Реферат Основания и фундаменты. Реферат_Фундаменты глубокого заложения_Жданов_СТ490003. Реферат на тему " фундаменты глубокого заложения"

• Название: Реферат на тему " фундаменты глубокого заложения"
• Анкор: Реферат Основания и фундаменты
• Дата: 28.01.2023
• Размер: 1.12 Mb.
• Имя файла: Реферат_Фундаменты глубокого заложения_Жданов_СТ490003.docx
• Тип: Реферат; #908988

Министерство науки и высшего образования РФ

ФГАОУ ВО «Уральский федеральный университет имени первого Президента России Б.Н.Ельцина»

Институт Строительства и Архитектуры

Кафедра строительных конструкций и механики грунтов

Реферат на тему:
“ФУНДАМЕНТЫ ГЛУБОКОГО ЗАЛОЖЕНИЯ”


Выполнил студент: Жданов В. Д.
Группа: СТ490003

г. Екатеринбург, 2023

ОГЛАВЛЕНИЕ

ВВЕДЕНИЕ 3

1. ОЦЕНКА ИНЖЕНЕРНО-ГЕОЛОГИЧЕСКИХ УСЛОВИЙ ПЛОЩАДКИ 4

2. НЕОБХОДИМОСТЬ ФУНДАМЕНТА ГЛУБОКОГО ЗАЛОЖЕНИЯ 6

3. ВИДЫ ОСНОВАНИЙ ФУНДАМЕНТОВ ГЛУБОКОГО ЗАЛОЖЕНИЯ 9

4. КЛАССИФИКАЦИЯ ФУНДАМЕНТОВ ГЛУБОКОГО ЗАЛОЖЕНИЯ 13

ЗАКЛЮЧЕНИЕ 23

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ 24

ВВЕДЕНИЕ

Здания и сооружения играют важную роль в жизни современного общества. Можно сказать, что уровень цивилизации, развития науки, культуры и производства во многом зависит от количества и качества построенных зданий и сооружений.

Жизнь и средства к существованию людей зависят от наличия, пригодности для использования по назначению и технического состояния необходимых зданий и сооружений.

В нашей стране ведется масштабное строительство. В стране строится больше домов, чем во всех странах Западной Европы вместе взятых. Ежегодно строится 2,1 миллиона квартир и повышается уровень жизни более 10 миллионов граждан. Это делает строительство третьим по величине сектором экономики в нашей стране после промышленности и сельского хозяйства.

Здания и сооружения — это сложные и дорогостоящие объекты, состоящие из множества конструктивных элементов и систем механического оборудования, которые выполняют четко определенные функции и обладают определенными функциональными свойствами.

Основным направлением экономического и социального развития города является строительство общественных зданий, школ и объектов общественного питания, которое будет сопровождаться строительством жилья и значительным увеличением объемов капитального строительства. Надежность и экономия затрат на строительство, необходимые для фундаментов и оснований в современной городской застройке, зависят от правильной оценки физико-механических свойств грунтов, формирующих основания, и их совместной работы с фундаментами и другими надземными сооружениями.

1. ОЦЕНКА ИНЖЕНЕРНО-ГЕОЛОГИЧЕСКИХ УСЛОВИЙ ПЛОЩАДКИ

Назначение и конструктивные особенности подземной части здания.

Проектирование фундаментов является одним из сложных вопросов проектирования конструкций зданий и сооружений. При проектировании инженер решает сам вопрос о выборе материала, из которого будет выполняться конструкция. При проектировании фундаментов необходимо считаться с имеющимися грунтами на площадке строительства и использовать их строительные качества, с тем, чтобы принять их рациональное решение [1, c. 166].

В грунтах хорошего или умеренного качества деформация, вызванная оседанием фундамента, относительно невелика, что обеспечивает безопасное расположение зданий и сооружений. Эти почвы называются "надежными" почвами. В этом случае работы по проектированию фундамента значительно упрощаются. Однако если первоначальное решение приводит к значительному увеличению стоимости фундамента, может возникнуть необходимость пересмотреть вопрос о надземных и подземных сооружениях.

