No Image

Фундаменты на разных отметках

7 просмотров
12 марта 2020

Глубина заложения фундаментов является одним из основных факторов, обеспечивающих необходимую несущую способность и деформации основания, не превышающие предельные по условиям нормальной эксплуатации проектируемого сооружения и находящегося в нем оборудования.

Выбор глубины заложения фундаментов рекомендуется выполнять на основе технико-экономического сравнения различных вариантов фундаментов. Глубина их заложения должна определяться с учетом:

  • – назначения, а также конструктивных особенностей сооружения (наличия и размеров подвалов, фундаментов под оборудование и т.д.);
  • – размера и характера нагрузок и воздействий на фундаменты;
  • – глубины заложения фундаментов примыкающих сооружений, фундаментов под оборудование, глубины прокладки коммуникаций;
  • – существующего и проектируемого рельефа застраиваемой территории;
  • – инженерно-геологических условий площадки строительства (физико-механических свойств грунтов, характера напластований, наличия слоев, склонных к скольжению, карманов выветривания, пустот, образовавшихся вследствие растворения солей и пр.);
  • – гидрогеологических условий площадки (уровней подземных вод и верховодки, а также возможных их изменений в процессе строительства и эксплуатации сооружения, агрессивности подземных вод и т.п.);
  • – глубины сезонного промерзания грунтов [2, 4].

Глубина заложения фундаментов исчисляется от поверхности планировки или пола подвала до подошвы фундамента, при наличии бетонной подготовки — до низа ее. При выборе глубины заложения фундаментов в необходимых случаях при соответствующем обосновании следует учитывать возможность дальнейшей реконструкции проектируемого сооружения (устройство новых коммуникаций, подвальных помещений, фундаментов под оборудование и пр.).

Фундаменты сооружения или его отсека, как правило, должны закладываться на одном уровне. При заложении ленточных фундаментов смежных отсеков на разных отметках переход от более заглубленной части к менее заглубленной должен выполняться уступами. Уступы должны быть не круче 1:2, а высота уступа — не более 60 см. Ленточные фундаменты примыкающих частей отсеков должны иметь одинаковое заглубление на протяжении не менее 1 м от шва.

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

где а — расстоянии между фундаментами в свету; φI и cI – расчетные значения угла внутреннего трения и удельного сцепления грунта; р — среднее давление под подошвой расположенного выше фундамента от расчетных нагрузок (для расчета оснований по несущей способности).

Столбчатые фундаменты, разделенные осадочным швом, следует располагать на одном уровне.

Условие (5.24) распространяется и на случай определения допустимой разности отметок заложения фундаментов сооружения и рядом расположенных каналов, тоннелей и пр.

Фундаменты проектируемого сооружения, непосредственно примыкающие к фундаментам существующего, рекомендуется принимать на одной отметке. Переход на большую глубину заложения следует выполнять исходя из условия (5.24). Если оно не выполняется, необходимо устройство шпунтовой стенки или другого ограждения (рис. 5.14).

При выборе глубины заложения фундаментов рекомендуется:

  • – предусматривать заглубление фундаментов в несущий слой грунта на 10—15 см;
  • – избегать наличия под подошвой фундамента слоя грунта малой толщины, если его строительные свойства значительно хуже свойств подстилающего слоя;
  • – закладывать фундаменты выше уровня подземных вод для исключения необходимости применения водопонижения при производстве работ.

При необходимости заложения фундаментов ниже уровня подземных вод следует предусматривать методы производства работ, сохраняющие структуру грунта.

Если глубина заложения фундаментов по условиям несущей способности и деформируемости грунтов основания оказывается чрезмерно большой, рекомендуется рассмотреть применение мероприятий по улучшению строительных свойств грунтов основания или переход на свайные фундаменты.

Одним из основных факторов, определяющих заглубление фундаментов, является глубина сезонного промерзания грунтов, которые при промораживании увеличиваются в объеме, а после оттаивания дают значительные осадки. Промерзание водонасыщенных грунтов сопровождается образованием в них прослоек льда, толщина которых увеличивается по мере миграции воды из слоев грунта, расположенных ниже уровня подземных вод. Последующее таяние таких грунтов приводит к резкому снижению их несущей способности и повышенным деформациям.

