72. От чего зависит глубина заложения фундамента

Глубина заложения фундаментов является одним из основных факторов, обеспечивающих необходимую несущую способность и деформации основания, не превышающие предельных по условиям нормальной эксплуатации. Глубина заложения фундаментов определяется: а) конструктивными особенностями зданий или сооружений (например, жилое здание с подвалом или без него), нагрузок и воздействий на их фундаменты; б) глубиной заложения фундаментов примыкающих сооружений, а также глубиной прокладки инженерных коммуникаций; в) инженерно-геологическими условиями площадки строительства (физико-механические свойства грунтов, характер напластования и пр.); г) гидрогеологическими условиями площадки и возможными их изменениями в процессе строительства и эксплуатации зданий и сооружений; д) глубиной сезонного промерзания грунтов. Глубина заложения фундаментов исчисляется от поверхности планировки (рис.Ф.9.3,а) или пола подвала до подошвы фундамента (рис.Ф.9.3,б), а при наличии бетонной подготовки - до ее низа. При выборе глубины заложения фундаментов рекомендуется[1]: а) предусматривать заглубление фундаментов в несущий слой грунта не менее чем на 10-15 см; б) избегать наличия под подошвой фундамента слоя грунта, если его прочностные и деформационные свойства значительно хуже свойств подстилающего слоя грунта; в) стремиться, если это возможно, закладывать фундаменты выше уровня грунтовых вод для исключения необходимости применения водопонижения при производстве работ.

Рис.Ф.9.3. Схемы к определению глубины заложения фундаментов d:

а - фундамент внешней оси здания; б - фундамент внутри здания

73. Как рассчитать осадку основания методом послойного суммирования

Осадка находиться от вертикальных напряжений, действующих по оси, проходящей через середину фундамента, при этом соблюдается следующий порядок расчета: 1)после определения размеров фундамента ось фундамента совмещают с осью z и строят эпюру природного давления 2)эпюра строится по оси фундамента, начиная от поверхности природного рельефа, 3)затем определяется природное давление на уровне подошвы фундамента и определяется дополнительное вертикальное давление , где -среднее давление, 4)установив величину , строят эпюру дополнительных вертикальных напряжений в грунте , 5)эпюру строят по точкам, для чего толщу грунта ниже подошвы фундамента делят на элементарные слои, толщиной не более , где -ширина фундамента, при этом необходимо следить, чтобы границы между элементарными слоями совпадали с границей между инженерно-геологическими элементами 6)Затеи рассчитывают среднее значение в каждом элементарном слое. По значениям рассчитывают осадки каждого элементарного слоя. Осадку для элементарных слоев, располагающихся в пределах сжимаемой толщи, которая ограничивается глубиной заложения, сжатием грунта можно пренебречь. Нижнюю границу сжимаемой толщи находят из условия 7)осадки элементарных слоев, входящих в сжимаемую толщу суммируют, получая конечную осадку оснований.

74. в каких грунтах возможно применить цементацию

Цементация производится в грунтах с большим коэффициентом фильтрации, а также для заполнения пустот, в том числе карстовых. Водоцементное отношение 0,4-1. Инъекторы представляют трубу с перфорированным концом диаметром 25-100 мм. Цементацию применяют также при реставрировании фундаментов. Обязательны предварительные опытные работы. Коэффициент фильтрации должен быть более 80 м/сут.

75. Висячая свая. (РИС 24) Расчет несущей спос-ти вертикально нагруженных висячих свай производится только по прочности грунта. Сопротивление висячей сваи принято определять либо по расчету, либо по рез-ам полевых исследований. , где - коэф усл работы сваи в грунте; - коэф усл работы грунта под ниж кон сваи; R- расчетное сопр грунта под ниж кон сваи(приним по СНиП); А- площадь опирания сваи на грунт; U- периметр попер-го сечении сваи; - коэф усл работы грунта на боковой пов-ти сваи; - толщина i-го слоя; - расчет сопрт i-го слоя грунта на боковой пов-ти. (РИС) На выдергивающую нагрузку сви опред несущ спос-ть: .

Полевые методы опред несущ спос сваи. По рез-ам полевых исследований опред-ся величина предельного сопр-ия сваи( ). - явл частным значением. Чтобы избежать случайного рез-та, проводят ряд испытаний сваи в одинаковых грунтовых усл-ях. И после статической обработке рез-ов находят нормативные значения пред-го сопр-ия. Расчетное значение: . если число испытаний свай <6, то за величину приним-ся наименьшее значение из испытанных свай. Если число свай 6 и >, то за нормативное принимаем среднее арифмет значение.

76. Проектирование ф-та мелкого заложения начин с предворит-го выбора его конст-ии и осн размеров. Затем, по принятым размерам производят расчет оснований по пред-ым состояниям. На размеры ф-та в 1-ю очередь влияет глубина заложения.

Форма пошвы ф-та опред-ся конфигурацией в плане конструктивных элементов, опирающихся на ф-ты. (круглая, кольцевая, прямоуг-я, квадратная, многоуг-ая). Площадь опред из условия: P≤R. . Для расчета размеров ф-та исп-ют: 1)метод последовательных приближений; 2)графический м/д. оптимально: P=R. 1. В первом приближении площ ф-та рас-ют: , где - условное расчет сопр-ие грунта несущ слоя, опред по СНиП 2,02,01-83; - усредненное эначение удельного веса бетона и удельного веса грунта , , след-но, ; d- глубина залож грунта; Для ленточного ф-та: . Для отдельно стоящего ф-та: , (РИС 12) , , след-но, в первом приближении . после нахождения величины и в первом приближении, рас-ют расчетное сопр-ие грунта . 2-ое приближение: . По находим . По - . 3- ье приближение: . Если разница м/ду и сост <5%, то - наша площадь и - р-р ф-та. Если нет, считаем приближение дальше, пока не выполниться условие. 2. Графический способ. (РИС 10). . подставляем произвольные значения b и получаем Р. Далее строим график функции . Аналогично строят график функции .

