Если у вас возникли сложности с курсовой, контрольной, дипломной, рефератом, отчетом по практике, научно-исследовательской и любой другой работой - мы готовы помочь.
Предоплата всего
Подписываем
18. Расчет оснований по деформациям.
Основания, сложенные сжимаемыми грунтами (нескальными), должны рассчитываться по деформациям (II ГПС) с целью ограничения перемещении фундаментов (абсолютных или относительных) пределами, гарантирующими нормальную эксплуатацию.
Простейшими видами деформаций оснований сооружений являются: прогиб, выгиб, перекос, крен фундамента или сооружения, горизонтальные перемещения фундамента или сооружения в целом.
Сущность расчета состоит в удовлетворении условий:
(3.24)
где — расчетная осадка, неравномерность осадки основания, крен;
— предельные (рекомендуемые) значения совместной деформации основания и сооружения, устанавливаемые по приложению 4 СНиП 2.02.01-83* или приложение ЕСП50-101-2004.
Целью расчета оснований здании и сооружений по деформациям является ограничение стабилизированных осадок и их неравно мори остей основании, фундаментов и надфундаментных конструкций такими пределами, при которых гарантируется невозможность достижения состояния, утрудняющего нормальную эксплуатацию зданий и сооружений в целом или отдельных конструкций, либо снижающего их долговечность вследствие появления недопустимых перемещений (осадок, кренов, изменений проектных уровней и положений конструкций, расстройств их соединений и т. п.).
При проектировании зданий и сооружений по деформациям необходимо учитывать развитие дополнительных осадок от строительства вблизи других зданий, а также от планировки территории подсыпкой, складирования материалов и других нагрузок (см. рис. 3.6).
При длительных процессах развития осадок (слабые водонасыщеные грунты) необходимо производить расчет осадок во времени .
Расчет осадок основания следует, как правило, выполнять, применяя расчетную схему основания (СНиП 2.02.01-83*) в виде:
78. Определение несущей способности сваи при возникновении отрицательного трения.
При наличии в пределах длины сваи слоя сильно сжимаемого грунта отрицательно направленное трение (негативное) может возникнуть, когда верхние слои грунта дают осадку из-за сжимаемости слоя слабого грунта в результате следующих причин: при планировании территории подсыпкой; загружении поверхности грунта или пола по грунту длительно действующими полезными нагрузками; снятии взвешивающего действия воды в результате понижения уровня грунтовых вод; динамических воздействиях на грунты, способные уплотняться от этих воздействий (рыхлые пески, тиксотропные грунты); уменьшении объема грунта, содержащего растворимые соли и гниющие органические вещества; замачивании просадочных грунтов; незавершенном уплотнении молодых отложений.
Для оценки влияния сил отрицательного трения на величину несущей способности сваи целесообразно построить по длине сваи прямоугольную эпюру 1 (рис. 9.3) с интенсивностью перемещения, равного половине предельно допустимой осадки фундамента и эпюру 2 послойной осадки грунтов около боковой поверхности сваи.
|
Рис. 9.3. Расчетная схема к развитию отрицательного трения (о), эпюры осадок (б): 1 - предельно допустимых для фундамента; 2 — послойных перемещений от нагрузки q |
В нулевой точке (н.т.) пересечения эпюр на глубине вертикальные перемещения грунта равны осадке сваи. Выше этой точки действует отрицательно направленное трение. В таком случае несущая способность сваи
(9.14)
где - расстояние от подошвы ростверка (н.т); остальные обозначения даны к формуле (9.10).
Для минеральных грунтов, насыпных грунтов, торфов в пределах глубины расчетные сопротивления принимаются по СНиП 2.02.03-85.
Сила расчетного сопротивления сваи определяется по формуле:
где – расчетная нагрузка первой группы предельных состояний, передаваемая на отдельную сваю, кН; – несущая способность сваи по прочности грунта основания, кН; – коэффициент надежности, зависящий от способа определения несущей способности сваи и принимаемый равным 1,4; – сила расчетного сопротивления сваи (по материалу или грунту), кН..
