sur la nomination, en plus du projet, de mesures contre le soulèvement des sols par le gel (telles que le drainage des sols à la base, le compactage avec pilonnage de pierre concassée, etc.).

2.4. Le calcul des causes de l'action des forces de soulèvement dû au gel doit être effectué en fonction de la stabilité, car les déformations dues au soulèvement dû au gel sont de signe variable et se répètent chaque année. Sur les sols soulevés, le projet devra prévoir le remblayage des sinus des fosses avant le début du gel des sols afin d'éviter le flambement dû au gel des fondations.

2.5. La résistance, la stabilité et l'aptitude opérationnelle à long terme des bâtiments et des structures sur des sols soulevés sont obtenues en appliquant des mesures d'ingénierie et de remise en état, de construction et de construction ainsi que des mesures thermochimiques dans la pratique de conception et de construction.

2.6. Le choix des mesures anti-gonflement doit se baser sur des données fiables et très détaillées sur la présence d'eau souterraine, son débit, la direction et la vitesse de son déplacement dans le sol, le relief de la toiture de la couche imperméable, la possibilité de modifier conceptions de fondations, méthodes de construction, conditions de fonctionnement et caractéristiques des processus de production technologiques.

3. MESURES D'INGÉNIERIE ET ​​D'AMÉLIORATION POUR RÉDUIRE LA DÉFORMATION SOUS L'ACTION DES FORCES DE SOULEVEMENT GELÉ DES SOLS

3.1. La principale raison du soulèvement des sols par le gel est la présence d'eau dans ceux-ci, qui peut se transformer en glace lors du gel, c'est pourquoi les mesures visant à drainer les sols sont fondamentales, car les plus efficaces. Toutes les mesures d'ingénierie et de remise en état se réduisent à drainer les sols ou à empêcher leur saturation en eau dans la zone de gel saisonnier et 2-3 m en dessous de cette zone. Il est important que les sols de base soient le plus déshydratés possible avant le gel, ce qui n'est pas toujours possible. libèrent rapidement l'eau qu'ils contiennent.

3.2. Le choix et l'objectif des mesures de réhabilitation doivent dépendre des conditions de la source d'humidité (précipitations atmosphériques, eaux perchées ou eaux souterraines), du terrain et des strates géologiques avec leur capacité de filtration.

3.3. Lors de l'élaboration des projets de construction et de leur mise en œuvre en nature sur des sites composés de sols soulevés, il convient d'éviter autant que possible les changements de direction des drains naturels et de prendre en compte la présence d'un couvert végétal et les exigences de sa conservation.

3.4. Lors de la conception de fondations sur une base naturelle avec des sols soulevés, il est nécessaire d'assurer un drainage fiable des eaux souterraines, atmosphériques et industrielles du site en effectuant en temps opportun une planification verticale de la zone bâtie, en installant un réseau d'égouts pluviaux, des canaux de drainage et plateaux, drainage et autres structures d'irrigation et de drainage immédiatement après l'achèvement des travaux sur cycle zéro, sans attendre l'achèvement complet des travaux de construction.

3.5. Les mesures générales de drainage du site comprennent des mesures de drainage des fosses. Avant de creuser l'excavation, il faut d'abord la protéger de l'écoulement des eaux atmosphériques des environs, de la pénétration des eaux des réservoirs voisins, des fossés, etc. au moyen de bermes ou de fossés.

3.6. Ne laissez pas l’eau stagner dans les fosses. En cas d'afflux faible d'eau souterraine, celle-ci doit être systématiquement évacuée grâce à l'installation de puits à 1 m de profondeur sous le fond de la fosse.

Pour abaisser le niveau des eaux souterraines, il est recommandé d'installer des drains verticaux à partir d'un mélange sable-gravier le long du périmètre de la fosse.

3.7. Le remblayage des sinus dans les sols argileux doit être effectué avec un compactage soigneux couche par couche avec des dameurs manuels et pneumatiques ou électriques pour éviter l'accumulation d'eau dans le remblai, ce qui augmente l'humidité du sol non seulement du remblai, mais aussi de l'eau naturelle. sol.

3.8. Les sols argileux en vrac lors de la planification du terrain à l'intérieur du bâtiment doivent être compactés en couches par des mécanismes jusqu'à une masse volumétrique du squelette du sol d'au moins 1,6 t/m 3 et une porosité ne dépassant pas 40 % (pour les sols argileux sans couches de drainage) . La surface du sol en vrac, ainsi que la surface de la coupe, dans les endroits où il n'y a pas de stockage de matériaux de construction ni de circulation, il est utile de recouvrir d'une couche de sol de 10 à 15 cm et de gazon.

La pente pour les surfaces dures (zones aveugles, plates-formes, entrées, etc.) doit être d'au moins 3 % et pour une surface gazonnée d'au moins 5 %.

3.9. Pour réduire l'humidification inégale des sols soulevés autour des fondations pendant la conception et la construction, il est recommandé : que les travaux de terrassement soient effectués avec un minimum de perturbation des sols naturels lors du creusement de fosses pour les fondations et les tranchées des services publics souterrains ; veillez à aménager des zones aveugles étanches d'une largeur d'au moins 1 m autour du bâtiment avec des couches d'étanchéité en argile à la base.

3.10. Sur les chantiers de construction composés de sols argileux et ayant une pente de terrain supérieure à 2 %, la conception doit éviter la construction de réservoirs d'eau, d'étangs et d'autres sources d'humidité, ainsi que l'emplacement des conduites d'égouts et d'alimentation en eau entrant dans le bâtiment. du côté montagneux du bâtiment ou de la structure.

3.11. Les chantiers situés sur les pentes doivent être clôturés contre les eaux de surface s'écoulant le long des pentes avant de creuser des fosses, avec une rainure permanente en hauteur avec une pente d'au moins 5 %.

3.12. Il est impossible de permettre pendant la construction l'accumulation d'eau provenant de dommages causés à l'approvisionnement en eau temporaire. Si de l'eau stagnante se trouve à la surface du sol ou lorsque le sol est humidifié en raison de dommages au pipeline, des mesures urgentes doivent être prises pour éliminer les causes de l'accumulation d'eau ou d'humidité du sol à proximité de l'emplacement des fondations.

3.13. Lors du remblayage des tranchées de communication du côté montagneux d'un bâtiment ou d'une structure, il est nécessaire de disposer des cavaliers en argile ou limon froissé avec un compactage minutieux pour empêcher l'eau de pénétrer (le long des tranchées) dans les bâtiments et les structures et d'humidifier le sol près des fondations. .

3.14. La construction d'étangs et de réservoirs, qui peuvent modifier les conditions hydrogéologiques du chantier de construction et augmenter la saturation en eau des sols soulevés de l'agglomération, n'est pas autorisée. Il est nécessaire de prendre en compte l'évolution projetée du niveau d'eau des rivières, lacs et étangs conformément au plan directeur prospectif.

3.15. Il est nécessaire d'éviter l'emplacement de bâtiments et de structures à moins de 20 m des pompes existantes pour le ravitaillement des locomotives diesel, le lavage des voitures, l'approvisionnement de la population et à d'autres fins, et également de ne pas concevoir de pompes sur des sols soulevants à moins de 20 m des bâtiments existants. et des structures. Les emplacements autour des pompes doivent être prévus pour assurer l'évacuation des eaux.

3.16. Lors de la conception des fondations, il convient de prendre en compte les fluctuations saisonnières et à long terme du niveau des eaux souterraines (et perchées) et la possibilité de formation d'une nouvelle augmentation ou diminution du niveau moyen (clause 3.17 du chapitre sur la conception des fondations de bâtiments et structures). Une augmentation du niveau des eaux souterraines augmente le degré de soulèvement des sols et il est donc nécessaire, lors de la conception, de prévoir un changement du niveau des eaux souterraines conformément aux instructions des paragraphes. 3.17-3.20 chapitres du SNiP pour la conception des fondations des bâtiments et des structures.

3.17. Une attention particulière doit être accordée à la saison des inondations périodiques du territoire, car l'effet le plus néfaste sur le soulèvement dû au gel est l'inondation du territoire en automne, lorsque la saturation en eau du sol augmente avant le gel. Il est également nécessaire de prévoir une augmentation artificielle du niveau des eaux souterraines et de l'humidité naturelle du sol due à l'afflux d'eau industrielle lors de processus technologiques associés à une consommation importante d'eau.

3.18. La conception des mesures d'ingénierie et de remise en état doit être basée sur des données fiables et détaillées sur la présence d'eaux souterraines, leur débit, la direction et la vitesse de leur mouvement dans le sol, le relief du toit de la couche imperméable. Sans ces données, les drainages et les installations de drainage construits pourraient être inutiles. S'il n'est pas possible d'éliminer les eaux souterraines et de sécher les sols de la couche de congélation, il convient alors de recourir à la conception de mesures structurelles ou thermochimiques.

4. MESURES DE CONSTRUCTION ET DE STRUCTURE CONTRE LA DÉFORMATION DES BÂTIMENTS ET DES STRUCTURES LORS DU GEL ET DU SOULEVEMENT DES SOLS

4.1. Les mesures constructives et structurelles contre la déformation des bâtiments et des structures causées par le soulèvement des sols par le gel sont prévues dans deux directions : équilibrage complet des forces normales et tangentielles de soulèvement par le gel et réduction des forces et déformations de soulèvement et adaptation des structures des bâtiments et des structures aux déformations de sols de fondation lors de leur gel et dégel.

Avec un équilibrage complet des forces normales et tangentielles de soulèvement des sols par le gel, les mesures contre la déformation sont réduites aux solutions de conception et au calcul des charges sur les fondations. Uniquement pendant la période de construction, lorsque les fondations hivernent sans charge ou n'ont pas encore la pleine charge de conception, il est nécessaire de prévoir des mesures thermochimiques temporaires pour protéger les sols de l'humidité et du gel. Pour les bâtiments de faible hauteur avec des fondations peu chargées, il est conseillé d'appliquer des mesures constructives visant à réduire les forces de soulèvement par le gel et les déformations des éléments structurels des bâtiments et à adapter les bâtiments et les structures aux déformations lors du gel et du dégel des sols.