При проектировании фундаментов в сложных грунтовых условиях необходимо учитывать совместную работу грунтов основания и надземных конструкций.

Проектирование оснований и фундаментов промышленных и гражданских зданий производят в соответствии с СНБ 5.01.01-99 «Основания и фундаменты зданий и сооружений».

Характеристика площадки, инженерно-геологические и гидрогеологические условия.

Оценка инженерно-геологических условий строительной площадки начинается с изучения напластования грунтов. В колонке скважина фиксируем уровень воды и указываем водоупорный слой.

Таблица 1. Геологический разрез по скважине

№ грунта	Мощность, м	Глубина подошвы слоя, м	Абсолютная отметка подошвы слоя, м	Скважина, м	Наименование грунта
1	0,2	0,2	139.8		Почвенный слой
2	4,0	4.2	135.8		Песок мелкий
3	3,0	7.2	132.8		Суглинок
4	5,0	12,2	127.8	132.1	Песок средней крупности
5	4,0	16.2	125.8		Глина

Строительная классификация грунтов площадки.

В механике грунтов выделяют два существенно различающихся по своим механическим свойствам основных класса грунтов: скальные и нескальные.

Скальными называют твердые горные породы, которые в не выветренном состоянии и при отсутствии тектонической раздробленности и трещиноватости отличаются очень малой сжимаемостью и значительной прочностью.

Нескальными – грунты, состоящие из легко разделяющихся в воде несцементированных или слабо сцементированных обломков горных пород и минеральных частиц различной крупности. Они образуют пористые толщи, часто достигающие значительной мощности.

На площадке по исходным данным имеются глинистые грунты, а именно суглинок и глина. Мощность почвенного слоя составляет 0,2 м. Отметка уровня подземных вод равна 132,1 м, и по данным геологического разреза грунтовые воды находятся в слое песка, под которым находится слой глины-водоупора.

Оценка строительных свойств грунтов площадки и возможные варианты фундаментов здания.

Для качественной оценки строительных свойств грунтов производится их классификация согласно ГОСТ 25100-82. По данным в таблице 2 вычисляем характеристики физических свойств, к которым относятся:

- для песчаных грунтов – коэффициент пористости и степень влажности;

- для пылевато-глинистых грунтов – число пластичности, показатель текучести, коэффициент пористости и степень влажности;

Коэффициент пористости (отношение объема пор к объему частиц грунта) определяется по формуле:



где - плотность частиц грунта;

– плотности грунта;

w – природная влажность в долях единицы;

Степень влажности грунта определяется по формуле:



где - плотность воды, 1г/см3;

– коэффициент пористости;

Типы пылевато-глинистых грунтов устанавливают по числу пластичности определяемому по формуле:



где – влажность на границе текучести;

– влажность на границе раскатывания;

Показатель текучести пылевато-глинистых грунтов находится по формуле:



По значениям характеристик физических свойств грунтов, определяющих их тип и разновидность выписываются из соответствующих таблиц СНиП 2.02.01-83

Значения угла внутреннего трения φ, удельного сцепления С, модуля деформации Е, и расчетного сопротивления грунта [2, c. 116].

2. НЕОБХОДИМОСТЬ ФУНДАМЕНТА ГЛУБОКОГО ЗАЛОЖЕНИЯ

Фундамент глубокого заложения (ФГЗ)  — представляет собой конструкцию, опорная подошва которой размещена ниже границы промерзания земли. Средняя глубина закладки ленточных и плитных фундаментов - 2 м, при монтаже свайных оснований она может доходить до 15 и больше метров. 

ФГЗ предназначены для строительства зданий любой этажности, в зависимости от грунтовых условий на таких оснований возводятся как 1–3-этажные постройки из кирпича и дерева, так и многоэтажные сооружения.


Рисунок 1. Карта глубины промерзания грунтов в России

Необходимость в использовании данных фундаментов возникает при строительстве зданий на пучинистых грунтах. Пучение - это выталкивающая нагрузка, которую почва оказывает на расположенную в ней конструкцию. Причиной пучения является сезонное замерзания грунтовых вод, которые при кристаллизации расширяются, вследствие чего грунт увеличивает свой объем и давит на основание.

Существует два вида сил пучения - вертикальные и касательные. Последние воздействуют на стенки фундамента, в результате трения с горизонтальными поверхностями расширяющейся почвы. Вертикальные воздействия работают на подошву основания снизу-вверх, давление от таких нагрузок, в сравнении с касательными, значительно больше [3, c. 165]. 



Рисунок 2. Схема воздействия пучения на фундамент

В отличие от ФГЗ ленточного и плитного типа, свайные фундаменты применяются для возведения домов в слабых грунтах. Поверхностный пласт почвы любого строительного участка представлен низкоплотным, сжимаемым  слоем грунта, при передаче на него нагрузок от массы здания может произойти осадка всего сооружения.


Рисунок 3. Схема работы свай в грунте

Сваи, которые опускаются в почву на глубину 6-15 метров, переносят вес сооружения на несжимаемый пласт глубинного грунта, грузонесущих качеств которого достаточно для строительства тяжелых капитальных сооружений из бетона или кирпича. 

3. ВИДЫ ОСНОВАНИЙ ФУНДАМЕНТОВ ГЛУБОКОГО ЗАЛОЖЕНИЯ

Фундаменты глубокой закладки классифицируются основания ленточного, плитного и свайного типа. Рассмотрим их подробнее. 

Ленточный фундамент.

Ленточный ФГЗ представляет собой монолитную конструкцию из железобетона, повторяющую контуры внешних и внутренних стен сооружения. Данный фундамент пригоден для возведения домов высотой до 3-ех этажей из любых стройматериалов - дерева, кирпича,  пенобетона. Фундаментные ленты являются одним из наиболее распространенных типов ФГЗ, поскольку земляные работы на откопку траншеи значительно менее трудоемки, чем разработка котлована под плитное основание. 



Рисунок 4. Схема устройства ленточного фундамента глубокого заложения (1-подошва фундамента., 2-тело фундамента., 3-отметка глубины заложения фундамента, 4-отметка глубины промерзания грунта, 5-отметка уровня грунтовых вод, 6-планировочная отметка, 7-стена, 8-уровень пола 1 этажа, 9-обрез фундамента, hф-глубина заложения фундамента, h-ширина подошвы фундамента.)

Обустройство ленточного фундамента выполняется в следующей последовательности:

Производится очистка территории от мусора и растительности, удаляется слой дерна. При наличие на участке естественного уклона площадка выравнивается с помощью грейдера либо экскаватора [4, c. 16].

Выполняется разметка основания с помощью опалубочных щитов и бечевки - указываются контуры внешних и внутренних стен здания.

Откапывается траншея, повторяющая очертания фундаментной ленты. Глубина траншеи на 20 см. превышает проектные данные - излишек необходим для подсыпки уплотняющей подушки, которая состоит из одинаковых по толщине слоев песка и гравия. После подсыпки подушка уплотняется трамбованием.

По периметру траншеи формируется опалубка из сбитых в щиты досок либо фанеры толщиной 1 см. Высота опалубки равна высоте выступающей над грунтом части ленты. Конструкция укрепляется боковыми откосами и горизонтальной планкой в верхней части. После монтажа опалубка и стенки траншеи покрываются гидроизоляционным материалом.

Из арматурных прутьев собирается каркас, состоящий из верхнего и нижнего пояса (применяются рифленые прутки 12-18 мм. в диаметре), соединенных вертикальными перемычками. Сборка каркаса выполняется посредством сварки либо вязки проволокой. Углы ленты и места соединения стен дополнительно усиливаются Г-образной арматурой;



Рисунок 5. Схема арматурного каркаса ленточного фундамента

Лента заливается бетоном марки М200 или М300. По завершению заливки фундамент укрывается клеенкой и периодически увлажняется. Основание набирает проектную прочность за 20-28 дней.

