Конструкции фундаментов: монолитные и сборные массивные фундаменты, ленточные, коробчатые и плитные фундаменты

По конструкции различают фундаменты ленточные – монолитные из бутобетона и крупнопористого бетона и сборные из блоков и блоков подушек, столбчатые, сплошные в виде железобетонной плиты и свайные.

По конструкции различают фундаменты ленточные - монолитные из бутобетона и крупнопористого бетона, и сборные из блоков и блоков-подушек, столбчатые, сплошные в виде железобетонной плиты и свайные. Малоэтажные сельские жилые дома в основном строят с ленточными и столбчатыми фунтаментами. Ленточные фундаменты применяются для домов с любыми конструкциями стен, а столбчатые - преимущественно для бревенчатых, щитовых, каркасных. В слабых сжимаемых грунтах, а также в тех случаях, когда достигнуть естественного основания экономически или технически невозможно из-за большой глубины его залегания, применяют свайные фундаменты, используя в основном набивные железобетонные сваи, изготавливаемые непосредственно на площадке строительства.

По верху свай устраивают монолитный железобетонный пояс. Бутобетонные и бутовые фундаменты выполняются в слабых грунтах (песчаных, супесчаных) в опалубке, а в плотных - враспор со стенками траншеи, без опалубки. В качестве материала для опалубки могут применяться доски толщиной не менее 40 мм или обрезки ДСП, отходы плоского шифера и тому подобные материалы. Первый ряд бута кладется непосредственно на предварительно утрамбованный грунт. Пустоты между камнями засыпают мелким камнем, щебенкой или галькой. Слой гальки высотой 15-20 см уплотняют трамбовкой, после чего заливают жидким цементным раствором, заполняющим в ней пустоты. Камни второго и последующих рядов укладывают горизонтальными слоями толщиной 15-20 см с тщательной расщебенкой и заливкой жидким раствором до заполнения всех пустот и снова каждый слой уплотняют. Наиболее прочным фундамент будет, если применяется раствор в соотношении 1: 3 (на одну часть цемента - три части песка).

Л

Лабораторные методы определения сжимаемости грунтов в приборах одноосного и трехосного сжатия. Полевые методы определения сжимаемости грунтов.

Сжатие грунтов под нагрузкой называется осадкой, или деформацией, грунтов.

Деформации грунтов имеют упругий и пластический характер. Упругие деформации возникают под действием нагрузок, не превышающих структурной прочности грунта. При снятии таких нагрузок происходит восстановление деформаций.

Если нагрузки превышают структурную прочность грунта, то связи между частицами (скелет грунта) разрушаются. Возникают так называемые пластические деформации, которые вызваны относительным перемещением частиц. Скорость развития пластических деформаций зависит от вида грунта, например, в песках крупных и средней крупности, крупнообломочных и трещиноватых скальных грунтах она на несколько порядков выше, чем в глинистых.

В свою очередь пластические деформации в грунтах можно разделить на объемные и сдвиговые. Объемные деформации приводят к изменению объема пор в грунте, т.е. его уплотнению, а сдвиговые — к изменению его первоначальной формы и могут вызывать разрушение грунта.

Основными характеристиками сжимаемости грунтов являются модуль общей деформации Е или коэффициент относительной сжимаемости m_v, коэффициент поперечного расширения (коэффициент Пуассона) v и коэффициент бокового давления ξ грунта.

Испытание грунтов на сжатие производится следующими видами:

· одноосное сжатие образцов;

· трехосное (компрессионное);

Коэффициент сжимаемости — расчетная характеристика деформируемости фунтов, которая используется при определении осадок сооружений. С помощью этого коэффициента можно производить качественную оценку грунта как основания зданий и сооружений:

при m₀≤ 0, 1 Мпа^-1 – грунт мало сжимаемый,

0, 1≤ m₀≤ 1, 0 Мпа^-1 – средней сжимаемости,

m₀> 1, 0 Мпа^-1 – сильно сжимаемый.

Для установления основных показателей сжимаемости грунтов производятся их испытания на уплотнение под нагрузкой, когда деформации грунта могут развиваться только в одном направлении и никакие другие силы, кроме внешней нагрузки, не действуют.

Испытания образцов на одноосное сжатие являются простейшими и применяются для прочных скальных, полускальных, мерзлых и плотных глинистых грунтов, из которых можно вырезать образец цилиндрической и призматической формы с диаметром или стороной поперечного сечения 40-45 мм (рис.). Особенностью такого испытания является отсутствие боковых напряжений (σ _х=σ _у=0), т.е. возможность свободных боковых деформаций грунта (ε _х=ε _у-∞ ).
Согласно рис. относительная деформация образца грунта

Связь между напряжением и деформацией устанавливается согласно известному из сопротивления материалов закону Гука σ =ε Е, где Е – модуль упругости грунта.

Таким образом, испытание грунта на одноосное сжатие в наименьшей степени соответствует действительным условиям деформирования грунта в массиве, так как не учитывает реакции окружающего его грунта, который ограничивает боковые перемещения.

Компрессионные испытания – наиболее распространенный вид лабораторных исследований для определения деформационных характеристик (свойств) грунтов. Компрессия – это процесс сжатия фунта без возможности бокового расширения (ε х=ε y=0), т.е. уплотнение образца без его разрушения.

Компрессионные испытания грунтов в лабораторных условиях проводятся в компрессионных приборах (одометрах).

Одометр − прибор, служащий для определения сжимаемости грунта. Деформации в одометре возможны только в вертикальном направлении, горизонтальные деформации отсутствуют. Вертикальное напряжение изменяется ступенями и является известным, боковые напряжения реактивные и остаются неизвестными.

Конструкции их бывают различные, в зависимости от способа приложения нагрузки и целей исследования.

На компрессионное сжатие образец грунта испытывается в металлическом кольце, и на него через жесткий штамп передается сила F, вызывающая в образце сжимающее напряжение σ = F/A, где А – площадь поперечного сечения образца. Таким образом, под действием вертикальной нагрузки происходит вертикальное перемещение штампа, вызывающее осадку образца.

Нагрузку на поверхность грунта прикладывают отдельными возрастающими ступенями. Каждому приращению внешнего давления соответствует определенное изменение влажности w. Зависимость между влажностью и давлением можно изобразить в виде графика: график носит название компрессионной кривой (илл.).

Исследования показали, что компрессионные кривые применимы для оценки сжимаемости любых связных материалов, но для материалов водопроницаемых (например, песков) не могут быть построены по изменению влажности, так как при прекращении нагрузки первоначальная влажность восстанавливается почти мгновенно.

 

М

Место «Геотехники» среди других наук строительного направления и связь ее с другими дисциплинами

Геотехника является общенаучной дисциплиной для студентов строительных специальностей. Объектом изучения геотехники являются грунты естественного, реже искусственного (техногенного) происхождения. Возводимые сооружения передают нагрузки на основания, состоящие из каких-либо грунтов. Состав, строение и свойства грунтов разных строительных площадок могут существенно различаться, требуя специального изучения.

Поведение грунтов под нагрузками сопровождается сложными процессами, т.к. нарушается их начальное состояние, и в грунтах возникают новые процессы, осложняющие эксплуатацию сооружений. Ошибочная оценка грунтов основания часто бывает причиной аварий сооружений, поэтому необходимо не только правильно оценить прочностные и деформационные свойства грунтов, но и в ряде случаев разработать способы улучшения строительных свойств грунтов основания.

В дисциплине «геотехника» рассматриваются вопросы напряженного состояния, деформируемости, прочности и устойчивости грунтов, а также способы их обеспечения. Для успешного освоения курса необходимо знание ряда дисциплин, таких как инженерная геология и гидрогеология, математика, физика, сопротивление материалов, теория упругости, пластичности, строительная механика и др.

Основными задачами дисциплины являются:

- объективная оценка физико-механических свойств грунтов;

- определение напряженно-деформированного состояния грунтового массива от собственного веса, нагрузки от сооружений и природных факторов;

- оценка прочности и устойчивости грунтовых массивов против оползания, разрушения и давления на ограждающие конструкции;

- расчет оснований фундаментов по предельным состояниям.

⇐ Предыдущая12345678910Следующая ⇒

Поделиться: