Основные требования к проектированию оснований и фундаментов

Фундаменты, являются неотъемлемой частью любого здания и большинства сооружений, значительно отличаются по своей работе от остальных строительных конструкций. Задача фундаментов состоит в том что бы обеспечить передачу нагрузки от строения на грунты основания.

Под воздействием нагрузок от сооружения грунт, в основном, работает на сжатие и на сдвиг, что приводит к деформациям основания и осадкам зданий.

Таким образом, задача проектирования во многом состоит в «приспособлении» сооружения к геологическим условиям площадки строительства и в комплексном рассмотрении системы «основание - фундамент - сооружение».

Особенностью проектирования системы «основание - фундамент» является недостаток исходной информации, характеризующей основание в целом и каждого слоя в отдельности.

В связи с этим проектирование фундаментов всегда сопряжено с риском, оценить который не всегда представляется возможным. Вместе с тем ошибки при проектировании могут привести к потере устойчивости или развитию недопустимых деформаций основания сооружения.

В основу проектирования оснований и фундаментов заложены следующие принципы:

✔ проектирование оснований сооружений по предельным состояниям;

✔ учет совместной работы системы «основание - фундамент - сооружение»;

✔ комплексный учет факторов при выборе типа фундаментов, несущего и подстилающих слоев основания в результате совместного рассмотрения, в том числе:

✔ инженерно-геологических условий площадки строительства;

✔ особенностей сооружения и чувствительности его несущих конструкций к неравномерным осадкам;

✔ методов выполнения работ по подготовке оснований и устройству фундаментов.

При разработке проектов фундаментов необходимо обеспечить:

✔ прочность и эксплуатационную надежность зданий и сооружений (деформации конструкций не должны превышать предельно допустимых величин);

✔ максимальное использование прочностных и деформационных свойств грунтов основания, а также прочности материала фундамента;

✔ минимальную стоимость, материалоемкость и трудоемкость устройства фундаментов;

✔ максимальное сокращение сроков строительства.

Фундаменты должны удовлетворять следующим требованиям:

✔ быть прочными и долговечными, устойчивыми к грунтовым водам и морозному выветриванию;

✔ быть устойчивыми на опрокидывание и сдвиг в плоскости подошвы;

✔ не превышать нормативных величин абсолютных и неравномерных осадок;

✔ отвечать технико-экономическим требованиям и современным способам производства работ.

В строительстве применяют фундаменты нескольких типов:

✔ фундаменты мелкого заложения (обычно не глубже 3.. .4 м), возводимые в отрытых котлованах.

Они передают нагрузку от надземной части сооружений через подошву (нижнюю опорную часть фундамента). К ним относятся ленточные фундаменты под несущие стены и ряды колонн, столбчатые фундаменты под пилоны и колонны; сплошные плиты - под всю площадь сооружения или его часть

✔ свайные фундаменты, посредством которых нагрузка от зданий передается на слои относительно глубоко залегающих грунтов, зачастую обладающие лучшими свойствами, чем покровные отложения.

Если свая опирается в малодеформируемый грунт, например в скалу, то ее называют сваей-стойкой. Если свая имеет вертикальные перемещения под действием нагрузки от сооружения, то она носит название висячей.

Обычно сваи объединяют в группы посредством особой балочной системы, которая называется ростверком

✔ фундаменты глубокого заложения (столбы, плиты), которые позволяют передавать нагрузки на плотные слои грунтов, скалу на глубине десятков метров; в последнем случае роль фундаментов могут играть конструкции подземного сооружения (плиты, стены, колонны).

Такие фундаменты имеют небоскребы Нью-Йорка, высотные дома Москвы, Московская телебашня, а также массивные промышленные сооружения - атомные реакторы, доменные печи, зерновые элеваторы и т. п.

Естественное основание-обычный природный грунт, используемый как опора фундаментов без предварительной подготовки (слой грунта, залегающий непосредственно под подошвой называется несущим, остальные - подстилающими).

Искусственные основания выполняются заменой естественного грунта или посредством улучшения его свойств. Используют немало способов создания искусственных оснований. Простейший из них - искусственная подушка (песчаная, щебеночная и др.).

Ею заменяют верхние ненадежные слои грунта (насыпные грунты, торфы, илы и т. п.). Кроме того, существует большое количество других способов искусственного улучшения грунтов.

Читайте также:

Арматура и ее применение

Авторский надзор в строительстве

Виды и особенности фундаментов

Строительный котлован, укрепление котлованов

Умное решение изоляции фундаментной плиты

Расчет оснований и фундаментов