Усиление оснований и фундаментов 18 Общие положения icon

Усиление оснований и фундаментов 18 Общие положения




Скачати 236.42 Kb.
НазваУсиление оснований и фундаментов 18 Общие положения
Дата01.07.2012
Розмір236.42 Kb.
ТипДокументи

РАЗДЕЛ 4


ОСНОВАНИЯ И ФУНДАМЕНТЫ

РЕКОНСТРУИРУЕМЫХ ЗДАНИЙ И СООРУЖЕНИЙ


ГЛАВА 18


УСИЛЕНИЕ ОСНОВАНИЙ И ФУНДАМЕНТОВ


18.1. Общие положения


В последние годы наряду с новым строительством большое внимание уделяют вопросам реконструкции и усиления существующих зданий и сооружений.

В городах уплотняется площадь застройки, реконструируются целые кварталы, осваиваются подземные территории, строятся подземные гаражи и торговые центры, прокладываются транспортные магистрали и инженерные сети с сохранением существующей архитектуры города. В застроенной части города возводятся новые здания вблизи существующих сооружений, интенсивно изменяется этажность путем надстройки. Городская территория расширяется за счет использования участков, считавшихся ранее непригодными для строительства.

Реконструкция промышленных зданий и сооружений ведется также за счет уплотнения промышленной зоны параллельно с заменой оборудования, что требует усиления существующих или устройства новых фундаментов, с последующей прокладкой или заменой подземных коммуникаций.

Опасной тенденцией является и передача аварийно-деформированных зданий и сооружений частным (коммерческим) структурам, которые с целью скорейшего получения дохода, с минимальными затратами на ремонт и реконструкцию запускают производство, не считаясь с ухудшением, а порой и опасной эксплуатацией здания. При этом не учитывается, что деформации конструктивных элементов – стен, перекрытий фундаментов - могут привести к человеческим жертвам и разрушению зданий и сооружений.

На существующей застроенной территории при оценке возможности дальнейшей эксплуатации, консервации или восстановления здания, сооружения необходимо выполнить целый комплекс мероприятий.

Первоначальное суждение о состоянии здания или сооружения ведут визуальным путем, анализируя возможности его дальнейшей эксплуатации, реконструкции, усиления или консервации. Обследование конструктивных элементов здания состоит из трех этапов:

  • ознакомление с архивной или проектной документацией, рабочими и исполнительными чертежами, актами на скрытые работы;

  • визуальный осмотр здания, выявление видимых дефектов (наличие трещин, протечек, отслоение защитного слоя, коррозия металлических элементов, прогибов конструктивных элементов и т.д.), составление плана обследования сооружения, проведение исследований неразрушающими методами;

  • анализ состояния здания и разработка рекомендаций по устранению выявленных дефектов.


^ 18.2. Обследование фундаментов и грунтов основания


Подобрав и изучив архивные материалы по интересующему зданию или сооружению, проводят детальное обследование сложившейся территории и находящихся рядом зданий. При этом анализируют возможность организации отвода поверхностных вод, состояние отмостки, что способствует установлению причин деформации. Важным является обследование фундаментов и грунтов основания.

Состав работ по инженерно-геологическим изысканиям на площадке реконструируемого или восстанавливаемого сооружения определяют специальной программой и согласуют с заказчиком. Она включает следующие виды работ:

  • подбор технической документации, изучение инженерно-геологических условий по архивным данным;

  • назначение мест и количества инженерно-геологических выработок для отбора образцов, а также определение уровня подземных вод;

  • назначение необходимой глубины зондирования, бурения, шурфования, отбора образцов ненарушенной структуры и проб подземных вод для последующих лабораторных испытаний;

  • исследование грунтов зондированием и бурением;

  • вскрытие шурфов вблизи фундаментов, обследование из них грунтов с отбором образцов и конструкций фундаментов;

  • определение прочностных и деформационных свойств грунтов в натурных условиях;

  • лабораторные исследования физико-механических свойств грунтов, химический анализ подземных вод, установление степени их агрессивности;

  • выполнение поверочных расчетов оснований, составление предварительного заключения по инженерно-геологическим и гидрогеологическим условиям площадки.

Число и глубину скважин, точек зондирования определяют в зависимости от сложности участка, площади и высоты сооружения, наличия видимых аварийных мест (по визуальному осмотру и выставленным маякам) разрушения. Скважины и шурфы размещают по периметру здания с целью получения более полной информации о свойствах грунтов, их наименовании, наличии грунтовых вод, конструкции фундаментов. Число таких точек должно быть не менее четырех. Глубину проходки скважины для отбора образцов и зондирования рассчитывают по формуле


, (18.1)


где - глубина заложения фундамента, м; - глубина сжимаемой толщи, м; - постоянная величина, принимаемая равной для зданий высотой до 10 м – 2, высотой более 10 м – 3.

Для более детального обследования фундаментов отрывают шурфы в наиболее нагруженных местах и там, где явно заметны разрушения как с наружной, так и с внутренней стороны здания (если имеется подвал). Шурфы отрывают размером 1,0х1,2 м и на глубину заложения подошвы фундамента. Кроме того, при обследовании следует измерять геодезическими методами деформации основных конструктивных элементов, фиксировать перемещения конструктивных элементов по вертикали – осадки, просадки, перекосы и по горизонтали – сдвиги, а также крены. Нивелирование проводят по горизонтальной линии цоколя, карниза или оконных переплетов короткими лучами при расстоянии от нивелира до рейки 4,0-30,0 м. Геодезическую съемку выполняют в соответствии с действующими рекомендациями.

Обследование фундаментов и конструкций ниже поверхности земли проводят из шурфов. При этом определяют тип фундамента, его форму и размеры, глубину заложения, материал тела фундамента и раствора, устанавливают (первоначально) причины разрушения, толщину защитного слоя, наличие гидроизоляции, исследуют кладку механическими и электрофизическими методами, определяют ее дефекты и оценивают марку материала фундамента лабораторными испытаниями, фиксируют наличие бетонной подготовки под фундаментами или подготовки из щебня.

Основными видами разрушений фундаментов являются механические повреждения, коррозия материала вследствие влияния на них агрессивной среды. Установлено, что действие статических нагрузок на фундамент при незначительных перегрузках не приводит к его полному разрушению, а способствует образованию и развитию в нем трещин. Динамические воздействия – вибрация механизмов, влияние транспорта, ударные нагрузки от промышленного оборудования, забивка свай вблизи существующего сооружения могут вызвать расслоение бутобетонной кладки, выкрошивание раствора из швов, растрескивание бетонных и железобетонных фундаментов, обрушение перекрытий и т.д.

Причиной коррозии материала фундамента являются: агрессивное воздействие подземных и сточных промышленных вод (особенно для бутовых фундаментов); блуждающие токи, вызывающие коррозию металла и разрушение бетона; колебание уровня подземных вод, которое приводит к обнажению деревянных свай и загниванию их в месте примыкания к ростверку.

Сечение и размеры фундамента на естественном основании устанавливают измерением его поперечных размеров. Толщину тела ленточных фундаментов определяют пробивкой их шлямбуром или другими методами. Если фундаменты имеют сложное сечение и его размеры установить затруднительно, то отрывают дополнительный шурф и делают подкоп под фундаментом.

Для свайных фундаментов отрывают несколько доступных по глубине шурфов. В каждом шурфе измеряют сечение свай и шаг между ними, вычисляют среднее число свай на 1 пог.м. В процессе осмотра фундаментов определяют тип материала и раствора, выявляют наличие пустых швов, местные разрушения и т.д.

Растворы для фундаментов раньше применяли из извести и портландцемента. В известковые растворы вводили добавки из толченого кирпича, теперь стали добавлять мергели для сохранения и повышения прочности раствора во влажной среде.

