Технико экономическое сравнение вариантов фундаментов

Обновлено: 18.05.2024

Технико-экономическое сравнение. В любых грунтовых условиях можно разработать несколько вариантов фундаментов

В любых грунтовых условиях можно разработать несколько вариантов фундаментов. Эти варианты могут отличаться по материалу, конструкции, глубине заложения, ширине подошвы, подготовке основания и по способу производства работ. Из этих вариантов выбирают оптимальный на основе технико-экономического сравнения. При сравнении учитывают стоимость, трудоемкость долговечность, индустриальность, возможность возведения в зимнее время и сохранность природной структуры грунта.

1 – опирание на плиту; 2 – искусственное основание;

3 – опирание на более плотные грунты; 4 – свайные фундаменты;

5 – свайные фундаменты по более плотным грунтам.

Технико-экономическое сравнение ведется по следующим этапам:

1) выбирается возможный тип фундамента;

2) выполняется расчет всех рассматриваемых фундаментов;

3) определяется стоимость и трудоемкость каждого варианта.

При проектировании и строительстве фундаментов необходимо рассматривать следующие три фактора:

1) инженерно-геологические условия стройплощадки;

2) чувствительность сооружений к неравномерным осадкам;

3) способы возведения фундаментов, т.к. при строительстве может быть нарушена природная структура грунта.

Эти три фактора Долматов сформулировал следующим образом: «При проектировании необходимо учитывать и отвечать на следующие три вопроса: Что строится, На чем строится и Как строится».

При проектировании оценивается инженерно-геологические и гидрогеологические условия строительной площадки. На территории участка объект размещают таким образом, чтобы застраивались наиболее благоприятные участки (надежное основание, спокойный рельеф, уровень грунтовых вод ниже подошвы фундамента). До начала строительства необходимо:

1) изучить местный опыт строительства;

2) изучить напластование грунтов, особенно уровень грунтовых вод в период строительства и во время эксплуатации по отчету об инженерно-геологических изысканиях, обращается внимание на колебания уровня грунтовых вод и их агрессивность;

4) определяется величина ожидаемой осадки

mv- коэффициент сжимаемости,

m1- коэффициент относительной сжимаемости,

l0- модуль общей деформации

Для слобо- и среднесжимаемых грунтов модуль общей деформации, определяемый в лабораторных условиях, меньше модуля деформации в условиях естественного залегания, поэтому вводится поправочный коэффициент. Для слабых грунтов с модулем общей деформации < 7 МПа поправочный коэффициент не используется. Все расчеты оснований должны выполняться с использованием расчетных характеристик физико-механических свойств грунтов. Расчетное значение определяется по формуле:

хп- нормативное значение.

I – для расчета оснований по I-й группе предельных состояний (по несущей способности),

II – для расчета оснований по II-й группе предельных состояний (расчет по деформации).

Вторая группа исходных данных – это данные о сооружении, о нагрузках на фундаменты, о чувствительности сооружений к неравномерным деформациям. Все сооружения по жесткости делятся на три типа: 1) абсолютно жесткие сооружения; 2) абсолютно гибкие сооружения; 3) сооружения конечной жесткости.

Абсолютно жесткие сооружения при любых осадках не искривляются (доменные печи, дымовые трубы, водонапорные башни). При симметричной нагрузке и симметричной податливости основания испытывают равномерные осадки. При неравномерной осадке они испытывают крен без изгиба. Особенность таких сооружений в том, что они могут перераспределять давление в основание сооружений. В местах большой податливости основания давление уменьшается, в местах меньшей податливости – возрастает. Это приводит к появлению на фундаментных конструкциях дополнительных усилий.




Абсолютно гибкие сооружения, т.е. насыпи – следят за деформацией поверхности грунта. При неравномерных осадках не возникает дополнительных напряжений.

Сооружения конечной жесткости – это большинство сооружений. При неравномерных осадках могут получать искривления, могут появляться трещины, возникать дополнительные усилия. При расчете необходимо учитывать совместную работу сооружения и основания, необходимо знать жесткость фундамента и деформируемость грунтового основания.

Формы деформаций сооружений – это прогиб сооружения, выгиб сооружения, крен сооружения (отношение разностей осадок крайних точек фундамента к расстоянию между ними, регламентируется СНиПом).

