Когда объект проектирования размещается в районе, где глубина промерзания небольшая, то используют фундамент мелкого заложения. К этому типу фундамента относятся те фундаменты, у которых отношение высоты к ширине подошвы не превышает 1 : 4. Далее рассмотрим типы фундаментов в открытом котловане и этапы расчета.
Открытый котлован – это выемка в грунте, которая создаётся для закладки фундамента будущего соооружения.
Фундамент в открытом котловане
Фундамент позволяет правильно распределить нагрузку от здания и передать ее на основание, то есть на грунт. Расчет фундаментов основывается на многих факторов, влияют состав грунтов, район строительства, объемно-планировочные решения, технико-экономические показатели проекта.
Фундаменты мелкого заложения или как их называют фундаменты в открытых котлованах создаются в специальных выемках, которые выполняются в грунтах.
Выбор в пользу фундамента мелкого заложения зависит от назначения здания, глубины прокладки инженерных сетей, геологических условий местности, гидрогеологических условий и глубины сезонного промерзания грунтов.
Выделяют следующие типы фундаментов мелкого заложения:
- по условиям изготовления: монолитные (изготавливаются на площадке), сборные (привозят с завода);
- по материалу: железобетонные, бетонные, бутобетонные, каменные;
- по форме: ленточные, отдельные, сплошные и массивные.
Помимо расчетов фундамента важно предусмотреть мероприятия по защите от агрессивных грунтовых вод, из-за которых может произойти разрушение бетона, и арматура оголится и начнется коррозия. Если по результатам инженерно-геологических изысканий был установлен высокий уровень грунтовых вод, то используют более стойкий цемент или плотный бетон. Также наружные стороны фундамента покрывают гидроизоляцией, чтобы защитить конструкции.
Рисунок 1. Фундамент мелкого заложения. Автор24 — интернет-биржа студенческих работ
Этапы проектирования фундаментов в открытом котловане
Весь процесс проектирования можно разбить на 5 этапов:
- на первом этапе производят оценку полученных инженерно-геологический изысканий, анализируют площадку строительства. Обычно условия площадки делят на слабые и надежные, слабые грунты не могут обеспечить устойчивость здания или сооружения, в то время как надежные справятся с этой задачей;
- на втором этапе определяется глубина заложения фундамента, при этом сравниваются различные варианты и выбирается оптимальное значение. Климатические факторы оказывают большее влияние на глубину заложения, при промерзании вода расширяется и деформирует грунт, пучению подвержены пылеватые пески, суглинки, глины. Если грунт непучинистый (пески, гравелистые основания), то глубина заложения не зависит от промерзания, во всех остальных случаях подошва фундамента должна располагаться ниже глубины промерзания, определяемой по карте промерзания грунтов;
- на третьем этапе предварительно определяют размеры подошвы фундамента исходя из имеющихся данных. По таблицам определяют расчетное сопротивление грунтов основания. Вычислив площадь основания, определяют ширину и длину;
- на четвертом этапе производят проверочные расчеты, которые позволят определить правильность принятых размеров. Расчетное давление по подошве не должно превышать расчетного сопротивления грунта, расположенного в основании. Расчетная осадка не должна быть больше допустимой;
- на пятом этапе производят расчет по несущей способности.
На глубину заложения фундаментов во многом влияют и конструктивные особенности, и объемно-планировочные решения, например, наличие или отсутствие подвала, подземных помещений, назначение подземных помещений, конструкция фундамента.
Каждый случай должен рассматриваться отдельно, к примеру, при проектировании фундаментов для опор линий передач необходимо оценить влияние выдергивающих нагрузок.
Фундаменты мелкого заложения требуют меньшего объема земляных работ, следовательно сокращается время возведения объекта. Любым работам, связанным с проектированием фундаментов, предшествует выполнение изысканий, которые позволят точно определить какие грунты лежат в основании и насколько они надежны. Каждый строительный проект уникален, грунты могут отличаться даже у рядом расположенных зданий.
Работы по возведению фундаментов проводят в теплое время года, если по календарному плану земляные работы и устройство фундаментов выпадают на зимний период, то требуется внести изменения в технологию производства работ, чтобы соблюсти все требования.