4.2. Les fondations des bâtiments et des structures érigées sur des sols soulevés peuvent être conçues à partir de n'importe quel matériau de construction garantissant leur aptitude au service et répondant aux exigences de résistance et de conservation à long terme. Dans ce cas, il faut prendre en compte d'éventuelles contraintes verticales alternées dues au soulèvement des sols par le gel (soulèvement des sols lors du gel et leur tassement lors du dégel).

4.3. Lors de la mise en place de bâtiments et de structures sur un chantier de construction, il est nécessaire, si possible, de prendre en compte le degré de soulèvement des sols afin que des sols présentant différents degrés de soulèvement ne puissent pas se trouver sous les fondations d'un même bâtiment. S'il est nécessaire de construire un bâtiment sur des sols présentant différents degrés de soulèvement, des mesures constructives doivent être prises contre l'action des forces de soulèvement dues au gel, par exemple, avec des fondations préfabriquées en bandes en béton armé, disposer une ceinture monolithique en béton armé le long des coussins de fondation, etc.

4.4. Lors de la conception de bâtiments et de structures avec des fondations en bandes sur des sols fortement soulevés au niveau du sommet des fondations, il est nécessaire de prévoir des bâtiments en pierre de 1 à 2 étages le long du périmètre des murs principaux externes et internes, des ceintures structurelles en béton armé avec une largeur d'au moins 0,8 épaisseur de mur, une hauteur de 0,15 m et au-dessus des ouvertures du dernier étage - ceintures renforcées.

Note. Les ceintures en béton armé doivent avoir une qualité de béton d'au moins M-150, une armature d'une section minimale, trois tiges d'un diamètre de 10 mm avec assemblage renforcé sur toute la longueur.

4.5. Lors de la conception de fondations sur pieux avec grillage sur des sols à soulèvement fort et moyen, il est nécessaire de prendre en compte l'effet des forces normales de soulèvement par le gel des sols sur la base du grillage. Les poutres de support préfabriquées en béton armé doivent être reliées entre elles de manière monolithique et posées avec un espace d'au moins 15 cm entre la poutre de roulement et le sol.

4.6. La profondeur des fondations dans la pratique de la construction doit être considérée comme l'une des mesures fondamentales pour lutter contre les déformations dues au tassement irrégulier des fondations et au flambement dû au gel lors du gel des sols, car en approfondissant les fondations dans le sol, l'objectif est d'assurer la stabilité et la longévité. -aptitude opérationnelle à terme des bâtiments et des structures.

Lors de la conception, la profondeur des fondations est attribuée en fonction des facteurs prévus à l'article 3.27 du chapitre du SNiP

Lors de la conception des fondations de bâtiments et de structures, l'objectif d'approfondir les fondations dans le sol est une question assez complexe et importante en ingénierie des fondations. Par conséquent, pour la résoudre, il convient de partir d'une analyse complète de l'influence complexe de divers facteurs sur la stabilité. des fondations et sur l'état des sols à leur base.

La profondeur de pose des fondations désigne la distance mesurée verticalement, à partir de la surface diurne du sol, en tenant compte du remblayage ou du creusement, jusqu'à la base de la fondation, et en présence d'une préparation spéciale à base de sable, de pierre concassée ou de béton maigre - au fond de la couche de préparation. La semelle de la fondation est le plan inférieur de la structure de fondation, qui repose sur le sol et transfère la pression au sol due au poids du bâtiment et de la structure.

4.7. Lors de la détermination de la profondeur des fondations, la fonction et les caractéristiques de conception des bâtiments et des structures doivent être prises en compte. Pour les bâtiments uniques (par exemple les immeubles de grande hauteur et la tour de télévision Ostankino à Moscou), les critères d'approfondissement des fondations sont les propriétés du sol. On sait qu’à de plus grandes profondeurs, les sols sont plus denses et peuvent supporter des charges beaucoup plus importantes.

Les fondations standards préfabriquées des bâtiments civils de construction de masse (par exemple, les immeubles résidentiels à plusieurs étages) sont approfondies en fonction des conditions de stabilité. Il n'est pas possible de donner une solution standard pour la profondeur des fondations pour tous les types de sols à la base, elles ne sont possibles que pour des conditions de sol similaires.

Les bâtiments de faible hauteur avec des fondations peu chargées, tels que les bâtiments et structures civils et industriels dans les zones rurales, sont conçus en tenant compte des déformations limites sur les sols non soulevants et de la stabilité sur les sols soulevants.

La profondeur de pose des fondations des bâtiments et structures temporaires est prise pour des raisons techniques et économiques en utilisant des fondations légères et peu profondes.

La profondeur de pose des fondations des grands bâtiments industriels est prise en fonction des processus technologiques, des fondations des équipements et machines spéciaux, ainsi que des conditions de maintenance opérationnelle du bâtiment.

La profondeur de pose des fondations dépend d'une combinaison de charges permanentes et temporaires sur les fondations, ainsi que des effets dynamiques sur les sols à la base des fondations. Ces conditions doivent notamment être prises en compte lors de l'approfondissement des fondations sous les murs d'une clôture extérieure. dans les bâtiments industriels avec des charges dynamiques élevées.

4.8. Les fondations des équipements et machines lourds, ainsi que des mâts, colonnes et autres structures spéciales, sont installées à une profondeur conforme aux exigences de stabilité et de faisabilité économique. En règle générale, la densité de la composition du sol augmente avec la profondeur et, par conséquent, afin d'augmenter la pression sur les fondations et de réduire l'ampleur du tassement des fondations lors du compactage du sol, une plus grande profondeur de fondation est prise par rapport à la profondeur des fondations dans des conditions de gel et de soulèvement des sols.

Les fondations qui fonctionnent sous des charges horizontales ou de déchirure sont posées à une profondeur qui dépend de l'ampleur de ces charges. Pour les bâtiments avec sous-sols chauffés, la profondeur des fondations est prise en fonction des conditions de stabilité des fondations, quelle que soit la profondeur de gel du sol.

4.9. Il y a des cas où la topographie naturelle du site change dans la zone en cours de construction en détournant les canaux des ruisseaux et des rivières à l'extérieur du chantier de construction, et l'ancien canal est recouvert de terre ou le site est nivelé en coupant le sol dans une zone. et en remblayage dans un autre.

Malgré le compactage des sols en vrac, le tassement des fondations sur ceux-ci sera plus important par rapport au tassement des sols naturels, et donc la profondeur des fondations ne peut pas être prise la même pour les sols en vrac et les sols de composition naturelle :

Lors de l'attribution de la profondeur des fondations, il est nécessaire de prendre en compte les conditions hydrogéologiques comme facteur décisif dans de nombreux cas de conception des fondations. La profondeur de la fondation dépend de l'état physique des dépôts géologiques actuels, de l'homogénéité et de la densité du sol, du niveau de la nappe phréatique et de la consistance des sols argileux. Les sols meubles, saturés d'eau et contenant une grande quantité de résidus organiques dans leur composition, ne peuvent pas toujours être utilisés comme bases naturelles.

Sur les sols fragiles et hautement compressibles, il est nécessaire d'appliquer des mesures pour améliorer les propriétés du sol ou de concevoir des fondations sur pieux.

La profondeur des fondations dans des conditions hydrogéologiques complexes doit être décidée de plusieurs manières, et la décision la plus rationnelle est prise à partir de leur comparaison basée sur des calculs techniques et économiques.

Un facteur extrêmement défavorable dans l'ingénierie des fondations est la présence d'eaux souterraines et l'emplacement de leur niveau à proximité de la surface exposée à la lumière du jour. Ce facteur détermine non seulement la profondeur des fondations, mais également leur conception et la méthode d'exécution des travaux de construction des fondations.

4.10. Les fluctuations périodiques du niveau des eaux souterraines dans la zone sollicitée de la base des fondations affectent grandement la capacité portante des sols et provoquent des déformations des bases et des fondations. De plus, la proximité du niveau de la nappe phréatique par rapport à la couche de sol gelé détermine l'ampleur du gonflement du sol dû au gel en raison de l'aspiration de l'humidité des sols sous-jacents saturés d'eau.

Un type particulier d'eau souterraine est ce qu'on appelle l'eau perchée avec une distribution limitée dans le plan et un niveau d'eau souterraine stagnante non durable contenu dans le sol sous la forme de foyers séparés. Très souvent, l'eau perchée se trouve dans l'épaisseur du sol gelé de façon saisonnière et provoque un soulèvement inégal des sols par le gel et un flambage des fondations. Au sein même d’un même chantier, il existe plusieurs poches d’eau perchées avec différents niveaux d’eau souterraine stagnante, parfois même sous pression.

Lors du réglage de la profondeur des fondations, il est nécessaire de prendre en compte la profondeur de gel et le degré de soulèvement des sols, ainsi que, selon les conditions de stabilité, il est impossible d'autoriser le gel des sols soulevés en dessous de la base. des fondations.

4.11. La profondeur de pose des fondations des bâtiments civils en pierre et des structures industrielles sur des sols soulevés n'est pas inférieure à la profondeur estimée de gel du sol selon le tableau. 15 chapitres du SNiP sur la conception des fondations des bâtiments et des structures.

La profondeur estimée du gel du sol est déterminée par la formule

Σ| T m | - la somme des valeurs absolues des températures négatives mensuelles moyennes pour l'hiver dans une zone donnée, prises selon le tableau. 1 chapitre du SNiP sur la climatologie et la géophysique de la construction, et en l'absence de données pour un point ou une zone de construction spécifique, sur la base des résultats d'observations d'une station hydrométéorologique située dans des conditions similaires avec le chantier de construction ;

H 0 - profondeur de gel du sol à Σ|T m |=1, selon le type de sol et pris égal, cm, pour : limons et argiles - 23 ; limon sableux, sables fins et poussiéreux - 28, sables graveleux, grosses et moyennes - 30 ;

m t - coefficient prenant en compte l'influence du régime thermique du bâtiment (structure) sur la profondeur de gel du sol au niveau des fondations des murs et des colonnes, pris selon le tableau. 14 chapitres du SNiP sur la conception des fondations des bâtiments et des structures.

Il existe trois profondeurs de gel du sol qui diffèrent les unes des autres : réelle, normative et calculée.