3.7. МЕТОДИКА ТЕХНИКО-ЭКОНОМИЧЕСКИХ СРАВНЕНИЙ ФУНДАМЕНТОВ РАЗЛИЧНЫХ ТИПОВ

Трудоемкость и материалоемкость оснований и фундаментов определяются на основании проектных разработок вариантов. Для конкретных объектов строительства определяется показатель полных приведенных затрат

З = С + Д – Эф.з


(3.1)

где C — сметная или сметно-расчетная стоимость устройства фундаментов; Д — экономическая оценка фактора дефицитности ресурса (учитывается для варианта с большим расходом рассматриваемого ресурса); Эф.з — эффект у заказчика от ускорения ввода в действие - основных производственных фондов (учитывается для варианта с наиболее ранним вводом объекта в эксплуатацию).

Показатель сметной стоимости устройства фундаментов определяется на основании действующих сметных норм и «Единых районных единичных расценок» (ЕРЕР), привязанных к местным условиям строительства.

Фактор дефицитности материальных ресурсов на ближайший период рекомендуется учитывать для стали по формуле

Д = Эу Мс


(3.2)

где Эу — удельное значение экономической оценки фактора дефицитности стали, принимаемое в размере 150 руб. на 1 т дополнительно израсходованной стали, приведенной к стали класса А-I; Мс — дополнительный расход стали по рассматриваемому варианту проектного решения фундамента по сравнению с вариантом с наименьшим расходом стали.

Экономический эффект, образуемый у заказчика за счет выпуска дополнительной продукции, может учитываться только при наличии детальных исходных данных, принимаемых из проектов организации строительства и проектов производства работ, и определяется по формуле

Эф.з = ЕаФΔТКи


(3.3)

где Еа — норматив абсолютной эффективности капитальных вложений в отрасли; для объектов межотраслевого характера и объектов производственной сферы Еа принимается равным 0,14; Ф — стоимость производственных фондов, досрочно введенных в действие (сметная стоимость объекта строительства с учетом технологического оборудования); ΔТ - разница в сроках окончания строительства объекта, обусловленная конструктивными решениями фундаментов сравниваемых вариантов, год; Ки — коэффициент использования расчетной разницы в сроках окончания строительства по условиям возможности эксплуатации готового объекта после его сдачи заказчику; при отсутствии сведений принимается рапным 0,3.

Не следует принимать разницу в продолжительности строительства объектов равной разнице в продолжительности возведения сравниваемых вариантов фундаментов, поскольку на критическом пути строительства, как правило, находится не весь объем работ. При отсутствии конкретных данных объем работ по устройству фундаментов, лежащий на критическом пути строительства, рекомендуется принимать в размере 30 %.

При определении коэффициента Ки учитываются возможности получения исходного перерабатываемого сырья при более раннем освоении производственной мощности предприятия, быта и использования готовой продукции в данное время в соответствующих отраслях народного хозяйства.

При выявлении областей рационального применения проектных решений фундаментов для массового строительства в качестве базисных вариантов рекомендуется принимать лучшие решения, освоенные в практике массового строительства.

Приведенные затраты по вариантам проектных решений фундаментов определяются по формуле

З = Сс + Еnб + Кс) + Д


(3.4)

где Сс — себестоимость (расчетная или фактическая) устройства фундаментов (под расчетной себестоимостью понимается сметная стоимость без учета плановых накоплений); Еn — нормативный коэффициент сравнительной эффективности капитальных вложений, равный 0,12; Кб и Кс — капитальные вложения в основные производственные фонды строительной индустрии ( Кб — в предприятия по производству товарного бетона, арматуры, сборных бетонных и железобетонных конструкций фундаментов; Кс — в строительные и транспортные машины и механизмы, а также в базу по их обслуживанию и эксплуатации).

Капитальные вложения в развитие мощностей предприятий строительной индустрии Кб определяются по формуле


(3.5)

где Kyi — удельные капитальные вложения в производство материалов, конструкций и полуфабрикатов;

Мi — расход материалов, конструкций и полуфабрикатов на принятую единицу измерения.