Плитный фундамент.

Плитное основание представляет собой монолитную железобетонную плиту, занимающую всю площадь здания. В отличие от ленточных ФГЗ, такие фундаменты не углубляются на толщину всего промерзающего пласта грунта - их толщина равна 30-50 см, под плиту откапывается котлован требуемой глубины и фундамент размещается на дне выемки. 



Рисунок 6. Схема фундаментной плиты

Монтаж плитного основания реализуется в следующей последовательности:

• 
  Подготовительные работы - удаление растительности, снятие дерна, выравнивание участка;
  
• 
  Разметка внешних контуров фундамента с помощью обносочных щитов;
  
• 
  Разработка котлована посредством экскаватора (глубина с запасом на песчано-гравийную подсыпку);
  
• 
  Формирование опалубки из фанеры либо досок на дне котлована;
  
• 
  Укладка уплотняющей подсыпки толщиной 20-50 см из песка и гравия, ее увлажнение и трамбовка;
  
• 
  Заливка "подбетонки" — слоя бетона 2-4 см толщины. Используется жидкая смесь, которая заполняет полости между щебнем и после отвердевания останавливает утечку цементного молочка из основной плиты;
  
• 
  Монтаж сплошного армокаркаса, состоящего из двух продольных поясов, скрепленных вертикальными перемычками;
  
• 
  Заливка плиты бетоном марки М300 и виброуплотнение смеси.
  

Свайный фундамент.

Фундамент из ЖБ свай состоит из двух конструктивных элементов - свайных опор (в жилищном строительстве используются квадратные столбы сечением 30х30 см) и железобетонного ростверка (обвязки). Ростверк соединяет сваи между собой, обеспечивая их устойчивость, и выступает как опорная поверхность для кладки стен дома.



Рисунок 7. Схема фундамента на ЖБ сваях с ленточным ростверком

Ростверк может быть плитным (при сплошном расположении свай) либо ленточным (при последовательной схеме). В малоэтажном строительстве преимущественно используется обвязка ленточного типа [5, c. 164].

Монтаж ЖБ свай выполняется капровыми установками, которые погружают опоры методом ударной забивки.  Обвязка выполняется вручную, технология ее обустройства аналогична рассмотренному выше алгоритму создания ленточных и плитных оснований. 

Последовательность возведения свайных фундаментов:

• 
  Разметка крайних контуров фундамента (стен дома), точек монтажа свай и их высотного уровня;
  
• 
  Забивка свай дизельмолотом до наступления предусмотренного проектом отказа;
  
• 
  Выравнивание свайного поля гидравлической сваерезкой;
  
• 
  Формирование опалубки под заливку ростверка, сборка армокаркаса и его стыковка с арматурой свай;
  
• 
  Заливка ростверка бетоном.
  

4. КЛАССИФИКАЦИЯ ФУНДАМЕНТОВ ГЛУБОКОГО ЗАЛОЖЕНИЯ

При залегании прочных грунтов на значительной глубине, когда устройство фундаментов в открытых котлованах становится труд­новыполнимым и экономически невыгодным, а применение свай не обеспечивает необходимой несущей способности, прибегают к устройству фундаментов глубокого заложения. Необходи­мость устройства фундаментов глубокого заложения может быть вызвана и особенностями самого сооружения, например когда оно должно быть опущено на большую глубину (заглубленные и под­земные сооружения). К таким сооружениям относятся подземные гаражи и склады, емкости очистных, водопроводных и канализаци­онных сооружений, здания насосных станций, водозаборы, глубокие колодцы для зданий дробления руды, непрерывной разливки стали и многие другие [6, c. 104].

В настоящее время в строительной практике применяют следу­ющие виды фундаментов глубокого заложения: опускные колодцы, кессоны, тонкостенные оболочки, буровые опоры и фундаменты, возводимые методом «стена в грунте».

