Шпаргалка по "Основания и фундаменты"

Определив (α), и используя  графические построения (см. схему), находят ширину и длину условного  фундамента АБСД:

_.

Определяют давление по подошве  условного фундамента, которое сопоставляется с расчётным сопротивлением грунта основания для условного фундамента на данной глубине:

Расчётное сопротивление  грунта основания для условного  фундамента:

Обычно соблюдение необходимого условия Р_усл ≤ R_{усл.фун.} удовлетворяется. Далее строят эпюры σ_0z и σ_бz для условного фундамента и определяют его осадку, используя метод послойного суммирования (см. ранее), с определением условной границы сжимаемой толщи (у.г.с.т.).

Необходимо соблюдение условия S ≤ S_u (расчет по II предельному состоянию).

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

27.Выбор глубины заложения  ФМЗ

Глубина заложения фундаментов  является одним из основных факторов, обеспечивающих необходимую несущую  способность и деформации основания, не превышающие предельных по условиям нормальной эксплуатации.

Глубина заложения фундаментов  определяется:

а) конструктивными особенностями  зданий или сооружений (например, жилое  здание с подвалом или без него), нагрузок и воздействий на их фундаменты;

б) глубиной заложения фундаментов  примыкающих сооружений, а также  глубиной прокладки инженерных коммуникаций;

в) инженерно-геологическими условиями  площадки строительства (физико-механические свойства грунтов, характер напластования  и пр.);

г) гидрогеологическими условиями  площадки и возможными их изменениями  в процессе строительства и эксплуатации зданий и сооружений;

д) глубиной сезонного промерзания  грунтов.

Глубина заложения фундаментов  исчисляется от поверхности планировки (рис.Ф.9.3,а) или пола подвала до подошвы  фундамента (рис.Ф.9.3,б), а при наличии  бетонной подготовки - до ее низа.

При выборе глубины заложения фундаментов  рекомендуется[1]:

а) предусматривать заглубление  фундаментов в несущий слой грунта не менее чем на 10-15 см;

б) избегать наличия под подошвой фундамента слоя грунта, если его прочностные  и деформационные свойства значительно  хуже свойств подстилающего слоя грунта;

в) стремиться, если это возможно, закладывать  фундаменты выше уровня грунтовых вод  для исключения необходимости применения водопонижения при производстве работ.

Схемы к определению глубины  заложения фундаментов d:

а - фундамент внешней оси здания; б - фундамент внутри здания

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

29.Улучшение работы оснований  путем уплотнения грунтов

Поверхностное уплотнение. а) Укаткой – для всех видов песч., глинистых, крупнообломочн. гр на свободн. участках и при большом фронте работ, обеспечивающ. маневренность механизмов. Исп-ся для послойного уплотнения при возвед-ии грунтовых подушек, насыпей, земляных сооруж-й разл. назнач-я, при подсыпке и подготовке основ-я под полы. Осущ-ся самоходными катками на пневматическ. ходу, груженными скреперами, автомашинами, тракторами. На гр. перед-ся наклонное давление: вертикальн. от собств. веса мех-ма и горизонт. за счет тягового усилия. Наиб. эффективно – от колеса/ барабана.

б) Трамбующими машинами непрерывного действия – для всех гр, в стесненных усл-х, при ограниченном фронте работ для возведения обратных засыпок котлованов, траншей, засыпки пазух вблизи подземных констр-ций, в местах примыкания земляных сооруж-й к конструкциям. Трамбующ. машины: самоходные на базе трактора, самоходные прицепные виброкатки, подвесные на кране виброплиты и вибротрамбовки, мех. трамбовки с пружинными ударными мех-мами. Тромбование связано с ударами рабоч. органа о гр. Уплотнение происх. под воздействием ударной энергии, часть кот. расход-ся на уплотнение, а др. часть поглощ-ся гр. за счет упругого сжатия.

в) Тяжелыми тромбовками – свободное сбрасывание с пом. крана-экскаватора с выс. 5-10м тромбовок диаметром 1,4-3,5м и весом 40-150кг. Для всех видов гр. в природном залегании, вновь отсыпанных при подготовке оснований под фунд., устр-ве грунтовых подушек, насыпей, землян. сооруж-й, обратных засыпок котлованов.

г) Вытрамбовывание котлованов под фунд- сбрасывание в одно место с выс. 4-8 м тромбовки 15-100кг, имеющ. форму будущ. фунд. Прим-ся в просадочн. лёссовых, глинистых гр, в т.ч. водонасыщенн., маловлажных пылеватых, мелких песч. гр под отдельно стоящие фунд, ленточн. прерывистые фунд., фунд. с уширенным основанием. Прим-ся навесное оборуд-е к крану-экскаватору со стрелой драглайн / к трактору.

  Глубинное уплотнение. а) Пробивкой скважин – ударным снарядом пробивают скважины с вытеснением гр. в стороны и созданием уплотненных зон; затем их засыпают местным гр. с послойным уплотнением снарядом. Скв. располаг-т на расст-ии (2,5-5)d  - диаметров скв. Образ-ся массив уплотненного гр. – повышенная прочность и низкая сжимаемость. Верхн. часть массива, разуплотненная за счет выпирания гр., перед закладкой фунд. снимается / доуплотняется. Прим-ся в просадочн. лёссовых и насыпных глинистых гр. со степ. влажности 0,3-0,7. Для пробивки прим-т станки ударно-канатного бурения / навесное оборуд-е к крану-экскаватору.

б) Вибрационное и виброударное – в рыхлых песч. гр. на глуб > 1,5 м в усл-х естественного залегания, при укладке гр. в насыпи, обратной засыпке пазух котлованов. На гр. передаются колебательные и ударные возд-я от рабоч. органа => более плотная укладка гр. и его уплотнение. С < частоты и > амплитуды вибрационн. возд-я переходят в виброударн. Прим-т виброустановки, гидровибрационные установки, глубинные вибраторы.

в) Взрывами -  одновременное взрывание в водной/грунтовой среде установленных по определенной сетке на некоторой глубине от поверхности зарядов взрывчатого в-ва => разрушение существующей структуры гр. и его дополнит. уплотнение. Происх. под возд-м ударной волны и колебании гр., возникающ. при взрыве. Уплотнение подводными взрывами – в просадочных лёссовых (1й тип грунтов. усл-й по просадочности) и гр., рыхлых песч. и глинистых гр.; глубинными взрывами – в просадочн. лёссовых (2й тип грунтов. усл-й по просадочности), в рыхлых песч. и супесч. гр.

г) Предварит. замачиванием – в просадочн. гр. Уплотнение происх. в нижн. слоях просадочной толщи, где напряжение от собств. веса > начальное просадочное давление, а верхн. слои остаются недоуплотненными. Целесообразно на вновь застраиваемых территориях, т.к. д.б. исключено замачивание гр. в основании существ-х зд-й. Для полного устранения просадочности прим-т в комплексе с уплотнением тяжелыми тромбовками, взрывами, устр-м грунтовых подушек.

30. Конструктивные методы улучшения  работы оснований

3.3.д.  Песчаные сваи 

 

применяются для уплотнения сильно сжимаемых  пылевато-глинистых грунтов, рыхлых песков, заторфованных грунтов на глубину до 18…20(м). (см. рис. 12.9)

 

Рис.12.9. Схема устройства песчаных свай:

а – погружение обсадной трубы; б –  извлечение обсадной трубы и засыпка  скважины песком; в – схема песчаной сваи; 1 – обсадная труба; 2 – самораскрывающийся наконечник; 3 – песчаная свая; 4 –  зона уплотнения

 

    Применяется  также метод « свая в сваю».  Суть его заключается в том,  что после того, как инвентарная  труба извлечена из грунта, створки  наконечника закрывают, и труба  повторно погружается в тело  уже устроенной сваи (получается  погрузить до 0,8hсв), снова засыпается порцией песка, и труба постепенно извлекается.

    Получившиеся  песчаные сваи, помимо уплотнения  грунта, играют роль вертикальных  дрен, за счет чего существенно  ускоряется процесс консолидации  водонасыщенных глинистых оснований.

    Сваи  размещают обычно в шахматном  порядке с пересечением зон  уплотнения.

 

 

 

 

Рис.12.10. Схема размещения песчаных свай в  плане:

1 – песчаная свая; 2 – зона уплотнения

 

    Грунтовые сваи

применяются  для уплотнения и улучшения строительных свойств просадочных макропористых и насыпных пылевато-глинистых грунтов на глубине до 20(м).

    Суть  метода: устраивается вертикальная  скважина (полость) путем погружения  металлической трубы (пробойника) d≈40(см), которая затем засыпается местным грунтом с послойным уплотнением.

                                                            В результате образуется массив  уплотненного грунта, характеризующийся  повышенной прочностью и более  низкой сжимаемостью, в просадочных  грунтах устраняются просадочные  свойства. 

 

 

 

 

 

 

 

 

Рис.12.11. Схема устройства грунтовых свай способом сердечника:

а – образование скважины забивкой инвентарной сваи; б – извлечение инвентарной сваи; в – заполнение скважины грунтом с трамбованием; 1 – инвентарный башмак; 2 – сердечник; 3 – молот; 4 – трамбовка; 5 – уплотненный  грунт заполнения

 

Рис.12.12. Схема образования скважин энергией взрыва:

а – устройство скважины – шпура; б – скважина – шпур, подготовленная к взрыву; в – готовая скважина; 1 – башмак; 2 – буровая штанга; 3 – наголовник; 4 – молот; 5 – деревянный брусок для подвески заряда; 6 – детонирующий шнур; 7 – заряд ВВ

 

 

    Известковые сваи применяются для глубинного уплотнения водонасыщенных глинистых и заторфованных грунтов. Устраивают их также как грунтовые или песчаные сваи.

    Пробуренную  скважину dскв=320…500(мм) (или с обсадной инвентарной трубой) заполняют негашеной комовой известью трамбованием.

    Негашеная  известь (при взаимодействии с  поровой водой) гасится и   в процессе гашения увеличивается  в объеме. Общее увеличение объема  сваи (за счет трамбования и  гашения ) составляет 1,6…2 раза.

    Температура  тела сваи при гашении достигает  . Соответственно происходит частичное испарение поровой воды, в результате чего уменьшается влажность грунта (осушение примыкающей зоны) и ускоряется уплотнение.

    Также  происходит физико-химическое закрепление  грунта в зонах примыкающих  к поверхности сваи, увеличиваются  прочностные и деформационные  характеристики грунта.

    Стоимость  известковых свай довольно низкая, поэтому они относятся к одним  из самых дешевых способов  улучшения свойств слабых водонасыщенных  оснований.

3.3.д.  Глубинное виброуплотнение

 

    Применяют для уплотнения рыхлых песчаных грунтов естественного залегания, а также при укладке насыпных несвязных грунтов, устройстве обратных засыпок и т.п.