Удельные капитальные вложения в производство материалов, конструкций и полуфабрикатов

Kyi = Кк Сз


(3.6)

где Кк — коэффициент, учитывающий отношение капитальных вложений к оптовой цене материалов, конструкций и полуфабрикатов и принимаемый для сборных железобетонных и бетонных изделий 1,11, для товарного бетона 0,69 и для арматурных изделий 1,09; Сз — оптовая цена 1 м 3 сборных железобетонных и бетонных изделий (с учетом арматуры), бетонной смеси и арматурных каркасов и сеток для монолитных конструкций.

Капитальные вложения в строительные и транспортные машины и механизмы, участвующие в производстве строительно-монтажных работ, определяются по выражению

Кс = 1,07 См Nт Кэ Кп/Nn


(3.7)

где 1,07 - коэффициент, учитывающий затраты на доставку машин до объектов строительства: См — балансовая стоимость строительных машин, оборудования и транспортных средств, принимаемая по действующим прейскурантам; Nт , Nп — количество машино-смен работы машин, оборудования, транспорта ( Nт — требуемое для возведения сравниваемых конструкций фундаментов; Nn — нормативное на годовой срок эксплуатации); нормативное количество машино-смен работы машин и механизмов за год может быть принято в размере 250 для сваебойных агрегатов и 400 для прочих машин; Кэ — коэффициент, учитывающий потребности в основных производственных фондах, необходимых для эксплуатационно-ремонтной базы; принимается для строительных машин и механизмов 1,3 и для транспортных средств 1,8; Кд — поправочный коэффициент, учитывающий территориальный пояс и принимаемый в соответствии с действующими «Нормативами удельных капитальных вложений по отраслям строительства».

В случаях когда при определении стоимости материалов, конструкций и полуфабрикатов используются оптовые цены промышленности, приведенные затраты могут быть найдены по формуле

З = С + Еn Кс + Д


(3.8)

При несущественном отличии уровня механовооруженности строительных работ по сравниваемым вариантам составляющая Еn Кс в формуле (3.8) может не учитываться.

Сравнительная эффективность проектных решений фундаментов экспериментального объекта определяется на основе сопоставления перспективных приведенных затрат этого строительства с приведенными затратами, рассчитанными по фактическим показателям возведения фундаментов, строящихся по проектам-аналогам.

Фундаменты зданий и сооружений, спроектированные по действующим нормативным документам, рассчитываются на одинаковый срок службы и в обычных условиях, как правило, не требуют ремонта. В связи с этим эксплуатационные затраты по конструкциям фундаментов отсутствуют. Эксплуатационные затраты необходимо учитывать в тех случаях, когда варианты имеют существенные различия в затратах на устранение последствий неравномерных осадок зданий и сооружений [2].

Методические рекомендации по экономической оценке архитектурно-строительных решений промышленных зданий и сооружений

Основные исходные данные и технико-экономические характеристики для разработанных вариантов фундаментов сводятся в таблицу (табл. 3.3).

Глава 3. ОБЩИЕ ПРИНЦИПЫ ВЫБОРА ТИПА ОСНОВАНИЙ И ФУНДАМЕНТОВ

Проектирование оснований и фундаментов выполняется в соответствии с действующими СНиП [4, 5, 6]. При проектировании оснований и фундаментов необходимо учитывать следующие положения:

  • – обеспечение прочности и эксплуатационных требований зданий и сооружений (общие и неравномерные деформации сооружения не должны превышать допустимые);
  • – максимальное использование прочностных и деформационных свойств грунтов;
  • – максимальное использование прочности материала фундаментов;
  • – достижение минимальной стоимости, материалоемкости и трудоемкости.

Выбор типа оснований или конструктивных решений фундаментов выполняется на основании сравнений технико-экономических показателей, получаемых с помощью вариантного проектирования [1, 2, 3, 7].

3.2. ТИПЫ ОСНОВАНИЙ И ФУНДАМЕНТОВ И ОБЛАСТЬ ИХ ПРИМЕНЕНИЯ

При большом различии инженерно-геологических условий площадок строительства на территории СССР, а также разнообразии конструкций зданий и сооружений, применяемых в массовом строительстве, используются в основном столбчатые, ленточные и плитные фундаменты на естественном, уплотненном или искусственно закрепленном основании и свайные фундаменты.

