Учебное пособие фмз правленное. Проектирование оснований фундаментов мелкого заложения
 Скачать 6.35 Mb.
| Образовательный портал Как узнать результаты егэ Стихи про летний лагерь 3агадки для детей |
Проектирование фундаментов мелкого заложения на естественном основании
Проектирование фундаментов мелкого заложения на естественном основании производится в следующей последовательности:
Глубина заложения фундаментов d должна приниматься с учетом:
Выбор оптимальной глубины заложения фундаментов в зависимости от учета указанных выше условий рекомендуется выполнять на основе технико-экономического сравнения различных вариантов. Конструктивные особенности надфундаментных конструкций, характер и величина нагрузок влияют на глубину заложения фундамента следующим образом. Чем массивней надфундаментные конструкции и больше нагрузки, особенно опрокидывающие и сдвигающие, тем больше должна быть глубина заложения. При большей глубине заложения фундамент становится более остойчив, а расчетное сопротивление грунта, для одного и того же грунта, увеличивается. Фундаменты сооружения рекомендуется закладывать на одном уровне. При необходимости заложения соседних фундаментов на разных отметках и в случае примыкания к имеющимся фундаментам, допустимая разность в отметках определяется исходя из условия
где a -расстояние между фундаментами в свету; φI и сI - расчетные значения соответственно угла внутреннего трения и удельного сцепления грунта; pI - среднее давление под подошвой вышерасположенного фундамента от расчетных нагрузок (для расчета основания по несущей способности). Если условие (49) не выполняется, то между соседними фундаментами следует предусматривать устройство шпунтовой стенки или другого ограждения, которые должны воспринять боковое давление от вышерасположенного фундамента. Самое большое влияние на выбор глубины заложения оказывают инженерно-геологические условия площадки строительства (см. п. 5.2). Необходимо стремиться довести подошву фундамента до надежного слоя грунта, и заглубить в него не менее чем на 10-20 см. Следует избегать наличия под подошвой фундамента слоя грунта малой толщины, если его строительные свойства значительно хуже свойств подстилающего грунта.
При проектировании оснований, фундаментов и подземных сооружений необходимо учитывать гидрогеологические условия площадки и возможность их изменения в процессе строительства и эксплуатации сооружения, а именно:
Оценку возможных естественных сезонных и многолетних колебаний уровня подземных вод производят на основе данных многолетних режимных наблюдений по государственной стационарной сети с использованием результатов краткосрочных наблюдений, в том числе разовых замеров уровня подземных вод, выполняемых при инженерных изысканиях на площадке строительства. Для разработки проектов сооружений и производства земляных работ необходимы данные о среднем многолетнем положении уровня подземных вод и их максимальном и минимальном уровнях за период наблюдений, а также о продолжительности стояния паводковых (весенних и летне-осенних) уровней подземных вод. При назначении глубины заложения фундаментов рекомендуется закладывать фундаменты выше уровня подземных вод для исключения необходимости применения водопонижения при производстве работ. Кроме того, при наличии в здании подвальных или подземных помещений расположение подошвы фундамента выше уровня подземных вод упрощает проектные решения по водопонижению и гидроизоляции этих помещений. При проектировании требуется учитывать колебания уровня подземных вод. Понижение уровня подземных вод уменьшает взвешивание сооружений водой, увеличивается давление на основание, грунты уплотняются, что может привести к дополнительным и неравномерным осадкам. Повышение уровня подземных вод ухудшает условия эксплуатации сооружения, снижаются деформативные и прочностные характеристики грунтов. В некоторых глинистых грунтах возможно их набухание. Развивающееся гидростатическое и гидродинамическое давления оказывают взвешивающее действие не только на грунты, но и на сооружения. Уменьшается давление на основания и как следствие — устойчивость сооружения. Подъем уровня подземных вод при отсутствии надлежащей гидроизоляции может привести к затоплению и быть дополнительным источником сырости в подземных помещениях. В прогнозе изменения уровня подземных вод надо учитывать возможное подтопление территории городов и промышленных предприятий. При строительстве подземных сооружений и устройстве фундаментов глубокого заложения и свайных фундаментов следует учитывать возможность возникновения барражного эффекта, который проявляется в подъеме уровня подземных вод перед преградой. Если при прогнозируемом уровне подземных вод возможно ухудшение физико-механических свойств грунтов основания, развитие неблагоприятных геологических и инженерно-геологических процессов, нарушение условий нормальной эксплуатации подземных помещений и т.п., в проекте должны предусматриваться соответствующие защитные мероприятия, в частности:
П  ри проектировании фундаментов и подземных сооружений ниже пьезометрического уровня напорных подземных вод необходимо рассчитывать их давление и предусматривать мероприятия, предупреждающие их прорыв в котлованы, вспучивание дна котлована и всплытие сооружения.Давление воды на нижние плоскости заглубленных конструкций (рисунок 39) определяется по формуле
где w - удельный вес воды, кН/м3; H0 - высота напора воды, отсчитываемая от подошвы заглубленной конструкции до максимального уровня подземных вод, м. Определение давления воды на боковые поверхности заглубленных конструкций рассматривается отдельно, например, в [11]. Возможность прорыва напорными водами вышележащего водоупорного глинистого слоя грунта, подстилаемого слоем грунта с напорными водами, проверяют по условию
где w - удельный вес воды, кН/м3; H0 - высота напора воды, отсчитываемая от подошвы проверяемого водоупорного слоя до максимального уровня подземных вод, м; II - расчетное значение удельного веса грунта проверяемого слоя, кН/м3; h0 - расстояние от дна котлована до подошвы проверяемого слоя грунта, м. Если подземные воды или промышленные стоки агрессивны по отношению к материалам заглубленных конструкций или могут повысить коррозийную активность грунтов, должны предусматриваться антикоррозионные мероприятия в соответствии с требованиями [6].
Нормативная глубина сезонного промерзания грунта принимается равной средней из ежегодных максимальных глубин сезонного промерзания грунтов (по данным наблюдений за период не менее 10 лет) на открытой, оголенной от снега горизонтальной площадке при уровне подземных вод, расположенном ниже глубины сезонного промерзания грунтов. Нормативную глубину сезонного промерзания грунта dfn, 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
где Mt – безразмерный коэффициент, численно равный сумме абсолютных значений среднемесячных отрицательных температур за зиму в данном районе, принимаемых по [8], а при отсутствии в них данных для конкретного пункта или района строительства – по результатам наблюдений гидрометеорологической станции, находящейся в аналогичных условиях с районом строительства; d0 - величина, принимаемая равной для суглинков и глин 0,23 м; супесей, песков мелких и пылеватых - 0,28 м; песков гравелистых, крупных и средней крупности - 0,30 м; крупнообломочных грунтов - 0,34 м. Значение d0 для грунтов неоднородного сложения определяют как средневзвешенное в пределах глубины промерзания. При этом в первом приближении рекомендуется принимать значение нормативной глубины промерзания dfn, полученное по формуле (52), исходя из предположения, что весь сезоннопромерзающий слой сложен грунтом одного вида, имеющим коэффициент d01. Значение d01, принимаемое как среднее из величин d0i, используется для уточнения нормативной глубины промерзания dfn и средневзвешенного значения  с учетом фактической толщины каждого слоя грунта.
Решение. Предположим, что слой сезонного промерзания сложен одним грунтом с d01=0,28 м. Тогда нормативная глубина промерзания по формуле (52) равна:  2,21 м. В этом случае толщина нижнего слоя, которую следует учесть при определении средневзвешенного значения , равна: h3= dfn1 - h1 -h2 = 2,21 – 0,7 – 0,5 = 1,01 м. При этом  0,278 м. С учетом =0,278 м нормативная глубина промерзания составит:  2,19 м, т.е. уточнена всего на 0,02 м (П=0,02/2,21100=0,9 %), поэтому дальнейший расчет методом приближения можно не выполнять.Средние месячные отрицательные температуры за зиму для некоторых городов РФ приведены в таблице 36.
Нормативную глубину промерзания dfn в курсовом проектировании допускается принимать по карте нормативных глубин промерзания (рисунок 40). Найденные по карте значения dfn умножаются для глин и суглинков на коэффициент 1; супесей, песков пылеватых и мелких – 1,2; песков средней крупности, крупных и гравелистых – 1,3; крупнообломочных грунтов – 1,48. Расчетная глубина промерзания находится по формуле
где kh - коэффициент теплового влияния сооружения, принимаемый для наружных фундаментов отапливаемых сооружений - по таблице 37; для наружных и внутренних фундаментов неотапливаемых сооружений kh = 1,1.
Примечания 1. Приведенные в таблице значения коэффициента kh относятся к фундаментам, у которых расстояние от внешней грани стены до края фундамента аf <0,5 м; если аf 1,5 м, значения коэффициента kh повышают на 0,1, но не более чем до значения kh =1; при промежуточном значении аf значения коэффициента kh определяют интерполяцией. 2. К помещениям, примыкающим к наружным фундаментам, относятся подвалы и технические подполья, а при их отсутствии - помещения первого этажа. 3. При промежуточных значениях температуры воздуха коэффициент kh принимают с округлением до ближайшего меньшего значения, указанного в таблице. Глубина заложения фундаментов отапливаемых сооружений по условиям недопущения морозного пучения грунтов основания должна назначаться: - для наружных фундаментов (от уровня планировки) по таблице 38; -  для внутренних фундаментов - независимо от расчетной глубины промерзания грунтов. Глубину заложения наружных и внутренних фундаментов отапливаемых сооружений с холодными подвалами и техническими подпольями (имеющими отрицательную температуру в зимний период) следует принимать по таблице 38, считая от пола подвала или технического подполья. При наличии в холодном подвале (техническом подполье) отапливаемого сооружения отрицательной среднезимней температуры, глубину заложения внутренних фундаментов принимают по таблице 38 в зависимости от расчетной глубины промерзания грунта, определяемой по формуле (53) при коэффициенте kh =1. При этом нормативную глубину промерзания, считая от пола подвала, определяют расчетом по формуле (52) с учетом среднезимней температуры воздуха в подвале. Глубину заложения наружных фундаментов отапливаемых сооружений с холодным подвалом (техническим подпольем) принимают наибольшей из значений глубины заложения внутренних фундаментов и расчетной глубины промерзания грунта с коэффициентом kh =1, считая от уровня планировки.
В случаях, когда глубина заложения фундаментов не зависит от расчетной глубины промерзания df, соответствующие грунты, указанные в настоящей таблице, должны залегать до глубины не менее нормативной глубины промерзания dfn. Глубина заложения наружных и внутренних фундаментов неотапливаемых сооружений должна назначаться по таблице 38, при этом глубина исчисляется: при отсутствии подвала или технического подполья - от уровня планировки, а при их наличии - от пола подвала или технического подполья. Глубину заложения фундаментов допускается назначать независимо от расчетной глубины промерзания, если: - фундаменты опираются на мелкие пески и специальными исследованиями на данной площадке установлено, что они не имеют пучинистых свойств, а также в случаях, когда специальными исследованиями и расчетами установлено, что деформации грунтов основания при их промерзании и оттаивании не нарушают эксплуатационную пригодность сооружения; - предусмотрены специальные теплотехнические мероприятия, исключающие промерзание грунтов. Контрольные вопросы для самоподготовки.
Целью расчета оснований по деформациям является ограничение абсолютных или относительных перемещений такими пределами, при которых гарантируется нормальная эксплуатация сооружения и не снижается его долговечность (вследствие появления недопустимых осадок, подъемов, кренов, изменений проектных уровней и положений конструкций, расстройств их соединений и т.п.). При этом имеется в виду, что прочность и трещиностойкость фундаментов и надфундаментных конструкций проверены расчетом, учитывающим усилия, которые возникают при взаимодействии сооружения с основанием. Расчет оснований по деформациям производят исходя из условия
где S - совместная деформация основания и сооружения; Su - предельное значение совместной деформации основания и сооружения. При этом средние давления под подошвой фундамента рII, не должны превышать расчетное сопротивление грунта R, определяемое формулой (15),
 перейти в каталог файлов | Образовательный портал Как узнать результаты егэ Стихи про летний лагерь 3агадки для детей | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
,