Определение глубины заложения фундаментов
Методические указания
Санкт-Петербург
Издательство политехнического университета
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.
| ISBN | ã Мельников В.А., 2007 |
| ã Санкт-Петербургский государственный политехнический университет, 2007 |
Содержание
| 1. Основные исходные положения и принципы расчета и проектирования фундаментов…………. | ……………………….. | |
| 2. Определение глубины заложения фундаментов. | ……………………….. | |
| 3. Рекомендуемая литература…………………….. | ……………………….. | |
| Приложения ………………………………………... | ……………………….. |
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
| 1 группа предельных состояний | 2 группа предельных состояний |
| 1. Потеря устойчивости формы и положения | Недопустимые осадки, прогибы, углы поворота, при которых затруднена нормальная эксплуатация здания или снижается его долговечность |
| 2. Деформации неустановившейся ползучести | |
| 3. Чрезмерные пластические деформации | |
| 4. Вязкое или хрупкое разрушение | |
| 5. Резонансные колебания |
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.