6 страница. 104. Отличаются ли конструктивно фундаменты мелкого и глубокого заложения?

Рис.Ф.9.11. Конструкция фундаментов мелкого (а,б) и глубокого (в) заложения:
а - ленточный фундамент; б - столбчатый фундамент; в - опускной колодец:
1 - стеновые блоки; 2 - плита-подушка; 3 - фундаментная балка; 4 - опорная подушка; 5 - стакан; 6 - ступени; 7 - оболочка; 8 - нож; 9 - днище; 10 - перекрытие

105. Какие расчеты необходимо выполнить при проектировании оснований по деформациям.

Целью расчета оснований по деформациям является ограничение абсолютных или относительных перемещений фундаментов и надфундаментных конструкций такими пределами, при которых гарантируется нормальная эксплуатация сооружения и не снижается его долговечность.

Расчет оснований по деформациям включает следующие этапы:

- определение нормативных и расчетных нагрузок на фундаменты;

-оценку инженерно-геологических и гидрогеологических условий площадки строительства;

- выбор глубины заложения фундамента;

- назначение предварительных размеров подошвы с использованием условного расчетного сопротивления грунта R0;

- вычисление расчетного сопротивления R и уточнение принятого размера подошвы фундамента;

- проверку прочности слабого подстилающего слоя при его наличии;

- определение деформаций основания и сравнение их с предельными значениями.

106. Что представляет собой смолязация грунта.

Смолизация – введение в грунт высокомолекулярных органических соединений. Смолы, которые могут быть использованы для закрепления грунтов, должны обладать невысокой вязкостью и полимеризоваться в порах грунта при температуре от 4 до 10 °С. К таким смолам относятся: мочевино- формальдегидные (карбамидные), фенольные, фурановые, акриловые—производные акриловой кислоты; эпоксидные. Самой приемлемой для закрепления грунтов по всем критериям является мочевиноформальдегидная (карбамидная) смола с различными отвердителями. Эта смола легко растворяется в воде, имеет малую вязкость, отверждается при невысокой температуре. Сущность способа состоит в нагнетании в грунт гелеобразующего раствора, состоящего из раствора смолы и отвердителя в виде соляной или щавелевой кислоты. Способ обеспечивает прочное закрепление, придает грунтам водонепроницаемость. Кроме того, способ позволяет закреплять карбонатные грунты. При повышенном содержании карбонатов (до 3%) проводится предварительная обработка грунта раствором кислоты в объеме, равном объему гелеобразующего раствора.

107. Как определить ширину подошвы внецентренно нагруженного фундамента.

Размеры подошвы внецентренно нагруженных фундаментов определяют исходя из условий: P≤R, P_max≤1,2R. Где Р - среднее давление под подошвой фундамента, определяемое как Р= P_max+ P_min/2. P_max - максимальное краевое давление под подошвой фундамента; R - расчетное сопротивление грунта основания. Максимальное и минимальное давления под подошвой внецентренно нагруженного фундамента определяются по формуле , где N - суммарная вертикальная нагрузка на основание, включая вес фундамента и грунта на его обрезах; А- площадь подошвы фундамента; W - момент сопротивления площади подошвы фундамента. В некоторых случаях вертикальная нагрузка может быть приложена с эксцентриситетами относительно обеих главных осей подошвы фундамента. В этом случае краевые давления в угловых точках подошвы определяются из выражения

, где N_ex и N_ey - моменты сил относительно главных осей; Wx и Wy - моменты сопротивления относительно главных осей.

В формулах для P_max фундамента давление распределяется неравномерно, а расчетное сопротивление увеличено соответственно на 20 и 50 %, что объясняется тем, что под подошвой внецентренно нагруженного большой жесткости фундамента и податливости грунта основания напряжения под более нагруженной частью перераспределяются.

108. Определение несущей способности сваи.

109. На какие типы можно подразделить фундаменты мелкого заложения.

Различают следующие основные типы фундаментов мелкого заложения.

