Основные принципы проектирования оснований и фундаментов. Основные типы сооружений по жесткости и характер их деформаций

1.Основные принципы проектирования оснований и ф-тов1Проектир. осн. по пред. сост. 2учет совмест работы системы: основания-ф-ты-несущие подзем. констр. 3компл. подход при выборе типа ф-та на основе совмест. рассмотр: а.ИГУ, б.чувствит. несущих констр. к неравн.осадкам, в.методы пр-ва работ по устр-ву ф-ов

2. Основные положения проектир.оснований и ф-тов по пред. сост. (ПС). Под ПС поним. такие состояния, при которых констр. основания, здания и сооруж.перестает удовлетв. заданным экспл.треб. ПС делятся: I группа- по несущей способности и не приг. к экспл,F≤. II группа- по деформ. или не пригодности к норм. экспл, ,.Норм.считается экспл. без ограничений, предусмотр. в нормах, треб. технологич. или бытовых условий. Треб. норм расчета в том, чтобы ↑ врем. силовых возд. не превосх. несущей способ.оснований,а значения деформ. для данного сооруж. не достигали пред. Нагрузки бывают пост, врем и особые. П(вес констр, материалов), В(снеговая,ветровая),полезная(мебель,люди),особые (возд.просадки). Соч.нагрузок: основные(пост.и одна или неск. кратковр.), особые (основные+особые).     

3.Основные типы сооружений по жесткости и характер их деформаций. 1.Абсолютно гибкие–сооруж. все точки которых следуют за перемещ. грунтов основ. В таких сооруж. неравномер.осадки не вызывают особых осложнений при экспл. (полотно автодорог, земляные дамбы).2.Абсолютно жесткие–не могут искривляться. У таких сооруж.неравномер. осадка- крен. Выравн. осадок за счет развития в констр. дополнит.усилий (дымовая труба, атом). 3.Конечной жесткости–перераспред. Давл. по подошве ф-та, однако частично следуют за искривл.поверхн.основания. Дополнит. усилия вызывают деформ. и образов. трещин в эл-тах констр.При возникнов. трещин жесткость сооруж.↓,а давл.по подошве вновь перераспред..Для исключения возможн. развития недопуст.трещин необходимо рассм.совмест.работу сооруж.и основания. 

4. Виды деформаций и смещений сооружений.1.Абсолютная осадка жесткого сооруж. либо отдельностоящ. ф-та.Опред. как среднее вертик. перемещ. подошвы ф-та. 2.Прогиб и выгиб.Относит.неравномерность , -стера прогиба или выгиба, l-длина участка прогиба или выгиба.3.Перекос возникает в констр.в случаях, когда резкая неравномер. осадок проявляется на участке небольшой  протяженности при сохранении относительно вертикального положения констр.Относит.неравномер. ,-осадка соседних ф-ов на участке длиной . 4.Крен – поворот сооруж.по отношению к вертик.оси, проходящей ч/з центр тяжести площади подошвы ф-та. Крен могут получать колонны и стены, жестко не связанные с остальными констр. Относит. Неравномер..5.Закручивание возникает при неодинаковом крене сооруж. по его длине и при развитии крена в 2 сечениях сооруж.в разные стороны.6.Горизонт. перемещ. ф-ов возникают, если опирающиеся на них констр. передают значит.гориз. усилия(распорные констр,).

5.Причины развития неравномер.осадок (основные слагаемые осадок). ;Sупл-осадка в результ. упругих и остат. деформ, уплот. грунтов ненаруш.стр-ры.Sразупл-связана с разуплотн. верхних слоев грунта залег.непосредств. под дном котл.Sвыпора-в результ. выдавлива.грунта из-под ф-та из-за развития пластич. деформ. Sрасстр-осадка в грунте из-за ↑его сжимаем. из-за наруш. стр-ры грунта. Sэкспл- осадка обусловл.просадкой, измен.напряж. сост. в период эксплуат..

6. (неравномер. осадки уплотнения).

1-неоднород.основ.обусл.:а-выклинив.основ.,б-неодинак.толщина слоев, в-неоднород ,д-использ.разных грунтов под разными частями здания,е. неодноврем. консолид. грунта. 2-неоднород. напряж. сост. грунта из-за: а-неодинаковой загруж. ф-ов, б-взаимным влиянием соседних ф-ов, в-неодновр.загр.ф-ов, г-неполной загр. ф-ов.

7. Причины развития неравномер.осадок (неравномер.осадки разуплотнения).Осадки разуплотнения развив. под действием нагрузки, которая не ↑ веса грунта, вынутого при отрывке котл. Из-за чего происходит неравномер. поднятие дна котлована.При глубине котлов.не ↑ 5м осадки разупл. Несуществ. и не учитываются.

