В каких случаях проектируется несимметричный фундамент
Обновлено: 18.05.2024
Глава 1. Принципы проектирования оснований и фундаментов.
Таким образом, задача проектирование в основном состоит в «приспособлении» сооружения к геологическим условиям площадки строительства и в комплексном рассмотрении системы «основание-фундамент-сооружение».
В основу проектирования оснований и фундаментов заложены следующие принципы:
- Проектирование оснований зданий и сооружений по предельным состояниям.
- Учет совместной работы системы «основание-фундамент-сооружение».
- Комплексный учет факторов при выборе типа фундаментов, несущего и подстилающих слоев основания в результате совместного рассмотрения, в том числе:
- Инженерно-геологических условий площадки строительства;
- Особенности сооружения и его конструкции к неравномерным осадкам;
- Методов выполнения работ по подготовке оснований и устройству фундаментов.
- Предельные состояния оснований сооружений.
Под действием массы конструкции и полезных нагрузок от сооружений фундаменты, возведенные на дисперсных грунтах, получают вертикальные перемещения- осадки, как правило, не равномерные. Это может стать причиной возникновения деформации в надземных конструкциях зданий и сооружений приводящие к нарушению нормальной эксплуатации здания. Поскольку те или иные величины осадок получают все сооружения, то расчет оснований, прежде ведется по второй группе предельных состояний, т.е. по деформациям.
В соответствии со СНиП 2.02.01-83 этот расчет производится из условия
S ≤ Sn ,
Неравномерные являются весьма неблагоприятными для их конструкций, поэтому наиболее важным является выполнение условий.
(Δ s / L )≤( Δs / L ) n или i ≤ in
Δ s – разность между осадками соседних фундаментов, определяется расчетом; L -ра c стояние между осями рассматриваемых соседних фундаментов; (Δ s / L ) – предельно допустимое значение относительно не равномерности осадки; i – крен сооружения по расчету, in – предельно допустимый крен сооружения.
Целями расчета оснований по несущей способности являются обеспечение прочности и устойчивости грунтов основания, особенно на слабых водонасыщеных грунтах, недопущение сдвига фундамента по подошве и опрокидывания или оползания на откосах. Расчеты этого вида касаются первой группыпредельных состояний.
Для промышленных и гражданских сооружений, как правило, основным является расчет оснований по деформациям, так как они устанавливаются из условий нормальной эксплуатации самих сооружений. Расчеты по первой группе предельных состояний служат в качестве поверочных в тех случаях, когда основание может потерять прочность, а сооружение устойчивость.
- Основные типы сооружений по жесткости и характер их деформаций.
Жесткость сооружений. В зависимости от чувствительности к деформациям основания все здания и сооружения можно условно разделить на три типа: абсолютно гибкие, абсолютные жесткие и конечной жесткости.
Абсолютные гибкие сооружения.Такие сооружения беспрепятственно следуют за перемещениями поверхности грунтов основания во всех точках так, что дополнительных усилий при развитии не равномерных осадок в их конструкции не возникает. Примером таких конструкций являются насыпи (полотно автодорог, земельные дамбы и другое). К этому же типу сооружений относят днища металлических вертикальных цилиндрических резервуаров, которые без ущерба для прочности могут получать большой прогиб.
Абсолютно жесткие сооружения.Подошва таких сооружений сохраняет свою жесткую форму при развитии любой деформации основания. У таких сооружений неравномерная осадка – крен. Выравнивание осадок происходит за счет развития в конструкциях сооружения дополнительных усилий. Давление от жесткого сооружения на грунт распределяется равномерно, а реактивное давление в грунте распределяется по криволинейной эпюре. К сооружениям такого типа относится дымовые трубы, домны, элеваторы, атомные реакторы, массивные мостовые опоры и.т.п.
Конечная жесткость.Они также перераспределяют давление по подошве фундамента, однако частично следуют за искривлением поверхности основания. Дополнительные усилия вызывают деформации и образования трещин в элементах конструкции. Это происходит тогда, когда усилия превышают прочность конструкции. При возникновении трещин жесткость сооружения снижается, а давление вновь перераспределяется. Для исключения возникновения возможности развитие недопустимых трещин необходимо рассматривать совместную работу сооружения и основания.
Виды деформации оснований и сооружений. В зависимости от причин возникновения деформации оснований проявляются в виде вертикальных, горизонтальных и угловых перемещений. Возможные виды и формы неравномерных деформаций сооружений и оснований подразделяются на указанные далее виды.
- Абсолютная осадка жесткого сооружения либо отдельно стоящего фундамента s – определяется, как среднее вертикальное перемещение подошвы фундамента.