1. Ленточные фундаменты под стены и колонны.

2. Ленточные прерывистые фундаменты под стены.

3. Столбчатые фундаменты под стены.

4. Отдельно стоящие фундаменты под колонны.

5. Щелевые фундаменты.

6. Фундаменты в вытрамбованных котлованах.

7. Сплошные фундаменты в виде железобетонных плит.

8. Коробчатые фундаменты.

110. На что влияет наличие в основании слабого слоя грунта.

Существование в основании слабого слоя грунта оказывает прямое влияние на ширину подошвы фундамента и может повлиять также на выбор типа фундамента. За слабый принято считать грунт с модулем деформации E ≤ 5 МПа. Если в пределах сжимаемой толщи основания на глубине z от подошвы фундамента залегает слой грунта меньшей прочности, чем прочность вышележащих слоев, то размеры подошвы фундаментов должны назначаться такими, чтобы обеспечивалось условие

, где σ_zp, σ_zg- вертикальные напряжения в грунте на глубине z от подошвы фундамента, кПа; R_z-расчетное сопротивление грунта пониженной прочности на глубине z, кНа.

Где Ая = N/ σzp, a=(l-b)/2, здесь N –вертикальная нагрузка на основание от фундамента; l и b- длина и ширина ф-та. Для ленточного фундамента bz = N/ σzp, а для квадратного

В том случае, если условие не удовлетворяется, необходимо увеличить принятую ширину фундамента.

111. Как осуществляется погружение опускного колодца.

Опускной колодец представляет замкнутую в грунте обычно симметричную открытую и снизу, и сверху конструкцию. Он либо бетонируется на месте, либо собирается из готовых элементов (рис.).

(а - установка на поверхность; б - заглубление; в - наращивание новой секции; г - опускной колодец опущен до прочного грунта; д - у опускного колодца сделано дно)

Опускные колодцы погружаются под действием собственного веса, хотя для погружения сборных элементов дополнительно может применяться вибрация. Погружение должно вестись строго вертикально, без перекосов. В случае оседания с одной стороны пригружается другая сторона для выравнивания. Обследуется возможность препятствия для погружения - валунов, стволов погребенных деревьев и др. Водопонижение может облегчить опускание, так как при этом снижается действие противодавления воды. Для облегчения опускания могут применяться местные гидроподмыв и выборка грунта. После опускания колодца до заданной отметки его внутренняя полость частично или полностью заполняется бетоном. Опускной колодец может быть использован для устройства заглубленных в грунт помещений.

112. Что называется сваей.

Сваей называется стержень, погружаемый в готовом виде в грунт или изготовленный непосредственно в скважине в грунтовом массиве. Свая передает нагрузку на основание как нижним торцом, так и трением, возникающим по ее боковой поверхности при перемещении. Верхняя часть сваи называется головой, нижний конец ее ограничивается острием. Между ними находится тело сваи, ограничиваемое ее боковой поверхностью. В зависимости от условий работы конструкции и направления действующих на нее сил все сваи погружают вертикально, наклонно или часть свай – вертикально, а часть – наклонно, учитывая при этом, что сваи лучше всего работают на осевое сжатие.

113. Каким образом производится усиление основания с помощью шпунтового ограждения.

