Книжная полка Сохранить
Размер шрифта:
А
А
А
|  Шрифт:
Arial
Times
|  Интервал:
Стандартный
Средний
Большой
|  Цвет сайта:
Ц
Ц
Ц
Ц
Ц

Просадочные грунты. Техника, технология и методология расчетов оснований фундаментов

Покупка
Основная коллекция
Артикул: 791790.01.99
Приведена последовательность выполнения курсового проекта, показан выбор наиболее экономически целесообразного варианта фундамента, обеспечивающего безаварийную эксплуатацию сооружения. Содержится порядок составления пояснительной записки и оформления чертежей. Для студентов строительных факультетов и строительных вузов всех форм обучения, выполняющих курсовое проектирование на тему «Основания и фундаменты промышленных и гражданских зданий».
Соколов, Н. С. Просадочные грунты. Техника, технология и методология расчетов оснований фундаментов : учебное пособие / Н. С. Соколов. - Москва ; Вологда : Инфра-Инженерия, 2022. - 264 с. - ISBN 978-5-9729-0985-8. - Текст : электронный. - URL: https://znanium.com/catalog/product/1903444 (дата обращения: 28.03.2024). – Режим доступа: по подписке.
Фрагмент текстового слоя документа размещен для индексирующих роботов. Для полноценной работы с документом, пожалуйста, перейдите в ридер.

Н. С. Соколов











ПРОСАДОЧНЫЕ ГРУНТЫ.
ТЕХНИКА, ТЕХНОЛОГИЯ И МЕТОДОЛОГИЯ РАСЧЕТОВ ОСНОВАНИЙ ФУНДАМЕНТОВ








Рекомендовано Федеральным учебно-методическим объединением в системе высшего образования по укрупненной группе специальностей и направлений подготовки «Техника и технологии строительства» Министерства науки и высшего образования Российской Федерации в качестве учебного пособия для студентов образовательных организаций высшего образования, обучающихся по направлениям подготовки (специальностям): 08.03.01 «Строительство» - уровень высшего образования -бакалавриат (направленность «Промышленное и гражданское строительство»);
08.04.01 «Строительство» - уровень высшего образования - магистратура (направленность «Промышленное и гражданское строительство: технология и организация строительства»); 08.05.01 «Строительство» - уровень высшего образования - специалитет (направленность «Строительство высотных и большепролетных зданий и сооружений»)











Москва Вологда «Инфра-Инженерия» 2022

УДК 624.131.54
ББК 38.58
    С59


Рецензенты:
кандидат технических наук, доцент (Поволжский государственный технологический университет, г. Йошкар-Ола) В. Е. Глушков;
кандидат технических наук, доцент кафедры строительных технологий Чувашского государственного университета им. И. Н. Ульянова А. Н. Плотников


    Соколов, Н. С.
С59      Просадочные грунты. Техника, технология и методология расчетов
     оснований фундаментов : учебное пособие / Н. С. Соколов. - Москва ; Вологда : Инфра-Инженерия, 2022. - 264 с. : ил., табл.
          ISBN 978-5-9729-0985-8

     Приведена последовательность выполнения курсового проекта, показан выбор наиболее экономически целесообразного варианта фундамента, обеспечивающего безаварийную эксплуатацию сооружения. Содержится порядок составления пояснительной записки и оформления чертежей.
     Для студентов строительных факультетов и строительных вузов всех форм обучения, выполняющих курсовое проектирование на тему «Основания и фундаменты промышленных и гражданских зданий».

УДК 624.131.54
                                                         ББК 38.58












ISBN 978-5-9729-0985-8

     © Соколов Н. С., 2022
     © Издательство «Инфра-Инженерия», 2022
                            © Оформление. Издательство «Инфра-Инженерия», 2022

