8 Вопрос. Выбор глубины заложения фундаментов

Приним-ся с учетом: 1. назнач-я и конструктивн особ-й проектируем сооруж-я, нагр и возд-й на фунд; 2. глубины залож-я фунд, примыкающ сооруж-й, глубины прокладки инж коммуникаций; 3. существующ и проектируем рельефа застраиваемой террит-и; 4. ИГУ площадки строит-ва; 5. гидрогеол усл-й площ. и возможн их измен-й в проц строит-ва и экспл-ции сооруж-я; 6. возможн размыва гр у опор сооруж-й, возводимых в руслах рек (мосты, переходы трубопроводов); 7. глубины сезонного промерзания гр.

Нормативн глубину сезонного промерзания грунта d_fn опред-т на основе теплотехническ расчетов в завис-ти от ср. температуры возд и по картам СНиП.

Расч глубина сезонного промерзания грунта d_f = k_h d_fn, где k_h

- коэф-т, учит. влияние теплового режима сооруж-я: для наружн фунд отапливаемых сооруж-й - по СНиП, для наружн и внутренн фунд неотапливаемых сооруж-й =1,1, кроме районов с отрицательной среднегодовой температурой.Глубина заложения фунд отапливаемых сооруж-й по усл-м недопущения морозного пучения гр основ-я назнач-ся: а) для наружн фунд (от ур планировки) - по СНиП; б) для внутренн фунд - независимо от расчетн глубины промерзания.Глубину заложения наружн фунд допуск-ся назначать независимо от расч глуб промерзания, если: фунд опир-ся на пески мелкие, и спец исслед-ми на данной площадке установлено, что деф-ции гр основ-я при их промерзании и оттаивании не нарушают эксплуатационн пригодность сооруж-я; предусмотр спец теплотехнич меропр-я, исключающ промерзание гр.Глубину заложения наружн и внутрен фунд отапливаем сооруж-й с холодн подвалами и техническими подпольями приним-ся по СНиП, считая от пола подвала/тех подполья.

Глубина заложения наружн и внутрен фунд неотапливаемых сооруж-й д. назнач-ся по СНиП, при этом глубина исчисляется: при отсутствии подвала/техподполья - от ур планировки, а при наличии - от пола подвала/техподполья. В пpоекте основ-й и фунд д. пpедусм-ся меpопpиятия, не допускающие увлажнения гp основ-я, пpомоpаживания их в пеpиод стpоит-ва.Сборн фунд – глуб залож-я дополнит опр-ся принятой констр-цией и размещением по выс ФБ и подушек; монолитн фунд – прочностью сеч-я фунд и конструктивн треб-ми.Необх. : 1. предусмотреть заглубление фунд в несущий слой гр на 10-15см; 2. избегать наличия под подошвой фунд слоя гр малой толщины, если его строит св-ва хуже св-в подстилающего слоя; 3. закладывать фунд выше у.г.в. для исключ-я необх-ти прим-я водопонижения. При необх-ти закладывать ниже у.г.в. след. предусмотреть мет-ды произв-ва работ, сохраняющ структуру гр. Если глуб залож-я по расчету окаж-ся чрезмерно большой, то необх. предусм. мероприятия по улучш св-в гр переход на свайн фунд.Для защ. гр основ-я от увлажнения площадка д.б. ограждена напорными канавами, устроены водостоки дренажи

9 Вопрос. Определение размеров подошвы центрально нагруженных фундаментов мелкого заложения

Для расчета основ-й по 2 гр. пред сост-й необх зн размеры подошвы фунд и передаваем на гр давление.

Центр-нагруженн фунд – у кот равнодействующ внешн нагр проходит ч/з центр тяжести его подошвы. Обычно вертик нагр на фунд N₀ задается на ур его обреза, чаще совпадающ с отм. планировки. Суммарн давление на основ-ие на ур подошвы фунд опр-ся по форм: р=N₀/A+ d, где А – площадь подошвы фунд, -ср знач-е уд веса фунд и гр на его обрезах (для ж/б =20кН/м3), d – глубина залож-я фунд.

Е сли принять р=R₀ (давл-е под подошвой фунд = расч сопр-ю гр основ-я), то зависим-ть для опред-ия ориентировочн размеров подошвы фунд: А=N₀/ (R₀- d); . Затем уточн-т расч сопр-ие основ-я, подставляя в форм. принятые размеры подошвы фунд. Конструирование тела фунд производят в соотв-ии с нормами на проектир-е бет и ж/б констр-ций. Высоту фунд опр-т, учит след факторы: 1. усл-я произв-ва работ – верх грань фунд выводится на отн. отм. -0,150м; 2. конструктивн соображ-я – размещение колонн в фунд, миним толщ дна стакана; 3. прочность мат-ла фунд.

