ОиФ. 1. Виды оснований

• Название: 1. Виды оснований
• Анкор: ОиФ.doc
• Дата: 15.01.2018
• Размер: 9.63 Mb.
• Имя файла: ОиФ.doc
• Тип: Документы; #14062
• страница: 5 из 9

22. Мероприятия по уменьшению деформации основания и влияния их на сооружения.

Мероприятия делятся на 3 группы:

1.Мероприятия, которые защищают основания от ухудшения его свойств (водозащитные мероприятия (контроль за утечками из инженерных сетей, устройство отмостки и восстановление её целостности, рациональная компоновка генерального плана), защита оснований от воздействия химических реагентов, предохранительные мероприятия, осуществляемые в процессе строительства, ограничение источников внешних воздействий).

2. Мероприятия, направленные на преобразование структурных свойств грунтов: физические методы улучшения; химическое закрепление грунтов оснований (цементный раствор, силикат натрия, глина, поверхностное и глубинное уплотнение грунтов);

3. Конструктивные мероприятия, уменьшающие чувствительность сооружения к деформациям (компоновка зданий в плане и по высоте, повышение прочности пространственной жёсткости сооружения, достигаемое усилением конструкций, увеличение податливости сооружения за счёт применения гибких и разрезных конструкций).

СНиП 2.02.01-83* п.п.2.67-2.71

К мероприятиям, позволяющим уменьшить усилия в конструкциях сооружения при взаимодействии его с основанием, относятся:

размещение сооружения на площади застройки с учетом ее инженерно-геологического строения и возможных источников вредных влияний (линз слабых грунтов, старых горных выработок, карстовых полостей, внешних водоводов и т.п.);

применение соответствующих конструкций фундаментов (например, фундаментов с малой боковой поверхностью на подрабатываемых территориях и при наличии в основании пучинистых грунтов);

засыпка пазух и устройство подушек под фундаментами из материалов, обладающим малых сцеплением и трением, применение  специальных антифрикционных покрытий, отрывка временных компенсационных траншей для уменьшения усилий от горизонтальных деформаций оснований (например, в районах горных выработок); 

регулирование сроков замоноличивания стыков сборных и сборно-монолитных конструкций;

обоснованная скорость и последовательность возведения отдельных частей сооружения.
28.Проверка давления на подстилающий слой слабого грунта.

При наличии в пределах сжимаемой толщи основания на глубине z от подошвы фундамента слоя грунта меньшей прочности, чем прочность грунта вышележащих слоев, размеры фундамента должны назначаться такими, чтобы обеспечить условие



где и - вертикальные напряжения в грунте на глубине z от подошвы фундамента соответственно дополнительное от нагрузки на фундамент и от собственного веса грунта, кПа (тс/м²);

- расчетное сопротивление грунта пониженной прочности на глубине z, кНа (тс/м²), для условного фундамента шириной b_z, м, равной:



где



здесь N- вертикальная нагрузка на основание от фундамента;

l и b- соответственно длина и ширина фундамента.



24.Классификация сооружений по жёсткости.

1. Абсолютно жёсткие здания – это высотные здания или сооружения, этажность более 16 этажей, перераспределение нагрузок происходит по подошве фундамента, основные показатели крен и абсолютная осадка, под такие фундаменты устраивают плитный или массивный фундамент.

2. Относительно – жёсткие – это большинство каркасных зданий высотой до 10, 12 этажей. Характеризуют эти здания прогиб, выгиб, абсолютная осадка и относительная неравномерность осадок.

3. Относительно гибкие сооружения – одноэтажные каркасные здания, а так же бескаркасные большой протяжённости. Показатели: прогиб, выгиб, относительная осадка.

4. Абсолютно гибкие сооружения. Примером являются полотно дороги, грунтовые платины, эригоционные сооружения (облицовка плитами оросительных каналов). Перераспределение нагрузок не происходит. Осадка следует за деформациями оснований.