- Прогиб и выгиб связанные с искривлением сооружения. Такого вида деформация характерны для многих зданий и сооружений, не обладающих очень большой жесткостью. Протяженные здания на одних участках могут получать прогиб, а других участках выгиб. Чем большей жесткостью обладает сооружение, тем большие возникают усилия возникают.
Относительная неравномерность при прогибе или выгибе сооружения определяется по формуле: i =2 f / l
где f =( S 2- S 1) –стрела прогиба или выгиба. l – длина участка прогиба или выгиба.- Перекосвозникает в конструкциях в случае, когда резкая неравномерность осадок проявляется на участке не большой протяжённости при сохранении вертикального положения конструкции. Такой вид деформации характерен для каркасных зданий.
Относительная неравномерность при перекосе сооружения определяется по формуле i =( S 2- S 1)/ l , где S 2 и S 1 где осадка соседних фундаментов на участке l .
- Крен– поворот сооружения по отношению к вертикальной оси, проходящая через центр тяжести площади подошвы фундамента. Такой вид деформации наиболее опасный. В этом случае крен приводит к развитию дополнительных моментов, которые в свою очередь способствуют к увеличению крена, что может привести к потере устойчивости сооружения и его опрокидыванию.
Относительная неравномерность при крене сооружения определяется по формуле i = tg Ө
- Закручиваниевозникает при неодинаковым крене сооружения по его длине и при развитии крена в двух сечениях сооружения в разные стороны. При этом виде деформации дополнительные усилия возникают не только в стенах, но и в конструкциях перекрытий, которые могут изгибаться или перемещаться в горизонтальном направлении.
- Горизонтальное перемещение фундаментоввозникают, если опирающиеся конструкции передают значительные горизонтальные усилия (распорные конструкции, подпорные стенки, мостовые опоры и т.п.).
- Причины не равномерных осадок фундаментов мелкого заложения.
По мнению Б.И. Далматова, осадка фундамента в общем случае может представлена как сумма пяти слагаемых:
S = S упл+ S разупл+ S вып+ S расстр+ S экспл
Где S упл – осадка в результате уплатнения грунтов ненарушенной структуры при увеличении напряжений от нагрузки на фундамент; S разпл – осадка, связанная с разуплотнением верхних слоев грунта, залегающие ниже дна котлована, -из-за уменьшения в них напряжений при разработке грунта. S вып – осадка в результате выдавливания (выпирания) грунта из-под фундамента при развитии пластических деформаций; Sрасстр – осадка реструктурирования, развивающуюся в следствии увеличении сжимаемости грунтов при нарушении их природной структуры во время производственных работ ; S экспл – осадк3а обусловлена изменением напряженного состояния или декоративности грунта основания в период эксплуатации здания или сооружения.
Как правило, каждое из этих слагаемых вызывает неравномерное развитие осадок фундаментов и, в основном, зависит от дух основных причин: неоднородного напряжения состояния грунтов в основании рассматриваемого сооружения и неравномерной сжимаемости грунтов в основании под площадью загружения.
Не равномерные осадки уплотнения S упл.Под воздействием напряжения, превышающих природное давление, грунт деформируется. Деформации развиваются в последствии уменьшение пор грунта (уплотнение) и искажения формы отдельных частиц или агрегатов грунта (упругие деформации). Упругие деформации обычно во многом раз меньше остаточных. В связи с этим осадки развивающиеся под воздействием внешней нагрузки, называют осадками уплотнения, хотя в них входят упругие деформации. Осадки уплотнения под отдельными частями сооружения обычно не одинаковы из-за неоднородности основания и не однородности напряженного состояния грунтов в основании.
Неоднородность основания обусловлена:
- Выклиниванием слоев (рис. 1.4. а)
- Линзообразным залеганием различных грунтов (1.4. б)
- Неодинаковой толщиной слоев (рис. 1.4. в)
- Неоднородностью грунтов (1.4. г)
- Использованием слоев разных грунтов под отдельными частями сооружения (передача давления от тяжелой части здания на более плотный подстилающий грунт (рис 1.4. д)
- Неодновременной консолидацией грунтов в основании под различными частями сооружения (рис.1.4.е)
Неоднородность напряженного состояния грунтов в основании обуславливается:
- Неодинаковой загрузкой фундаментов, в связи с чем более загруженный фундамент приходиться делать большей ширины.
- Взаимным влиянием соседних фундаментов, в результате которого набольшее силовое воздействие испытывает основание фундаментов, расположенные в средней части здания, меньшее воздействие – основание фундаментов, расположенных по краям и в углах (1.4. з).
- Неодновременных загрузок фундаментов (1.4. и).
- Неполной загрузки фундаментов (1.4. к).
