Шпаргалка по "Основания и фундаменты"

Если заделки  в основании для устойчивости и обеспечения прочности стены  оказывается недостаточно, то предусматриваются  распорные или анкерные крепления. Распорные крепления применяются, если расстояние между параллельными  стенами менее 15 м. Анкерные крепления  предпочтительнее, причем инъекционного  типа в одном или, при необходимости, в двух уровнях.

32. Основания и фундаменты мостов  в сейсмических районах проектируют, руководствуясь указаниями СНиП II-7-81, СНиП 2.02.03—85 и СНиП П-18-76. Наибольшая вероятная сила землетрясения в районе или в местах возведения любых зданий и сооружений, включая мосты, выраженная в баллах, принимается по приведенным в СНиП II-7-81 картам сейсмического районирования территории СССР или списку основных населенных пунктов СССР, расположенных в сейсмических районах. Указанная на картах сейсмичность относится к равнинным участкам со средними геологическими условиями, характеризуемыми залеганием с поверхности большой   толщи   слабовлажных   суглинков,   и   низким (глубже 10 м от естественной поверхности грунта) уровнем подземных вод.

После определения  сейсмичности района строительства  по картам сейсмического районирования  или списку населенных пунктов устанавливают  на основе карт сейсмического микрорайонирования или по материалам общих инженерно-геологических  изысканий уточненную сейсмичность площадки строительства. Сейсмичность площадки строительства моста принимают, как правило, единой на всем ее протяжении. Однако в некоторых случаях инженерно-геологические  условия площадки могут резко  различаться по длине сооружения. Например, условия в русле реки отличаются от условий на ее поймах. В таких случаях сооружение следует  проектировать с учетом более  сильного сейсмического воздействия.

Принятая  сейсмичность площадки строительства  характеризует максимальную силу возможного землетрясения в ее пределах независимо от назначения и степени ответственности  сооружения. Однако экономически неоправданно в условиях одинаковой сейсмичности проектировать разные здания и сооружения в расчете на землетрясения одной  и той же силы. Очевидно, степень  гарантии безопасности зданий и сооружений должна зависеть от их назначения, капитальности, срока надежной эксплуатации, опасности  последствий разрушения и размера  вызванных этим убытков. Для возможности  учета этих требований в действующих  нормах введено понятие расчетной  сейсмичности сооружения, или, кратко, расчетной сейсмичности.

Поскольку размещение мостов предопределено местами пересечения  трассы дороги с водотоками, логами, другими дорогами и не может быть существенно изменено, то практически  отпадает возможность выбора более  благоприятных по геологическим  условиям площадок для возведения мостов, а необходимую сейсмостойкость  мостов и в первую очередь опор приходится обеспечивать путем правильного  выбора оснований, фундаментов и  надфундаментной части опор, а  также схемы и конструкции  моста в целом.

В обеспечении  сейсмостойкости фундаментов первостепенное значение имеет правильный выбор  несущего пласта грунтов. Наилучшими грунтами несущего пласта считаются скальные, крупнообломочные и песчаные грунты, твердые и полутвердые глины, а также любые вечно-мерзлые  грунты, используемые по принципу I.  Такие грунты мало изменяют показатели своих механических свойств при  сейсмическом воздействии как в  условиях отсутствия воды, так и  при ее наличии.

Водонасыщенные  рыхлые, а также средней плотности  сложения пески при совместном воздействии  нагрузки от сооружения и землетрясения  легко уплотняются из-за перехода их частиц из неустойчивого равновесия в более устойчивое. При этом, а также вследствие уменьшения трения между частицами они сближаются, вытесняя воду из пор. Отжимаемая из пор  вода стремится уйти в сторону  наименьшего сопротивления, увлекая  за собой частицы грунта, в результате чего происходит разжижение песков, а  иногда и их выпор с потерей  устойчивости основания. Внезапное разжижение водонасыщенных песков бывает крайне редко. Однако известны случаи, приводившие к полному разрушению мостов, зданий и сооружений.

Разрушаются подтопленные песчаные насыпи, когда  происходит внезапное разжижение грунта, например, под влиянием сотрясений от проходившего поезда, производства поблизости взрывных работ или других аналогичных причин.

Особенно  неблагоприятны для оснований намытые  под водой пески или насыпные грунты ввиду их высокой пористости.

Повышение плотности  сложения песков при сейсмическом воздействии  приводит к значительным не предусмотренным  в проектах мостов осадкам основания  фундамента, а иногда к появлению  сил негативного трения по боковой  поверхности фундаментов, создающих  дополнительную, не учитываемую в  расчетах, нагрузку на основание.

Глинистые грунты при сейсмическом воздействии уплотняются  значительно меньше, чем песчаные, так как отжатие воды из пор  между глинистыми частицами происходит медленнее, чем у песков.

С увеличением  размера поперечного сечения  свай затрудняется возможность вдавливания (внедрения) их низа в несущий пласт, особенно если он состоит из водонасыщенных средней плотности сложения песков или туго-пластичных глинистых грунтов, поэтому при равных условиях для  фундаментов на таких грунтах  предпочтительнее оболочки либо столбы с уширенной пятой или без  нее.

Под   воздействием   сейсмической   силы   происходит отлипание (отслаивание) грунта от боковой  поверхности фундаментов или  элементов на некоторую глубину  от поверхности грунта, причем тем  большую, чем меньше их гибкость и  выше сейсмичность. Вследствие отлипания  грунта в пределах верхней части  элементов или фундаментов исключаются  силы трения грунта о их боковую  поверхность.

