Определение глубины заложения фундаментов

Глубина заложения фундаментов является одним из основных факторов, обеспечивающих необходимую величину деформации, не превышающую предельную по условиям нормальной эксплуатации проектируемого здания и сооружения.

Глубина заложения фундаментов исчисляется от поверхности планировки или пола подвала до подошвы фундамента, при наличии бетонной подготовки до низа её.

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

а) назначения, а также конструктивных особенностей сооружения (наличия техподполья, подвала, фундаментов под оборудование) (рисунок 5.1);

— высота фундамента

Рисунок 5.1. Схемы к определению глубины заложения фундаментов.

а — для бескаркасных зданий;

б — для каркасных зданий.

б) размера и характера нагрузок и воздействий на фундаменты;

в) глубины заложения фундаментов примыкающих сооружений, фундаментов под оборудование, глубины прокладки коммуникаций (рисунок 5.2);

Рисунок 5.2 Схемы к определению глубины заложения фундаментов в зависимости от примыкающих сооружений глубины расположения коммуникаций.

Δ h a(tg φ ₁ + c₁/ p) (5.1)

где a – расстояние между фундаментами в свету;

φ ₁ и c₁ – расчетные значения угла внутреннего трения и удельного сцепления грунта;

p – среднее давление под подошвой расположенного выше фундамента от расчетных нагрузок.

г) существующего и проектируемого рельефа застраиваемой территории;

д) 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.) (рисунок 5.3);

е) геологических условий площадки (уровней подземных вод и верховодки, а также возможных их изменений в процессе строительства и эксплуатации сооружения, агрессивности подземных вод и т.п.);

ж) глубины сезонного промерзания грунтов.

Рисунок 5.3 Схемы к назначению глубины заложения фундаментов в зависимости от грунтовых условий.

При выборе глубины заложения фундаментов рекомендуется:

· предусматривать заглубление фундаментов в несущий слой грунта на 10÷15см;

· 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 наличии в основании просадочных или набухающих грунтов глубину заложения фундаментов нужно принимать на одной отметке;

· принимать минимальную глубину заложения фундаментов для уменьшения расхода материалов.

При наличии пучинистых грунтов (пески мелкие и пылеватые, глинистые и крупнообломочные грунты с глинистым заполнителем, расположенные вблизи уровня подземных вод) глубина заложения фундаментов назначается не менее расчетной глубины сезонного промерзания грунта, определяемой по формуле:

d_f = k_h · d_fn (5.2)

где k_h – коэффициент, учитывающий влияние теплового режима сооружения и принимаемый: для наружных фундаментов отапливаемых зданий – по таблице 5.1; для наружных и внутренних фундаментов неотапливаемых зданий k_h = 1.1, кроме районов с отрицательной среднегодовой температурой;

Таблица 5.1 (I)* Значение коэффициента k_h

Особенности сооружения	Коэффициент kh при расчетной среднесуточной температуре воздуха в помещении, примыкаю- щем к наружным фундаментам, °С
				20 и более
Без подвала с полами, устраиваемыми:
по грунту…………………	0.9	0.8	0.7	0.6	0.5
на лагах по грунту……….	1.0	0.9	0.8	0.7	0.6
по утепленному цоколь- ному перекрытию………..	1.0	1.0	0.9	0.8	0.7
С подвалом или техничес- ким подпольем…………..	0.8	0.7	0.6	0.5	0.4

Примечания:

1.Значения коэффициента k_h относятся к фундаментам, вылет подошвы которых от внешней грани стены составляет менее 0.5 м; при длине консоли 1.5 м и более значения коэффициента повышаются на 0. 1, но не более чем до 1; при промежуточных значениях длины консоли коэффициент k_h определяется интерполяцией.

2. К помещениям, примыкающим к наружным фундаментам, относятся подвалы и технические подполья, а при их отсутствии – помещения I-го этажа.

3. При промежуточных значениях температуры воздуха коэффициент k_h принимается с округлением до ближайшего меньшего значения, указанных в таблице 5.1.

*В скобках дана нумерация по СНиП 2.02.01 - 83. «Основания зданий и сооружений».

Глубина заложения фундаментов отапливаемых сооружений по условиям исключения морозного пучения грунтов основания должна назначаться:

· для наружных стен и колонн – по условиям, изложенным в таблице 5. 2;

· для внутренних стен и колонн – независимо от расчётной глубины промерзания грунтов.

Для наружных и внутренних фундаментов отапливаемых сооружений с холодными подвалами и техническими подпольями (имеющими отрицательную температуру в зимний период) глубину заложения следует принимать по таблице 5. 2, считая от пола или технического подполья.

Таблица 5.2 (2)* Глубина заложения фундаментов по условиям морозного пучения грунтов основания.

Грунты, находящиеся под подошвой фундамента	Глубина заложения фундаментов при глубине расположения уровня подземных вод, м
dω df + 2	dω > df + 2
Скальные, крупнообломочные с песчаным заполнителем, пески гравелистые, крупные и средней крупности	Не зависит от df	Не зависит от df
Пески мелкие и пылеватые	Не менее df	То же
Супеси с показателем текучести:
IL < 0………………..	То же	>>
IL 0………………...	>>	Не менее df
Суглинки, глины, а также крупно- обломочные грунты с пылевато- глинистым заполнителем при по- казателе текучести грунта или заполнителя: IL 0.25	>>	То же
То же, при IL < 0.25	>>	Не менее 0.5 df

Примечания:

1. Глубину заложения фундаментов допускается принимать независимо от расчётной глубины промерзания d _f, если соответствующие грунты, указанные в настоящей таблице, залегают до глубины не менее нормативной глубины промерзания d _fn.

2. Положениеуровня подземных вод и верховодки принимается с учетом возможных их изменений в процессе строительства и эксплуатации сооружения.

*В скобках дана нумерация по СНиП 2. 02. 01 - 83. «Основания зданий и сооружений».

Нормативную глубину сезонного промерзания грунта d_fn, м, при отсутствии данных многолетних наблюдений следует определять на основе теплотехнических расчетов. Для районов, где глубина промерзания не превышает 2,5 м, ее нормативное значение допускается определять по формуле

(5.3)

где M_t - безразмерный коэффициент, численно равный сумме абсолютных значений среднемесячных отрицательных температур за зиму в данном районе, принимаемых по СНиП «Строительная климатология и геофизика», а при отсутствии в них данных для конкретного пункта или района строительства - по результатам наблюдений гидрометеорологической станции, находящейся в аналогичных условиях с районом строительства;

d ₀ - величина, принимаемая равной, м, 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.

Значение d ₀ для грунтов неоднородного сложения определяется как средневзвешенное в пределах глубины промерзания

(5.4)

d_fh – нормативная глубина сезонного промерзания грунтов, допускается определять по схематической карте (рисунок 5.4).

При строительстве на суходоле минимальная глубина заложения подошвы фундамента . При возможности размыва грунта фундаменты мостовых опор должны быть заглублены не менее чем на 2,5 м от дна водотока после его размыва расчетным паводком.

Фактическая глубина заложения фундамента зависит от всех перечисленных факторов и при сооружении фундаментов в открытом котловане ее следует назначать в пределах от 3 до 6 м, считая от поверхности воды в водоеме.

В выбранный несущий слой грунта фундамент должен быть заглублен не менее чем 0,5 м, учитывая возможность наклонного расположения слоев. Глубина заложения подошвы фундамента окончательно назначается при определении площади подошвы и проверке напряжений под подошвой фундамента.

Рисунок 5.4 Схематическая карта