12. Фундаменты глубокого заложения.

В некоторых случаях фунда­менты устраивают в изготовленных заранее полостях в грунте, Так погружают опускные колодцы, кессоны, оболочки и делают опоры глубокого заложения (столбы). Такие фундаменты назы­вают фундаментами глубокого заложения, так как глубина по­гружения их подошв часто в несколько раз превышает размеры в плане. Сооружение фундаментов глубокого заложения направ­лено на сохранность структуры грунтов в основании и передачу больших давлений на плотные грунты.

Глубокие опоры (набивные столбы)

Эти фундаменты обязательно доводят до плотных грунтов, так что они работают как стойки.

Набивные столбы изготовляют диаметром более 80 см либо с извлекаемой оболочкой, либо без оболочки. Иногда их де­лают с уширенной пятой (аналогично сваям, изготовляемым в грунте). Столбы, как правило, армируют только в верхней части.

Рис. 13.16. Глубокие опоры (в плане), выполненные методом «стена в грунте»

Такие опоры могут выдержать сжимающую нагрузку в тысячи килоньютонов. Они хорошо воспринимают также изгибающие моменты и горизонтальные нагрузки.

Для лучшей сопротивляемости изгибу верхние участки глу­боких опор армируют каркасами, которые выпускают для соединения с подземными конструкциями. Несущую способность глубоких опор оценивают как несущую способность свай, изго­товленных соответствующим методом.

Особенности работы, область применения:

Фундаменты глубокого заложения обычно проектируют под тяжелые сооружения, так как для обеспечения нормаль­ной эксплуатации последних в качестве их основания прихо­дится выбирать плотные малосжимаемые грунты. Применение свай в этих случаях не всегда рационально, поскольку боль­шая нагрузка требует забивки слишком большого числа свай. Кроме того, погружение длинных свай сложно и связано с не­обходимостью стыковки отдельных их звеньев. От фундамен­тов, возводимых в открытых котлованах, фундаменты глубо­кого заложения отличаются следующими основными особен­ностями:

сооружаются без вскрытия основания котлованами, при от­рывке которых грунты ниже их дна разуплотняются с частич­ным нарушением природной структуры;

обеспечивают работу грунтов в основании под нагрузкой без развития выпора их вверх;

хорошо сопротивляются действию горизонтальной нагрузки; передают вертикальную нагруз­ку на грунты основания через по­дошву (давлением) и боковые по­верхности (трением).

11. Определение осадки методом эквивалентного слоя.

Во многих случаях осадки фундаментов можно рассчитывать простым методом эквивалентного слоя, разработанным Н.А. Цытовичем. Основные допущения этого метода при мощном слое однородного грунта: грунт однороден в пределах полупространства; грунт представляет собой линейно деформируемое тело; деформация грунта в пределах полупространства принимаются по теории упругости. Эквивалентным слоем грунта наз-ся слой, осадка которого при сплошном нагружении в точности равна осадке фундамента на мощном массиве грунта.

S = hэ*m_vm *Р .

hэ = А_vw*b,

Произведение А_vw*b, можно рассматривать как толщину эквивалентного слоя hэ, осадка поверхности которого при сплошной нагрузке равна осадке фундамента. Произведение А_vw, наз-ся коэф. эквивалентного слоя для абсолютно жестких фундаментов .

Mvm = 1/2ha (Σhi*m_vi*z_i);

m_vi = Bi/Ei;

p_i = 1-2V²/1-V.

Т.к. S зависит в большей степени от деформации верхних слоев грунта, залегающих на небольшой глубине под подошвой фундамента, чем от деформации подстилающих слоев, Н.А.Цытович считает возможным определять значение m_vm только для активной зоны, а напряжение в пределах этой зоны принимать распределенными по эквивалентной треугольной эпюре