После уточнения всех разм опр-т ср. давл-е в подошве фунд и проверяют усл-е: , где N₀ – вертик. нагр на фунд; N_f – вес фунд; N_g – вес гр на обрезах фунд; b и l – разм подошвы фунд; R – расч сопр-ие гр основания.

Окончат разм фунд опр-т на основ-и его расчета по деф-циям.

Опред-е размеров подошвы внецентренно нагруженн фунд - у кот равнодействующ внеш нагр проходит с некоторыи эксцентриситетом отн центра тяж-ти его подошвы. Разм внецентр.нагр фунд опр-т из усл-й: р≤R, рmax≤1,2R, ≤1,5R, где р - сред давл-е под подошвой фунд от нагрузок для расчета основ-я по деф-циям; рmax - max краевое давл-е под подошв фунд, - max давл-е в угловой точке при действии моментов в 2х направлениях.

Внецентр.нагр фунд м. испывать нагр от верт и гориз сил, изгиб моментов, действ-х в разл плоскостях. Max и min давление под краем фунд при действии момента сил отн главн осей ниерции площади подошвы: , N – нагр на осн-ие, А – площадь подошвы, Mx, My – момент сил отн центра подошвы фунд, x и y – расст-е от главн оси инерции, перпендикулярной плоскости действия момента сил до наиб удаленных точек подошвы фунд, Jx и Jy – момент инерции площади подошвы фунд отн. той же оси. Для фунд с прямоуг подошвой: , l и b – разм подошвы фунд, e_x и e_y – эксцентриситет равнодействующей внешн нагр: e_x(y)=M_x(y)/N.

Эксцентриситет вертик нагр на фунд ε: ε=e/l<ε_u – отн. эксцентриситет, = 1/10 для фунд под колонны произв зд с кр Q≥75т и откр эстакад с кр Q=15т и во всех случ-х, когда R<150кПа; =1/6 – для ост-х произв-х зд и откр эстакад; = ¼ для бескр зд / подвесн кранов оборуд-м. Эпюры контактных давлений: 1. ε<1/6 – Э – трапецивидная, p_min/p_max≥0,25; 2. ε=1/6 – Э - треугольн p_min/p_max=0; 3. ε>1/6 - Э – треугольн с нулевой ординатой пределах подошвы, p_min/p_max<0

Влияние внецентр нагр м. < путем вытягивания фунд в стороны действия момента / смещен центра тяж-ти подошвы фунд в сторону эксцентриситета (примен-е нессиметричн фунд).

Проверка несущей способности слабого подстилающего слоя грунта

При наличии в пределах сжимаемой толщи основания слабых грунтов или грунтов с расчетным давлением, меньшим, чем давление на несущий слой, необходимо проверить их прочность и уточнить возможность применения при расчете основания формул теории линейно-деформируемых тел. Полное давление на кровлю подстилающего слоя (рис. V.13) не должно

превышать расчетного значения где рпр(Л+г) — природное давление на кровлю слабого слоя; рос —дополнительное давление по подошве фундамента; Oz — коэффициент рассеивания напряжений.Расчетное давление определяется по формуле в предположении, что на слабый грунт опирается передающий равномерно распределенное давление условный фундамент с глубиной заложения и условной площадью (где — расчетная нагрузка на подошву проектируемого фундамента).

10 Вопрос На распределение давления под гибкими фундаментами, влияет их деформация, а иногда и деформация системы

надземных конструкций с фундаментами. В связи с этим на усилия в конструкции гибкого фундамента влияет его жесткость,

жесткость основания и жесткость надземных конструкций. В зависимости от протяженности гибких фундаментов

различают плоскую задачу, когда фундамент (например, ленточный под стену) в каждом сечении по его длине имеет одинаковую форму деформации и пространственную задачу в двух случаях: 1) балка на упругом основании (ленточный фундамент под колонны, принимаемый в поперечном направлении жестким, рис, 10.15,6); 2) фундаментная плита на упругом основании (когда в обоих направлениях учитывается искривление фундамента, рис. 10.15, в). Фундаментные плиты могу быть сплошные, ребристые и коробчатые.

. Основные расчеты.

1.Теория местных деформаций предложена для расчета на изгиб реакция грунта основания в каждой точке подошвы фундамента (балки) прямо пропорциональна осадке этой точки, т. е.

py = CzZ, где Сг — коэффициент постели (упругого сжатия основания); Z — осадка в месте определения реакции грунта ру. Схему такого основания можно представить в виде пружин За пределами балки поверхность грунта не получает деформации. 2.Теория упругого пространства является другой крайней теорией расчета балок и плит на упругом основании. В этом случае фундаментная балка принимается лежащей на однородном упругом или линейно деформируемом бесконечном полупространстве .Наблюдения многих исследователей показали, что деформации за пределами площади загружения затухают значительно быстрее, чем согласно теории бесконечного полупространства.

