1. Основные понятия и определения. Классификация оснований и фундаментов.
Основание – это наслоение грунтов, воспринимающее давление от сооружения.
Располагать сооружение прямо на поверхности можноочень редко. Этому препятствуют некоторые особенности верхних слоевгрунта:
а) малая несущая способность;
б)возможность вертикального перемещения под действием метереологическихфакторов (пучение при промерзании, просадка приоттаивании, набухание при увлажнении, усадка при высыхании);
в) возможность разрушения разными землероями,корнямирастений, выветриванием.
Все это вызывает необходимость устройства фундаментов.
Фундаментом называют подземную или подводную конструкцию, которая предназначена главным образом, для передачи давления нагрунты, которые залегают на некоторой глубине.
В современном строительстве применяют различные конструкции и способы устройства фундаментов, которые условно можноразделить на две условны группы:
1. фундамент мелкого заложения;
2. фундамент глубокого заложения.
Если фундамент закладенна глубину до 5-6 м и отношение этой глубины к ширине подошвы не превышает 1,5-2, то его называют фундаментом мелкого заложения ивозводятв котлованах.
Если подошва фундамента расположена на глубине больше 5-6 м м и отношение этой глубины к ширине подошвы больше 1,5-2, то такой фундамент будет глубокого заложения.
Фундаменты глубокого закладывания подразделяются на свайные, опускные колодцы, кессоны. Они имеют разные специфические способы производства работ и соответственно особые конструкции.
Кроме этого фундаменты глубокого заложения и мелкого заложения отличаются:
· конструкциями;
· способом производства работ;
- расчетами: при расчетах фундамента мелкого заложения учитывается работа (сопротивление) грунтатолько на подошве фундамента, фундаментов глубокого заложения – учитывается еще и сопротивлениегрунтапо боковой поверхности фундамента, то есть фундамент рассчитывается с учетом его заделки (защемления) в грунте.
Основания подразделяются на:
· естественные и искусственные;
· скальные и нескальные.
· Скальные основания представляют собой массивные каменные горные породы, изверженные, метаморфические и осадочные, которые спаяны и сцементированы жесткой связью между зернами, и которые залегают в виде сплошногомассиваили трещиноватой толщи и характеризующиеся значительными пределами прочности при сжатии (больше 50 кгс/см2).
· Деформации скальных оснований при действии нагрузки от сооружений небольшие и их часто не учитывают.
· При выборе отметки заложения оснований сооружения важным является глубина заложения скальных пород, ихтрещиноватость, обломочность, мощность, зоны выветривания.
· Это самые надежные и несжимаемые основания.
· Нескальные основания представляют толщу рыхлыхгорныхпород–грунтов несвязных или связных, но прочность их внутренних связей во много раз меньше прочности материала самих минеральных часттиц. Это отложения крупнообломочных, песчаных, глинистых и илистых грунтов. Эти основания требуют к себе наибольшего внимания при возведении сооружений, так как им свойственна значительно большаядеформируемостьи неоднородность по сравнению со строительными материалами, из которых возводятся сооружения(бетон, железобетон, и тому подобное).
· Если фундамент возводится на грунте с сохранением его природных качеств, то есть на грунте ненарушенной структуры, то такое основание называется естественным.
2.Классификация методов преобразования строительных свойств оснований: конструктивные методы, уплотнение и закрепление грунтов.
Методы преобразования строительных свойств оснований можно разделить на три группы: 1.конструктивные методы, которые улучшают свойства самих грунтов; улучшения работы грунтов в основании – устр-во грунтовых подушек, применение шпунтового ограждения, создание боковых пригрузок, армирование грунта.
2.уплотнение грунтов, направленное на уменьшение пористости грунтов; применяют следующие методы: поверхностное уплотнение, глубинное вибро-уплотнение, использование камуфлетных взрывов, устр-во грунтовых и песчаных свай, уплотнение ста-тической нагрузкой с помощью вертикальных дрен и уплотнение водопонижением, в том числе с использованием электроосмоса.
3. закрепление грунтов, заключающееся в образовании прочных искусственных структурных связей между минеральными частицами. цементация, химические и электрохимические способы, смолизация, термический метод, битумизация и глинизация. После закрепления грунты иногда превращаются в сравнительно прочную полускальную породу. Основания с измененными свойствами называют искусственными или искусственно улучшенными. Выбор методов преобразования строительных свойств оснований зависит от характера напластований, типов грунтов и их физико-механических свойств, особенностей сооружений и интенсивности передаваемых ими нагрузок, решаемых инженерных задач и т.д