1. Основные понятия и определения (фундамент, основание, элементы фундамента, основные габариты и т.Д.).

Фундамент – подземная часть сооружения, назначением которой является передача нагрузки от здания и внешних воздействий грунтовому основанию.

Основание – совокупность напластования грунтов, на которые передается нагрузка от фундамента сооружения.

Основание делится на:

• естественное основание – основание, в котором грунт используется в его естественном состоянии при естественной влажности и ненарушенной структуре;

• искусственное основание – основание, которое усиливается путем искусственного улучшения свойств грунта (уплотнение, закрепление и т.д.);

Несущий слой – слой грунта, который воспринимает нагрузку непосредственно, то есть в пределах которого находится подошва фундамента.

Подстилающий слой – слой грунта, который подстилает несущий слой, от которого зависит устойчивость сооружения.

В результате дополнительного давления на фундамент от сооружения, в грунте возникает «активная зона». «Активная зона» - область массива грунта, в котором возникают напряжения и деформации от дополнительных нагрузок. Грунт под сооружением испытывает напряжение от собственного веса и дополнительное давление от сооружения.

Основными частями фундамента являются: обрез; подошва, боковая поверхность и ступени (рис.Ф.9.2,а). Верхняя плоскость фундамента, на которую опираются надземные конструкции (2), называется обрезом (3) фундамента. Нижняя плоскость, через которую передается нагрузка на основание, называется подошвой (4). Вертикальные плоскости образуют боковую поверхность.

Расстояние от поверхности планировки D_L до подошвы называется глубиной заложения d. Высота фундамента h_f определяется расстоянием от подошвы фундамента до его обреза. За ширину подошвы фундамента принимается ее наименьший размер b, а за длину  ее больший размер l, то есть l b.

Фундаменты под колонны могут иметь одну или несколько ступеней. Верхняя часть такого сборного фундамента имеет подколонник. Место в подколоннике, в которое устанавливается колонна, называется стаканом.

Вертикальная часть наружного ленточного фундамента образует фундаментную стену.

2. Общие требования к проектированию оснований и фундаментов.

1. Анализ инженерно-геологических условий строительства.

Задачи и объем инженерно-геологических изысканий устанавливается проектной организацией в зависимости от специфики проектируемого здания и грунтовых условий. Результаты изысканий представляются фирмой в виде отчета или заключения. Главные разделы: план расположения скважин, геологические профили площадки, результаты испытаний грунтов, графики компрессионных и сдвиговых испытаний, сводные данные по характерным грунтам площадки, заключения, выводы. Это исходный документ для проектирования оснований и фундаментов.

2. Требования к грунтам естественных оснований:

• малая и равномерная сжимаемость грунтов: обеспечение равномерной деформации сооружения и его эксплуатационной надежности;

• устойчивость при взаимодействии с водой, при воздействии динамических нагрузок (взаимодействие с водой ухудшает строительные свойства грунта; динамические нагрузки – структурные изменения грунта, увеличение деформаций);

• несущий слой грунта должен иметь достаточную мощность и небольшие углы напластования; это позволяет воспринимать нагрузку от фундамента и распространять ее на нижележащие слои грунта.

3. Типичные грунты:

• скальные;

• крупнообломочные;

• глинистые (глины, супеси, суглинки), от твердой консистенции до текучей;

• песчаные (крупнозернистые, среднезернистые, мелкозернистые, пылеватые; по плотности: плотные, средней плотности, рыхлые).

Негативные грунты: насыпные, лессовые просадочные, вечномерзлые, набухающие, илы, торф.

! Строим на любых грунтах, при условии изучения их свойств и проектирования с учетом их специфики.

Особые грунтовые условия:

• наличие в основании структурно неустойчивых грунтов;

• наличие негативных инженерно геологических процессов: сейсмика, вечная мерзлота, оползни, карсты;

• наличие инженерных процессов (подработка);

• регулярные динамические воздействия.

В СНиП раздел «Основания зданий и сооружений» содержит рекомендации по проектированию обычных и особых условий.

4. Гидрогеологические условия строительства.

Залегание грунтовых вод

Суффозия – ухудшение свойств грунтов.

! Знать: уровень грунтовых вод, сезонные и многолетние колебания, агрессивность к строительным материалам и грунтам, прогноз изменения уровня под влиянием природных и техногенных факторов.

! Уметь: классифицировать воды по их происхождению (природные, атмосферные, техногенные).

! Иметь в виду: всякое строительство ухудшает режим грунтовых вод.

Инженерно-геологические изыскания: нарушение естественных стоков, пересечение потока грунтовых вод, нарушение зоны аэрации, утечки коммуникаций.

В результате совместного воздействия, нарушения уклонов, стесненной аэрации и утечек коммуникаций на всех застроенных территориях наблюдается подъем грунтовых вод – подтопление.

5. Мероприятия по ослаблению влияния подтопления застроенных территорий.

• Обеспечение отвода поверхностных вод (уклоны, ливневая канализация).

• Устройство ливневой канализации, устройство дренажных систем, попутные инженерные сооружения (подпорные стены).

• Временное понижение вод при строительстве: открытый или закрытый водоотлив.