Параллельно с осмотром фундаментов и стен подвала производят простукивание их молотком или специальным инструментом, чтобы установить однородность, плотность и массивность кладки, а также оценить прочность камня, кирпича и бетона. Прочность известкового раствора, камня и кирпича пониженных марок (50 и меньше) определяют легкостью его разрушения при ударе ломом или молотком. Так, молотком массой 1 кг кирпич разрушается с образованием щебня. Кроме того, прочность кирпича оценивают по звуку: при простукивании кирпичи низких марок издают глухой звук, кирпичи высоких марок (100 и выше) издают чистый звук и искрят.

Класс бетона определяют по размеру и характеру следа, который остается на поверхности фундамента от удара молотка или зубила, устанавливаемого перпендикулярно к поверхности.

Для определения прочности бетона в фундаментах по механическим характеристикам используют эталонные молотки К.Н.Кашкарова, И.А.Физделя и пистолет ЦНИИСКа.

Наличие горизонтальной и вертикальной гидроизоляции устанавливают визуально при осмотре тела фундамента из шурфа. Следует иметь в виду, что в конструкциях фундаментов застройки конца ХIХ - начала ХХ в. горизонтальную гидроизоляцию выполняли путем прокладки свинцовых листов по обрезу фундамента, а вертикальную – заделкой швов раствором. При отрывке шурфов нужно также обращать внимание на пристенные вентиляционные каналы, сохранившиеся и засыпанные слоем земли или мусора, и также находящиеся в нарушенном состоянии. Их необходимо очистить, восстановить, проверить действие или включить в перечень работ по устройству гидроизоляции.

При обследовании фундаментов из шурфов нужно строго соблюдать правила охраны труда. Для этого, если стены и кровля находятся в аварийном состоянии, необходимо предусмотреть над шурфом устройство защитного деревянного козырька и снабдить рабочих защитными касками.

При недостаточной изученности инженерно-геологических условий как в плане, так и по глубине часто возникают аварии эксплуатируемых зданий, расположенных на насыпных и намывных грунтах, неоднородных выклинивающихся слоях, грунтах с неустойчивыми структурными связями, изменяющимся уровнем грунтовых вод и т.д. Недостаток информации о физико-механических свойствах грунтов не дает полного представления об их деформационных и прочностных свойствах на территории строительства.

Имеется немало примеров, когда проектировщики принимают решение о выборе того или иного типа фундамента – сборные, прерывистые, свайные и др., но после возведения здания вдруг проявляются неравномерные осадки. К ошибкам изыскателей и проектировщиков добавляются ошибки строителей, которые вносят свои коррективы исходя из более экономных решений по устройству фундаментов. Так при устройстве фундаментов на пойменной территории с комплексом напластований водонасыщенных заторфованных и заиленных песков вместо рекомендованных проектом свайных фундаментов принимается решение выполнить ленточные и отдельные фундаменты на песчаной подушке толщиной до 1,2 м. Однако при производстве работ по устройству песчаной подушки нарушаются элементарные правила: песчаная подушка отсыпается без уплотнения, при работах в зимнее время в нее попадает снег. Устройство фундаментов производят без выдерживания времени на стабилизацию деформации после отсыпки. В результате после окончания строительства здание начинает давать осадки, превышающие допустимые.

Имеется много примеров повышения отметки поверхности в поймах рек и заболоченной территории путем намыва песка гидромеханизированным методом. Обычно такие участки проектировщики предлагают прорезать свайными фундаментами с передачей нагрузки от сооружения на более плотные слои. Однако строители не всегда выполняют такое решение. При погружении свай дизель-молотом нижний конец их заходит в погребенные слои торфа, а при определении отказа сваи энергия удара молота гасится упругой деформацией торфяного слоя. При продолжении забивки свая в грунт не погружаться. Строители, приняв это состояние за "отказ" сваи, производят ее срубку, выполняют монолитный железобетонный ростверк и продолжают строительство. В результате нагрузка от здания через сваи передается на сильносжимаемые слои торфа, здание получает сверхнормативные осадки, обусловливающие нарушение его нормальной эксплуатации - возникает необходимость в последующей реконструкции такого здания.

Большие сложности при эксплуатации зданий и сооружений, создает изменение гидрогеологических условий застроенной территории, (повышение или понижение грунтовых вод), приводящее к серьезным последствиям. Работы по укладке подземных коммуникаций (водопровод, канализация, отопление и др.) способствуют дренированию из магистрали и изменению уровня подземных вод, что существенно сказывается на подземной части здания. Так, миграция воды в зоне расположения фундаментов вызывает растворение солей и других химических элементов в грунтах, снижает структурные свойства грунта, нарушает прочность тела фундамента, создает деформации как грунтового основания, так всего здания.

Осадки оснований и деформации здания вызываются также динамическим или циклическим воздействием при забивке свай или шпунта, движущимся подземным и надземным транспортом, источниками промышленной сейсмики – молоты, компрессоры, вибраторы, взрывы и т.п. Этот далеко неполный перечень возможных причин возникновения деформаций зданий и сооружений необходимо учитывать в проектах реконструкции, чтобы исключить возможность их повторения при дальнейшей эксплуатации сооружения после реконструкции.

Реконструкция гражданских и промышленных зданий часто производится с целью устранения их физического и морального износа путем замены конструктивных элементов, повышением этажности, установкой нового оборудования, что вызывает изменение нагрузок на несущие элементы – стены, колонны, фундаменты, грунтовые основания. Расчет оснований зданий и сооружений, в том числе реконструируемых, с увеличением нагрузки выполняют по двум группам предельных состояний: несущей способности и деформациям (осадкам, прогибам). Однако, при увеличении нагрузки на фундамент и грунтовое основание следует учитывать, что при эксплуатации зданий и сооружений в грунтовом основании происходят изменения, вызванные нарушением физико-механических свойств грунта (влажности, плотности сложения и др.), а также изменением уровня грунтовых вод вследствие утечек из подземных коммуникаций, атмосферных осадков или вод вблизи водохранилищ.

По результатам исследований под руководством П.А.Коновалова [59] установлено, что наибольшее увеличение влажности грунта наблюдается в верхней зоне (на контакте с подошвой фундамента), с глубиной она уменьшается. Изменение консистенции грунта приводит к необратимым пластическим деформациям.

После окончания строительства и выполнения всех наружных работ – гидроизоляции, отмостки, асфальтирования пешеходных и проезжих дорог – влажность грунта изменяется.

Плотность сложения грунтов под фундаментами эксплуатируемых зданий увеличивается на 18-21 % в зависимости от вида грунта. При длительном воздействии нагрузок на грунты в процессе эксплуатации зданий в основаниях под фундаментами наблюдается уменьшение коэффициента пористости, что способствует упрочнению грунта и увеличению модуля деформации. Повышение влажности в пределах площади застройки (особенно в связных грунтах) приводит к снижению несущей способности грунтов.

В застроенной территории города на просадочных или сильносжимаемых водонасыщенных грунтах дополнительное увлажнение (подтопление, утечка вод из коммуникаций и каналов) приводит к значительным осадкам зданий, для устранения которых требуется проведение специальных мероприятий по усилению как фундаментов, так и грунтовых оснований.

