На естественном основании

Классификация фундаментов

НА ЕСТЕСТВЕННОМ ОСНОВАНИИ

ПРОЕКТИРОВАНИЕ ФУНДАМЕНТОВ

Вопросы для самопроверки

 

1 Что называется основанием зданий и сооружений?

2 Чем отличаются естественные и искусственные основания?

3 Что называется фундаментом?

4 Для чего устраиваются фундаменты?

5 Что такое «подошва фундамента»?

6 Что такое «глубина заложения фундамента»?

7 Что такое несущий и подстилающие слои?

 

 

 

Фундаменты на естественном основании можно разделить на две группы в зависимости от глубины заложения подошвы и способа возведения:

1 Фундаменты мелкого заложения.

2 Фундаменты глубокого заложения.

Фундаменты мелкого заложения сооружаются в открытых котлованах. При значительных глубинах котлованов и прорезании водоносных слоев грунта возникает необходимость в креплении откосов и водоотводе или водопонижении, что ведет к удорожанию работ. Поэтому устройство таких фундаментов с глубиной заложения более 6 м оказывается экономически нецелесообразным.

В зависимости от назначения и вида конструкций, передающих на фундаменты нагрузку, можно выделить следующие основные типы фундаментов мелкого заложения:

1 Фундаменты стаканного типа под железобетонные стойки. Состоят из опорной железобетонной плиты (возможно с развитием) и железобетонного стакана (рисунок 1.1, а). Могут выполняться монолитными и сборными.

2 Фундаменты столбчатого типа под деревянные или металлические стойки или рамно-эстакадные мосты и путепроводы. Состоят из опорной железобетонной плиты (возможно с развитием) и железобетонного столба, выходящего на поверхность и имеющего в верхней части анкера для крепления стойки или переходящего в колонну опоры (рисунок 1.1, б). Могут выполняться монолитными и сборными.

3 Ленточные фундаменты под стены и другие протяженные конструкции. Состоят из опорной железобетонной ленты (монолитной или сборной из отдельных элементов) и выходящей на поверхность бетонной стены (монолитной или сборной) (рисунок 1.1, в).

4 Массивные фундаменты мостовых опор. Чаще всего представляют собой массивную ступенчатую конструкцию из неармированного бетона. Могут также выполняться из бутовой или бутобетонной кладки. В зависимости от требуемой площади подошвы могут выполняться с развитием или без него (рисунок 1.1, г).

 

 

а) б) в) г)

 

Рисунок 1.1 – Схемы фундаментов мелкого заложения: стаканного типа (а), столбчатого типа (б), сборного ленточного (в), массивного мостовой опоры (г): 1 – опорная плита; 2 – стакан; 3 – столбчатая часть; 4 – анкера или выпуски арматуры; 5 – фундаментные плиты ФЛ; 6 – фундаментные стеновые блоки ФС, ФБС; 7 – опора моста

Фундаменты глубокого заложения сооружаются в том случае, если по инженерно-геологическим условиям глубина заложения фундамента превышает 6 м. Они могут быть выполнены в виде сборных или монолитных опускных колодцев или кессонов.

Такие колодцы используют в различных отраслях строительства:

в гражданском и коммунальном хозяйстве – для фундаментов и подвальных этажей высотных зданий, подземных гаражей, насосных станций водозаборов и станций перекачки, хранилищ и других подземных сооружений;

горнорудной промышленности – для подземных частей дробильно-сортировочных и дробильно-обогатительных фабрик, насосных станций и др.;

металлургии – для установок непрерывной разливки стали, вагоноопрокидывателей, скиповых ям доменных печей и других подземных сооружений.

Монолитные опускные колодцы (рисунок 1.2) представляют собой открытые сверху и снизу полые конструкции различной формы в плане. Они погружаются в грунт под действием собственного веса или дополнительного пригруза в то время, когда грунт из внутреннего пространства колодца извлекают экскаватором или средствами гидромеханизации. По мере погружения стены колодца наращивают, тем самым увеличивая его вес и способствуя дальнейшему его погружению. Подошву такого фундамента стремятся заложить на грунтах с высокой несущей способностью (скальные грунты, твердые глинистые грунты).

Размеры таких опускных колодцев могут быть различными. Глубина заложения может составлять до 100 м и более, размеры в плане – 60 м и более (монолитный опускной колодец под КНС в Санкт-Петербурге имеет глубину около 60 м при диаметре 64 м). Днище колодца бетонируется, внутреннее пространство используется как подземный резервуар и для размещения технологического оборудования (в КНС и очистных сооружениях) или заполняется песком или бетоном низких классов (фундаменты мостовых опор, водонапорных башен, дымовых труб и т.д.).

Несмотря на широкое распространение монолитные опускные колодцы имеют существенные недостатки, основными из которых являются значительные материалоемкость и трудоемкость, так как они полностью изготавливаются на строительной площадке.

Рисунок 1.2 – Опускной колодец для фундамента глубокого заложения из монолитного бетона или железобетона

Сборные опускные колодцы могут устраиваться из различных элементов:

– из тонкостенных железобетонных оболочек диаметром 1,5–3 м;

– пустотелых криволинейных блоков, укладываемых с перевязкой швов, с соединением на сварке закладных деталей;

– типовых лотковых плит, собираемых на заранее выполненном монолитном каркасе колодца;

– пустотелых прямоугольных блоков, укладываемых без перевязки швов и соединяемых с помощью петлевых стыков;

– вертикальных панелей, соединяемых с помощью петлевых стыков или сваркой с использованием металлических накладок и замоноличиванием соединений.

Последние два типа конструкций (рисунок 1.3) получили наибольшее распространение в практике гражданского строительства, а колодцы из оболочек – в транспортном строительстве.

 

 

 

 

Рисунок 1.3 – Опускные колодцы сборного типа: 1 – панели; 2 – форшахта; 3 – тиксотропная рубашка; 4 – блоки; 5, 6 – пояса и нож из монолитного железобетона