Пример расчета фундамента на насыпных грунтах
Обновлено: 03.05.2024
Поверхностное уплотнение вибрационными машинами и виброкатками применяется для уплотнения на глубину до 1,5—2 м насыпных грунтов, представляющих собой недостаточно уплотненные, планомерно возведенные насыпи и отвалы, состоящие из средних и мелких песков (в том числе располагающихся ниже уровня подземных вод). При необходимости уплотнения на большую глубину уплотнение вибрационными машинами выполняется в два слоя по аналогии с описанным выше уплотнением тяжелыми трамбовками. Проектирование оснований на насыпных грунтах, уплотненных вибрационными машинами, выполняется так же, как и при уплотнении тяжелыми трамбовками или устройстве песчаных, гравийных и других грунтовых подушек.
Глубинное уплотнение пробивкой скважин применяется на планомерно возведенных насыпях с недостаточным уплотнением, отвалах и свалках грунтов и отходов производств (относящихся по своему составу к глинистым грунтам) с содержанием органических включений не более 0,05. В неслежавшихся насыпных грунтах глубинное уплотнение пробивкой скважин выполняется, как правило, на всю их толщину, а в слежавшихся — в пределах 0,4—0,8 размера активной зоны, в которой возможные осадки как по абсолютной величине, так и по степени их неравномерности не превышают предельно допустимых величин. При содержании в насыпных грунтах включений, затрудняющих пробивку скважин на проектную глубину, допускается до 40 % скважин проходить на неполную глубину при условии получения «отказа» в пробивке и при глубине их не менее 0,6 проектной. В целях снижения сжимаемости уплотненного грунта, а также увеличения расстояния между скважинами и тем самым снижения стоимости и трудоемкости работ для заполнения пробитых скважин рекомендуется использовать жесткий материал типа гравия, крупного песка, стойкого шлака, щебня и т.п.
В связи с образованием в верхней части разуплотненного, так называемого буферного слоя, глубинное уплотнение насыпных грунтов пробивкой скважин должно применяться в сочетании с доуплотнением грунта тяжелыми трамбовками на отметке заложения фундаментов.
Проектирование оснований на насыпных грунтах, уплотняемых пробивкой скважин, выполняется так же, как и на просадочных грунтах с I типом грунтовых условий (см. п. 10.1). За счет более интенсивного уплотнения насыпного грунта в горизонтальном направлении при заполнении скважин жестким грунтовым материалом (гравием, крупным песком, щебнем и т.п.) расстояния между скважинами, полученные по формуле (10.50) или табл. 10.7, увеличиваются в 1,25 раза, а при заполнении скважин глинистым грунтом или мелкими песками — в 1,1 раза.
Гидровиброуплотнение глубинными вибраторами применяется на планомерно возведенных насыпях, отвалах грунтов и отходов производств, относящихся по составу к песчаным грунтам (в том числе залегающим ниже уровня подземных вод). Глубина уплотнения принимается обычно до 0,8 размера активной зоны с учетом требований расчета оснований, фундаментов и зданий по деформациям.
Основания на грунтах, уплотненных глубинными вибраторами, проектируются так же, как и при глубинном уплотнении просадочных грунтов с I типом грунтовых условий. При этом полученные по формуле (10.50) или табл. 10.7 расстояния между точками погружения вибратора уменьшаются в 1,2 раза.
Прорезка насыпных грунтов выполняется забивными или буронабивными сваями в следующих случаях:
- – если при использовании насыпных грунтов в качестве оснований (в том числе с применением методов подготовки оснований) не обеспечиваются допустимые осадки фундаментов как по абсолютной величине, так и по степени их неравномерности;
- – при отсутствии технической и практической возможности для уплотнения песчаных грунтов на необходимую глубину;
- – при содержании в насыпных грунтах (свалках грунтов и отходов производств) большого количества (более 0,05—0,1) органических включений;
- – при высокой несущей способности подстилающих насыпь грунтов естественного сложения;
- – если в насыпных грунтах отсутствуют крупные прочные включения (козлы в шлаках, металл, бетон, железобетон и т.п.) и обеспечивается возможность забивки свай или проходка скважин под них до подстилающего несущего слоя;
- – при более целесообразном (по сравнению с методами уплотнения насыпных грунтов) применении свайных фундаментов по технико-экономическим показателям.
В насыпных грунтах обычно применяются забивные сваи, так как при их забивке обеспечиваются уплотнение грунта, проходка и разрушение мелких и относительно непрочных включений (отходы древесины, резины, кирпича и т.п.). Кроме того, при забивных сваях упрощается технология устройства фундаментов в водонасыщенных и неустойчивых насыпных грунтах. Буронабивные сваи устраивают в тех случаях, когда погружение забивных свай невозможно (из-за наличия крупных включений) на проектную глубину, а для бурения скважин применяются методы, обеспечивающие проходку их вне зависимости от включений различных материалов.
При проектировании свайных фундаментов в неслежавшихся насыпных грунтах или при устройстве дополнительных подсыпок толщиной более 2—3 м учитываются дополнительные нагрузки от сил нагружающего трения в пределах насыпного грунта и верхней части подстилающего грунта естественного сложения, где процесс уплотнения от веса насыпи не завершился и возможная осадка от веса насыпи превышает 3 см.
Конструктивные мероприятия при проектировании на насыпных грунтах принимаются в тех случаях, когда при использовании насыпных грунтов в качестве естественного основания или с подготовкой основания рассмотренными выше методами уплотнения не обеспечиваются допустимые осадки по их абсолютной величине или по степени неравномерности. Конструктивные мероприятия предназначаются для повышения прочности и общей пространственной жесткости зданий, приспособления их к неравномерным деформациям грунтов в основании и тем самым для повышения допустимых осадок проектируемых зданий.
В комплекс конструктивных мероприятий обычно входит: разрезка зданий и фундаментов осадочными швами; устройство в фундаментах и зданиях армированных поясов; повышение прочности стыковых соединений между отдельными сборными элементами; увеличение площадей опирания несущих элементов покрытий и перекрытий на стены и колонны и т.п. Назначаются конструктивные мероприятия, как правило, по расчету конструкций фундаментов и зданий на возможные неравномерные осадки грунтов в основании.
Основания и фундаменты на насыпных грунтах проектируются с учетом:
а) использования насыпных грунтов в качестве естественных оснований;
б) использования насыпных грунтов в качестве оснований с применением методов подготовки оснований по снижению сжимаемости насыпных грунтов как по абсолютной величине, так и по степени их неравномерности;
в) прорезки насыпных грунтов свайными фундаментами.
В качестве естественных оснований практически любых зданий и сооружений могут быть использованы слежавшиеся насыпные грунты, представляющие собой планомерно возведенные насыпи, возведенные с достаточным уплотнением, а также отвалы грунтов и отходов производств, состоящие из крупных песков, гравелистых и щебеночных грунтов, гранулированных стойких шлаков. Кроме того, для легких зданий и сооружений с нагрузкой на фундаменты до 400 кН или до 80 кН/м в качестве естественных оснований могут быть использованы практически все виды слежавшихся планомерно возведенных насыпей, а также отвалов грунтов и устойчивые в отношении к разложению отходы производств, содержащие органические включения не более 0,05.
Свалки грунтов и отходов производств могут быть использованы в качестве естественных оснований только для временных зданий и сооружений со сроком службы до 15 лет.
Подготовка оснований на насыпных грунтах применяется в случаях, когда полученная расчетом полная осадка используемых в качестве естественного основания насыпных грунтов окажется больше допустимой или несущая способность основания меньше требуемой для обеспечения нормальной эксплуатации проектируемых зданий и сооружений. Основными методами подготовки оснований на насыпных грунтах являются:
- – поверхностное уплотнение тяжелыми трамбовками на глубину до 3—4 м;
- – вытрамбовывание котлованов;
- – устройство песчаных и других подушек;
- – поверхностное уплотнение вибрационными машинами и вибраторами;
- – глубинное уплотнение пробивкой скважин;
- – гидровиброуплотнение глубинными вибраторами.
Поверхностное уплотнение тяжелыми трамбовками применяется при строительстве;
- – на планомерно возведенных насыпях, отсыпаемых с недостаточно высокой плотностью;
- – на отвалах грунтов и отходов производств, содержащих различные включения размером не более диаметра трамбовки;
- – на свалках грунтов и отходов производств, содержащих органические включения не более 0,05;
- – на участках, расположенных на расстояниях не менее 10 м от существующих зданий и сооружений;
- – на грунтах со степенью влажности не более 0,7.
Если необходимая глубина уплотнения превышает 3—4 м, поверхностное уплотнение тяжелыми трамбовками комбинируется с устройством подушки или выполняется в два слоя. Для этого котлован разрабатывают на 1—3 м глубже отметки заложения фундаментов и уплотняют насыпные грунты. По окончании уплотнения котлован засыпают местным грунтом, содержащим не более 0,03 растительных остатков и органических включений, до отметки, на 0,2—0,6 м превышающей глубину заложения фундаментов. После этого производится уплотнение второго слоя тяжелыми трамбовками. Общая толщина уплотненного слоя в этом случае может достигнуть 5—7 м.
Основания из насыпных грунтов, уплотненных тяжелыми трамбовками, проектируют по рекомендациям, данным в п. 10.1 для просадочных грунтов с I типом грунтовых условий. При расчете полной осадки фундаментов в пределах уплотненного насыпного слоя учитывается только осадка от нагрузки фундаментов, а осадки sf1, sf2, sf3 и sf4 принимаются равными нулю.
Вытрамбовывание котлованов в насыпных грунтах производится при строительстве на слежавшихся планомерно возведенных насыпях, отвалах грунтов и отходов производств, а также на свалках грунтов, относящихся по своему составу к глинистым грунтам со степенью влажности Sr ≤ 0,7. Форма, размеры в плане и глубина заложения фундаментов в вытрамбованных котлованах назначаются с учетом состава насыпного грунта, толщины его слоя, конструктивных особенностей зданий и сооружений. Для достижения максимальной глубины прорезки и уплотнения насыпных грунтов наиболее целесообразно принимать удлиненные фундаменты с глубиной вытрамбовывания 2,5—4 м и уширенным основанием, устраиваемым путем втрамбовывания в дно котлована местного грунтового материала до отказа.
Проектирование вытрамбовываемых котлованов и расчет фундаментов в вытрамбованных котлованах выполняется так же, как и на просадочных грунтах (см. п. 10.1). При этом в формуле (10.17) вместо psl принимается расчетное сопротивление подстилающего слоя насыпного грунта или грунта естественного сложения.
Песчаные, гравийные и другие подушки на насыпных грунтах устраиваются при необходимости замены сильно и неравномерно сжимаемых грунтов вследствие их повышенной влажности ( Sr ≥ 0,75÷0,8), содержания органических включений более 0,05—0,1, значительной разнородности состава и т.п. Как правило, грунтовые подушки должны проектироваться из местных материалов, в том числе из отходов промышленных производств, имеющих достаточно однородный состав и обеспечивающих после уплотнения низкую и равномерную сжимаемость. При залегании ниже насыпного слоя просадочных, засоленных или набухающих грунтов грунтовые подушки должны служить маловодопроницаемым экраном и возводиться, как правило, из глинистых грунтов оптимальной влажности.
Плотность грунтов в подушках назначается в зависимости от вида применяемых грунтов и должна быть не менее 0,95 максимальной плотности, получаемой опытным уплотнением грунтов с оптимальной влажностью в полевых или лабораторных условиях. При отсутствии результатов опытного уплотнения допускается плотность грунта в сухом состоянии принимать не менее: для подушек из однородных крупных и средних песков — 1,60 т/м 3 ; неоднородных крупных и средних песков — 1,65 т/м 3 ; мелких песков — 1,60 т/м 3 ; пылеватых песков — 1,65 т/м 3 ; супесей и суглинков — 1,65 т/м 3 .
Модули деформации грунтов в подушках, а также расчетные сопротивления основания принимаются, как правило, по результатам непосредственных их испытаний на опытных участках, а также по данным опыта строительства в аналогичных условиях. При отсутствии результатов непосредственных испытаний модули деформации грунтов в подушках в водонасыщенном состоянии и расчетные сопротивления допускается принимать по табл. 11.18.
Приведенные в табл. 11.18 значения E и R0 относятся к уплотненным грунтам в подушках с коэффициентом уплотнения kcom = 0,95.
ТАБЛИЦА 11.18. МОДУЛИ ДЕФОРМАЦИИ И УСЛОВНЫЕ РАСЧЕТНЫЕ СОПРОТИВЛЕНИЯ ПОДУШКИ ИЗ РАЗЛИЧНЫХ ГРУНТОВ
| Грунт | Модуль деформации Е , МПа | Условное расчетное сопротивление R0 , МПа |
| Гравелистый, щебеночный Песок: крупный средний мелкий пылеватый Супеси, суглинки Шлак | 40 |
При уплотнении грунтов в подушках до kcom = 0,98 значения E увеличиваются в 1,5 раза, a R0 — в 1,2 раза.
Основания и фундаменты зданий и сооружений на насыпных грунтах рассчитываются по деформациям исходя из того, чтобы полная осадка фундамента на насыпном грунте не превышала предельно допустимой для проектируемого здания или сооружения. При этом полная осадка sf фундамента подсчитывается как сумма осадок, вызванных его нагрузкой и дополнительными факторами:
где s — осадка фундамента от его нагрузки, определяемая по указаниям гл. 5; sf1 — дополнительная осадка основания от самоуплотнения насыпных грунтов от собственного веса; sf2 — то же, вследствие замачивания, снижения уровня подземных вод; sf3 — то же, при разложении органических включений; sf4 — то же, за счет уплотнения подстилающих грунтов от веса насыпи.
Дополнительные осадки sf1, sf2 приближенно допускается определять по формуле
где γc1,c2 — коэффициенты уплотняемости насыпного грунта, принимаемые по табл. 11.15; β = 0,8 — безразмерный коэффициент; σzg — среднее вертикальное напряжение в насыпном грунте от его собственного веса: σzg = 0,5γh ( γ — среднее значение удельного веса насыпного грунта в водонасыщенном состоянии); h — толщина слоя насыпного грунта под фундаментом; E — среднее значение модуля деформаций насыпного грунта.
| Насыпные грунты | γc1 | γc2 |
| Пески, шлаки и т.п.: неслежавшиеся слежавшиеся | 0,4  0,0  | 0,15 |
| Пылеватые пески, глинистые грунты, золы и т.п.: неслежавшиеся слежавшиеся |
Дополнительная осадка sf3 при содержании в насыпных грунтах органических включений от 0,03 до 0,1 вычисляется по формуле
где η — коэффициент, учитывающий условия залегания органических включении в насыпных грунтах, приближенно принимаемый равным 0,75; k0 — коэффициент, учитывающий возможность разложения органических включений и принимаемой: для водонасыщенных насыпных грунтов k0 = 0,2, а для остальных k0 = 0,5; w — среднее содержание органических включений а насыпных грунтах; γd — удельный вес грунта в сухом состоянии; γs — удельный вес частиц грунта; h — толщина лежащего ниже подошвы фундамента слоя насыпного грунта, содержащего органические включения, подвергающиеся разложению.
Дополнительные осадки за счет уплотнения подстилающих насыпь грунтов допускается не учитывать, если давность отсыпки насыпных грунтов превышает 1 год для песчаных грунтов, 2 года для глинистых грунтов, залегающих выше уровня подземных вод, и 5 лет, находящихся ниже уровня подземных вод.
Расчетные сопротивления насыпных грунтов, представляющих собой планомерно возведенные насыпи, а также отвалы грунтов и отходов производств, определяются по формуле (5.29) с учетом степени самоуплотнения грунтов, неоднородности их состава и сложения, принятых методов подготовки оснований с использованием прочностных характеристик грунтов при их полном водонасыщении. Предварительные размеры фундаментов зданий и сооружений, возводимых на слежавшихся насыпных грунтах, назначаются исходя из условий расчетных сопротивлений R0 (табл. 11.16).
| Виды насыпных грунтов | R0 , МПа | |||
| крупных, средних, мелких песков, шлаков и т.п. при Sr | пылеватых песков, глинистых грунтов, золы и т.п. при Sr | |||
| ≤ 0,5 | > 0,8 | ≤ 0,5 | > 0,8 | |
| Планомерно возведенные с уплотнением насыпи | 0,25 | 0,2 | 0,18 | 0,15 |
| Отвалы грунтов и отходов производств: после уплотнения без уплотнения | 0,25 0,18 | 0,2 0,15 | 0,18 0,12 | 0,15 0,1 |
| Свалки грунтов и отходов производств: после уплотнения без уплотнения | 0,15 0,12 | 0,12 0,1 | 0,12 0,1 | 0,1 0,08 |
Примечания: 1. Значения R0 относятся к фундаментам с глубиной заложения h1 = 2 м. При глубине заложения фундаментов h < 2 м значения R0 умножаются на коэффициент γg = (h + h1)/(2h1) .