Шпунтовые ограждения – это скважины, пробуренные согласно проекту, в которых обсажены трубы создающих систему удержания от обрушения стен котлована. Наиболее употребляемые диаметры труб 219 мм, 273 мм, 325 мм, 377 мм, 426 мм, 530 мм, 630 мм. Как правило, шпунтовые ограждения котлованов устанавливаются временно во избежание обрушения грунта на период строительства. Изготавливают же шпунтовое ограждение котлованов из двутавров и труб, часто уже бывших в употреблении. Шпунтовые ограждения котлованов – важный момент в строительстве для усиления несущей способности шпутна, а также для предотвращения осыпания грунта. Существует много способов монтажа в скважины труб. К ним относятся: завинчивание, вибропогружение, забивка. Перед погружением труб, предварительно бурятся литерные скважины. В зависимости от необходимой плотности посадке труб в скважины, выбирается способ их погружения. Но наиболее распространенным является шнековое и шарошечное бурение с укреплением стенок скважин глинистым раствором под давлением до 63 атмосфер. Шпунтовой стенкой, устраиваемой по периметру сооружения, как бы отрезается основная часть массива основания, находящаяся непосредственно под сооружением, от остальной части за пределами сооружения. Если шпунт врезается в водоупор, то он служит фильтрационной преградой и позволяет осуществить понижение уровня грунтовой воды под сооружением. Кроме того, он препятствует выпиранию грунта в сторону из-под сооружения, увеличивая тем самым несущую способность, а также препятствует передаче динамических усилий извне к сооружению или наоборот. Применение шпунтового ограждения ведет к уменьшению осадок.

114. Как конструктивно подразделяются фундаменты под стены и колонны.

Ленточные фундаменты под стены устраиваются монолитными или из сборных блоков. В монолитном варианте армируется только плитная часть фундамента. В сборном варианте используются железобетонные (с армированием) подушки и бетонные блоки (без армирования) для фундаментных стен. Толщина фундаментной подушки равна 300, 500 мм. Ширина изменяется от 600 до 3200 мм. Фундаментные блоки имеют унифицированную ширину 300, 400, 500, 600 мм и высоту 280, 580 мм. Длина блоков равна 880, 1180 и 2380 мм.

Ленточные фундаменты под колонны выполняются из монолитного железобетона с армированием подошвы и стен фундамента. Если ленты делаются в двух взаимно перпендикулярных направлениях, то фундамент называется фундаментом из перекрестных лент. Данный тип фундаментов имеет ряд преимуществ перед обычными ленточными, так как обладает способностью к выравниванию неравномерных деформаций основания.

115. Какие основные конструктивные мероприятия уменьшают влияние неравномерных осадок сооружений.

Если при проектировании не удается устранить неравномерные деформации, то их возможное возникновение может быть значительно снижено введением специальных конструктивных мероприятий:

1. Строительный подъем сооружения. При больших ожидаемых осадках сооружения его фундаменты устраивают выше на расчетную величину осадки (рис а)

2. Увеличение гибкости сооружения. Если здание протяженное в плане или сложное по конфигурации, то, разрезав его на отдельные прямоугольные секции при помощи осадочных швов, можно добиться почти равномерной осадки отдельных секций здания (рис.б,в,г).

Осадочные швы разрезают здание по высоте снизу доверху, в том числе и при необходимости они разрезают фундаменты. В кирпичных стенах осадочные швы заполняются легко сжимаемым материалом. Ширина шва определяется расчетом в зависимости от ожидаемого крена соседних фундаментов. В зданиях каркасного типа осадочный шов устраивают с помощью шарнирных "подвесок" (рис.е), которые допускают вертикальное и горизонтальное смещения одного отсека относительно другого. Таким образом, роль осадочного шва выполняет целый пролет здания. В местах устройства осадочных швов обычно делаются парные стены или колонны.

Расстояние между осадочными швами назначается по расчету конструкции на изгиб и ориентировочно принимается равным для жилых, гражданских и промышленных многоэтажных зданий 20-40 м, а для промышленных одноэтажных зданий - 40-80 м.

3. Повышение прочности и пространственной жесткости зданий и сооружений. При возникновении неравномерных осадок в надземных конструкциях возникают дополнительные усилия растяжения, что приводит к образованию трещин не только в кирпичных стенах, но и в железобетонных элементах. С целью увеличения прочности стен к растягивающим усилиям и общей жесткости зданий устраивают железобетонные пояса и армированные швы. В кирпичных стенах пояса армирования устраивают по верху фундаментных подушек, а также по верхнему обрезу фундаментов и в уровне перекрытий. Над оконными и дверными проемами вводятся армированные швы из арматуры диаметром 8-10 мм. Пояса должны быть непрерывными по всем несущим стенам в пределах здания или секции, отрезанной осадочными швами. Пояса армируются изгибаемой в нижней и верхней зонах арматурой диаметром 16-18 мм. Толщина пояса назначается конструктивно 200-300 мм.

4. Применение фундаментов, выравнивающих неравномерные осадки основания. Если расчетная разность осадок соседних фундаментов оказывается недопустимой и введение поясов армирования не увеличивает прочности здания, то в качестве фундаментов применяются сплошные железобетонные плиты или фундаменты из перекрестных лент. Эти фундаменты перераспределяют контактные давления на грунт основания и, вследствие большой жесткости, "гасят" растягивающие усилия в своей конструкции. В некоторых случаях даже при равномерной осадке вследствие прогиба железобетонной плиты в кирпичных стенах возникают растягивающие усилия. В этом случае в несущих стенах также устраиваются пояса армирования.

116. Какое поперечное сечение имеют сваи.

Поперечное сечение свай - квадратное, прямоугольное, круглое, квадратное с круглой полостью, трубчатое открытого профиля, в виде швеллера или двутавра. Последние два вида поперечного сечения (швеллер и двутавр) применяются, когда при одной и той же площади поперечного сечения нужно развить боковую поверхность (например для свай, смерзающихся с окружающим грунтом).

117. Из чего состоит свайный фундамент.

Свайный фундамент состоит из свай, объединенных в верхней части балкой или плитой, именуемыми ростверком. Ростверк служит для распределения нагрузки, передаваемой сооружением на сваи. Головы свай обычно заделывают в ростверк. Однако свайный фундамент может состоять и только из одной сваи, которая будет являться продолжением колонны наземной конструкции. Нижняя поверхность ростверка называется его подошвой. Глубиной заложения свайного фундамента называется расстояние от поверхности грунта до плоскости, проведенной через острие свай.

а и б – сваи с низким ростверком, в – свая с высоким ростверком.

118. Какими методами производится поверхностное уплотнение грунтов.

Поверхностное уплотнение производится на небольшую глубину с помощью укатки, легкого трамбования, вибрационного воздействия и применяется в основном при осуществлении насыпей.

119. Какие особенности имеют ленточные прерывистые фундаменты.

Ленточные прерывистые фундаменты (см.рис.Ф.9.12,а) отличаются от обычных тем, что фундаментные подушки укладываются с разрывом, величина которого определяется расчетом. Пространство между подушками заполняется песком или грунтом с уплотнением. Нагрузка от фундаментной стены передается через уплотненный грунт на основание. Стоимость прерывистых фундаментов до 10-15 % менее стоимости обычных ленточных.

Рис.Ф.9.12. Фундаменты мелкого заложения: а - сборный ленточный, прерывистый; б, в, г,д - поперечные сечения ленточных фундаментов под стены; е - ленточный монолитный под колонны; ж - фундамент из перекрестных лент; з, к - отдельно стоящий из сборных столбов и рандбалок; л,м - отдельно стоящий под колонны; н - коробчатый плитный; о - плоский плитный; п - многоугольный плитный; р - плитный под колонны: 1 - отмостка; 2 - гидроизоляция; 3 - сборные бетонные стеновые блоки; 4 - армированный пояс; 5 - подушка ленточного фундамента; 6 - стеновая ребристая панель; 7 - подушка под колонну (столб); 8 - колонна (столб); 9 - рандбалка сборная; 10 - колонна; 11 - железобетонная лента; 12 - железобетонная плита; 13 - бетонная подготовка

120. Когда возникает необходимость устройства свайных фундаментов.

Необходимость устройства свайных фундаментов возникает, если верхние слои грунтов являются слабыми, малопрочными и сильносжимаемыми, то есть они являются малопригодными для устройства на них фундаментов мелкого заложения без улучшения свойств грунтов. Сваи передают нагрузки от сооружения на нижние, как правило, более уплотненные и прочные слои грунта. Свайные фундаменты применяются, если они являются в рассматриваемых условиях более экономичными и индустриальными.

121. Какой длины и какого поперечного размера изготавливаются сваи.

Сваи сплошного квадратного сечения выпускаются сечением 20×20 см длиной 3-6 м (через 0,5 м), сечением 25×25 см длиной 4,5-6 м (через 0,5 м), сечением 30×30 см длиной 3-12 м (до 6 м через 0,5 м, более 6 м через 1 м), сечением 35 × 35 см длиной 8-16 м (через 1 м), сечением 40×40 см длиной 13-16 м (через 1 м). Длина острия этих свай соответственно 15, 25, 30 и 35 см. Сваи квадратные с круглой полостью изготавливаются сечением от 25×25 см до 40×40 см длиной 3-8 м. Полые круглые сваи имеют диаметр 0,4-0,8 м, а при их диаметре более 0,8 м именуются сваями-оболочками. Длина их секции 4-8 м. Длина составной сваи - до 40 м. Сваи диаметром до 0,6 м выпускаются с закрытым нижним концом. Сваи с прямоугольным сечением 35×35 см выпускаются длиной до 16 м.

122. Как выбрать вид свай и вид свайного фундамента.

При строительстве зданий и сооружений применяются два вида свайных фундаментов: безростверковые и с ростверками. К безростверковым относятся конструкции со сваями-колоннами, состоящие из одиночных свай, насадок и колонн. В конструкциях безростверковых свайных фундаментов используются сваи-колонны или иные любые виды свай с применением оголовков, насадок, монолитных стаканов и опорных балок.

К конструкциям с ростверками относятся фундаменты под колонны, включающие более двух свай (свайный куст) и фундаменты под несущие стены в виде ленточных ростверков с однорядным, двухрядным и более расположением свай. В конструкции фундаментов типа "свайный куст" используются все конструкции свай. При выборе типа свай определяющим является требуемая величина ее несущей способности и вид нагрузки, действующей на фундамент. При большой требуемой величине несущей способности применяются сваи-оболочки, а также буровые опоры с уширением или без него. Если на фундамент действуют наклонная или горизонтальная нагрузки, то применяют сваи больших сечений или диаметров. При значительных выдергивающих нагрузках применяются буронабивные сваи с уширением или винтовые сваи.

123. Какая влажность называется оптимальной.

Оптимальной влажностью глинистых грунтов называется такая их влажность, для которой при минимальной затрате энергии получается наибольшее уплотнение. Оптимальная влажность обычно на 1-3 % превышает влажность на границе раскатывания Wp. Чтобы достичь в грунте оптимальной влажности, его либо просушивают, чтобы уменьшить естественную влажность, либо доувлажняют, чтобы ее повысить.

124. В каких случаях необходимо обеспечить устойчивость наружных стен ленточных фундаментов и чем это достигается.

Если глубина подвала превышает 3 м, то под действием активного давления грунта возможно смещение фундаментных стеновых блоков по направлению в подвал. Поэтому для повышения устойчивости стен подвала в горизонтальные швы между блоками вводятся плоские сетки из арматуры диаметром 8-10 мм.

125. Как выбрать несущий слой грунта.

Под несущим слоем грунта понимается слой, который обладает прочностью, достаточной для восприятия нагрузок от веса сооружения. Как правило, такой слой залегает в глубине грунтовой толщи, а выше располагаются более слабые слои грунтов. Поэтому длина сваи принимается такой, чтобы свая могла прорезать слабые слои грунтов (насыпных, рыхлых песков, илов, текучих глин и т.п.) с заглублением острия свай по крайней мере на 0,5-1 м в прочный грунт.

126. Как различают сваи по характеру работы в грунте.