При расчетах и проектировании данной Категории зданий и сооружений необходимо рассматривать совместную работу грунтов оснований и подземных конструкций, учитывая дополнительные усилия, возникающие вследствие неравномерных осадок. Сложность оценки совместной работы грунтов оснований и всего сооружения в целом заключается в том, что в некоторых случаях трудно определить жесткость конструкций и деформативность грунтов в отдельных зонах основания, работающих в условиях единой пространственной системы. Такие расчету в настоящее время, как правило, выполняют с помощью современных ЭВМ.

 Необходимо отметить, что иногда отдельные участки возводимого здания и сооружения по характеру работы можно отнести к различным типам по жесткости. В таких случаях необходимо отдельно рассматривать процесс деформирования каждого участка с последующей оценкой их взаимного влияния, которое может сказаться на результатах совместной работы. При проектировании зданий такого типа нужно учитывать возможные неблагоприятные последствия, вытекающие из условий совместной работы отдельных участков сооружения, имеющих различную жесткость, и предусматривать мероприятия, направленные на их ликвидацию.

 

В общем случае предельные деформации абсолютно гибких и практически гибких сооружений назначают, исходя из требований нормальной эксплуатации.

Здания и сооружения имеют разную чувствительность к осадкам, которые могут происходить в процессе строительства и эксплуатации; причем степень этой чувствительности определяется в основном их жесткостью.

 При несимметричном (внецентренном) загружении или несимметричном распределении свойств грунтов под жестким зданием может возникнуть его крен. Характер взаимодействия таких сооружений с основанием следующий: в зонах основания, где податливость грунта меньше, давление по подошве фундаментов увеличивается, а в зонах с большей податливостью уменьшается. Поскольку грунты оснований способны перераспределять напряжение с более нагруженных участков на менее нагруженные, возможность проявления неравномерных осадок уменьшается.

27.Расчётное сопротивление грунтов основания. Понятие и способы определения.

Расчетное сопротивление грунта основания это то значение давления грунта, при котором деформации происходят без разрушения структуры грунта в линейной стадии.

Расчетное сопротивление грунта основания может быть определено либо методом натурного испытания грунта давлением на площадке бедующего строительства в процессе изысканий либо расчетным путем.

В настоящее время расчетное сопротивление грунта основания определяется по формуле СНиП 2.02.01-83*

где и - коэффициенты, условий работы, принимаемые по табл. 3 СНиП 2.02.01-83* ;

k- коэффициент, принимаемый равным: k = 1, если прочностные характеристики грунта ( и с) определены непосредственными испытаниями, и k = 1,1, если они приняты по табл. 1-3 рекомендуемого приложения 1 СНиП 2.02.01-83* ;

- коэффициенты, принимаемые по табл. 4;

- коэффициент, принимаемый равным:

при b  10 м - =1, при b  10 м - =z₀ /b+0,2 (здесь z₀=8 м);

b- ширина подошвы фундамента, м;

_- осредненное расчетное значение удельного веса грунтов, залегающих ниже подошвы фундамента (при наличии подземных вод определяется с учетом взвешивающего действия воды), кН/м³ (тс/м³);

_- то же, залегающих выше подошвы;

_- расчетное значение удельного сцепления грунта, залегающего непосредственно под подошвой фундамента, кПа (тс/м²);

d_1- глубина заложения фундаментов бесподвальных сооружений от уровня планировки или приведенная глубина заложения наружных и внутренних фундаментов от пола подвала, определяемая по формуле:



где - толщина слоя грунта выше подошвы фундамента со стороны подвала, м;

- толщина конструкции пола подвала, м;

- расчетное значение удельного веса конструкции пола подвала, кН/м³ (тс/м³);

- глубина подвала - расстояние от уровня планировки до пола подвала, м (для сооружений с подвалом шириной B  20 м и глубиной свыше 2 м принимается = 2 м, при ширине подвала B  20 м - = 0).