Неодновременная загрузка фундаментов часто происходит при возведении разнотипных несущих конструкций, например, при сооружении зданий с несущими внешними стенами и внутренними железобетонными колонами. В таком случае фундаменты наружных стен получают полную загрузку в процессе возведение стен; фундаменты колон в этот период времени загружаются в меньшей степени, поскольку получают большую часть нагрузки от устройства полов, перегородок и установки оборудования. Это создает неоднородность загрузки фундаментов, сто приводит к развитию трещин в несущих конструкциях. Иногда после полной загрузки перекрытия трещины закрываются.
Неравномерность осадки разуплотнения S разупл.
Осадки разуплотнения развиваются под действием нагрузки, которая не превышает веса грунта, вынутого при отрывках котлована. При отрывке основания, уменьшается природное напряжение и происходит разуплотнение грунтов. Кроме того, под действием давления грунта, располагающиеся вокруг дна котлована, возникают упругие деформации, при глубоких котлованах могут появляться остаточные пластические деформации выпора. Таким образом происходит поднятие дна котлована. В дальнейшем могут развиваться не равномерные осадки фундаментов. Происходит это в результате:
- Большого разуплотнения грунтов под центральной частью котлована, чем по его краям и углах.
- Различной продолжительностью разуплотнения грунтов основания под разными фундаментами.
- Не одинаковое поднятие дна котлована в следствии неоднородности основания и неравномерности изменения напряженного состояния грунтов.
Величина осадки разуплотнения сопоставима с величиной поднятия дна котлована в процессе разгрузки грунтов основания определяемое механикой грунтов. С этой целью грунты испытывают не только на уплотнение, но и разуплотнение.
Неравномерные осадки выпирания S выпи.Этот вид осадок связан с пластическим видом деформаций (местных сдвигов) грунта оснований. По подошве жестких фундаментов рективное давление распределяется не равномерно. Даже при не большой нагрузке под краями жестких фундаментов возникает давление, приводящее к развитию зон сдвигов. По мере загрузки фундамента указанные зоны увеличиваются, грунт, окружающий их, уплотняется и оказывает все большее сопротивление, которое может достигать значение пассивного отпора.
Осадки выпирания рекомендуется определять на основе решения смешенной задачи теории упругости и пластичности (например, методом конечных элементов). Вследствие отсутствия простых решений, доведенных до инженерных расчетов, давление по подошве обычно ограничивают величиной R , при которой осадки выпирания незначительны, а зоны пластических деформаций развиваются на глубину, не превышающую 0,25 ширины подошвы фундамента b (рис1.6.)
Неравномерные осадки расструктуривания S расстр.При отрывке котлована грунты основания обнажаются и подвергаются воздействию различных факторов, в результате чего может произойти нарушение их природной структуры – расструктуривание.В связи с этим происходит изменение их физико-механических свойств. Чаще всего происходит увеличение сжимаемости и уменьшение сопротивлению сдвигу.
Поскольку нарушение структуры под соседними фундаментами происходит в различной степени, осадки расструктуривания будут неравномерными. Их величина зависит от способа производства котлованных работ, водоотлива, продолжительность периода с начала отрывки котлована до обратной засыпки пазух фундаментов.
Нарушение структуры грунтов основания возможно по следующим четырем причинам:
- При промерзании и оттаиваниипылевато-глинистых грунтов мелкопесчаных грунтов возможно существенное изменение их в объеме. Сильно увлажненные грунты при промерзании испытывают пучение, увеличиваясь в объеме до 40%, а при оттаивании при нагрузке получают просадку. При пучении в грунтах может развивается напряжение, превышающие давление по подошве фундаментов. В связи с этим промерзание пучинистого грунта в основании сооружения опасно не только при устройстве фундаментов, но и в период возведение надземных конструкций. Даже если подошва фундамента расположена ниже точки промерзания, то возможно поднятие фундамента касательными силами пучения, развивающимся по его боковым поверхностям, а также смещение его с креном в сторону в случае промерзания его в горизонтальном направлении.
- Воздействия грунтовых вод и газа. Воздействие подземных вод приводит расструктурированию грунтов в результате влияния гидростатического давления (рис. 1.9. а, б), гидродинамического давления (рис. 1.9. в), механической и химической суффозии (рис. 1.9. г).
Если гидростатическое давление в водонепроницаемом грунте больше напряжения от веса ниже дна котлована, то возможна деформация и разрушение данного слоя. Для снятия гидростатического давления искусственно понижают уровень грунтовых вод в водоносном слое. При поступлении воды в котлован через фильтрующий слой снизу-вверх частицы грунта испытывают гидродинамическое давление фильтрующего потока воды, которое существенно уменьшает давление скелета грунта, способствуя его набуханию. Для устранения этого явления устраивают искусственное понижения грунтовых вод, либо заливают вокруг котлована шпунт с погружением его в подстилающий слой водонепроницаемого грунта.
