1.2. Естественные и искусственные основания. Основные типы фундаментов

Основания фундаментов могут быть сложены грунтами естественно­го и искусственного происхождения. Грунты оснований зданий и сооруже­ний подразделяются на два класса: скальные (грунты с жесткими связями ) и нескальные (грунты без жестких связей).

В классе скальных грунтов выделяют магматические, метаморфиче­ские и осадочные породы, которые подразделяются по прочности (от весьма низкой прочности R_с<1 МПа до высокой R_с>120 МПа, где R_с-прочность на сжатие), размягчаемости (неразмягчаемые и размягчаемые) и степени рас­творяемости в воде (от легкорасворяемых до нерастворяемых). К скальным грунтам, прочность которых в водонасыщенном состоянии менее 5 МПа, от­носятся глинистые сланцы, песчаники с глинистым цементом, мегрели, мелы.

Корме того, в классе скальных грунтов выделяются также искусственные -закрепленные в естественном залегании трещиноватые скальные и нескаль­ные грунты, которые подразделяются по способу закрепления (цементация, силикатизация, смолизация, обжиг и др.) и по пределу прочности на одноос­ное сжатие.

Нескальные грунты подразделяют на крупнообломочные, песчаные, пылевато-глинистые, биогенные и почвы. Свойства этих грунтов и основные закономерности процессов, происходящих в них при восприятии нагрузок, изучались в курсе «Механика грунтов» и изложены в [2, 3].

Фундаменты по характеру передачи нагрузки на грунты основания можно разделить на две группы - фундаменты мелкого и глубокого заложе­ния.

Отличительные особенности фундаментов мелкого заложения заклю­чаются в следующем:

- нагрузка на основание передается преимущественно через подошву фундамента;

- соотношение размеров (высота h и ширина b) не превышает 4, что по­зволяет рассматривать такие фундаменты как жесткие конструкции:

- фундаменты устраивают в основном в открытых котлованах.

Из общего многообразия различных типов фундаментов по характеру работы следует выделить фундаменты, предназначенные для восприятия значительных горизонтальных нагрузок от бокового давления грунтов (стены подвалов, подпорные стены, шпунтовые ограждения), и анкерные фундамен­ты, работающие на выдергивающие усилия (фундаменты мачт, линий элек­тропередач и т.д.).

При большом различии инженерно-геологических условий площадок строительства на территории России, а также разнообразии конструкций зда­ний и сооружений; применяемых в массовом строительстве, используются в основном столбчатые, ленточные и плитные фундаменты на естественном, уплотненном или искусственно закрепленном основании и свайные фунда­менты.

Предварительная оценка области применения фундаментов различных типов в зависимости от грунтовых условий может быть выполнена с помо­щью табл. 1.1.

Таблица 1.1

Область применения фундаментов различных видов

Основания	Грунты		Тип фундамента
	прорезаемые	основания	Мелкого заложения
			на есте- ствен­ном ос­новании	на уплотнен- ном или искус­ственно закре­пленном осно­вании
					Свайный
Однослойные	Слабые Средние Прочные		± ± +	± ± -	± ± -
Двух- слойные	Средние	Средние Прочные	± ±	± ±	± ±
	Средние	Слабые Прочные	- +	± -	± ±
	Прочные	Слабые Средние	+ +	± +