48. Влияние подземных вод и влаги на заглубленные части сооружения.
Надежная защита от подземных вод - главное условие успешного строительства и эксплуатации подземного сооружения. Защита от подземных вод осуществляется тремя способами:
1) Водопонижение (понижение уровня подземных вод вокруг котлована или сооружения). Простейшим способом временного водопонижения вокруг строительного котлована является устройство в его дне приямка для сбора атмосферных и грунтовых вод, попадающих в котлован, и откачка из этого приямка. Недостатками открытого водоотлива являются малое водопонижение, грязь в котловане, необходимость переноса приямка и насосов по мере углубления котлована.
Рис. 12.16. Схема открытого водоотлива: 1— исходный уровень грунтовых вод; 2 - водосборник; 3 — насос; 4 — всасывающий трубопровод; 5 - водосборная канавка; б - противосуффозионная пригрузка откосов
Временное водопонижение вокруг котлована с помощью иглофильтровых установок лишено этих недостатков и является предпочтительным.
Рис. 12.17. Иглофильтровая установка типа ЛИУ: 1 - иглофильтр; 2 — песчано-гравийная обсыпка; 3 — глиняный тампон; 4 — всасывающий коллектор: 5 — насосный агрегат; б — напорный трубопровод; 7 — сбросной трубопровод; 8 - пониженный уровень подземных вод
Постоянное водопонижение вокруг подземных сооружений небольшой глубины (например, подвалов жилых домов) достигается устройством пристенного и пластового дренажей и опоясывающего контура дренажных труб, по углам которого устраиваются смотровые колодцы для чистки труб (рис.12.18, а). Собираемая вода спускается в ливневую канализацию. При отсутствии канализации дренажи теряют смысл, либо в дополнение к ним требуется установка откачивающего насоса.
Иногда пластовый дренаж устраивается под днищами глубоких сооружений для снятия напора воды и исключения всплытия сооружения (рис. 12.18, б). Подобная мера допустима в малопроницаемых грунтах, когда объем поступающей и откачиваемой воды будет невелик.
Рис.12.18. Эксплуатационный дренаж: а - с перепуском воды в ливневую канализацию; б - с откачкой воды: 1 - пластовый дренаж; 2 - пристенный дренаж; 3 — трубч. дрена; 4 – водоупор.слой; 5 - водосборник
Пластовые и пристенные дренажи выполняются обычно в виде слоев 10... 15 см толщиной из песчано-гравийной смеси (ПГС), отсыпанных между двумя слоями геотекстиля во избежание смешивания ПГС с грунтом. В последние годы на рынке стройматериалов появились синтетические и минераловолокон-ные достаточно жесткие фильтрующие маты толщиной 3...5 см, применение которых при устройстве пластовых и пристенных дренажей весьма технологично. Возможно устройство дренажа за тоннельной обделкой для снятия давления воды с обделки.
2) Противофильтрацнонные завесы. Противофильтрационные завесы устраиваются вокруг котлованов для предотвращения фильтрации воды из окружающего массива в строительный котлован (временная завеса), фильтрации воды под гидротехническими сооружениями или попадания загрязненных вод из котлована в окружающий массив (постоянные завесы). Условием эффективности завесы является наличие на доступной глубине водоупорного слоя, в который входит нижний край завесы.
Технологически простейшим видом временной завесы является шпунтовая стена, которая не только удерживает от обрушения вертикальный откос, но и предотвращает приток воды в котлован. Совершенно непроницаемой будет льдогрунтовая стена, устраиваемая методом замораживания.
Постоянные завесы в трещиноватых скальных грунтах и в галечниках создаются методом цементации: вдоль линии завесы пробуриваются 2...3 ряда скважин, в которые нагнетается цементное молоко. В дисперсных грунтах завесы создаются способом "стена в грунте" с откопкой траншеи механизмами непрерывного действия и заполнением траншеи местной глиной. Все большее распространение при устройстве противофильтрационных завес получает струйная технология, с помощью которой удается создавать не только вертикальные, но и горизонтальные завесы под дном котлована.
3) Гидроизоляция (покрытие подземного сооружения водонепроницаемым слоем). Гидроизоляция конструкций подземных сооружений производится с целью предотвращения проникновения напорной и капиллярной воды внутрь помещений, а при наличии у подземных вод агрессивности - для предохранения конструкций от разрушения.
Ввиду дороговизны гидроизоляционных работ, лучше всего использовать водонепроницаемые материалы и трещиностойкие конструкции, а при агрессивных свойствах воды – устойчивые к ним материалы – добавление в бетоны кремниевой пыли (микрокремнезема), являющейся отходом одного из металлургических производств, в количестве 10...30% от веса цемента. При этом водопроницаемость бетона снижается в 5...25 раз и заметно возрастает прочность и устойчивость против агрессивных вод. Применение этой добавки позволяет строить подземные объекты вообще без гидроизоляции. Существенно важно бетонирование вести непрерывно, поскольку при укладке бетона с перерывами стыки оказываются водопроницаемыми.
Сульфатостойкий цемент, нечувствительный к наиболее агрессивной разновидности подзем.вод, производится отечественной промышленностью.
Рис.12.19. Типы гидроизоляции: а — наружная противонапорная; б —внутренняя противонапорная; в — гидроизоляция для защиты от капиллярной влаги; г - гидроизоляция подземного помещения: / — противонапорная изоляция; 2 - бетонная подготовка; 3 - защитная стенка; 4 — кессон; 5—противокапиллярнаяизоляция; б - наружная обделка; 7 - внутренняя обделка
Схема "а" – наружная противонапорная гидроизоляция. Передает давление подземных вод на ограждающие конструкции сооружения, что делает ее предпочтительной. Горизонтальный участок гидроизоляции наносится по бетонной подготовке до устройства днища сооружения. Вертикальные участки наносятся на стены и для защиты от повреждений при обратной засыпке ограждаются кладкой в полкирпича, бетон. плитами или слоем набрызгбетона.
Схема "б" – внутренняя противонапорная гидроизоляция. Устраивается в уже существующих зданиях. При значительных напорах необходимо устройство внутреннего железобетонного корыта (кессона), упирающегося в выступы или штробы в стенах и способного воспринять давление воды.
Схема "в" – гидроизоляция подвала от капиллярной влаги. Необходимо отметить, что эта схема принципиально непригодна для защиты от напорных вод: во-первых, при осадке фундамента неизбежен порыв слоя гидроизоляции в месте стыка пола со стеной; во-вторых, на участке опирания стены подвала на фундаментную подушку слой гидроизоляции будет находиться под большим давлением и повредится. Основное правило строительства подземных сооружений: днище сооружений, находящееся ниже уровня подземных вод, должно воспринимать и передавать на грунт нагрузки от всех стен и колонн сооружения. Пропускать колонны сквозь днище с передачей нагрузки на собственный фундамент недопустимо.
Схема "г" – гидроизоляция сооружения, построенного подземным способом. Изоляцион.слой наносится на внутреннюю поверхность наружного слоя обделки, воспринимающего давление грунта. Внутренний слой обделки воспринимает давление воды, передаваемое на него через слой гидроизоляции.
Гидроизоляцион. слой противокапиллярного назначения выполняют в виде:
Гидроизоляционный слой противонапорного назначения выполняется в виде:
При напорах до 2...3 м, что характерно для подвалов жилых домов, пешеходных переходов, использование современных гидроизоляционных штукатурных составов и мастик с высокой адгезией позволяет выполнять внутреннюю гидроизоляцию по схеме рис. 12.19, б без кессона с передачей водной нагрузки на ограждающие конструкции за счет адгезии.
При креплении металлогидроизоляции изнутри к стенам подземного помещения анкерами необходима проверка ее на прочность под давлением воды при обрыве двух соседних анкеров.