СОДЕРЖАНИЕ


ВВЕДЕНИЕ.......................................................4
1. ОСНОВНЫЕ ТЕРМИНЫ И ОПРЕДЕЛЕНИЯ..............................5
2. НОРМАТИВНЫЕ ДОКУМЕНТЫ, ИСПОЛЬЗУЕМЫЕ
В ГЕОТЕХНИЧЕСКОМ СТРОИТЕЛЬСТВЕ................................22
3. СОСТАВ И ОБЪЕМ КУРСОВОГО ПРОЕКТА...........................28
3.1. Нагрузки и воздействия на основания фундаментов..........30
3.2. Поготовка к проектированию оснований фундаментов сооружений.34
  3.2.1. Объемно-планировочное и конструктивное решение проектируемого объекта......................................34
  3.2.2. Сбор нагрузок на обрез проектируемых фундаментов.....35
   3.2.2.I. Определение внешних нагрузок на обрез фундаментов десятиэтажного дома........................................35
3.3. Оценка инженерно-геологических условий площадки строительства.39
  3.3.1. Физико-механические характеристики свойств грунтов оснований.39
3.4. Построение инженерно-геологических разрезов..............52
4. ВЫБОР ТИПА ОСНОВАНИЯ ФУНДАМЕНТОВ...........................57
4.1. Определение размеров фундаментов мелкого заложения.......57
4.2. Определение размеров свайных фундаментов.................83
4.3. Учет отрицательного (негативного) трения грунта на боковой поверхности при определении несущей способности свай.........109
5. ОСОБЕННОСТИ ПРОЕКТИРОВАНИЯ ОСНОВАНИЙ
ФУНДАМЕНТОВ, ВОЗВОДИМЫХ НА ПРОСАДОЧЫХ ГРУНТАХ....................114
5.1. Дополнительные требования к инженерно-геологическим изысканиям в районах распространения просадочных грунтов.....121
5.2. Определение расчетных сопротивлений просадочных грунтов.....131
5.3. Расчет оснований фундаментов на просадочных грунтах по деформациям...................................................133
5.4. Определение просадочных деформаций оснований фундаментов при медленном повышении влажности................................145
5.5. Общие положения по проектированию оснований, сложенных просадочными грунтами........................................148
5.6. Проектирование оснований, уплотненных тяжелыми трамбовками..152
5.7. Проектирование фундаментов в вытрамбованных котлованах..157
5.8. Проектирование оснований, уплотненных грунтовыми сваями.177
5.9. Водозащитные мероприятия................................180
5.10. Конструктивные мероприятия.............................183
6. ПРИМЕР СОСТАВЛЕНИЯ «РЕКОМЕНДАЦИЙ» ПО КУРСОВОМУ ПРОЕКТУ......................................................190
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ............................................191
ПРИЛОЖЕНИЯ...................................................193

3

ВВЕДЕНИЕ


      Курсовой проект по учебному предмету «Основания и фундаменты» выполняется студентами строительных факультетов и строительных ВУЗов всех форм обучения. Выполнение курсового проекта способствует дальнейшему углублению и закреплению теоретического материала и применению этих знаний при решении конкретных инженерных задач. Данные методические указания составлены на основании ранее разработанных учебных изданий [17-22, 33, 34]. Наряду с этим в ходе курсового проектирования студент приобретает навыки ручного и компьютерного проектирования с использованием современных компьютерных программ, а также набирает опыт использования научной литературы, строительных норм и правил и другими справочными материалами.
      Оценка курсового проекта производится с учетом содержания, оформления и качества защиты проекта.

4

1. ОСНОВНЫЕ ТЕРМИНЫ И ОПРЕДЕЛЕНИЯ


      Ниже в таблице 1.1 приведены основные термины и определения в геотехническом строительстве.
Таблица 1.1

 №                                                               
п/п Наименование термина             Описание термина            
                         Контроль лица, осуществившего подготовку
                          проектной документации, за соблюдением 
1     Авторский надзор     в процессе строительства требований   
                         проектной документации и подготовленной 
                            на ее основе рабочей документации    
                             Композитный материал, состоящий     
2   Армированный грунт       из насыпного грунта и армирующих    
                               его более прочных элементов       
                              Естественный грунтовый массив,     
3   Армированный массив           уси-ленный армирующими         
           грунта                       элементами               
                          Эффект, возникающий вследствие полного 
                          или частичного перекрытия водоносного  
                           горизонта подземным сооружением или   
4     Барражный эффект   его частью, проявляется в подъеме уровня
                              подземных вод перед преградой      
                                  фильтрационному потоку         
                                  и его снижении за ней          
                             Несущий элемент железобетонного     
5         Баретта            фундамента глубокого заложения,     
                          выполняемого способом «стена в грунте» 
                           Способ бурения скважины, при котором  
6   Бурение с продувкой   разрушенная порода из забоя выносится  
                              на поверхность сжатым воздухом     
                           Способ бурения скважины, при котором  
7   Бурение с промывкой   разрушенная порода из забоя вымывается 
                              на поверхность гидравлическим      
                                         способом                
                            Конструкция бурового инструмента,    
                              состоящая из режущих лопастей      
8      Буросмеситель     для разрыхления грунта и его смешивания 
                            с цементным раствором, поступающим   
                                через отверстия в лопастях       

5

Продолжение таблицы 1.1

 №   Наименование термина               Описание термина            
п/п                                                                 
         Вертикальные            Деформации земной поверхности      
9      деформации земной      в вертикальной плоскости, вызванные   
          поверхности            неравномерностью вертикальных      
                                          перемещений               
                              Проверка, подтверждение правильности  
                                каких-либо положений, расчетных     
                             алгоритмов, программ и процедур путем  
10        Верификация             их сопоставления с опытными       
                                 (эталонными или эмпирическими)     
                                      данными, алгоритмами          
                                         и результатами             
          Вертикально            Метод укладки бетона в траншею     
11    перемещаемая труба           или скважину с применением       
              ВПТ            бетонолитной вертикально перемещаемой  
                                             трубы                  
     Водоупор (водоупорный       Слабопроницаемый слой грунта,      
12       слой грунта)            фильтрацией воды через который     
                                        можно пренебречь            
13      Временный анкер        Грунтовый анкер с расчетным сроком   
                                 эксплуатации не более двух лет     
                             Подъем (с помощью домкратов или других 
                                 приспособлений) или опускание      
14  Выравнивание сооружения    (путем выбуривания грунта и т. п.)   
                              сооружения или отдельных его частей   
                                 при неравномерных деформациях,     
                                     превышающих предельные         
15      Высотные здания               Здания высотой более          
                                             75,0 м                 
       Выход глинистого      Объем раствора с заданной эффективной  
16         раствора           вязкостью, получаемый из одной тонны  
                                       глинистого порошка           
                                Конструкция из ряда инъекторов,     
                                  расположенная между объектом      
                              геотехнических работ и существующими  
17   Геотехнический барьер   защищаемыми объектами в вертикальной,  
                            горизонтальной или наклонной плоскостях,
                            для выполнения работ по компенсационному
                                           нагнетанию               

6

Продолжение таблицы 1.1

 №                                                                    
п/п  Наименование термина               Описание термина              
                             Комплекс работ, основанный на натурных   
                              наблюдениях за поведением конструкций   
                             вновь возводимого или реконструируемого  
                             сооружения, его основания, в том числе   
        Геотехнический           грунтового массива, окружающего      
18        мониторинг         (вмещающего) сооружение, и конструкций   
                                сооружений окружающей застройки.      
                            Геотехнический мониторинг осуществляется  
                              в период строительства и на начальном   
                               этапе эксплуатации вновь возводимых    
                                  или реконструируемых объектов       
                                Создание искусственного основания     
19        Геомассив           фундамента путем инъекции твердеющих    
                                 растворов в режиме гидроразрыва      
                            Геотекстильные материалы в виде рулонов,  
                            мешков, георешеток, арматурных стержней,  
20       Геосинтетика        изготовляемых на основе стекловолокна,   
                                  синтетического, базальтового        
                                     или углеродного волокна          
                                  Комплекс работ аналитического       
                             и расчетного характера, цель которых -   
                              качественная и количественная оценка    
21  Геотехнический прогноз      поведения оснований, фундаментов      
                             и конструкций проектируемого сооружения  
                                и окружающей застройки в процессе     
                               строительства и в начальный период     
                                          эксплуатации                
                                Сплошная или прерывистая линейная     
                           конструкция, которая устраивается в грунтах
                             из различных материалов и по различным   
                                технологиям и позволяет отделить      
                           или ограничить область грунтового массива, 
                                в котором возникают изменения его     
22   Геотехнический экран     напряженно-деформированного состояния   
                               от строительства новых заглубленных    
                              или подземных сооружений, от области    
                                 грунтового массива, вмещающего       
                               конструкции фундаментов окружающей     
                                застройки (в том числе подземные      
                                          коммуникации)               

