Передмова

Посібник складено за досвідом багаторічного проведення курсового проектування на будівельному факультеті КНУБА (КІБІ). Важливою особливістю цього проектування на сучасному етапі є наближення його змісту і розрахунків до реальних умов проектування. При цьому ставиться завдання навчити студента практичним навичкам проектування основ і фундаментів, не перевантажуючи цю роботу деталями, що характерні для спеціальних типів фундаментів та складних інженерно-геологічних умов майданчика. Враховуючи те, що архітектурно-планувальні рішення будівель і споруд, збір навантажень, які діють на фундаменти та розрахунок тіла фундаментів розглядаються в курсах архітектурних та будівельних конструкцій і не дублюються при вивченні курсу основ і фундаментів, то і в посібнику даються узагальнені пояснення про необхідність виконання таких розрахунків. Це не переобтяжує розрахунків та виконання креслень при курсовому проектуванні та вказує на місце розрахунків ґрунтової основи і визначення конструкції та розмірів фундаментів у реальному процесі проектування. У посібнику враховані ті зміни, що торкаються стандартів, нормативних вимог та нових технологій при влаштуванні основ і фундаментів, які введені в практику за останні роки.

Рукописний варіант посібника випробуваний в КНУБА та інших навчальних закладах України, студенти яких навчаються за напрямом „Будівництво”. Посібник розрахований не тільки для виконання індивідуальних завдань, курсових проектів, але й розділу з основ і фундаментів у дипломному проектуванні.

Автор вдячний викладачам кафедри основ і фундаментів КНУБА, рецензентам за перегляд рукопису та цінні зауваження. Комп’ютерний набір посібника виконано старшими викладачами А.М. Ращенко та Т.В. Диптан.

Зауваження та побажання щодо покращення змісту посібника прохання направляти за адресою: 03680, м. Київ, Повітрофлотський пр., 31, КНУБА, кафедра основ і фундаментів.

Вступ

Проектування основ і фундаментів, незважаючи на простоту рішень, що використовуються для розрахунків, є однією із самих складних задач в усьому комплексі проектування будівель і споруд. Це пояснюється тим, що при проектуванні несучих конструкцій будівель і споруд, проектувальник вирішує питання про матеріал та його якість, в той час, як при проектуванні основ він працює з наявною геологічною будовою та фізико-механічними характеристиками ґрунтів у межах майданчика забудови. До того ж, ґрунти порівняно з матеріалами конструкцій є зовсім неоднорідними та значно поступаються їм в міцності. Ґрунти, маючи високу деформативність, визначають деформації основи і будівлі (споруди) в цілому. Тому, на практиці, в більше, ніж 75% випадків, аварійні ситуації виникають внаслідок неправильної оцінки основ.

При виборі раціонального типу фундаментів, їх оптимальних розмірів, необхідно одночасно враховувати конструкцію надземної частини будівлі (споруди), її просторову жорсткість, рівень та характер дії навантажень на фундаменти, якість та несучу здатність ґрунтової основи, можливі деформації. При цьому необхідно також враховувати можливість зручної та дешевої підготовки основи та зведення фундаментів. Проектувальник не може уникати розгляду всіх питань влаштування основ і фундаментів, оскільки відсутність комплексної оцінки роботи системи „основа-фундамент-надземна частина будівлі” може зробити розроблений проект основ і фундаментів непридатним для реалізації.

Під час виконання курсового проекту студент знайомиться з усіма етапами реального проектування. Розрахунки ґрунтів, що при цьому виконуються, на практиці носять контрольний характер, тоді як визначення основних розмірів фундаментів розглядається детально, оскільки вони є складовою частиною розрахунків всіх типів фундаментів. Оскільки в розрахунках фундаментів неглибокого закладання та пальових є принципова різниця (основний розрахунок основ і фундаментів неглибокого закладання виконується за другою групою граничних станів – за деформацією, а пальових фундаментів за першою групою граничних станів – за несучою здатністю ґрунтів основи), то обов’язковим в курсовому проекті є проектування двох варіантів фундаментів для заданої будівлі чи споруди: неглибокого закладання (стрічкових та стовпчастих) і пальових (із забивних, вдавлюваних, буронабивних або буроін’єкційних паль). В окремих випадках до типів фундаментів можуть бути внесені зміни. Але весь матеріал, що розглядається студентом в процесі проектування, відповідає змісту навчальної програми з курсу основ і фундаментів. Процес підготовки спеціалістів та магістрів будівельників передбачає поглиблене вивчення складних інженерно-геологічних умов майданчиків, захисту територій від шкідливого впливу небезпечних процесів, проектування підземних споруд та основ і фундаментів на особливих ґрунтах. В усіх випадках матеріал, що використовується при курсовому проектуванні і викладений в посібнику, є базовим при вирішенні конкретних інженерних задач. Тому підготовці майбутнього інженера-будівельника щодо основних положень розрахунку основ і фундаментів, приділяється значна увага. Незважаючи на те, що при виконанні курсового проекту, робота системи „основа – фундамент – надземна частина будівлі (споруди)” прямо не розглядається, студент отримує підготовку в розумінні впливу основ і фундаментів на роботу надземної частини будівлі (споруди) та існуючих способів покращення їх роботи. В посібнику враховано вимоги ДБН В.2.1-10-2009 „Основи та фундаменти споруд. Основні положення проектування” [2] та враховано особливості геотехнічного проектування за вимогами Європейських норм „Єврокод-7”.

Характерною особливістю посібника є наповнення його практичними рекомендаціями, поясненнями рішень, що приймаються студентом самостійно, вимогами діючих стандартів та норм. В той же час питання проведення земляних робіт, влаштування шпунтових огороджень, пониження рівня ґрунтових вод, як і розрахунок залізобетонних, бетонних та кам’яних фундаментів і їх конструювання, в курсовому проекті зовсім не розглядається або є обмеженим, оскільки це виконується в проектах технології підземних робіт, залізобетонних і кам’яних конструкцій.