Dans la pratique de l'ingénierie des fondations, sous la profondeur réelle de gel du sol, il est d'usage de considérer une couche de sol fortement gelée verticalement de la surface jusqu'à la semelle de la couche de sol fortement gelée. Le service hydrométéorologique prend la profondeur de pénétration de la température de zéro degré dans le sol comme profondeur réelle de gel du sol, car à des fins agricoles, il est nécessaire de connaître la profondeur de gel du sol à température zéro et aux fins de l'ingénierie des fondations. il est nécessaire de savoir à quelle profondeur le sol est à l'état solide et gelé. Étant donné que la profondeur réelle de gel du sol dépend de facteurs climatiques (même au même moment au cours des différentes années, la profondeur de gel du sol fluctue), alors la valeur moyenne est prise comme profondeur normative de gel du sol conformément à la clause 3.30 du chapitre de SNiP sur la conception des fondations des bâtiments et des structures.

Il est nécessaire de subdiviser le gel des sols sous la base de la fondation en ponctuel lors de l'exécution des travaux sur cycle zéro en hiver et en annuel pendant toute la durée de vie du bâtiment, lorsque des déformations alternées apparaissent lors du gel et du dégel saisonniers des sols. pendant la période d’exploitation. Lors de l'attribution de la profondeur des fondations à condition d'exclure la possibilité de gel du soulèvement du sol sous la base de la fondation, nous entendons le gel annuel pendant l'exploitation des bâtiments et des structures, car la profondeur des fondations n'est pas déterminée par l'état du sol. gel pendant la période de construction.

Comme mentionné ci-dessus, la mesure de la profondeur des fondations pour éviter le gel du sol sous la base des fondations se réfère uniquement à la période d'exploitation, et pour la période de construction, des mesures de protection sont prévues pour protéger le sol du gel, car pendant la période de construction, la base des fondations peut se trouver dans la zone de gel en raison de travaux de construction incomplets à cycle zéro.

Dans les cas où l'humidité naturelle des sols n'augmente pas pendant les périodes de construction et d'exploitation de bâtiments sur des sols faiblement soulevants (consistance semi-solide et réfractaire), la profondeur des fondations, selon la condition de possibilité de flambement, doit être pris à la profondeur de congélation standard :

jusqu'à 1 m - pas moins de 0,5 m de la marque de planification

jusqu'à 1,5 m - pas moins de 0,75 m de la marque de planification

de 1,5 à 2,5 m - au moins 1,0 m du repère de planification

de 2,5 à 3,5 m - au moins 1,5 m du repère de planification

Pour les sols pratiquement non rocheux (consistance solide), la profondeur calculée peut être prise égale à la profondeur de congélation standard avec un coefficient de 0,5.

4.12. Sur la base d'une vérification expérimentale des fondations non enterrées et peu enfouies sur les chantiers de construction ces dernières années, dans la pratique de la construction énergétique et agricole, des fondations en béton armé sont utilisées sous forme de dalles, de lits et de blocs posés sans creuser lors du soulèvement. sols sous les bâtiments temporaires et les structures des bases des bâtiments pour les centrales thermiques et pour les équipements de distribution ouverte, les appareils des sous-stations électriques. Cela exclut complètement les forces tangentielles de flambage par le gel et l'accumulation de déformations résiduelles irréversibles du flambement par le gel. Cette méthode réduit considérablement le coût de construction tout en garantissant l'aptitude opérationnelle des bâtiments et des équipements spéciaux.

4.13. La profondeur des fondations des murs porteurs internes et des colonnes des bâtiments industriels non chauffés sur des sols fortement et moyennement soulevés n'est pas inférieure à la profondeur calculée de gel du sol.

La profondeur de pose des fondations des murs et des colonnes des bâtiments chauffés avec des sous-sols ou des souterrains non chauffés sur des sols fortement et moyennement soulevants est prise égale à la profondeur de gel standard avec un coefficient de 0,5, à partir de la surface du sous-sol.

Lors de la coupe du sol depuis l'extérieur des murs du bâtiment, la profondeur normative de gel du sol est calculée à partir de la surface du sol après la coupe, c'est-à-dire du repère de planification. Lors de l'ajout de terre autour des murs depuis l'extérieur, il est impossible de permettre la construction du bâtiment jusqu'à ce que le sol autour des fondations soit rempli au niveau de conception.

Lors du déblaiement et du déversement du sol, une attention particulière doit être portée au drainage du sol à l'extérieur du bâtiment, car les sols saturés d'eau peuvent endommager le bâtiment lors du gel en raison de la pression latérale sur les murs du sous-sol.

4.14. En règle générale, il n'est pas permis de geler le sol sous la base des fondations des bâtiments et des structures en pierre et des fondations d'équipements et de machines technologiques spéciaux sur des sols à soulèvement élevé et moyen, tant pendant la construction que pendant l'exploitation.

Sur des sols pratiquement non rocheux, le gel des sols sous la base des fondations ne peut être autorisé que si les sols de composition naturelle sont denses et qu'au moment du gel ou pendant le gel, leur humidité naturelle ne dépasse pas l'humidité à la limite roulante. .

4.15. En règle générale, il est interdit de poser des fondations sur un sol gelé à la base sans mener d'études particulières sur l'état physique du sol gelé et sans une conclusion d'un organisme de recherche.

Les cas dans la pratique de l'ingénierie des fondations ne sont pas rares lorsqu'il est nécessaire de poser des fondations sur des sols gelés. Dans des conditions de sol favorables, il est possible de permettre la pose de fondations sur des sols gelés sans leur chauffage préalable, mais il est nécessaire de disposer de caractéristiques physiques fiables des sols à l'état gelé et de données sur leur teneur en humidité naturelle afin de s'assurer que les sols sont en effet très denses et peu humides avec une consistance solide et selon le degré de soulèvement dû au gel, ils sont classés comme pratiquement non soulèvements. Un indicateur de la densité du sol argileux gelé est la masse volumétrique du squelette du sol gelé supérieure à 1,6 g/cm 3 .

4.16. Afin de réduire les forces de soulèvement et d'éviter les déformations des fondations dues au gel des sols soulevés avec la surface latérale des fondations, il convient de procéder comme suit :

a) prendre les formes de fondations les plus simples avec une petite section transversale ;

b) privilégier les fondations en colonnes et sur pieux avec poutres de fondation ;

c) réduire la zone de gel du sol avec la surface des fondations ;

d) ancrer les fondations dans la couche de sol en dessous du point de congélation saisonnier ;

e) réduire la profondeur de gel du sol à proximité des fondations par des mesures d'isolation thermique ;

f) réduire les valeurs des forces tangentielles de soulèvement dues au gel en appliquant une lubrification des plans de fondation avec un film polymère et d'autres lubrifiants ;

g) prendre des décisions sur l'augmentation des charges sur les fondations pour équilibrer les forces de flambement tangentiel ;

h) remplacer totalement ou partiellement le sol soulevant par du sol non soulevant.

4.17. Le calcul de la position stable des fondations sur l'impact des forces de soulèvement dû au gel des sols de fondation doit être effectué dans les cas où les sols sont en contact avec la surface latérale des fondations ou sont situés sous leurs semelles, soulèvent et leur congélation est possible.

Remarques . 1. Lors de la conception de bâtiments d'investissement sur des fondations profondes avec de lourdes charges, les calculs de stabilité ne peuvent être effectués que pour la période de construction, si les fondations hivernent sans charge ;

2. Lors de la conception et de la construction de bâtiments de faible hauteur avec des structures insensibles aux précipitations inégales (par exemple, avec des murs en bois coupés ou en blocs), ainsi que pour des structures agricoles telles que des installations de stockage de légumes et de silos en bois, les calculs pour l'action des forces de soulèvement dues au gel ne peut être prise et des mesures anti-radiations ne sont pas appliquées.

4.18. La stabilité de la position des fondations sous l'action des forces tangentielles de flambage par le gel sur celles-ci est vérifiée par calcul selon la formule

(3)

Où N n - charge standard sur le socle au niveau de la base de la fondation, kgf ;

Q n - la valeur normative de la force qui empêche la fondation de flamber en raison du frottement de sa surface latérale sur un sol dégelé situé en dessous de la profondeur de gel estimée (déterminée par) ;

n 1 - facteur de surcharge, pris égal à 0,9 ;

n- facteur de surcharge, pris égal à 1,1 ;

τ n - valeur normative de la force tangentielle spécifique de soulèvement, prise égale à 1 ; 0,8 et 0,6, respectivement, pour les sols fortement soulevants, moyens et faiblement soulevants ;

F- superficie de la surface latérale de la partie de la fondation située dans la profondeur de gel estimée, cm (lors de la détermination de la valeurFla profondeur de congélation estimée est prise, mais pas plus de 2 m).

4.19. La valeur normative de la force retenant la fondation au flambement,Q n en raison du frottement de sa surface latérale sur le sol dégelé, elle est déterminée par la formule

(4)

Où - valeur normative de la résistance spécifique au cisaillement du sol dégelé du socle le long de la surface latérale de la fondation, déterminée par les résultats d'études expérimentales ; en leur absence, la valeur il est permis de prendre 0,3 kgf/cm 2 pour les sols sableux et 0,2 kgf/cm 2 pour les sols argileux.

4.20. Dans le cas de fondations de type ancrage, la forceQ n , qui empêche la fondation de se déformer, doit être déterminé par la formule

(5)

où γ avec p - la valeur standard moyenne du poids volumétrique du sol situé au dessus de la surface de la partie d'ancrage de la fondation, kgf/cm 3 ;

F un - la surface de la surface supérieure de la partie d'ancrage de la fondation, percevant le poids du sol sus-jacent, cm 2 ;

h un - approfondissement de la partie d'ancrage de la fondation depuis sa surface supérieure jusqu'au repère de niveau, voir Fig.

4.21. La détermination des forces de soulèvement des sols par le gel agissant sur la surface latérale des fondations est d'une grande importance pour la conception des fondations et des fondations de bâtiments de faible hauteur et généralement avec des fondations légèrement chargées, en particulier dans les cas où des fondations monolithiques sans marches sont utilisées.

Exemple. Il est nécessaire de vérifier la dalle de fondation en béton d'argile expansée de dimensions 100 × 150 cm sous la colonne d'un bâtiment à ossature d'un étage. La profondeur de gel du sol sous la semelle de la dalle est de 60 cm, la charge sur la colonne reposant sur la dalle est de 18 tonnes. La dalle est posée à la surface du lit de sable sans être enfouie dans le sol. Le sol à la base de la dalle, selon le degré de soulèvement dû au gel, fait référence à un soulèvement moyen.

