Технология производства работ по устройству фундаментов

1. До начала земляных работ по разработке котлована срезаем растительный слой и планируем строительную площадку бульдозером Д-271, возводим временные здания и сооружения, необходимые на период производства работ, устраиваем временное электроосвещение строительной площадки. Плодородный слой почвы перемещаем в специально выделенные места, где складируем для последующего использования.

2. Геодезическую разбивочную основу создаем выносом на местность продольных и поперечных осей, определяющих положение на местности возводимого здания. В качестве этих осей принимают главные от здания. Разбивка земляного сооружения в плане выполняется по разбивочному чертежу, привязанному к сетке координат или другой основе.

 

3. Разработка котлована

В данном проекте разработка грунта под фундамент выполняется в виде котлована под часть здания под подвал в осях 1-3, А-Б и в виде котлованов под отдельный фундамент в остальной части здания и траншеи по оси 10. Планировочная отметка -0.150м, что соответствует абсолютной отметке 150.25м. В качестве несущего слоя принимаем супесь пластичную и заглубление в нее на 0.2м. Глубина котлована под подвал до отметки -4.100м, под монолитный фундамент до отметки -4.600м. Ширина по дну с учетом ширины конструкции фундаментов и необходимостью спуска людей с добавлением 0,6м.

Котлован и траншеи разрабатываются экскаватором Э-5015А, оборудованным обратной лопатой с ковшом ёмкостью 0.65 м3.

Допустимая недоработка грунта в основании котлована экскаватором Э-5015А – 15 см.

 

Рисунок 3.3.1 Разработка котлована

 

4. Выполняем крепление стенок котлована в части здания под подвал деревянными щитами с опорными стойками. Опорные стойки крепят с помощью металлических оттяжек или деревянными схватками с анкерными сваями, забиваемых за пределами призмы обрушения.

 

5. Удаление атмосферных осадков с поверхности дна котлована обеспечиваем устройством продольного уклона – 0.003.

 

6. Автомобили-самосвалы, подаваемые под погрузку грунта, устанавливают по заранее поставленным вешкам с таким расчётом, чтобы угол поворота экскаватора для разгрузки ковша при рытье котлована был не более 40°.

 

7. Работы по сооружению фундаментов начинаем с бетонной подготовки. Используем бетон класса С8/10. Бетон подвозим бетоновозами, выгружаем в бункера и краном подаём к месту укладки. Под возведение монолитных железобетонных столбчатых фундаментов после разработки грунта устанавливается опалубка. Конструкция опалубки должна обеспечить достаточную прочность, надёжность, простоту монтажа, демонтажа её элементов, возможность укрупнённой сборки.

 

8. Монтаж арматуры выполняем укрупнёнными элементами. После установки арматуры должны быть обеспечены предусмотренные проектом толщина защитного слоя и расстояние между рядами арматуры. Арматура фундаментов монтируется из сеток, заранее изготовленных в арматурном цехе.

 

9. При бетонировании смесь подаем прямо из самосвала в виброметатель и затем по вибролатку или виброхоботу транспортируем непосредственно в опалубку. После того, как бетонная смесь попала в опалубку фундамента, её необходимо уплотнить. В процессе твердения необходим тщательный уход за бетоном.

 

10. При распалубке железобетонных конструкций необходимо плавно демонтировать опалубку, предварительно ослабляя клинья или винты под стойками и сохраняя для дальнейшего использования элемента инвентарной опалубки. Распалубливание конструкции фундамента производим при достижении бетоном 50% – й проектной прочности (3 суток).

 

11. Фундаментные блоки складываем в штабеля не более чем в 4 ряда. Общая высота штабеля должна быть не более 2,5 м. Штабели располагаем вне призмы обрушения, но не ближе 1 м от бровки котлована. Расстояние от складируемых элементов до края дорог должно быть также не менее 1 м. Расстояние между смежными штабелями должно быть не менее 20 см. В продольном направлении устраиваем через каждые два штабеля проходы шириной не менее 0,7 м. Поперечные проходы шириной 1 м устраиваем не реже чем через 25 м.

Перед укладкой, блоки тщательно очищаем от грязи и наледи, подъемные петли выправляем, металлические закладные части очищаем от ржавчины.

Монтаж сборных элементов подземной части здания выполняется стреловым краном КС5363. При монтаже конструкций подземной части здания монтажные элементы перед началом их установки раскладываем на открытой приобъектной площадке около стоянки крана.

Монтаж начинаем с установки маячных блоков по углам и в местах пересечения стен на расстоянии 20-30 м друг от друга. правильность установки по осям маячных блоков проверить по осевым рискам. После укладки маячных блоков шнур-причалку (натянутый на грани фундаментной ленты) поднимаем до уровня верхнего наружного ребра блоков и по ней распологаем все промежуточные блоки.

Ленточные фундаменты доставляем на объект с завода ЖБИ. Все элементы ленточных фундаментов укладываем на цементном растворе толщиной 20мм. После монтажа фундаментных блоков производим гидроизоляция наружных поверхностей стен подвала.