Предварительная оценка области применения фундаментов различных типов в зависимости от грунтовых условий может быть выполнена с помощью табл. 3.1, в которой указаны случаи безусловного применения фундаментов соответствующего типа либо случаи, когда необходимо выполнение вариантного проектирования.

3.3. ТЕХНИКО-ЭКОНОМИЧЕСКИЕ ПОКАЗАТЕЛИ И ИХ НАЗНАЧЕНИЕ

Под технико-экономическими показателями оснований и фундаментов зданий и сооружений понимаются технические и экономические характеристики проектного решения.

К техническим показателям относятся тип оснований и конструкции фундаментов, расчетные данные о деформируемости и прочности грунтов основания (ожидаемые осадки, перемещения, крены и т.п.), данные об использовании прочности материала фундаментов, материалоемкость. к экономическим показателям относятся приведенные затраты, сметная стоимость (себестоимость), трудоемкость изготовления и возведения, продолжительность работ, капитальные вложения в материально-техническую базу строительства, эксплуатационные расходы (если деформируемость оснований требует дополнительных затрат на ремонт или усиление конструкций зданий либо сооружений для обеспечения их пригодности в течение эксплуатационного периода). Полный перечень экономических показателей приведен в табл. 3.2.

ТАБЛИЦА 3.1. ОБЛАСТЬ ПРИМЕНЕНИЯ ФУНДАМЕНТОВ РАЗЛИЧНЫХ ВИДОВ
Основания Грунты Тип фундамента
прорезаемые основания на естественном
основании
на уплотненном
или искусственно
закрепленном
основании
свайные
Однослойные Слабые
Средние
Прочные
±
±
+
±
±
±
±
Двухслойные Слабые Средние
Прочные
±
±
±
±
±
+
Средние Слабые
Прочные

±
±
±
±
Прочные Слабые
Средние
±
±
±
±

Условные обозначения: «+» — рекомендуется для применения; «±» — требуется вариантное проектирование; «–» — не рекомендуется для применения.

ТАБЛИЦА 3.2. ПОЛНЫЙ ПЕРЕЧЕНЬ ЭКОНОМИЧЕСКИХ ПОКАЗАТЕЛЕЙ

Показатели Единица
Стоимостные
Приведенные затраты руб.
Сметная стоимость (себестоимость) возведения оснований и фундаментов – || –
Капитальные вложения в материально-техническую базу строительства руб./год
Эффект от ускорения строительства руб.
Экономическая оценка фактора дефицитности стали – || –
Эксплуатационные затраты – || –
Натуральные
Продолжительность возведения смена
Затраты труда, всего чел.-дн.
В том числе:
на изготовление материалов, конструкций, полуфабрикатов и их транспортирование
на устройство оснований и возведение фундаментов

– || –

Технико-экономические показатели определяются, как правило, для основания и фундаментов здания и сооружения. Для анализа технико-экономических показателей вариантов проектных решений фундаментов должна быть выбрана сопоставимая единица измерения. В качестве такой единицы могут приниматься 1 м 2 общей площади здания, 1 фундамент, 1 м стен, единица расчетной нагрузки от здания или сооружения и т. п.

Оптимальное проектное решение принимается по минимуму приведенных затрат [1]. Приведенные затраты определяются с учетом себестоимости возведения основания и фундаментов, капитальных вложений в материально-техническую базу строительства, эксплуатационных затрат, фактора дефицитности материальных ресурсов и экономического эффекта, который может быть получен в случае сокращения общей продолжительности строительства. При отсутствии информации о различии продолжительности и трудоемкости устройства фундаментов по сравниваемым вариантам и других данных, необходимых для определения показателей приведенных затрат, допускается на стадии разработки проекта использовать показатели сметной стоимости.

СН 423-71 Инструкция по определению экономической эффективности капитальных вложений в строительстве Методические рекомендации по экономической оценке архитектурно-строительных решений промышленных зданий и сооружений Руководство по выбору проектных решений фундаментов СНиП 2.02.01-83 Основания зданий и сооружений СНиП 3.02.01-83 Основания и фундаменты СНиП 2.02.03-85 Свайные фундаменты Отменен. ТП 101-81 Технические правила по экономному расходованию основных строительных материалов

Анализ других показателей выполняется для выявления факторов, влияющих на рациональность применения того или иного решения, и определения путей совершенствования конструкций фундаментов. Например, себестоимость служит для определения возможного снижения стоимости устройства оснований и фундаментов за счет применения рациональных решений. Аналогичное назначение имеет анализ показателей материалоемкости, трудоемкости изготовления, продолжительности работ. Показатели материалоемкости и капитальных вложений в материально-техническую базу строительства используются также для обоснования предложений по развитию более эффективных конструкций (фундаментов, свай и др.) и определения требуемых объемов капитальных вложений в строительную индустрию.

Технико экономические сравнение по выбору фундамента

3.7. МЕТОДИКА ТЕХНИКО-ЭКОНОМИЧЕСКИХ СРАВНЕНИЙ ФУНДАМЕНТОВ РАЗЛИЧНЫХ ТИПОВ

Трудоемкость и материалоемкость оснований и фундаментов определяются на основании проектных разработок вариантов. Для конкретных объектов строительства определяется показатель полных приведенных затрат

Показатель сметной стоимости устройства фундаментов определяется на основании действующих сметных норм и «Единых районных единичных расценок» (ЕРЕР), привязанных к местным условиям строительства.

Фактор дефицитности материальных ресурсов на ближайший период рекомендуется учитывать для стали по формуле

где Эу — удельное значение экономической оценки фактора дефицитности стали, принимаемое в размере 150 руб. на 1 т дополнительно израсходованной стали, приведенной к стали класса А-I; Мс — дополнительный расход стали по рассматриваемому варианту проектного решения фундамента по сравнению с вариантом с наименьшим расходом стали.

Экономический эффект, образуемый у заказчика за счет выпуска дополнительной продукции, может учитываться только при наличии детальных исходных данных, принимаемых из проектов организации строительства и проектов производства работ, и определяется по формуле

Не следует принимать разницу в продолжительности строительства объектов равной разнице в продолжительности возведения сравниваемых вариантов фундаментов, поскольку на критическом пути строительства, как правило, находится не весь объем работ. При отсутствии конкретных данных объем работ по устройству фундаментов, лежащий на критическом пути строительства, рекомендуется принимать в размере 30 %.

При определении коэффициента Ки учитываются возможности получения исходного перерабатываемого сырья при более раннем освоении производственной мощности предприятия, быта и использования готовой продукции в данное время в соответствующих отраслях народного хозяйства.

При выявлении областей рационального применения проектных решений фундаментов для массового строительства в качестве базисных вариантов рекомендуется принимать лучшие решения, освоенные в практике массового строительства.

Приведенные затраты по вариантам проектных решений фундаментов определяются по формуле

где Сс — себестоимость (расчетная или фактическая) устройства фундаментов (под расчетной себестоимостью понимается сметная стоимость без учета плановых накоплений); Еn — нормативный коэффициент сравнительной эффективности капитальных вложений, равный 0,12; Кб и Кс — капитальные вложения в основные производственные фонды строительной индустрии ( Кб — в предприятия по производству товарного бетона, арматуры, сборных бетонных и железобетонных конструкций фундаментов; Кс — в строительные и транспортные машины и механизмы, а также в базу по их обслуживанию и эксплуатации).

Капитальные вложения в развитие мощностей предприятий строительной индустрии Кб определяются по формуле


где Kyi — удельные капитальные вложения в производство материалов, конструкций и полуфабрикатов;

Мi — расход материалов, конструкций и полуфабрикатов на принятую единицу измерения.

Удельные капитальные вложения в производство материалов, конструкций и полуфабрикатов

где Кк — коэффициент, учитывающий отношение капитальных вложений к оптовой цене материалов, конструкций и полуфабрикатов и принимаемый для сборных железобетонных и бетонных изделий 1,11, для товарного бетона 0,69 и для арматурных изделий 1,09; Сз — оптовая цена 1 м 3 сборных железобетонных и бетонных изделий (с учетом арматуры), бетонной смеси и арматурных каркасов и сеток для монолитных конструкций.

Капитальные вложения в строительные и транспортные машины и механизмы, участвующие в производстве строительно-монтажных работ, определяются по выражению

В случаях когда при определении стоимости материалов, конструкций и полуфабрикатов используются оптовые цены промышленности, приведенные затраты могут быть найдены по формуле

При несущественном отличии уровня механовооруженности строительных работ по сравниваемым вариантам составляющая Еn Кс в формуле (3.8) может не учитываться.

Сравнительная эффективность проектных решений фундаментов экспериментального объекта определяется на основе сопоставления перспективных приведенных затрат этого строительства с приведенными затратами, рассчитанными по фактическим показателям возведения фундаментов, строящихся по проектам-аналогам.

Фундаменты зданий и сооружений, спроектированные по действующим нормативным документам, рассчитываются на одинаковый срок службы и в обычных условиях, как правило, не требуют ремонта. В связи с этим эксплуатационные затраты по конструкциям фундаментов отсутствуют. Эксплуатационные затраты необходимо учитывать в тех случаях, когда варианты имеют существенные различия в затратах на устранение последствий неравномерных осадок зданий и сооружений [2].

Основные исходные данные и технико-экономические характеристики для разработанных вариантов фундаментов сводятся в таблицу (табл. 3.3).

ТАБЛИЦА 3.3. ХАРАКТЕРИСТИКИ ДЛЯ СОПОСТАВЛЕНИЯ ВАРИАНТОВ ФУНДАМЕНТОВ
Группа данных Исходные данные и технико-экономические характеристики
По грунтам Характеристики грунтов, прорезаемых фундаментами (в том числе сваями), и грунтов основания
По конструкциям здания или сооружения Размеры в плане, высота, площадь сечения колонн, шаг колонии, нагрузки на фундаменты (нормальные силы, изгибающие моменты, горизонтальные силы), имеющие наибольшее распространение в здании
По типам фундаментов Столбчатые или плитные на естественном или искусственно уплотненном основании, свайные фундаменты, размеры в плане в уровне подошвы, размеры свай и расчетные нагрузки на них
По объемам работ:
земляные работы Объем разработки котлована, обратной засыпки, уплотнения (с учетом транспорта)
свайные работы (только для свайных фундаментов) Объем свай в м 3 и в шт. с указанием класса и объема бетона (отдельно сборного для забивных или монолитного для буронабивных свай), расход арматуры по классам
бетонные работы Объем фундаментов с указанием класса бетона (для свайных фундаментов объем ростверков), объем подготовки, расход арматуры по классам

Сорочан Е.А. Основания, фундаменты и подземные сооружения

Технико-экономическое сравнение и выбор основного варианта фундаментов

Технико-экономическое сравнение выполняется упрощенным методом по показателям сметно-расчётной стоимости работ, необходимых для возведения фундамента. По каждому варианту подсчитывается объём основных работ с изображением необходимых эскизов и размеров, например, котлованов, глубины погружения шпунта и т.п. Рекомендуемая форма подсчёта представлена в таблице 5.1 (см. пример).

Сметная стоимость работ рассчитывается по формуле [16]

В приложении представлены показатели финансовых (в ценах 1984 года) и трудовых затрат на некоторые виды работ. В показателях трудоёмкости учтены затраты труда на производство строительно-монтажных работ, разгрузку материалов и конструкций, а также обслуживание строительных машин. Стоимость сборных железобетонных изделий, бетонной смеси и арматуры принята в соответствии с оптовыми ценами, введенными с 1.01.82 г., с учётом норм расхода материала на конструктивный элемент, т.е. в позиции 7 таблицы приложения 3 представлено произведение СзКма .

В связи с переходом на рыночные отношения и развитием инфляционных процессов для определения современной стоимости работ необходимо к сметным ценам 1984 г. ввести инфляционный коэффициент, который на декабрь 2002 г. равнялся 30. Однако в курсовой работе это можно не делать, так как сравнение вариантов выполняется в относительных единицах.

Расчёт сметной себестоимости и трудозатрат по разрабатываемым вариантам фундаментов рекомендуется вести в табличной форме (см. таблицу к примеру). Экономические показатели по сравниваемым вариантам и расхождения между ними представляются в табличной форме (см. таблицу к примеру). За 100 % принимаются показатели варианта с наименьшей сметной стоимостью. В примечаниях к листу графической части проекта приводятся характеристики основания и требования к производству работ наиболее экономичного варианта.

При определении объёма основных работ по разрабатываемым вариантам необходимо учесть, что для возведения фундаментов и низких ростверков мостовых опор на акватории водоёмов, а также на суходолах при высоком уровне подземных вод и в стеснённых условиях, применяется шпунтовое ограждение. В курсовой работе рекомендуется использовать инвентарный металлический шпунт при ширине шпунтины 400 мм и массе одного погонного метра шпунта 58 кг. Глубина забивки шпунта определяется специальным расчётом (см., например, [2], [3], [4]). В курсовой работе допускается принять глубину погружения шпунта ниже дна котлована не менее 2 м. При этом шпунт должен возвышаться над ГМВ на 0.7 м и отстоять от края сооружения не менее 0.6 м. Объём водоотлива равен объёму котлована, ограждённого шпунтом, с учётом положения ГМВ или уровня подземных вод. После возведения фундамента или ростверка производится гидроизоляция их поверхностей, вид которой принимается в зависимости от агрессивности воды к бетону. В курсовой работе рекомендуется принять обмазочную гидроизоляцию горячим битумом за 2 раза.

Завершаются работы засыпкой пазух между стенками котлована и фундамента с уплотнением грунта и извлечением шпунта.

Подсчёт объёмов работ, определение сметной себестоимости и трудозатрат, сравнение технико-экономических показателей ведём в табличной форме (см. соответственно таблицы 5.1, 5.2 и 5.3). По технико-экономическим показателям второй вариант (свайный фундамент) более предпочтителен для строительства, т.к. здесь наименьшая сметная стоимость и трудоёмкость, значительно меньше объём земляных работ и расход бетона.

Сравнение и выбор варианта фундамента по технико-экономическим показателям



Содержание работы

4. Сравнение и выбор варианта фундамента

Вариант фундамента, рекомендуемый к строительству, выбирают путем сравнения рассмотренных типов фундаментов по их технико-экономическим показателям, определяемым как конструкцией фундамента, так и технологией его сооружения, принятой в зависимости от местных условий строительной площадки. В зависимости от технологии сооружения назначают основные виды работ и последовательность их выполнения.

При сооружении фундамента в русле реки котлован со всех сторон приходится ограждать шпунтовой стенкой, верх которой должен возвышаться над расчетным уровнем воды не менее, чем на 0,7м (рисунок 4.1).


Рисунок 4.1 – Схема к расчету объемов работ по сооружению:

а) фундамента мелкого заложения; б) свайного фундамента

Объем разрабатываемого в котловане грунта определяется по размерам котлована.

Объемы бетонной и железобетонной кладки равны соответственно объемам фундамента мелкого заложения и ростверка.

Объем свай легко подсчитать, используя сведения об объеме одной сваи, имеющиеся в таблице приложения 6 /1/.

После завершения строительства фундамента в свободное пространство между шпунтовой стенкой и боковыми его гранями должен быть уложен грунт с уплотнением. Такая операция называется засыпкой пазух котлована. Объем этой работы определяется по размерам котлована и фундамента.

Стоимость работ подсчитывается в относительных величинах по укрупненным расценкам основных видов работ при сооружении фундамента.

5. Технико-экономическое сравнение вариантов фундаментов и выбор основного варианта

Основная цель – способствовать повышению технической культуры в строительном производстве, внедрению передовых методов ведения строительных процессов, повышению качества и снижению стоимости строительной продукции. Должно быть разработано несколько вариантов ПОС и ППР, из которых выбирают наиболее эффективный вариант. При сравнении анализируют финансовые затраты, времени, труда и материально – технической базы. Выполненные проектировщиком и субподрядными проектно-изыскательскими организациями экономические и технические изыскания подтверждают целесообразность строительства.

Экономические изыскания заключаются в разработке вариантов обеспечения строительства сырьевыми ресурсами, транспортом, рабочими кадрами, жильем. Площадка, на которой возводится дом, имеет равнинный рельеф, её планировочная поверхность имеет отметку 94.2 м.

Глубина заложения фундаментов стаканного типа и свайных фундаментов под все колонны равна 1.0 м. Отметка подошвы всех фундаментов 93.2 м. Котлован прорезает слой сыглинка при глубине залегания грунтовых вод на 1.2 м, поэтому котлован проектируется без укрепления откосов и без установки водоотливов. Определение стоимости фундаментов на естественном основании выполняем на 1 п.м.

4. ТЕХНИКО-ЭКОНОМИЧЕСКОЕ СРАВНЕНИЕ ВАРИАНТОВ

Проектирование двух вариантов фундаментов заканчивается техникоэкономической оценкой решений. При этом обеспечение прочности, устойчивости, надежности оснований и фундаментов должно достигаться при минимальной стоимости и трудоемкости, а также экономном расходовании строительных материалов.

Подсчет стоимости и трудозатрат для упрощения ведется для фундаментов под одну колонну. Причем учитываются только те виды и объемы работ, которые отличаются при устройстве фундаментов, например: земляные, свайные работы, изготовление монолитного фундамента. Определяют объемы земляных работ следующим образом.

Для устройства столбчатых фундаментов под колонны каркасных зданий отрывают траншеи вдоль горизонтальных разбивочных осей (А, Б, В и т.д.) до отметки подошвы. Выемку грунта для бетонной подготовки толщиной 100мм выполняют вручную. При этом длина траншеи равна шагу колонн 6 или 12 м (если шаг не задан, его принимают равным 6м). Ориентировочно ширина траншеи по низу назначается на 1-2м больше длины фундамента. Верхний ее размер зависит от устойчивости откосов. Показатели крутизны откосов траншеи или котлованов даны в табл. 22.

5 Технико–экономическое сравнение вариантов фундаментов

В данном курсовом проекте рассматриваются два варианта фундаментов: фундамент мелкого заложения и свайный фундамент. В применении к заданным геологическим условиям в качестве проектного выбран свайный фундамент. Это связано с тем, что проектирование фундамента мелкого заложения является экономически и технологически невыгодным. Причиной этому - наличие в верхней части слоя просадочного грунта суглинок твердый, который не может служить надежным основанием для опирания на него фундаментов мелкого заложения и второго плохого слоя грунта супесь пластичная. Необходимо либо проектировать песчаные подушки, либо уплотнять тяжелыми трамбовками(что весьма неэкономично неэффективно, потому как толщина слоя, который необходимо уплотнить 8м, то есть предельная глубина), либо укреплять грунт грунтовыми сваями, либо устраивать свайный фундамент. Итак, исходя из вышеизложенного наиболее приемлемыми являются два варианта фундаментов: мелкого заложения на искусственном основании и свайного. Несмотря на некоторые трудности при возведении свайного фундамента, а именно: необходимо задействовать большее количество технических средств, все же этот вариант является наиболее предпочтимым по сравнению с фундаментом мелкого заложения на искусственном основании, для устройства которого требуются большие затраты, чем на возведение свайного. Эти затраты связаны с большим объемом земляных работ по устройству котлована и траншеи. Большие затраты будут и при устройстве песчаной подушки необходимо уплотнять ее слоями по 0.6 м.

Список использованной литературы

1 Расчет и проектирование оснований и фундаментов мелкого заложения на естественном основании. Методические указания к курсовому проекту и части дипломного проекта по дисциплине «Механика грунтов, основания и фундаменты» для студентов специальности Т1901 «Промышленное и гражданское строительство». Могилев: УО МГТУ, 2002 40с.

2 Механика грунтов, основания и фундаменты часть вторая «Расчет фундаментов на искусственном основании». Методические указания к курсовому проекту и разделу дипломного проекта по дисциплине «Механика грунтов, основания и фундаменты» для студентов специальности 1202, 2903 «Промышленное и гражданское строительство» дневного и заочного отделений. Могилев: ММИ, 1991.28с.

3 Механика грунтов, основания и фундаменты часть третья «Расчет свайных фундаментов». Методические указания к курсовому проекту и разделу дипломного проекта по дисциплине «Механика грунтов, основания и фундаменты» для студентов специальности 2903 «Промышленное и гражданское строительство» дневного и заочного отделений. Могилев: ММИ, 1992.42с.

4 СниП 2.02.01-83 Основания зданий и сооружений М.: Стройиздат, 1985. 41 с.

5 Веселов В.А. Проектирование оснований и фундаментов М.: Стройиздат, 1990. 304 с.

6 Проектирование фундаментов зданий и подземных сооружений: Учеб. пособие /Под ред. Б.И.Долматова М.: АСВ, СПб.: СПбГАСУ, 1999. 340 с.

Читайте также: