Ремонт квартир Житомир

Вопросы проектирования оснований и фундаментов усложняются тем, что выбор рационального типа фундаментов представляет собой комплексную задачу, связанную в первую очередь с инженерно-геологическими условиями залегания грунтов под строящимся сооружением, а также с назначением и конструкцией всего сооружения в целом.

Задача проектирования рациональных и экономичных фундаментов сооружения, обеспечивающих его долговременную службу и минимальные деформации, допускает много удовлетворительных решений. Одни из них окажутся наиболее экономичными, другие обеспечат минимальные деформации, третьи сократят сроки возведения сооружения. Установить наиболее приемлемый тип фундамента не всегда получается. Поэтому при проектировании фундаментов часто необходимо проработать несколько вариантов с выполнением основных расчётов.

Факторы, влияющие на выбор оптимального варианта фундамента:

• назначение и конструкция сооружения, особенно подземной его части;

• величина и характер нагрузок, действующих на фундамент;

• порядок напластования грунтов под подошвой фундамента, физико-механические свойства грунтов и величина несущей способности;

• наличие грунтовых вод и возможность пучения грунтов при промерзании;

• желательный способ возведения фундамента и наличие строительного оборудования в распоряжении стройорганизации.

В зависимости от влияния перечисленных факторов, возможны такие решения:

1. Фундаменты мелкого заложения на естественном основании при значительной несущей способности грунтов в пределах сжимаемой толщи. Для зданий каркасного типа под каждую колонну проектируется отдельный фундамент. Под несущие стены здания рекомендуются сборные ленточные фундаменты: непрерывные или прерывистые. Можно также применять столбчатые фундаменты, поддерживающие рандбалки.

2. Фундаменты мелкого заложения на естественном основании при малой несущей способности грунтов. В этом случае рекомендуются упругие ленточные фундаменты, поддерживающие колонны в сооружениях каркасного типа или же несущие стены в зданиях. При ещё более слабых грунтах возможно опирание всего сооружения на сплошную железобетонную плиту.

Сплошные фундаменты могут применяться на грунтах с высокой несущей способностью и при значительной нагрузке, передаваемой сооружением на основание.

3. Свайные фундаменты. Применяются, если несущая способность мощных пластов слабых грунтов не позволяет опирать на них фундаменты непосредственно. Свайные фундаменты дают возможность передавать давление от сооружения на значительную глубину, где залегают грунты с высокой несущей способностью. В гражданских зданиях в настоящее время используют свайные фундаменты даже при наличии достаточной несущей способности в основании грунта. Это позволяет уменьшить стоимость всего нулевого цикла за счёт значительного сокращения земляных работ и уменьшения кладки. Свайные фундаменты целесообразны для бесподвальных зданий при глубине заложения ленточных фундаментов не менее 1,50 м. В крупнопанельных зданиях свайные фундаменты обеспечивают минимальные осадки.

4. Фундаменты глубокого заложения: опускные колодцы, оболочки и др. Находят применение, когда прочные грунты залегают на значительной глубине и особенно при высоком уровне грунтовых вод.

5. Фундаменты на искусственном основании. Применяются в тех случаях, когда в основании под сооружением залегают слабые грунты, которые не могут быть использованы в качестве естественного основания. Если мощность слоя слабого грунта невелика, можно уплотнить его тяжелыми трамбовками или укатать катками; если мощность большая, целесообразны песчаные сваи или глубинное уплотнение грунтовыми сваями. При просадочных грунтах рекомендуется также упрочнение просадочной толщи термическим способом или силикатизацией.

