1. Возведение свайных и плитных фундаментов для жилых зданий повышенной этажности.

Проектирование оснований и фундаментов высотных зданий по сравнению со случаем проектирования обычных зданий и сооружений наталкивается на трудности, вызванные увеличением суммарной нагрузки на основание, удельных нагрузок на фундаменты и неравномерности этих нагрузок. Все эти факторы приводят к увеличению осадок здания, в том числе неравномерных, в то время как в связи с ростом высоты чувствительность конструкций здания и его инженерных систем к неравномерным осадкам возрастает.

 Геотехнические особенности возведения многоэтажных, высотных зданий обуславливают следующие основные типы фундаментов для них:

• массивные плитные (предпочтительно повышенной жесткости, в т.ч. коробчатые с развитой подземной частью) на естественном или укрепленном основании;

• свайные (предпочтительно глубокие опоры);

• комбинированные, в т.ч. свайно-плитные (СПФ), плитно-анкерные, щелевые.

Массивные плитные фундаменты традиционно используются для многоэтажных, высотных зданий и являются наиболее простым и экономичным конструктивным решением. Однако условия взаимодействия таких фундаментов с основанием (возникновение кренов, выпор грунта из-под края фундамента, потенциальная возможность потери общей устойчивости здания, значительные сосредоточенные и изгибающие усилия в конструкции фундамента в местах точечного приложения значительных нагрузок) требуют тщательного расчетного обоснования возможности их применения.

Эффективность использования плитного фундамента существенно возрастает в случае его заглубления, при котором уменьшается разница между сжимающими напряжениями под подошвой фундамента от приложенной сверху нагрузки и природными вертикальными напряжениями в ненарушенном массиве грунта. Такая плита вместе с подземной частью здания образует так называемый “плавающий” фундамент.

На благоприятных (прочных) песчаных, гравийных основаниях (без слабых обводненных прослоек) с центрально приложенной нагрузкой (без больших эксцентриситетов и местных сосредоточенных нагрузок) плитные фундаменты – самые экономичные.

Свайные фундаменты в виде свайного поля или глубоких опор – наиболее применяемые в последнее время для многоэтажных, высотных зданий при большой мощности четвертичных отложений с невысокими или неоднородными значениями показателей физико-механических свойств грунтов основания, при значительной площади многоэтажных, высотных зданий и больших сосредоточенных или моментных нагрузках от него на фундамент.

Фундаменты в виде глубоких опор, непосредственно передающих нагрузку от высотного здания на глубоко залегающие несущие грунты, являются более надежными, т.к. обеспечивают наименьшие осадки здания. Однако экономичность и техническая реализуемость их использования значительно ухудшаются при увеличении глубины залегания несущих слоев. Для свай в таких фундаментах на первое место выходит несущая способность по материалу, а не по грунту. Учитывая это, использование свай малого диаметра для них нецелесообразно.

Вместе с тем практика последних лет показывает, что наиболее эффективно располагать сваи не в виде равномерных полей, а отдельных кустов и лент под сосредоточенными нагрузками, что позволяет уменьшить высоту плит-ростверков и их материалоемкость и улучшает условия работы надфундаментной конструкции. Продуктивность такого фундамента обеспечивается путем учета особенностей передачи нагрузки на основание сваями от центра к периферии и регулируется посредством изменения их длины, диаметра или шага. Такие фундаменты получили название свайно-плитные (СПФ).

По сравнению со свайными фундаментами свайно-плитные наиболее приемлемы с экономической и технической точек зрения, т.к. распределяют нагрузки не только через сваи, но и плиту – ростверк (от 15 до 60% в случае залегания под подошвой ростверка достаточно прочных грунтов на требуемую глубину).