6. Основные положения по конструированию фундамента мелкого заложения

Проектирование фундаментов выполняется в следующей последовательности:

1. назначают предварительные размеры фундамента;

2. определяют расчетные сочетания нагрузок в уровне подошвы фундамента;

3. выполняют расчет прочности основания (1 предельное состояние);

4. выполняют расчет устойчивости положения опоры и фундамента на плоский сдвиг и опрокидывание (1 предельное состояние);

5. проверяют несущую способность слабого подстилающего слоя, если он присутствует в напластовании грунтов ;

6. определяют осадку фундамента и сравнивают ее с предельно допустимым нормативным значением (2 предельное состояние);

7. в случае не выполнения каких-либо условий прочности или деформативности корректируют размеры фундамента, производят его окончательное конструирование и перерасчет;

8. разрабатывают предложения по возведению фундамента: крепление стен котлована, разработка грунта, водоотлив, бетонирование фундамента и др.

Предварительное конструирование фундамента мелкого заложения состои в назначении его размеров в плане в уровне обреза и подошвы и вертикальных размеров: высоты фундамента h_f и глубины заложения h.

Для фундамента опоры моста отметку плоскости обреза назначают на 0,5 м ниже горизонта самих низких вод. На реках со значительным ледоходом отметку обреза выбирают ниже горизонта низкого ледохода с учетом толщины льда.

Отметку обреау фундамента сооружения, возводимого на местности непокрытой водой, назначают на 10-25 см ниже отметки поверхности грунта.

Глубину заложения фундамента выбирают с учетом:

• глубины промерзания пучинистых грунтов (по нормам она должна для опор мостов и труб не превышать нормативную глубину промерзания не менее чем 0,25 м);

• размыва грунтов у мостовых опор ( проектированию фундаментов опор моста должны предшествовать расчеты по определению возможных наинизших уровней дна у опор с учетом общего и местного размывов. Глубина заложения фундаментов на естественной основании должна быть неменее 2,5 м при расчетном паводке и 2,0 м при наибольшем паводке);

• влияния геологических, гидрогеологических условий и несущей способности грунтов;

• влияния конструктивных особенностей сооружений и учета глубины заложения соседних фундаментов.

Размере и форма фундамента в плане зависит от размеров и формы опоры в уровне обреза. Учитывая, что фундамент в плане обычно имеет прямоугольную форму, назначают его размеры в уровне обреза:

a_min = a₀ + 2∆; b_min= b₀ + 2∆;

где a₀; b_{0 –} размеры опоры;

∆= 0, 2 – 1,0м – ширина обреза.

Определение размеров подошвы фундамента производится по условию прочности грунта основания при действии максимальной нагрузки N, считая ее центрально приложенной. Для этого определяют площадь подошвы фундамента.

A=k*N/R₀

где R₀ – условное сопротивление грунта основания под подошвой фундамента;

N – максимальное вертикальное усилие в уровне обреза фундамента;

k – коэффициент, учитывающий нагрузку от собственного веса фундамента и наличие изгибающего момента; k = 1,3 – 1,6.

Размер подошвы фундамента в поперечном направлении принимается а = а_min, а по фасаду

b=A/a.

Если b ‹ b_min принимают b =b_min , если b>b_min – фундамент устраивают ступенчатой формы.