Формулу допускается применять при любой форме фундаментов в плане. Если подошва фундамента имеет форму круга или правильного многоугольника площадью А, принимается

Расчетные значения удельного веса грунтов и материала пола подвала, входящие в формулу (7), допускается принимать равными их нормативным значениям.

Расчетное сопротивление грунта при соответствующем обосновании может быть увеличено, если конструкция фундамента улучшает условия его совместной работы с основанием.

Для фундаментных плит с угловыми вырезами расчетное сопротивление грунта основания допускается увеличивать на 15 %.

Если d₁  d (d - глубина заложения фундамента от уровня планировки) в формуле (7) принимается d₁ = d и = 0.
50. Расчет железобетонных забивных свай по несущей способности материала сваи

Несущая способность по материалу сваи F_dm рассчитывается по формуле

где: φ-коэфф.продольного изгиба; γc-коэфф.условий работы; γm- коэфф.работы бетона; γa-коэфф.условий работы арматуры; Rb- расчетное сопротивление бетона;

А-площадь поперечного сечения сваи;

Rs-расчетное сопротивление арматуры;

Аа-площадь сечения арматуры.

При расчете свай всех видов по прочности материала сваю следует рассматривать как стержень, жестко защемленный в грунте в сечении, расположенном от подошвы ростверка на расстоянии /,, определяемом по формуле

где l_о — длина участка сваи от подошвы высокого ростверка до уровня планировки грунта, м;

a_ — коэффициент деформации


34.Определение осадки основания фундамента методом послойного суммирования.

Расчет осадки оснований производится по II-му предельному состоянию в соответствии с рекомендациями СНиП 2.02.01-83*»Основания зданий и сооружений» исходя из условия S<S_U ,

где S_U - предельно-допустимая осадка.

S - расчетная осадка, определяемая методом послойного суммирования.

Строим расчетную схему.

Разбиваем грунтовый массив ниже подошвы фундамента на элементарные слои, исходя из следующих условий:

а. мощность любого элементарного слоя

b-ширина фундамента.

б. слои должны быть однородными по своим свойствам.

Значение природных давлений определяются на границах элементарных слоев.

Определяем природное давление на уровне подошвы фундамента:ранице

,где d_m - расстояние от нулевой отметки до низа подошвы фундамента.

Определяем давление на границе элементарных слоев методом послойного суммирования:

4. Строим эпюру дополнительных давлений от сооружения.

Значения напряжений определяются на границах элементарных слоев. Начало эпюры от уровня подошвы. ,

где - дополнительное давление на уровне подошвы фундамента.



Расчет осадки фундамента ведется в табличной форме и представлен в табл. 3.1

Таблица 3.1. Расчет эпюр природных и дополнительных давлений.

,

где - коэффициент, учитывающий боковое расширение;

n - количество элементарных слоев, вошедших в сжимаемую толщу;

- мощность соответствующего элементарного слоя, м;

E_i - модуль деформации соответствующего элементарного слоя, кПа;

- дополнительное вертикальное давление от сооружения в середине элементарного слоя, кПа.

6.Проверяем условие S<S_{U ,}

Предельно – допустимая – 10 см. для бескаркасных зданий без армирования, из кирпича. Если условие не выполняется, нужно увеличить размер фундамента.

43.Классификация набивных свай по способу устройства.

К настоящему времени в разных странах разработано большое количество различных видов бетонных и железобетонных набивных свай.

В Советском Союзе набивные сваи применялись ранее в мостостроении, при строительстве крупных зданий (некоторых новых высотных в Москве), при сооружении Белгородской ЦЭС и Кине-шемской ТЭЦ, а также для усиления фундаментов ранее выстроенных зданий (Малый театр в Москве, надстройка здания Госбанка) и др.

Ограниченное применение набивных свай в довоенный период объясняется в основном их относительно высокой стоимостью по сравнению со стоимостью устройства других видов фундаментов. Поэтому набивные сваи раньше применяли в тех случаях, когда нельзя было использовать забивные сваи из-за вибраций, возни

кающих в грунте в процессе их забивки, или когда устроить фундаменты без свай затруднительно.