77. Допускается ли закладывать подошвы соседних фундаментов на разных отметках? Фундаменты здания рекомендуется закладывать на одной отметке. Однако, если здание состоит из нескольких отсеков, то для ленточных фундаментов допускается применение различной глубины их заложения. При этом переход от более заглубленной части к менее заглубленной должен выполняться уступами (рис.Ф.9.4). Уступы должны быть не круче 1:2, а высота уступа h  не более 60 см.

Рис.Ф.9.4. Заложение соседних фундаментов на разной глубине

Допустимая разность отметок заложения столбчатых фундаментов (или столбчатого и ленточного) определяется по формуле

где a  расстояние между фундаментами в свету;  _Iи c_I расчетные значения угла внутреннего трения и удельного сцепления грунта; p  среднее давление под подошвой расположенного выше фундамента под действием расчетных нагрузок.

78. Метод менее трудоемкий, но и менее точный. Поэтому рекоменд использовать только для первичного подсчета размера фундамента. В этом методе пространств задача расчета сводится к эквивалентной одномерной задаче. Осадка опред-ся с учетом жесткости ф-та и в предположении, что основание явл линейно-деформир-ым телом. Осадку ф-та опред по ф-ле: , , где Аw – коэф эквивалентного слоя, опред по табл в завис-ти от коэф Пуассона. Среднюю величину относительной сжимаемости находим по ф-ле: , где hi – толщина i-го слоя грунта, - коэф относит сжимаемости, - средняя глубина расположения слоя.Линейно-деформир тело (РИС 18) Е- уплотнение грунта в зависимости от давления, , . Чтобы убрать все эти неточности, выбираем небольшой участок в зависимости от давления на основание. (РИС 18)

79. Что представляет собой силикатизация грунтов и в каких грунтах ее применяют? Силикатизация применяется для укрепления песчаных (коэффициент фильтрации 0,5-80 м/сут.) и макропористых просадочных грунтов (коэффициент фильтрации 0,2-2 м/сут.) и отдельных видов насыпных грунтов. Нагнетается жидкое стекло (силикат натрия). Отвердителем является хлористый кальций. Таким образом, это двухрастворная силикатизация. Нагнетание обоих растворов производится либо поочередно, либо одновременно через два инъектора. Радиус закрепления до 1 метра. Срок твердения до одного месяца. В лессовидных макропористых грунтах возможно нагнетание только жидкого стекла, так как кальций (гипс) содержится непосредственно в грунте. Просадочные свойства при этом ликвидируются. Должны учитываться экологические последствия

80. В чем заключается динамический способ определения несущей способности свай? Динамический способ заключается в нахождении несущей способности сваи по величине отказа при забивке ее на глубину, близкую к проектной. В формулу для расчета несущей способности входят параметры оборудования, используемого для погружения испытываемой сваи,  энергия падающего молота, вес наголовника и др. Грунт характеризуется только величиной отказа. Чтобы найти величину предельной нагрузки на сваю, рассчитанную по результатам динамических испытаний, ее делят на коэффициент надежности, равный 1,4.

81. Как производится расчет осадки фундамента, опирающегося на грунтовую подушку? Расчет осадки производится обычным путем по методу послойного суммирования, причем верхним слоем сжимаемой толщи грунта служит грунтовая подушка. Модуль деформации для нее может быть принят по прил.1 к СНиП [1].

82. Как определяется нормативное значение глубины сезонного промерзания грунта? Нормативная глубина сезонного промерзания грунта dfn принимается равной средней из ежегодных максимальных глубин сезонного промерзания грунтов (по данным наблюдений за период не менее 10 лет) под открытой, оголенной от снега поверхностью горизонтальной площадки при уровне грунтовых вод, расположенном ниже глубины сезонного промерзания грунтов. При отсутствии данных многолетних наблюдений нормативную глубину сезонного промерзания грунтов определяют на основе теплотехнических расчетов. Для районов, где глубина промерзания не превышает 2,5 м, ее нормативное значение определяется по формуле

где d₀ глубина промерзания при , м, принимаемая: для суглинков и глин  0,23; супесей, песков мелких и пылеватых  0,28; песков гравелистых, крупных и средней крупности  0,30; крупнообломочных грунтов  0,34; M_t  безразмерный коэффициент, численно равный сумме абсолютных значений среднемесячных отрицательных температур за зиму в данном районе,  C, принимаемых по СНиП [8] или по результатам наблюдений гидрометеорологической станции, находящейся в аналогичных условиях. За неимением этих данных нормативную глубину сезонного промерзания можно определить по схематической карте (рис.Ф.9.5), где даны изолинии нормативных глубин промерзания для суглинков, т.е. при d₀= 0,23 м. При наличии в зоне промерзания других грунтов значение d_fn, найденное по карте, умножается на отношение d₀/0,23 (где d0соответствует грунтам рассматриваемой строительной площадки).