7

Продолжение таблицы 1.1

 №                                                                  
п/п Наименование термина              Описание термина              
                          Категория сложности объекта строительства 
                          с точки зрения проектирования оснований и 
23     Геотехническая      фундаментов, определяемая в зависимости  
          атегория          от уровня ответственности и сложности   
                               инженерно-геологических условий      
                                   площадки строительства           
24      Гидроразрыв          Образование трещин в массиве грунта    
                                   при инъекции растворов           
                               Максимальная глубина выработки       
                              грунтового массива, определяемая      
                            наибольшей разностью высотных отметок   
25   Глубина котлована    по контуру котлована в уровне поверхности 
                         рельефа и в уровне его дна, включая глубину
                               подготовительного (пионерного)       
                                          котлована                 
26    Глубина скважины       Проекция длины на вертикальную ось     
                           Горизонтальные составляющие деформаций   
                              основания, связанные с действием      
                            горизонтальных нагрузок на основание    
27     Горизонтальные      (фундаменты распорных систем, подпорные  
        перемещения          стены и т. д.) или со значительными    
                                 вертикальными перемещениями        
                            поверхности при оседаниях, просадках    
                            грунтов от собственного веса и т. п.    
                                 Геотехническая конструкция,        
                             предназначенная для передачи осевых    
                           выдергивающих нагрузок от закрепляемой   
28    Грунтовый анкер     конструкции на несущие слои грунта только 
                            в пределах корневой части своей длины   
                         и состоящая из трех частей: оголовка, тяги 
                                       анкера и корня               
                                 Геотехническая конструкция         
29    Грунтовые нагели     для обеспечения устойчивости откосов и   
                           склонов, устраиваемая горизонтально или  
                           наклонно без дополнительного натяжения   
                            Объем грунта, закрепленного цементным   
      Грунтоцементный              вяжущим по струйной или          
30        элемент          буросмесительной технологии с приданием  
                            ему повышенной прочности и пониженной   
                                      водопроницаемости             

8

Продолжение таблицы 1.1

 №                                                                
п/п Наименование термина              Описание термина            
31     Длина скважины       Расстояние от устья до забоя по оси   
                                          скважины                
                            Вертикальная деформация слоя грунта,  
                            залегающего ниже просадочной толщи,   
                                происходящая от: равномерно       
    Дополнительная осадка    распределенной нагрузки от здания    
32   подстилающего слоя   или сооружения (включая нагрузки на полы
                          по грунту); повышения собственного веса 
                           просадочного грунта при повышении его  
                           плотности, влажности; выполнения свай, 
                          устройства планировочной насыпи и т. п. 
                               Деформации, способные вызвать      
                           повреждения в сооружениях, при которых 
33  Допустимые деформации      для дальнейшей эксплуатации их     
    основания сооружений      по прямому назначению достаточно    
                               проведения текущих наладочных      
                                     и ремонтных работ            
34     Забой скважины                Низ (дно) скважины           
                            Комплекс организационно-технических   
                              мероприятий по защите окружающей    
35  Защитные мероприятия  застройки от сверхнормативных деформаций
                             и прочих недопустимых воздействий,   
                              оказываемых негативным влиянием     
                              строительства или реконструкции     
                            Улучшение механических и физических   
36   Закрепление грунта    свойств грунта путем введения в грунт  
                           твердеющих растворов в режиме пропитки 
                                     или перемешивания            
                          Инъекция цементного раствора в грунт по 
       Заполнительная     манжетной технологии в целях заполнения 
37       цементация          пор и возможных полостей в грунте    
                               (подготовка грунтового массива     
                               к компенсационному нагнетанию)     
                             Фрагмент траншеи, разрабатываемый    
38    Захватка траншеи         для последующего бетонирования     
                             или заполнения сборными элементами   
                                     с омоноличиваиием            
     Зона влияния нового     Расстояние, за пределами которого    
39      строительства       негативное воздействие на окружающую  
      или реконструкции         застройку пренебрежимо мало       

