Определение глубины заложения фундамента, исходя из инженерно-геологических гидрогеологических условий строительной площадки

При проектировании оснований должна учитываться возможность изменения гидрогеологических условий площадки в процессе строительства и эксплуатации зданий или сооружений. Согласно СП [50-101-2004] данный учет должен выполняться, если имеются или возможны образование верховодки, естественных сезонных и многолетних колебаний уровня грунтовых вод, техногенное изменение уровня грунтовых вод, возрастание степени агрессивности грунтовых вод по отношению к материалам подземных конструкций и коррозионная активность грунтов. Понижение уровня грунтовых вод в процессе эксплуатации зданий и сооружений может приводить к изменению веса грунта и осадке фундаментов. При подъеме грунтовых вод возникает необходимость устройства водопонижения.

При строительстве основными факторами подтопления являются изменение условий поверхностного стока воды при вертикальной планировке, разрушение естественных водотоков, накопление атмосферных вод в котловане при большом разрыве во времени между земляными и строительно-монтажными работами и т.п. При эксплуатации зданий и сооружений подтопление вызывается замачиванием (инфильтрацией) грунтов из-за наличия утечек производственных вод, полива зеленых насаждений, уменьшения атмосферного испарения под зданиями и дорожными покрытиями (эффект экранирования).

Отрицательные воздействия подтопления зданий и сооружений. Во-первых, подъем уровня грунтовых вод приводит к нарушению условий нормальной эксплуатации заглубленных (подвальных) помещений и, во-вторых, как правило, сопровождается ухудшением физико-механических свойств грунтов основания. В связи с этим в проекте должны предусматриваться следующие защитные мероприятия:

− гидроизоляция подземных конструкций; ограничение подъема уровня грунтовых вод, исключение утечки из водонесущих коммуникаций; устройство дренажа, противофильтрационных завес, специальных каналов для коммуникаций и т.д.

− мероприятия, препятствующие механической или химической суффозии грунтов (дренаж, шпунт, закрепление грунтов);

− покрытие или облицовка подземных конструкций полимерными материалами, свинцом, футеровка камнем при наличии агрессивных грунтовых вод и др.

Защита подвальных помещений от грунтовых вод. Практически во всех случаях устройства зданий с подвальными помещениями требуется гидроизоляция, основное назначение которой обеспечить нормальную эксплуатационную способность подземной части здания. В зависимости от положения уровня грунтовых вод применяют следующие способы защиты подвальных помещений:

− при уровне грунтовых вод ниже подошвы фундаментов стены и пол подвальных помещений покрываются штукатуркой, с наружной стороны на стену наносится битумная мастика, и прокладывается рулонная изоляция в стене на уровне пола подвала;

− при уровне грунтовых вод выше пола подвала гидроизоляцию устраивают в виде сплошной оболочки из гидроизола или

– при больших гидростатических давлениях грунтовой воды – с пригрузкой железобетонным корытом.

16. Динамический метод определения несущей способности одиночной сваи. Понятие об отказе. Контроль за сопротивлением свай при их забивке.

Достоинства 1. Простота 2. Малая стоимость

Недостатки Не точные результаты для глинистых грунтов

17.Определение несущей способности висячих свай по таблицам СНиП. Понятие о негативном трении и его учет при определении несущей способности свай.

Расчёт несущей способности вертикально нагруженных висячих свай производится, как правило, только по прочности грунта, так как по прочности материала сваи она всегда заведомо выше.

Расчёт по таблицам СНиП 2.02.03-85, широко применяемый в практике проектирования и известный под названием "практического метода", позволяет определять несущую способность сваи по данным геологических изысканий. Метод базируется на обобщении результатов испытаний большого числа обычных и специальных свай вертикальной статической нагрузкой, проведенных в различных грунтовых условиях с целью установления предельных значений сил трения, возникающих между сваей и окружающим грунтом, и предельного сопротивления грунта под её концом.

В результате составлены таблицы расчётных сопротивлений грунтов, которые позволяют определить сопротивление боковой поверхности и нижнего конца свай и, просуммировав полученные значения по формуле (1), найти её несущую способность Fα:

(1)

где γс – коэффициент условий работы сваи в грунте;

γcr, γcf – коэффициенты условий работы грунта соответственно под нижним концом и на боковой поверхности сваи, учитывающие влияние способа погружения сваи на расчётное сопротивление грунта;

R – расчётное сопротивление грунта под нижним концом сваи, принимаемое по таблицам СНиП;

А – площадь поперечного сечения сваи;

fi – расчётноё сопротивление i-го слоя грунта основания по боковой поверхности сваи, принимаемое по таблице СНиП;

hi – толщина i-го слоя грунта, соприкасающегося с боковой поверхностью сваи (рис. 1).

В формуле (1) первое слагаемое представляет сопротивление нижнего конца сваи, второе - сопротивление боковой поверхности.

Если в силу тех или иных причин осадка окружающего сваю грунта будет превышать осадку самой сваи, то на её боковой поверхности возникнут силы трения, направленные не вверх, как обычно, а вниз. Такое трение называют отрицательным трением.

Отрицательное трение может возникнуть при различных обстоятельствах. Обычно, это происходит при загружении поверхности грунта около сваи длительно действующей нагрузкой (планировка территории подсыпкой, нагружение пола по грунту полезной нагрузкой и т.д.).

Вероятность возникновения сил отрицательного трения значительно возрастает, если в пределах глубины погружения сваи имеется слой слабых сильно сжимаемых грунтов, например торфа. Деформация слоя торфа может быть настолько большой, что вышележащие слои грунта зависнут на свае, дополнительно пригружая её (рис.2).

Несущая способность сваи с учётом сил отрицательного трения определяется по той же формуле (I), но при этом расчётное сопротивление f_i для грунта, расположенного выше слоя торфа, принимается равным значению, указанному в таблице СНиП, но со знаком минус, а для торфа - минус 5 кПа. Если вероятность возникновения или полной реализации сил отрицательного трения невелика, например при небольшой высоте подсыпки, то значения f_i для грунтов, расположенных выше слоя торфа, умножаются на коэффициент 0,4.