В практике проектирования довольно частыми являются случаи, когда верхние слои грунта, на которые опирается фундамент, подстилаются менее прочными. Помимо природных условий, такая ситуация всегда имеет место при проектировании искусственных оснований.
Прочность грунта, как известно, оценивается по значению сопротивления сдвигу т, которое зависит от нормальных напряжений, если фунт способен уплотняться. Следовательно, проверку слабого подстилающего слоя грунта, вообще говоря, необходимо вести при сопоставлении касательных напряжений, развивающихся от действующих нагрузок на его кровле, со значениями сопротивления слабого грунта сдвигу. При этом, ввиду рассеивания напряжений от местной нагрузки с глубиной, такую проверку следовало бы производить для нескольких точек на кровле слабого слоя.
Для упрощения процедуры такой проверки можно пользоваться не значениями сопротивления грунта сдвигу, а величиной расчетного сопротивления R, вычисленного для условного фундамента, который как бы опирается на кровлю слабого слоя. Ввиду привлечения понятий "условный фундамент" и "расчетное сопротивление грунта пониженной прочности для условного фундамента" последнее должно сопоставляться со значениями давлений по подошве условного фундамента. При учете максимально возможных значений этих давлений следует ожидать, что подобная проверка будет давать некоторый запас.
Archive for июня, 2010
Учет подстилающего слоя слабого грунта
Среда, июня 30, 2010Влияние способа производства работ по устройству фундаментов
Четверг, июня 24, 2010Глубину заложения фундамента следует выбирать, в том числе и в зависимости от принимаемого способа отрывки котлована.
При возможности следует закладывать фундамент выше уровня подземных вод. При этом, как правило, не требуется водоотлива, гарантируется сохранение природной структуры грунтов основания, работы могут быть выполнены в кратчайший срок. В противном случае требуются шпунтовое крепление стен котлована водоотлив, резко увеличивающие стоимость земляных работ.
Окончательный выбор варианта должен основываться на технико-экономических расчетах при различных уровнях глубин заложения от минимально возможной до максимальной - 4...4,5 м.
Для ленточных фундаментов высота уступов в этих грунтах обычно принимается 0,5...0,6 м, а длина участка фундамента -1... 1,2 м (в несвязных грунтах соотношение между высотой и длиной уступа может быть принято 1 : 2 при высоте уступа, не превышающей 0,5.-0,6 м).
При устройстве фундаментов на разных отметках необходимо устраивать надежное крепление стен котлованов, которые не должны иметь горизонтального смещения (см. гл. 14).
При наличии коммуникаций (трубы водопровода, канализации и т.д.) подошва фундамента должна быть заложена ниже их ввода.
Особенности возводимого и соседних сооружений
Четверг, июня 17, 2010Основными конструктивными особенностями возводимого сооружения, влияющими на глубину заложения его фундамента, являются: наличие и размеры подземных и подвальных помещений, приямков или фундаментов под оборудование; глубина заложения фундаментов соседних сооружений; наличие и глубина прокладки подземных коммуникаций и конструкций самого фундамента, величина и характер нагрузок, передаваемых на фундаменты.
В зданиях с подвалом и полуподвалом, около приямков или каналов, примыкающих к фундаментам, глубина заложения фундамента принимается на 0,3—0,5 м ниже отметки пола в этих помещениях, что предусматривает запас на высоту блока (рис. 3.5).
В случае устройства внутренней гидроизоляции подвальных помещений минимальная глубина заложения принимается по формуле
dmm = hs + hcf+5, (3.2)
где А,-толщина слоя грунта выше подошвы фундамента со стороны подвала, м; htf —толщина конструкции пола подвала, м.
Если ожидается развитие осадки фундамента после устройства гидроизоляции, в месте возможного ее разрыва устраивается специальный замок-вставка из водонепроницаемого материала (рис. 3.5, б).
Фундаменты проектируемого сооружения, непосредственно примыкающие к фундаментам существующего, рекомендуется закладывать, как указано на рис. 3.6. При примыкании проектируемых фундаментов к существующим различают следующие случаи: подошва проектируемых фундаментов располагается выше глубины заложения существующих фундаментов, на одном и том же уровней ниже подошвы существующего фундамента.
Влияние климатических факторов
Пятница, июня 11, 2010Основными климатическими факторами, влияющими на глубину заложения фундаментов, являются промерзание — оттаивание грунтов.
Глубина заложения фундамента из условия промерзания грунтов назначается в зависимости от их вида, состояния, начальной влажности и уровня подземных вод в период промерзания. Известно, что при промерзании некоторых грунтов наблюдается ихжорозное пучение — увеличение объема, поэтому в таких грунтах нельзя закладывать фундаменты выше глубины промерзания.
Морозное пучение грунтов происходит преимущественно за счет миграции (перемещения) влаги к фронту промерзания из нижележащих слоев (см. гл. 13). В связи с этим существенное значение имеет положение уровня подземных вод в период промерзания грунта. Миграция влаги обычно наблюдается в пылевато-глинистых грунтах, пылеватых и мелких песках. Скальные породы, крупнообломочные грунты с песчаным заполнителем, пески гра-велистые, крупные и средней крупности относятся к непучинис-тым грунтам. Глубина заложения фундаментов в них не зависит от глубины промерзания.
Практикой установлено, что если уровень подземных вод во время промерзания находится от планировочной отметки поверхности основания на глубине, равной расчетной глубине промерзания, плюс 2 ни более 1,5 м значение коэффициента kh принимают на 0,1 более значений, указанных в табл. 3.2, но не более 1,0. При промежуточном значении вылета фундамента значение kh определяют интерполяцией.
Нормативная глубина сезонного промерзания грунта устанавливается по данным многолетних наблюдений (не менее 10 лет) за фактическим промерзанием грунтов в районе предполагаемого строительства под открытой, лишенной снега поверхностью.
Влияние инженерно-геологических и гидрогеологических факторов
Суббота, июня 5, 2010К таким факторам относят характер напластования грунтов, их физико-механические свойства, положение уровня подземных вод с учетом изменений, степень агрессивности среды.
Учет инженерно-геологических условий строительной площадки заключается главным образом в выборе несущего слоя грунта, который может служить естественным основанием для фундаментов. Этот выбор производится на основе предварительной оценки сжимаемости и прочности грунтов.
Инженерно-геологические условия каждой площадки отличаются друг от друга и обладают индивидуальным геологическим строением. Однако все многообразие напластований можно представить в виде трех основных схем.
Схема I. Площадка сложена одним или несколькими слоями надежных грунтов, при этом строительные свойства каждого последующего слоя не хуже свойств предыдущего.
В этом случае глубина заложения фундамента принимается минимальной, допускаемой при учете сезонного промерзания грунтов и конструктивных особенностей сооружения. Иногда за несущий принимают слой более плотного грунта, залегающий ниже, если это решение экономичнее. Это можно установить многовариантными расчетами размеров фундамента с изменением глубины заложения.
Схема П. С поверхности площадка сложена одним или несколькими слоями слабых грунтов, ниже которых располагается толща надежных грунтов. При напластовании по этой схеме принимаемое решение о глубине заложения фундаментов зависит от толщины слоя слабых грунтов. При небольшой его толще целесообразно прорезать слабые слои и опирать фундаменты на надежные грунты (рис. 3.2, я). Иногда слабый грунт может быть использован и в качестве несущего слоя с одновременным принятием мер по снижению чувствительности сооружения к возможному развитию неравномерных осадок (рис. 3.2, б, в). Если такие решения нецелесообразны, то можно применить свайные фундаменты (рис.3.2, г) или искусственно улучшенные основания - замену грунта подушками уплотнения, закрепление слабого грунта (рис. 3.2, д, е).
Схема III. С поверхности площадки залегают надежные грунты, а подстилающими являются один или несколько слоев слабого грунта. В этом случае может быть принято решение по схеме II, но так как при этом придется прорезать толщу надежных грунтов, то более экономичными могут оказаться использование надежного грунта в качестве распределительной подушки при обязательной проверке слабого подстилающего слоя (рис. 3.3, я), закрепление слабого грунта (рис.3.3, д) и другие варианты, представленные на рис. 3.3, позволяющие существенно уменьшить размеры подошвы фундамента.
Выбирая тип и глубину заложения фундамента по любой из рассмотренных выше схем, следует придерживаться следующих общих правил: а) подошвы фундаментов желательно закладывать на одной и той же глубине; б) минимальная глубина заложения фундаментов принимается не менее 0,5 м от спланированной поверхности территории; в) глубина заложения фундамента в несущий слой грунта должна быть не менее 0,1...0,2 м от его кровли; г) при возможности следует закладывать фундамент выше уровня подземных вод. При этом не требуется водоотлива, гарантируется сохранение природной структуры грунтов основания, работы могут быть выполнены в кратчайший срок. В противном случае требуются шпунтовое крепление стен котлована, водоотлив, которые резко увеличивают стоимость земляных работ; д) при слоистом напластовании грунтов все фундаменты рекомендуется возводить на одном слое грунта или на грунтах с близкой сжимаемостью. Если это невыполнимо, то размеры фундаментов выбирают главным образом из условия допустимости неравномерности осадок.