8.(неравномер.осадки выпирания). По подошве жестких ф-ов реактивное давление распред.неравном. Даже при не↑ нагрузке под краями жестких ф-ов возник. давление, привод. к развитию зон сдвигов. По мере загрузки ф-та указанные зоны ↑, грунт, окруж. их, уплот.и оказывает все ↑ сопр, которое достигает значения пассивного отпора. Появл. при ↑ давл.под ф-ом критич.нагр. на грунт. 

9.(неравномерные осадки расструктуривания).1-Метеоролог.(промерз-оттаив, размок-набух, высыхание-усадка), 2.подзем. воды и газы (→ к раструктур. в →гидростатич. и гидродинамич.давления, мех. или хим. суффозии, расшир. и раствор. газа), 3-динамич. возд-вие перемещ. мех-ов и удары по дну котл. (приводят к значит. расструктур. насыщ.водой пылеватых грунтов наход.на дне котл.), 4-ошибки строителей.(-перебор грунта и не качеств.обратная засыпка,-отрывка глубоких котлов.около сущ. ф-ов,-заблаговрем.отрывка котл.,-затопление котл. произв. водой)

10.(неравном.осадки в период экспл. сооруж). 1.упл. грунтов после начала экспл.сооруж. (незаконч. фильтрац.консолидация и деформ. ползучести грунтов, ↑ нагрузки до проектной или сверх проектной), 2.изменение полож. уровня подзем. вод (при ↓ подзем. вод происх. упл.слабых пылевато-глинистых и рыхлых песч. гр, при ↑ подзем. вод основ.дополнит. увлажн, в следствии чего ранее не насыщ. грунты могут терять прочн.), 3-Ослабл. грунтов основ. при подзем. выработках и при разраб. котлов. приводит к оседанию поверхн. Основ. вместе с сооруж,  4-динамич.возд. на грунты основ.(упл. песчаных и малосвяз. пылев. грунтов, ↓ прочн. таких грунтов из-за разруш. связей м/д частицами) ,5.активн. геодинамич.процессов(карст, оползни,)

11. Мероприятия по ↓деф.оснований и их влияния на сооруж.( констр. и произв. м-я)1)↓чувств. констр. к развитию неравн.осадок (↑гибкость надзем. констр и устр. вертик.осад.швов в отличие от t-ного проходит ч/з ф-т и явл. искусств. трещ.); -при нерав.осадке по длине ф-та  стены искривл.→трещ.;для искл.этого делают кладку кирпич. стен на медл.тверд. р-ре , который способен развив. деф. ползучести в процессе стр-ва иногда регулир. сроки стыков сборных констр.–нер.осадки прив. к развитию крена.при прод.крене осад.швы закрыв.(происх. навал одной части стены на др.→необходимо делать ос.швы с надлеж. зазором) либо раскр.(2)↑ прочности констр,облад. жесткостью,чтобы они могли перераспр. давление по подошве ф-та и тем самым↓ нер.осадки(для этого предусм. ж/б пояса или армир. кладка. Пояса армир.размещ. в ф-те, по  обрезу и на уровне перекр.). Иногда использ. жесткие ф-ты(прод. ленты-балки,ж/б плиты)они↓влияние деф.основ. на несущ. констр. сооруж.

12..( м-я по улуч.св-в грунтов оснований )В случае необх.↓деформир.и↑несущей способ. грунтов, наход. в естеств.усл. залегания,прибегают к искусств.улуч. их св-в. Достиг. такое соотн. м/д прочн. основ. и жесткостью сооруж, которое обеспечивает развитие допуст.для данного типа сооруж.деформ. М:1-физуко-химич.метод→закрепл. грунтов инъекцией различных вяжущих,термич.обработка лессовых и глинистых грунтов;уплотнение-поверхностное и глбинное.2-констр. метод→устр-во грунт. подушек, прим. шпунт.огр ,боковых пригрузок и армир. грунта.

13.(М-я по сохр. свойств грунтов в процессе строит)Для более надеж. предохр. грунтов основ. от разупл. следует придержив. след.правил:-осущ. предв. водопониж. до откопки котл.;-избегать длит. простоя откоп. котл.;-откопку последнего слоя грунта толщиной 0.5..1м производить непосредственно перед устр-вом ф-тов;-не допускать проморажив. грунта под ф-том до и после их устр-ва.