Сваи по характеру передачи нагрузки на грунт подразделяются на сваи-стойки и висячие сваи. Сваи-стойки прорезают толщу слабых или недостаточно прочных грунтов и опираются на прочные грунты скальные, полускальные, крупнообломочные, плотные песчаные грунты, глинистые грунты твердой консистенции. Свая-стойка всю свою нагрузку передает через нижний конец, так как при малых ее перемещениях - осадках не происходит мобилизации сил трения по боковой поверхности. Ее несущая способность определяется прочностью самого материала на сжатие и сопротивлением грунта под нижним концом - острием. К висячим сваям относятся сваи, опирающиеся на сжимаемые грунты. Они имеют перемещения под воздействием нагрузок значительно большие, чем сваи-стойки, при этом в работу включаются силы трения, возникающие по боковой поверхности. У висячих свай нагрузка передается основанию не только через нижний конец, но и боковой поверхностью. Нагрузка на такую сваю определяется суммой этих двух воздействий. Таким образом, висячая свая отличается от сваи-стойки тем, что передает нагрузку от веса сооружения не только своим нижним концом, но и боковой поверхностью.

Свая-стойка подобна колонне, которая опирается на несжимаемый грунт и поэтому ее несущая способность определяется только размером ее поперечного сечения. Висячая свая под действием нагрузки перемещается относительно окружающего сжимаемого грунта, при этом на ее боковой поверхности возникает трение, которое оказывает сопротивление внедрению сваи в грунт. Поэтому несущая способность висячей сваи зависит как от площади поперечного сечения, так и от площади боковой поверхности сваи.

127. Для каких грунтов эффективно уплотнение грунтов трамбованием.

Трамбование грунтов осуществляется обычными или тяжелыми трамбовками, а также вибротрамбовками. Трамбовки отличаются высотой падения (5-10 м) и весом (25-150 кН). Применяются также и сверхтяжелые весом до 400 кН трамбовки, сбрасываемые с высоты до 40 м. Обычно намечается опытное уплотнение грунтов. При уплотнении грунтов трамбованием следует обеспечить целостность сооружений, расположенных вблизи от уплотняемой площадки. Уплотнение полностью водонасыщенных грунтов менее эффективно, чем при Sr<0,7. При уплотнении тяжелыми и сверхтяжелыми трамбовками в большей степени ломается естественная структура грунта и если они полностью водонасыщенные, то прочность "уплотненных" грунтов может оказаться меньше, чем до уплотнения. Критерием окончания уплотнения является "отказ" - понижение поверхности при одном ударе. Котлован перед уплотнением должен разрабатываться с недобором.

128. Какую конструкцию имеют столбчатые фундаменты под стены.

Столбчатые фундаменты применяются в зданиях с конструктивной схемой из неполного каркаса. Столбчатые фундаменты состоят из фундамента стаканного типа, на обрез которого укладываются фундаментная балка или цокольная панель. Фундаменты данного типа допускается устраивать на грунтах с высокими деформационными и прочностными характеристиками. Это объясняется тем, что подобные фундаменты не допускают неравномерности деформаций. Фундаменты армируются в плоскости подошвы сварными сетками и пространственными каркасами в теле столба (колонны).

129. Каким образом устраивают свайные фундаменты без ростверков.

Безростверковые свайные фундаменты состоят из одной сваи, на которую непосредственно передается нагрузка от здания или сооружения. Данные фундаменты рекомендуется применять при нагрузках до 1000 кН на сваю квадратного сечения, до 3000 кН на полую круглую сваю и больших нагрузках на сваи-оболочки и буронабивные сваи. Безростверковые свайные фундаменты используются при проектировании жилых зданий с несущими стенами (рис.а), одноэтажных и многоэтажных каркасных зданий (рис.б), эстакад, галерей (рис.в), линий электропередачи (рис.г) и т.д.

Для легких сельскохозяйственных зданий - домов усадебного типа, животноводческих и птицеводческих ферм, складов сельскохозяйственной продукции, навесов - применяются сваи-колонны. Сваей-колонной является забивная свая квадратного или круглого сечения, надземная часть которой служит колонной здания или сооружения. Сваи-колонны позволяют устраивать свайные фундаменты без ростверков.

130. Какой вид в плане имеют контуры свайных фундаментов.

Свайные фундаменты представляют в плане вид кустов, когда ростверки имеют квадратное, прямоугольное, а реже треугольное очертания. Фундаменты под стены проектируются в виде лент и перекрестных лент с одно-, двух и трехрядным расположением свай, возможно и в шахматном порядке. При большом числе свай они могут объединяться сплошной плитой-ростверком, повторяющим контуры всего здания или сооружения.

(см. рис. в лекции)

131. Как можно подразделить буронабивные сваи.

Буронабивные сваи по способу устройства подразделяются на:

а) буронабивные сплошного сечения с уширениями и без них, бетонируемые в скважинах, пробуренных в пылевато-глинистых грунтах выше уровня грунтовых вод без крепления стенок скважин, а в любых грунтах ниже уровня грунтовых вод - с закреплением стенок скважин глинистым раствором или инвентарными извлекаемыми обсадными трубами;

б) буронабивные полые круглого сечения, устраиваемые с применением многосекционного вибросердечника;

в) буронабивные с уплотненным забоем, устраиваемые путем втрамбовывания в забой скважины щебня;

г) буронабивные с камуфлетной пятой, устраиваемые путем бурения скважин с последующим образованием уширения взрывом и заполнения скважин бетонной смесью;

д) буроинъекционные диаметром 0,15-0,25 м, устраиваемые путем нагнетания (инъекции) мелкозернистой бетонной смеси или цементно-песчаного раствора в пробуренные скважины;

е) сваи-столбы, устраиваемые путем бурения скважин с уширением или без него, укладки в них омоноличивающего цементно-песчаного раствора и опускания в скважины цилиндрических или призматических элементов сплошного сечения со сторонами или диаметром 0,8 м и более;

ж) буроопускные сваи с камуфлетной пятой, отличающиеся от буронабивных свай с камуфлетной пятой тем, что после образования камуфлетного уширения в скважину опускают железобетонную сваю.

132. Как приближенно можно оценить наибольшую глубину уплотнения трамбовкой.

Наибольшая глубина уплотнения h_com оказывается линейно связанной с диаметром трамбовки d, то есть h_com=k_cd, где k_c - коэффициент: для супесей и суглинков k_c = 1,8, для глин k_c = 1,5. Уплотнение производится при оптимальной влажности. Если грунты слишком "сухие", то их предварительно доувлажняют поливкой.

133. Какую конструкцию имеют отдельно стоящие фундаменты под колонны.

Отдельно стоящие фундаменты устраивают под колонны из монолитного железобетона, включая плитную часть ступенчатой формы и подколонник. Монолитные фундаменты выполняются как одно целое с колоннами. При этом арматура колонн соединяется с арматурой фундамента. Сопряжение сборных колонн с фундаментом осуществляется с помощью стакана, а металлических колонн - при помощи анкерных болтов.

Соединение колонн с фундаментом:(а - монолитное; б - со стальной колонной; 1 - арматура; 2 - анкерные болты).

Высота ступеней принимается кратной 150 мм. Первая ступень должна быть не менее 300 мм. Ширина ступеней определяется из условия продавливания. В песчаных грунтах под монолитными фундаментами обязательно устраивается монолитная подготовка толщиной 150 мм из бетона марки не ниже М.50. В глинистых грунтах подготовку можно не устраивать, но необходимо увеличить защитный слой бетона до 80 мм. Отдельные фундаменты могут быть сборными, состоящими из одного или нескольких элементов.

134. Какие бывают виды забивных свай.