Если вода проступает по прослойкам, то она может выносить глинисто-пылеватые частицы, такое явление называется механической суффозией.
- Динамические воздействия механизмов. Могут приводить к существенному расструтурированию насыщенных водой пылевато-глинистых грунтов и пылеватых песков, залегающие ниже дна котлована и на окружающей территории. В целях сохранения естественной структуры указанных грунтов их разрабатывают легкими механизмами, перемещающимся вблизи бровки котлована. Кроме того, на дне котлована оставляют защитный слой грунта, который удаляют вручную или легкими машинами.
- В результате грубых ошибок в процессе производственных работ.Приводит к расструтурированию грунтов и большим не равномерным осадкам. К наиболее часто встречающимся производственным ошибкам относятся: перебор грунта, не качественная его обратная укладка; отрывка глубоких котлованов около ранее возводимых фундаментов, имеющую существенно меньшую глубину заложения; заблаговременная отрывка котлованов; затопление котлована производственными и хозяйственными водами, откачка воды из котлована без устройства специальных приямок.
Все нарушения естественной структуры грунтов основания приводят к развитию неравномерных осадок расструктуривания, величины которых за ранее установить невозможно. Следовательно, во время производственных работ требуется максимально сохранять естественную структуру грунтов основания.
IV. Проектирование внецентренно нагруженных фундаментов.
Все силы, действующие по обрезу фундамента, приводим к 3 м составляющим в плоскости подошвы фундамента N, T, M.
1. Определяем составляющие
запись в самом общем случае
Определив размеры фундамента, как для центрально нагруженного - (I приближение), и зная его площадь – А, найдем .
(На сдвиг считаем, что фундамент устойчив).
Из сопротивления материалов известно: ,
Для фундамента прямоугольной формы подошвы:
, - больший размер фундамента (сторона фундамента, в плоскости которой действует момент).
Согласно СНиП - при наличии крановой нагрузки
- для всех фундаментов, т.е. отрыв подошвы недопустим
- определяется исходя из условия развития зон пластичных деформаций с 2 х сторон фундамента, при наличии же эксцентриситета e – пластические деформации будут с одной стороны. Поэтому - при этом .
Если же происходит отрыв подошвы, т.е. , то
- Необходимо уменьшить e – путем проектирования несимметричного фундамента (смещение подошвы фундамента).
1. Точку приложения равнодействующей принимаем в центре тяжести эпюры.
2. относительно данной точки
проектируем новый не симметричный фундамент (смещают только подошву фундамента).
Каких случаях проектируется несимметричный фундамент
Непрерывные фундаменты имеют вид степ, расположенных ниже горизонта земли и стоящих непосредственно на поверхности основания.
Глубина заложения подошвы таких фундаментов должна быть более глубины промерзания грунта, так что в северной полосе бывш. Союза она не должна быть не менее 1,8—2,0, кроме случаев устройства их на скале и на чистом песчаном грунте.
Вид непрерывных фундаментов в их поперечном сечении зависит: а) от свойств основания и тяжести сооружения, b) от материала, из которого кладется фундамент, с) от направления равнодействующей сил, действующих на фундамент от сооружения, и d) от особенностей конструкции здания (подвалы, межевые стены и т. под.). Вообще профили фундаментов могут быть разделены на: а) симметричные и b) несимметричные по отношению к вертикальной оси.
а) Фундаменты с симметричным профилем. Симметричный профиль фундаменты имеют в тех случаях, когда равнодействующая давления стены близка к вертикали и или совпадает с осью фундамента, или не выходит из средней трети его ширины, притом только в строениях, возводимых не на меже и не вплотную к существующей постройке. Простейший вид симметричного фундамента прямоугольник (фиг. 129) или два прямоугольника (фиг. 130), из которых нижний (М) имеет высоту 25—35 см. (6—8 вершков) и ширину — на 10—20 см (2—4 вершка) более верхнего (N); такой профиль фундаментам дается тогда, когда основание представляет значительное сопротивление нагрузке и когда грузность сооружения не велика (при не очень высоких постройках). Эти фундаменты должны быть сложены из постелистого камня (напр., бутовой плиты, кирпича-железняка и пр.), допускающего некоторую правильность и кладке и перевязке.
Если основание слабо или сооружение очень грузно, то для передачи давления на большую поверхность основания прибегают к уширению подошвы фундамента; в этих случаях фундамент получает пил трапеции (фиг. 131), или с трапеции прямоугольником (фиг. 132); при этом уширение должно ограничиваться предельным заложением откосов а = 2/3h.