En substituant les valeurs des quantités dans la formule (), on obtient la valeur des forces normales de soulèvement dû au gel des solsN n = 18 tonnes ; n 1 =0,9; n=1,1; F f = 100 × 150 = 15 000 cm 2 ; h 1 =50cm; σ n \u003d 0,02 (par ) ; 0,9×18≥1,1×150×50×100×0,02 ; 16.2<16,5 т.

Un essai expérimental a montré que sous une telle charge, la fondation d'un bâtiment à ossature, lorsque le sol était gelé de 120 cm, des déplacements verticaux des dalles de fondation de 3 à 10 mm ont été observés, ce qui est tout à fait acceptable pour les bâtiments à ossature d'un étage. .

Les limites d'applicabilité des mesures visant à prévenir le flambage des fondations non enterrées et peu profondes sont établies sur la base d'une généralisation de l'expérience existante dans la construction et l'exploitation de bâtiments et de structures érigés à titre expérimental sur des sols soulevés.

MESURES RELATIVES AU DISPOSITIF DE FONDATIONS NON BRÛLANTES SUR SOLS LOURDS

6.3. Lors de la construction de fondations non enterrées, les forces tangentielles de flambage par le gel n'apparaissent pas et, par conséquent, la possibilité d'apparition et d'accumulation de déformations inégales résiduelles lors du gel et du dégel des sols est exclue. Ainsi, les principales mesures visant à assurer la stabilité et l'aptitude opérationnelle des bâtiments et des ouvrages se réduisent à la préparation des sols de fondation pour la pose des fondations sur ceux-ci afin de réduire les déformations dues au soulèvement dû au gel et d'adapter les ouvrages de fondation et les ouvrages hors fondation aux déformations alternées.

Les forces normales de soulèvement dues au gel dépassent dans la plupart des cas le poids de la structure au-dessus des fondations, c'est-à-dire ils ne sont pas équilibrés par la charge sur la fondation, et le principal facteur affectant le flambage de la fondation sera alors l'ampleur de la déformation ou du soulèvement du sol. Si l'ampleur du soulèvement dû au gel n'est pas proportionnelle aux valeurs des forces de soulèvement normales, des mesures doivent alors être prises non pas pour vaincre les forces normales de soulèvement dû au gel, mais pour réduire les valeurs de déformation par soulèvement aux valeurs maximales admissibles.

En fonction de la présence de sols ou de matériaux non rocheux à proximité du chantier, du sable grossier et moyen, des graviers et graviers, des pierres concassées fines, des scories de chaudière, de l'argile expansée et divers déchets miniers peuvent être utilisés pour disposer les coussins des dalles de fondation.

Sur les sites avec des sols en vrac ou alluviaux, la conception des fondations non enterrées sous forme de dalles et de lits doit être réalisée conformément aux exigences de la Sec. 10 chapitres du SNiP sur la conception des fondations des bâtiments et des structures.

Lors de la construction de fondations en bandes non enterrées pour des bâtiments préfabriqués à un étage, les recommandations suivantes doivent être suivies :

a) sur le site prévu, après démontage des axes, du sable est posé, remblayé sous les murs extérieurs d'une épaisseur de 5 à 8 cm et d'une largeur de 60 cm. Sur les sols excessivement soulevés, en particulier dans les éléments à faible relief, il est recommandé de poser une fondation en bande monolithique sur une litière d'une épaisseur de 40 à 60 cm, mais en même temps, le sol en vrac de la litière doit être compacté autant que possible. ;

b) après l'achèvement des travaux de fondation, il est nécessaire de compléter l'aménagement de la zone autour de la maison en assurant l'écoulement de l'eau du bâtiment ;

c) sur des sols à soulèvement moyen, légèrement soulevant et pratiquement sans soulèvement, il est possible de disposer des fondations en bandes à partir de blocs préfabriqués en béton armé d'une section transversale de 25 × 25 cm et d'une longueur d'au moins 2 m ;

d) selon le projet type, il est impératif d'aménager une zone aveugle à l'extérieur de la maison d'une largeur de 0,7 m, de planter des arbustes d'ornement, de préparer le sol autour de la maison et de semer les graines de graminées formant du gazon. L'aménagement des zones à gazonner doit être effectué sous la règle.

MESURES SUR LE DISPOSITIF DE PETITES FONDATIONS SUR SOLS LOURDS

6.4. Les fondations peu profondes sur une base localement compactée ont trouvé une application dans la construction de bâtiments et de structures à des fins agricoles sur des sols moyennement ou légèrement soulevés. Le compactage local des sols est obtenu en enfonçant des blocs de fondation dans le sol ou en installant des blocs préfabriqués dans des nids percutés avec un compacteur d'inventaire de manière dynamique, ce qui augmente le degré d'industrialisation des travaux de construction, réduit les coûts, les coûts de main-d'œuvre et les coûts des matériaux de construction.

La base de sol localement compactée sous la fondation acquiert des propriétés physiques et mécaniques améliorées et présente une capacité portante nettement plus élevée. En raison de la pression accrue sur le sol et de sa plus grande densité, les déformations de la base sont fortement réduites lors du gel et du dégel du sol.

Des études expérimentales visant à déterminer la déformation du soulèvement dû au gel sous pression dans des conditions naturelles ont établi que lorsqu'une base localement compactée gèle en dessous de la base de la fondation de 60 à 70 cm, la valeur du soulèvement dû au gel de la fondation est : à une pression sur le sol de 1 kgf / cm 2 - 5–6 mm ; 2 kgf / cm 2 - 4 mm ; 3 kgf/cm2 - 3 mm ; 4 kgf/cm 2 - 2 mm et à une pression de 6,5 kgf aucun mouvement vertical n'a été observé à proximité de la fondation pendant deux hivers.

L'utilisation du compactage local des sols, à la base sur des sols moyens et légèrement soulevants, permet d'utiliser le sol gelé comme base naturelle avec une profondeur de pose des fondations de 0,5 à 0,7 par rapport à la profondeur normative de gel du sol. Ainsi, par exemple, pour la bande médiane du territoire européen de l'URSS, la pose des fondations peut être effectuée à 1 m du repère d'urbanisme sous condition de compactage local du sol.

La préparation des fondations pour les fondations peu profondes doit être effectuée dans l'ordre suivant :

a) coupe de la couche de gazon végétal et remblayage, sol ne contenant pas d'inclusions végétales ;

b) compactage local des sols à la base des fondations en colonnes en entraînant un compacteur d'inventaire pour former des nids pour les fondations préfabriquées ;

c) le démontage des axes des fondations compactées doit être effectué après la livraison sur le chantier des équipements de compactage local des sols sous fondations séparées ;

d) la profondeur de pose des fondations peu profondes est déterminée à partir des conditions suivantes :

pour les bâtiments dans lesquels les mouvements verticaux dus au soulèvement des sols par le gel ne sont pas autorisés, en fonction de la pression spécifique sur le sol sous la base de la fondation comprise entre 4 et 6 kgf / cm 2 ;

pour les bâtiments légers, en présence de mouvements verticaux qui ne gênent pas le fonctionnement normal (bâtiments provisoires, préfabriqués, en bois et autres), la profondeur de gel du sol sous la base de la fondation peut être prise en fonction des déformations admissibles.

Avant l'installation de fondations superficielles sur des sites à composition géologique complexe, il est nécessaire de clarifier les tassements des fondations installées sur une fondation localement compactée par des essais statiques. Le nombre d'essais sur l'installation est établi par l'organisme de conception c. en fonction des conditions hydrogéologiques.

La technologie pour le dispositif de fondations peu profondes est exposée dans les « Recommandations temporaires pour la conception et l'installation de fondations peu profondes sur des sols soulevés pour les bâtiments agricoles de faible hauteur » (NIIOSP, M., 1972).

7. MESURES D'ISOLATION THERMIQUE POUR RÉDUIRE LA PROFONDEUR DE GEL DU SOL ET LES FORCES NORMALES DE POINTAGE GEL DES PETITES FONDATIONS

EXPÉRIENCE D'APPLICATION DE MESURES D'ISOLATION THERMIQUE DANS LA PRATIQUE DE LA CONSTRUCTION

7.1. Les mesures d'isolation thermique utilisées dans la pratique de la construction de fondations sont divisées en temporaires (uniquement pour la période de construction) et permanentes (en tenant compte de leur effet pendant toute la durée de vie des bâtiments et des structures).

Lors de la construction autour des fondations des bâtiments et des structures, il est recommandé d'utiliser des revêtements d'isolation thermique temporaires à base de sciure de bois, de laitier, d'argile expansée, de laine de laitier, de paille, de neige et d'autres matériaux conformément aux instructions de protection des sols et des supports de sol contre gelé.

Les mesures d'isolation thermique permanentes comprennent des zones aveugles posées sur un coussin d'isolation thermique composé de laitier, d'argile expansée, de laine de laitier, de caoutchouc mousse, de dalles de tourbe pressée, de sable sec, etc. autres matériaux.

Les zones aveugles d'isolation thermique posées autour du bâtiment en construction sont généralement détruites lors des travaux d'installation ultérieurs par le mouvement des mécanismes et, une fois les travaux de construction terminés, elles doivent être reconstruites, ce qui n'est pas toujours fait, et des conditions sont donc créées pour une eau inégale. saturation du sol et profondeur de gel du sol à proximité des fondations.

Le plus grand effet d'isolation thermique est obtenu dans les cas où le matériau de l'oreiller est à l'état sec, mais souvent le matériau d'isolation thermique posé dans l'auge est saturé d'eau à l'automne avant le gel, ce qui réduit l'effet d'isolation thermique. .

Dans certains cas, au lieu d'installer une zone aveugle, on utilise l'engazonnement de la surface du sol à proximité des murs extérieurs et, comme le montre l'expérience, le gel du sol sous le couvert végétal est réduit de moitié par rapport à la profondeur de gel du sol sous la surface du sol nu.

RECOMMANDATIONS POUR LE DISPOSITIF DE MESURES D'ISOLATION THERMIQUE POUR RÉDUIRE LA PROFONDEUR DE GEL DU SOL

7.2. Afin d'assurer la sécurité de la zone aveugle et leur effet d'isolation thermique, il est recommandé d'utiliser du béton d'argile expansée d'une densité apparente sèche de 800 à 1000 kgf/m 3 à la place de la zone aveugle sur des plots calorifuges, avec le valeur calculée du coefficient de conductivité thermique, respectivement, à l'état sec de 0,2 à 0,17 et à l'état saturé d'eau de 0,3 à 0,25 kcal / m h ° C.