9

Продолжение таблицы 1.1

 №                                                                   
п/п  Наименование термина               Описание термина             
                                Ограниченный интервал в скважине,    
40       Зона инъекции        через который производится нагнетание  
                                     раствора (воды) в грунт         
                            Грунтовый анкер (временный), конструкция 
41     Извлекаемый анкер       которого позволяет извлечь его тягу   
                                     полностью или частично          
                                     Совокупность информации         
                                  о пространственном положении,      
                               характеристиках объектов местности,   
      Инженерная цифровая      связях между ними и топографической   
42     модель местности;           поверхности, представленная       
             ИЦММ               в векторно-топологической форме,     
                                 доступной для обработки на ЭВМ.     
                               Включает два основных компонента -    
                               цифровую модель рельефа и цифровую    
                                         модель ситуации             
                               Труба с отверстиями для выполнения    
43         Инъектор           инъекции твердеющего раствора в грунт  
                                  или строительную конструкцию       
                            Заполнение пор и трещин в грунте твердыми
44   Кольматация, тампонаж      частицами нагнетаемого раствора,     
                                   препятствующими фильтрации        
                              Степень эксплуатационной пригодности   
                                несущей строительной конструкции     
    Категория технического  или здания и сооружения в целом, а также 
45         состояния           грунтов их основания, установленная   
                             в зависимости от доли снижения несущей  
                                 способности и эксплуатационных      
                                          характеристик              
        Комбинированный      Фундамент, состоящий из железобетонной  
46      свайно-плитный         плиты (свайного ростверка) и свай,    
           фундамент              совместно передающих нагрузку      
    (piled raft foundation)               на основание               
                                    Мероприятия, направленные        
                                на сохранение или восстановление     
        Компенсационные            напряженно-деформированного       
47        мероприятия         состояния оснований реконструируемых   
                              сооружений или сооружений окружающей   
                                 застройки и гидрогеологического     
                                             режима                  

10

Продолжение таблицы 1.1

 №                                                                
п/п  Наименование термина              Описание термина           
                              Способ недопущения развития осадок  
                               фундаментов зданий и сооружений,   
                            превышающих предельные дополнительные 
        Компенсационное       значения путем нагнетания в грунт   
48        нагнетание         твердеющих растворов через скважины  
                               (инъекторы), располагаемые между   
                                объектом геотехнических работ     
                              и рядом расположенными защищаемыми  
                                          объектами               
                            Обсадная труба, служащая для крепления
                             верхнего интервала скважины с целью  
49         Кондуктор          перекрытия слоя грунта, склонного   
                                  к обрушению или поглощению      
                                промывочной жидкости, а также     
                               для задания направления бурения    
                                   Сейсмоакустический метод       
                             неразрушающего контроля изготовления 
           Контроль            (сплошности) буронабивных свай,    
50    сейсмоакустическим         баретт или иных фундаментных     
        методом (соник)      конструкций в условиях строительной  
                              площадки, а также для определения   
                                          длины свай              
                                Ультразвуковой метод контроля     
           Контроль           качества изготовления (сплошности)  
51  ультра-звуковым методом   буронабивных свай, баретт или иных  
         (ультрасоник)             фундаментных конструкций       
                                   в условиях строительной        
                                           площадки               
52       Корень анкера        Часть анкера, передающая нагрузку   
                                   от тяги анкера на грунт        
                              Компактно размещаемая группа свай,  
53  Куст свай (pile group)   объединенная ростверком и передающая 
                             нагрузку на основание, как правило,  
                                от одиночной колонны или опоры    
       Малозаглубленный         Фундамент с глубиной заложения    
54         фундамент            подошвы выше расчетной глубины    
                                 сезонного промерзания грунта     
                                 Жилые и общественные здания      
55    Малоэтажные здания           высотой, не превышающей        
                                          три этажа               

11