Рассматривая работу грунтового основания под нагрузкой зданий и сооружения, не следует забывать о том, что здесь имеют место более сложные процессы, приводящие к изменению прочностных свойств грунтов. Так, исследованиями, проведенными в НИИ оснований и подземных сооружений [59, 60], а также сотрудниками кафедры геотехники Санкт-Петербургского государственного архитектурно-строительного университета [59], установлено, что при изменении напряженного состояния и замачивании просадочных грунтов происходит нарушение их структурных связей, снижение угла внутреннего трения в 1,5 раза, удельного сцепления - в 2-3 раза. После прекращения осадки угол внутреннего трения и сцепление восстанавливаются, но не до первоначального положения. Показано также, что в основаниях зданий и сооружений уменьшается коэффициент пористости , т.е. упрочняется грунт, увеличивается значение модуля деформации , изменяется естественная влажность . Изменение этих характеристик зависит от вида грунта, его первоначальной плотности, гранулометрического состава, величины уплотняющих давлений, времени приложения нагрузки. Установлено, что основное уплотнение грунтов происходит на глубине 0,5-1,0 м под подошвой фундамента. Ниже приведены значения изменения коэффициента пористости , выраженные в процентном отношении, в зависимости от начального состояния грунта по глубине отбора образцов под фундаментом.


Таблица 18.1 - Изменение коэффициента пористости по глубине

Глубина от подошвы фундамента в м

Изменение коэффициента пористости по отношению к его значению в естественном состоянии по глубине

заложения подошвы фундамента, %

Номер опыта

1

2

3

4

5

6

среднее

значение



16,0

14,0

26,0

-

18,0

16,0

16,0



11,0

12,0

18,0

8,0

3,5

3,0

9,25



3,0

4,0

3,5

0

0

0

3,5

Как видно из табл.18.1, значение коэффициента пористости уменьшается книзу от подошвы до глубины (0,5-1,0).

Увеличение влажности грунта под подошвой фундамента в глинистых грунтах происходит более интенсивно, особенно в первые 20-50 лет (см. табл.18.2). В этот период следует ожидать снижение несущей способности грунтов, а, следовательно, уменьшение их общего сопротивления.


Таблица 18.2 - Изменение влажности в глинистых грунтах в

зависимости от первоначального значения и

срока эксплуатации здания




п/п

Срок

эксплуатации

Естественная влажность , %

в природном состоянии

под подошвой фундамента

изменение, %




Москва










1

5-20 лет

8,6

9,8

13,9

2

20-50 лет

12,0

13,0

8,5

3

50 лет

8,1

13,0

60,0

4

более 50 лет

8,0

12,0

50,0




Санкт-Петербург










1

5-20 лет

12,0

20,0

66

2

20-50 лет

22,0

40,0

81

3

более 50 лет

19,0

24,0

26


Вместе с тем, исследования ряда авторов [60] показали, что при действии нагрузок от сооружения и отсутствии неблагоприятных ситуаций грунты упрочняются под подошвой фундамента. При этом увеличивается величина удельного сцепления на 12-40 % и угол внутреннего трения в среднем на 11-12 % (табл.18.3).

В своих исследованиях П.А.Коновалов [58] отмечает, что наибольшее уплотнение грунтов основания под подошвой фундаментов эксплуатируемых зданий составляет 18-21 %.

Таким образом, следует учитывать, что при нормальных условиях эксплуатации подземной части здания (без замачивания, влияния циклических нагрузок и др.) в грунтовых основаниях повышаются значения прочностных показателей.

При реконструкции, вскрытии котлована, отрывке фундамента, снятии первоначальной нагрузки наблюдается ухудшение прочностных характеристик грунтов в результате разуплотнения, поднятия дна котлована. В песчаных грунтах этот процесс происходит быстрее, в глинистых он может продолжаться более года, в зависимости от их физико-механических свойств и нагрузки обжатия. Отсюда можно сделать следующие выводы:

  • разуплотнение грунта может достигать больших значений в зависимости от типа грунта, величины действующей нагрузки, влажности грунта под подошвой фундамента;

  • в глинистых грунтах деформации разуплотнения протекают более длительный период и наиболее характерно проявляются в верхних слоях, уменьшаясь с глубиной.

Учитывая эти особенности грунтов, при реконструкции, замене фундаментов на отдельных участках нужно, чтобы новый фундамент устраивался сразу после разборки существующего.

Несколько иные требования предъявляются во время реконструкции здания с увеличением нагрузки от надстройки. Здесь решающими факторами могут быть увеличение этажности или нагрузки на фундамент здания, состояние фундаментов, износ материала фундаментов, срок эксплуатации и т.д. В процессе эксплуатации здания статические нагрузки на фундамент, как правило, даже при незначительных изменениях не приводят к его полному разрушению. Основными причинами механического разрушения фундамента могут быть неравномерные осадки, способствующие нарушению его жесткости, образованию и развитию трещин. При динамических воздействиях происходит отслоение и выкрошивание раствора между швами и по поверхности кладки.

Получив объективную геотехническую информацию, можно принимать наиболее рациональное и экономически целесообразное решение о дальнейшей судьбе здания или сооружения.

Учитывая особенности грунтового основания изменяться под нагрузкой и давать заметные отклонения в физико-механических характеристиках, необходимо провести контрольные исследования грунтов в зоне проводимых работ под подошвой фундамента и вблизи намечаемого места пристройки.

Исследования грунтов под реконструируемые здания выполняют по методике, аналогичной новому проектированию. Для этого на уровне низа отрытого шурфа, соответствующего глубине заложения подошвы фундамента, отбирают не менее трех образцов для проведения лабораторных испытаний. В этих испытаниях нужно получить значения природной влажности , влажности на границе раскатывания и текучести для глинистых грунтов, плотности для получения значений коэффициента пористости , степени влажности и механических характеристик: угла внутреннего трения , величины удельного сцепления , модуля общей деформации . Дополнительно к этому следует знать значения коэффициента фильтрации , коэффициента консолидации , степень заторфованности , степень разложения заторфованных грунтов , если такие располагаются в зоне фундаментов, а также значения относительной просадочности.

В лабораторных условиях исследуют также степень агрессивности подземных вод по отношению к материалу фундамента. Получают механические и прочностные характеристики для образцов, взятых непосредственно под подошвой фундамента или из шурфа. Это наиболее распространенный способ исследования грунтов. Из шурфа можно обследовать фундамент, провести измерения размеров подошвы фундамента, расположить измерительные приборы и испытательные устройства. К тому же грунты в шурфе более достоверно отражают условия напряженного состояния.

При проектировании надстройки или пристройки к существующим зданиям для исследования грунтов основания применяют полевые методы и мобильные установки. К ним относятся динамические и статическое зондирование, испытание грунтов штампом, испытание крыльчаткой. Эти методы позволяют решить широкий круг вопросов как в песчаных, так и глинистых грунтах, получить значения модуля общей деформации , условного расчетного сопротивления по таблицам, отслеживать изменение физико-механических свойств грунтов на значительных глубинах. Зондирование можно проводить через существующий фундамент, оценивая степень уплотнения грунтов под нагрузкой.

На основании результатов инженерно-геологических изысканий и технического обследования зданий и сооружений, подсчитав действующие нагрузки на фундаменты, можно оценить их состояние, уточнить соответствие их размеров в плане, определить несущую способность грунтового основания, на которое опирается фундамент, выявить фактическую активную зону, прогнозировать дополнительные осадки, связанные с увеличением нагрузки.

По материалам инженерно-геологических испытаний и обследования здания составляют техническое заключение, включающее в себя:

  • исходные данные для работы по обследованию и технические характеристики здания;

  • описание состояния здания по внешнему осмотру, наличию трещин;

  • планы, разрезы, фасады, план фундаментов, сечения с деталями и всеми размерами, в том числе глубину заложения фундаментов;

  • данные о нагрузках, действующих на фундаменты;

  • сведения о деформациях и осадках фундаментов по результатам нивелирования цоколя и окон первого этажа;

  • данные о дополнительных нагрузках на фундаменты здания и распределение их по отдельным сечениям;

  • описание состояния гидроизоляции фундаментов – горизонтальной и вертикальной;

  • сведения о материале тела фундамента и плотности бетона по водопроницаемости;

  • обобщение архивных материалов, инженерно-геологических изысканий, сравнение предыдущих результатов с полученными характеристиками в период новых изысканий;

  • описание шурфов и скважин; геологические разрезы по основным осям расположения несущих конструкций;

  • физико-механические характеристики оснований, необходимые для определения расчетного сопротивления и вычисления осадок в соответствии с нормативными документами;

  • данные об уровне грунтовых вод, их колебании в осенне-зимний период;

  • сведения о характере агрессивности подземных вод;

  • поверочные расчеты существующих и ожидаемых давлений на грунты оснований;

  • фотографии фасадов;

  • выводы и рекомендации.

Приводим данные [60], позволяющие судить, в какой мере упрочняются грунты под фундаментами здания при отсутствии факторов, неблагоприятно влияющих на основание (табл.18.3).


Таблица 18.3 - Изменение прочностных характеристик грунтов


Номер

опыта

Характеристики

Грунты

%

в естественном состоянии за пределами фундаментов

под подошвой фундаментов

1



18

20

11

, МПа

0,001

0,004

40

2



24

25

10

, МПа

0,001

0,012

12

3



25

25

-

, МПа

0,007

0,031

44

4



23

23

-

, МПа

0,020

0,024

12

5



24

23

-

, МПа

0,008

0,025

31

6



24

27

12

, МПа

0,016

0,025

16

^ 18.3. Особенности проектирования оснований

и фундаментов реконструируемых зданий


Располагая техническим заключением о состоянии несущих конструктивных элементов сооружения и материалами инженерно-геологических исследований грунтов основания, приступают к расчету, проектированию, усилению фундаментов и укреплению грунтового основания. Устанавливают конструктивную схему здания (жесткая или упругая) и определяют действующие и проектируемые нагрузки.

Принцип расчета существующих и дополнительно возводимых фундаментов несколько отличается от проектируемых первоначально. Для существующих фундаментов производят сбор нагрузок в уровне верхнего обреза фундамента и определяют напряжения на уровне его подошвы. Затем проверяют прочность материала фундамента и стен на местное сжатие, а также прочность грунта под подошвой фундамента. Из нормативных документов следует, что должно выполняться условие


, (18.2)


где - расчетное сопротивление грунта; и - соответственно нагрузки от сооружения и фундамента; - площадь фундамента.

В зависимости от результатов проверки принимают решение о необходимости усиления конструкций фундаментов, изменении их типа и размеров, упрочнении грунтового основания.

При проектировании фундаментов пристроек расчет их выполняют следующим образом. Глубину заложения фундамента выбирают с учетом заложения уже существующих фундаментов и в зависимости от условий работы принимают тип фундамента (жесткий или гибкий), материал, из которого он должен быть выполнен.

Размеры фундаментов определяют в соответствии с действующими нагрузками и строительными свойствами грунтов основания. Одновременно проводят проверку на прочность материала фундамента и вычисляют ожидаемые его осадки на неуплотненном основании.

При необходимости увеличения нагрузок на основание существующих фундаментов расчетное сопротивление грунта вначале определяют с учетом фактического значения его характеристик, учитывая, что длительно действующие нагрузки от сооружения способствуют увеличению несущей способности грунтов основания. Ряд авторов (П.А.Коновалов, С.Б.Ухов) рекомендуют определять новое, более высокое давление, которое можно передавать на грунт, по формуле


, (18.3)


где - расчетное сопротивление, устанавливаемое по СНиП 2.02.01-83; - коэффициент, учитывающий изменение физико-механических свойств грунтов оснований под подошвой фундаментов за период эксплуатации здания; - коэффициент, определяемый отношением расчетной осадки при давлении, равном расчетному, к предельно допустимой осадке (см. табл.18.4).

Коэффициент зависит от отношения давления на основание до надстройки к расчетному сопротивлению . При








Кроме проверочных расчетов о способности грунтового основания воспринимать нагрузки от сооружения, следует проводить проверку на прочность существующих фундаментов. Расчетные нагрузки принимают с коэффициентом 1,2, давление под подошвой стены или колонны вычисляют по формулам табл.18.5 в зависимости от конструктивной схемы здания.


Таблица 18.4 - Значения коэффициента для различных грунтов


Грунты

Значения

коэффициента

Пески:




крупные и средней крупности

1,4

мелкие

1,2

пылеватые

1,1

Пылевато-глинистые грунты:






1,2

при сроке эксплуатации более 15 лет

1,1

Примечания: 1. Указанные значения действительны при .

  1. При .

  2. Для промежуточных значений коэффициент принимают по интерполяции.


Таблица 18.5 - Рекомендуемые формулы для проверки прочности

конструкций фундаментов




п/п

Конструктивная схема здания

Формулы для вычисления расчетного давления в МПа

на участок стены длиной 1 м

на колонну

1

Упругая





2

Жесткая






Прочность фундамента обеспечивается при условии


и , (18.4)


где - расчетное сопротивление материала фундаменту на сжатие, принимают по табл.18.6 и 18.7.

Высоту уступов проверяют, учитывая, что срез кладки происходит по неперевязанному шву:


, (18.5)


где - коэффициент, учитывающий уширение уступа, - прочность кладки на срез в зависимости от марки раствора; - нормативная нагрузка от всех вышележащих этажей; - вес перекрытия; - вес стены подвала; и - соответственно размеры подошвы фундамента; - момент сил относительно вертикальной оси; - расчетная длина стены, м; - момент сопротивления в сечении колонны; - площадь сечения




Схожі:

Усиление оснований и фундаментов 18 Общие положения iconФундаменты, возводимые в открытых котлованах 12 Основные положения по проектированию фундаментов
Важной составной частью проектирования фундаментов является расчет основания. При этом, в практике проектирования фундаментов необходимо...
Усиление оснований и фундаментов 18 Общие положения iconНесущая способность оснований осесимметричных фундаментов зданий и сооружений
Работа выполнена на кафедре «Геология, основания и фундаменты» Сибирского государственного университета путей сообщения
Усиление оснований и фундаментов 18 Общие положения iconНавчальний посібник для вузів / Р. О. Тімченко. Кривий Ріг : Мінерал, 2005. 82 с. 624. 15 К43
Проектирование оснований фундаментов основы теории и примеры расчета : учеб пособие для вузов строит спец. / В. А. Веселов. – 3-е...
Усиление оснований и фундаментов 18 Общие положения iconВых. Характерной особенностью таких грунтов являются значительные и, как правило, неравномерные деформации под нагрузкой вследствие ослабления структурной прочности
Использование структурно-неустойчивых грунтов в качестве оснований может быть причиной потери устойчивости фундаментов зданий и сооружений...
Усиление оснований и фундаментов 18 Общие положения iconМентов под машины периодического действия
В расчетах используют параметры, которые характеризуют особенности оснований фундаментов под машины. Это прежде всего все коэффициенты...
Усиление оснований и фундаментов 18 Общие положения iconМежгосударственный стандарт единая система конструкторской документации основные положения общие положения гост 001-93 межгосударственный совет по стандартизации, метрологии и сертификации минск
Внесен техническим секретарем Межгосударственного совета по стандартизации, метрологии и сертификации
Усиление оснований и фундаментов 18 Общие положения iconА. С. Макаренко Общие положения Конкурс
move to 1812-11459
Усиление оснований и фундаментов 18 Общие положения iconОбщие положения по подготовке дипломной работы
move to 1064-20316
Усиление оснований и фундаментов 18 Общие положения iconОбщие положения по подготовке магистерской работы
move to 1064-20320
Усиление оснований и фундаментов 18 Общие положения iconОбщие положения по подготовке квалификационной работы
move to 1064-20311
Додайте кнопку на своєму сайті:
Документи


База даних захищена авторським правом ©zavantag.com 2000-2013
При копіюванні матеріалу обов'язкове зазначення активного посилання відкритою для індексації.
звернутися до адміністрації
Документи