4.4. Фундаменты глубокого заложения.

Конструирование фундаментов глубокого заложения.

Необходимость в фундаментах глубокого заложения возникает, если сооружение должно быть опущено на большую глубину (подземные и заглубленные сооружения); если сооружение создает большие нагрузки, а верхние слои представлены значительной толщей слабых грунтов, подстилаемых прочными скальными грунтами; если сооружение передает на основание значительные горизонтальные нагрузки; если имеется высокое залегание грунтовых вод.

При необходимости закладывать фундамент на глубине, превышающей 5 м, применяются фундаменты глубокого заложения: сваи, опускные колодцы и кессоны. Фундаменты глубокого заложения характеризуются большой несущей способностью и применяются в строительстве многоэтажных домов, а так же тяжёлых производственных зданий и сооружений из кирпича и бетона.

При расчёте фундаментов глубокого заложения учитываются:

1. Результаты гидрогеологических изысканий площадки определённой под строительство, где определяются характеристики грунтов, их несущая способность, наличие и глубина залегания грунтовых вод.

2. Материалы инженерных изысканий:

- определение и сбор действующих на основание нагрузок,

- конструктивные и технологические особенности здания или сооружения

- условия эксплуатации

- глубина сезонного промерзания грунтов.

Сваи, в зависимости от расположения уровня грунтовых вод и метода строительства, могут быть деревянные, железобетонные забивные и набивные.

Опускные колодцы представляют собой кирпичные, бетонные или железобетонные открытые сверху и снизу ящики, изготовляемые на поверхности и опускающиеся под действием собственного веса при удалении грунта из-под стенок. Глубина опускания колодцев 10—20 м. Опускные колодцы используются для устройства фундаментов глубокого заложения под сооружения большой массы, также в качестве конструкций ограждения в канализационных и водозаборных сооружениях, опор, в том числе и подводных. Чаще всего в плане колодцы бывают круглого очертания, иногда прямоугольного и эллиптического. Колодец предварительно возводится из монолитного железобетона на поверхности земли. Его нижняя, режущая часть выполняется скошенной и облицовывается листовой сталью или уголком.

Бетонируют стенки колодца поясами с послойным уплотнением смеси в опалубке. Верхние пояса колодца бетонируются в процессе погружения.

На ножевой части опалубку снимают после достижения твердости в 100%, а высших поясов – при 70%. Подготовленный колодец опускается, подбирая при этом внутри его грунт, с направлением от центра к ножу. Колодец опускается под собственным весом, при этом выдавливая часть грунта.

Если обильные грунтовые воды сильно затрудняют работы по выемке грунта из-под опускных колодцев, применяют кессоны, которые обычно представляют собой железобетонные камеры, куда нагнетается сжатый воздух, вытесняющий воду.

Фундаменты глубокого заложения, сооружаемые методом «стена в грунте». В таком методе отрывают узкую траншею шириной 0,4-1м с вертикальными стенками на всю глубину (до 35м).

Разборка грунта ведется под слоем тиксотропного глинистого раствора экскаватором или агрегатом, оборудованным жесткой штангой с открытым ковшом, лопастными или резцовыми фрезами, широкозахватным грейфером, шнековыми рабочими органами.

После этого в траншее устанавливается стенка из монолитного или сборного железобетона. Возведенные участки стен фундаментов глубокого заложения заанкеривают в толще грунта специальными устройствами с наружной стороны фундамента. Стены по плану могут быть различного вида. После замыкания контуров стены, начинают механизированную разработку грунта до заданной отметки отдельными ярусами. Стыки между панелями, которые открываются в процессе разработки грунта, заделывают бетоном. После того как работы с грунтом окончены, приступают к выполнению монтажа конструкций фундамента.