La pose de la zone aveugle en béton d'argile expansée ne doit être effectuée qu'après un compactage et un nivellement soigneux du sol près des fondations près des murs extérieurs.

Il est souhaitable de poser la zone aveugle en béton d'argile expansée à la surface du sol en calculant sa moindre saturation en eau. Le béton d'argile expansée ne doit pas être posé dans une auge ouverte dans le sol jusqu'à l'épaisseur de la zone aveugle. Si, selon les caractéristiques de conception, cela ne peut être évité, il est alors nécessaire de prévoir des entonnoirs de drainage pour évacuer l'eau sous la zone aveugle en béton d'argile expansée.

La conception de la zone aveugle en béton d'argile expansée est prise sous la forme la plus simple sous la forme d'un ruban dont les dimensions sont attribuées en fonction de la profondeur estimée de gel du sol selon le tableau. 5.

Tableau 5

Profondeur de gel du sol, m	Zone aveugle, m
	épaisseur	largeur
Jusqu'à 1	0,15
2 ou plus

Selon la vérification expérimentale de l'effet d'isolation thermique de la zone aveugle sur la dalle d'argile expansée de 0,2 m d'épaisseur et 1,5 m de large, la profondeur de gel du sol au niveau de la clôture des serres d'hiver a diminué de 3 fois et le coefficient d'influence thermique de la serre chauffée avec la zone aveugle sur la dalle d'argile expanséem t a reçu une moyenne de 0,269.

Les dimensions proposées des zones aveugles en béton d'argile expansée et des structures de fondations en béton armé non enterrées et peu profondes sur argile expansée pour les bâtiments temporaires et les structures des bases de construction des centrales thermiques nécessitent la même vérification expérimentale sur les chantiers de construction.

8. INSTRUCTIONS POUR LA RÉALISATION DES TRAVAUX DE CONSTRUCTION SELON LE CYCLE ZÉRO

8.1. Les exigences suivantes sont imposées à la réalisation des ouvrages à cycle zéro : éviter une saturation excessive en eau des sols soulevés à la base des fondations, les protéger du gel pendant la période de construction et terminer les travaux de terrassement dans les délais pour remplir les sinus et planifier le site autour du bâtiment en construction.

Dans la pratique de la construction, parfois sur des chantiers abaissés, de la terre est ajoutée en remplissant du sable fin ou poussiéreux provenant du fond du réservoir. Étant donné que le sable et l'eau sont déversés des tuyaux par des hydromoniteurs sur le site (d'où l'eau s'écoule et le sol se dépose), le drainage de la couche sablonneuse lavée doit être prévu afin de l'auto-compacter et de réduire la saturation en eau.

Habituellement, les sables fins et limoneux récupérés sont dans un état saturé d'eau pendant une longue période. Par conséquent, lorsqu'ils gèlent, ces sols se révèlent fortement soulevés et en même temps mal compactés.

Lors de l'utilisation de sols remblayés comme supports naturels, il est impossible de permettre le gel des sols sous les fondations et de poser les fondations sur un sol gelé, même pour des bâtiments de faible hauteur.

Dans le cas de bâtiments déjà construits ou en cours de construction, les alluvions de sols soulevés ne doivent pas être autorisées à moins de 3 m des fondations des murs extérieurs.

La méthode d'excavation utilisant l'hydromécanisation peut être utilisée en toute sécurité dans les régions du sud de notre pays, où la profondeur normative de gel du sol ne dépasse pas 70 à 80 cm, ainsi qu'avec des sols non rocheux dans toute l'URSS. Mais sur les sites composés de sols soulevés, l'aménagement des sols par hydromécanisation ne doit pas être réalisé, car cette méthode sature les sols en eau, ce qui viole les exigences des paragraphes. 3.36-3.38, 3.40 et 3.41 du chapitre SNiP sur la conception des fondations des bâtiments et des structures sur la protection des sols contre la saturation excessive en eau des eaux de surface. En principe, il n'y a pas d'interdiction catégorique dans l'utilisation de l'aménagement des sols par hydromécanisation, mais avec cette méthode, il est nécessaire de prendre les mesures d'hydrorécupération nécessaires pour drainer le sol à la base des fondations et de réaliser des études de faisabilité appropriées.

8.2. Lors de l'aménagement des fondations sur des sols soulevés, il est nécessaire de s'efforcer, lors du creusement de fosses avec des mécanismes de terrassement, de respecter les exigences des documents réglementaires et techniques en vigueur pour la réalisation et la réception des terrassements. Pour la pose de fondations préfabriquées en bandes et monolithiques de faible largeur, les tranchées doivent être arrachées afin que la largeur des sinus puisse être recouverte d'un masque ou d'un écran d'étanchéité. Après la pose de fondations préfabriquées ou la pose de béton dans une fondation monolithique, les sinus doivent être immédiatement remblayés en compactant soigneusement le sol et en assurant le ruissellement de l'accumulation des eaux de surface autour du bâtiment, sans attendre l'aménagement définitif du chantier. et pose de la zone aveugle.

8.3. Les fosses à ciel ouvert et les tranchées ne doivent pas être laissées longtemps avant l'installation des fondations, car un écart de temps important entre l'ouverture des fosses et la pose des fondations entraîne dans la plupart des cas une forte détérioration des sols au base des fondations en raison de l'inondation périodique ou constante du fond de la fosse avec de l'eau. Sur des sols soulevés, l'excavation de la fosse ne doit être commencée que lorsque les blocs de fondation et tous les matériaux et équipements nécessaires ont été amenés sur le chantier de construction.

Il est souhaitable que tous les travaux de pose des fondations et de remblayage des sinus soient effectués en été, lorsque les travaux peuvent être effectués rapidement et avec une haute qualité à un coût d'excavation relativement faible. Il serait utile d'observer la saisonnalité de la production de travaux en cycle zéro sur des sols soulevants.

S'il est nécessaire d'ouvrir des fosses et des tranchées à plus de 1 m de profondeur en hiver, lorsque le sol est fortement gelé, il est souvent nécessaire de recourir au dégel artificiel du sol de diverses manières, ce qui accélère terrassements et n'altère pas les propriétés constructives des sols à la base des fondations. Il ne doit pas être utilisé pour dégeler des sols soulevés en laissant entrer de la vapeur d'eau dans les puits forés, car cela augmente fortement l'humidité du sol en raison du condensat de vapeur d'eau.

8.4. Le remblayage des sinus doit être effectué après l'achèvement du bétonnage des fondations monolithiques et après la pose du sous-sol avec des fondations en blocs préfabriqués. Il convient de garder à l'esprit que le remblayage des sinus près des fondations avec un bulldozer ne permet pas un compactage adéquat du sol et, par conséquent, une grande quantité d'eau de surface s'accumule, ce qui sature inégalement les sols à proximité des fondations et, lorsqu'elle est gelée, crée conditions favorables à la déformation des fondations et de la structure au-dessus de la fondation par les forces tangentielles de flambage par le gel. Cela arrive encore pire lorsque le remblayage des sinus se fait en hiver avec un sol gelé et sans compactage. Les représailles posées près des fondations échouent généralement après le dégel et l'auto-compactage du sol dans les sinus.

Les sinus doivent être recouverts du même sol dégelé avec un compactage soigneux couche par couche.

L'utilisation de mécanismes de compactage du sol lors du remblayage des sinus est difficile en raison de la présence de murs de sous-sol, qui créent des conditions exiguës pour le fonctionnement des mécanismes.

8.5. Conformément aux exigences du chef du SNiP concernant la conception des fondations des bâtiments et des structures, des mesures doivent être prises pour empêcher le gel du sol soulevé sous la base des fondations pendant la période de construction.

En cas d'hivernage des fondations et des dalles posées, il ne faut pas oublier de protéger le sol du gel, notamment lorsque les fondations seront chargées lors de la pose ou de l'installation des murs du bâtiment jusqu'à ce que les sols situés sous les semelles et les fondations dégèlent. . Afin de protéger les sols du gel à la base des fondations, diverses méthodes sont utilisées, du remblayage avec de la terre au revêtement des fondations et des dalles avec des matériaux calorifuges. Les dépôts de neige sont également un bon isolant thermique et peuvent être utilisés comme isolant thermique.

Les dalles en béton armé d'une épaisseur supérieure à 0,3 m sur des sols fortement soulevés doivent être recouvertes à une profondeur de congélation standard de plus de 1,5 m avec des dalles minérales en une seule couche, des mages de laitier ou de l'argile expansée d'un poids en vrac de 500 kgf/m 3 et un coefficient de conductivité thermique de 0,18 avec une couche de 15 à 20 cm.

Si le bâtiment est érigé et que les sols à la base des fondations sont gelés, il faut alors veiller à assurer un dégel uniforme des sols sous la base des fondations en posant des revêtements d'isolation thermique sur les côtés extérieurs de les fondations et le chauffage des sols à l'intérieur du bâtiment, pour lequel vous pouvez utiliser l'électricité ou chauffer l'air du sous-sol avec des radiateurs et des poêles temporaires.

Les murs de maçonnerie d'hiver destinés à un dégel uniforme du côté sud doivent être recouverts de nattes, de boucliers, de papier goudronné, de contreplaqué ou de nattes de paille pour les protéger contre l'effondrement lors d'un dégel rapide et inégal.

Comme isolation thermique pendant la période de dégel du sol près des fondations à l'extérieur du bâtiment pendant 1 à 1,5 mois du côté sud, le stockage de blocs de béton, de briques, de pierre concassée, de sable, d'argile expansée et d'autres matériaux peut être utilisé.

En raison du dégel inégal des sols sous les murs porteurs transversaux extérieurs et intérieurs, des fissures traversantes se forment sous et au-dessus des ouvertures sur le mur porteur intérieur transversal. Ces fissures s'étendent généralement et atteignent parfois des dizaines de centimètres au sommet, tandis qu'un roulis est observé au niveau des parois longitudinales extérieures avec la partie supérieure s'écartant du bâtiment. Avec de gros rouleaux, il est nécessaire de démonter des sections importantes des parois extérieures et intérieures.