Проектирование фундаментов производится в следующем порядке:

1. Уточняются нагрузки и составляются расчётные комбинации.
2. Уточняются инженерно-геологические условия стройплощадки, выбирается несущий слой грунта, глубина заложения фундамента, определяется величина несущей способности грунта основания.
3. Выбирается тип фундаментов и составляется расчётная схема.
4. Определяются размеры фундамента в плане.
5. Вычисляется ожидаемая осадка.
6. В необходимых случаях проверяется устойчивость фундаментов на сдвиг и опрокидывание.
7. Производится конструктивный расчёт фундамента.
8. Составляется технико-экономический расчёт и определяется стоимость возведения фундаментов.
9. Сравниваются между собой различные варианты и выбирается оптимальное решение.
10. Разрабатывается конструкция фундамента в целом и отдельных деталей.
11. Проектируются вспомогательные элементы, связанные с производством работ: крепление котлована, понижение уровня грунтовых вод, искусственное уплотнение грунтов.
12. Если не возможно возводить фундаменты на естественном основании, проектируются искусственные основания.

Нагрузки

В зависимости от типа, назначений и конструкций сооружения на фундамент могут передаваться следующие нагрузки:

• Постоянные нагрузки и воздействия: собственный вес сооружения, опорные давления от галерей и соединительных мостов, вес проводов на опорах линий электропередачи, усилия предварительного напряжения, собственный вес фундамента и грунта на обрезах, боковое давление грунта и грунтовой воды на стены подвала и т. д.
• Временные нагрузки и воздействия, которые в зависимости от длительности действия разделяются на:

а) длинные, действующие на сооружения продолжительное время. Это нагрузки на перекрытия от веса оборудования и материалов в промышленных сооружениях и складских помещениях, вес жидкостей в резервуарах и сыпучих материалов в силосах;

б) кратковременные, которые могут действовать лишь непродолжительное время. Сюда относятся крановые нагрузки, нагрузки на перекрытия жилых и общественных зданий, снеговые, ветровые и монтажные нагрузки;

в) особые, которые возникают в исключительных случаях. Это сейсмические и аварийные нагрузки, нагрузки от воздействия просадок основания при его замачивании, нагрузки от просадок в районах горных выработок.

Расчёт фундаментов необходимо производить, учитывая наиболее неблагоприятные возможные сочетания нагрузок, которые могут действовать одновременно как при строительстве сооружения, так и во время его эксплуатации. При этом следует рассматривать:

а) основные сочетания, составляемые из постоянных, временных, длительных и одной из кратковременных нагрузок;

б) дополнительные сочетания, составляемые из постоянных, временных, длительных и всех кратковременных нагрузок;

в) особые сочетания, составляемые из постоянных, временных, длительных, кратковременных и одной из особых нагрузок.

Проектированию оснований и фундаментов любого здания или сооружения должны предшествовать инженерно-геологические изыскания на стройплощадке. Для этого проходят несколько выработок — шурфов или скважин и уточняют характер и мощность пластов грунтов, залегающих под фундаментом проектируемого сооружения.

Выбор типа оснований и фундаментов

Произведённая ранее оценка инженерно-геологических условий, действующих нагрузок и типа сооружения позволяет решить вопрос о типе оснований и фундаментов.

Наиболее распространены в настоящее время фундаменты на естественном основании — монолитные или из сборных инструментов.

Условия, при которых целесообразно применять сборные фундаменты на естественном основании, следующие:

1. Залегание непосредственно под подошвой фундамента грунтов, обладающих достаточной несущей способностью, которая отвечает передаваемой фундаментами нагрузке.
2. Малая глубина заложения фундаментов. Ленточные фундаменты под стены в бесподвальных зданиях — наиболее экономичный тип фундаментов при глубине заложения менее 1,5 м. При наличии подвала ленточные фундаменты экономичны, если глубина подошвы превышает отметку пола подвала не более, чем на 0,5 м.
3. Отсутствие ниже подошвы фундамента в пределах сжимаемой тощи плывунных грунтов, торфа, грунтов рыхлых и в текучем состоянии.

Свайные фундаменты из коротких свай, забивных или набивных, экономичнее ленточных фундаментов в бесподвальных зданиях, если глубина заложения подошвы ленточного фундамента превышает 1,5 м, и в зданиях с подвалом, если глубина подошвы фундамента ниже пола подвала более, чем на 0,5 м.