 

12. До нанесения гидроизоляционных покрытий выравниваем неровности, заделываем раковины и углубления цементным раствором. Изолируемые поверхности высушиваем в естественных условиях.

Вертикальную гидроизоляцию поверхностей стен в подземной части здания, соприкасающихся с грунтом, осуществляем нанесением горячего битума за два раза при помощи универсальной удочки.

Окрасочную гидроизоляцию наносим на подготовленную поверхность равномерно без пропусков по всей изолируемой поверхности толщиной по 1,5 – 2 мм.

 

13. После устройства вертикальной гидроизоляции засыпаем пазухи котлована бульдозером Д-271 на базе трактора С-80 с тщательным послойным уплотнением грунта пневматическими трамбовками с квадратными башмаками.

Засыпку пазух дна котлована выполняем только после подписания акта о сдаче работ нулевого цикла.

 

 

Расчёт фундамента свайного

						1-70 02 01-ПГС-19-ПЗ
Изм.	Кол	Лист	№док	Подп.	Дата
				Расчет фундамента свайного	Стад.	Лист	Листов
				у
Проверил	Демина Г.П.			БрГТУ, кафедра ГТК
Выполнил

4.1. Сечение 2-2

Т.к. расчетное сечение расположено между скважинами. Принимаем по ИГР мощность 1 слоя (почва) – 0.5м, 2 слоя – песок пылеватый -3.5м, 3 слоя (супесь пластичная) – 2.0м, 4 слоя (песок мелкий) – 2.6м. Натуральная отметка- 150.1м, что соответствует относительной отметке -0.300м.

N_II=1295.2кН, М_II=110.4кНм, Q_II=40.8кН.

 

4.1.1 Определение глубины заложения ростверка, длины сваи

Рисунок 4.1.1 К определению глубины заложения ростверка и несущей способности сваи

Глубина заложения ростверка устанавливается аналогично п.3.1.1, не зависит от грунтовых условий и определяется по конструктивным соображениям.

Верхний обрез фундамента на отм.-0.150 для удобства работ нулевого цикла. Высоту ростверка принимаем с учетом заделки колонны 0.65м и высоты плитной части 0,3м. Конструктивную высоту ростверка назначаем на 400 мм больше глубины стакана. Принимаем высоту ростверка 1050мм. Тогда отметка низа подошвы фундамента -1.200м.

Глубина заложения d=1.2 - 0.15= 1.05м> d_f1=0.91м.

Определяем длину сваи по формуле:

, (м) (4.1.1)

где глубина заделки сваи в ростверк,

(принимаем заделку свай , 250мм-выпуски арматуры сваи).

расстояние от подошвы ростверка до кровли несущего слоя грунта (глина полутвердая),

заглубление в несущий слой, м .

 

При определении глубины погружения острия сваи выбираем слой грунта, обладающий высокими значениями физико-механических характеристик, в данном случае, это глина полутвердая. Сваи по характеру работы принимаем конечной жесткости – по табл. Г.1 [3] С90.30-6, т.к.глубина нижнего конца сваи 9d = 9*0.3 = 2,7м < 10.3м < 40d = 40*0.3 =12м

 

 

4.1.2. Определение несущей способности сваи

Расчётная схема для определения несущей способности сваи дана на рис. 4.1.1. Слои грунта, прорезаемые сваей, делим на элементарные слои толщиной не более 2м. Вычисляем средние глубины z_i для каждого слоя грунта.

Определяем несущую способность сваи по формуле:

F_d = g_c (g_cR × A ×R + USg_cf×f_i×h_i), (кН) (4.1.2)

где g _с – коэффициент условий работы сваи в грунте, принимаемый равным 1;

g_сR, g_cf – коэффициенты условий работы грунта соответственно под нижним концом и на боковой поверхности сваи, учитывающие способы погружения свай на расчётные сопротивления грунтов, определяемые по табл. VI.3[1]: при погружении свай забивкой молотами g_сR= g_cf = 1;

А – площадь опирания на грунт сваи, м² :

А = 0.3×0.3=0.09 м²;

U – наружный периметр поперечного сечения сваи, м:

U = 0.3×4 =1.2м;

R – расчётное сопротивление грунта под нижним концом сваи, кПа, определяемое по таблице Г.2 [3];

f_i – расчётное сопротивление i-го слоя грунта по боковой поверхности сваи, кПа, определяемое по таблице Г.3 [3],

h_i- толщина i-го слоя грунта, м (рис.4.1.1.).

Определяем f_i в зависимости от величины z_i и характеристик грунтов и значения заносим в табл.4.1.1.

 

Таблица 4.1.1 К определению несущей способности сваи

z1,м	4,95	f1, кПа	12,795	h1,м	1,9	f1h1,кН/п.м.	24,31
z2,м	6,9	f2, кПа	64,8	h2,м		f2h2,кН/п.м.	129,60
z3,м	8,2	f3, кПа	66,20	h3,м	0,6	f3h3,кН/п.м.	39,72
z4,м	9,05	f4, кПа	62,65	h4,м	1,1	f4h4,кН/п.м.	68,915
z0,м	9,6	R, кПа				å,кН/п.м.	262,55

 

А = 0.3×0.3=0.09 м²; U = 0.3×4 =1.2м;

F_d = 1x(1x 0.09x 4660+ 1.2x1x262.55) = 734.45кН.