Возросшие возможности техники бурения, вибропогружения,

взрывания в шпурах, бетонирования, а также создание новых ма

шин для устройства набивных свай — все это вместе взятое в по

следние 10—15 лет повысило интерес к устройству набивных свай

и обусловило появление новой машинной технологии и новых кон

струкций.
Набивные сваи по способу устройства разделяются на:

I группа — сваи, для которых скважины образуют бурением сухим способом без глинистого раствора и обсадных труб: скважины бурят роторным или другим способом без уширения ствола или пяты или с уширением  (сваи камуфлетные, с разбуриваемой пятой, лучевидные); скважины образуют с лидерным буровым шпуром с последующим увеличением их диаметра до заданных размеров с помощью взрыва (гофрированные сваи и др.); то же, роторным бурением из разбуриваемых пород с добавлением цемента (грунтобетонные сваи).

II         группа — сваи, для которых скважины образуют роторным

бурением без обсадных труб, а бетонирование ведут под глинис

тым раствором: диаметром   до 1  м   (системы   НИИСП Госстроя

УССР  и др.); диаметром  более  1  м — буровые опоры   (системы

ЦНИИС Минтрансстроя и др.).

III        группа — сваи, для которых бурят скважины с примене

нием обсадной трубы, бетонирование производят под защитой по

степенно извлекаемой трубы: бетонирование ведут механическим

трамбованием    бетона, подаваемого    в скважину    (сваи системы

Страусса, Беното и др.); сваи образуют пневматическим прессо

ванием бетона  (сваи системы   Вольфсхольтца, Грюна, Медведева,

Боженкова и Гузеева); бетонирование ведут гидравлическим прес

сованием бетона (сваи системы «Мает — Михаэлис» и др.).

IV        группа — сваи, для которых отверстия в грунте образуют

штампами и бетонирование ведут без обсадки: сваи, для которых

отверстия в грунте пробивают конусами-штампами   (сваи систем

«Компрессоль», Пангаева, опоры   в вытрамбованных   котлованах

и др.); отверстия в грунте образуют виброметодом или вдавлива

нием (сваи конусные и др.).

V         группа — сваи, для которых скважины образуют забивкой

в грунт массивной оболочки со съемным башмаком или раскрыва

ющимся наконечником; бетонирование производят с постепенным

извлечением   оболочки   (сваи систем   «Симплекс», «Або-Лоренц»,

«Франки», частотрамбованные и др.).

VI        группа — сваи, для которых скважины образуют забив

кой в грунт    металлической   оболочки, остающейся    в грунте: в

грунт забивают металлическую оболочку с сердечником  (или без

него), затем   сердечник удаляют   и оболочку  заполняют бетоном

(сваи систем Штерна, Раймонда, Монотюба, Макартура, Вильгель-

ми, Луги и др.); забитую в грунт массивную металлическую обо

лочку заменяют более тонкой, остающейся в грунте с последую

щим бетонированием (сЕаи систем Макартура, Вестерна и др.).

На выбор способа устройства набивных свай, зависящего от многих факторов, прежде всего оказывают влияние геологические и гидрогеологические условия строительной площадки. Решая вопрос о применении буронабивных свай или же свай, скважины для которых устраивают забивкой, следует иметь в виду, что в случае устройства набивных свай IV, V и VI групп околосвайный грунт уплотняется, вследствие чего несущая способность таких свай становится близкой несущей способности забивных свай. '

Конструкции распространенных в настоящее время буронабивных свай I, II и III групп целесообразны тем, что они позволяют применять сваи больших диаметров и облегчают устройство уширенной пяты. В конечном счете можно изготовлять набивные сваи этих групп с несущей способностью, значительно превосходящей несущую способность забивных и набивных свай IV—VI групп.