Забивные железобетонные сваи размером поперечного сечения до 0,8 м включительно и сваи-оболочки диаметром 1 м и более подразделяются:

а) по форме поперечного сечения - на сваи квадратные, прямоугольные, таврового и двутаврового сечений, квадратные с круглой полостью, полые круглого сечения (рис. а); б) по форме продольного сечения - на призматические, цилиндрические и с наклонными боковыми гранями (пирамидальные, трапецеидальные, ромбовидные, с уширенной пятой (рис.б); в) по способу армирования - на сваи и сваи оболочки с ненапрягаемой продольной арматурой с поперечным армированием и на предварительно напряженные со стержневой или проволочной продольной арматурой с поперечным армированием и без него; г) по конструктивным особенностям на цельные и составные из отдельных секций;

д) по конструкции нижнего конца - на сваи с заостренным или плоским нижним концами, с плоским или объемным уширениями и на полые сваи с закрытым или открытым нижним концами или с камуфлетной пятой. Составные сваи применяются в слабых грунтах мощностью более 12 м и состоят из двух звеньев с различными стыками: стаканным, коробчатым, сварным, болтовым, клеевым. Применение свай квадратного сечения с круглой полостью позволяет снизить расход цемента на 15-25 % по сравнению со сваями сплошного квадратного сечения. Забивные сваи применяются для всех типов зданий и сооружений в любых грунтах (за исключением грунтов с непробиваемыми включениями) для восприятия вдавливающих, выдергивающих и горизонтальных нагрузок.

135. Какой размер обычно рекомендуется для ростверка.

Ростверк обычно выполняется из бетона или железобетона. Голова сваи заделывается в ростверк на 5-10 см. Толщина ростверка в остальной части определяется сопротивлением материала на продавливание. При передаче на сваю не только вертикальных сил, но также сдвигающих сил и моментов заделку следует соответственно рассчитывать на это воздействие. В плане край ростверка должен отстоять от боковой внешней стороны поверхности сваи не менее чем на 5 см и не менее чем на 0,15 размера сваи. Высота ростверка должна быть равна (h₀ + 0,25 м), где h₀ – величина заделки сваи, которая должна составлять не менее 0,3 м.

136. Как изготавливают буронабивные сваи.

В зависимости от грунта основания буронабивные сваи могут изготавливаться с применением извлекаемых инвентарных обсадных труб или без них. В маловлажных структурно устойчивых глинистых грунтах бурение скважин можно производить без устройства обсадных труб, так как вследствие структурной прочности грунта стенки скважины определенное время могут находиться в устойчивом состоянии. В водонасыщенных глинистых грунтах бурение скважин осуществляется под защитой глинистого раствора как с использованием обсадных труб, так и без них (рис.).

а - бурение скважины; б - устройство уширения механическим способом; в - установка арматурного каркаса; г - опускание в скважину бетонолитной трубы; д - заполнение скважины бетонной смесью; е - извлечение бетонолитной трубы с вибрацией; ж - формирование головы сваи в инвентарном кондукторе

Буронабивные сваи без применения обсадных труб изготавливаются в следующей последовательности. В грунте проходят скважину с использованием установки ударного или вращательного способов бурения. Грунт в забое скважины при ударном способе бурения разрушается ударами долота, присоединенного к бурильным трубам и канатам. При бурении вращательным способом оно выполняется специальной насадкой со сплошным или кольцевым забоем. В процессе бурения применяется глинистый раствор, который оказывает гидростатическое давление на стенки скважины, предохраняя их тем самым от обвала. Кроме того, восходящим потоком глинистого раствора частицы разбуренного грунта выносятся на его поверхность.

После изготовления скважины в нее опускается арматурный каркас, который в зависимости от вида внешней нагрузки может устанавливаться по всей длине сваи, на части ее длины или только у верха для связи с ростверком. Затем скважина бетонируется методом вертикально перемещающейся трубы. При подъеме бетонолитной трубы в процессе бетонирования нижний конец ее должен быть всегда заглублен в бетонную смесь не менее чем на 1 м. Поданная бетонная смесь уплотняется с помощью вибратора, закрепленного на бетонолитной трубе.

Дата публикования: 2015-11-01; Прочитано: 902 | Нарушение авторского права страницы | Мы поможем в написании вашей работы!