Фундамент ленточный мелкозаглубленный со сваями: 🔨 технология, плюсы и минусы, используемые материалы, цены на фундамент. Заказ в Москве
Ленточный фундамент со сваями: за и против
Приступая к строительству дома, требуется сразу же определиться с тем, каким будет фундамент. Существуют различные виды этих оснований для построек, и важно правильно выбрать оптимальный вариант для конкретного случая. Самыми распространенными видами фундаментов в загородном строительстве являются ленточный и свайный.
Иногда же бывают такие особенности конструкции постройки и качества грунта, когда строительство фундамента одного определенного типа не позволяет создать надежную опору. В этом случае обычно применяется ленточный фундамент на винтовых сваях, прекрасно сочетающий в себе все лучшие качества двух видов оснований. Для того чтобы решить, что лучше выбрать: ленточный фундамент или винтовые сваи, а может необходимо остановиться на их сочетании, следует разобраться в достоинствах и недостатках каждого вида.
За и против
Поскольку данный вид фундамента объединяет в себе достоинства и недостатки двух видов основания, достаточно по отдельности рассмотреть их особенности.
Ленточный фундамент отличается следующими достоинствами:
- • способностью выдерживать постройки с большой массой;
- • удобством при обустройстве подвального помещения;
- • простотой возведения.
Недостатками ленточного фундамента являются: невозможность его возведения без свайной опоры на слабых грунтах и высокая цена за счет большого объема требуемых материалов.
Фундамент на винтовых сваях стал не менее популярным чем первый благодаря следующим качествам:
- • невысокая цена свай и работ с ними;
- • возможность возведения на любом типе грунта;
- • строительство на неровной поверхности;
- • высокая скорость монтажа.
Имеются у него и недостатки – это сложность в расчете количества свай и отсутствие возможности построить подвал. Кроме того сваи, не давая ровной опоры под всеми несущими стенами, не очень подходят для тяжелых построек.
Объединив эти два типа и получив свайно-ленточный фундамент, строители обеспечивают постройке ленточную основу, способную выдерживать большие нагрузки; а сочетаемые с лентой сваи дают устойчивость, минуя непрочную почву и перенося все давление на качественный пласт грунта.
Как строить?
При строительстве ленточного фундамента с применением свай может быть использовано несколько их видов. Самыми распространенными сваями для этой цели являются винтовые и буронабивные. В зависимости от того какой из этих видов выбран, изменяется и метод их установки. Главное, что требуется помнить при работе – это то, что глубина свай ленточного фундамента должна быть достаточной для достижения прочных слоев грунта.
Когда используются винтовые сваи, сложности при их монтаже не возникает. Углубить их в землю можно самостоятельно, без применения специальной техники. Она понадобится только в том случае, если грунт очень твердый.
Сложнее дела обстоят, когда ленточный фундамент обустраивается на буронабивных сваях. Установить их без использования специального оборудования невозможно. Все дело в том, для буронабивных свай необходимо пробурить в грунте скважины, в которых они будут размещаться. Установка такого вида свай – процесс трудоемкий. Заглубление винтовых опор происходит быстрее.
Изготовленные из бетона буронабивные сваи не подвержены коррозии и отличаются более высокой прочностью чем винтовые. При установке свай нельзя забывать о том, что они не должны сильно возвышаться над землей: поскольку ленточный фундамент будет строиться на них, сваи должны только обеспечить прочную опору для него.
Возведение ленточного основания на винтовых сваях не отличается от строительства классического.
Он также нуждается в траншее, опалубке, армировании и заливке бетоном. Выполнение работ как при установке свай, так и при изготовлении ленты должно быть качественным, иначе даже сочетание двух видов фундаментов не даст должного результата.
Цена вопроса
При строительстве важным для всех вопросом является цена тех или иных работ. В том случае, когда речь идет о ленточном фундаменте на сваях, цену пройдется рассчитать для каждого вида. Если с ленточным фундаментом все достаточно легко, и для определения его цены требуется просто вычислить объем и количество необходимой арматуры, то при расчете свай все несколько сложнее.
Как правило, для непрофессионала эта задача оказывается очень трудной. Здесь важно определить не только оптимальное количество свай, но и их шаг, а также диаметр, который лучше всего подойдет для конкретной постройки. Чтобы безошибочно выполнить расчеты можно обратиться в специализированную фирму или воспользоваться специальным калькулятором, который легко найти в интернете.
Конечная стоимость основания складывается из цены свай, выбранных под ленточный фундамент, способа их монтажа и материалов, применяемых для ленточной части. Нельзя забывать и об услугах по доставке всего необходимого к месту строительства, так как порой приобретенные рядом, даже более дорогие, материалы в конечном итоге могут оказаться выгоднее купленных вдалеке по более низкой цене. Самым затратным будет строительство с привлечением профессионалов.
Качественно возведенные ленточный или свайный фундамент, а также объединяющий их вид будут служить надежным основанием для постройки многие годы. Учитывая это, экономить на материалах или качестве строительства недопустимо, ведь ремонт испорченного здания обходится гораздо дороже.
для дома, своими руками, расчет
Сложные разновидности грунта, которые имеют такие минусы, которые характеризуются высокими рисками образования сверху пучений и повышенной степенью влажности. Технология их формирования требует строительство фундамента с особой формой и конструкцией.
Если на такой почве возводится дом, то лучше будет использовать надежное, долговечное и жесткое основание, например ленточный фундамент со сваями.
Армирование свайно-ленточного фундамента
Самый подходящий вариант для дома из пеноблоков – это ростверк, какой устанавливается на винтовых сваях. Представленный ростверковый фундамент имеет только плюсы, он способен оказывать сопротивление как продольной, так и поперечной деформации. Такими качествами обладает свайно-ленточный фундамент своими руками.
Читайте также: какой фундамент лучше подходит для строительства дома из газобетона?
Устройство и виды фундамента
Свайно-ленточный фундамент, какой размещается на винтовых сваях, способен иметь ряд преимуществ.
Основные плюсы лучше выражены в:
- сопротивлении недостаточной устойчивости грунта;
- технология способна внедряться в почву вплоть до достижения винтовой сваей твердого горизонта;
- способности выдерживать большой вес возводимого дома из пеноблоков;
- приеме нагрузки дома из пеноблоков на широкие и жесткие ленты ростверка.
Свайно-ленточный фундамент своими руками, в большинстве своем лучше получает хвалебные и положительные отзывы.
Читайте также: как правильно рассчитать и установить винтовой фундамент своими руками?
Такой мелкозаглубленный фундамент ленточного типа, в своей структуре это монолитная плита цоколя дома из пеноблоков, который способен надежно опираться на песчаную подушку.
Представленный свайно-ленточный мелкозаглубленный ростверковый фундамент включает в себя ростверк на сваях балочного или монолитного типов.
Cтроительство зимнего свайно-ленточного фундамента
Мелкозаглубленный свайно ленточный ростверк располагается на начальном этапе монтажа, он лежит между сваями, которые выполняют функцию вертикальных опорных элементов дома из пеноблоков.
Читайте также: по какой технологии ведут армирование ростверков свайных фундаментов?
При дальнейшем проведении работы ростверк поднимается и размещается поверх свай.
Расстояние между сваями и детальный расчет, какой поможет произвести специальный онлайн-калькулятор, для этого достаточно выбрать нужные строки для заполнения известными данными.
Шаг между железобетонными элементами также поможет лучше рассчитать калькулятор, причем расчет лучше производить в самом начале монтажных работ.
Такой ростверковый фундамент, какой покоится на винтовых сваях, сформирован из ленты. При этом все элементы конструкции закреплены неподвижно и имеют один общий армирующий каркас.
Строение из пеноблоков, возводимое на таком ростверке, может обладать значительным весом. Расчет такой конструкции, расположенной на винтовых сваях производится с ориентировкой на особенности технологии, благодаря которой формируется ростверк.
Читайте также: какой фундамент подойдет лучше для бани и дома из пеноблоков?
Зачастую шаг и прочие параметры рассчитываются с помощью такого сервиса, как онлайн-калькулятор, какой не только производит расчет, но и способен указать нужное количество заливаемого цемента.
Отзывы, которые получает онлайн-калькулятор в массе своей положительные.
к оглавлению ↑
Классификация фундаментов
Классификация фундаментов свайно-ленточного типа подразумевает наличие трех основных видов конструкций, в рамках каждой из них формируется ростверк. Несмотря на то, что шаг между сваями может быть разный, все виды между собой достаточно схожи.
Виды свайно-ленточного фундамента
Они могут быть:
- основаниями на забивных несущих элементах;
- основаниях на микросваях;
- основаниях на бурнонабивной ленте.
Все представленные виды, в большинстве своем, имеют больше плюсы чем минусы. Те конструкции, которые размещаются в свайно-ленточных фундаментах дешевле монтируются на прочных опорах, которые забиваются в грунтовый слой на строительном участке.
Сверху крепится ростверк. Шаг выбирается произвольно, в зависимости от размеров конструкции. Сваи, применяемые в данном случае, имеют заостренный нижний конец.
Верхний конец снабжен специальным колпаком, который выполняет защитную функцию.
Расчет такого фундамента забивного типа производится достаточно легко.
Ростверк таких конструкций может быть выполнен из дерева.
Опоры собираются из столбов, монолитная плита делается из бетона. Те основания, которые залегают на микросваях, имеют шаг, равный 2-2,5 метрам.
Читайте также: как построить столбчатый фундамент из труб?
Несмотря на относительно небольшую глубину залегания свай, такой ленточный ростверк вполне способен выдержать вес двухэтажного здания из пеноблоков или кирпича.
Расчет и армирование представленной конструкции производится с особой степенью тщательности. Это связанно с высокой степенью вероятности деформации грунта.
Те основания, которые крепятся на буронабивной ленте, имеют одну особенность. Опорные столбы, на которых лежит ростверк, дешевле обустраиваются в скважинах, которые высверливаются в траншее фундамента, а в них заливается монолитная плита.
Расчет такого фундамента производится с ориентировкой, что плита заливается прямо в опалубку, которая встроена в траншею.
На дне траншеи производится бурение скважин, в которые и погружаются опорные столбы.
Читайте также: особенности возведения разных типов фундаментов для дома своими руками.
к оглавлению ↑
Расчет и предварительная подготовка
При создании фундамента одним из самых важных моментов является расчет его глубины и проведение общей разметки территории.
Сначала нужно узнать, насколько может промерзнуть грунт на выбранном участке. После того, как станет известен параметр глубины промерзания грунта, производится расчет глубины, на которую будут впоследствии погружена плита сваи.
Плита будет на 0,3-0,5 метров ниже, чем крайняя граница уровня промерзания почвы. После этого выбранный участок тщательно вычищают и производят выравнивание при помощи уровня. Далее производится детальная разметка при помощи арматуры, которая вбивается в землю.
Разметка проводится как по внешнему, так и по внутреннему периметру. Это приводит к тому, что становится известна ширина будущей ленты.
Вообще, параметр ширины ростверка, напрямую зависит от характеристик и разновидности используемого материала.
Если, к примеру, дом будет построен из дерева, а стены будут возведены с применением пеноблока, то ленты с шириной в 30 см вполне хватит для того, чтобы удерживать вес строения.
В случае если планируется строительство каменного или кирпичного дома, ширина ленты может быть равна 40-60 см. При этом глубина всей монолитной конструкции не должна быть меньше 45 см.
Свайно-ленточный фундамент заливка
Этот параметр напрямую зависит от того, сколько будет весить будущее строение. После первой разметки проводится вторая – она нужна для вкапываемых свай. В такой конструкции сваи располагаются с шагом, равным 1,3-1,5 метрам друг от друга.
к оглавлению ↑
Отзывы о технологии
Как уже упоминалось выше, отзывы о фундаментах свайно-ленточного типа в большинстве своем положительные.
Олег, 53 года, Омск:
Живу в частном доме и решил обзавестись небольшим флигелем.
Стены делал деревнями, а потому фундамент был построен на микросваях. Потихонечку делали все работы с двумя сыновьями. Справились довольно-таки быстро. Минусы не наблюдаю. Флигелек теперь стоит как влитой!Сергей, 47 лет, Вологда:
Купил себе участок в деревне, снес старую обветшавшую избушку и построил на том месте кирпичный дом. Фундамент делали местные умельцы на бурнонабивной ленте. Нареканий на конструкцию нет, вот уже несколько лет не наблюдаю ни малейшей трещины в цоколе.
Владимир, 38 лет, Шексна:
У меня есть небольшая бригада строителей, возводим дома начиная с фундамента. Практически всем клиентам делаем свайно-ленточные фундаменты. Еще ни разу никто о них плохо не отзывался. Минусы не наблюдаются.
к оглавлению ↑
Установка свай своими руками
Для того чтобы пробурить скважину для размещения будущей сваи, можно воспользоваться ручным или садовым буром.
Есть альтернатива – покупка уже готовых свай, которые снабжены круглым сечением.
При создании скважины важно не забывать о том, что к существующей длине сваи плюсуются лишние 30 сантиметров.
Они предназначены для песчаной подушки, которая укладывается на дно скважины. Для этого нужно дно засыпать обычным речным песком, а затем, как следует, полить большим количеством воды, после чего утрамбовать.
После этого можно производить установку металлических или асбестоцементных труб и производить обшивку стен рубероидом.
Для каждой отдельно взятую скважину снабжают подошвой. Для того чтобы ее создать в трубу заливают бетонный раствор на 30-35 см, а затем производят поднятие трубы на 20-30 см.
к оглавлению ↑
Свайно ленточный фундамент своими руками (видео)
к оглавлению ↑
Изготовление опалубки и заливка бетоном
После того, как траншея вырыта, ее дно покрывается песком для создания так называемой песчаной подушки.
Ее ширина не должна превышать 150 мм.
При этом слой песка должен быть ровно рассредоточен по всему периметру. Как и в случае со сваями, эта плита обильно заливается водой и подвергается плотной утрамбовке.
Для придания дополнительной прочности она покрывается слоем щебня. Опалубка изготовляется из любых подручных материалов.
Это могут быть широкие доски или положенные друг на друга листы ДСП. Далее, уже готовые конструкции приколачиваются к забитым в землю на расстоянии друг от друга кольям. Колья необходимо расположить на вешнем крае траншеи, вырытой для фундамента.
Чтобы при заливе бетонная масса не разрушила структуру опалубки нужно позаботиться об установке внешних креплений.
После завершения измеряется высота опалубки, а на дно вырытой траншеи производится укладка кирпича. После этого производится заливка бетоном свай всего сооружения.
Перед этим сваи плотно утрамбовываются и проверяются на наличие образовавшихся пустот.
Для того чтобы залитые бетоном сваи случайным образом не соединились с лентой фундамента, не нужно дожидаться тех пор, когда бетон окончательно затвердеет.
Для этого изначально заливается образовавшаяся монолитная верхушка всего фундамента. Все это производится в максимально короткий временной промежуток для того, чтобы бетон лег ровно.
Ровность залитого фундамента проверятся с помощью уровня, положенного на его верхнюю сторону. После проведения заливки застывание бетона может длиться до двух недель.
Это зависит от погодных условий. Если погода жаркая, то рекомендуется производить поливку фундамента холодной водой, а при наступлении повышенной влажности накрывать пленкой из полиэтилена.
Перейти к расчету
Глава 13: Фундаменты, Строительные нормы и правила для конструкционного бетона округа Колумбия
Upcodes Diagrams
13.1.1
Настоящая глава применяется к проектированию ненапряженных и предварительно напряженных фундаментов, включая мелкозаглубленные фундаменты с (a) по ( e) и, где применимо, глубокие фундаменты с (f) по (i):
(a) Ленточные фундаменты
(b) Изолированные фундаменты
(c) Комбинированные фундаменты
(d) Матовые фундаменты
(e) Угловые балки
(f) Оголовки свай
(g) Сваи
(h) Буронабивные сваи
(i) Кессоны
13.
1.2Фундаменты исключены 60 Фундамент 900 900 из этой главы.
13.2.1.1
Расчетные характеристики бетона следует выбирать в соответствии с главой 19. Глава 20.
13.2.1.3
Требования к материалам, конструкции и детализации бетонных закладок должны соответствовать 20.7.
13.2.2.1
Проектирование и детализация монолитных и сборных колонн, пьедесталов и соединений стен с фундаментами должны соответствовать 16.3.
13.2.3.1
Конструктивные элементы, выступающие ниже основания сооружения, которые необходимы для передачи сил, возникающих в результате землетрясений, на фундамент, должны быть рассчитаны в соответствии с 18.2.2.3.
13.2.3.2
Для сооружений, отнесенных к проектной категории сейсмостойкости (SDC) D, E или F, неглубокие и глубокие фундаменты, выдерживающие силы, вызванные землетрясением, или передающие силы, вызванные землетрясением, между сооружением и грунтом, должны быть спроектированы в соответствии с 18.
13.
13.2.4.1
Плиты на грунте, которые передают вертикальные нагрузки или боковые силы от других частей конструкции на грунт, должны быть спроектированы и детализированы в соответствии с применимыми положениями настоящего Кодекса.
13.2.4.2
Плиты на грунте, передающие боковые усилия в составе сейсмостойкой системы, должны быть рассчитаны в соответствии с 18.13.
13.2.5.1
Гладкие бетонные фундаменты должны быть спроектированы в соответствии с главой 14.
13.2.6.2
Фундаментные системы разрешается проектировать по любой методике, удовлетворяющей требованиям равновесия и геометрической совместимости.
13.2.6.3
Допускается проектирование фундамента в соответствии с моделированием на основе распорок и связей, глава 23.
13.2.6.4
Внешний момент на любом участке ленточного фундамента, изолированного фундамента или ростверка сваи должен быть рассчитан путем прохождения через элемент вертикальной плоскости и расчета момента сил, действующих на всю площадь элемента по одну сторону от этой вертикальной плоскости.
13.2.7.1
M u на опорном элементе допускается рассчитывать в критическом сечении, определяемом в соответствии с таблицей 13.2.7.1.
Таблица 13.2.7.1 — Критическая секция для M U
| . | |||||||||||||||||||||||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Стойка со стальной опорной плитой | на полпути между лицом колонны и краем стальной опорной плиты | ||||||||||||||||||||||||||
| Бетонная стена | Лица стены | ||||||||||||||||||||||||||
| Стены кладки | на полпути между центром и лицевой стеной | 4Между центром и лицом Стены Массон | 444Между центром и лицевой стеной | 444444между центром и лицевой стеной | 4. Расположение критического сечения для коэффициента сдвига в соответствии с 7.4.3 и 8.4.3 для одностороннего сдвига или 8.4.4.1 для двухстороннего сдвига должно измеряться от местоположения критического сечения для М и в 13. 13.2.7.3Круглые или правильные полигональные бетонные колонны или пьедесталы разрешается рассматривать как квадратные элементы эквивалентной площади при определении критических сечений для момента, сдвига и развития арматуры. 13.2.8.1Развертка арматуры должна производиться в соответствии с главой 25. 13.2.8.2Расчетная растягивающая или сжимающая сила в арматуре на каждой стороне этой секции должна развиваться. 13.2.8.3Критические сечения для развития арматуры должны приниматься в тех же местах, что и в 13.2.7.1 для максимального учитываемого момента, и во всех других вертикальных плоскостях, где происходят изменения сечения или арматуры. 13.2.8.4 Должна быть обеспечена соответствующая анкеровка для растянутой арматуры, если напряжение в арматуре не прямо пропорционально моменту, например, в наклонных, ступенчатых или конических фундаментах; или там, где растянутая арматура не параллельна поверхности сжатия. 13.3.1.1Минимальная площадь основания фундамента рассчитывается на основе нефакторизованных сил и моментов, передаваемых фундаментом на грунт или горную породу, и допустимого опорного давления, выбранного на основе принципов механики грунта или горных пород. 13.3.1.2Общая глубина фундамента должна выбираться такой, чтобы эффективная высота нижней арматуры составляла не менее 6 дюймов. расположение ступеней или угол наклона должны быть такими, чтобы проектные требования выполнялись на каждом участке. Upcodes Diagrams 13.3.2.1Проектирование и детализация односторонних мелкозаглубленных фундаментов, включая ленточные фундаменты, комбинированные фундаменты и поперечные балки, должны соответствовать этому разделу и применимым положениям Главы 7 и Глава 9. 13.3.2.2Армирование должно быть распределено равномерно по всей ширине односторонних фундаментов. 13. 3.3.1Конструкция и детали фундаментов с двухсторонней изоляцией должны соответствовать данному разделу и применимым положениям Главы 7 и Главы 8. 13.3.3.2В квадратных двухсторонних фундаментах арматура должна быть распределена равномерно по всей ширине фундамента в обоих направлениях. 13.3.3.3В прямоугольных фундаментах арматура должна быть распределена в соответствии с (a) и (b): (a) Арматура в продольном направлении должна быть распределена равномерно по всей ширине фундамента. (b) Для армирования в коротком направлении, часть всего армирования, γ s A s , должны быть распределены равномерно по ширине полосы, равной длине короткой стороны фундамента, с центром на осевой линии колонны или пьедестала. Остаток арматуры, необходимый в коротком направлении, (1 — γ s ) A s , должен быть равномерно распределен за пределами ширины центральной полосы фундамента, где γ s рассчитывается по: где β — отношение длинной стороны фундамента к короткой. Проектирование и деталировка комбинированных фундаментов и матовых фундаментов должны соответствовать данному разделу и применимым положениям главы 8. 13.3.4.2нельзя использовать для проектирования комбинированных фундаментов и матовых фундаментов.13.3.4.3Распределение несущей нагрузки под комбинированными фундаментами и матами должно соответствовать свойствам грунта или горной породы и конструкции, а также установленным принципам механики грунтов или горных пород. 13.3.4.4Минимальная арматура в фундаментах из ненапряженных матов должна соответствовать 8.6.1.1. 13.3.5.1Конструкция стен в виде балок должна соответствовать применимым положениям главы 9.. 13.3.5.2 Если наклонная балка считается глубокой балкой в соответствии с 9. 13.3.5.3Балочные стены должны удовлетворять минимальным требованиям к армированию, указанным в 11.6. 13.4.1.1Количество и расположение свай, буронабивных опор и кессонов должно определяться исходя из нефакторизованных сил и моментов, передаваемых на эти элементы, и допустимой несущей способности элементов, выбранной на основе принципов механики грунтов или горных пород. 13.4.2.1Общая высота ростверка сваи должна быть выбрана таким образом, чтобы эффективная высота нижнего армирования составляла не менее 12 дюймов. при этом предполагается, что реакция любой сваи сосредоточена в центре тяжести секции сваи. 13.4.2.3 За исключением оголовков свай, спроектированных в соответствии с 13.2.6.3, оголовки свай должны быть спроектированы таким образом, чтобы (а) удовлетворялось для односторонних фундаментов и (а) и (b) удовлетворялись для двухсторонние фундаменты. (a) ϕ V N ≥ V U , где V N должен быть вычислен в соответствии с 22,5 для One-Way Way . shall be calculated in accordance with 13.4.2.5, and ϕ shall be in accordance with 21.2 (b) ϕ v n ≥ v u , where v n рассчитывают в соответствии с 22.6 для двустороннего сдвига, v u следует рассчитывать в соответствии с 13.4.2.5, а ϕ — в соответствии с 21.2 13.4.2.4 моделирования связей согласно 13.2.6.3, эффективная прочность бетона на сжатие стоек, f ce , должна рассчитываться в соответствии с 23.4.3, где β s = 0,60λ 9 и λ соответствует 19. 13.4.2.5Расчет коэффициента сдвига на любом сечении через ростверк сваи должен производиться в соответствии с пунктами (a)–(c): (a) Полная реакция от любой сваи с ее центром d Свая /2 или более за пределами сечения должна рассматриваться как вызывающая сдвиг в этом сечении. (b) Реакция любой сваи с расположенным центром d свая /2 или более внутри секции должны рассматриваться как не вызывающие сдвига в этой секции. (c) Для промежуточных положений центра сваи часть реакции сваи, которая считается производящей сдвиг в сечении, должна быть основана на линейной интерполяции между полным значением в d свая /2 за сечение и нулевое значение на d свая /2 внутри сечения. 13.4.3.1 Участки глубоких элементов фундамента в воздухе, воде или почве, не способные обеспечить надлежащее крепление по всей длине элемента для предотвращения бокового выпячивания, должны быть спроектированы как колонны в соответствии с применимыми положениями главы 10. Несущая способность мелких и фундаменты глубокого заложения на массиве горных пород: аналитические и экспериментальные исследования | DIAL.prГарсаллауи, Хайтем [ЛП] Хорошо известно, что, если не считать потенциальных проблем с установкой, большинство горных пород являются отличными и безотказными материалами для фундамента. Таким образом, при проектировании может быть достигнута значительная экономия, если фундамент можно построить на поверхности или в приповерхностной скале. Тем не менее, строительство сложных конструкций с обычно высокими нагрузками и особыми требованиями к скальному основанию требует точного определения несущей способности скальной среды. Именно в этих рамках и проводилось настоящее исследование. В этой диссертации были представлены аналитические решения проблем несущей способности мелкозаглубленных и глубоких фундаментов, опирающихся на или в массиве горных пород, которые удовлетворяют критерию разрушения Хука и Брауна.
|
2.7.1.
3.3.3)
9.1.1, расчет должен удовлетворять требованиям 9.9.
2.4.
Что касается проблемы ленточного фундамента, улучшения были достигнуты за счет включения несвязанного правила потока в метод анализа верхней границы плоской деформации и анализа его влияния на механизмы разрушения и значения несущей способности. Предполагая жесткое ленточное основание, опирающееся на горный массив, удовлетворяющее обобщенному критерию разрушения Хука и Брауна, верхняя граница оценки несущей способности была получена путем точного сохранения исходного нелинейного критерия. Многотангенциальный метод использовался для решения вопросов нелинейного критерия прочности. Кроме того, была получена достаточно важная, но удобно простая формулировка модели непостоянного угла дилатансии. Получены выражения в замкнутой форме для максимальной скорости работы сопротивления в любом виртуальном поле скоростей. Для практических целей при разработке горных пород были предоставлены таблицы и диаграммы, позволяющие легко и точно оценить коэффициент несущей способности 𝑁𝜎0. Влияние правила потока на 𝑁𝜎0 было тщательно изучено с использованием различных параметров дилатансии.
Для исследования эффективности предложенного решения была проведена серия статических испытаний на проникновение мелкомасштабных моделей фундаментов (ленточных и круговых), уложенных на высокопористый массив калькаренитовых пород. Введен понижающий коэффициент 𝐹𝑟, определяемый как отношение измеренной допустимой несущей способности к предельной теоретической. Этот коэффициент отражает, насколько должен быть уменьшен теоретический коэффициент несущей способности 𝑁𝜎, чтобы получить приемлемое значение несущей способности. Было предложено оценивать значения 𝐹𝑟 в зависимости от показателя жесткости и угла трения массива горных пород. Что касается несущей способности свайного фундамента, то предложена методика аналитического расчета для прогнозирования сопротивления ствола сваи, забуренной на некоторую глубину в скальный пласт. Разработанное решение требует численного интегрирования по глубине заделки. Таким образом, для практических целей были предоставлены расчетные диаграммы, а также приблизительное решение, позволяющее легко и точно оценить среднее сопротивление сдвигу.
Результаты, полученные на основе разработанных решений, превосходно согласуются с опубликованными аналитическими результатами и очень близки к результатам анализа методом конечных элементов. Кроме того, эта процедура анализа дала разумные результаты по сравнению с измерениями в полевых условиях. Кроме того, и всегда в рамках свайного фундамента, было предложено аналитическое решение, основанное на теории расширения полости, для расчета несущей способности на конце сваи, заглубленной в горный массив, удовлетворяющей критерию разрушения H-B. Несущая способность конца сваи оценивалась исходя из того, что давление, оказываемое на границы баллона давления непосредственно под кончиком сваи, равно предельному давлению, необходимому для расширения сферической полости. Кроме того, была получена зависимость для прогнозирования реакции сваи на нагрузку и осадку. Чтобы продемонстрировать применимость представленного решения, результаты настоящей работы были сопоставлены с результатами 91 полевые испытания из технической литературы.
Несмотря на некоторые ограничения, было обнаружено, что рассчитанное торцевое сопротивление подшипника хорошо согласуется с результатами измеренных полевых испытаний.