Le rouleau des murs extérieurs se forme souvent lors du gel du sol en janvier-mars, lorsque les fondations des murs extérieurs sont posées jusqu'à la profondeur estimée de gel du sol et que les fondations sont posées à faible profondeur sous la charge interne. murs porteurs (la moitié voire le tiers de la profondeur normative de gel du sol).

Sous l'action des forces normales de soulèvement des sols par le gel, des fissures traversantes s'étendant vers le haut apparaissent également sur les semelles des fondations des murs porteurs intérieurs, tandis que le sommet des murs extérieurs s'écarte sensiblement de la verticale. La crème des murs extérieurs dépend de la hauteur de la montée du mur intérieur en pierre et de la largeur de l'ouverture d'une ou deux fissures au sommet du mur intérieur.

8.6. Lors de la première détection d'au moins de petites fissures capillaires sur les murs des bâtiments en pierre, il est nécessaire d'établir la cause de leur apparition et de prendre des mesures pour arrêter l'expansion de ces fissures. Si des fissures apparaissent sous l'action des forces normales de soulèvement dû au gel, ces fissures ne doivent pas être scellées avec du mortier de ciment. L'événement principal dans ce cas sera le dégel du sol à l'intérieur du bâtiment sous les fondations des murs porteurs internes, ce qui provoquera le tassement des fondations et la fermeture partielle ou totale des fissures. Il est nécessaire de s'abstenir de poursuivre la construction de murs ou l'installation de maisons préfabriquées à base gelée jusqu'à ce que le sol sous les fondations soit complètement dégelé et jusqu'à ce que le tassement des fondations se stabilise après le dégel du sol.

8.7. Sur les chantiers, lors de l'exécution des travaux, les sols du socle sont localement saturés d'eau provenant des fuites d'eau dans le sol provenant d'un réseau d'adduction d'eau défectueux. Cela conduit au fait que dans certaines régions, les sols argileux non rocheux et faiblement soulevés se transforment en sols fortement soulevés avec toutes les conséquences qui en découlent.

Afin de protéger les sols à la base des fondations de la saturation locale en eau pendant la période de construction, les conduites d'alimentation en eau temporaires du chantier doivent être posées en surface afin de faciliter la détection de l'apparition d'une fuite d'eau et de détecter rapidement l'apparition d'une fuite d'eau. éliminer les dommages au réseau d'approvisionnement en eau.

9. MESURES POUR LA PÉRIODE D'EXPLOITATION DES BÂTIMENTS ET DES STRUCTURES POUR PROTÉGER LE SOL DE LA BASE CONTRE LA SATURATION EXCESSIVE EN EAU

9.1. Lors de l'exploitation industrielle de bâtiments et de structures érigés sur des sols soulevés, aucune modification des conditions de conception des bases et des fondations ne doit être autorisée. Pour assurer la stabilité des fondations et l'aptitude opérationnelle des bâtiments, il est nécessaire de prendre des mesures visant à prévenir une augmentation du degré de soulèvement des sols et l'apparition de déformations des éléments structurels d'un bâtiment dues au flambage des fondations par le gel. Ces mesures se réduisent à remplir les exigences suivantes : a) ne pas créer de conditions propices à une augmentation de l'humidité du sol à la base des fondations et dans la zone de gel saisonnier à moins de 5 m des fondations ; b) empêcher un gel plus profond des sols à proximité des fondations par rapport à la profondeur de gel estimée du sol adoptée lors de la conception ; c) ne pas permettre de couper le sol autour des fondations lors du réaménagement d'une agglomération ou d'un site bâti ; d) ne réduisez pas la charge de conception sur la fondation.

Afin de lutter contre l'augmentation de l'humidité naturelle des sols à la base des fondations lors de l'exploitation industrielle des bâtiments et des ouvrages, il est recommandé : d'évacuer toutes les eaux industrielles, domestiques et pluviales dans des endroits bas éloignés des fondations ou dans les eaux pluviales. récepteurs d'égouts et maintenir les installations de drainage en bon état ; annuellement, tous les travaux de nettoyage des systèmes de drainage superficiel, c'est-à-dire Les fossés de montagne, les fossés, les canaux, les prises d'eau, les ouvertures d'ouvrages artificiels, ainsi que les égouts pluviaux, doivent être réalisés avant le début des pluies d'automne. Il est nécessaire d'effectuer un contrôle périodique de l'état des ouvrages de drainage, tous les travaux de correction des pentes endommagées, des violations de planification et des zones aveugles doivent être effectués immédiatement, sans retarder ces travaux jusqu'au gel du sol. Si ces dégâts ont formé de l’eau stagnante à la surface du sol à proximité des fondations, il est urgent d’assurer l’évacuation des eaux de surface des fondations. Lorsqu'une activité érosive des eaux pluviales est détectée sur le sol, l'érosion du sol doit être éliminée de toute urgence et les zones le long du drain présentant une forte chute d'eaux pluviales doivent être renforcées.

9.2. Les revêtements calorifuges prévus par le projet et mis en œuvre par la construction au niveau des fondations autour des bâtiments sous forme de zones aveugles sur plots de laitier ou d'argile expansée, d'enrobés de surface du sol ou autres revêtements doivent être maintenus dans le même état qu'ils étaient. réalisé selon le projet lors de la construction. Lors de réparations majeures de bâtiments, l'hivernage de bâtiments chauffés sans chauffage, ainsi que le remplacement des zones aveugles autour des bâtiments par des revêtements d'isolation thermique par des zones aveugles sans revêtement d'isolation thermique, ne devraient pas être autorisés.

Lors des réparations majeures des bâtiments, il est impossible d'autoriser l'abaissement des repères de planification pour les bâtiments construits sur des sols très soulevés, car la profondeur des fondations peut être inférieure à la profondeur estimée de gel du sol. La distance entre le mur extérieur du bâtiment et l'endroit où le sol est coupé doit être au moins égale à la profondeur estimée du gel du sol, et si les conditions le permettent, une bande de sol intact (c'est-à-dire sans coupe) doit être laissée près des fondations. 3 m de large. Une exception à cette exigence ne peut être que dans les cas où la distance entre la marque de planification et la base de la fondation, après avoir coupé le sol, ne sera pas inférieure à la profondeur estimée de gel du sol. Lors de ces travaux, il est impossible de violer les conditions de drainage superficiel des eaux atmosphériques et autres dispositifs d'irrigation et de drainage, ce qui a permis d'éviter la saturation en eau des sols à proximité des fondations des bâtiments et des ouvrages.

9.3. Lors de l'exploitation des bâtiments, il peut être nécessaire de modifier la charge sur les fondations des bâtiments industriels lors de la reconstruction lors d'un changement d'équipement ou d'un changement de processus de production, ce qui peut perturber la relation entre les forces de flambage par le gel des fondations et la pression sur les fondations. du poids du bâtiment.

Souvent, lors de l’augmentation des charges sur les fondations, il est nécessaire d’appliquer un renforcement des fondations. Dans ce cas, la surface de gel du sol avec la surface latérale de la fondation augmente, les forces tangentielles de flambage par le gel augmentent proportionnellement à l'augmentation de la surface de gel de la fondation avec le sol. Par conséquent, lors de la conception du renforcement des fondations (en particulier celles en colonnes), il est nécessaire de vérifier la stabilité des fondations face à l'action des forces tangentielles de déversement dû au gel.

Il est également nécessaire de vérifier le calcul des fondations des équipements en chambre froide ou à l'air libre, lorsque des équipements lourds sont remplacés par des plus légers, c'est-à-dire tout en réduisant la charge sur la fondation. Si le calcul montre que les forces tangentielles de flambement dues au gel dépassent le poids de la structure, alors, en fonction de conditions spécifiques, des mesures structurelles ou autres contre le flambement des fondations doivent être prévues.

9.4. Les zones engazonnées prévues par le projet nécessitent des soins annuels, qui consistent en la préparation en temps opportun de la couche de sol, des graminées gazonnantes sous semis et la replantation d'arbustes. La présence d'une couche de gazon réduit la profondeur de gel du sol de près de moitié et les plantations d'arbustes accumulent des dépôts de neige, ce qui réduit la profondeur de gel de plus de trois fois par rapport à la profondeur de gel dans une zone ouverte. Il est préférable d'effectuer tous les travaux d'entretien du gazon et des plantations d'arbustes au printemps sans violer l'aménagement du territoire adopté par le projet. Lorsque l'enherbement et l'aménagement du sol sont perturbés par des travaux de terrassement visant à éliminer les accidents des services publics souterrains ou le passage des véhicules, il est nécessaire de restaurer le tracé, d'ameublir la couche végétale et de ressemer les graines de graminées gazonnantes. Les meilleurs gazons sont des mélanges de graminées de la flore locale. Durant les mois chauds et secs, il est nécessaire d’arroser le gazon et les arbustes ornementaux afin qu’ils ne meurent pas par manque d’humidité.

9.5. Parfois, pendant la période d'exploitation industrielle, on constate des déformations des bâtiments sous la forme de fissures dans les murs en maçonnerie et de déformations au niveau des ouvertures des clôtures en gros blocs ou en panneaux. Lors de la première détection de déformation des éléments structurels du bâtiment, il est nécessaire d'établir une observation systématique de l'évolution de ces déformations en fonction des balises installées sur les fissures et en fonction des données de nivellement des nivellements établis. Toutes les mesures radicales visant à éliminer les déformations existantes ne doivent être prescrites qu'après avoir établi les causes de ces déformations. Dans les cas particulièrement difficiles, l'administration de l'entreprise doit contacter un institut de conception ou de recherche pour établir les causes de la déformation et élaborer des mesures.

Une caractéristique des sols soulevés est leur sensibilité au soulèvement dû au gel.

Le processus de soulèvement du sol est le résultat du gel de l'humidité qu'il contient, qui se transforme en glace.

La force de soulèvement des sols argileux peut détruire n'importe quelle structure, par conséquent, la construction sur de tels sols nécessite un travail spécial technologie de production

Puisque la densité de la glace est inférieure à celle de l’eau, son volume est plus grand. Les sols soulevants comprennent trois types de sols argileux : limoneux sableux, limoneux et argileux. L'argile contient beaucoup de pores, ce qui lui permet de retenir l'humidité. En conséquence, plus le sol contient d'argile et d'eau, plus son soulèvement est important.

Le degré de soulèvement dû au gel s'entend comme une valeur montrant la propension du sol à un éventuel soulèvement. Le degré de soulèvement est déterminé comme le rapport entre la variation absolue du volume du sol résultant du gel et la hauteur du sol avant le gel.

Ainsi, il est ici possible de déterminer comment le processus de gel du sol affecte son volume. Si l'indice du degré de soulèvement du sol est supérieur à 0,01, alors ces sols sont appelés soulèvement, c'est-à-dire qu'ils augmentent de 1 cm ou plus lorsque le sol gèle jusqu'à une profondeur de 1 m.

Mesures contre le soulèvement

La force de soulèvement est si grande qu’elle peut soulever un grand bâtiment. Par conséquent, sur les sols soulevés, des mesures spéciales sont prises pour réduire et prévenir le soulèvement. On distingue les mesures suivantes prises contre le soulèvement des sols :

Tous les types de sols argileux sont sujets au soulèvement.

1. Remplacer le sol par du sable grossier ou gravier non rocheux. Cela nécessitera une grande fosse dont la profondeur dépasse la profondeur de gel du sol. Une couche de terre soulevée est retirée de la fosse creusée, ce qui permet d'y verser du sable et de le compacter soigneusement. Un matériau tel que le sable convient très bien à l’installation car il possède une capacité portante très élevée. Cette méthode est coûteuse car elle nécessite beaucoup de travail.
2. Vous pouvez également obtenir une stabilité en le posant sur des sols soulevés à un niveau inférieur à la profondeur de congélation. Dans ce cas, les forces de soulèvement n'agiront que sur ses surfaces latérales, et non sur la base. En gelant sur la surface latérale de la base de la maison, le sol la déplacera de haut en bas. En raison de la charge, la force de soulèvement par m² de surface latérale de la base de la maison peut atteindre 5 tonnes. Si la maison construite a une base égale à 6x6 mètres, la superficie de sa surface latérale sera de 36 mètres carrés. mètres. Le calcul de la force de soulèvement tangentielle lors d'une pose à une profondeur de 1,5 mètre donnera 180 tonnes. Cela suffit pour que la maison en bois se lève, car l'arbre ne pourra pas résister à la force de soulèvement. Par conséquent, cette méthode est utilisée pour la construction de maisons lourdes en briques ou en blocs de béton armé. Ils sont basés sur des types de bandes.
3. Pour réduire l'influence de la force de soulèvement tangentielle du sol, une couche d'isolant est utilisée, qui est posée sur la couche de sol. Cette méthode convient aux structures légères et peu profondes. L'épaisseur de l'isolant utilisé est prise en compte en fonction des conditions climatiques du lieu de construction de la maison.
4. Des mesures peuvent être prises pour détourner l’eau afin d’éviter les soulèvements. A cet effet, un système de drainage est aménagé le long du périmètre du site. Pour ce faire, à une distance d'un demi-mètre de la fondation jusqu'à la profondeur de sa pose, un fossé de même profondeur est posé. Un tuyau perforé y est posé, qui doit être posé dans une toile filtrante légèrement inclinée. Un fossé avec un tuyau enveloppé de tissu doit être recouvert de gravier ou de sable grossier. L'eau qui coule du sol doit ensuite s'écouler par le tuyau de drainage dans le puits de drainage à travers le trou. Pour assurer un drainage naturel de l'eau, une zone suffisamment basse pour le drainage de l'eau est nécessaire. Cela nécessite une zone aveugle et un égout pluvial.

Appareil à base de bande

Exigences générales

Les règles de base pour la construction des fondations des bâtiments et des structures sont énoncées dans le SNIP 2.02.01-83.

Pour la pose, il est nécessaire de créer une telle structure qui aurait un niveau de déformation acceptable tout au long de la vie de la maison. Dans ce cas, la condition de grande stabilité sous l'influence de la force de soulèvement tangentielle du sol doit être respectée. L'indicateur de leur déformation lors de la pose sur des sols soulevés doit être nul. Pour que la semelle de la fondation ne se détache pas de la base du bâtiment, lors de sa pose, suivez la règle adoptée dans le SNiP 2.02.01 - 83. Profondeur de congélation estimée par rapport à la profondeur de pose des sols :

• non poreux - n'affecte pas la profondeur de pose ;
• légèrement soulevant - dépasse la profondeur de pose;
• soulèvement moyen et fort - inférieur à la profondeur de pose.

Cette règle garantit l'exclusion de l'action de forces de soulèvement normales importantes sur la semelle de la base de la maison pour les sols moyennement et fortement soulevants. Pour un faible soulèvement, l’effet des forces de soulèvement est insignifiant. Les forces de soulèvement tangentielles agissant sur les surfaces latérales de la fondation sont écrasées sous l'influence du poids de l'ensemble de la structure. Par conséquent, plus l’objet de construction est lourd, plus cette condition est réalisable.

L'utilisation de structures de bandes

La fondation, étant la partie souterraine du bâtiment, prend la charge du poids de la structure et la transfère aux couches denses de sol, c'est-à-dire la fondation. Son bord est un plan situé dans la partie supérieure souterraine, qui est en contact avec la semelle ou base de la fondation.

Le ruban a une fiabilité et une durabilité élevées, il est donc largement utilisé dans la construction.

Le dispositif des fondations en bandes est plus simple que les autres, même si une consommation importante de matériaux et l'utilisation d'un camion-grue seront nécessaires. Le ruban est une bande de béton armé posée sous les murs du bâtiment le long de son périmètre. Lors de la pose, il est nécessaire de s'assurer que la section transversale de chaque section a la même forme.

Ce type s'applique aux types de maisons suivants :

• avec des murs en pierre, brique, béton, ayant une densité supérieure à 1 000-1 300 kg/cu. m;
• avec du béton monolithique ou armé, c'est-à-dire des sols lourds ;
• avec un sous-sol ou un sous-sol prévu, dans lequel les murs du sous-sol sont formés par les murs de la fondation en bande.

L'utilisation d'une fondation renforcée en bandes assure la fiabilité de la construction des murs d'une maison construite sur des sols soulevés. Dans le même temps, il redistribue la charge de la zone avec un type de sol vers la zone avec un autre type.

Types

Schéma de l'appareil

Les fondations en bandes sont divisées en deux types : enterrées et peu profondes. Une telle division dépend de la charge des murs porteurs du bâtiment sur leur socle souterrain. Les deux types conviennent à la construction sur des sols soulevant ou légèrement soulevants, offrant ainsi une stabilité suffisante au bâtiment. La fondation en bande forme une ossature en béton armé s'étendant sur tout le périmètre de la structure du bâtiment. Le coût de construction de cette structure permet d'atteindre le rapport optimal « fiabilité - économies ». Le budget de l'appareil ne dépassera pas 15 à 20 % du coût de construction de l'ensemble de la structure ou du bâtiment.

Pour la construction de bâtiments sur des sols légèrement soulevés, une fondation peu profonde convient. Ce type est utilisé pour la construction de maisons en béton cellulaire, en bois, en petites briques et à ossature. Il est posé à une profondeur de 50 à 70 cm.

Pour la construction de structures sur des sols soulevés, les fondations en bandes enterrées conviennent. Les plafonds et les murs des maisons dotés d'une telle fondation doivent être lourds et le poids de l'ensemble de la structure empêchera le sol de se soulever sous le poids du bâtiment ou de la structure.

Pour les maisons construites sur des sols soulevés, ils prévoient de construire simultanément un sous-sol ou un garage. La pose est effectuée à une profondeur de 20 à 30 cm inférieure à la profondeur de congélation du sol soulevé. La consommation de matière pour le deuxième type nécessitera plus que pour le premier. Sous les murs intérieurs du bâtiment peuvent être posés sur une profondeur de 40 à 60 cm.

Le fond de la fondation enterrée en bande est posé plus bas que le niveau de congélation de l'eau dans le sol. Cela peut expliquer la résistance et la stabilité élevées par rapport à une faible profondeur. Cependant, les coûts de main d'œuvre et de matériaux d'une vue enterrée sont plus élevés.

Appareil sur sols soulevants

Une bétonnière aidera à accélérer le processus de préparation d'un mélange de béton.

La fondation en bande est posée pendant la saison chaude. La mise en signet ne nécessite pas l'utilisation d'équipements coûteux, seules une bétonnière et une mécanisation à petite échelle sont utilisées.

Les sols gonflés et profondément gelés ne conviennent pas à la pose de fondations en bandes. Dans de tels sols, sa pose est réalisée dans de rares cas. Le site où est prévu une bande ou un autre type de dispositif doit faire l'objet d'une série d'études techniques et géologiques. Ils devraient inclure :

1. Déterminer le type de sol et son état.
2. Le degré de gel du sol.
3. Présence d'eau contenue dans les sols.
4. L'ampleur de la charge exercée par la structure du bâtiment.
5. Sous-sol disponible.
6. La durée de vie du bâtiment.
7. Matériel nécessaire à la pose.
8. Équiper le site pour la construction de services publics souterrains.

Une approche responsable et compétente dans le choix d'un type pour un futur bâtiment détermine sa qualité. La performance future du bâtiment en dépend. Pendant le processus de construction, des coûts imprévus peuvent survenir pour corriger les erreurs résultant des distorsions. Les structures portantes peuvent être soumises à des déformations verticales et horizontales et à des précipitations inégales se produisant dans le sol. Des problèmes d’eau souterraine peuvent survenir.

Poser une fondation en bande profonde

Étape préliminaire et préparation du matériel

Les fondations en bandes encastrées sont des structures aux parois épaisses dont l'épaisseur est déterminée par le matériau utilisé. L'épaisseur des murs est affectée par la force de pression du bâtiment ainsi que par le degré de gel et l'humidité du sol. La fondation en bande peut être conçue avec une extension vers le bas ou avoir un aspect en gradins.

La conception de l'appareil sur les sols soulevés est divisée en deux types :

La fondation en bandes de blocs est montée à l'aide d'un équipement de levage spécial.

1. Les structures préfabriquées en ceinture peuvent être construites à l’aide de blocs de béton armé en usine. Parmi les avantages de ce type figure la possibilité d’érection en toute saison. Une telle fondation est simple lorsqu'elle est installée sur des sols soulevants, ce qui peut être réalisé en peu de temps. L'inconvénient est le prix élevé de la structure et la possibilité de transmission d'humidité dans des conditions d'étanchéité insuffisante. Cela nécessite une zone aveugle et un drainage.
2. Les rubans de type monolithique sont fabriqués à partir de solutions concrètes de haute qualité. Leurs structures, de toute complexité, sont équipées d'un cadre renforcé noyé dans un seul ruban monolithique. L'inconvénient de la conception est la longue durée du processus de maçonnerie.

Lors des travaux préparatoires à la pose d'une fondation en bande installée sur des sols soulevés, les points suivants doivent être pris en compte :

Le coffrage en bois de la fondation doit être solidement fixé afin qu'il ne s'effondre pas sous la pression du béton coulé.

1. La largeur de la base doit être supérieure de 15 cm à la largeur des murs du bâtiment, prise en compte dans la conception.
2. Éliminez les éventuels temps d'arrêt en élaborant un plan de travail pour la fabrication d'un type de ruban de vos propres mains.
3. Équiper les entrepôts en livrant les matériaux nécessaires sur le chantier afin de couler la structure en une seule fois.
4. Assurez-vous de fixer la position de tous les éléments de la fondation en bande à l'aide d'une corde avec des piquets.
5. Alignez au préalable tous les terrains accidentés sur le site de la future fondation à l'aide de rails et d'un niveau.

Ainsi, pour poser une fondation profonde en bandes, vous aurez besoin d'outils et de matériaux :

1. Niveau.
2. fil à tricoter.
3. Baïonnette et pelles.
4. Cordon pour marquage.
5. Renfort nervuré (section 10-14 mm).
6. Bois, hache, marteau, clous et scie à métaux pour coffrage.
7. Ciment, sable, gravier.
8. Bétonnière comme équipement.

Installation étape par étape

Les parois des tranchées profondes doivent être renforcées par des entretoises pour éviter l'effondrement du sol.

L'ordre du marque-page implique le travail suivant :

1. Un plan d'aménagement d'un bâtiment ou d'une structure.
2. Détermination de la profondeur de pose requise.
3. Préparation des tranchées.
4. Poser un coussin de graviers et de sable, si nécessaire.
5. Pose de coffrage.

Avant de commencer les travaux, après nettoyage du chantier, un décompte du plan du bâtiment ou de l'ouvrage est réalisé. Dans le même temps, toutes les dimensions de la fondation prévue sont transférées des dessins finis à la surface du terrain. Des piliers sont installés qui servent de rebuts, situés à une distance de 1 à 2 mètres des futurs murs de la maison, du côté desquels sont clouées des planches. Ces planches marquent les dimensions des tranchées de la fosse, ainsi que des fondations et des murs de la maison. La distance est mesurée avec un ruban à mesurer pour garantir la précision des mesures, et les angles sont calculés à l'aide d'un triangle. Ils définissent l'emplacement des axes perpendiculaires.

La construction commence par la construction d'un coussin de sable au fond de la tranchée.

Il est très important pour les sols soulevés de déterminer la profondeur de leur gel, la présence d'eaux souterraines et de calculer la charge du sol sur les fondations. Il est posé à une profondeur inférieure au point de congélation des sols soulevés, il est donc enterré.

La technologie de pose au stade initial est associée au creusement d'une tranchée. Vous pouvez le préparer à l'aide d'une excavatrice ou le faire vous-même avec une pelle. La tranchée constituera la base qui, à la fin de la préparation, devra être réalisée même sans effondrements ni irrégularités. Une tranchée est creusée jusqu'à une profondeur de 1 mètre, sans installer de fixations. Ses murs doivent être verticaux. Si la profondeur est supérieure à un mètre, les pentes sont faites de manière à ce que la terre ne se détache pas des entretoises.

La tranchée finie doit être posée en couches de gravier et de sable, chacune mesurant 12 à 15 cm de hauteur. Les deux couches sont compactées avec de l'eau après la pose. L'oreiller fini est recouvert d'une couche de film de polyéthylène. Une option alternative consiste à couler du mortier de béton vieilli pendant une semaine. En conséquence, un mortier de béton plus liquide prend fermement.

Étape de préparation du coffrage et de tricotage des renforts

Le diamètre et le nombre de rangées de renforts longitudinaux dans le cadre dépendent de la conception de la structure à ériger.

Pour la construction du coffrage, on utilise des planches rabotées dont l'épaisseur est de 40 à 50 mm. Vous pouvez utiliser un coffrage de bouclier humidifié avec de l'eau avant de couler la solution de béton. À cet effet, de l'ardoise, du contreplaqué et d'autres matériaux appropriés sont utilisés. Lors du montage du coffrage, celui-ci est simultanément maintenu sous contrôle jusqu'au niveau correct de verticalité. Pour l'usine, des tuyaux en béton d'amiante sont posés dans le coffrage de la structure d'assainissement avec alimentation en eau.

Au fur et à mesure de la mise en place du coffrage, un cadre renforcé y est posé. Le renfort est monté dans le coffrage, recevant une charpente sur tout le périmètre de la future fondation. Les barres d'armature utilisées doivent avoir partout le même diamètre. Le cadre de renfort est monté par tricotage, qui doit être réalisé conformément aux documents de conception. Lors de son installation, la technologie de l'appareil du type sélectionné, préfabriqué ou monolithique, est soigneusement observée.

En l'absence de projet particulier, une charpente renforcée standard est réalisée en position verticale. Deux rangées de barres d'armature sont prises le long de la largeur de la fondation, qui sont fixées horizontalement à l'aide de fil à tricoter. La quantité de renforcement requise est déterminée par la largeur de la fondation et est réalisée tous les 10, 15 ou 25 centimètres.

Couler une structure

Un vibrateur interne doit être utilisé pour compacter le mélange de béton placé dans le coffrage.

Après avoir préparé le coffrage et tricoté la charpente renforcée, le béton est coulé. L'épaisseur de chaque couche de remblai doit être d'environ 15 à 20 cm. Le remblai doit être enfoncé avec une pilonneuse spéciale en bois. Ainsi, afin d'exclure tout vide dans la structure, les parois du coffrage sont taraudées à l'aide d'un marteau en bois.

Le mortier de béton est préparé sur place à l'aide d'une bétonnière. Dans ce cas, le ciment, le sable et la pierre concassée sont pris dans un rapport de 1 : 3 : 5, respectivement. Cette composition varie en fonction de la saison et de la complexité de la structure.

La consistance et la composition de chaque couche doivent être les mêmes. En hiver, ils utilisent un radiateur à béton, recouvrant toute la structure de laine minérale et utilisant des additifs spéciaux résistant au gel. Le béton est coulé à partir d'une petite hauteur à l'aide de gouttières, sinon le coulage pourrait entraîner un délaminage du béton.

Pour éliminer l'air du béton, celui-ci est percé à la fin de tous les travaux de coulage à différents endroits avec une sonde. Pour que la fondation en bande devienne uniformément solide, elle est recouverte d'un film.

Au stade final, le coffrage est retiré 4 à 6 jours après le coulage du béton. La durée dépend de la température à laquelle le remplissage a été effectué et de son épaisseur. Une fois le coffrage retiré, le remblayage est réalisé avec de l'argile et du sable. Le remblai est compacté avec de l'eau et nivelé.

En partie haute, la fondation est traitée avec une solution imperméabilisante spéciale. Le type de composition dépend de la profondeur de la structure. Une isolation thermique est réalisée, si nécessaire.

Lors de la construction d'une fondation en bande profonde sur des sols soulevés, la profondeur de gel est prise en compte, qui est une valeur constante pour chaque tassement. Cela dépend des conditions climatiques et du taux d’humidité. Contrairement à la fondation peu profonde utilisée pour les sols légèrement soulevés, la fondation enterrée ne comprend pas de coussin de sable. Les fondations en bandes enterrées sont soutenues par une structure de sol non résolue et non gorgée d'eau.

Peu profond sur des sols soulevants

La construction de fondations en bandes enterrées sur un terrain présentant des sols soulevés est coûteuse. Cela nécessite des coûts financiers importants. L'influence accrue de la force de soulèvement tangentielle sur la structure, qui dépasse la charge de la structure elle-même, complique la technologie de construction. Par conséquent, la solution la plus prometteuse est la construction de bâtiments de faible hauteur sans sous-sol sur des sols soulevés. De tels bâtiments se caractérisent par l'utilisation de fondations peu profondes en béton armé monolithique en ruban. Ils nécessitent un coussin de sable anti-rochers. A la moindre charge de la maison, ses fondations reposent sur le sol, proche de la surface. En raison de l'absence de mesures supplémentaires, le coût d'aménagement de ce type de fondation est considérablement réduit.

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Aujourd'hui, une branche de l'économie nationale telle que la construction privée se développe très activement. Une place particulière dans ce domaine est la construction de la fondation. La fondation est la base de tout bâtiment et structure, qui assure la stabilité et la solidité de l'ensemble du bâtiment. Sans connaissance de la nature du sol, il est pratiquement impossible de construire une fondation correctement et en toute sécurité. Pour construire une fondation de vos propres mains, il est nécessaire d'étudier attentivement les caractéristiques hydrogéologiques d'un terrain particulier. Des indicateurs tels que la profondeur de gel du sol, l'humidité du sol et le niveau des eaux souterraines stagnantes sont d'une grande importance.

Des propriétés du sol telles que le soulèvement dépendent de ces indicateurs. C'est assez dangereux à construire. Par la suite, cela peut provoquer une déformation des fondations et de l’ensemble du bâtiment. Ces dernières peuvent provoquer des fissures et des défauts dans les murs. Pour que la fondation soit protégée des forces de soulèvement, il est nécessaire de la construire sur des terrains secs et sans soulèvement. Examinons plus en détail quelles sont les caractéristiques d'un sol non rocheux, ce qui s'y applique, quelles mesures peuvent être prises pour sécuriser les fondations et le bâtiment lui-même. De plus, vous pourrez en apprendre davantage ici sur l'utilisation des fondations en sol non rocheux.

Type de sol non rocheux

La vérification du sol est une étape cruciale dans tout le travail du constructeur. Avant de construire directement les fondations d'une maison, vous devez savoir ce qu'est le soulèvement. Ainsi, un sol non basculant est appelé un sol qui n'est pas sujet au soulèvement dû au gel. Le soulèvement comprend un élément tel que le degré de soulèvement. Il montre à quel point le volume du sol peut augmenter en raison du gel à basse température.