Назначение глубины заложения фундамента

При проектировании фундаментов (т.е. определения основных его размеров) необходимо обеспечить надежное существование сооружений.

Деформации оснований значительно больше деформаций конструкций здания (1/100; 1/200; 1/300 – пролета конструктивного элемента).

Осадки же фундаментов могут определяться десятками сантиметров. (Su = 30 см – для сооружений дымовых труб.)

Данное обстоятельство объясняется тем, что свойства грунтов значительно отличаются от подобных характеристик других строительных материалов:

для грунта Е₀ = 2…200 МПа, для конструкций Е =600×10³ МПа

т.е. грунт во много раз более деформируемый материал, и от его деформаций зависит состояние надземных конструкций.

Выбор глубины заложения фундаментов – очень важный момент в проектирование фундаментов.

Это определение прежде всего несущего слоя (пласта) грунта.

Нужно ли заглублять фундаменты?

1.Верхние грунты, как правило, слабые (почвенный слой + органические вещества).

2.Верхние слои грунта систематически получают перемещения (пучение, усадка, набухание)

3.Верхние слои грунта могут разрушаться, терять свою прочность. Происходит так называемый процесс выветривания; изменение механических характеристик грунта, что приводит к неожиданным неравномерным осадкам.

Глубина заложения фундаментов определяется 3 ^мя факторами:

I. Инженерно-геологическими условиями.

II. Климатическими особенностями района строительства.

III. Конструктивными особенностями возводимого здания, а также соседних сооружений.

I. Инженерно-геологические условия (На каждой площадке они разнообразны - специфичны).

Инженерно-геологические изыскания предоставляют в распоряжение проектировщиков – разрез (профиль).

Все инженерно-геологические условия на строительной площадке можно свести к трем схемам(рассмотрены выше):

Как определить слабый грунт или надежный (прочный)?

Если R ≤ 0,1МПа W ≥ W_Т; e > 0,7 S > S_u ; Е₀ < 8 МПа как правило слабый грунт.

Но это еще зависит и от возводимого сооружения.

При E₀ = 10 МПа – для пяти этажного здания – надежный грунт

При E₀ =10 МПа – для высотных зданий (10…16 этажей) -? (необходимо принимать решение в зависимости от вида нагружения).

При реальном напластовании грунтов возможно множество комбинаций в вариантах глубины заложения фундамента.

Динамические воздействия на грунты основания. Известно, что при определенном уровне динамических колебаний может происходить уплотнение песчаных и малосвязных пылевато-глинистых грунтов, наблюдается снижение прочности таких грунтов вследствие разрушения связей между частицами и даже полное разжижение грунтов, что приводит к дополнительным осадкам фундаментов существующих сооружений.

Чаше всего источниками динамических воздействий являются работа машин и оборудования в самом сооружении или вблизи него, движение транспорта, выполнение строительных работ около существующих фундаментов (погружение шпунта, свай, разрыхление мерзлого грунта и т п). разработка горных выработок взрывами, сейсмическая активность. Характер влияния динамических воздействий на грунты оценивается по результатам специальных исследований

Активность геодинамических процессов. Наиболее интенсивными геодинамическими процессами, приводящими к осадкам и смещениям фундаментов, являются карст, оползни, землетрясения. Прогноз такого рода процессов довольно сложен и выполняется методами инженерной геологии.