С увеличением  глубины повышается природная плотность  сложения грунтов и существенно  затухают силы сейсмического воздействия, поэтому при увеличении глубины  заложения фундаментов при прочих равных условиях повышается их сейсмостойкость.

33. В последние годы особую актуальность  приобретает проблема возведения фундаментов новых зданий вблизи существующих объектов, поскольку при этом возникают не только значительные технологические трудности, но и опасность повреждений расположенных в непосредственной близости ранее возведенных строений. Строительство зданий вблизи или вплотную к уже существующим является более сложной задачей, чем возведение отдельно стоящего здания. Опыт свидетельствует, что пренебрежение особыми условиями такого строительства может привести к появлению в стенах ранее построенных зданий трещин, к перекосам проемов и лестничных маршей, к сдвигу плит перекрытий и, в конечном итоге, к нарушению нормальных условий эксплуатации существующих зданий, а иногда даже к аварийным ситуациям. Особенно возрастает опасность подобных деформаций при строительстве на основаниях, сложенных слабыми грунтами, так как эти грунты сравнительно легко подвержены технологическому разрушению и характеризуются значительными и медленно затухающими осадками.

следующие причины, обусловливающие проявление дополнительных деформаций существующих зданий при  возведении около них фундаментов:

-выпор грунта  в сторону разрабатываемого котлована;

-суффозия  грунта из-под подошвы фундамента  при открытом водоотливе;

-динамическое  воздействие на грунт при забивке  шпунта свай;

-разработка  мерзлого грунта и промораживание  талого грунта;

-отклонение  шпунта под воздействием нового  фундамента.

При разработке котлована для строительства  нового здания рядом с существующим необходимо соблюдать следующие  правила:

не применять  ударные и взрывные способы разработки грунта;

максимально сокращать строительные работы в  котловане.

Если строительство  ведется рядом с существующим зданием вплотную и отметки заложения  подошв их фундаментов совпадают, то не рекомендуется разрабатывать  весь котлован до стенки существующего фундамента без специальных мероприятий. Строительство в этом случае осуществляют захватками. При этом соседняя захватка делается только после возведения фундамента на предыдущем участке.

Если глубина  заложения подошвы фундамента нового здания больше, чем глубина существующего, то применяется шпунтовое ограждение, или «стена в грунте». Водопонижение  в этих случаях следует проводить  с осторожностью, так как оно  может вызвать дополнительные осадки.

Основная  опасность для существующих зданий связана с развитием дополнительных осадок, вызванных передаваемым давлением  на грунт основания новым зданием. При этом наибольшие повреждения  возникают в пределах 2...7 м от границы примыкания старых зданий. Следовательно, если между смежными зданиями обеспечен достаточный  разрыв, то опасность дополнительной осадки резко снижается. На этом принципе было разработано предложение консольного  примыкания к существующим фундаментам  новых зданий (рис. 13.5.1).

Рис. 13.5.1. Применение фундамента с консолями с поперечными  несущими стенами: 1 - существующий фундамент; 2 - ограждающая стена; 3 — зазор; 4 - монолитная часть стены фундамента с консолью; 5 - шпунт; 6 - поперечный ленточный  фундамент.

Сущность  этого решения заключается в  том, что фундамент нового здания не доводится до его торца. Торцевая часть здания опирается на консоль, вылет которой определяется расчетом. Сама консоль рассчитывается и проектируется  в соответствии с требованиями расчета  железобетонных конструкций.

Другим способом является устройство между зданиями разделительной стенки в виде шпунтового ряда набивных свай, или «стена в  грунте». Стенка заделывается на глубину h2 в более прочные подстилающие грунты ниже перекрывающих их слабых грунтов (рис. 13.5.2).

Рис. 13.5.2. Разделительная шпунтовая стенка 1 — фундамент  существующего здания; 2 — фундамент  строящегося здания; 3 — разделительный шпунт.

Разделительная  стенка должна устраиваться по всей линии  примыкания фундамента нового здания к существующему и с каждой стороны выходить за пределы существующего  здания не менее чем на hi/4. Шпунтовая  стенка в плане должна иметь шпоры, развитые в стороны примерно на 0,25h (h - мощность сжимаемой толщи или  глубина развития зоны деформации).

Перспективным является способ погружения свай вблизи существующего здания статической  нагрузкой. Применение этого метода позволяет полностью устранить  шум, опасную вибрацию и загрязнение  воздушной среды. Разработан ряд  эффективных установок, позволяющих  производить вдавливание свай.

Устройство  буронабивных свай по технологическим  особенностям вполне отвечает требованиям  к возведению фундаментов вблизи зданий.

Известно  много типов буронабивных свай, отличающихся, в основном, конструкцией оборудования, применяемого для проходки скважин, изготовления ствола и уширения сваи. Опыт строительства зданий на таких  сваях свидетельствует о снижении в несколько раз осадок домов  по отношению к фундаментам на естественном основании. Это позволяет  использовать буронабивные сваи на участках примыкания к существующим зданиям, обеспечивая тем самым уменьшение влияния загружения соседних площадей до безопасных величин.

В перспективе  при выборе типа фундаментов вблизи существующих зданий преимущество будет  отдаваться буронабивным сваям, позволяющим  достигать высокого уровня механизации  процесса, иметь высокую несущую  способность, проходить толщу слабых грунтов, опираться на прочные грунты и создавать необходимые условия  для сохранения несущих конструкций  зданий, вблизи которых выполняется  строительство новых зданий.

34.Искусственное  замораживание грунтов

Для искусственного замораживания грунтов применяются  холодильные установки с использованием в качестве хладоагента аммиака. В обоснованных случаях допускается  использовать фреон и жидкий азот.