Деформации основания при морозном пучении и последующем оттаивании, как правило, неравномерны вследствие неоднородности грунта по степени его пучинистости и различия температурных условий, в которых могут находиться грунты под отдельными фундаментами.

Читайте также:  Инверторная микроволновая печь что это такое

Исключение возможности промерзания грунтов под подошвой фундаментов обеспечивается:

  • – в период эксплуатации — соответствующей глубиной их заложения, принимаемой в зависимости от вида и состояния грунтов, положения уровня подземных вод, нормативной глубины сезонного промерзания, теплового режима сооружения и пр.;
  • – в период строительства — соответствующими защитными мероприятиями.

Нормативная глубина сезонного промерзания грунтов dfn принимается равной средней из ежегодных максимальных глубин их сезонного промерзания (по данным наблюдений за период не менее 10 лет) под открытой, оголенной от снега поверхностью горизонтальной площадки при уровне подземных вод, расположенном ниже глубины сезонного промерзания грунтов. Для районов, где не предусматривается очистка от снега территорий, прилегающих к проектируемым сооружениям (например, в сельской местности), нормативную глубину промерзания грунтов допускается определять на площадках под снежным покровом.

При отсутствии данных многолетних наблюдений нормативную глубину сезонного промерзания грунтов следует определять, на основе теплотехнических расчетов.

Для районов, где глубина промерзания не превышает 2,5 м, ее нормативное значение, м, допускается вычислять по формуле

где d — глубина промерзания при ∑|Tf| = 1°С, 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; Мt — безразмерный коэффициент, численно равный ∑|Tf| — сумме абсолютных значений среднемесячных отрицательных температур за зиму в данном районе, °С, принимаемых по СНиП 2.01.01-82 или по результатам наблюдений гидрометеорологической станции, находящейся в аналогичных условиях.

Значение dfn для грунтов неоднородного сложения определяется как средневзвешенное в пределах глубины промерзания грунта. Значение dfn допускается определять по схематической карте (рис. 5.15), где даны изолинии нормативных глубин промерзания для суглинков, т.е. при d = 0,23 м. При наличии в зоне промерзания других грунтов значение dfn , найденное по карте, следует умножить на отношение d /0,23 (где d соответствует грунтам данной строительной площадки). Для районов Дальнего Востока допускается пользоваться картой (рис. 5.16). Если значения dfn , найденные по карте и по формуле (5.25), не совпадают, следует принимать значение, найденное по формуле.

Сорочан Е.А. Основания, фундаменты и подземные сооружения

Все чаще при реконструкции зданий в городской застройке встречаются ситуации, когда новые фундаменты необходимо установить в непосредственной близости от существующих.

В таких случаях возникает вероятность влияния нового фундамента на работу существующего. Чтобы исключить взаимовлияние старого и нового фундаментов, должны выполняться следующие условия:

— осадок старого фундамента происходить не должно, осадки должны быть стабилизированы и к данному времени закончиться;

-зоны напряженно-деформированного состояния (НДС)- «луковицы напряжений» существующего и нового фундаментов не должны пересекаться и накладываться (по результатам поверочных расчетов).

Глубина заложения нового фундамента при этом может быть:

а) ниже уровня подошвы существующего фундамента. В этом случае проблемы по взаимовлиянию фундаментов снимаются;

б) выше уровня подошвы существующего фундамента. Тогда необходимо выполнение следующих условий:

— угол превышения их уровней должен быть не более 30 градусов (см. рис.5.40), то есть если а/d ³ 1/2, то новый фундамент можно заложить на эту отметку;

— если же а/d £ 1/2, то глубину заложения нового фундамента следует увеличить на величину

где а расстояние между ближайшими сторонами фундаментов, м;
d превышение нового фундамента над старым, м

Допустимая разность отметок устройства рядом стоящих фундаментов не должна превышать величину, определяемую следующим образом:

где φ1 расчетный угол внутреннего трения грунта;
сI расчетное удельное сцепление грунта;
р среднее давление от расчетных нагрузок под подошвой расположенного выше фундамента.
Читайте также:  Декор на день рождения своими руками шаблоны

Рис. 5. 40. Устройство нового фундамента на разных отметках вблизи существующего фундамента:

1 — существующий фундамент; 2 − новый фундамент; 3 – подвал существующего здания.

Нподв – отметка пола подвала существующего здания;

Нсущ – отметка заложения существующего фундамента; Ннов – отметка заложения проектируемого фундамента

Другим решением по исключению взаимовлияния фундаментов является устройство между фундаментами шпунта (см. рис.5.41).

Шпунтовая стенка позволяет оградить старые фундаменты от дополнительных осадок под влиянием нагрузок от новых, осадки которых будут происходить в начальный период после постройки. Шпунтовый ряд обычно устраивают из антисептированных досок, которые забивают глубже подошвы фундамента на 0,5 – 1,0 м для обеспечения заделки. Эффективен также стальной стандартный шпунт, который погружается «пакетом».

Рис. 5. 41. Схема устройства нового фундамента на одном уровне с существующим фундаментом:

1 — существующий фундамент; 2 − проектируемый новый фундамент; 3 – шпунтовый ряд; 4 – «луковица» напряжений; 5 –анкер для крепления шпунтовой стенки к фундаменту, горизонтальная связь

Дата добавления: 2016-04-11 ; просмотров: 7089 ; ЗАКАЗАТЬ НАПИСАНИЕ РАБОТЫ

Выбор типа и глубины заложения фундаментов является одним из главных этапов их проектирования. Обычно чем выше располагается подошва фундамента, тем меньше стоимость работ по его устройству, поэтому стремятся принимать возможно меньшую глубину заложения подошвы фундамента. Однако часто верхние слои грунта обладают большой сжимаемостью и малой несущей способностью.

При назначении глубины заложения подошвы фундамента учитывают три основных фактора:

инженерно-геологические условия площадки строительства;

климатические воздействия на верхние слои грунта;

особенности возводимых и соседних сооружений.

Обычно назначают несколько вариантов решения задачи и на основе технико-экономического сравнения окончательно выбирают тип и глубину заложения.

Инженерно-геологические условия площадки строительства

Все грунты делят на две условные категории: слабые и надежные.

Слабыми называют грунты, которые дают под нагрузкой большие деформации, неустойчивы и не могут служить основаниями сооружений:

текучие пылевато-глинистые грунты;

некоторые структурно-неустойчивые грунты;

грунты, у которых модуль деформации .

К надежным грунтам относятся:

плотные и средней плотности пески;

твердые и пластичные пылевато-глинистые грунты.

Все многообразие напластований грунтов можно представить в виде трех схем.

Рис. 4. Схемы напластования грунтов: 1 — надежный грунт; 2 — слабый грунт

С поверхности на большую глубину залегают надежные грунты. Толща их может состоять из нескольких слоев. Строительные качества грунтов всех слоев не ниже качества грунтов верхнего слоя

Рис. 5. Варианты устройства фундаментов при напластовании грунтов по схеме: 1 — надежный грунт; 2 — более плотный грунт

В этом случае принимают минимальную глубину заложения подошвы фундамента с учетом климатических воздействий и особенностей сооружения. Иногда при больших нагрузках на фундамент за несущий принимают слой грунта, залегающий на большей глубине, если это решение экономично.

С поверхности залегает один или несколько пластов слабых грунтов. В этом случае возможны несколько решений:

при высоких качествах надежного грунта сооружение можно опереть на столбы или сваи. Сваи могут иметь разную длину в зависимости от качества надежного грунта;

легкие сооружения можно возводить на сваях, передающих нагрузку на слабые грунты;

слабые грунты могут быть уплотнены, заменены, закреплены (цементацией, смолизацией или др. способами).

Рис. 6. Варианты устройства фундаментов при напластовании грунтов по схеме II

На некоторой глубине залегает один или несколько слоев слабого грунта.

Рис. 7. Варианты устройства фундаментов при напластовании грунтов по схеме III: 1 — надежный грунт; 2 — слабый грунт; 3 — зона закрепления

В этом случае приемлемы решения, рассмотренные для схемы II, только приходится прорезать и верхний слой надежного грунта.

Кроме того, верхний слой можно использовать в качестве распределительной подушки или закреплять слой слабого грунта.

Под влиянием ежегодного промерзания и оттаивания, высыхания и увлажнения некоторые грунты могут менять свой объем. Грунты, увеличивающие объем при промерзании, называются пучиноопасными. К ним относятся все пылевато-глинистые грунты, а также пылеватые и мелкие пески. Непучиноопасными являются пески средней крупности, крупные и гравелистые, гравий, галька и скальные породы. При строительстве на пучиноопасных грунтах глубину заложения подошвы фундамента нужно принимать больше глубины промерзания.

Читайте также:  Как установить теплицу капелька

Нормативная глубина промерзания определяется по формуле:

где: — величина, принимаемая равной для суглинков и глин ; для супесей, мелких и пылеватых песков — ; для песков гравелистых, крупных и средней крупности — ; для крупнообломочных грунтов — ; — безразмерная величина, равная сумме абсолютных значений среднемесячных отрицательных температур в данном районе, принимаемая по СНиП [7], а при отсутствии в них данных по району строительства — по результатам наблюдений.

Расчетная глубина промерзания определяется по формуле:

где — коэффициент влияния теплового режима здания на промерзания грунта у наружных стен, принимаемый по таблице СНиП [5].

Однако для развития сил пучения бывает недостаточно влаги, которая содержится в грунте. Из нижележащих водонасыщенных слоев по капиллярам поступает к верхним слоям дополнительная влага, которая и вызывает силы пучения. Если водоносный горизонт расположен более чем на 2 м ниже глубины промерзания, то влаги может оказаться недостаточно для возникновения сил пучения, и некоторые виды пучиноопасных грунтов могут оказаться непучиноопасными. Поэтому глубина заложения подошвы фундамента в зависимости от глубины промерзания определяется по таблице СНиП [5], которая приведена в конспекте.

Глубину заложения внутренних фундаментов отапливаемых зданий принимают без учета промерзания, но не менее 0,5 м. При этом предусматривают меры, исключающие промерзание основания в период возведения здания до его отопления.

Таблица 1. Глубина заложения фундаментов в зависимости от расчетной глубины промерзания

Глубина заложения фундаментов в зависимости от расположения уровня подземных вод при

Скальные, крупнообломочные с песчаным заполнителем, пески гравелистые, крупные и средней крупности

Пески мелкие и пылеватые, супеси, имеющие показатель текучести

Суглинки, глины, крупнообломочные грунты с пылевато-глинистым заполнителем, имеющие показатель текучести грунта или заполнителя

Не зависит от расчетной глубины промерзания

Не зависит от расчетной глубины промерзания

К особенностям сооружений, влияющих на выбор глубины заложения подошвы фундамента, относятся:

наличие подвальных помещений;

наличие глубоких фундаментов под оборудование;

примыкание к фундаментам ранее построенных или будущих зданий;

характер подземного хозяйства около объекта строительства;

конструкция самого фундамента.

Во всех случаях стремятся сохранять природную структуру грунтов основания.

В соответствии с требованием СНиП [5] фундаменты сооружения должны, как правило, закладываться на одном уровне. При необходимости заложения соседних фундаментов на разных отметках их допустимая разность определяется исходя из условия:

где: — расстояние между фундаментами в свету; — расчетные значения соответственно угла внутреннего трения и удельного сцепления грунта; — среднее давление под подошвой выше расположенного фундамента от расчетных нагрузок (для расчета основания по несущей способности).

Минимальная глубина заложения подошвы фундамента по конструктивным требованиям принимается не менее 0,5 м от спланированной поверхности территории.

В зданиях с подвалом, около приямков и каналов фундаменты закладываются на 0,2-0,5 м ниже отметки пола в этих помещениях.

Подошва фундамента должна быть заложена ниже ввода коммуникаций (труб водопровода, канализации и отопления, каналов с транспортерами и пр. оборудованием). При этом условии трубы не испытывают дополнительного давления от фундамента.

Рис. 8. Расположение соседних фундаментов на разных отметках

Для сборных фундаментов глубина заложения дополнительно определяется конструкцией и размещением по высоте фундаментных блоков.

Минимальное расстояние от уровня планировки до верхнего обреза фундамента должна быть не менее 150 мм.

Рис. 9. Выбор глубины заложения фундамента в зависимости от уровня пола приямка: 1 — трубопровод; 2 — фундаментная плита; 3 — пол приямка

Комментировать
7 просмотров
Комментариев нет, будьте первым кто его оставит

Это интересно
No Image Строительство
0 комментариев
No Image Строительство
0 комментариев
No Image Строительство
0 комментариев
No Image Строительство
0 комментариев
Adblock detector