Влияние конструктивных особенностей возводимого здания и соседних сооружений на глубину заложения фундамента

В данном случае на глубину заложения фундаментов оказывают влияние следующие факторы:

1. Наличие фундаментов существующих (примыкающих) зданий.
2. Наличие фундаментов под оборудования.
3. Наличие тоннелей и коммуникаций.
4. Наличие подвала.
5. Способ производства работ.

Влияние первых двух факторов можно схематически представить на следующем рисунке.

Схема определения наиболее рациональной глубины заложения фундамента в случае его примыкания к существующему фундаменту.

На представленном рисунке видно, что первый вариант заглубления фундамента примыкающего здания не целесообразен, так как при таком исполнении возникает возможность дополнительного бокового давления на существующий фундамент (возможность появления неравномерных дополнительных осадок). Для того чтобы избежать подобного явления примыкающий фундамент должен быть отодвинут от существующего фундамента на величину L, определяемую из следующего условия:

∆H/L ≤ tgφ

Второй вариант заглубления фундамента примыкающего здания наиболее приемлем, поскольку фундаменты устанавливаются на одних отметках, однако, в целях снятия возникающего дополнительного давления в основании существующего фундамента рекомендуется устройство разделительного шпунта (см. схему).

Третий вариант заглубления фундамента примыкающего здания (фундамента под оборудование) не рекомендуется, так как возможен выпор грунта под существующим фундаментом при производстве работ.

Влияние третьего и четвертого факторов на глубину заложения фундаментов можно схематически представить на следующем рисунке.

Схема для определения минимальной глубины заложения фундамента для здания при наличии подвала и подпольного канала.

Подпольные каналы по прокладке инженерных коммуникаций, как правило, имеют заданные высотные отметки. В этом случае глубина заложения подошвы проектируемого фундамента должна быть не менее, чем на 20 см ниже подпольного канала.

Необходимо исключить возможность выпирания грунта (расчёт фундамента по устойчивости – I предельное состояние) и возможность промерзания грунта со стороны подвала во время производства работ, в этом случае следует соблюдать условие:

d_min ≥ 0,5 d_fn.

Если фундамент закладывают на различную глубину (наружные и внутренние стены), то необходим постепенный (ступенчатый) переход от одной глубины к другой (см. схему).

Схема ступенчатого перехода от одной глубины заложения подошвы фундамента к другой.

Ступенчатость перехода глубины заложения фундаментов от одной отметки к другой обеспечивается отношением длины (уступа) ступени (L_у) к её высоте (h_у). При выполнении фундаментной кладки из стандартных бетонных блоков высотой 0,5м (0,6) м, длина уступа может быть определена из условия: L_у / h_у ≤ 0,5 м (см. схему).

На глубину заложения фундамента влияет так же и пятый фактор - способ производства работ, и наоборот, глубина заложения подошвы фундамента - предопределяет необходимый способ производства работ.

При рассмотрении влияния данного фактора, возникает необходимость удовлетворения следующих требований:

1. Сохранность структуры грунта.
2. Учет возможности строительной организации.
3. Обеспечить максимум сборных и механизированных работ.

Учёт последних двух факторов отражен на рисунке, приведённом ниже.

Схема для определения глубины заложения фундамента в зависимости от возможности строительной организации для конкретных геологических условий.

Для представленного на рисунке геологического разреза могут быть рассмотрены три варианта заглубления фундаментов в зависимости от принятого способа производства работ.

Так, первый вариант соответствует минимальному объёму земляных работ, однако потребует относительно больших размеров фундамента, поскольку основанием является слабый грунт - пылеватый песок.

Второй вариант с заглублением фундамента в хороший нижележащий слой суглинка позволит запроектировать фундамент с минимальными размерами подошвы, однако потребует в изготовлении дополнительных технологических приёмов: глубокий котлован с креплением стенок; искусственный водоотлив.

Третий вариант с использованием свайных фундаментов обладает минимальными затратами по выполнению земляных и монолитных работ, однако потребует в изготовлении дополнительных технологических приёмов производства работ в виде устройства свай.

Окончательный выбор того или иного варианта фундамента (глубины его заложения) определяется проектировщиками и производителями работ индивидуально в зависимости от технико-экономических показателей.