Войти  |  Регистрация
Авторизация
» » Глубина заложения фундаментов

Глубина заложения фундаментов



Глубина заложения фундаментов определяется многими факторами и в первую очередь инженерно геологическими и гидрогеологическими условиями площадки. При проектировании необходимо учитывать свойства грунтов, их прочностные и деформационные свойства, выбирая в качестве несущего слоя грунт, являющийся надежным основанием сооружений. Поэтому в отдельных случаях может оказаться целесообразным увеличить глубину заложения фундамента, прорезав слабые верхние слои грунта. Уровень подземных вод влияет главным образом на способ производства строительных работ, однако при назначении глубины заложения следует учитывать и особые свойства грунта (его пучинистость). При заложении подошвы фундаментов ниже уровня подземных вод необходимо осуществлять осушение котлована путем открытого или глубинного водопонижения. Повышение уровня подземных вод также неблагоприятно сказывается на условиях эксплуатации оснований: приводит к изменению свойств грунта, возникновению таких неблагоприятных явлений, как просадка или набухание.
Во многих случаях, особенно для промышленных зданий, глубина заложения фундаментов несущих конструкций определяется наличием подземных коммуникаций, подвалов, технологических приямков и т. д. При назначении глубины заложения следует учитывать глубину фундаментов существующих зданий, примыкающих к проектируемому сооружению, При этом допустимая разность отметки заложения подошвы возводимого и существующего фундаментов должна удовлетворять условию
Глубина заложения фундаментов

Если разность заложения подошвы возводимого и существующего фундаментов больше, чем допустимо по условию (4.1), то следует между ними располагать ограждающую конструкцию в виде шпунтовой стенки, ряда свай и пр., низ которой должен находиться значительно глубже подошвы расположенного ниже фундамента.
Условие (4.1) должно быть выполнено и в случае заложения соседних фундаментов в пределах одного здания или сооружения, а также располагаемых рядом приямков, каналов и других заглубленных коммуникаций. Во всех случаях столбчатые фундаменты, примыкающие к осадочным швам, надлежит располагать на одном уровне. К такому расположению фундаментов следует стремиться под всем сооружением, а в пределах отсека это условие обязательно должно соблюдаться.
Во многих случаях возникает необходимость закладывать ленточные фундаменты в продольном направлении на разных отметках. Такой переход от менее заглубленной части к более заглубленной выполняется уступами. Отношение высоты уступа к его длине должно быть для глинистых грунтов не менее 1:2, а для песчаных — 1:3.
Значение и характер действующих на фундаменты нагрузок во многих случаях определяют их глубину заложения. В первую очередь это относится к конструкциям, воспринимающим горизонтальную нагрузку. В этом случае предотвратить сдвиг фундамента по подошве можно соответствующим его заглублением. Аналогичная ситуация отмечается и при действии выдергивающей нагрузки.
Минимальная глубина заложения зависит от глубины сезонного промерзания грунта. Промораживание пучинистых грунтов приводит к увеличению их объема за счет образования в них прослоек льда, толщина которых может достигать десятков миллим. Наиболее интенсивно процесс образования ледяных прослоек протекает при наличии близко расположенного уровня подземных вод. Пучению подвержены в основном мелкие и пылеватые пески, пылевато-глинистые и крупнообломочные грунты, заполнителем которых являются глины.
Процесс пучения является обратимым, т. е. после оттаивания грунта происходит его уплотнение. При этом практика показывает, что деформации грунта в основании сооружения при пучении и оттаивании весьма неравномерны. Это объясняется неоднородностью свойств грунта в пределах пятна застройки и по глубине, неравномерностью оттаивания, различными температурными условиями грунта в процессе эксплуатации сооружения. Очевидно, избежать неблагоприятных деформаций фундаментов, вызванных промерзанием грунта, можно при заложении его подошвы ниже глубины сезонного промерзания грунта. При назначении глубины заложения с учетом отмеченного выше фактора следует знать значения нормативной и расчетной глубин промерзания грунта в основании данного сооружения.
Нормативная глубина промерзания зависит от климатических условий площадки, а именно от вида грунта и значений отрицательных температур в зимний период, принимаемых на основе данных наблюдений за фактической глубиной промерзания грунта на открытой площадке. При этом нормативную глубину промерзания принимают равной среднему значению ежегодных максимальных глубин за период не менее 10 лет. В этом случае следует иметь в виду, что глубина промерзания соответствует глубине, на которой образуется твердомерзлый грунт, а не глубине расположения нулевой изотермы.
Использование фактических значений глубины промерзания возможно в том случае, если грунты строительной площадки и их свойства аналогичны грунтовым условиям участка, на котором проводили наблюдения за промерзанием грунта. Для районов строительства, где глубины промерзания не превышают 2,5 м, ее нормативное значение может быть определено по формуле
Глубина заложения фундаментов

Кроме того, нормативную глубину промерзания допускается определять по схематической карте, где приведены изолинии этих глубин, имеющих d0=0,23 м. При наличии на площадке других грунтов нормативная глубина промерзания, определенная по карте, должна умножаться на величину d0/23, где d0 — фактическая глубина промерзания. Если значение dfn, определенное по карте, не совпадает со значением, вычисленным по формуле (4.2), то при проектировании следует принимать значение, полученное по формуле.
При глубине промерзания более 2,5 м, что отмечается в районах Сибири, фактическая глубина промерзания оказывается больше вычисленной по формуле (4.2). Это объясняется особенностями инженерно геологических условии, продолжительным периодом с высокими отрицательными температурами, резко изменяющимся рельефом местности и пр. Отсутствие достаточного числа наблюдений за фактической глубиной промерзания не позволяет рекомендовать их определенные значения. Поэтому в этих условиях нормативную глубину промерзания определяют теплотехническим расчетом по формуле
Глубина заложения фундаментов

Концентрацию порового раствора ks определяют по формуле
Глубина заложения фундаментов

Количество незамерзшей воды находят по формуле
Глубина заложения фундаментов

Глубина заложения фундаментов
Глубина заложения фундаментов

При назначении глубины заложения фундаментов используют расчетную глубину промерзания. Как отмечалось, глубина промерзания грунта в основании сооружения отличается от соответствующей глубины на открытой площадке. Причиной этого является поступление тепла в грунт от здания. Поэтому расчетная глубина промерзания меньше нормативной и зависит от теплового режима сооружения и конструктивного решения полов первого этажа здания. Расчетную глубину промерзания принимают
Глубина заложения фундаментов

С целью устранения возможных деформаций конструкций, вызываемых подъемом фундамента вследствие пучения грунта и неравномерной осадки при его оттаивании, подошва фундамента должна в определенных грунтовых и гидрогеологических условиях располагаться ниже расчетной глубины промерзания. В табл. 4.4 приведены глубины заложения фундаментов в зависимости от вида грунта и глубины расположения уровня подземных вод dw. включая уровень верховодки.
С учетом отмеченного выше глубину заложения фундаментов отапливаемых сооружений принимают равной:
- для наружных стен и колонн в соответствии с табл. 4.4;
- для внутренних стен и колонн независимо от расчетной глубины промерзания.
Глубина заложения фундаментов