Таким образом, если нагрузка на 1 кв. см подошвы стены mn (фиг. 131 и 132) равна Q, а предельная допускаемая нагрузка (прочное сопротивление) на 1 кв. см поверхностей основания R, где Q > R, то для равновесия необходимо, чтобы
где l — ширина подошвы стены и L — ширина подошвы фундамента; а так как L = 2 а + l и
Так определяется глубина заложения подошвы фундамента по данной нагрузке и по прочному сопротивлению основания, при условии наибольшего уширения подошвы фундамента; если бы h оказалось менее глубины промерзания (напр., менее 1,8 м), то, заложив подошву фундамента на глубине 1,8 м, мы получим возможные заложения откосов его, т. е. менее 2/3h.Превосходить предельные заложения откосов при уширении фундаментов ни в коем случае не следует, так как это может повести к тому, что под влиянием неравномерной передачи давления некоторые части фундамента, напр. P (фиг. 133), отколятся и тем самым вызовут неравномерную осадку фундамента, что, в свою очередь, может повлечь неравномерную осадку, наклонение и даже разрушение покоящейся на нем стены.
Представленный на фиг. 131 и 132 профиль дают также фундаментам, складываемым из рваного или булыжного камня для придания кладке большей устойчивости. Если же фундаменты кладут из плиты, то при уширении книзу, иногда, для облегчения кладки, откосы их выделываются двумя, тремя или более уступами (фиг. 134); при этом первый снизу уступ представляет, как и в предыдущих случаях, обрез в 5—9 см (1—2 вершка) шириною, а остальные располагаются так, чтобы они вычерчивались вне наклонных ас и bd, представляющих откосы, рассчитанные без уступов.
Уширение подошвы фундамента представляет один из лучших способов для достижения равномерной осадки стен здания, когда они являются не одинаково грузными. Так, например, если приходится возвести дом, который в одной части имеет два этажа, а в другой — четыре (фиг. 135), то очевидно стены последней части будут более грузными, и давление от них на основание будет больше, чем от стен двухэтажной части; для того, чтобы осадка их была приблизительно одинакова, необходимо давление стен четырехэтажкой части В распределить на большую поверхность основания так, чтобы нагрузка на 1 кв. см поверхности основания была и тут, и там одинакова.Пусть P — вес 1 пог. см (по фасаду) стены четырехэтажной части здания, р — вес 1 пог. см стены двухэтажной части здания, I — ширина подошвы фундамента низкой части здания и L — ширина подошвы фундамента высокой части здания.
1. Если, благодаря особым условиям конструкции, равнодействующая нагрузка R выходит за пределы средней трети ширины подошвы симметричного фундамента abсd (фиг. 137), то для более равномерной передачи давления основанию полезно уширить подошву фундамента в ту сторону, ближе к которой проходит равнодействующая R, вследствие чего фундамент примет вид abce.
2. Если, вследствие действия на стену каких-нибудь сил, имеющих не вертикальное направление, равнодействующая R будет так же наклонна, то фундамент следует уширить в сторону уклона равнодействующей настолько, чтобы последняя пересекала подошву фундамента по возможности ближе к средине ее ширины и, во всяком случае, в ее средней трети (фиг. 138).
3. Когда сооружение возводится на меже соседнего участка, то строитель не имеет права выходить за границы участка ни выше, ни ниже поверхности земли; вот почему и в этом случае фундамент получает несимметричный профиль (фиг. 139), ограничиваясь к стороне межи вертикальною плоскостью и уширяясь к стороне постройки настолько, чтобы нагрузка па единицу поверхности основания не превышала заданной формы, и в то же время, чтобы равнодействующая R не выходила из пределов средней трети ширины подошвы ab.в) Предохранение межевых стен от неравномерной осадки. При возведении стены на меже следует различать два случая: А) когда со стороны соседа на меже нет каменной постройки, но она может быть здесь возведена впоследствии, и Б) когда такая постройка уже существует. В обоих случаях, как уже указывалось, устраиваются несимметричные фундаменты.
А. Если со стороны соседа к меже не прилегает никакого каменного строения, но можно ожидать, что впоследствии оно здесь будет возведено, то следует принимать меры к обеспечению возводимой постройки с самого начала от неравномерной осадки межевой стены, равнодействующая нагрузки которой всегда будет проходить ближе к ребру b (фиг. 139), лежащему к стороне соседнего участка. Вследствие последнего обстоятельства межевая стена будет стремиться принять наклонное к соседу положение, отделившись от перпендикулярно к ней расположенных стен; если же эта межевая стена хорошо связана железными скреплениями с перпендикулярными к ней стенами, она под влиянием неправильной осадки может дать в верхней части некоторый выгиб к стороне соседа с трещинами у перпендикулярных стен и на средине; если, наконец, из опасения таких деформаций не было сделано достаточного уширения фундамента к внутренней стороне постройки, межевая стена будет садиться более других стен, что вызовет трещины по ближайшим к углам перемычкам (фиг. 141). Затем, впоследствии, когда сосед начнет строить вплотную к меже свою постройку, явится опасность дальнейшей осадки межевой стены: во-первых, если фундаментные рвы соседней постройки будут глубже подошвы фундамента межевой стены, то из-под нее некоторая часть грунта может быть выперта или вымыта грунтовыми водами; во-вторых, при осадке вновь построенного дома соседа, вследствие трения и сжатия грунта, наша межевая стена может дать значительную осадку. При этом очень часто получаются серьезные повреждения в здании, например — трещины по перемычкам не только ближайших к соседу окон, но и по середине фасада (фаг. 142), разрушение перемычек и т. п.
