45. Новые типы фундаментов

1)Щелевые фундаменты представляют собой тонкие стенки толщиной от 10 до 20 см, устраиваемые путем прорезки грунта и заполнения щели бетоном с полным или частичным армированием. Подколонник опирается непосредственно на бетонные пластины и выполняется в монолитном варианте. Преимущество щелевого фундамента в том, что нагрузка на основание передается не только торцом, но и боковой поверхностью. Однако щелевые фундаменты можно устраивать только в глинистых грунтах.

Рис. Ленточный многощелевой фундамент: 1 - поверхность грунта; 2 - распределительная плита; 3 - надземная стена; 4 - бетонные пластины; 5 - перекрытие; 6 - пол подвала

2)Фундаменты в вытрамбованных котлованах устраивают с помощью конической или трапецеидальной трамбовки путем ее сбрасывания с высоты 4-6 м до образования полости в грунте, которая заполняется бетоном. Преимущество подобного фундамента в том, что при вытрамбовании грунта вокруг котлована образуется зона с большей плотностью, чем плотность естественного грунта. В результате не только увеличивается несущая способность фундамента, но и частично устраняются просадочные свойства лессовых грунтов.

Рис. Фундаменты в вытрамбованных котлованах: а - столбчатый без уширения; б - с уширенным основанием: 1 - стакан для установки колонны; 2 - фундамент; 3 - уплотненная зона грунта; 4 - втрамбованный жесткий материал (грунт)

3 )Фундаменты с наклонной подошвой применяются в том случае, если на обрезе фундамента действует наклонная нагрузка. Наклонная нагрузка возникает от распорных конструкций без затяжки. Примером являются Г-образные рамы сельскохозяйственных зданий и арочные покрытия спортивных сооружений. Фундаменты устраиваются в монолитном или сборном исполнении с углом наклона подошвы к горизонту не более 20 . Устройство наклонной грани устраняет возможность сдвига фундамента по подошве, повышая тем самым его устойчивость.

Рис. Фундамент с наклонной подошвой: 1 - цокольная панель; 2 - полурама; 3 - раствор; 4 - фундамент; 5 - подготовка

4)Фундаменты с жесткими анкерами применяются при действии значительных моментных нагрузок (крановых, ветровых), что позволяет уменьшить крен и отрыв подошвы. В нескальных грунтах в качестве анкеров применяются забивные или буронабивные сваи диаметром 15-20 см и длиной 3-4 м, жестко соединяемые с плитной частью. В скальных грунтах анкеры представляют собой напрягаемые стержни с анкерными болтами.

Рис. Фундамент с анкерами: 1 - фундамент; 2 - арматура; 3 - анкеры

5)Буробетонный фундамент. Бурятся скважины и туда нагнетается бетон. Вокруг фундамента получается грунт ненарушенной структуры.

46. Область применения свайных фундаментов. Классификация свай и свайных фундаментов.

Необходимость устройства свайных фундаментов возникает, если верхние слои грунтов являются слабыми, малопрочными и сильносжимаемыми, то есть они являются малопригодными для устройства на них фундаментов мелкого заложения без улучшения свойств грунтов. Сваи передают нагрузки от сооружения на нижние, как правило, более уплотненные и прочные слои грунта. Свайные фундаменты применяются, если они являются в рассматриваемых условиях более экономичными и индустриальными. Сваей называется стержень, погружаемый в готовом виде в грунт или изготовленный непосредственно в скважине в грунтовом массиве. Свая передает нагрузку на основание как нижним торцом, так и трением, возникающим по ее боковой поверхности при перемещении. Верхняя часть сваи называется головой, нижний конец ее ограничивается острием. Между ними находится тело сваи, ограничиваемое ее боковой поверхностью.

Свайный фундамент состоит из свай, объединенных в верхней части балкой или плитой, именуемыми ростверком. Ростверк служит для распределения нагрузки, передаваемой сооружением на сваи. Головы свай обычно заделывают в ростверк. Однако свайный фундамент может состоять и только из одной сваи, которая будет являться продолжением колонны наземной конструкции. Нижняя поверхность ростверка называется его подошвой. Глубиной заложения свайного фундамента называется расстояние от поверхности грунта до плоскости, проведенной через острие свай.

Сваи подразделяются:

а) по форме поперечного сечения - на сваи квадратные, прямоугольные, таврового и двутаврового сечений, квадратные с круглой полостью, полые круглого сечения, треугольные

б) по форме продольного сечения - на призматические, цилиндрические и с наклонными боковыми гранями (пирамидальные, трапецеидальные, ромбовидные, с уширенной пятой

в) по способу армирования - на сваи и сваи оболочки с ненапрягаемой продольной арматурой с поперечным армированием и на предварительно напряженные со стержневой или проволочной продольной арматурой с поперечным армированием и без него

г) по конструктивным особенностям на цельные и составные из отдельных секций

д) по конструкции нижнего конца - на сваи с заостренным или плоским нижним концами, с плоским или объемным уширениями и на полые сваи с закрытым или открытым нижним концами или с камуфлетной пятой

Все известные сваи классифицируются по трем признакам:

1) По материалу: железобетонные, бетонные, металлические, деревянные;

2) По способу заглубления в грунт:

а) забивные железобетонные, деревянные и стальные, погружаемые в грунт без его выемки с помощью молотов, вибропогружателей, вибровдавливающих и вдавливающих устройств, а также железобетонные сваи-оболочки;

б) сваи-оболочки железобетонные, заглубляемые вибропогружателями с выемкой грунта и заполняемые частично или полностью бетонной смесью;

в) набивные бетонные и железобетонные, устраиваемые в грунте путем укладки бетонной смеси в скважины, образованные в результате принудительного вытеснения грунта;

г) буровые железобетонные, устраиваемые в грунте путем заполнения пробуренных скважин бетонной смесью или установки в них железобетонных элементов;

д) винтовые;

3) По условиям взаимодействия с грунтом:

а) сваи-стойки, передающие нагрузку на грунт нижним концом и опирающиеся на скальные или малосжимаемые прочные грунты. К малосжимаемым грунтам относятся крупнообломочные грунты с песчаным заполнителем средней плотности и плотные, а также глины твердой консистенции в водонасыщенном состоянии с модулем деформации E > 50 МПа;

б) висячие сваи, опирающиеся на сжимаемые грунты и передающие нагрузку на грунты основания боковой поверхностью и нижним концом ( жесткие, конечной жесткости, гибкие)

По условиям изготовления сваи подразделяются на:

1) предварительно изготовленные на заводе или полигоне и затем погружаемые в грунт;

2) сваи, изготовляемые непосредственно в грунте.

По способу изготовления: безоболочковые(буронабивные), сваи с извлекаемой оболочкой, с неизвлекаемой оболочкой.

От размещения свай в плане: одиночные, свайные кусты, ленточные, сплошные свайные поля.

Ростверк: низкий, повышенный, высокий.