Основные деформации уплотнения грунта развиваются в пределах сравнительно небольшой глубины, а ниже происходят лишь упругие деформации, составляющие около 5 % величины осадки (рис. 10.17). Последние деформации обусловлены упругими деформациями грунта.

11 вопрос. При глубине котлованов 5—8 м применение фундаментов мелкого заложения становится нерациональным, а часто и технически неосуществимым. В этих случаях наиболее целесообразны как правило, фундаменты из свай и оболочек. Сваипредставляют собой погруженные в грунт готовые или изготовленные в пробуренных скважинах несущие элементы, которые передают нагрузку от сооружения на слои грунта с достаточно высокой несущей способностью.

Различают свайные фундаменты с высоким и низким ростверком. Подошва высокого ростверка возвышается над поверхностью грунта (рис. 8.1, а), а низкий ростверк заглублен в грунт (рис. 8.1, б). В фундаментах опор мостов с высоким ростверком можно дополнительно выделить конструкции, в которых ростверкодновременно является подферменнойХарактерной особенностью фундаментов опор мостов с низким ростверком является расположение подошвы ростверка ниже дневной поверхности грунта или поверхности возможного размыва дна русла в период эксплуатации сооружения (см. рис. 8.1, б). Фундаменты с низким ростверком применяют на реках с тяжелым ледовым режимом, а также на поймах рек и в пределах мелких водотоков, когда надо заглубить ниже дневной поверхности грунта или самого низкого уровня воды обрез фундамента

12 вопрос. Сваи представляют собой стержни, погруженные в грунт или изготовленные в грунте и передающие нагрузки от сооружения грунту. Верхние части свай объединяются плитой или балкой, которые называются ростверком. Ростверк передает нагрузки от сооружения  на сваи и обеспечивает их совместную работу. Сваи с ростверком составляют свайный фундамент.Классификация свай По материалу сваи могут изготавливаться железобетонными, бетонными, стальными и деревянными. Выбор материала свай определяется гидрогеологическими условиями.

По способу изготовления и заглубления в грунт сваи бывают:Сборными(составными) и монолитными, забивными, вдавливаемыми, завинчиваемые, буроопускными, буронабивными, в том числе с уплотненным забоем, набивными в пробивных скважинах, виброштампованными. Применение различного вида свай должно обосновываться технико-экономическими расчетами.Для забивных свай чаще всего используются железобетонные сваи, они могут применяться независимо от уровня грунтовых вод и в  любых грунтах приотсутствии включений валунов. Сваи изготавливают сплошного сечения (квадратные, прямоугольные, круглые) и пустотелые с открытым или закрытым нижним концом. Круглые пустотелые сваим большого диаметра (100-160 см) называются сваями оболочками.Забивные сваи передают нагрузки за счет свайных фундаментов и опорного давления, а также благодаря боровому трению об уплотненный грунт. Их погружают копровыми установками с применением молотов - дизельных или гидравлических. При наличии прослоек малодеформируемых грунтов (пески) применяют лидерное бурение скважин.При наличии слабых грунтов в основании фундаментов применяются забивные сваи. Их изготавливают из железобетона сечением 30x30 см; 35x35 см; 40x40 см, и длиной до 14 м. Они могут быть и большей длинны.Наряду с забивными сваями достаточно часто применяют набивные и буронабивные сваи. Набивные сваи изготавливают в скважине, предварительно пробитой в грунте. Набивные сваи выполняются диаметрами до 1,2 м включительно, длиной до 50 м.Набивные сваи различаются по способам изготовления. Они изготавливаются путем  заполнения скважин жесткой бетонной смесью, уплотняемой виброштампом в виде трубы с заострённым нижним концом и закрепленным на ней вибропогружателем. В  случае возможного обрушения стенок скважины применяют набивные сваи с извлекаемой или не извлекаемой  оболочкой.Буронабивные сваи изготавливают в заранее пробуренных скважинах. По способам изготовления и размерам они выполняются аналогично набивным сваям.Набивные и буронабивные сваи могут усиливаться арматурой. Арматурные каркасы ставятся на всю длину или только в верхней части сваи. Недостатком набивных и буронабивных свай является  сложность контроля  за качеством выполненных свай.Известные конструкции свай очень разнообразны и по формам поперечного сечения, и по способам заглубления в грунт или изготовления в грунте. Данные конструкции свай наиболее простые и достаточно часто применяются в строительстве. Более подробную информацию о данных железобетонных изделиях Вы можете узнать у наших спциалистов, связавшись по телефону.