Зоценко Н.Л. Инженерная геология. Механика грунтов, основания и фундаменты

Подождите немного. Документ загружается.

340

і талої та дощової води, що проникає у ґрунт, використовують дренування й

гідроізоляцію.

Відведення поверхневої води та осушування поліпшують умови будівни-

цтва і дальшу експлуатацію заглиблених приміщень. Ці заходи полегшують ви-

бір конструкції гідроізоляції, якщо вона взагалі потрібна.

Найпростіше водовідведення полягає у створенні незначних ухилів по-

верхні за рахунок планування. Можливе відкопування водовідвідних або нагір-

них канав. В умовах забудови, де відкрите водовідведення недоцільне, влашто-

вують закриті лотоки та зливову каналізацію.

Для запобігання накопиченню води під час будівництва пазухи траншей і

котлованів заповнюють добре ущільненим ґрунтом.

У тому разі, коли підземні будівельні конструкції за проектом не захище-

ні від впливу гідравлічного напору, доцільно передбачати кільцевий або плас-

товий дренаж. Цей універсальний спосіб використовують на територіях, які

згодом можуть стати підтопленими.

Від дренажів вода самопливом спрямовується до водоприймальних при-

строїв (колодязів, канав) або в зливову каналізацію. Якщо споруду будують на

водопроникній основі, де рівень ґрунтової води чи верховодки установитися не

може, дренажі не влаштовують. Не потрібне дренування і для таких підземних

приміщень, де за проектом передбачено надійну гідроізоляцію.

Досить поширені в практиці кільцеві та пластові дренажі. Іноді їх улаш-

товують у комбінації.

Кільцевий дренаж – це трубопровід замкненого або незамкненого типу,

який улаштовують, щоб зібрати воду, яка акумулюється перед зовнішніми по-

верхнями підземних конструкцій після фільтрації її зверху або знизу, і знизити

її рівень. У верхній точці дренування дренажні труби кладуть не вище від усту-

пу фундаменту. Ухил труб передбачають 0,5–1 %.

Глибина закладання кільцевого дренажу залежить також від уклонів міс-

цевості, наявності пластового дренажу під конструкцією підлоги підземного

приміщення. Діаметр дренажних труб з кераміки або пластмаси приймають не

менше ніж 200 мм. На зламах дренажу влаштовують контрольні колодязі.

На всьому протязі дренажні перфоровані труби обкладають з усіх боків

фільтруючим матеріалом зі стабільними властивостями. Для цього використо-

вують гравій, щебінь, шлак. Від замулення фільтруючий шар іноді захищають

штучною водопроникною матою. Товщина фільтруючого обсипання з усіх бо-

ків повинна бути не менше від 200 мм.

Якщо гідрогеологічні умови викликають небезпеку проривання ґрунтової

води до підземного приміщення через підлогу знизу, то, крім кільцевого дрена-

жу, влаштовують і пластовий (профілактичний). Це шар із гравію або щебеню,

який розміщують під підлогою разом із системою похилих перфорованих труб

або без них. Якщо для такого дренування використовують труби, то відстань

між ними приймають не більше ніж 3,5 м з уклоном і≥0,5% у напрямі збірної

труби або з’єднувальних трубок. Діаметр труб становить 50–100 мм.

Поєднують пластовий дренаж з кільцевим за допомогою трубок, установ-

лених у самому фундаменті або між його елементами. Кількість та розміщення

341

трубок не повинні суттєво

зменшувати міцність фун-

даментної конструкції.

До водозбірного ко-

лодязя труби дренажу пі-

дключають вище від най-

більш можливого рівня

ґрунтової води, щоб уник-

нути зворотного руху во-

ди в дренажі.

На рис. 13.10 пока-

зано елементи кільцевого і

пластового дренажу.

Найчастіше водоз-

ниження все ж не забезпе-

чує потрібного режиму вологості в конструкціях будівель, тому його влашто-

вують спільно з гідроізоляцією.

Залежно від способу влаштування гідроізоляцію поділяють на фарбува-

льну, штукатурну, обклеювальну, литу, просочувальну, засипну, монтовану; її

наносять на зовнішню поверхню підземної частини будівель та споруд для того,

щоб напір ґрунтової води притискував водонепроникний шар до поверхні.

Вибір типу гідроізоляції залежить від режиму приміщень, тріщиностійко-

сті конструкцій, гідрогеологічних умов тощо.

Фарбувальна гідроізоляція буває бітумною або бітумно-епоксидною. Це

тонка оболонка, яку одержують після нанесення на поверхню гарячих мастик.

Поверхню очищують від бруду, вирівнюють цементною штукатуркою із заок-

ругленням кутів, висушують, а потім ґрунтують за 1–2 рази розрідженою мас-

тикою. Після цього її фарбують ще двома – чотирма шарами мастики. Цей тип

гідроізоляції захищає від проникнення капілярної вологи з ґрунту. Фарбувальну

гідроізоляцію застосовують для фундаментів і інших конструкцій, що розміще-

ні нижче поверхні грунту або в зоні блукаючих струмів (рис. 13.11, а).

Штукатурну гідроізоляцію – цементно-піщану, асфальтову, цементно-

бітумну – використовують на поверхні жорстких споруд, які не піддаються віб-

рації після їх осідання. Таку гідроізоляцію доцільно армувати металевими сіт-

ками та склотканиною. При гідростатичному напорі більше ніж 0,1 МПа шту-

катурний шар наносять із боку напору, при меншому напорі – як із зовнішньо-

го, так і з внутрішнього боків. Розчин наносять цемент-гарматою за допомогою

стиснутого повітря. Загальна товщина ізоляції становить 25–30 мм. Шар ізоля-

ції наносять за два-три рази (рис. 13.11, б).

Обклеювальна гідроізоляція призначена для захисту підземних приміщень

від ґрунтової води. Для неї застосовують склоруберойд, гідроізол, поліетилен та

інші рулонні матеріали, що мають біостійкі властивості. Таку ізоляцію влашто-

вують на 500 мм вище від найбільшого рівня ґрунтової води. Перед наклеюван-

ням стінки очищують, просушують, ґрунтують, а також покривають шаром ма-

стики. Рулонний матеріал наклеюють у кілька шарів із розміщенням стиків уро-

Рис. 13.10. Улаштування пластового та кільцевого дренажу:

1 – пластовий дренаж; 2 – трубки для з’

єднання дренажів;

3 – кільцевий дренаж

342

збіж. Поліетиленові полотнища з’єднують зварюванням (рис. 13.11, в).

Литу гідроізоляцію влаштовують заливанням гідроізоляційного матеріалу

в проміжок між поверхнею та захисною стінкою. Таку ізоляцію застосовують

тоді, коли в разі виникнення тріщин можливе витікання рідини з ємності або

для підземних приміщень І категорії сухості. Для литої ізоляції використовують

бітумно-дьогтьові мастики та асфальтобетон.

Просочувальну гідроізоляцію влаштовують з попередньо оброблених спо-

собом просочування штучних матеріалів – цегли, азбестоцементу, плитки – або

монтують будівельні конструкції, які раніше були оброблені просочувальними

речовинами. Найчастіше використовують цеглу, просочену бітумними масти-

ками.

Засипна гідроізоляція з гідрофобного сипкого матеріалу має досить об-

межене застосування, оскільки для забезпечення якості ізоляції треба, щоб на-

прям теплового потоку був завжди протилежним напрямові потоку зволоження.

Найдоцільніше цей тип використовувати для теплотрас, фундаментів малона-

вантажених будівель без підвалів.

Монтовану гідроізоляцію з листових полімерних або металевих матеріа-

лів найчастіше роблять для захисту приміщень, які знаходяться в жорстких

умовах експлуатації (різноманітні ємності, опускні колодязі, підземні примі-

щення І категорії сухості). Якщо ґрунтова вода не має агресивних властивостей,

то ізоляцію влаштовують із металевих листів, котрі з’єднують зварюванням.

Щоб уникнути негативного впливу агресивності води, застосовують поліетиле-

нові профільовані листи, які тимчасово прикріплюють цементно-піщаним роз-

чином, а потім остаточно – смугами з листового поліетилену на зварюванні.

Металева оболонка одночасно виконує функцію опалублення. Внутрішню по-

верхню металу покривають антикорозійним лаком.

Особливу увагу приділяють влаштуванню горизонтальної гідроізоляції,

що призначена для захисту від капілярної вологи (протикапілярне прокладан-

ня). Ізоляцію розміщують між рівнем вимощення та рівнем підлоги першого

поверху по попередньо вирівняній цементним розчином поверхні. Після тужа-

віння розчину на поверхню кладуть два шари рулонного матеріалу, які склею-

ють мастикою, уважно стежачи, щоб створювався безперервний шар ізоляції.

Стикування полотнищ виконують урозбіж. Іноді, коли висота цоколя велика,

РГВ

<0,2м

РГВ

<0,8м

РГВ

>0,8м

Рис. 13.11. Гідроізоляція підвалу при рівнях ґрунтової води вище від підлоги підвалу:

а – менше ніж 200 мм; б – 200-800 мм; в – більше ніж 800 мм

343

горизонтальну ізоляцію роблять у двох рівнях. Перший на 15– 20 см вище від

рівня вимощення з цементного розчину, а другий на 10–15 см нижче від конс-

трукції підлоги з двох шарів рулонного матеріалу. Якщо частина внутрішньої

поверхні стіни стикається з ґрунтом, то її обмазують мастикою.

У будівлях, споруджуваних у сейсмічній зоні, горизонтальну гідроізоля-

цію влаштовують з шару цементного розчину.

Наявність у ґрунтовій воді вільної вуглекислоти, органічної або сірчаної

кислоти, сірчанокислого магнію або водневих іонів є причиною руйнування ма-

теріалу фундаменту. Стійкість його забезпечується особливими способами – за-

стосуванням бетону підвищеної щільності й особливих цементів, захисних обо-

лонок та гідроізоляції.

Досить надійним заходом є влаштування глиняного замка, який зберігає

обклеювальну гідроізоляцію на вертикальних поверхнях підземних конструк-

цій. Для замка звичайно застосовують глини. Спочатку глину розминають і

зволожують до оптимальної вологості (W≈W

) або підсушують із додаванням

сухої глини, потім її подають до місця роботи, укладають шарами завтовшки

15–20 см й ущільнюють ручними пневматичними чи електричними трамбівка-

ми. Така проста оболонка добре працює в умовах дії природної сульфатної та

слабокислотної ґрунтової води.

Для захисту бетону знизу щебеневу підготовку під підошвою фундаменту

проливають бітумом.

13.4. ФУНДАМЕНТИ, ЯКІ ВИГОТОВЛЯЮТЬСЯ

З ВИКОРИСТАННЯМ БУРІННЯ

Серед таких фундаментів найбільш розповсюджені різноманітні типи бу-

ронабивних паль та буронабивні (буробетонні) фундаменти.

Буронабивні палі. У 1899 р. під час будівництва Миколаївського костьо-

лу в Києві інженер А. Е. Страус застосував уперше в Європі нову конструкцію

фундаментів, які складалися з бетонних стовпів, розміщених у вертикальних

свердловинах. Виготовлення цих фундаментів полягало в бурінні свердловин в

обсадній трубі, нижня частина якої мала фрезу, і дальшому заповненні свердло-

вин жорстким бетоном з одночасним витяганням обсадної труби. Цей процес

супроводжувався постійним трамбуванням бетону, за рахунок чого після звіль-

нення від оболонки він щільно заповнював свердловину. В шарах слабкого

ґрунту діаметр палі збільшувався, і тому вона мала неправильну форму.

Такі вертикальні конструкції далі набули широкого розвитку в різних

ґрунтових умовах. Так виникли набивні палі різних типів. Замість трамбування

почали використовувати стиснуте повітря або тиск від нагнітання води.

У 1989 р. в Києві, на розі вулиць Воровського та Менжинського, було ро-

зпочато спорудження Будинку побуту. Запроектовано дванадцятиповерховий

корпус, опертий на масивні буронабивні палі діаметром 80 см і довжиною 25 м.

Було влаштовано 123 палі з армуванням їх циліндричним арматурним карка-

сом. Спорудження пальового фундаменту виконувало КБУ-580 науково-

виробничого об’єднання “Укргідроспецбуд”.

344

Сучасні буронабивні палі досить широко застосовуються в практиці фун-

даментобудування. Вони відрізняються від інших тим, що виготовляються на

місці будівництва в незакріпленій свердловині без використання будь-яких об-

садних труб або у свердловині під захистом постійної чи тимчасової оболонки.

Буронабивні палі влаштовують із використанням механізмів, широко за-

стосовуваних у будівництві. Фундаменти на буронабивних палях потребують

мінімального об’єму земляних робіт і дають змогу мати значну економію мате-

ріальних та трудових ресурсів.

У незакріпленій свердловині буронабивні палі можна влаштовувати пере-

дусім у маловологих глинистих ґрунтах. Буріння здійснюють буровими устано-

вками без використання бурових розчинів.

У результаті буріння можливе влаштування свердловин діаметром 400–

1200 мм на глибину до 30 м. Короткі свердловини пробурюють ямкобурами.

Якщо потрібне створення розширення в нижній частині свердловини або по її

довжині, застосовують механічні розширювачі. З цією ж метою іноді викорис-

товують вибухівку (камуфлетні палі).

Після ретельного очищення забою від розпушеної породи у свердловину

вміщують циліндричний арматурний каркас на всю довжину палі або на її час-

тину. Далі за допомогою бетонолитної труби, довжина якої повинна бути на

20–50 см коротшою за довжину свердловини, безпосередньо з автобетонозмі-

шувача або через приймальний бункер проводять бетонування. Використову-

ють бетон класу В15 і вище з осіданням конуса 14–16 см. У міру бетонування

трубу витягають із свердловини одночасно з ущільненням бетону вібраторами,

які закріплюють на приймальній воронці бетонолитної труби. Бетонування ба-

жано виконувати без перерви. Після закінчення бетонування стовбура палі

влаштовують верхню частину фундаменту залежно від конструкції стику несу-

чих надземних конструкцій із ростверком (рис. 13.12).

За необхідності збільшення несучої здатності палі іноді після буріння

свердловини у вибій опускають вибухівку, а запальний шнур виводять нагору.

Далі свердловину заповнюють пластичним бетоном і заряд підривають. Гази

стискують ґрунт у вибої, утворюється порожнина, куди під власною вагою

спрямовується бетон. Цей бетон після його тужавіння разом з ущільненим на-

вколо порожнини ґрунтом створює ядро, яке разом зі стовбуром палі забезпечує

велику несучу здатність.

Високого рівня механізації робіт досягають за допомогою обладнання,

котре виготовлюють фірми “Беното” (Франція) та “Като” (Японія). Таке облад-

нання дозволяє створити свердловину, використовуючи грейферний спосіб або

роторне буріння. Пересувне устаткування вдавлює обсадну трубу домкратами з

одночасним її обертанням. Пухкі ґрунти із свердловини дістають дво- або три-

стулковими грейферами. Щільні міцні ґрунти розроблюють із застосуванням

шарошечного долота з періодичним очищенням забою механічним або гідрав-

лічним способом. Палі системи “Беното” роблять діаметром 0,4–1,5 м і до 100 м

завглибшки, а системи “Като” – діаметром 0,6–2 м і до 60 м завглибшки.

Під час будівництва корпусів пансіонату “Дружба” в Ялті та інших

об’єктів використовували оригінальну технологію влаштування буро-

345

ін’єкційних паль. Вона полягає в тому, що в основі будівель пробурюють

спочатку короткі свердловини діаметром 150–250 мм для встановлення кондук-

торів, щоб запобігти витіканню суміші під час обпресовування. Після розмі-

щення кондукторів, заповнення свердловини цементним розчином та дводобо-

вого вичікування пробурюють свердловини розрахунковим діаметром до прое-

ктної позначки з промиванням глинистим розчином (бентонітовою суспензією).

Далі встановлюють арматурні каркаси і через ін’єкційну трубу свердловину за-

повнюють цементно-піщаним розчином (цемент : пісок : вода – 1 : 1,18 : 0,65).

Нарешті, ін’єктор виймають і в порожнину під тиском 0,3–0,4 МПа нагнітають

розчин до устя свердловини.

За допомогою буроін’єкційних паль у Ялті був споруджений фундамент

багатоповерхового корпусу в умовах сейсмічної зони (8 балів) на щебенистих

суглинках та вивітрених скельних породах. Усього влаштовано 552 палі діамет-

ром 150–190 мм, довжиною 15 м, для чого було використано 120 т бентоніту,

813 т цементу і 394 т арматури.

Мокрим способом набивні палі влаштовують у нестійкому водонасиче-

ному ґрунті. Буріння свердловин виконуються за допомогою бурової техніки з

обертанням бурового снаряда або желонкою. Стінки свердловин закріплюють

від руйнування глинистим розчином або надмірним тиском стовпа води. Стій-

кості стінок сприяє також поступове створення на них глинистої кірки. Після

буріння та зачищення забою в свердловини опускають арматурні каркаси, а по-

тім засобом ВПТ (вертикально пересувної труби) свердловини бетонують плас-

тичним бетоном класу не менше ніж В25 з осіданням конуса 16–20 см.

Склад глинистого розчину для заповнення свердловин залежить від типу

ґрунту та характеристик глини, яку використовують для виготовлення розчину.

Рис. 13.12. Технологічна схема виготовлення буронабивних паль із розширеною п’ятою у

стійких грунтах:

а – шнекове буріння; б – улаштування розширення механічним розширювачем; в –

опускання

арматурного каркаса; г – установлення бетонолитної труби; д – бетонування свердловини т

витягання бетонолитної труби

346

Свердловину заповнюють розчином до рівня, який на 1 м вище від поверхні

ґрунтової води, якщо буріння ведуть в обсадних трубах, або до рівня устя, якщо

буріння ведуть без обсадних труб.

Ущільнення бетону в свердловинах або обсадних трубах можна здійсню-

вати стиснутим повітрям, якщо на кондуктор чи обсадну трубу надіти шлюз із

верхнім та нижнім клапанами. Через верхній клапан подають порцію бетону,

після чого клапан закривається. Потім відкривається нижній клапан, і бетон

провалюється в трубу. Процес повторюють доти, доки свердловина не запов-

ниться до потрібної позначки. Далі, підвищуючи тиск у трубі, бетон пресують.

В Україні у великому обсязі впроваджуються буронабивні палі з улашту-

ванням розширення. Такі палі були застосовані для будівництва об’єктів заводу

“Арсенал” у Києві, Тернопільського комбайнового заводу, висотних житлових

будинків у Львові, Запорізького трансформаторного заводу тощо.

Тип та розміри буронабивних паль призначають залежно від ґрунтових

умов, напрямів і величин навантажень, способів виконання робіт, а також еко-

номічної ефективності варіанта. Так, палі, які виготовлюються в незакріплених

свердловинах, доцільно влаштовувати до 30 м завглибшки при необхідності

прорізання слабких або просадочних ґрунтів під опори з великими навантажен-

нями, в тому числі й горизонтальними; при малих навантаженнях глибина та-

ких паль – до 6 м.

Палі із закріпленням стінок свердловини глинистим розчином або палі із

закріпленням стінок обсадними трубами використовують при прорізанні наси-

пного, глинистого м’якопластичного або текучого ґрунту, їх улаштовують за-

вглибшки 15–30 м.

Палі із закріпленням стінок свердловини обсадними трубами, які витяга-

ються, використовують для будівництва на зсувних схилах, для фундаментів

під обладнання, якщо на фундамент діють великі горизонтальні, у тому числі й

сейсмічні, навантаження.

Крім того, слід мати на увазі, що застосування набивних паль іноді є єди-

но можливим засобом фундаментування, наприклад при виконанні робіт побли-

зу від діючих будівель, на які неприпустимий динамічний вплив, при необхід-

ності посилення фундаментів існуючих будівель, у стиснених умовах будівель-

ного майданчика, а також тоді, коли немає забивних паль та обладнання для їх

занурення.

Палі іноді армують лише у верхній частині. Це доцільно тоді, коли вири-

вання паль неможливе, ґрунтові умови добрі (показник текучості I

≤0,4), а го-

ризонтальне навантаження спричиняє розтягуюче напруження в палі σ

<0,4

МПа. Якщо палі прорізають потужний шар слабкого ґрунту, зазнають вириван-

ня або горизонтального навантаження, то їх армують на всю довжину.

Несучу здатність набивних паль-стояків або висячих паль визначають за

формулою (12.4) так, як і для забивних паль, без того члена формули, що вра-

ховує підвищення несучої здатності палі від ущільнення ґрунту. Крім того, роз-

рахунковий опір піску під нижнім кінцем палі встановлюють залежно від роз-

рахункового кута внутрішнього тертя (φ

), а також діаметра та довжини палі.

Розрахунковий опір глинистого ґрунту під нижнім кінцем палі встановлюють за

347

тим же принципом, що і для забивних паль, з урахуванням того, що він значно

менший у зв’язку з неможливістю ущільнення ґрунту в забої. Коефіцієнт умов

роботи палі за бічною поверхнею γ

приймають залежно від типу ґрунту та палі

(табл. 13.1).

Таблиця 13.1. Значення коефіцієнта γ

для набивних паль

Тип паль та спосіб їх виготовлення

Значення γ

Пісок

Супісок

Суглинок

Глина

Виготовлені із забиванням обсадної труби з

наконечником

0,8 0,8 0,8 0,8

Буронабивні з розширенням без води у свер-

дловині

0,7 0,7 0,7 0,6

Буронабивні з розширенням під водою або

під глинистим розчином

0,6 0,6 0,6 0,6

Виготовлені за допомогою глибинного віб-

рування

0,8 0,8 0,8 0,7

Палі-стояки

0,7

0,6

Буроін’єкційні з обпресовуванням тиском

0,9

0,8

0,9

0,8

Буронабивні фундаменти. У середині 70-их років були запропоновані й

упроваджені буронабивні фундаменти (В. П. Вершинін та інші, 1978).

Технологія влаштування таких фундаментів полягає у бурінні шнековим

буром випереджаючої свердловини. Далі на заданій глибині утворюють опорне

розширення, а ґрунт скидають у нижню частину випереджаючої свердловини.

Після цього зайвий ґрунт викидають із свердловини шнековим буром і її та по-

рожнину розширення остаточно очищають. Нарешті, готову порожнину запов-

нюють бетоном, який ущільнюють вібраторами, а у верхню частину порожнини

встановлюють арматурний каркас та закладні металеві деталі (рис. 13.13).

Розширення утворюють важільними розширювачами з розсувними ножа-

ми, які під час обертання робочого снаряда ріжуть ґрунт. Об’єм порожнини,

який утворюється на кожному етапі розроблення розширення, залежить від

об’єму випереджаючої свердловини. Накопичений у свердловині ґрунт вийма-

ють повторними проходками шнековим буром. Так, якщо діаметр розширення

Рис. 13.13. Влаштування порожнини під буронабивний фундамент:

а – буріння випереджаючої свердловини; б – влаштування розширен-

ня; в – очищення свердловини

348

1,8 м, розроблення порожнини виконують за три прийоми, а якщо діаметр 2 м,

то – за чотири. За семигодинну зміну двома машинами роблять 9–12 виробок із

діаметром розширення 1,6–2 м.

Особливу увагу слід звертати на ретельне очищення основи під опорну

поверхню розширення та п’яти свердловин. Якість очищення характеризується

рівністю поверхні. Для запобігання шкідливому атмосферному впливові доці-

льно виготовляти таку кількість свердловин, яку можна забетонувати до закін-

чення зміни.

Досвід улаштування буронабивних фундаментів показав, що стійкість

стінок конічної частини розширення забезпечується в глинистих ґрунтах твер-

дої, напівтвердої та тугопластичної консистенції. В інших глинистих ґрунтах

можливість застосування такого типу фундаментів визначається за результата-

ми досліджень.

Буронабивні фундаменти не слід використовувати в сухих пісках, глини-

стих ґрунтах текучої консистенції або при розташуванні трохи нижче від дна

свердловини слабких шарів ґрунту з властивостями, значно гіршими, ніж під

розширенням.

Основним типом буронабивних фундаментів є окремі фундаменти під ко-

лони, стовпи й інші окремі опори. Таким чином, цей тип фундаментів доцільно

використовувати для каркасного будівництва або з іншими несучими конструк-

ціями і застосуванням фундаментних балок та рандбалок. Особливо ефектив-

ним є застосування буронабивних фундаментів для будівель каркасного типу

без підвалів. У цьому випадку об’єм земляних робіт найменший і дорівнює

об’єму фундаментів. Можливість зміни діаметра та глибини розширення дозво-

ляє вирівнювати осідання буронабивних фундаментів, якщо навантаження на

окремі фундаменти значно відрізняється.

Буробетонні фундаменти застосовують також при дії значного горизонта-

льного та позацентрового вертикального навантаження, коли до роботи підк-

лючається бічна поверхня фундаменту і виникає перерозподіл тиску по підош-

ві.

Розрахунок буробетонних фунда-

ментів виконують у такій послідовності

(Є. А. Сорочан, 1985):

1. За найбільшим вертикальним

навантаженням, узятим із комбінацій

навантажень, визначаються попередні

розміри опорного розширення.

2. Визначаються вага фундаменту

та середній тиск, що діє по поверхні

опорного розширення.

3. Методом пошарового підсумо-

вування розраховується осідання буро-

бетонного фундаменту з урахуванням

діаметра умовного фундаменту (рис.

13.14).

φ/4

ℓ

φ/4

Рис. 13.14. Розрахункова схема буро-

набивного фундаменту

349

4. Визначаються коефіцієнти постелі

S/с

;

c,c

5. Визначаються коефіцієнти, які залежать від геометричної форми фун-

даменту:

)c,b,d,c(fD,B,A

(Основи, фундаменти та підземні споруди: Довідник проектувальника. –

М., 1985).

6. Визначається крайовий тиск за формулою

682

ehv

ABD

AFMB

min

max













−

. (13.8)

Позначення у формулі пояснює розрахункова схема фундаменту. Якщо

найбільший крайовий тиск

R,p

max

21≤

, а значення

min

додатне, то попередні

розміри залишають без змін. Якщо умови розрахунку позацентрово навантаже-

ного фундаменту не виконуються, розміри розширення збільшують.

7. Перевіряється міцність конструкції опорного розширення.

13.5. ОПУСКНІ КОЛОДЯЗІ І КЕСОНИ

У сучасному будівництві досить часто виникає необхідність у спору-

дженні будівель та конструкцій на значній глибині або фундаментів під уніка-

льні важкі опори. Це різноманітні насосні станції державного господарства,

станції метро, фундаменти висотних будинків, опори мостових переходів тощо.

Крім того, спорудження заглиблених приміщень у більшості випадків по-

трібно вести в складних умовах, на ділянках з високим рівнем ґрунтової води.

Все це спонукає до використання особливих типів глибоких фундаментів, спо-

рудження яких у відкритих котлованах неможливе.

Глибокі фундаменти істотно відрізняються від фундаментів, котрі буду-

ють у відкритих котлованах за характером своєї роботи. Передусім попереднє

розроблення ґрунту в котлованах тут не потрібне. Крім того, робота глибокого

фундаменту виключає можливість випирання ґрунту на поверхню з-під підош-

ви і, навпаки, дозволяє врахування сил тертя по бічній поверхні, завдяки чому

несуча здатність фундаменту зростає. Нарешті, умови роботи таких фундамен-

тів дають можливість передавати на них дуже велике горизонтальне наванта-

ження та значні згинальні моменти.

Серед глибоких фундаментів із співвідношенням глибини закладання і

ширини підошви d/b>2–2,5 найбільше поширення з давнього часу одержали

опускні колодязі та кесони.

Опускні колодязі. Вони виконуються полегшеної конструкції у вигляді

циліндричних, збірних залізобетонних, тонкостінних оболонок або масивними з

каменю, бетону чи залізобетону.

Масивні колодязі споруджуються на поверхні ділянки або штучного ост-

рова, якщо йдеться про будівництво опори мосту в акваторії. Колодязі у плані

можуть бути круглими або у вигляді еліпсів, овалів. Це пов’язано з тим, що в