Теория и практика проектирования фундаментов зданий и сооружений

Основные положения проектирования фундаментов на пучиноопасных грунтах


3.1. Выбор строительной площадки

Выбор территории для размещения промышленных районов и строительства промышленных предприятий, а также связанного с ними жилищного и культурно-бытового строительства или расширения существующего населенного пункта при наличии пучиноопасных грунтов в основании должен удовлетворять следующим требованиям:

– предпочтительным является рельеф с уклонами, позволяющими организовать отвод поверхностных вод, укладку коммуникаций и дренаж территории, а неблагоприятным рельефом территории является горизонтальный, усложняющий поверхностный отвод воды и способствующий образованию верховодки.



уровень грунтовых вод на площадке должен быть, по возможности, ниже глубины заложения подошвы фундаментов, принимаемой в данном районе при наличии пучинистых грунтов. При этом строительная площадка не должна затапливаться паводковыми водами, на ней в зимнее время не должны образовываться наледи;

следует избегать выбора территории или площадки для строительства над местами залегания полезных ископаемых, а также в зонах возможного неустойчивого состояния грунта (оползни, сплывы, явление суффозии, обвалы, кареты, размывы и др.);

при составлении проектов стремиться к минимальным нарушениям природного сложения грунтов, избегать по возможности планировку подсыпкой пучиноопасными грунтами и изменения направления естественных водотоков, предусматривать мероприятия по уменьшению влияния застройки территории на процесс влагонакопления в грунтах.

3.2. Выбор типа фундамента

Выбор типа фундамента определяется инженерно-геологическими условиями, назначением здания и его конструктивными особенностями, величиной нагрузки, передаваемой на основание. Для капитальных зданий с большими нагрузками рекомендуются свайные и столбчатые фундаменты, в том числе рамной конструкции; для временных сооружений и капитальных легких зданий – незаглубленные и малозаглубленные фундаменты разнообразных конструкции.

Выбор типа фундамента определяется, помимо отмеченного, степенью и неравномерностью пучения грунтов основания.
При этом на чрезмерно и сильно- пучинистых грунтах предпочтение следует отдавать монолитным железобетонным ленточным или плитным фундаментам.

Для зданий с малонагруженными фундаментами целесообразно принимать такие конструктивные решения, которые направлены на снижение сил морозного пучения и деформаций конструкций зданий, а также нa приспособление зданий к неравномерным деформациям оснований.

Эффективные конструкции фундаментов и мероприятия, обеспечивающие снижение сил и деформаций морозного пучения, рассмотрены в разд. 6.

Малозаглубленный (незаглубленный) фундамент конструктивно представляет собой бетонный или железобетонный элемент, уложенный, как правило, на подушку из непучинистого грунта (рис. 3.1), уменьшающую величину и неравномерность перемещений фундамента. Для предотвращения неравномерных подъемов фундамента, обусловленных действием касательных сил пучения, его боковые грани рекомендуется выполнять наклонными (угол наклона до 2–3о) или изолировать от смерзания с грунтом специальными покрытиями и смазками [22, 23].



Рис. 3.1. Виды малозаглубленных фундаментов: а) ленточный (сборный, в том числе с железобетонными поясами, сборно-монолитный, монолитный) по песчано-гравийной подушке; б) столбчатый (сборный, монолитный в вытрамбованных котлованах из забивных блоков); 1 – фундамент; 2 – песчано-гравийная подушка; 3 – фундаментная балка; 4 – уплотненный щебнем грунт; 5 – утеплитель

В зависимости от степени пучинистости грунта основания ленточные малозаглубленные фундаменты под стены кирпичных и панельных зданий рекомендуется выполнять следующими:



на практически непучинистых и слабопучинистых грунтах – из блоков (бетон, керамзитобетон), укладываемых свободно, без соединения между собой, непосредственно на естественное основание;



на средне- и сильнопучинистых грунтах – из сборных железобетонных (керамзитобетонных) блоков, жестко соединенных между собой, или из монолитного железобетона. На среднепучинистых грунтах допускается применять ленточные фундаменты из свободно уложенных блоков с устройством по ним и под ними армированных поясов;



на чрезмерно и сильно- пучинистых грунтах – армированными монолитными фундаментами с применением армированных или железобетонных поясов над проемами последнего этажа (при необходимости и на уровне перекрытий).

<


Армирование блоков, фундаментных поясов и необходимость усиления стен армированием или железобетонными поясами определяется расчетом с учетом деформаций пучения.

Столбчатые малозаглубленные фундаменты под стены зданий из любых материалов целесообразно устраивать на слабопучинистых и практически непучинистых грунтах.

На средне- и сильнопучинистых грунтах фундаменты в виде стоек должны быть жестко связаны между собой фундаментной балкой и представлять рамную конструкцию. Для усиления балок могут быть применены армированные или железобетонные пояса.

При устройстве сборно-монолитных ленточных фундаментов рекомендуется использовать длинномерные блоки, что позволяет уменьшить трудозатраты на соединение блоков между собой. Сплошные или пустотелые железобетонные блоки высотой 0,22 м, длиной до 6 м могут быть изготовлены в опалубке, предназначенной для панелей перекрытия.

Значительное снижение расхода материалов при устройстве столбчатых фундаментов достигается применением сборных оболочек, устанавливаемых в открытый котлован или пробуренную скважину.

Выбор типа и конструкции фундамента, способа подготовки основания и других мероприятий по уменьшению неравномерных деформаций здания от морозного пучения должен осуществляться на основе технико-экономического анализа с учетомконкретных условий строительства.




Содержание раздела