Материалы для фундаментов.

Материалы в фундаментах подлежат деформациям под действием различных внешних усилий, влияния грунтовой и поверхностной воды, воздействию замерзания и оттаивания влаги в порах кладки.

Для обеспечения долговечности фундаментов выбирают материалы, хорошо сопротивляющиеся этим воздействиям: железобетон, бетон, бутобетон, редко бутовая кладка (из-за трудоемкости выполнения).

Наиболее универсальным материалом для фундаментов любой формы является железобетон, так как железобетон хорошо сопротивляется не только сжатию, но и изгибу.

Железобетонные и бетонные фундаменты выполняются сборными и монолитными.

Монолитными называют фундаменты, которые бетонируют непосредственно на месте возведення сооружения.

Сборные элементы наиболее рациональны для устройства ленточных фундаментов под стены.

В дорожном строительстве сборные фундаменты в виде «башмаков» применяют под опоры (стойки) путепроводов, рамных и балочных мостов малых пролетов при грунтах, которые имеют достаточно высокую прочность и малую сжимаемость.

В случае более слабых грунтов возможно использование сборно-монолитных фундаментов, в которых нижняя плита, имеющая большой вес, выполняется монолитной, а подколоники сборными.

Применение сборных фундаментов заводского изготовления позволяет уменьшить трудоемкость работ на строительных площадках и максимально механизировать работы. Сборные фундаменты позволяют повысить качество работ, применять более совершенные конструкции фундаментов, обладающие меньшим весом и высоким процентом использования прочности материалов. Однако, при этом увеличивается расход стали, трудозатраты на заводе, транспортные расходы.

Для массивных опор мостов, которые требуют большой площади для передачи давлению на грунт, в дорожном строительстве находят применение монолитные фундаменты. Монолитные фундаменты целесообразны для отдельных фундаментов сложного очертания под колонны и оборудование, а также когда вес фундамента больше грузоподъемности монтажного крану.

1. Общие положения

Все расчеты фундаментов должны отвечать указаниям «СНиП».

В расчет фундаментов мелкого заложения входят:

- проверка прочности (устойчивости) грунтов основания;

- расчет деформаций основания;

- проверка устойчивости положения фундамента и сооружения;

- расчет прочности и трещиностойкости самой конструкции фундамента.

1. Расчет фундамента по прочности основания (1 предельное состояние)

В общем случае на фундамент действуют кроме вертикальных сил, горизонтальные силы и моменты, поэтому расчет фундамента выполняется как внецентренно сжатая конструкция.

При расчете внецентренно нагруженного фундамента необходимо выполнить условие, чтобы наибольшее напряжение под его подошвой не превышало расчетного сопротивления грунта основания сжатию.

При расчете прочности все усилия приводятся к уровню подошвы фундамента.

Основное допущение расчета:

- при определении напружений в основании и деформаций исходят из линейного закона распределения напряжений.

6. Основные положения по конструированию фундамента мелкого заложения\

Проектирование фундаментов выполняется в следующей последовательности:

1) назначают предварительные размеры фундамента;

2) определяют расчетные сочетания нагрузок в уровне подошвы фундамента;

3) выполняют расчет прочности основания (1 предельное состояние);

4) выполняют расчет устойчивости положения опоры и фундамента на плоский сдвиг и опрокидывание (1 предельное состояние);

5) проверяют несущую способность слабого подстилающего слоя, если он присутствует в напластовании грунтов;

6) определяют осадку фундамента и сравнивают ее с предельно допустимым нормативным значением (2 предельное состояние);

7) в случае не выполнения каких-либо условий прочности или деформативности корректируют размеры фундамента, производят его окончательное конструирование и перерасчет;

8) разрабатывают предложения по возведению фундамента: крепление стен котлована, разработка грунта, водоотлив, бетонирование фундамента и др.

Предварительное конструирование фундамента мелкого заложения состои в назначении его размеров в плане в уровне обреза и подошвы и вертикальных размеров: высоты фундамента h_f и глубины заложения h.

Для фундамента опоры моста отметку плоскости обреза назначают на 0, 5 м ниже горизонта самих низких вод. На реках со значительным ледоходом отметку обреза выбирают ниже горизонта низкого ледохода с учетом толщины льда.

Отметку обреау фундамента сооружения, возводимого на местности непокрытой водой, назначают на 10-25 см ниже отметки поверхности грунта.

Глубину заложения фундамента выбирают с учетом:

- глубины промерзания пучинистых грунтов (по нормам она должна для опор мостов и труб не превышать нормативную глубину промерзания не менее чем 0, 25 м);

- размыва грунтов у мостовых опор (проектированию фундаментов опор моста должны предшествовать расчеты по определению возможных наинизших уровней дна у опор с учетом общего и местного размывов. Глубина заложения фундаментов на естественной основании должна быть неменее 2, 5 м при расчетном паводке и 2, 0 м при наибольшем паводке);

- влияния геологических, гидрогеологических условий и несущей способности грунтов;

- влияния конструктивных особенностей сооружений и учета глубины заложения соседних фундаментов.

Размере и форма фундамента в плане зависит от размеров и формы опоры в уровне обреза.:

Тема 4: СТРОИТЕЛЬСТВО ФУНДАМЕНТОВ МЕЛКОГО ЗАЛОЖЕНИЯ НА СУХОДОЛАХ И ВОДОТОКАХ

.Общие сведения

При устройстве фундаментов выполняют следующие виды работ:

- розбивочные работы;

- закрепление стен котлована;

- разработка грунта в котловане;

- осушка котлована (водоотлив);

- подготовка основания;

- бетонирование фундамента;

- заключительные работы (разборка ограждений, засыпка пазух котлована грунтом, планировка территории и т.п.)