3 Классификация фундаментов
Фундаменты и их основания – ответственные элементы сооружения, от качества и надежности которых в большей степени зависят долговечность и безопасность его эксплуатации. В современном строительстве фундаменты условно разделяют на две основные группы – мелкого и глубокого заложения. Деление фундаментов на фундаменты мелкого и глубокого заложения связано с различными способами производства работ по их возведению и особенностям расчета этих фундаментов.
Фундаментом мелкого заложения называют фундамент, подошва которого заложена на глубине до 5-6 м при отношении этой глубины к ширине подошвы не превышающей 1,5-2.
Фундаменты мелкого заложения возводят в котлованах, предварительно отрытых на полную глубину с поверхности грунта. Такой метод производства работ при небольших глубинах заложения фундаментов является чаще всего выгодным.
При расчете перемещений и определении напряжений в основании фундаментов мелкого заложения, как правило, не учитывают сопротивление грунта по боковым поверхностям фундаментов.
Фундаментом глубокого заложения называют фундамент, подошва которого расположена на глубине более 5-6 м и отношение этой глубины к ширине подошвы более 1,5-2. раза.
Фундаменты глубокого заложения проектируют для передачи нагрузки на прочные грунты, залегающие на большой глубине. Эти фундаменты погружаются в грунт с поверхности земли или со дна неглубокого котлована на глубину, значительно большую, чем это необходимо для условий промерзания, конструктивных и эксплуатационных требований. Фундаменты глубокого заложения воспринимают большие нагрузки, так как при значительной глубине их погружения исключено выпирание грунта из-под подошвы, а вследствие защемления в грунте, возникающего в период погружения, часть нагрузки передается за счет трения грунта по боковой поверхности конструкции. В результате защемления фундамента происходит полная или частичная его заделка в грунте, что необходимо учитывать при действии горизонтальных нагрузок.
4 Виды фундаментов мелкого заложения
Фундаменты мелкого заложения (рис.1) применяются в настоящее время в различных инженерно-геологических условиях как в сборном, так и монолитном варианте (рис.2). Область применения приведена в таблице 1.
В зависимости от материала основных конструкций зданий и сооружений выбирают и материал фундаментов: бетон, железобетон, каменные материалы (кирпич, бут, блоки из природных камней), цементогрунт (табл.2).
|
Фундаменты на естественном основании |
|
|||||||||||||||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
|
|
||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||
Отдельные |
|
Ленточные |
|
Сплошные |
|
Массивные |
|||||||||||||||
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||
|
|
Стаканные |
|
|
Параллельные |
|
|
Плитные (гладкие, ребристые) |
|
||||||||||||
|
|
|
|
||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||
|
|
Бесстаканные |
|
|
Перекрещи- вающиеся |
|
|
Коробчатые |
|||||||||||||
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||
Рисунок 1- Классификация фундаментов мелкого заложения
Таблица 1 – Область применения фундаментов мелкого заложения
Тип фундамента |
Вид надземной конструкции |
Отдельные |
Колонны, углы зданий, балки, фермы, арки, опоры рам и др. |
Ленточные |
Стены зданий и сооружений, опорные рамы оборудования и др. |
Сплошные |
Высотные здания, заводские трубы, насосные станции и др. |
Массивные |
Башни, мачты, мостовые опоры, колонны, станки и другое оборудование. |
Среди фундаментов мелкого заложения следует отметить новые эффективные виды:
- фундаменты в вытрамбованных котлованах (с уплотненной зоной, уширенным основанием, с консолями и т.п.);
а - отдельный под колонну, б- отдельный под стену, в - ленточный прерывистый, г-ж- поперечные сечения ленточных фундаментов; г - бутовый; д -бетонный монолитный; е - из сборных сплошных и пустотных блоков; ж – с панельной сборной стеной; з, и – поперечные системы столбчатых фундаментов; (з - из сборных столбов и рандбалок; и – тоже, с рандбалкой Z-образного сечения); к -перекрестные ленточные фундаменты; л…н - сплошные фундаменты; л…м – плитные; н – коробчатые; о - массивный фундамент под доменную печь; 1-отмостка; 2-гидроизоляция; 3 - сборные бетонные стеновые блоки; 4- армированный пояс жесткости; 5 - подушка ленточного фундамента; 6 - стеновая ребристая панель; 7 - подушка под колонну; 8 - колонна; 9 - рандбалка сборная; 10- колонна; 11- железобетонная лента; 12 - железобетонная плита; 13 - бетонная подготовка; 14 - огнеупорный бетон; 15 - шамотный кирпич; 16 - железобетон; 17 – подготовка.
Рисунок 2 – Фундаменты мелкого заложения
- буробетонные, устраиваемые в разбуриваемых полостях, заполняемых литым бетоном с армированием (только стаканной части);
- щелевые пространственные фундаменты, устраиваемые путем прорезки узких взаимно перпендикулярных щелей ( при необходимости армируемых) с последующим заполнением из бетоном (полученные таким образом пластины могту быть вертикальными и наклонными, на которые опирается плитная часть фундамента): ширина пластин =10…20 см , расстояние между ними составляет (2…4). При этом результат передачи нагрузки на основание осуществляется через торец пластин и их боковых поверхностей;
- фундаменты с жесткими анкерами, применяемые при действии небольших вертикальных нагрузок и больших моментов, работающие на выдергивание (например, в нескальных грунтах) длина буронабивного анкера равна 3…4 м, диаметр 15…20 см, армированный каркас жестко соединяется с плитной частью фундамента;
- фундаменты с пустотообразователями (диаметр пустот от 100 до 300 мм);
- фундаменты с наклонной подошвой, применяемые под распорные конструкции.
Таблица 2- Классификация фундаментов на естественном основании
по применяемым материалам
Тип фундамента |
Материал |
|||||
Бетон и железобетон |
Бут |
Кирпич |
Пиленый камень |
Цементогрунт |
||
сборный |
монолитный |
|||||
Отдельные: |
|
|
|
|
|
|
бесстаканные |
+ |
+ |
- |
+ |
+ |
+ |
стаканные |
+ |
+ |
- |
- |
- |
- |
Ленточный |
+ |
+ |
+ |
+ |
+ |
+ |
Сплошной |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
Монолитный |
- |
+ |
+ |
+ |
+ |
+ |
П р и м е ч а н и е: Знаком «+» отмечены материалы, применяемые для перечисленных фундаментов.