13. Расчёт прерывистых фундаментов

Если расчётная ширина подошвы фундамента не совпадает с расчётной шириной стандартной фундаментной плиты, то с целью экономии материалов идущих на изготовление фундаментов, рекомендуется плиты укладывать с зазором, зазор заполняется грунтом. Для их устройства также используются плиты прямоугольные или с угловыми вырезами.

За счёт распределительной способности, грунтов основания и арочного эффекта

между фундаментными блоками, удельное давление на прерывистые фундаменты, может быть существенно повышено по сравнению с сплошными ленточными фундаментами, работающими в условиях плоской деформации.

P ≤ R

Расчётное сопротивление грунта R определяется также как и для ленточного фундамента с повышением его значения коэффициентом K_d, который учитывает влияние распределительной способности грунта основания и арочного эффекта между блоками прерывистого фундамента.

K_d – определяется по номограмме или таблице, в зависимости от вида грунта, конструкции фундамента и коэффициента пористости (1…1,3).

Здания и сооружения на прерывистых фундаментах характеризуются повышенной чувствительностью к неравномерным деформациям.

Не рекомендуется применять прерывистые фундаменты:

1. При залегании под подошвой рыхлых грунтов (песка)

2. Пылевато-глинистых грунтов с I_L > 0,5

3. В грунтовых условия 2-го типа по просадочности

4. При сейсмической активности ≥ 7 балов

Прерывистые фундаменты допускается применять без повышения расчётного сопротивления грунта:

1. В грунтовых условия 1-го типа по просадочности, при отсутствии поверхностного уплотнения в пределах деформируемой зоны

2. При сейсмической активности района до 6 балов

В инженерно-геологических условиях позволяющих применение прерывистых фундаментов, целесообразность их применения в место ленточных обусловлена выполнением требования:

b_c – расчётное значение ширины подошвы в метрах, полученное для прерывистого ленточного фундамента;

b_s – ближайшее к b_c большее значение ширины стандартной фундаментной плиты.

Если это неравенство не выполняется, тоесть при практическом совпадении b_s и b_c, то фундамент принимают непрерывным, а экономии материала добиваются применением плит с угловыми вырезами.

14 Фундаменты глубокого заложения. Условия применения и классификация фундаментов глубокого заложения: свай, свай-оболочек, опускных колодцев кессонов, «стена в грунте» и т.д. Их отличие от фундаментов, закладываемых в котлованах.

Необходимость фундаментов глубокого заложения возникает:

1. Если сооружение д.б. опущено на большую глубину

2. Если сооружение создает большие нагрузки, а верхние слои представлены толщей слабых грунтов, подстилаемые прочными скальными грунтами

3. Если сооружение передает на основание значительные вертикальные нагрузки

4. Если имеются высокое залегание грунтовых вод

Конструкции фундаментов глубокого заложения находятся в тесной взаимосвязи с методами их возведения: опускные колодцы (ОК) – колодцы - оболочки из сб. ж/б и массивные ОК; кессонные фундаменты; буровые опоры. Колодец или кессон погружается в грунт под действием собственного веса, в результате, на уровне его ножевой части по мере погружения, наращиваются стены. ОК – открытая сверху и снизу полая конструкция, произвольного в плане очертания, погружаемая под действием собственного веса или дополнительных нагрузок по мере удаления из них грунтов. Кессон применяется, когда работы производятся ниже уровня грунтовых вод и требуется ручная разработка грунта. Это опрокинутый кверху дном ящик, образующий камеру, в которой нагнетается под давлением воздух, т.о. чтобы выдавить всю воду и осушить разрабатываемый грунт.

Стена в грунте – этот способ предназначен для устройства фундаментов, а главное заглубление в грунт сооружения. По контуру сооружения отрывается узкая глубокая траншея, которая дополняется бетонной смесью или ж/б панелями. Стена в грунте применяется для устройства фундаментов тяжелых зданий, подземных этажей, гаражей, переходов.

Свая – относительно длинный конструктивный элемент, расположенный в грунте в вертикальном и в наклоненном положении и предназначенные для передачи нагрузки на лежащие ниже плотные слои грунта. При изготовлении свай, свай-оболочек, свай-столбов, изготовленными в грунте (набивными), явления, происходящие в массиве грунта, в значительной степени зависят от применяемой технологии. Использование бурения для изготовления скважин приводит к разуплотнению грунта вокруг сваи. Для увеличения несущей способности таких свай уплотняют грунт под сваями и вокруг них.

Необходимость ф-тов глубокого заложения, если сооружение д.б. опущено на большую глубину, если сооружение создает большие нагрузки, а верхний слой представлен толщей слабого грунта, подстилаемые твердыми скальными грунтами, если сооружение передает на ф-т знач-ные вертикальные нагрузки, если имеется глубокое заложение грунтовых вод.

Конструкции глубокого заложения нах-ся во взаимосвязи с методом их возведения, и их вида.

- Опускные колодцы – наз. Открытую сверху и снизу конструкцию, погруженную в грунт под собственным весом или дополнительных нагрузок по мере удаления из нее грунта. Достоинства:

- возможность передачи горизонтальных или вертикальных нагрузок

- возможность заглубления более чем на 40 м, ниже уровня грунтовых вод.

-возможность использования местных материалов.

Недостатки:

- недоиспользование прочностных свойств материала колодца

-большая трудоемкость

-необходимость тщательного геодезического и техн. контроля

Форма в плане – симметричная, круглая, овальная, повторяющая контур сооружения

Наружные стены в нижней части заостренные кот. наз. консолью или ножом. Внутренняя часть выполняется полой или заполняется грунтом. Размеры унифицированы. Размеры сторон в плане 3,4,5,6,7,8 м. – шаг 1 м. 10,12,15,18,21,24 м.- шаг 3 м. 30,36,42,48,54,60 м. – 6 м. Глубину принимаем кратной 1 м, а высоту консоли 0,2 м.

Кессонные ф-ты. Сущность устройства заключаете в отжатии подземных вод от места разработки грунта сжатым воздухом. Для этого на месте устройства ф-та делают кессон – большой ящик, перевернутый вверх дном. Кессон образует рабочую камеру. В ней по мере погружения ее в грунт повышают давление воздуха. Это давление уравновешивает давление подземных вод на данной глубине. Применяют кессон при наличии в грунте крупных включений или при необходимости опирания ф-та на неровную поверхность скалы. После опускания кессона на проектную глубину рабочую камеру заполняют бетоном.

“Стена в грунте “. В грунте отрывают участок глубокой траншеи шириной 50…80см. Для поддержания стен траншеи верт-ми ее в процессе отрывки заполняют раствором мелкодисперстной тиксотропной глины. Устойчивость тонкой “стены в грунте “при отрывке котлована под ее защитой обеспечивается наклонными анкерами или распорками. Ее устраивают по всему периметру сооружения, а внутренние колонны бетонируют.

Сваи применяют при наличии в верхней части основания слабых грунтов обычно возникает необходимость в передаче давления сооружения на более плотные грунты. В таких случаях часто устраивают ф-ты из свай, свай-оболочек. Все эти устройства являются длинными стержнями, погруженные в грунт в готовом виде или изготовленные в грунте и предназначенными для передачи давления сооружения на грунт основания.