Строительство Асуанской плотины в Египте
Асуанская плотина в Египте построена Российскими инженерами и выполнена из песка, успешно эксплуатируется с 60-х годов 20-го века. Учтены особенности укладки песка в дельте реки Нил, что позволило создать надежное и долговременное сооружение.
Рис.17. Фотография Асуанской плотины на реке Нил, выполненной из сыпучего грунта.
Таким образом, ошибки, допущенные при проектировании и возведении фундаментов, или стремление к неоправданной экономии ресурсов могут потребовать проведения дополнительных мероприятий, стоимость которых во много раз превысит стоимость фундаментов.
Стоимость фундаментов составляет в среднем 12% от стоимости строительства, а в сложных инженерно-геологических условиях может достигать 20-30% и более. Поэтому необоснованное принятие чрезмерно сложных для конкретных условий конструкций фундаментов и производства работ по их возведению приведет к неоправданному удорожанию строительства.
Важно отметить, что технология работ по подготовке оснований и устройству фундаментов и подземных частей зданий во многом отличается от работ по возведению подземных сооружений. В зависимости от типа сооружения, рельефа местности, инженерно-геологических и гидрогеологических условий строительной площадки, климатических и метеорологических условий района строительства, даже времен года, когда выполняются эти работы, технология производства строительных работ может значительно изменяться. Правильный выбор технологии подготовки оснований и устройства фундаментов имеет очень большое значение для надежного и экономичного строительства сооружений.
На основании вышеизложенного можно сформулировать общие требования, предъявляемые в действующих нормативных документах к проектированию оснований и фундаментов:
обеспечение прочности и эксплуатационных параметров зданий и сооружений (общие и неравномерные деформации не должны превышать допустимых величин);
максимальное использование прочностных и деформационных свойств грунтов основания, а также прочности материала фундамента;
достижение минимальной стоимости, материалоемкости и трудоемкости, сокращение сроков строительства.
Соблюдение этих положений основывается на выполнении указанных ниже условий:
комплексный учет при выборе типа оснований и фундаментов инженерно-геологических и гидрогеологических условий строительной площадки;
учет влияния конструктивных и технологических особенностей сооружения на его чувствительность к неравномерным осадкам;
оптимальный выбор методов выполнения работ по подготовке оснований, устройству фундаментов и подземной части сооружений;
расчет и проектирование оснований и фундаментов с учетом совместной работы системы «основание - фундаменты - конструкции сооружения».
Таким образом, проектирование оснований и фундаментов состоит в выборе типа основания (естественное или искусственное), конструктивного решения (в том числе материала) и размеров фундаментов (глубина заложения, размеры площади подошвы и т. д.), а также определении мероприятий, применяемых для уменьшения влияния деформаций основания на эксплуатационную пригодность и долговечность сооружения.
В основу проектирования оснований и фундаментов заложены следующие принципы:
1) проектирование оснований сооружений по предельным состояниям;
2) учет совместной работы системы «основание - фундамент - сооружение»;
3) комплексный учет факторов при выборе типа фундаментов, несущего и подстилающих слоев основания в результате совместного рассмотрения, в том числе:
• инженерно-геологических условий площадки строительства;
• особенностей сооружения и чувствительности его несущих конструкций к неравномерным осадкам;
• методов выполнения работ по подготовке оснований и устройству фундаментов. Комплексный взаимный учет всех этих факторов делает задачу проектирования и устройства фундаментов сложной и ответственной. Ошибки, допущенные при проектировании и возведении фундаментов, могут привести к проведению дополнительных мероприятий, значительно превышающих стоимость фундаментов.
Основные требования к проектированию оснований и фундаментов.
При разработке проектов фундаментов необходимо обеспечить:
прочность и эксплуатационную надежность зданий и сооружений (деформации конструкций не должны превышать предельно допустимых величин);
максимальное использование прочностных и деформационных свойств грунтов основания, а также прочности материала фундамента;
минимальную стоимость, материалоемкость и трудоемкость устройства фундаментов;
максимальное сокращение сроков строительства.
При этом фундаменты должны удовлетворять следующим основным требованиям:
быть прочными и долговечными, устойчивыми к грунтовым водам и морозному выветриванию;
быть устойчивыми на опрокидывание и сдвиг в плоскости подошвы;
не превышать нормативных величин абсолютных и неравномерных осадок;
отвечать технико-экономическим требованиям и современным способам производства работ.