ОПРЕДЕЛЕНИЕ ГЛУБИНЫ ЗАЛОЖЕНИЯ ФУНДАМЕНТОВ.

САНКТ-ПЕТЕРБУРГСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ

ПОЛИТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ

ОСНОВАНИЯ И ФУНДАМЕНТЫ

Определение глубины заложения фундаментов

Методические указания

Санкт-Петербург

Издательство политехнического университета

2007

УДК 624.131 (0.76.5)

ББК

Б

Мельников В.А. Основания и фундаменты. Определение глубины заложения фундаментов. Методические указания. СПб.: Изд-во Политехнического университета, 2007. с.

Методические указания соответствуют образовательному стандарту дисциплины СД.06 - «Основания и фундаменты» подготовки специалистов по направлениям «Электроэнергетика», специальность 140202 – «Нетрадиционные и возобновляемые источники энергии»; «Строительство», специальности 270102 – «Промышленное и гражданское строительство», 270104 – «Гидротехническое строительство», 270105 – «Городское строительство и хозяйство», 270115 – «Экспертиза и управление недвижимостью»; «Природообустройство», специальность 280401 – «Водохозяйственное и ландшафтное строительство».

Изложены материалы, необходимые для обучения студентов методам проектирования оснований и фундаментов различного назначения. Рассмотрены основные принципы расчета и проектирования фундаментов, а также определение их глубины заложения в соответствии с положениями действующих норм СНиП 2.02.01–83* - «Основания зданий и сооружений», СНиП 23-01-99 - «Строительная климатология», СНиП –9-78 – «Инженерные изыскания для строительства. Основные положения».

Предназначены для студентов, изучающих дисциплину «Основания и фундаменты» в рамках обучения по строительным специальностям и служат дополнением к рекомендуемым в СПбГПУ учебникам и учебным пособиям.

Ил. 2. Табл. 1. Библиограф. названий 3.

Печатается по решению редакционно-издательского совета Санкт-Петербургского государственного политехнического университета.

Содержание

ОСНОВНЫЕ ИСХОДНЫЕ ПОЛОЖЕНИЯ И ПРИНЦИПЫ РАСЧЕТА И ПРОЕКТИРОВАНИЯ ФУНДАМЕНТОВ

1. Проектирование оснований и фундаментов должно выполняться в соответствии с действующими нормативными документами (СНиПами).

2. При проектировании фундаментов необходимо учитывать совместность работы системы: основание – фундамент – здание.

Наиболее полно это положение реализуется численным методом МКЭ при включении в расчетную область (в сетку конечных элементов) как сооружения с фундаментной частью, так и грунтового основания. Такие расчеты в пространственной постановке задачи (плоской и трехмерной) можно осуществить с использованием универсальных профильных комплексов на современных компьютерах. Эти расчеты в настоящее время выполняются для ответственных (уникальных) зданий и сооружений.

Для массового строительства учет совместной работы осуществляется более простым способом – выполнением раздельно как расчетов фундаментов, так и грунтового основания.

3. Расчеты фундаментов и оснований выполняются по предельным состояниям (по двум группам):

- по I-й группе предельных состояний (по I-му предельному состоянию) выполняются расчеты несущей способности, устойчивости оснований, прочности элементов конструкции фундамента;

- по II-й группе – расчеты деформаций и перемещений фундаментов совместно с основанием.

Характеристика признаков, относящихся к той или иной группе предельных состояний, приведена в таблице 1.

Tаблицa 1

Потеря несущей способности основания (I-ое предельное состояние) чаще всего приводит конструкцию здания в предельное состояние также первой группы.

Деформации же основания могут привести конструкцию здания в предельное состояние как первой, так и второй группы.

В настоящее время согласно действующим Hормам при проектировании фундаментов в качестве основного применяется принцип расчета и проектирования фундаментов по деформациям их оснований (II группа).

Этот принцип распространяется на все виды фундаментов – мелкого заложения, глубокого заложения, свайные.

Принцип проектирования по деформациям заложен в СНиП 2.02.01-83* «Основания зданий и сооружений».

Таким образом, по II-й группе предельных состояний (по деформациям) основания рассчитываются во всех случаях, а по I-й группе, как правило, в следующих случаях:

- основание подвержено, помимо вертикальных, действию значительных горизонтальных нагрузок (подпорные стены, опоры мостов и др.);

- сооружение расположено на откосе или близко от него;

- основание сложено скальными грунтами.

Определяющими данными для проектирования оснований зданий и сооружений являются:

1. назначение, конструктивные и технологические особенности сооружения, условия его эксплуатации;

2. результаты инженерно-геологических, гидрогеологических и метеорологических изысканий для строительства;

3. данные, учитывающие местные условия и имеющийся опыт строительства в аналогичных условиях.

Необходимо учитывать особенности производства работ по строительству. При этом особое внимание необходимо обратить на сохранение естественной структуры грунтов основания во время производства земляных работ.

Проектирование оснований и фундаментов выполняется в следующей последовательности:

- выбор вида фундамента (мелкого заложения, глубокого заложения, свайного) и типа основания (естественное, искусственное);

- выбор материала и определение размеров фундамента в соответствии с требованиями Норм;

- при необходимости разработки мероприятий по уменьшению влияния деформаций основания на эксплуатационную пригодность и долговечность сооружения.

Задача по проектированию фундаментов является неоднозначной. Поэтому для определения рационального типа и параметров фундаментов рассматриваются несколько конкурирующих вариантов.

Последовательность выполнения изложенного подхода следующая. С учетом инженерно-геологических и гидрологических условий, действующих нагрузок, конструктивных особенностей здания или сооружения, назначаются возможные конкурирующие варианты оснований и фундаментов. Затем выбранные варианты рассчитываются на стадии технического проекта. В заключении проводят технико-экономическое сравнение вариантов фундаментов и выбирается наиболее рациональный.

ОПРЕДЕЛЕНИЕ ГЛУБИНЫ ЗАЛОЖЕНИЯ ФУНДАМЕНТОВ.

Под глубиной заложения фундамента d принято понимать размер от поверхности планировки до подошвы фундамента. Для фундаментов мелкого заложения величина d – один из основных параметров, подлежащих определению.

К фундаментам мелкого заложения относятся фундаменты, имеющие отношение глубины заложения d к ширине подошвы b, не превышающее четырех. В расчетах принимается допущение о том, что фундаменты мелкого заложения передают нагрузку на грунты основания только через подошву. Обычно глубина заложения этих фундаментов не превышает шести метров. Из возводят в отрытом на полную глубину открытых котлованах.

При конструировании фундаментов стремятся к тому, чтобы нагрузка от сооружения равномерно была передана на грунт основания; при этом во всех элементах конструкции фундамента усилия были бы близки к предельным значениям, а также максимально использовались прочностные и деформационные свойства грунтов основания.

Глубина заложения фундамента d зависит от конструктивных особенностей здания (наличия подвалов, коммуникаций и ввода трубопроводов), глубины промерзания, геологических условий, наличия грунтовых вод, прочности и деформационных свойств грунтов основания, наличия имеющихся и строящихся соседних сооружений и др.