ОиФ Лекция 1

1. Лекция 1

1 Общие принципы
проектирования оснований
и фундаментов

2.

1.1 Основные положения
1.1.1 Общие принципы проектирования
оснований и фундаментов

3.

Фундаменты устраиваются для передачи нагрузок от конструкций зданий и
сооружений, установленного в них технологического и другого оборудования и
полезных нагрузок на грунты основания. Основание, воспринимая эти нагрузки,
претерпевает, как правило, неравномерные деформации, что вызывает появление в
конструкциях дополнительных перемещений и усилий.
При неправильном проектировании, подготовке оснований и возведении
фундаментов это может привести к тому, что даже безупречно выполненная
конструкция сооружения перестанет удовлетворять предъявляемым к ней
эксплуатационным требованиям. Мировой опыт строительства показывает, что
большинство аварий построенных зданий и сооружений вызвано ошибками,
связанными с возведением фундаментов и устройством оснований.
Основные факторы, которых необходимо знать при проектировании
оснований и фундаментов:
- отрицательное действие проявляется после накопления грунтами основания
достаточных деформаций, т. е., как правило, в период эксплуатации
сооружений;
- стоимость фундаментов в среднем составляет 12% от стоимости строительства,
а в сложных инженерно-геологических условиях может достигать 20...30% и
более. Поэтому необоснованное принятие чрезмерно сложных конструкций
фундаментов
приводит
к
неоправданному
удорожанию
стоимости
строительства;
- - технология работ по подготовке оснований и устройству фундаментов и
подземных частей зданий во многом отличается от работ по возведению
наземных частей зданий и сооружений.

4.

5.

6.

7.

8.

1.1.2 Общие требования к
проектированию оснований и
фундаментов
Проектирование оснований и фундаментов выполняется в соответствии с
действующими нормативными документами. При этом необходимо:
- обеспечение прочности и эксплуатационных требований зданий и
сооружений;
- максимальное использование прочностных и деформационных свойств
грунтов основания, а также прочности материала фундамента;
- достижение минимальной стоимости, материалоемкости и трудоемкости,
сокращение сроков строительства.
Для этого необходимо соблюдение следующих требований:
- тип оснований и фундаментов выбирается на основе комплексного учета
природных условий строительной площадки, конструктивных особенностей
сооружения и методов выполнения строительных работ;
-проектирование оснований и фундаментов производить с учетом совместной
работы основания, фундамента и надземной части сооружения.
При проектировании выбирают тип основания; тип, конструкцию, материал и
размеры фундамента; перечень эксплуатационных мероприятий по уменьшению
деформаций оснований.

9. 1.1.3 Последовательность проектирования оснований и фундаментов:

1. Оценка результатов инженерно-геологических, инженерно-геодезических и
инженерно-гидрометеорологических изысканий для строительства. Результаты
изысканий должны содержать сведения о географических, климатических и
сейсмических условиях территории строительства, инженерно-геологическом
строении и литологическом составе толщи грунтов, наблюдаемых неблагоприятных
факторов (наличие просадочности грунтов, карста, оползневых процессов, горных
выработок и т. п.), сведения о наличии подземных вод, колебаниях их уровней,
агрессивности по отношению к материалам фундаментов и подземных частей
зданий. Результаты детальных исследований грунтов и подземных вод, проводимых
на площадке строительства, представляются в виде инженерно-геологических
колонок, текстовых материалов и таблиц. Количество выработок зависит от
сложности инженерно-геологических условий площадки и ответственностью
проектируемого сооружения. Напр.: для инженерно-геологических условий III
категории сложности минимальное число выработок составляет 3...5, а
максимальное расстояние между ними — 20...30 м., глубина выработок ниже чем на
1...2 м нижней границы сжимаемой толщи основания.

10.

2. Анализ проектируемого здания и сооружения. В соответствии с заданием на
проектирование определяются плановые и высотные размеры сооружения,
устанавливаются его конструктивная и расчетная схемы, материалы элементов
конструкций, способы передачи нагрузок на основание, чувствительность сооружения
к неравномерным осадкам, назначаются предельные значения деформаций
основания. Важным этапом является определение нагрузок передающихся на
фундаменты. Равнодействующие всех нагрузок прикладываются в уровне верхнего
обреза или подошвы фундамента. Учитывают влияние технологических процессов в
сооружениях на свойства грунтов основания и взаимодействие проектируемого
сооружения с окружающей средой.
3. Выбор типа основания и конструкций фундаментов. Проектирование оснований и
фундаментов начинается с привязки проектируемого сооружения к строительной
площадке, т. е. совмещение осей сооружения с инженерно - геологическими
разрезами и выбор глубины заложения подошвы фундаментов. Схема сооружения
(каркасное, бескаркасное, многоэтажное, одноэтажное, наличие или отсутствие
подвальных помещений и т. д.), величина и характер нагрузок, передаваемых на
основание.
4. Расчеты оснований по предельным состояниям, технико-экономический анализ
вариантов и принятие окончательного решения. Для одного или нескольких сечений
сооружения проводятся расчеты выбранных вариантов фундаментов по предельным
состояниям. Определяются окончательные размеры фундаментов в плане,
количество и расположение свай, проектируются фундаменты для каждого варианта.
Проводится технико-экономическое сравнение рассматриваемых вариантов и по
минимуму приведенных затрат устанавливается оптимальное проектное решение

11. Рисунок – Геологическое строение участка застройки с площадками зданий А-Д: 1 – известняк закарстованный, 2 – щебень

известняка, 3 – песок, 4 – супесь, 5 –
торф, ------- - граница основания сооружения