2. Значения R0 приведены для свалок грунтов и отходов производств с содержанием органических включений не более 0,01.
3. Для неслежавшихся отвалов и свалок грунтов и отходов производств значения R0 умножаются на 0,8.
4. Значения R0 для промежуточных значений Sr допускается определять по интерполяции.
Условными значениями R0 допускается пользоваться также и для назначения окончательных размеров фундаментов зданий с нагрузкой на столбчатые фундаменты до 400 кН и ленточные до 80 кН/м.
Наибольшие давления на насыпные грунты у края подошвы внецентренно загруженного фундамента не должны превышать для планомерно возведенных насыпей, песчаных и других подушек 1,2 R , а для отвалов и свалок грунтов и отходов производств — 1,1 R .
При устройстве песчаных, гравийных и других подушек, при уплотнении насыпных грунтов, а также при залегании в нижней части сжимаемой толщи грунтов с меньшими прочностными характеристиками расчетные сопротивления грунта основания уточняются из условия, чтобы полное давление от собственного веса лежащего выше грунта и нагрузки, передаваемой фундаментом на подстилающие насыпные (неуплотненные) или естественные грунты, не превышало расчетного сопротивления этих грунтов.
Пример 11.6. Определить полную осадку фундамента под колонну промышленного здания, имеющего размеры подошвы 3×4,2 м; среднее давление на грунт р = 0,18 МПа и глубину заложения h = 2 м. Здание возводится на участке, сложенном состоящими из отвалов золы ТЭЦ грунтами, образованными гидронамывом, давность намыва составляет 2 года. Толщина слоя намытых грунтов в месте расположения фундаментов равняется 8,7 м. Намытые грунты подстилаются мелкими пылеватыми песками. Среднее значение модуля деформации намытых грунтов по данным испытаний штампами на глубине 2 и 4 м равняется 8,5 МПа. Основные физико-механические характеристики намывных грунтов: γs = 26,2 кН/м 3 ; γd = 14 кН/м 3 ; γ = 17 кН/м 3 ; w = 0,21; ω = 0,08.
Решение. Определяем осадку фундамента от передаваемых им нагрузок на основание в соответствии с требованиями гл. 5. Результаты промежуточных вычислений сводим в табл. 11.17.
| z | ζ | α | σzg | σzp | σ´gp |
| 0 | 0 | 1 | 0,034 | 0,146 | 0,18 |
| 1 | 0,67 | 0,892 | 0,051 | 0,130 | 0,181 |
| 2 | 1,34 | 0,618 | 0,068 | 0,090 | 0,158 |
| 3 | 2 | 0,414 | 0,085 | 0,060 | 0,145 |
| 4 | 2,67 | 0,282 | 0,102 | 0,041 | 0,143 |
| 5 | 3,30 | 0,173 | 0,126 | 0,025 | 0,151 |
| 6,7 | 4,40 | 0,122 | 0,148 | 0,018 | 0,166 |
Глубина сжимаемой толщи Hc = 5,4 м. Осадка от нагрузки фундамента
По формуле (11.13) и табл. 11.17 определяем дополнительные осадки sf1 и sf2 как для неслежавшихся насыпных грунтов при σzp = 0,16 МПа
sfl = 0,6 · 8 · 0,16 · 670/8,5 = 6,1 см;
sf2 = 0,2 · 0,8 · 0,16 · 670/8,5 = 2 см.
Определяем дополнительную осадку sf3 по формуле (11.14):
sf3 = ηk0w γdh/γs = 0,75 · 0,5 · 0,08 · 14 · 670/26,2 = 10,8 см.
Полную осадку фундамента вычисляем по формуле (11.12) при sf4 = 0:
sf = s + sf1 + sf2 + sf3 + sf4 = 4 + 6,1 + 2 + 10,8 = 22,9 см.
Описаны основные виды, особенности и физико-механические характеристики насыпных грунтов. Даны рекомендации по проведению инженерно-геологических исследований. Приведены особенности расчета оснований и фундаментов на насыпных грунтах и указаны причины возникновения деформаций зданий и сооружений. Освещен опыт устройства оснований и фундаментов на планомерно-возведенных насыпях, отвалах грунтов и отходов производства. а также свалках всевозможных материалов.
Для инженерно-технических и научных работников проектных, изыскательских, строительных и научно-исследовательских организаций.
Оглавление
Оглавление:
Предисловие
Введение
Особенности насыпных грунтов
Образование и распространение насыпных грунтов
Особенности состава, залегания и сложения насыпных грунтов
Процессы, происходящие в насыпных грунтах
Самоуплотнение насыпных грунтов от собственного веса
Классификация и основные типы насыпных грунтов
Классификация насыпных грунтов
Особенности и физико-механические характеристики основных типов насыпных грунтов
Инженерно-геологические исследования насыпных грунтов
Учет условий образования и основных особенностей насыпных грунтов
Изучение состава и сложения насыпных грунтов
Лабораторные испытания насыпных грунтов
Полевые испытания насыпных грунтов
Исследования при деформациях зданий
Расчет оснований, фундаментов и зданий на насыпных грунтах
Основы расчета оснований и фундаментов зданий по предельным состояниям
Расчет дополнительных осадок фундаментов на насыпных грунтах
Расчетные сопротивления оснований на насыпных грунтах
Проектирование уплотненных оснований на насыпных грунтах
Проектирование фундаментов в вытрамбованных котлованах
Особенности работы и расчета свайных фундаментов в насыпных грунтах
Расчет конструкций зданий на неравномерные осадки
Мероприятия при строительстве на насыпных грунтах
Учет сов местной работы конструкций с грунтом основания
Методы строительства на насыпных грунтах
Подготовка оснований на насыпных грунтах
Прорезка насыпных грунтов сваями
Конструктивные мероприятия
Водозащитные мероприятия
Выбор мероприятий при строительстве зданий и сооружений не насыпных грунтах
Уплотнение насыпных грунтов
Общие положения по уплотнению насыпных грунтов
Необходимая степень уплотнения насыпных грунтов
Опытные работы по уплотнению грунтов
Уплотнение грунтов укаткой
Уплотнение грунтов тяжелыми трамбовками
Вытрамбовывание котлованов
Глубинное уплотнение грунтовыми сваями
Глубинное уплотнение песчаными сваями
Гидровиброуплотнение песчаных грунтов
Деформация зданий и сооружений на насыпных грунтах
Развитие строительства на насыпных грунтах
Деформации промышленного здания на шлаковых отвалах
Деформации здания жилого дома на свалке грунтов и бытовых отходов
Деформации промышленного корпуса на свайных фундаментах
Основные причины деформации зданий и сооружений на насыпных грунтах
Устройство оснований и фундаментов на планомерно возведенных насыпях
Подготовка поверхности и грунта для планомерно возведенных насыпей
Возведение планомерно возведенных насыпей послойной отсыпкой грунта
Возведение планомерно возведенных насыпей гидронамывом
Доуплотнение грунтов в планомерно возведенных насыпях
Контроль за качеством работ при устройстве планомерно возведенных насыпей
Опыт строительства металлургического завода на планомерно возведенной насыпи из гравелистого грунта
Возведение обратных засыпок котлованов на строительстве Камского автомобильного завода
Возведение насыпи стипль-чезного круга Олимпийской конно-спортивной базы в Москве
Устройство оснований и фундаментов на отвалах грунтов и отходов производств
Доуплотнение отвалов грунтов и отходов производств
Опыт строительства на отвалах вскрышных пород
Опыт строительства на отвалах песчаных грунтов
Опыт строительства промышленного корпуса на отвалах из лессовидных суглинков
Опыт строительства на шлаковых отвалах
Устройство оснований на свелках грунтов и отходов производств
Учет особенностей свалок грунтов и отходов производств
Опыт строительства промышленного цеха на свалке грунтов
Опыт строительства здания речного вокзала на свалке грунтов и городских отходов
Приведены сведения по расчёту и проектированию оснований и фундаментов зданий и сооружений различного назначения» а также подземных сооружений. Рассмотрены свойства грунтов, конструкции фундаментов, особенности их проектирования в различных грунтовых условиях. Большое внимание уделено проектированию сложных оснований и фундаментов. Даны рекомендации по выбору оборудования и производству работ.
Для инженерно-технических работников проектных и строительных.
Более качественная (пересканированная) версия источника.
Оглавление
Оглавление 4
Предисловие 8
Основные условные обозначения 10
Глава 1. Свойства грунтов (О. И. Игнатова) 10
1.1. Происхождение и состав грунтов 10
1.2. Физические свойства грунтов 11
1.2.1. Характеристики плотности грунтов и плотности их сложения 11
1.2.2. Влажность грунтов и характеристики пластичности пылевато-глинистых грунтов 11
1.3. Классификация грунтов 11
1.4. Деформируемость грунтов при сжатии 14
1.4.1. Определение модуля деформации в полевых условиях 15
1.4.2. Определение модуля деформации в лабораторных условиях 16
1.5. Прочность грунтов 16
1.5.1. Определение прочностных характеристик в лабораторных условиях 17
1.5.2. Определение прочностных характеристик в полевых условиях 18
1.6. Фильтрационные свойства грунтов 19
1.7. Нормативные и расчётные значения характеристик грунтов 20
Список литературы 23
Глава 2. Инженерно-геологические изыскания (Л. Г. Мариупольский) 24
2.1. Общие сведения 24
2.2. Требования к техническому заданию и программе изысканий 24
2.3. Этапы, состав и объем изысканий 26
2.4. Основные принципы назначения состава и объёма исследований грунтов 28
2.5. Представление результатов инженерно-геологических изысканий 31
Список литературы 31
Глава 3. Общие принципы выбора типа оснований и фундаментов (P. X. Валеев, Ю. Г. Трофименков, Р. Е. Ханин) 32
3.1. Основные положения 32
3.2. Типы оснований и фундаментов и область их применения 32
3.3. Технико-экономические показатели и их назначение 32
3.4. Факторы, влияющие на выбор технико-экономических показателей 33
3.5. Принципы сопоставимости конструктивных решений фундаментов различных типов зданий и сооружений 34
3.6. Рекомендации для выбора оснований и фундаментов 34
3.7. Методика технико-экономических сравнений фундаментов различных типов 35
3.8. Экспресс-методы технико-экономической оценки фундаментов различных типов 36
3.9. Удельные показатели стоимости и трудоёмкости основных видов работ при устройстве фундаментов 38
Список литературы 39
Глава 4. Конструкции фундаментов мелкого заложения (Е. А. Сорочан) 40
4.1. Основные положения 40
4.2. Материалы фундаментов 40
4.3. Конструкции фундаментов 45
4.3.1. Столбчатые фундаменты под стены 45
4.3.2. Ленточные и прерывистые фундаменты под стены 45
4.3.3. Отдельные фундаменты под колонны 50
4.3.4. Ленточные и плитные фундаменты под колонны 58
Список литературы 58
Глава 5. Расчёт оснований фундаментов мелкого заложения (пп. 5.1 - 5.5 (кроме 5.5.2 и 5.5.3А), п. 5.7 - А. В. Вронский; пп. 5.5.2 и 5.5.3А - Е. А. Сорочан; п. 5.6 – А. С. Снарский) 59
5.1. Основные положения 59
5.2. Распределение напряжений в основаниях 61
5.2.1. Однородное основание 61
5.2.2. Неоднородное основание 66
5.2.3. Напряжения от собственного веса грунта 68
5.3. Нагрузки и воздействия, учитываемые в расчётах оснований 68
5.4. Глубина заложения фундаментов 69
5.5. Расчёт оснований по деформациям 74
5.5.1. Общие положения 74
5.5.2. Расчётное сопротивление грунтов основания 76
5.5.3. Определение основных размеров фундаментов 80
5.5.4. Расчёт деформаций основания 84
5.5.5. Предельные деформации основания 93
5.6. Расчёт оснований по несущей способности 96
5.6.1. Общие положения 96
5.6.2. Несущая способность оснований, сложенных грунтами, находящимися в стабилизированном состоянии 97
5.6.3. Расчёт устойчивости фундамента по схеме плоского сдвига 105
5.6.4. Графоаналитический метод расчёта несущей способности основания (метод круглоцилиндрических поверхностей скольжения) 106
5.6.5. Несущая способность оснований, сложенных медленно уплотняющимися водонасыщенными пылевато-глинистыми и биогенными грунтами, а также илами 108
5.7. Мероприятия по уменьшению деформаций оснований и влияния их на сооружение 109
Список литературы 110
Глава 6. Проектирование конструкций фундаментов (п. 6.1 - Л. В. Шапиро, Е. А. Сорочан, п. 6.2 - 6.4 - Е. А. Сорочан; п. 6.5 - М. И. Горбунов-Посадов) 111
6.1. Расчёт железобетонных фундаментов на естественном основании под колонны зданий и сооружений 111
6.1.1. Общие положения 111
6.1.2. Расчёт фундаментов на продавливание 111
6.1.3. Определение площади сечений арматуры плитной части 114
6.1.4. Расчёт плитной части на «обратный» момент 114
6.1.5. Расчёт прочности поперечных сечений подколонника 115
6.2. Расчёт ленточных фундаментов и стен подвалов 118
6.2.1. Общие положения 118
6.2.2. Расчёт ленточных фундаментов 119
6.2.3. Расчёт стен подвалов 121
6.3. Расчёт буробетонных фундаментов 123
6.3.1. Общие положения 123
6.3.2. Метод расчёта 124
6.4. Расчёт фундаментов с анкерами в нескальных грунтах 127
6.4.1. Общие положения 127
6.4.2. Метод расчёта 128
6.5. Расчёт плитных и ленточных фундаментов под колонны 132
6.5.1. Общие положения 132
6.5.2. Предварительное назначение размеров сечений 132
6.5.3. Расчёт фундаментных балок и плит как конструкций на упругом основании 133
6.5.4. Связь между расчётными значениями модуля деформации и коэффициента постели 133
6.5.5. Определение расчётных значений модуля деформации 134
6.5.6. Методы расчёта конструкций 134
6.5.7. Расчёт конструкций на упругом основании по таблицам 135
Список литературы 147
Глава 7. Расчёт и проектирование подпорных стен (А. С. Снарский) 148
7.1. Типы подпорных стен 148
7.2. Определение активного и пассивного давления грунта на стены 148
7.2.1. Общие положения 149
7.2.2. Характеристики грунта, используемые при определении давления грунта 149
7.2.3. Активное давление грунта 149
7.2.4. Пассивное давление грунта 151
7.3. Расчёт массивных и уголковых подпорных стен 151
7.3.1. Общие положения 151
7.3.2. Расчёт устойчивости оснований стен против сдвига по подошве и глубокого сдвига по ломаным поверхностям скольжения 151
7.3.3. Расчёт оснований подпорных стен по деформациям 152
7.4. Расчёт гибких незаанкерных подпорных стен 154
7.4.1. Общие положения 154
7.4.2. Параметры грунта и стен, необходимые для расчёта 154
7.4.3. Давление грунта 155
Список литературы 156
Глава 8. Проектирование свайных фундаментов (Б. В. Бахолдин, Г. М. Лешин, Р. Е. Ханин) 157
8.1. Номенклатура и область применения свай различных видов 157
8.1.1. Государственные стандарты на сваи 157
8.1.2. Составные сваи квадратного сечения 158
8.1.3. Сваи-колонны 159
8.1.4. Бурозабивные сван 160
8.1.5. Набивные сваи в уплотнённом основании 164
8.1.6. Пирамидальные сваи 165
8.1.7. Прочие виды свай 165
8.2. Расчёт свай и свайных фундаментов 166
8.2.1. Методы определения несущей способности свай и область их применения 166
8.2.2. Расчёт свай на горизонтальные нагрузки и изгибающие моменты 169
8.2.3. Расчёт свай по прочности и раскрытию трещин 178
8.2.4. Расчёт осадок свайных фундаментов 179
8.2.5. Расчёт кренов свайных фундаментов 183
8.2.6. Расчёт железобетонных ростверков 184
8.3. Проектирование свай и свайных фундаментов 186
8.3.1. Исходные данные для проектирования 186
8.3.2. Выбор типа свайных фундаментов и нагрузок на них 187
3.3.3. Выбор несущего слоя грунтов и определение размеров свай 188
8.3.4. Проектирование свайного поля и ростверков 188
8.3.5. Состав проекта свайных фундаментов 199
8.3.6. Особенности проектирования свайных фундаментов в лёссовых просадочных грунтах 200
8.4. Конструктивные решения свайных фундаментов 200
8.4.1. Свайные фундаменты жилых домов 200
8.4.2. Фундаменты из забивных свай для каркасных зданий 201
8.4.3. Фундаменты из буронабивных свай для каркасных зданий 201
8.4.4. Свайные фундаменты каркасных зданий со сборными ростверками 202
8.4.5. Безростверковые свайные фундаменты каркасных зданий 202
8.4.6. Фундаменты из свайных полей 203
8.4.7. Свайные фундаменты вблизи заглубленных сооружений и фундаментов под оборудование 205
8.4.8. Бескотлованные свайные фундаменты 206
8.5. Выполнение свайных работ 206
8.5.1. Погружение свай заводского изготовления 207
8.5.2. Подбор молота для погружения свай 208
8.5.3. Изготовление буронабивных свай 211
8.5.4. Контроль и приёмка свайных фундаментов 215
Список литературы 217
Глава 9. Расчёт и проектирование фундаментов машин и оборудования с динамическим и нагрузками (В. Л. Ильичев, В. А. Михальчук) 217
9.1. Основные положения расчёта 217
9.1.1. Расчёт по первой группе предельных состояний 218
9.1.2. Расчёт по второй группе предельных состояний 219
9.2. Определение упругих и демпфирующих характеристик основания для расчёта фундаментов 220
9.2.1. Коэффициенты жесткости и демпфирования для фундаментов на естественном основании 220
9.2.2. Коэффициенты жесткости и демпфирования для свайных фундаментов. Определение приведённой массы 221
9.3. Принципы проектирования 222
9.3.1. Исходные данные для проектирования фундаментов машин и оборудования 222
9.3.2. Основные требования по проектированию фундаментов машин с динамическими нагрузками 223
9.3.3. Конструктивные решения фундаментов машин с динамическими нагрузками 224
9.4. Распространение колебаний от фундаментов-источников и мероприятия по их уменьшению 224
9.5. Примеры расчёта колебании фундаментов машин с динамическими нагрузками 226
Список литературы 230
Глава 10. Проектирование оснований сооружений, возводимых на структурно-неустойчивых грунтах (п. 10.1 - В. В. Крутов; п. 10.2 - Е. А. Сорочан) 231
10.1. Проектирование оснований на просадочных грунтах 231
10.1.1. Общие положения 231
10.1.2. Расчёт просадочных деформаций 232
10.1.3. Расчёт оснований 235
10.1.4. Проектирование уплотнённых оснований 237
10.1.5. Водозащитные мероприятия 243
10.1.6. Мероприятия по обеспечению нормальной эксплуатации деформировавшихся зданий 245
10.2. Проектирование оснований и фундаментов на набухающих грунтах 246
10.2.1. Общие положения 246
10.2.2. Исходные данные для проектирования 246
10.2.3. Проектирование оснований и фундаментов 247
Список литературу 251
Глава 11. Проектирование оснований на сильносжимаемых и насыпных грунтах (л. 11.1.1 - 11.1.6 - П. А. Коновалов; п. 11.1.7 - В. М. Казанцев, п. 11.2 - В. Я. Крутов) 252
11.1. Проектирование оснований на сильносжимаемых грунтах 252
11.1.1. Общие положения 252
11.1.2. Проектирование предпостроечного уплотнения оснований, сложенных водонасыщенными сильносжимаемыми грунтами 252
11.1.3. Методы расчёта осадок и сроков консолидации оснований 255
11.1.4. Особенности расчёта оснований 257
11.1.5. Методика определения коэффициента консолидации 257
11.1.6. Конструктивные мероприятия 258
11.1.7. Особенности расчёта и конструирования оснований и фундаментов стальных вертикальных резервуаров 259
11.2. Проектирование оснований на насыпных грунтах 261
11.2.1. Общие положения 261
11.2.2. Расчёт оснований на насыпных грунтах 262
11.2.3. Проектирование оснований на насыпных грунтах 264
Список литературы 267
Глава 12. Проектирование фундаментов в особых условиях (п. 12.1 - А. И. Юшин; п. 12.2 – В. А. Ильичев; п. 12.3 – Е. А. Сорочан) 268
12.1. Особенности проектирования оснований и фундаментов на подрабатываемых территориях 268
12.1.1. Деформации земной поверхности, вызываемые горными выработками, и их воздействие на конструкции зданий 268
12.1.2. Принципы проектирования оснований и фундаментов на подрабатываемых территориях 268
12.1.3. Расчёт фундаментов на естественном основании на воздействие горизонтальных деформаций 270
12.1.4. Проектирование и расчёт свайных фундаментов на подрабатываемых территориях 274
12.2. Сейсмостойкость оснований и фундаментов 278
12.2.1. Общие положения 278
12.2.2. Оценка интенсивности сейсмических колебаний в зависимости от грунтовых условий 278
12.2.3. Влияние упругой податливости основания на периоды свободных колебаний зданий и сооружений 279
12.2.4. Принципы расчёта и требования по конструированию сейсмостойких оснований и фундаментов 282
12.2.5. Сейсмостойкость фундаментов на естественных основаниях 283
12.2.6. Сейсмостойкость свайных фундаментов 286
12.3. Проектирование фундаментов на закарстованных территориях 294
Список литературы 298
Глава 13. Проектирование искусственных оснований (п. 13.1 - В. И. Крутов, Б. С. Смолин; п. 13.2 – А. Н. Токин; п. 13.3 - Б. С. Смолин) 299
13.1. Поверхностное и глубинное уплотнение грунтов 299
13.1.1. Общие положения 299
13.1.2. Исходные данные для проектирования 301
13.1.3. Уплотнение грунтов укаткой 302
13.1.4. Уплотнение трамбующими машинами 304
13.1.5. Уплотнение грунтов тяжёлыми трамбовками 304
13.1.6. Вытрамбовывание котлованов 306
13.1.7. Глубинное уплотнение пробивкой скважин 308
13.1.8. Уплотнение подводными и глубинными взрывами 310
13.2. Инъекционное закрепление грунтов способами силикатизации и смолизации 311
13.2.1. Общие положения 311
13.2.2. Расчёт основных параметров 315
13.2.3. Оборудование для производства работ 316
13.2.4. Технологическая схема закрепления 318
13.2.5. Проектирование оснований и фундаментов из химически закреплённых инъекций грунтов 320
13.2.6. Проектирование закреплённых силикатизацией массивов в просадочных лессовых грунтах 321
13.3. Глубинное вибрационное уплотнение рыхлых песчаных грунтов 325
13.3.1. Общие положения 325
13.3.2. Исходные данные для проектирования и расчёта 326
13.3.3. Методы расчёта 326
13.3.4. Оборудование для производства работ 327
13.3.5. Данные для проектирования производства работ 328
Список литературы 329
Глава 14. Устойчивость откосов (М. Л. Моргулис) 330
14.1. Конструктивные решения и мероприятия 330
14.2. Исходные данные для проектирования 331
14.3. Методы и примеры расчётов 333
14.3.1. Общие сведения 333
14.3.2. Построение предельных откосов 333
14.3.3. Определение угла плоских откосов при горизонтальной поверхности грунта 334
14.3.4. Определение ширины призмы обрушения откоса 336
14.3.5. Основные принципы определения требуемого контура откоса в сложных условиях 338
14.3.6. Расчёт устойчивости отсека грунтового массива против сдвига по выбранной поверхности 340
14.3.7. Определение давления грунта на удерживающие сооружения на откосе 348
Список литературы 351
Глава 15. Проектирование опускных колодцев и оболочек (В. К. Демидов) 352
15.1. Общие сведения 352
15.2. Конструктивные решения 353
15.3. Исходные данные для разработки проектной документации 357
15.4. Методы расчётов 359
15.5. Проект производства работ 367
15.6. Основные машины и механизмы, применяемые при сооружении и опускании колодцев 374
15.7. Примеры расчёта 374
Список литературы 377
Глава 16. Проектирование подземных сооружений, устраиваемых способом «стена в грунте» (И. К. Коньков, М. Я. Смородинов, Б. С. Федоров) 378
16.1. Общие положения 378
16.2. Исходные данные для разработки проектной документации 378
16.3. Конструктивные решения 379
16.4. Оборудование, применяемое при строительстве способом «стена в грунте» 383
16.4.1. Оборудование для приготовления и очистки глинистой суспензии 383
16.4.2. Оборудование для разработки траншей 384
16.5. Проект производства работ 386
16.5.1. Общие положения 386
16.5.2. Приготовление глинистой суспензии (раствора) 386
16.5.3. Разработка траншей 387
16.5.4. Заполнение траншей монолитным или сборным железобетоном 388
16.5.5. Контроль качества и приёмка работ 390
16.6. Расчёт конструкций 391
Список литературы 393
Глава 17. Анкеры в грунте (Ю. В. Лабзов, М. И. Смородинов) 394
17.1. Общие положения 394
17.2. Конструктивные решения 394
17.3. Методы расчёта 398
17.4. Технология работ 402
Список литературы 406
Глава 18. Укрепление оснований и усиление фундаментов существующих зданий и сооружений (Е. Ф. Лаш) 407
18.1. Общие положения 407
18.2. Исходные данные 407
18.3. Укрепление оснований существующих зданий 408
18.3.1. Цементация 408
18.3.2. Дренаж и противофильтрационные завесы 409
18.3.3. Повышение несущей способности (устойчивости) оснований 411
18.3.4. Защита оснований от влияния строящихся рядом зданий и сооружений 412
18.4. Усиление (укрепление) фундаментов 412
18.4.1. Защита фундаментов от выветривания 412
18.4.2. Повышение прочности и уширение фундамента 413
18.4.3. Подведение свай 414
Список литературы 416
Глава 19. Водопонижение (М. Л. Моргулис, Б. Н. Фомин) 417
19.1. Общие положения 417
19.2. Конструктивные решения 417
19.2.1. Водоотлив 417
19.2.2. Дренаж 418
19.2.3. Открытые водопонизительные скважины 423
19.2.4. Вакуумные скважины 425
19.2.5. Водоприёмная часть водопонизительных скважин 426
19.2.6. Песчано-гравийная обсыпка трубчатых дренажей и водопонизительных скважин 426
19.2.7. Иглофильтры 430
19.2.8. Наблюдательные скважины 431
19.2.9. Водопонизительные системы 431
19.2.10. Отвод воды от водопонизительных систем 434
19.3. Исходные данные для проектирования 434
19.4. Методы расчётов 435
19.4.1. Основные положения по расчётам водопонизительных систем 435
19.4.2. Определение притока подземных вод 436
19.4.3. Расчёт скважинных водопонизительных систем 445
19.4.4. Расчёт иглофильтровых водопонизительных систем 450
19.4.5. Расчёт дренажей 453
19.5. Оборудование и производство работ 455
19.5.1. Водоотлив 455
19.5.2. Дренаж 455
19.5.3. Водопонизительные скважины 456
19.5.4. Устройство иглофильтровых установок 458
Список литературы 458
Глава 20. Проектирование котлованов (Л. И. Иванов) 459
20.1. Общие сведения 459
20.2. Расчёт креплений котлованов 460
20.2.1. Расчёт тонких (гибких) свободно стоящих стенок 460
20.2.2. Расчёт тонких (гибких) заанкеренных стенок 464
20.2.3. Расчёт анкерных опор 468
20.2.4. Расчёт основных конструктивных элементов тонких стенок 470
Список литературы 471
Предметный указатель 472
Читайте также: