Схемы деления грунтов.

Тип и глубина заложения фундаментов зависят от инженерно-геологических условий строительства. Схематично все грунты условно делят на слабые и надежные (хорошие).

К хорошим относятся грунты со сравнительно высокими значениями φ, с и E, при которых подошва фундаментов рассматриваемого сооружения не требует больших выносов за габариты несущей конструкции, а осадки фундаментов заведомо меньше предельных.

Надежными называют грунты, которые обеспечивают требуемое существование проектируемого сооружения.

«Надежный» и «слабый» – понятия относительные: если сооружение легкое или его несущие конструкции допускают развитие больших неравномерных осадок, то для него даже сильно сжимаемые грунты будут относиться к категории надежных, а для тяжелых сооружений и при возведении конструкций, не допускающих неравномерные осадки, считаются слабыми грунты, обладающие средней сжимаемостью и считающие хорошими в основании обычных сооружений.

Различают 3 схемы деления грунтов:

1. С поверхности на большую глубину залегают надежные грунты. Может быть несколько слоев, строительные качества которых не ниже качества верхнего слоя толщи.

Решение: принимаем минимально допустимую глубину заложения подошвы фундамента.

Иногда можно принять за несущий слой более плотный грунт, залегающий на некоторой глубине (если это экономичнее);

Рисунок 1.21. 1 – надежный грунт среднего качества; 2 – более плотный грунт

2. С поверхности на некоторую глубину залегает один или несколько пластов слабых грунтов, ниже которых располагается толща надежных грунтов.

Решение:

а) прорезка слабых грунтов и передача нагрузок на слои надежных грунтов;

б) если качество надежного грунта высокое, сооружение можно опереть на столбы;

в) или сваи;

д) сваи различной длины в зависимости от качества надежных грунтов – легкие сооружения можно возводить на сваях, передающих нагрузку на слабые грунты;

5) слабые грунты могут быть уплотнены, заменены или закреплены.

Рисунок 1.22.

3. На некоторой глубине слоистой толщи залегает один или несколько пластов слабых грунтов.

Решение: приемлемы решения схемы 2, но приходится порезать и верхний слой надежного грунта. Верхний сой можно использовать в качестве распределительной подушки (1) или закрепить только слой слабого грунта (2).

Рисунок 1.23. 1 – «надежный» грунт; 2 – слабый грунт; 3 – зона закрепления; 4 – эпюра напряжений

Определение размеров фундамента. Учет влияния слабого подстилающего слоя. Порядок проектирования фундаментов на естественном основании.

Порядок проектирования фундаментов мелкого заложения на естественном основании:

1. проводится анализ инженерно - геологических условий, выбирается тип фундамента мелкого заложения;

2. назначается глубина заложения фундамента;

3. подбираются необходимые размеры подошвы фундамента;

4.производится расчет основания по II-ой группе предельных состояний (по деформациям);

5.если требуется, то производится расчет оснований по I-ой группе предельных состояний (если основание ограничено откосом, если на фундамент действуют постоянные горизонтальные нагрузки большой величины, когда фундамент возводится на водонасыщенном слабо фильтрующем глинистом грунте, когда фундамент возводится на скальном основании, в соответствии с требованиями, предъявляемыми к железобетонным и бетонным конструкциям: на действие изгибающего момента проверяются все опасные сечения, по этому расчету подбирается рабочая арматура; на действие поперечной силы - достаточность геометрических размеров b и h фундамента. При наличии колонны – проверка фундамента на продавливание колонной.)

6. Производится проверка прочности материала фундаментов, т.е. расчет самого фундамента по I-ой группе предельных состояний.