Фундаменты глубокого заложения
Опускные колодцы. Устройство фундаментов или подземной части сооружения способом опускного колодца: сущность метода и область применения. Конструкции опускных колодцев. Усилие, действующее на опускные колодцы. Расчет колодцев на эксплуатационные нагрузки и нагрузки, действующие в процессе строительства. Порядок и особенности производства работ.
Устройство фундаментов с помощью кессонов.
Оболочки и глубокие опоры.
Анкерные крепления. Типы креплений и области их применения.
7. Фундаменты в особых условиях
Фундаменты на просадочных грунтах. Оценка деформируемос-ти толщи лессовых грунтов. Устранение просадочности грунтов. Способы устройства фундаментов в лессовых грунтах.
Фундаменты на вечномерзлых грунтах. Процессы, происходящие в деятельном слое и вечномерзлом грунте. Принципы и особенности проектирования и строительства фундаментов на вечномерзлых грунтах. Конструкции фундаментов. Воздействие сил морозного пучения на фундаменты.
Особенности проектирования фундаментов на слабых сильно-сжимаемых грунтах
8. Фундаменты при динамических воздействиях
Источники колебаний грунта. Явления, происходящие в грунте при динамических воздействиях.
Фундаменты под машины. Типы машин. Требования, предъявляемые к фундаментам под машины. Проектирование фундаментов под машины. Уменьшение колебаний фундаментов машин.
Фундаменты в сейсмических районах. Оценка сейсмических сил при проектировании фундаментов и подпорных стенок. Особенности расчета и конструкции фундаментов в условиях сейсмического воздействия.
9. Усиление оснований и фундаментов при реконструкции и ремонте зданий и сооружений
Оценка возможности дальнейшей эксплуатации оснований и фундаментов в связи с реконструкцией или ремонтом сооружения. Приемы усиления оснований и фундаментов. Причины деформаций существующих сооружений при возведении около них новых сооружений. Меры по уменьшению уплотнения грунта под фундаментами существующих зданий при возведении около них новых сооружений.
10. Выбор оптимальных решений при проектировании оснований и фундаментов
Вариантность и конкурсность решений. Оптимизация проекта фундаментов и сооружения в целом. Технико-экономическое сравнение вариантов.
Рекомендуемая литература
Основная
1. Механика грунтов / Под общ. ред. проф. Б.И. Далматова. М.: Изд-во АСВ, СПб.; СПбГАСУ, 2000. 201 с.
2. Основания и фундаменты. М.: Изд-во АСВ; СПб.: СПбГАСУ, 2002. 385 с.
3. Проектирование фундаментов зданий и подземных сооружений / Под общ. ред. проф. Б.И. Далматова. М.: Изд-во АСВ; СПб.: СПбГАСУ, 2001. 437 с.
4. СНиП 2.02.01-83*. Основания зданий и сооружений. М.: Стройиздат, 1985 и др. 40 с.
5. СНиП2.02.03-85*. Свайные фундаменты. М.: Стройиздат, 1986 и др. 44 с.
Дополнительная
6. Ухов СБ. и др. Механика грунтов, основания и фундаменты. М.: Высшая школа, 2002.
7. Долматов Б.И. Механика грунтов, основания и фундаменты. Л.: Стройиздат, 1988.
8. Цытович Н.А. Механика грунтов (краткий курс). М: Высшая школа, 1973.
9. Пособие по проектированию оснований зданий и сооружений (к СНиП 2.02.01-83*)- М.: Стройиздат, 1986.
10.Основания, фундаменты и подземные сооружения: Справоч-ник проектировщика / Под ред. Е.А. Сорочана. М.: Стройиздат, 1986.
11.Справочник строителя / Г.М.Бадьин, В.В.Стебаков. М.: Изд-во АСВ, 1996
12. Руководство по производству и приемке работ при устройстве оснований и фундаментов. М.: Стройиздат, 1977.
13. Фадеев А.Б., Иноземцев В.К.. и др. Защита заглубленных и подземных сооружений Петербурга от подземных вод: Конспект лекций для студентов специальности 290300 - ПГС / СПбГАСУ. СПб., 2000.
Литература для углубленной проработки учебного материала указана в соответствующих учебниках в виде ссылок и в списках литературы в конце учебника или разделов.
Методические указания по изучению
Теоретического курса
Приступая к изучению теоретического материала, следует прежде всего ознакомиться с программой дисциплины.
Теоретический материал представлен в основной литературе, и в зависимости от имеющегося учебника и с учетом программы следует выбрать материал, подлежащий изучению.