14. Основные типы фундаментов мелкого заложения и области их применения.Отд. ф-ты в виде бетонных,ж/б кирпичных и каменных столбов с уширением в нижн.части-под колонны и стены в комбинации с фунд.балками. Лент. ф-т под колонну воспр. нагрузку от ряда колонн.для ↓ неравн. осадки отделн.колонн.Лент.ф-т под стены в целях ↓давления по подошве в поперечном напр,с целью устр-ва подвала.Спл. ф-ты под всем сооруж. В виде ж/б плит под сетку колонн,стен . Способствуют ↓ неравн.осадок в двух напр.Массив.ф-ты в виде жесткого массива под всем небольш. сооруж(дымовая труба,доменная печь)

15. Конструкции фундаментов мелкого заложения.Сборные под колонны:из одного блока.под стены:на плиту(блоки подушки),которые распред.нагрузку от сооруж. и работают на изгиб.на плиту уклад.ф-тные стеновые блоки.Монолитные под колонну,массив.ф-ты,отдельные ф-ты сложного очертания под колонны и оборуд-е, сплошн. ф-ты.недостаток ↑трудоемкость,↑подолж. по их устр-ву. Из бетона, бутобетона и бутовой кладки прим., если они работают на сжатие.Под м. ф-ты устраив.подготовку из щебня,политого р-ром или покрытого слоем тощего бетона. Мон.колонны явл.продолж. подстакан. и часто имеют совмест. арм-ру.При сбор. ж/б колоннах делают стаканы. При Ме колоннах обрез ф-та располаг.на глубине 0.5..1м от поверхн.грунта для возм.размещ. Ме подколонн. ↓ отметки планир. и пола здания.

16. Защита фундаментов и подвальных помещений от подземных вод Гидроизол:окрасочная-от капилляр.влаги,штукатурная и оклеечная-при высоком положении подземных вод для полов и стен.Наружная гидр-я выполняется до возведения ф-та,на бетонную подготовку, выровнен. стяжкой из ц.р-ра,укладывают сплошной слой слой гидроиз, который покрывают слоем стяжки из ц.р-ра для защиты от поврежд. во время устр-ва ж/б ф-тной плиты.после бетонир.ф-тной плиты и устр-ва стен подвала выпуски изол.ковра отгибают вверх,наклеивая на наруж.стены ф-та.вертик.гидроизол. защищают стенкой из кирпича.внутренняя восприним. гидростатич.давление.,для предотвр. прорыва гидроизол.устраивают пригрузочный слой бетона.Работы по гидроизол. Следует выполнять в сухом катл.→укладывают пластовый дренаж или сопутствующий кольцевой дренаж с укладкой труб в одну траншею с ф-том.Рис:,1-обмазка,2-гидроизол. м/д ф-том и стеной,3-цементный слой или плитка,4-подготовка,5-пригрузочный слой бетона,6-рулонная гидроизол.,7-ж/б кессон,8-фундаментная плита,9-защитная стенка из кирпича.

17. Выбор типа фундамента и глубины заложения его подошвы(общие положения,основные факторы, инженерно-геологические условия(ИГУ) площадки строительства) При выборе типа и глубины сооруж. следует оценить прочность,сжимаемость слоев грунта по данным ИГИзысканий. Потом разделить грунты на 2условные категории:слабые и надежные.Слабые-которые в естеств. состоянии не могут явл.основ. данного сооруж.Надежными-грунты обеспеч. развитие деформ. в допустимых пределах.Схема1:ИГУ площадки стр-ва благоприятны. Основным вар. в этом случае явл. ф-ты на естеств. основании с min глубиной залож, корректир. которой произв. при учетеклим. факторов и особ.сооруж.Схема2:эта схема допускает↑разнообр.ф-тов.а-при малой толщине слабого слоя ф-т устр. в надеж. грунте;б-свайный ф-т с заделкой концов свай в надеж. грунт.в,г-ф-ты на естеств. основании при частич. или полной замене либо закрепл. слабого грунта. Мин.глуб.залож. провер.на давление.Схема3:все варианты ф-тов в схеме2 могут быть реализ. и для этой схемы. Доп.вариант,когда ф-т опирается на верх. надеж. слой. При невозм. реализ. этого вар.по причине ↑давлений на слабый прослоек либо значит.осадок слабый слой м.б. закр.Мин.глубина залож. провер. на давл.  .Вар. устр-ва ф-тов при напласт. грунтов по схеме III: 1-зона закрепл.

18. Выбор типа фундамента и глубины заложения его подошвы (общие положения,основные факторы,климатические факторы)Учет клим.факторов при проектир. чаще всего произв. с целью недопущ. промерз.грунта и развития сил морозного пучения под подошвой