Обеспечить межевую стену и всю постройку от вышеописанных явлений можно следующими способами:а) углублением фундамента межевой стены на 0,35—0,7 м более остальных (фиг. 143); способ этот, однако, только уменьшает, но не исключает возможности углубления соседнего фундамента на еще большую глубину, а также не устраняет возможности осадки здания от трения о межевую стену впоследствии построенного соседнего дома;
б) увеличением сопротивления основания под межевою стеною; лучшим средством для этого будет — забивка ряда круглых свай 1 с насадкою S по самой меже (фиг. 144), или забивка свай в 2—3 ряда (фиг. 145), но так, чтобы в ряду, ближайшем к меже, сваи были расположены гуще, чем в остальных; на сваях затем устраивается бетонный или деревянный ростверк; укрепляя так основание, его следует оградить еще хотя неглубоким 1,5—2 м рядом шпунтовых досок k; этот способ, если только он может быть применен по свойствам грунта, дает отличные результаты, но значительно повышает стоимость устройства основания;
в) наконец, можно ограничиться забивкою под межевой край подошвы фундамента шпунтового ряда из 6—7-сантиметровых досок, длиною 1,5—2 м (фиг. 146, а), связав их вверху схватками bb; такой ряд, несколько увеличивая сопротивление основания, в то же время предохраняет его от выпирания и вымывания грунта в случае, если при постройке соседнего дома будут отрыты рвы глубже нашего фундамента.Б. Когда па участке соседа, пилотную к меже, на которой должна быть возведена стена строящегося дома, уже находится каменная постройка, влияние этой последней на строящийся дом будет заключаться, во-первых, в том, что осадка его межевой степы будет несколько задержана, во-вторых, — в том, что межевая стена соседа, под влиянием осадки строящегося дома, может отклониться от вертикального положения и навалиться на межевую стену вновь возводимого дома и, в-третьих, в случае недостаточной прочности и устойчивости соседней постройки и, особенно при малой глубине ее межевого фундамента, стена соседа может грозить обрушением, или, по крайней мере, большою осадкою, которая повлечет серьезные повреждения в соседнем доме.
Задержанная осадка межевой стены представляет довольно большие неудобства, так как может вызвать сквозные трещины в строящемся доме; трещины эти обыкновенно имеют наклонное направление, снизу вверх удаляясь от дома соседа (фиг. 147), и чаще всего проходят через перемычки одного вертикального ряда окон. Одновременно такие же трещины, но снизу вверх приближающиеся к меже, замечаются и в первых лицевых стенах старого дома; последние происходят от того, что новая межевая стена, при своей осадке, увлекает старую. Кроме трещин в стенах обыкновенно при этом наблюдаются и трещины в потолках, вследствие их перекашивания.
Наваливание стены соседа на межевую стену вновь строящегося дома происходит вследствие тех же причин увлечения межевой стены старою дома осадкою нового здания. При этом соседняя межевая стена садится наружною частью больше, чем внутреннею, и потому может принять наклонное к новому дому положение (фиг. 148). Само по себе такое наваливание обыкновенно не представляет опасности для устойчивости нового дома, но оно, все-таки, нежелательно, так как изменяет условия его равновесия.
Для того, чтобы избегнуть только-что описанных вредных влияний соседней постройки, можно принять следующие меры:а) уменьшить трение между двумя межевыми степами прокладками, вертикально-прибитых к соседней стене досок, промазанных дегтем;
б) еще лучше возводить новую межевую стену с промежутком (отступкою) в 10—15 см от старой, наблюдая, чтобы промежуток этот не засорялся мусором и раствором;
Кроме того могут быть приняты следующие меры:
a) Если фундамент соседа недостаточно глубоко заложен и слаб, но грунт основания довольно крепок и не плывуч, а только местами вываливающийся из-под соседнего фундамента, можно, отрыв участок рва асbd длиною по меже не более 2 м и глубиною 20—30 см более глубины вновь устраиваемого фундамента, насыпать па дно его слой песку в 20—30 см, подбивая его во все пустоты g (фиг. 150) под старым фундаментом, и тогда приступить к кладке нового фундамента, постепенно заполняя песком промежуток между старым и новым фундаментом. Песок, как известно, имеет свойство выпираться из-под стоящей на нем тяжести, вследствие чего он плотно заполнит пустоты под старым фундаментом и в значительной мере предупредит осадку стен старого дома. Точно также поступают и со следующими участками фундамента.
