9 . Особенности проектирования фундаментов на вечномерзлых грунтах.

Вечномерзлый грунт – грунт, находящийся в мерзлом состоянии (имеющий отрицательную температуру и содержащий всвоем составе лед) не менее 3 лет.

1.Решающий фактор, определяющий пригодность вечномерзлого грунта в качестве основания – температура грунта.

2.При строительстве на вечномерзлых грунтах нарушается процесс установившегося теплообмена на поверхности.

3.Принципы использования оснований при строительстве на вечномерзлых грунтах:

1.Вечномерзлые грунты основания используются в мерзлом состоянии, которое сохраняется в процессе строительства и при эксплуатации.

2.Грунты основания используются в оттаявшем или оттаивающим состоянии.

4.Факторы, определяющие глубину основания:

а)тепловой режим здания,

б)размеры здания в плане,

в)величина термического сопротивления пола,

г)теплофизические характеристики грунта в талом и мерзлом состоянии,

д)количество льда, содержащегося в грунте,

е)температура вечномерзлого грунта,

ж)время эксплуатации здания.

5.При проектировании оснований и фундаментов по принципу 1 выполняются статический и теплотехнический расчеты:

глубина оттаивания грунта в основании здания, температурный режим грунтов на период максимальных температур грунтов, развитие температурного режима во времени.

Непосредственный расчет оснований и фундаментов выполняется только после этих расчетов.

6.Расчет оснований должен производиться:

- по несущей способности: для твердомерзлых грунтов

- по несущей способности и деформациям: для пластичномерзлых и сильнольдистых грунтов, для фундаментов, устраиваемых в подсыпке.

7.Глубина заложения подошвы принимается в зависимости от глубины сезонного промерзания - для остальных

- для свайных

- расчетная и нормативная глубина сезонного промерзания

к - коэффициент влияния здания

8.При расчете на действие сил морозного пучения нормальные силы морозного пучения, дейс твующие на подошву, не учитываются, т.к. подошва глубже глубины промерзания.

Расчет по несущей способности: сила пред. сопрот. основания

коэфф. по классу здания

F – расчетная нагрузка на основание

-температурный и условий работы

R- расч. сопротивление грунта под нижним концом фундамента,

А- площадь подошвы фундамента или опоры сваи,

-расч. сопротивление грунта сдвигу по боковой поверхности

- площадь смерзания поверхности висячей сваи (фундамента)

10. Особенности проектирования фундаментов в сейсмических районах.

1. Проектирование должно выполняться на основе расчета по несущей способности на особое сочетание нагрузок. Предварительные размеры фундаментов допускается определять расчетом основания по деформациям на основное сочетание нагрузок.

2. Расчет оснований по несущей способности выполняется на действие вертикальной составляющей внецентренной нагрузки, передаваемой фундаментом, по условию:

-вертикальная составляющая расчетной внецентренной нагрузки в особом сочетании,

- вертикальная составляющая силы предельного сопротивления основания при сейсмических воздействиях,

-сейсмический коэффициент условий работы

- коэффициент надежности по назначению сооружения.

3. Горизонтальная составляющая нагрузки учитывается при расчете фундамента на сдвиг.

4. При расчете на особое сочетание с учетом сейсмических воздействий допускается частичный отрыв подошвы фундамента от грунта при условиях:

-эксцентриситет расчетной нагрузки не превышает одной трети ширины фундамента в плоскости момента,

-сила предельного сопротивления основания определяется для условного фундамента, размер подошвы которого в направлении действия момента =

b- ширина подошвы

-максимальное краевое давление под подошвой, вычисленное с учетом неполного опирания фундамента на грунт, не превышает краевого предельного сопротивления основания.

5. Глубина заложения фундаментов в грунтах I, II категорий принимается как для несейсмичных районов; при грунтах III категории рекомендуется искусственное основание.

6.При невозможности заглубления фундаментов здания на одну глубину в нескальных грунтах:

-разность отметок фундаментов,

а – расстояние между фундаментами,

ф,с –углы внутреннего трения и удельного сцепления грунта,

р- среднее давление под подошвой вышерасположенного фундамента.

Фундамент выполняется“уступами”

7.Забивка свай-стоек не менее 4 метров (1,5 м в несущий слой).

Свайный ростверк заделывается в грунт, нижние концы свай в одном уровне.

8. В зданиях повышенной этажности необходимо несколько подземных этажей.

Проектировать с учетом сейсмических воздействий необходимо для районов с сейсмичностью 7,8,9 баллов.

Современные методы сейсмоизоляции:

многослойные опоры, со скользящими опорами, с узлами трения качения, кинематический фундамент - для уменьшения сейсмической нагрузки на здание и недопущения совпадений частот колебания здания и сейсмической нагрузки.