Опускные колодцы.

Опускной колодец представляет собой замкнутую в плане и отрытую сверху и снизу полую конструкцию, бетонируемую или собираемую из сборных элементов на поверхности грунта и погру­жаемую под действием собственного веса или дополнительной пригрузки по мере разработки грунта внутри неё (рис.)



Рисунок 8. Последовательность устройства опускного колодца: а — изготовление первого яруса опускного колодца на поверхности грунта; б — погружение первого яруса опускного колодца в грунт; в — наращивание оболочки колодца; г — погружение колодца до проектной отметки; д — заполнение бетоном полости опускного колодца в случае использования его как фундамента глубокого заложения

После погружения до проектной отметки внутреннюю полость опускного колодца полностью или частично заполняют бетоном или используют для устройства заглубленного помещения.

Опускные колодцы могут быть выполнены из дерева, каменной или кирпичной кладки, бетона, железобетона, металла. Наибольшее распространение в современной практике строительства получили железобетонные колодцы.

По форме в плане опускные колодцы могут быть круглыми, квадратными, прямоугольной или смешанной формы с внутрен­ними перегородками и без них (рис. 9). Форма колодца определя­ется конфигурацией проектируемого сооружения, выбираемой из условия обеспечения требований технологии. Наиболее рациональ­ной является круглая форма. Такие колодцы лучше работают на сжатие и при заданной площади основания обладают наименьшим наружным периметром, что уменьшает силы трения по их боковой



Рисунок 9. Формы сечений опускных колодцев в плане: а — круглая; б — квадратная; в — прямоугольная; г — прямо­угольная с поперечными перегородками; д — с закругленными торцевыми стенками



Рисунок 10. Формы вертикальных сечений опускных колодцев: а — цилиндрическая; б — коническая; в — цилиндрическая ступенчатая; 1ножевая часть опускного колодца; 2 — оболочка опускного колодца; 3 — армату­ра ножа колодца

поверхности, возникающие при погружении. С другой стороны, прямоугольная и квадратная форма опускных колодцев позволяет более рационально использовать площадь внутреннего помещения для размещения оборудования. В любом случае очертание колодца в плане делают симметричным, поскольку всякая асимметрия осложняет его погружение, ведет к перекосам и отклонению от проектного положения.

По способу устройства стен опускные колодцы из железобетона подразделяют на монолитные и из сборных элементов.

Колодцы со стенами из монолитного железобетона рекоменду­ется применять, когда подземные помещения по технологическим требованиям имеют сложное очертание в плане, нет возможности изготовить сборные элементы, необходимо проходить скальные грунты или грунты с большим числом валунов и когда сборный опускной колодец конструктивно более сложно выполнить, чем монолитный. Во всех других случаях рекомендуется сооружать опускные колодцы из сборных железобетонных элементов.

Опускные колодцы бывают монолитные и сборные.

Кессоны.

Кессонный метод устройства фундаментов глубокого заложения был предложен во Франции в середине XIX в. для строительства в сильно обводненных грунтах, содержащих прослойки скальных пород или твердые включения (валуны, погребенную древесину и т. д.). В этих условиях погружение опускных колодцев по схеме «насухо» требует больших затрат на водоотлив, а разработка грун­та под водой невозможна из-за наличия в грунте твердых включе­ний.

Кессон схематически представляет собой опрокинутый вверх днищем ящик, образующий рабочую камеру, в которую под давлением нагнетается сжатый воздух, уравновешивающий давление грунтовой воды на данной глубине, что не по­зволяет ей проникать в ра­бочую камеру, благодаря че­му разработка грунта ведется насухо без водоотлива [7, c. 160].

