Проектирование оснований

ПРОЕКТИРОВАНИЕ ОСНОВАНИЙ

Общие указания

2.1. Проектирование оснований является неотъемлемой составной час­тью проектирования сооружения в целом. Статическая схема сооружения, конструктивное и объемно-планировочное решение, плановая и высотная привязки должны приниматься с учетом результатов инженерных изыска­ний на площадке строительства и технически возможных решений фунда­ментов.

2.2(2.1). Проектирование оснований включает обоснованный расче­том выбор:

типа основания (естественное или искусственное);

типа, конструкции, материала и размеров фундаментов (мелкого или глубокого заложения; ленточные, столбчатые, плитные и др.; железобето­нные, бетонные, бутобетонные и др.);

мероприятий, указанных в пп. 2.290-2.295(2.67-2.71), применяемых при необходимости уменьшения влияния деформаций основания на эксплуа­тационную пригодность сооружений.

2.3(2.2). Основания должны рассчитываться по двум группам предель­ных состояний: по первой – по несущей способности; по второй – по дефо­рмациям.

Основания рассчитываются по деформациям во всех случаях и по не­сущей способности – в случаях, указанных в п. 2.259(2.3).

В расчетах оснований следует учитывать совместное действие силовых факторов и неблагоприятных влияний внешней среды (например, влияние поверхностных или подземных вод на физико-механические свойства гру­нтов).

2.4. К первой группе предельных состояний оснований относятся: по­теря устойчивости формы и положения; хрупкое, вязкое или иного харак­тера разрушение; резонансные колебания; чрезмерные пластические де­формации или деформации неустановившейся ползучести.

Ко второй группе относятся состояния, затрудняющие нормальную эк­сплуатацию сооружения или снижающие его долговечность вследствие недопустимых перемещений (осадок, прогибов, углов поворота), колеба­ний, трещин и т.п.

2.5. Сооружение и его основание должны рассматриваться в единстве, т.е. должно учитываться взаимодействие сооружения со сжимаемым ос­нованием. Поскольку основание лишь косвенно влияет на условия эксплу­атации сооружения, состояние основание можно считать предельным лишь в случае, если оно влечет за собой одно из предельных состояний со­оружения.

2.6. Целью расчета оснований по предельным состояниям является выбор технического решения фундаментов, обеспечивающего невозмож­ность достижения основанием предельных состояний, указанных в п. 2.4. При этом должны учитываться не только нагрузки от проектируемого со­оружения, но также возможное изменение физико-механических свойств грунтов под влиянием поверхностных или подземных вод, климатических факторов, различного вида тепловых источников и т.д. К изменению влаж­ности особенно чувствительны просадочные, набухающие и засоленные грунты, к изменению температурного режима – набухающие и пучинис­тые грунты.

2.7. При проектировании необходимо учитывать, что потеря несущей способности основания, как правило, приводит конструкции сооружения в предельное состояние первой группы. При этом предельные состояния основания и конструкций сооружения совпадают. Деформации же осно­вания могут привести конструкции сооружения в предельные состояния как второй, так и первой группы, поэтому предельные деформации осно­вания могут лимитироваться как прочностью, устойчивостью и трещинос­тойкостью конструкций, так и архитектурными, эксплуатационно-бытовы­ми и технологическими требованиями, предъявляемыми к сооружению или размещенному в нем оборудованию.

2.8(2.4). Расчетная схема системы сооружение – основание или фунда­мент – основание должна выбираться с учетом наиболее существенных факторов, определяющих напряженное состояние и деформации основа­ния и конструкций сооружения (статической схемы сооружения, особен­ностей его возведения, характера грунтовых напластований, свойств грун­тов основания, возможности их применения в процессе строительства и эксплуатации сооружения и т.д.). Рекомендуется учитывать пространст­венную работу конструкций, геометрическую и физическую нелиней­ность, анизотропность, пластические и реологические свойства материала и грунтов.

Допускается использовать вероятностные методы расчета, учитываю­щие статистическую неоднородность оснований, случайную природу наг­рузок, воздействий и свойств материалов конструкций.

2.9. Расчетная схема системы сооружение – основание или фундамент – основание представляет собой совокупность упрощающих предложений относительно геометрической схемы конструкции, свойств материалов и грунтов, характера взаимодействия конструкции с основанием и схемати­зации возможных предельных состояний.

Одно и то же сооружение может иметь разную расчетную схему в за­висимости от вида предельного состояния, цели расчета, вида учитывае­мых воздействий и разработанности методов расчета.

2.10. Для расчета деформаций оснований используется преимущест­венно расчетная схема основания в виде линейно-деформируемой среды: полупространства с условным ограничением глубины сжимаемой толщи или слоя конечной толщины (см. п. 2.173(2.40).

Развитие деформаций основания во времени (консолидационное упло­тнение, ползучесть), а также анизотропию прочностных и деформацион­ных характеристик следует, как правило, учитывать при расчете основа­ний, сложенных водонасыщенными пылевато-глинистыми грунтами и илами.

2.11. Для расчета конструкций сооружений на сжимаемом основании помимо упомянутых схем могут применяться расчетные схемы, характе­ризуемые коэффициентом постели или коэффициентом жесткости, в ка­честве которых принимается отношение давления (нагрузки) на основание к его расчетной осадке. Такие характеристики удобны при необходимости учета неоднородности грунтов основания, в том числе вызванной нерав­номерным замачиванием просадочных грунтов, при расчете сооружений на подрабатываемых территориях и т.д.