На мелких песках фундаменты наружных стен отапливаемых зданий при высоком расположении подземных вод могут не заглубляться ниже глубины промерзания. Однако это возможно лишь в том случае, если экспериментами непосредственно на площадке будет установлено, что при промерзании таких песков, находящихся в водонасыщенном состоянии, деформации подъема будут безопасными для данного сооружения. При этом после их оттаивания остаточные деформации подъема практически должны отсутствовать.
Если на площадке залегают глинистые и крупнообломочные грунты, имеющие показатель текучести менее 0,5, то независимо от глубины расположения подземных вод фундаменты наружных конструкций можно закладывать на глубине, равной 0,5df.
Если отапливаемое здание имеет холодный подвал или техническое подполье, с температурой в нем такой же, как и наружный воздух, то, очевидно, возможно промораживание грунта основания. Поэтому в этом случае глубина заложения фундаментов наружных и внутренних стен колонн должна приниматься по табл. 4.4, считая от пола подвала,
В неотапливаемых зданиях глубина промерзания грунта в основании такая же, как и на открытой площадке. При этом грунт в равной степени промерзает под наружными и внутренними стенами. Однако расчетную глубину промерзания в этом случае следует принимать несколько больше нормативной с тем, чтобы исключить при неблагоприятных стечениях обстоятельств возможность промерзания грунта ниже подошвы фундамента. Для таких зданий глубину заложения наружных и внутренних стен назначают с учетом требования табл. 4.4. При этом глубину заложения принимают от поверхности планировки, а при наличии подвала — от его пола. Во всех случаях глубину заложения назначают до подошвы фундамента, а в случае его опирания на бетонную или щебеночную подготовку — до низа этой подготовки.
Глубина заложения фундаментов сооружений III класса может назначаться менее расчетной глубины промерзания, принимаемой по табл. 4.4. Это относится к случаю, когда специальными расчетами определены возможные деформации подъема при промерзании и осадки при оттаивании грунта, которые будут допустимыми для нормальной эксплуатации сооружения. При этом следует учитывать, что при многократном промерзании и оттаивании грунта могут накапливаться остаточные деформации.
Наконец, глубина заложения может быть уменьшена в случае осуществления различных строительных мероприятий: применения конструктивных мер, увеличивающих прочность наземных конструкций, устройства специальной теплозащиты грунта в виде отмосток вокруг сооружения, замены пучинистого грунта ниже подошвы фундамента на непучинистый и т.д.
При заложении фундаментов ниже глубины промерзания устраняется возможность подъема вследствие проявления нормальных сил пучения. Однако подъем фундамента может происходить при действии касательных сил пучения, возникающих на боковой поверхности фундамента вследствие его смерзания с грунтом. Касательные силы могут превышать эксплуатационные нагрузки, включая собственный вес здания, что приводит к его деформациям. Поэтому следует проводить расчеты на возможность выпучивания фундаментов под действием указанных сил. Эти расчеты можно не проводить в случае применения специальных мер, исключающих или снижающих действие касательных сил пучения. К ним относятся уменьшение площади смерзания грунта с фундаментом и применение специальных обмазок, наносимых на боковую поверхность фундамента и снижающих силы смерзания. Наиболее эффективно использование для обратных засыпок пазух котлованов противопучинистых грунтов, например крупных песков.
Немаловажную роль в снижении пучинистости грунтов играет влажностный режим площадки. При высоком уровне подземных вод создаются благоприятные условия для миграции влаги к фронту промерзания грунта, что увеличивает деформации при его пучении Повышенная влажность грунта также является благоприятным фактором для увеличения пучения. Поэтому при разработке проектов генеральных планов предприятий следует предусматривать такую планировку, чтобы избежать возможность накопления влаги в основании фундаментов, кроме того, необходимо предусматривать мелиоративные мероприятия, направленные на осушение площадок путем устройства дренажей, водоотводных и нагорных канав и пр.
Опыт строительства показывает, что промораживание грунта основания в процессе возведения сооружения приводит к значительным деформациям конструкций, вплоть до их разрушения. Поэтому при возведении фундаментов следует не допускать промораживание грунта. В первую очередь необходимо так организовать работы, чтобы фундамент устраивался в талом грунте. С этой целью в зимний период не допускается разработка заранее котлована до проектной отметки. Грунт при этом разрабатывают с недобором на 20—30 см до проектной отметки и только непосредственно перед бетонированием фундаментов разрабатывают котлован. После устройства фундамента его необходимо утеплять путем обсыпки грунтом или временным теплоизолирующим материалом, например шлаком, опилками и пр. Если фундаменты возведены до наступления заморозков и произведена обратная засыпка пазух, то после понижения температуры возможно промерзание грунта со стороны неутепленных подвалов, что очень часто наблюдается на практике. Поэтому фундаменты со стороны подвала должны быть тщательно утеплены временными засыпками.
Прочностные и деформационные характеристики грунта в разработанных котлованах, простоявших зимний период, после оттаивания могут значительно снизиться. Поэтому в подобных случаях перед устройством фундаментов разуплотненные слабые грунты должны быть удалены на такую глубину, чтобы подошва опиралась на надежное основание.
Большое разнообразие грунтовых условий, наличие подземных вод, конструктивные особенности и другие факторы не позволяют дать однозначных решений при выборе глубины заложения фундаментов. Поэтому при решении этой задачи следует рассматривать ряд вариантов и на основе их технико-экономических сравнений определять оптимальную глубину заложения фундаментов.

Добавлено Serxio 9-02-2016, 13:28 Просмотров: 1 547
Добавить комментарий
Ваше Имя:
Ваш E-Mail:
  • bowtiesmilelaughingblushsmileyrelaxedsmirk
    heart_eyeskissing_heartkissing_closed_eyesflushedrelievedsatisfiedgrin
    winkstuck_out_tongue_winking_eyestuck_out_tongue_closed_eyesgrinningkissingstuck_out_tonguesleeping
    worriedfrowninganguishedopen_mouthgrimacingconfusedhushed
    expressionlessunamusedsweat_smilesweatdisappointed_relievedwearypensive
    disappointedconfoundedfearfulcold_sweatperseverecrysob
    joyastonishedscreamtired_faceangryragetriumph
    sleepyyummasksunglassesdizzy_faceimpsmiling_imp
    neutral_faceno_mouthinnocent