По сравнению с опуск­ными колодцами кессонный способ устройства фундаментов и подземных сооружений является более дорогостоящим и сложным, поскольку требует специального оборудования (комп­рессоры, шлюзовые аппараты, шахтные трубы и т. д.). Кроме того, этот способ связан с пребы­ванием людей в зоне повышенного давления воздуха, уравновеши­вающего гидростатический напор воды, что приводит к снижению производительности труда, значительно сокращает продолжитель­ность рабочих смен (до 2 ч при избыточном давлении 350...400 кПа) и ограничивает глубину погружения кессонов до 35...40 м ниже уровня подземных вод, поскольку максимальное добавочное давле­ние, которое может выдержать человек, составляет 400 кПа.

В связи с вышесказанным кессоны применяют значительно реже других типов фундаментов глубокого заложения.



Рисунок 11. Схема устройства кессона: а — для заглубленного помещения; б — для глу­бокого фундамента; 1 — кессонная камера; 2 —гидроизоляция, 3 — надкессонное строение; 4 — шлюзовой аппарат; 5 — шахтная труба

Тонкостенные оболочки и буровые опоры.

Тонкостенные оболочкииз сборных железобетонных элементов индустриального изготовления начали широко применять при воз­ведении фундаментов глубокого заложения с появлением мощных вибропогружателей, позволяющих погружать в грунт элементы бо­льших размеров.

Тонкостенная оболочка представляет собой пустотелый цилиндр из обычного или предварительно напряженного железобетона.

Оболочки выпускаются секциями длиной от 6 до 12 м и наруж­ным диаметром от 1 до 3 м. Длина секций кратна 1 м, толщина стенок составляет 12 см.

На строительной площадке секции оболочки или предваритель­но укрупняются, или наращиваются в процессе погружения с помощью специальных стыковых устройств. Анализ накоплен­ного опыта показал, что на­илучшими типами стыков яв­ляются сварной, применяе­мый для предварительной сборки на строительной пло­щадке, и фланцевый на бол­тах, используемый для нара­щивания оболочек в процессе погружения.

Погружение оболочек в грунт осуществляется, как правило, вибропогружателя­ми. Для облегчения погруже­ния, а также для предотвра­щения разрушения оболочки при встрече с твердыми включениями конец нижней секции снабжается ножом.

Наиболее рационально тонкостенные оболочки применять при больших вертикальных и горизонтальных нагрузках. Такие сочета­ния нагрузок наиболее характерны для мостов, гидротехнических и портовых сооружений.

Буровые опоры.

Буровые опорыпредставляют собой бетонные столбы, которые возводят путем укладки бетонной смеси в предварительно пробу­ренные скважины. Укладка бетонной смеси производится под защи­той либо глинистого раствора, либо обсадных труб, извлекаемых при бетонировании.

Технология устройства буровых опор та же, что и буронабивных свай, т. е., по существу, они представляют собой буронабивные сваи большого диаметра (более 80 см).

Нижние концы буровых опор обязательно доводят до плотных грунтов, поэтому они работают как стойки. Иногда их делают с уширенной пятой. При необходимости буровые опоры армируют­ся, но, как правило, только на участках сопряжений со скальной породой и с ростверком [8, c. 164].

Буровые опоры обладают значительной несущей способностью (10 МН и более) и рассчитываются как сваи-стойки, изготовленные в грунте.

«Стена в грунте».

Способ «стена в грунте» предназначен для устройства фун­даментов и заглубленных в грунт сооружений различного назначе­ния. Способ заключается в том, что сначала по контуру будущего сооружения в грунте отрывается узкая глубокая траншея, которая затем заполняется бетонной смесью или сборными железобетон­ными элементами. Возведенная таким образом стена может слу­жить конструктивным элементом фундамента, ограждением кот­лована или стеной заглубленного помещения.

Способ «стена в грунте» используется при возведении фундамен­тов под тяжелые здания и сооружения, подземных частей и конст­рукций промышленных и гражданских зданий, строительстве под­земных гаражей, переходов и развязок на автомобильных дорогах, водопроводно-канализационных инженерных сооружений.

Помимо фундаментов и указанных конструкций способом «сте­на в грунте» можно устраивать противофильтрационные завесы, заполняя траншею противофильтрационными материалами [9, c. 116].

