2. Проектування основ і фундаментів

2.1. Проектування фундаментів дрібного закладення

До фундаментів дрібного закладення відносяться: стрічкові, стовпчасті, плитні й ін. Призначення таких фундаментів – передача навантаження від спорудження на природні чи штучні основи.

При проектуванні визначаються конструкція й розміри фундаментів, глибина закладення підошви, виробляється розрахунок основ по деформаціях. За результатами розрахунків виробляється конструювання.

2.1.1. Вибір глибини закладення підошви фундаментів

У курсовому проекті глибину закладення підошви фундаментів варто приймати від відмітки природного рельєфу (NL).

Глибина закладення фундаментів призначається в результаті спільного розгляду інженерно-геологічних умов будівельного майданчика, конструктивних і експлуатаційних особливостей будинків і споруд, величини і характеру навантаження на основу, тобто залежить від цілого ряду факторів.

У будинків і споруд без підвальних приміщень, глибина закладення підошви фундаменту залежить від висоти самого фундаменту, а при наявності підвалів фундамент має бути заглиблений нижче підлоги підвалу (додаток 5).

Конструктивні особливості будинків впливають на призначення глибини таким чином:

мінімальна глибина закладення стрічкових фундаментів стін у будинках із підвалом і в заглиблених спорудах приймається на 0,5 м нижче відмітки підлоги;
мінімальна глибина закладення фундаментів монолітних залізобетонних колон – у межах 0,5 – 2,0 м від рівня планування, підлоги першого чи поверху підвалу (від нижньої оцінки) у залежності від навантаження й розмірів поперечного переріза;
мінімальна глибина закладення фундаментів збірних залізобетонних колон суцільного перетину – у межах 0,9 – 1,25 м, а ґратчастих – 1,65 – 2,0 м;
мінімальна глибина закладення фундаментів сталевих колон – у межах 1,15 – 2,8 м;
фундаменти, що примикають друг до друга, закладаються на одній відмітці.

По інженерно-геологічних умовах глибина закладення фундаментів призначається відповідно до особливостей нашарування і властивостей окремих шарів ґрунту будівельного майданчика, глибиною сезонного промерзання і відтавання ґрунтів, рівнем підземних вод і його коливанням, рельєфом будівельного майданчика. Підошва фундаменту повинна розташовуватися нижче глибини сезонного промерзання ґрунтів з урахуванням теплового режиму будинку.

Глибина закладення фундаментів з умови промерзання ґрунтів призначається в залежності від їхнього виду, стану, початкової вологості й рівня підземних вод. Розрізняють нормативну d_fn і розрахункову глибину d_f (додаток 5) промерзання ґрунтів. Розрахункову глибину сезонного промерзання, згідно БНіП [1], визначають за формулою:

d_f = k_h·d_fn , (2.1)

де k_h – коефіцієнт впливу теплового режиму будинку на промерзання ґрунтів у зовнішніх фундаментів опалювальних споруд (додаток 6);

d_fn – нормативна глибина промерзання ґрунтів.

В усіх випадках при призначенні глибини закладення варто передбачати заглиблення фундаменту нижче покрівлі несучого шару на 0,1 – 0,5 м. Таким чином, глибина закладення фундаменту приймається максимальної з мінімально можливих по різних розуміннях.

Інженерно-геологічні і гідрогеологічні умови ділянки будівництва впливають на призначення глибини закладення таким чином:

не можуть служити несучими мули і глинисті ґрунти текучої консистенції, сильнозаторфовані і торфи, насипні слабозаторфовані і пухкі піски, - ці ґрунти повинні бути пройдені фундаментами, замінені на кращі чи поліпшені;
небажано, щоб у товщі основи фундаменту знаходилися слабкі ґрунти (скельні сильновиветрелі чи неводостійкі, просадні при замочуванні, заторфовані, схильні до набрякання і усадки, мерзлі й ін.). Якщо ці ґрунти розташовані неглибоко (під підошвою фундаменту) і потужність їх невелика (1 – 3 м), то бажана їхня заміна на ґрунт із кращими будівельними властивостями, чи поліпшення їхніх властивостей, чи проходка фундаментами.
не рекомендується залишати під підошвою фундаменту шар ґрунту малої товщини (0,5 – 1 м), якщо будівельні властивості цього шару значно гірше властивостей ґрунту, що підстилає.

Підземні води не роблять безпосереднього впливу на глибину закладення фундаментів. Однак закладення фундаментів нижче рівня підземних вод варто уникати, тому що буде потрібно організація водовідливу в період розробки котловану й кріплення його стінок. По вимогах у будинках із підвалами і підземними приміщеннями рівень підлоги повинний бути на 0,5 – 1 м вище рівня підземних вод.

а) NL б) NL