Підстави і фундаменти частина 2, «»

1. Загальні відомості

Ф.1.1. Що називається підставою будівель і споруд?

Підставою будівель і споруд називається масив грунту, що знаходиться нижче підошви їх фундаментів і сприймає навантаження від фундаментів і надземних конструкцій.

Ф.1.2. На які види можна поділити підстави?

Підстави можна поділити на нескельні і скельні. Нескельні підстави являють собою масиви, складені крупноуламковими, піщаними і пилувато-глинистими грунтами. Великоуламкові і піщані ґрунти, які не мають структурних зв'язків, називаються сипучими грунтами.

Скельні підстави складені магматичними, метаморфічними і осадовими грунтами, міцність яких на одновісний змінюється від 5 до 50 МПа.

Ф.1.3. Чи можна за допомогою класифікаційних показників оцінити міцність і стисливість нескельних грунтів основи?

Великоуламкові і піщані ґрунти класифікуються за гранулометричним складом і за ступенем вологості.

До великоуламковим відносяться грунти, у яких частинки діаметром більше 2 мм складають 50% і більше. Частинки піщаних грунтів мають діаметр менше 2 мм. За ГОСТом [9] піщані ґрунти поділяються на: пісок гравелистий, пісок великий, пісок середньої крупності, пісок дрібний і пісок пилуватий.

Другим класифікаційним показником для піщаних грунтів є коефіцієнт пористості, який характеризує щільність складання. За щільністю складання розрізняють піски щільні, середньої щільності і пухкі. За величиною коефіцієнта пористості багато в чому можна судити і про міцність піщаної основи. При 0,5 £ e £ 0,6 пісок є хорошою підставою, а при e> 0,7 підставу в природному стані має значну сжимаемостью.

2. Інженерно-геологічні вишукування

Ф.2.1. Хто проводить інженерно-геологічні вишукування?

Зазвичай інженерно-геологічні вишукування проводять спеціалізовані організації, що мають ліцензії на проведення даного виду робіт. ВУкаіни основний обсяг досліджень виконують трести інженерно-будівельних вишукувань (ТІСІЗ).

Ф.2.2. Які дослідження проводяться на будівельному майданчику до проектування і будівництва майбутньої будівлі або споруди?

На кожному будівельному майданчику виконуються інженерно-геологічні вишукування, які включають комплекс робіт, виконуваних для визначення вихідних даних, необхідних для проектування основ будинків і споруд.

Проведення досліджень регламентується нормативними документами і стандартами.

Ф.2.3. Що включає повний комплекс дослідницьких робіт?

Він зазвичай включає:

- проходку свердловин і відбір зразків грунту з кожного виділеного інженерно-геологічного елемента;

- проведення лабораторних випробувань зразків грунту з метою визначення фізико-механічних характеристик;

- визначення положення і складу грунтових вод;

- проведення штампових випробувань грунтів безпосередньо на будівельному майданчику;

- статичне і динамічне зондування грунтів;

- пробні випробування грунту із забиванням паль.

Ф.2.4. Від чого залежить обсяг інженерно-геологічних вишукувань?

Обсяг інженерно-геологічних робіт визначається ступенем вивченості району та складності інженерно-геологічних умов будівельного майданчика.

Ф.3.1. Яким чином поділяються навантаження?

Навантаження поділяються на розрахункові та нормативні. Нормативні навантаження визначаються по їх номінального значення як середні або з умов заданої забезпеченості. Всі розрахунки проводяться з використанням розрахункових значень навантажень. Розрахункові значення навантажень визначаються як нормативні значення, помножені на коефіцієнт надійності за навантаженням g f. Цей коефіцієнт змінює нормативне значення навантаження в несприятливу сторону.

Ф.3.2. Які навантаження і впливу слід враховувати при розрахунку підстав?

При проектуванні основ будівель і споруд необхідно враховувати наступні навантаження:

а) вага конструкцій будівель і споруд;

б) вага обладнання;

в) вага і тиск ґрунтів;

д) навантаження на перекриття або підлоги, що влаштовуються по грунту в складських приміщеннях, зерносховищах, бібліотеках і т.п .;

е) навантаження на перекриття в приміщеннях житлових і громадських будівель;

ж) вагу людей, ремонтних матеріалів;

з) навантаження, що виникають при виготовленні, перевезенні і зведенні будівельних конструкцій, при монтажі і перестановці обладнання, а також навантаження від ваги тимчасово складуються на будівництві конструкцій і матеріалів;

к) снігові навантаження;

л) вітрові навантаження.

Залежно від тривалості дії перераховані навантаження поділяються на постійні і тимчасові. У деяких випадках, одночасно з постійними і тимчасовими навантаженнями враховуються особливі навантаження, до яких відносяться:

а) сейсмічні та вибуховими впливами;

б) навантаження, викликані різкими порушеннями технологічного процесу, тимчасовою несправністю обладнання;

в) впливу нерівномірних деформацій основ, що супроводжуються зміною структури ґрунту (наприклад, деформації просадних і набухають грунтів при замочуванні або вічній грунтів при відтаванні).

4. Граничний стан

Ф.4.1. На які дві групи поділяються граничні стани?

Існують дві групи граничних станів: перша - за несучою здатністю і загальної стійкості і друга - за деформаціями. При розрахунках по першій групі обмежуються величини зусиль, при розрахунках за другою групою основним обмеженням служать граничні деформації.

Основною метою розрахунку за граничними станами є обмеження зусиль (за першим граничним станом) або деформацій (по другому граничному стану), щоб ці граничні стани не настали, тобто була б забезпечена в подальшому можливість експлуатації будівлі або споруди.

Ф.4.3. Чи завжди необхідна оцінка роботи підстав за першим граничним станом?

За першим граничним станом розрахунок необхідно проводити тільки в наступних випадках:

1) Якщо на підставу передаються значні горизонтальні навантаження, в тому числі сейсмічні.

2) Споруда розташована на схилі або поблизу укосу.

3) Споруда розташована на повільно ущільнюється водонасичених грунтах.

4) Підстава складено скельними грунтами.

5) При анкерних фундаментах.

Вважається, що в інших випадках оцінка підстав по другому граничному стану обмежить навантаження і вони будуть істотно менше, ніж ми отримали б від використання умови першого граничного стану. Оцінка споруд на неможливість їх перекидання є також оцінкою за першим граничним станом.

5. Основні положення щодо проектування основ і фундаментів

Ф.5.1. За яким принципом фундаменти можна поділити на фундаменти мілкого і глибокого закладення?

За загальноприйнятою класифікацією в залежності від характеру деформації грунту в основі фундаменти підрозділяються на фундаменти мілкого і глибокого закладення. Подібна класифікація заснована на характері розвитку зон граничної рівноваги в масиві грунту, що оточує фундамент.

Ф.5.2. Що розуміється під "проектуванням основ і фундаментів"?

Проектування підстав включає обґрунтований розрахунком вибір типу підстави (природне або штучне), а також типу, конструкції, матеріалу і розмірів фундаментів (дрібного або глибокого закладення; стрічкових, стовпчастих, залізобетонних, бетонних, бутобетонних) із застосуванням у разі потреби будівельних або конструктивних заходів для зменшення впливу деформацій підстав на експлуатаційну придатність будівель або споруд.

У більшості випадків проектування підстав проводиться без урахування спільної роботи основи і надземних конструкцій. Це пояснюється складністю і трудомісткістю подібних розрахунків. Однак застосування сучасних обчислювальних машин і чисельних методів розрахунку дозволяє ефективно виконувати відповідні розрахунки. Ці розрахунки показують, що облік спільної роботи може привести до зниження витрат на влаштування фундаментів.

Ф.5.3. На підставі яких нормативних документів виконується проектування підстав?

Підстави будівель і споруд повинні проектуватися з урахуванням нормативних документів (СНиП [1,2,6,7]).

Ф.5.4. Які вихідні дані необхідні для проектування основ?

Підстави будівель і споруд повинні проектуватися на основі:

- результатів інженерно-геологічних, інженерно-геодезичних та інженерно-гідрологічних досліджень;

- даних, що характеризують призначення, конструктивні і технологічні особливості споруди, навантажень, що діють на фундаменти, і умов його експлуатації;

- техніко-економічного порівняння можливих варіантів фундаментів.

Ф.5.5. На які види поділяють спільні деформації основ і фундаментів?

Основний вид деформацій - опади. Це вертикальні переміщення підошви фундаменту. Вони викликаються ущільненням грунтів без докорінної зміни їх структури і відбуваються під впливом зовнішніх навантажень від споруди, що передаються через фундамент, від впливу інших розташованих близько фундаментів, а також під дією власної ваги грунту.

Просадка - також переміщення, що відбувається під впливом зовнішніх навантажень і ваги грунту, але при докорінній зміні структури грунту (внаслідок замочування лесовидних грунтів, відтавання вічній грунтів та ін.).

Підйом поверхні підстави відбувається внаслідок набрякання грунтів при додатковому зволоженні, при проморожуванні.

Усадка - зниження поверхні при висиханні.

Горизонтальні переміщення відбуваються під впливом похилих навантажень, при розміщенні споруди поблизу укосів, внаслідок підземних підробітків.

6. Деформація підстав

7. Гідрогеологічні умови

8. Техніко-економічні показники для вибору типу фундаменту

9. Конструкції фундаментів мілкого закладення

10. Розрахунок підстав фундаментів мілкого закладення за деформаціями

11. Розрахунок підстав по несучої здатності

12. Проектування гнучких фундаментів

13. Конструкції і розрахунок підстав анкерних фундаментів

14. Пальові фундаменти

15. Перетворення будівельних властивостей грунтів підстав

16. Фундаменти глибокого закладення

17. Котловани. Гідроізоляція підземної частини споруд

18. Фундаменти на структурно-нестійких грунтах

19. Фундаменти на скельних, елювіальний грунтах, на закарстованних і на підроблюваних територіях

20. Фундаменти при динамічних впливах

21. Реконструкція фундаментів, будівництво в умовах міської забудови