Устройство «стены в грунте» наиболее целесообразно в водона­сыщенных грунтах при высоком уровне подземных вод. Способ особенно эффективен при заглублении стен в водоупорные грунты, что позволяет полностью отказаться от водоотлива или глубинного водопонижения, а также от выполнения таких строительных работ, как забивка шпунта, замораживание и т. п. для крепления стен глубоких котлованов.

Существенным достоинством этого способа является возможность устройства глубоких котлованов и заглубленных помещений вблизи существующих зданий и сооружений без нарушения их устойчивости, что особенно важно при строительстве в стесненных условиях, а также при реконструкции сооружений.



Рисунок 12. Конструкции, сооружаемые способом «стена в грунте»:

а — котлованы в городских условиях; б — подпорные стенки; в — тоннели; г — противофильтрационные диафграмы; д — подземные резервуары

Некоторые примеры использования способа «стена в грунте» показаны на рис. 12.

Технология устройства «стены в грунте». Сооружение «стены в грунте» начинается с устройства сборной или монолитной фор­шахты. Форшахта служит направляющей для землеройных машин, опорой для подвешивания армокаркасов, бетонолитных труб, сбор­ных железобетонных панелей и т. п. и обеспечивает устойчивость стенок в верхней части. Форшахту обычно устраивают в траншее, отрытой по контуру будущей стены на глубину 0,7...0,8 м, внутрен­нее расстояние между стенками форшахты принимают на 10... 15 см оольше ширины траншеи. При высоком уровне подземных вод форшахту устраивают на подсыпке из песчаного грунта.



Рисунок 13. Последовательность возведения «стены в грунте»: а - первая очередь работ; б - вторая очередь работ; 1 - форшахта; 2 - базовый механизм; 3 - бетонолитная труба; 4 - глинистый раствор; 5 - грейфер; 6 - траншея под одну захватку; 7 - арматурный каркас; 8 - бетонная смесь; 9 - забетонированная секция; 10 - готовая "стена в фунте”

После устройства форшахты приступают к отрывке траншеи. Отрывкуведут отдельными захватками длиной 4...6 м. Откопав первуюзахватку на всю глубину стены (до 30...50 м), по ее торцам устанавливают ограничители из стальных труб или железобетонных столбов, арматурные сетки и методом вертикально перемещающей- ^я трубы (ВПТ) укладывают бетонную смесь. Затем переходят к захватке «через одну», а после ее устройства — к промежуточной и т. д., в результате чего получается сплошная стена (рис. 13). Такой метод устройства «стены в грунте» называется методом последовательных захваток или секционным методом. На практике работы по бетонированию одной захватки и отрывке последующей часто совмещают [10, c. 146].

Для удержания стен захватки против обрушения по мере углу­бления в нее подливают тиксотропный глинистый раствор. Уровень раствора должен быть всегда выше уровня подземных вод, чтобы исключить фильтрацию воды из грунта в траншею. Для приготов­ления глинистых растворов используют бентонитовые глины, а при 362их отсутствии — местные глины, к которым предъявляются опреде­ленные требования. После отрывки захватки и заполне­ния ее бетонной смесью вытесненный глиняный раствор, содер­жащий частицы разрабатываемой породы, идет на очистку (регене­рацию) и снова поступает в траншею.

Разработка грунта в траншеях ведется оборудованием цикличес­кого или непрерывного действия. К оборудованию циклического действия относятся экскаваторы типа «обратная лопата» с удлинен­ной стрелой и узким ковшом, позволяющие отрывать траншеи глубиной до 7...8 м, и двухчелюстные грейферы, подвешенные на канате стрелы крана-экскаватора либо закрепленные на специаль­ной жесткой штанге. Грейферы имеют большое раскрытие челюстей (3...5 м), что позволяет разрабатывать грунт одновременно на всю длину захватки. Более удобны штанговые грейферы, внедряемые в грунт под значительным усилием.