 

Определяем расчётное усилие на сваю по материалу по формуле:

N_dм = φ(g_c·g_m·f_cd ·A_b + g_a· f_yd ·A_s), (кН) (4.1.3)

где j – коэффициент продольного изгиба, принимаемый равным j = 1;

g_с – коэффициент условий работы (g_с = 1,0 для свай с размером поперечного сечения более 300 мм);

g_m – коэффициент условий работы бетона, принимаемый g_m =1;

f_cd – расчетное сопротивление бетона осевому сжатию, зависящее от его класса, кПа (таблица Г.12[3]):Для С16/20

A_b – площадь поперечного сечения (бетона) сваи, м²;

f_yd – расчетное сопротивление сжатию арматуры, кПа (таблица Г.13[3]): Для

А_S – площадь поперечного сечения сжатой арматуры, м² (таблица Г.14[3]):

В дальнейших расчётах принимаем меньшее значение несущей способности.

Расчётная допустимая нагрузка на сваю по формуле:

P = F_d /g_к, (кН) (4.1.4)

где g_к =1.4 – коэффициент надежности для промышленных и гражданских зданий.

 

4.1.3. Определение количества свай в кусте

Предварительно количество свай в фундаменте определяем по формуле:

, (4.1.5)

где N_I – расчетная нагрузка на фундамент, кН;

где g_f =1,2, т.к. определение нагрузки на сваю производится из расчета несущей способности грунта.

Количество свай для отдельно стоящих фундаментов округляют до целого числа.

Количество свай для отдельно стоящих фундаментов округляем до целого числа. Оставляем для дальнейших расчётов 4 сваи.

Рисунок 4.1.2. Расположение свай в ростверке

 

Расстояние между сваями . Расстояние от края ростверка до геометрической оси сваи принимаем:

Ширину ростверка принимаем B=1.3м.

Длина ростверка L=1.3м.

Проектируем ростверк с подколонником. Толщину стенок поверху назначаем . Зазор между колонной и стаканом Т.к. размеры колонны , то размеры подколонника в плане:

Глубина стакана:

Принимаем высоту плиты ростверка 300мм.

 

Определим нагрузку на голову сваи по формуле:

(кН) (4.1.6)

Условие выполняется.

Поэтому для дальнейших расчетов оставляем сваю С 90.30-6.

 

4.1.4 Армирование ростверка

Рисунок 4.1.3 Монолитный ростверк (арматурный чертеж)

 

Ростверк выполняем из бетона класса С 16/20: f_cd = 16/1.5 =10.67МПа; f_ck = 16МПа; f_cfd = 0.21*f_ck^2/3 / g_c= 0.21*16^2/3 / 1.5 =0.9 МПа.

Под монолитным фундаментом предусматриваем устройство бетонной подготовки толщиной 100 мм из бетона класса С8/10. Толщина защитного слоя бетона для рабочей арматуры подошвы фундаментов при этом принимается равной 35 мм.

Армирование подколонника осуществляем пространственными самонесущими каркасами, собираемыми из плоских сеток С3.

Поперечное армирование подколонника осуществляем в виде сеток С2, расстояние между которыми не более четверти глубины стакана (0.25d = 0.25×0.65 =0.1625мм) и не более 200мм. Принимаем шаг сеток 150мм и количество 5шт. Диаметр арматуры сеток должен быть не менее 8мм и 0.25d продольной арматуры. Принимаем 4Ø8 S240.

Армирование подошвы фундамента осуществляем сварной сеткой из арматурной стали класса S400 - в продольном и поперечном направлении Ø10 S 400 с шагом 200мм. Арматурная сетка С1 устанавливается с защитным слоем 35мм. Продольная арматура 4Æ14 S400 стенок стакана устанавливается внутри ячеек сеток поперечного армирования.

 

4.1.5. Проверка условного фундамента по деформациям

Рисунок 4.1.4 К расчету осадок

Расчёт осадок свайного фундамента выполним методом эквивалентного слоя. Определяем средневзвешенное значение угла внутреннего трения по формуле:

(4.1.7)

Определяем ширину условного фундамента (см. рис. 4.1.3) по формуле:

(4.1.8)

Определяем вес условного фундамента по формуле:

G_усл = G₁ + G₂ + G₃, (кН) (4.1.9)

где G₁, G₂, G₃ – вес отдельного слоя грунта в массивном фундаменте, вес свай и ростверка, кН

Среднее давление по подошве условного массивного фундамента по формуле:

(4.1.10)

Вычислим расчётное сопротивление для условного фундамента по формуле 3.1.4:

для глины полутвердой; ;

по т. В.3 [3]

т.е. условие выполняется.

Максимальная осадка фундамента определяется по формуле:

(4.1.11)

где

Коэффициент Пуассона (для глины полутвердой);

Отношение сторон условного фундамента:

По таблице IV.3 [1]

Нижняя граница сжимаемой зоны:

(4.1.12)

напряжение от собственного веса грунта на подошве условного фундамента.