При атом предыдущие участки полезно подвергать действию искусственной нагрузки. Для ускорений работы можно сразу отрыть и забучивать несколько участков, но с промежутками, равными им по длине.
б) Если фундамент соседа очень слаб или грунт очень подвижен, плывуч и сжимаем, то, ведя отрывку рва и бучение межевого фундамента участками, следует оградить себя от старого фундамента досчатым шпунтовым рядом, забитым па 0,7—1,5 м ниже дна рва, причем, если новый фундамент должен быть глубже старого, то работа производится так, как было описано выше: в видах же предупреждении выпирания шпунтового ряда в сторону нового рва его распирают брусчатыми распорками mm (фиг. 151), упирающимися в горизонтальные доски п и к; распорки и доски вынимаются постепенно, по мере возведения фундамента, и заменяются клиньями и песком, который плотно затрамбовывается во все промежутки.
в) Если от ожидаемого движения фундамента можно опасаться за устойчивость межевой стены соседнего дома, то ее подпирают со стороны постройки наклонно поставленными бревнами (фиг. 152 р, r); верхние концы их упираются в неглубокие гнезда, вырубленные в старой стене, а нижние — в землю, чтобы лучше закрепить эти последние, иногда позади их в землю вбивают толстые колья k, k и расклинивают клиньями z. Если стена соседнего дома очень ненадежна, то следует принять еще большие предосторожности: заложив фундаменты под все стены, кроме межевой, следует подвести их пилотную к старому дому (в местах а, b, с фиг. 153), оставив штрабы по сторонам, для соединения ранее сложенных частей фундамента с возводимым позже под межевую стену; когда будут выбучены псе фундаменты, кроме межевого, приступают к кладке слеп и, только выведи эти последние на некоторую высоту (иногда — на один — два этажа) и расперев межевую степу старого дома большим количеством распорок kk, упертых в уже выведенные участки стел нового дома, приступают к отрывке и бучению фундамента иод межевую степу (пунктир abc), соблюдая при этом все ранее указанные меры предосторожности.
В строительной практике иногда случается при постройке дома на меже, вплотную к старому дому соседа, натыкаться на фундаменты соседнего дома, выпущенные уступами или откосом на участок новой постройки (фиг. 154). В этих случаях следует или притти к соглашению с соседом об удалении части abc его фундамента, выступающей на чужой участок, или, если такого соглашения не последует, строить фундамент и стену (В — пунктир) с такою отступкою, чтобы они не захватывали соседнего фундамента.г) Разгрузные и обратные арки. Если основание в каком-нибудь месте пересекается нешироким участком слабою грунта (фиг. 155) или, если ниже фундамента или в его нижней части проходит сточная труба, дренажная линия и пр. (фиг. 156), то такие места перекрываются расположенными над ними в толще фундамента разгрузными арками (А). Пяты этих арок поднимаются тем выше над подошвою фундамента, чем слабее основание; пространство под аркою заполняется песком. Разгрузные арки складываются из кирпича-железняка на цементном растворе; толщина их — в 2—3 кирпича, в зависимости от пролета; ширина арки равна ширине фундамента. Подъем им дают тем больший, чем меньший горизонтальный распор (R) желают получить.
Такие же разгрузные арки устраиваются и в тех случаях, когда фундамент основывается на отдельных опорах, напр., на опускных колодцах (фиг. 157); как было уже сказано, в этих случаях арки полезно закладывать ниже глубины промерзания грунта или, при известных условиях, выше горизонта земли, напр., когда желают иметь под зданием хорошо проветриваемое и освещаемое, доступное осмотру подполье (фиг. 158). Крайние устои в этих случаях должны быть значительно толще средних: устойчивость их повернется но правилам строительной механики.
Когда и стеках нижнего этажа здания имеются большие отверстия, например, воротные проезды, магазинные витрины и пр., тогда фундамент, под ними расположенный, является вовсе не нагруженным, вследствие чего он мог бы быть здесь выперт вверх отпором грунта, причем в фундаменте появились бы трещины ab, a1b1 (фиг. 159), а части его M и N дали бы большую осадку, чем соседние, вследствие большей их нагруженности; от этого и в стенах здания могли бы произойти трещины.
