Вопрос 1

Основанием называют толщу грунтов, на которых возводится сооружение. Основание воспринимает от сооружения нагрузки, деформируясь под действием этих нагрузок. При чрезмерных деформациях основания возникают деформации сооружения, препятствующие нормальной его эксплуатации, и даже аварии, сопровождающиеся разрушением сооружения.

Различают естественные основания, сложенные природными грунтами без специальной их предварительной подготовки, и искусственные, представленные уплотненными или закрепленными грунтами природного происхождения, а также образованные твердыми отходами производственной и хозяйственной деятельности

человека.

Вопрос 2

Фундаменты устраиваются для передачи на­грузок от конструкций зданий и сооружений, установленного в них технологического и другого оборудования на грунты основания. Основание, воспринимая эти нагрузки, претерпе­вает, как правило, неравномерные деформации, что вызывает появ­ление в конструкциях дополнительных перемещений и усилий. При неправильном проектировании, подготовке оснований и возведении фундаментов это может привести к тому, что даже безупречно выполненная конструкция сооружения перестанет удовлетворять предъявляемым к ней эксплуатационным требованиям.

Стоимость фундаментов составляет в среднем 12% от стоимости строительства, а в сложных инженерно-геологических условиях может достигать 20...30% и более. Поэтому необоснованное принятие чрезмерно сложных условий решений фундаментов и производства работ по их возведению приведет к неоправданному удорожанию строитель­ства.

Общие требования к проектированию оснований и фундаментов. Проектирование оснований и фундаментов выполняется в соответ­ствии с действующими нормативными документами. При этом необходимо:

-обеспечение прочности и эксплуатационных требований зданий и сооружений (общие и неравномерные деформации не должны превышать допустимых величин);

-максимальное использование прочностных и деформационных свойств грунтов основания, а также прочности материала фунда­мента;

-достижение минимальной стоимости, материалоемкости и тру­доемкости, сокращение сроков строительства.

Вопрос 3

Проектирование оснований и фундаментов должно включать в себя обоснованный расчетом выбор типа основания (естественное или искусственное); типа, конструкции, материала и размеров фундаментов (глубина заложения, размеры площади подошвы и т. д.), а также мероприятий, применяемых при необходимости уменьшения влияния деформаций основания на эксплуатационную пригодность и долговечность сооружения.

Последовательность проектирования оснований и фундаментов

1. Оценка результатов инженерно-геологических, инженерно-гео­дезических и инженерно-гидрометеорологических изысканий для строительства.

В общем случае результаты изысканий должны содержать сведе­ния о местоположении территории строительства, ее климатических и сейсмических условиях, инженерно-геологическом строении и литологическом составе толщи грунтов, наблюдаемых неблагоприят­ных факторов (наличие просадочности грунтов, карста, оползневых процессов, горных выработок и т. п.).

2. Анализ проектируемого здания и сооружения. В соответствии с заданием на проектирование определяются плановые и высотные размеры сооружения, устанавливаются его конструктивная и рас­ четная схемы, материалы элементов конструкций, способы передачи нагрузок на основание. Исходя из конструктивных и эксплуатационно­ -технологических требований определяется чувствительность со­оружения или отдельных его частей к неравномерным осадкам, назначаются предельные значения деформаций основания.

Важным этапом является определение нагрузок, действующих на сооружение (ветровых, снеговых, особых и т. п.), а также нагру­зок от несущих конструкций сооружения, перекрытий, различного рода оборудования и эксплуатационных условий, передающихся на фундаменты. Равнодействующие всех нагрузок в зависимости от расчетной схемы сооружения прикладываются в уровне верхнего обреза или подошвы фундамента.

3. Выбор типа основания и конструкций фундаментов. Имея приведенные выше данные, осуществляют привязку проектируемо­го сооружения к строительной площадке, т. е. совмещение осей сооружения с инженерно-геологическими разрезами и выбор глуби­ны заложения подошвы фундаментов.

Заканчивается этот этап выбором типа основания и нескольким (обычно не менее трех) конструктивных типов фундаментов проек­тируемого сооружения, намеченных для дальнейшего, более деталь­ного анализа. Поскольку в качестве проектного решения будет принят один из этих вариантов, значение рассматриваемого этапа в общей цепочке проектирования очень велико.

4. Расчеты оснований по предельным состояниям, технико экономический анализ вариантов и принятие окончательного решения. Для одного или нескольких сечений сооружения в зависимости от его конфигурации, нагрузок, сложности напластования грунтов проводятся расчеты выбранных вариантов фундаментов по предельным состояниям. Определяются окончательные размеры фундаментов в плане.