3. Разработка вариантов фундаментов мелкого заложения.

3.1. Рассмотрение возможных вариантов фундаментов и способов устройства искусственных оснований.

Выбор возможных вариантов фундаментов мелкого заложения при про­ектировании зданий и сооружений осуществляется, исходя из конкретных инженерно-геологических, гидрогеологических и климатических условий площадки строительства, а также конструктивных особенностей здания и сооружения, величины нагрузок, передаваемых не основание, наличия рядом стоящих сооружений. В зависимости от указанных факторов и на основе технико-экономических сравнений фундаменты мелкого заложения могут приниматься отдельно стоящими и ленточными (монолитные, сборные или сборно-монолитные), а также перекрестно-балочными и в виде плит.

В тех случаях, когда осадка фундаментов, по расчету, ожидается большей, чем это допускается для данного типа здания или сооружения, или не обеспечивается их устойчивость, необходимо применять искусственное основание. Устройство его достигается путем:

а) механического (поверхностного или глубинного) уплотнения грунтов, а также заменой слабых грунтов более прочными;

б) закрепления грунтов химическим или термическим способом;

в) уплотнения грунтов под собственным весом при понижении уровня грунтовых вод в водонасыщенных грунтах или при искусственном замачивании просадочных грунтов.

В курсовом проекте рекомендуется разрабатывать, главным образом, методы механического уплотнения или замены слабых грунтов, которые подробно рассмотрены в разделе 3.3.

Выбор того или иного способа закрепления (силикатизация, смолизация, цементация, глинизация, обжиг и др.) зависит от вида и свойства грунта и определяется требованиями, предъявляемыми к закрепленному основанию: повышение прочности, устранение просадочности, уменьшение водопроницаемости, обеспечение водоустойчивости.

Расчеты по закреплению оснований, а также уплотнению грунтов под собственным весом (включая методы производства работ) приводятся в учебной, справочной и нормативной литературе по основаниям и фундаментам.

Проектирование фундаментов мелкого заложения на искусственно уплотненных основаниях производится с учетом повышения прочности и уменьшения сжимаемости исходных грунтов, рассматриваемых как улучшенное естественное основание, расчет которого осуществляется по несущей способности и по деформациям.

Искусственные основания из химически и термически закрепленных грунтов рассчитываются по несущей способности.

3.2. Фундаменты мелкого заложения на естественном основании.

3.2.1. Назначение глубины заложения фундаментов.

Глубина заложения фундамента представляет собой разность отметок поверхности планировки и подошвы фундамента.

Глубина заложения фундаментов зданий и сооружений назначается с учетом: характера напластования грунтов и их физического состояния, положения уровня грунтовых вод и возможности его колебаний в период строительства и эксплуатации, конструктивных особенностей зданий и сооружений, величины и характера нагрузок, действующих на основание, глубины заложения фундаментов примыкающих зданий и сооружений, технологического оборудования, приникающих к фундаментам подземных коммуникаций, существующего и проектируемого рельефа застраиваемой территории, а также климатических особенностей района строительства и выбранного способа производства работ нулевого цикла.

На глубину заложения фундаментов оказывают влияние наличие подвалов, каналов, фундаментов под технологическое оборудование, а также величина заделки колонны и анкерных болтов в фундаменте.

Глубина заложения фундаментов должна быть достаточной для надежной работы основания из условия его расчета по предельным состояниям и исключения возможности промерзания пучинистого грунта под подошвой фундамента.

Глубина заложения фундаментов должна быть более толщины растительного слоя и не менее 0,5 м от поверхности планировки.

Минимальное заглубление фундамента ниже пола подвала принимается равным 0,5 м.

Глубина заложения рядом стоящих фундаментов располагаемых на разных отметках, например, в местах примыкания проектируемого здания к существующему или в случае расположения фундамента вблизи, каналов, тоннелей и др., должна удовлетворять условию (3.1):

(3.1.)

,

где - разность отметок подошв смежных фундаментов;

- расстояние в свету между фундаментами в плане;

- угол сдвига, определяемый по формуле:

(3.2.)

,

где - угол внутреннего трений грунта;

С - удельное сцепление;

Р - среднее давление на грунт под подошвой вышерасположенного фундамента от расчетной нагрузки.

Рис. 3.1. Схема расположения рядом стоящих фундаментов на разных отметках.

Если условие (З.1.) не выполняется, необходимо предусматривать специальные меры по предотвращению возможной деформации и выпиранию грунтов (закрепление грунта, забивка шпунта и т.п.).

При назначении глубины заложения фундаментов следует предусматривать заглубление фундаментов в несущий слой, на 50 см, поскольку отметки пластов на геологических разрезах в промежутке между разводочными скважинами показаны приближенно. При определении, глубины заложения фундамента нецелесообразно оставлять под подошвой фундаментов слой грунта малой мощности (1-2м), если сжимаемость грунта этого слоя значительно больше сжимаемости подстилающего слоя.