Для предотвращения таких явлений под широкими (с шириною выше 1,8—2,0 м) проемами устраивают в фундаментах обратные арки R, складываемые из кирпича-железняка на гидравлическом растворе. Толщина их делается в 1,5—2,5 кирпича; пяты закладываются под краями проема на 20—35 см ниже горизонта земли; кладка обратных арок ведется от средины к пятам, по выровненной цементным раствором поверхности бута, заменяющей кружала. Ширина арки равна ширине фундамента; сверху до горизонта земли или на 15—20 см ниже его арки забучиваются плитою или другим бутовым материалом на гидравлическом растворе.В каких случаях проектируется несимметричный фундамент
(Действующий) СП 22.13330.2011 Основания зданий и сооружений. Актуализированная.
Докипедия просит пользователей использовать в своей электронной переписке скопированные части текстов нормативных документов. Автоматически генерируемые обратные ссылки на источник информации, доставят удовольствие вашим адресатам.
Toggle navigation
Действующий
5.7.6 При проверке несущей способности основания фундамента следует учитывать, что потеря устойчивости может происходить по следующим возможным вариантам (в зависимости от соотношения вертикальной и горизонтальной составляющих равнодействующей, а также значения эксцентриситета):
плоский сдвиг по подошве;
глубинный сдвиг;
смешанный сдвиг (плоский сдвиг по части подошвы и глубинный сдвиг по поверхности, охватывающей оставшуюся часть подошвы).
Необходимо учитывать форму фундамента и характер его подошвы, наличие связей фундамента с другими элементами сооружения, напластование и свойства грунтов основания.
Проверку устойчивости основания отдельного фундамента следует производить с учетом работы основания всего сооружения в целом.
5.7.7 Расчет оснований по несущей способности в общем случае следует выполнять методами теории предельного равновесия, основанными на поиске наиболее опасной поверхности скольжения и обеспечивающими равенство сдвигающих и удерживающих сил. Возможные поверхности скольжения, отделяющие сдвигаемый массив грунта от неподвижного, могут быть приняты круглоцилиндрическими, ломаными, в виде логарифмической спирали и другой формы.
5.7.8 Возможные поверхности скольжения могут полностью или частично совпадать с выраженными ослабленными поверхностями в грунтовом массиве или пересекать слои слабых грунтов; при их выборе необходимо учитывать ограничения на перемещения грунта, исходя из конструктивных особенностей сооружения. При расчете должны учитываться различные сочетания нагрузок, отвечающие как периоду строительства, так и периоду эксплуатации сооружения.
5.7.9 Для каждой возможной поверхности скольжения вычисляют предельную нагрузку. При этом используют соотношения между вертикальными, горизонтальными и моментными компонентами нагрузки, которые ожидаются в момент потери устойчивости, и описывают нагрузку одним параметром. Этот параметр определяется из условия равновесия сил (в проекции на заданную ось) или моментов (относительно заданной оси). В качестве предельной нагрузки принимают минимальное значение.
5.7.10 В число рассматриваемых при определении равновесия сил включают вертикальные, горизонтальные и моментные нагрузки от сооружения, вес грунта, фильтрационные силы, силы трения и сцепления по выбранной поверхности скольжения, активное и (или) пассивное давление грунта на сдвигаемую часть грунтового массива вне поверхности скольжения.
5.7.11 Вертикальную составляющую силы предельного сопротивления , кН, основания, сложенного дисперсными грунтами в стабилизированном состоянии, допускается определять по формуле (5.32), если фундамент имеет плоскую подошву и грунты основания ниже подошвы однородны до глубины не менее ее ширины, а в случае различной вертикальной пригрузки с разных сторон фундамента интенсивность большей из них не превышает 0,5 ( - расчетное сопротивление грунта основания, определяемое в соответствии с 5.6.7-5.6.25)
где и - то же, что и в формуле (5.29), при этом буквой обозначена сторона фундамента, в направлении которой предполагается потеря устойчивости основания;
, , - безразмерные коэффициенты несущей способности, определяемые по таблице 5.12 в зависимости от расчетного значения угла внутреннего трения грунта и угла наклона к вертикали равнодействующей внешней нагрузки на основание в уровне подошвы фундамента;
и - расчетные значения удельного веса грунтов, кН/м , находящихся в пределах возможной призмы выпирания соответственно ниже и выше подошвы фундамента (при наличии подземных вод определяют с учетом взвешивающего действия воды для грунтов, находящихся выше водоупора);
- расчетное значение удельного сцепления грунта, кПа;
- глубина заложения фундамента, м (в случае неодинаковой вертикальной пригрузки с разных сторон фундамента принимают значение , соответствующее наименьшей пригрузке, например, со стороны подвала);
Читайте также: