Основания и фундаменты
Основные положения (основания служат для восприятия нагрузок от строительных конструкций, технологического оборудования и нагрузок на полы; фундаменты передают нагрузки от сооружения на основания)
Типы оснований и фундаментов (основания -однослойные, двухслойные; грунты слабые, средние, прочные; фундаменты на естественном, уплотненном, искусственно закрепленном основании; свайные фундаменты).
Рекомендации для выбора оснований и фундаментов (влияние инженерно-геологических условий; не рекомендуемые грунты в качестве оснований; учет грунтовых вод; влияние существующих зданий; оптимальная стоимость принятого варианта).
Конструкции фундаментов мелкого заложения.
Отличительные особенности фундаментов мелкого заложения (передача нагрузки на основание через подошву; соотношение высоты к ширине не превышает 4; устраиваются в отрытых котлованах или в полостях заданной формы).
Выполняются в монолитном или сборном варианте.
Имеют характерные поверхности и размеры (обрез, подошва, ширина, длина, высота, глубина, плитная часть, уступы, подколонник, стакан).
Материалы фундаментов (кирпич, бут, блоки из природных камней, бетон, железобетон).
Столбчатые фундаменты под стены.
Ленточные и прерывистые фундаменты под стены.
Отдельные фундаменты под колонны.
Ленточные и плитные фундаменты под колонны.
Искусственные основания
- Фундаменты на песчаных подушках (грунты, подлежащие замене гравелистой или песчаной подушкой; опорная площадь подушки; расчетное сопротивление слабого слоя и нагрузка на него; технология устройства подушки - слои 20см, смачивание, трамбование, шпунтовые ограждения и откосы котлованов, случаи высокого уровня грунтовых вод).
- Поверхностное уплотнение грунтов (насыпные грунты; тяжелые трамбовки; механизмы – кран – подъем трамбовки на 4-6м; требование к конечной осадке – 1-2 см для глинистых грунтов, 0,5-1 см в песках; толщина уплотненного слоя – 1,5-3,5 м; увлажнение до оптимальной влажности близкой к влажности на границе раскатывания; отрывка котлована с недобором 0,3-0,6 м).
- Глубинное уплотнение грунтов (забивка сердечника с последующим заполнением грунтом с трамбованием; вибронабивные сваи – погружение вибратором инвентарной стальной трубы диаметром 400 мм с раскрывающимся наконечником с последующим заполнением ее песком и виброподъемом; уплотнение взрывом как патронов в шпурах, так и подводным способом; гидровибрационный способ уплотнения песчаных грунтов вибробулавой с увлажнением через специально погруженные трубы).
- Искусственное закрепление путем цементации грунтов (пески и гравелистые грунты при устройстве в них противофильтрационных завес; скальные грунты – заделка трещин и полостей; основное требование – возможность проникновения цементных частиц; состав цементной суспензии от 1:1 до 1:10; суспензии из цементно-глинистых смесей, с содержанием глины до 50-100%; нагнетание по трубам с перфорацией с использованием грязевых поршневых и диафрагмовых насосов; расстояние между трубами 1 – 3 м).
- Химическое закрепление грунтов (требования проницаемости грунтов; двухрастворная силикатизация: раствор силиката натрия – растворимого жидкого стекла Na2 O*nSiO2 плюс катализатор – раствор хлористого кальция; образование геля кремниевой кислоты и его отвердение; прочность закрепленных песков с коэффициентом фильтрации 2 - 80 м/сутки - 1,5-3,0 МПа; мелкозернистые и пылеватые пески с Кф = 0,3 – 2,0 м/сутки приобретают прочность после силикатизации 0,3 – 0,6 МПа; однорастворная силикатизация лессовых грунтов с Кф= 0,1 – 2,0 м/сутки и достижением прочности 1 – 3 МПа). Оборудование – инъекторы с перфорированным нижним концом, специальные насосы для химического закрепления с производительностью 1 – 5 л/мин при давлении до 15 атм.