В механизмах непрерывного действия грунт разрабатывается вращающимися фрезами, перемешивается с глинистым раствором и в виде пульпы эрлифтом выдается на поверхность. Оборудование непрерывного действия более производительное, но и более слож­ное и дорогое в эксплуатации.

Наряду с монолитным бетоном формирование «стены в грунте» можно осуществлять заполнением секций траншей сборными желе­зобетонными панелями. Для удобства монтажа толщина панелей принимается на 6... 10 см меньше ширины траншеи, а образовавшие­ся зазоры заполняют специальным цементно-песчаным или цемент­но-глинистым тампонажным раствором. Тампонажный раствор во время закладки должен быть жидким, а после твердения иметь прочность не ниже прочности окружающего грунта, легко снимать­ся с внутренней поверхности панелей при отрывке котлована и быть водонепроницаемым.

При устройстве стен из сборных железобетонных панелей из технологического цикла исключается трудоемкий процесс бетони­рования на строительной площадке, ускоряются темпы производст­ва работ, достигается высокое качество внутренней поверхности стен. Кроме того, появляется возможность устройства стен с высту­пами, окнами для пропуска анкеров, закладных деталей для крепле­ния панелей и т. д.

После возведения «стены в грунте» по всему периметру сооруже­ния (массивного фундамента, заглубленного помещения и т. п.) Удаляют грунт из внутреннего пространства и возводят внутренние конструкции. Устойчивость стены при удалении грунта обеспечива­ется ее заделкой в основание. Если заделки в основание недостаточ- ^Но> то проектом должны предусматриваться распорные или анкер­ите крепления. Распорные крепления применяют при расстоянии между параллельными несущими стенами до 15 м. При расстоянии между стенами свыше 15 м, когда установка распорных креплений затруднена, устойчивость стен обеспечивается применением анкеров [11, c. 120].

Расчет устойчивости «стены в грунте» и ее прочности производят методом «упругой линии» или методом конечных элементов на ЭВМ, а грунтовых анкеров, чаще всего применяемых в качестве анкерующих конструкций стен.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Завершая обсуждение основных типов фундаментов глубокого заложения, следует упомянуть и о том, что однослойные фундаменты (ленточные и плитные) имеют срок службы до 150 лет. Это довольно длительный срок.

Конечно, для того чтобы фундамент прослужил полтора века, при строительстве должны соблюдаться технические нормы. Однако столбчатые фундаменты менее долговечны — фундаменты из натурального камня служат около 50 лет, а кирпичные фундаменты и того меньше, менее 30 лет. Поэтому важно ответственно подойти к выбору фундамента. Логично, что чем больше денег вы потратите на строительство, тем дольше оно прослужит.

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. Ухов С.Б. Механика грунтов, основания и фундаменты. - М.: Высшая школа, 2018. - 166 c.

2. Далматов Б.И. Механика грунтов, основания и фундаменты. - СПб.: Лань, 2017. - 116 c.

3. Далматов Б.И. Механика грунтов, основания и фундаменты. - М.: Лань, 2017. - 165 c.

4. Добров Э.М. Механика грунтов. - М.: Юрайт, 2016. - 16 c.

5. Заручевных И.Ю. Механика грунтов в схемах и таблицах. - М.: АСВ, 2015. - 164 c.

6. Малышев М.В. Механика грунтов. - М.: АСВ, 2015. - 104 c.

7. Дмоховский В.К. Курс оснований и фундаментов. - Москва: Питер, 1982. - 160 c.

8. Мангушев Р.А.Карлов, В.Д. Механика грунтов. - М.: АСВ, 2019. - 264 c.

9. Постников М.М. Механика грунтов, основания и фундаменты. - СПб.: Лань КПТ, 2016. - 116 c.

10. Цытович Н.А. Механика мерзлых грунтов. - М.: КД Либроком, 2019. - 146 c.

11. Абуханов А.З. Механика грунтов. - М.: Инфра-М, 2018. - 120 c.