18. Конструкции ф. На вечномерзлых гр.
Существуют два принципа проектирования.
Сохранение вечномёрзлого состояния грунтов как в процессе стр-ва, так и в течение всего периода экспл-ции.
Это обеспеч-ся след-ми приемами: возвед-ем зд-ий на подсыпках; теплоизоляцией поверхности грунта под полом зданий; устройством вентилир-ых подполий; расположением в I этаже зданий неотапливаемых помещений; прокладкой под полом здания вентил-ых каналов; устройством столбчатых и свайных ф-тов, искусственным охлаждением грунтов с помощью спец-ых установок.
Возведение зданий на подсыпках и с теплоизоляцией поверхности и грунта применимо при сравнительно небольшой ширине зданий. Эти приемы строительства рассчитаны на охлаждение массива грунта основания с боков. Наиболее эффективно устройство охлаждаемых вентилируемых подполий. При этом чаще устраивают свободно проветриваемое подполье, поднимая рандбалку над поверхностью земли. В некоторых случаях по архитектурным соображениям подполье закрывают, оставляя в его стенах отверстия (продухи). Неотапливаемые помещения, располагаемые в 1-м этаже, выполняют роль вентилируемого подполья. Для интенсивного охлаждения их стены 1-го этажа делают из теплопроводного материала, а окна — с одинарным остеклением. В производственных зданиях с большими нагрузками на пол, а также при больших размерах этих зданий в плане приходится устраивать под полом вентиляционные каналы, а в местах выделения большого количества тепла в грунт в результате технологических процессов применять искусственное охлаждение грунтов саморегулирующими колонками или специальными холодильными установками с замораживающими колонками. В некоторых случаях сохранение вечномерзлого состояния грунтов в основании обеспечивают устройством свайных фундаментов или фундаментов глубокого заложения, врезаемых в вечномерзлый грунт ниже глубины возможного оттаивания его под зданием.
в основании зданий и соор-ий используют предварительно оттаянные грунты или грунты, оттаивающие в период эксплуатации.
Оттаивание грунтов в основании допускается как после возведения здания, так и перед устройством фундаментов. Необходимо возводить здания из конструкций, малочувствительных к неравномерным осадкам, а в некоторых случаях предусматривать возможность регулирования процесса оттаивания. Поскольку наиболее опасны неравномерности осадок, необходимо так проектировать здания, чтобы тепловое влияние их развивалось примерно равномерно под всеми фундаментами. Обычно наибольшая неравномерность наблюдается между осадками фундаментов наружных стен, особенно если последние имеют выносы наружу. В связи с этим целесообразно фундаменты наружных стен относить внутрь здания и возводить наружные стены и колонны на консолях или во время оттаивания грунтов основания обогревать грунт около здания Оттаявшую массу требуется уплотнить.
19. Способы возведения фмз, крепление стен котлованов
Для ФМЗ глубина заложения до 5-6м, для возведения ФМЗ требуется предварительно вскрытый котлован или траншея, нагрузка от сооружения передается на рабочий слой грунта основания за счет сопротивления грунта под подошвой; производится обратная засыпка котлована.
ФМЗ м/б гибкие и жесткие (по характеру напряжений), монолитные, сборно-монолитные и сборные.
Материалы
В качестве материала фундаментов применяются бетон, железобетон, бутобетон, кирпич, дерево – для временных сооружений.
Типы ФМЗ
Различают следующие основные типы фундаментов мелкого заложения.
1. Отдельные фундаменты (столбчатые): а) под колонны; б) под стены; Обычно их применяют в случаях, когда неравномерности осадки не превышают допустимых значений.
2. Ленточные фундаменты: а) под стены; б) под колонны воспринимают нагрузку от ряда колонн. Иногда под сетку колонн делают ленточные фундаменты в двух направлениях (перекрестные ленты). Ленточные фундаменты устраивают для уменьшения неравномерностей осадки отдельных колонн;
в) перекрестные позволяют выравнивать осадки не только отдельных колонн в ряду, но и здания в целом;
3. Ленточные прерывистые фундаменты.
4. Щелевые фундаменты.
5. Фундаменты в вытрамбованных котлованах.
6. Сплошные фундаменты в виде железобетонных плит. Сплошные фундаменты устраивают под всем сооружением или под его частью в виде железобетонных плит под сетку колонн и стен.
7. Коробчатые фундаменты.
8. Массивные фундаменты устраивают в виде жесткого массива под всем небольшим в плане сооружением
Применяют следующие способы крепления стен котлованов: с помощью распорных креплений, с применением шпунтовых стенок или ледогрунтовых стен, путем устройства «стены в грунте». Способ крепления выбирают в зависимости от инженерно-геологических и гидрогеологических условий площадки строительства, глубины котлована и требуемой степени сохранности природной структуры грунтов в основании.
К распорным относятся крепления с инвентарными распорками, простые, закладные и сводчатые. Простые распорные крепления с инвентарными распорками, упирающимися в горизонтально или вертикально расположенные доски, применяют для крепления стенок небольших котлованов и нешироких траншей, отрываемых выше уровня подземных вод. В некоторых случаях вместо досок применяют изготовляемые методом торкретирования сводики из раствора или железобетона. Стенки из торкрет-бетона водонепроницаемы. Такие крепления называют сводчатыми.
При отрывке котлована ниже уровня подземных вод крепление его стенок делают не только прочным, но и плотным для исключения проникания в него воды через стенки. Плотное крепление можно выполнить из деревянного или стального шпунта. Деревянный шпунт применяют при небольшой глубине котлована (не более 5 м). При большей глубине котлована часто используют стальной шпунт плоский или корытного профиля.
В мерзлом состоянии грунты обладают водонепроницаемостью и значительной прочностью. Способ искусственного замораживания грунтов основан на том, что некоторые жидкости, испаряясь при отрицательной температуре, отнимают тепло от окружающей среды. Для реализации этого способа такую жидкость используют в качестве хладагента. Если вокруг котлована разместить с одинаковым шагом (обычно около 1 м) систему герметичных колонок и осуществлять процесс охлаждения грунта, то через несколько недель цилиндры мерзлого грунта сольются друг с другом и образуют водонепроницаемую ледогрунтовую стену. Способ применяют в условиях, когда нельзя использовать шпунт: например, при наличии в толще грунтов валунов или прослоек водоносной скальной породы. Надо учитывать морозное пучение. «Стена в грунте». В грунте отрывают участок глубокой траншеи шириной 50...80 см. Для поддержания стен траншеи вертикальными ее в процессе отрывки заполняют раствором мелкодисперсной тиксотропной глины. В пределах сделанного участка траншеи бетонируют стену-фундамент.