В результате изучения дисциплины «Основания и фундаменты» студент должен знать:
состав и объем инженерно-геологических исследований для промышленного и гражданского строительства;
принципы проектирования фундаментов;
расчеты и конструкции фундаментов мелкого заложения;
расчеты и конструкции свайных фундаментов;
методы искусственного улучшения свойств грунтов;
способы устройства котлованов и фундаментов глубокого заложения;
методы водопонижения в грунтах;
особенности проектирования фундаментов на структурно-неустойчивых грунтах и в особых условиях;
устройство фундаментов при реконструкции предприятий и зданий, методы усиления оснований и фундаментов;
уметь:
оценить инженерно-геологические условия строительной площадки;
правильно выбрать способ производства работ, обеспечивающий сохранность естественной структуры грунтов основания;
проектировать основания и фундаменты зданий и сооружений по предельным состояниям на основе вариантности решений;
рассчитывать устойчивость откосов и определять давление грунта на подпорные стенки;
понимать:
задачи курса и перспективы развития разделов данной науки;
особенности расчета фундаментов различных типов;
методы устройства подземных сооружений, в том числе объектов гражданской обороны;
особенности работы оснований и фундаментов глубокого заложения;
вопросы проектирования и конструирования фундаментов при динамических воздействиях.
Изучение дисциплины «Основания и фундаменты» базируется на следующих ранее изучавшихся курсах: инженерная геология, сопротивление материалов с основами теории упругости и пластичности, гидравлика, строительная механика, строительные конструкции, технология строительного производства, охрана труда, экономика строительства.
Задание на курсовое проектирование
Выбор задания производится в соответствии с двумя последними цифрами студента.
Схема сооружения. Вариант схемы сооружения (рис. 1–10) при-нимается по предпоследней цифре шифра: нечетные вариант размеров и нагрузок – для студентов, у которых последняя цифра шифра нечетная, четный – если последняя цифра шифра четная или ноль. Усилия по верхнему обрезу каждого рассчитываемого фундамента, обозначенного номером на плане сооружения, приведены в табл. 1 приложения.
Геологические условия. Номер геологических условий прини-мается по последней цифре шифра по рис. 11–15. При этом номер пласта без скобок принимается для шифра, оканчивающегося цифрами от 0 до 4, в скобках – для шифров, оканчивающихся цифрами от 5 до 9. Расчетные показатели физико-механических свойств грунтов указаны в табл. 2 приложения.
Пример. Шифр студента ПГС – 02–138. Номер схемы сооружения – 3 (ремонтный цех). Размеры и нагрузки – по четному варианту. Вариант геологических условий – 8. Из геологических разрезов принимаем номера грунтов в скобках, т. е. по табл. 2: песок пылеватый –16, глина - 3 и суглинок – 5.
Состав и объем проекта
Проект должен содержать:
1) оценку инженерно-геологических условий и свойств грунтов, включая определение расчетного сопротивления грунта основания;
2) разработку вариантов (не менее 3) для наиболее нагруженного и характерного фундамента. По каждому варианту необходимо:
а) выбрать и обосновать глубину заложения фундамента, тип фундамента, тип основания;
б) определить размеры фундамента и рассчитать его по прочности материала
в) сделать дополнительные расчеты основания, если они требуются (например, расчет песчаной подушки, глубинного уплотнения и т. д.);
г) рассчитать конечную осадку фундамента;
д) определить стоимость каждого варианта, сравнить рассмотренные варианты по технико-экономическим показателям и выбрать основной вариант.
Размеры фундаментов в стадии разработки вариантов следует определять по максимальным вертикальным нагрузкам, считая их центрально приложенными;
3) расчет и конструирование всех намеченных на плане здания фундаментов, а при необходимости и искусственных оснований по принятому (основному) варианту с учетом их внецентренного загружения;
4) расчет осадок двух близко расположенных фундаментов для принятого варианта:
а) абсолютных осадок;
б) относительной осадки;
18
в) сравнение полученных расчетом осадок с предельными, приведенными в СНиП, и решение вопроса о необходимости устройства осадочных швов;
5) защиту подвальных помещений от подземных вод, разработку конструкции гидроизоляции (при наличии подвала и высоком уровне грунтовых вод). В случае устройства внутренней гидроизоляции следует учесть влияние неравномерных осадок на гидроизоляцию и предусмотреть необходимые мероприятия по ее сохранению;
6) рекомендации по производству работ, а также меры, исключа-ющие возможность нарушения структуры грунтов основания.
Все необходимые обоснования решений и расчеты должны при-водиться в пояснительной записке в соответствии с заданием, в ука-занной последовательности, с обязательным изображением эскизов, расчетных схем с указанием размеров и привязок.
Чертеж выполняется в карандаше, туши или с использованием программы «Autocad» на листе формата А1 или нескольких листах формата A3. На чертеже приводятся:
а) схематический поперечный разрез сооружения с прорисовкой фундаментов и основания (масштаб 1:200);
б) конструкции рассмотренных вариантов фундамента, совмещенные с геологическим разрезом (масштаб 1:100);
в) план фундаментов всего здания (или план ростверков, если в качестве основного варианта выбран свайный) с размерами и привязкой к осям (масштаб 1:100); свайное поле (масштаб 1:200);
г) сечения фундаментов с отметками, размерами и привязкой к осям (масштаб 1:50);
д) детали устройства осадочных швов, гидроизоляции, фундаментных балок и др.;
е) вариант свайного фундамента (или фундамента на естественном основании, если в качестве основного варианта принят свайный) – план и сечение (масштаб 1:50).
Пояснения о принятых материалах и их марках, о подготовке под фундамент, особенностях производства работ и прочем приводятся на листе ватмана в виде перечня технических требований.