Протокол № 8 от19.02.2010 г.

У т в е р ж д е н о

КОНСПЕКТ ЛЕКЦИЙ

«ОСНОВАНИЯ И ФУНДАМЕНТЫ»

( для студентов очной формы обучения специальности

8.092 101 «Промышленное и гражданское строительство»)

№ кода 1709

на заседании кафедры ОФиПС

Авторы:

д.т.н., проф. Петраков А.А., к.т.н., доцент Петракова Н.А. к.т.н., доцент Лобачева Н.Г.

Макеевка, 2010г.

Содержание

Лекция 1. Основные понятия и определения. Общая классификация оснований и фундаментов. Принципы проектирования оснований и фундаментов по предельным состояниям. Исходные данные для проектирования оснований и фундаментов. Нагрузки и воздействия............................................................................... 3

Лекция 2. Взаимодействие фундаментов с основанием. Основы

инженерной теории расчета конструкций на упругом основании. Расчетные схемы. Использование прикладных программ..................................................... 16

Лекция 3. Фундаменты мелкого заложения. Общие требования по проектированию. Конструирование столбчатых фундаментов............................................. 40

Лекция 4. Расчет столбчатых фундаментов.............................................. 53

Лекция 5. Проектирование и расчет ленточных и плитных фундаментов. . 66 Лекция 6. Проектирование и расчет свайных фундаментов...................................... 83

Лекция 7. Фундаменты глубокого заложения.......................................... 98

Лекция 8. Фундаменты под машины с динамическими воздействиями.............. 105

Лекция 9. Искусственное улучшение свойств оснований. Защита фундаментов от грунтовых вод.......................................................................................... 113

Лекция 10. Реконструкция и усиление фундаментов и оснований........... 126

ЛЕКЦИЯ 1. ОСНОВНЫЕ ПОНЯТИЯ И ОПРЕДЕЛЕНИЯ. ОБЩАЯ КЛАССИФИКАЦИЯ ОСНОВАНИЙ И ФУНДАМЕНТОВ. ПРИНЦИПЫ ПРОЕКТИРОВАНИЯ ОСНОВАНИЙ И ФУНДАМЕНТОВ ПО ПРЕДЕЛЬНЫМ СОСТОЯНИЯМ. ИСХОДНЫЕ ДАННЫЕ ДЛЯ ПРОЕКТИРОВАНИЯ ОСНОВАНИЙ И ФУНДАМЕНТОВ. НАГРУЗКИ И ВОЗДЕЙСТВИЯ.

1. Основные понятия и определения. Общая классификация оснований и фундаментов. Основание– это часть массива грунта, непосредственно воспринимающая нагрузку от сооружения и вследствие этого подверженная деформациям под воздействием этой нагрузки. Основание, сложенное грунтами природной структуры, называется естественным основанием. Основание из предварительно уплотненных грунтов или укрепленных грунтов называется искусственным основанием. Слой или пласт грунта, на который опирается фундамент, называется несущим. Нижележащий слой называется подстилающим.

Фундамент– это часть здания или сооружения, находящаяся ниже поверхности грунта и предназначенная для передачи нагрузок от сооружения на основание. Обозначенные на рис. 1.1 элементы фундамента имеют следующие определения. Обрез– это поверхность сопряжения фундамента с

котлован

обрез

надземное строение нагрузка от сооружения

DL

Рис. 1.1.

FL d hf

фундамент нагрузка на

Конструктивные элементы

основания и фундамента: d – глубина заложения фундамента;

подошва ИГЭ-1

b

несущий слой

основание

hf – высота фундамента;

b – ширина подошвы фундамента;

ИГЭ-1, ИГЭ-2 –

ИГЭ-2

подстилающий слой

BC

геологические слои;

DL – отметка планировки; FL

– отметка подошвы фундамента;

ВС – нижняя граница сжимаемой толщи.

надземной частью сооружения. Подошва– это поверхность сопряжения фундамента с основанием. Глубина заложения фундамента– расстояние от поверхности грунта до уровня подошвы фундамента. Высота фундамента– расстояние от обреза до подошвы фундамента. Пазуха– пространство между боковой поверхностью фундамента и стеной котлована. Котлован– открытая выработка в грунтовом массиве, предназначенная для размещения фундамента.

Фундаменты под воздействием нагрузок от сооружения испытывают перемещения (рис. 1.2), основными из которых являются следующие: осадка

– это перемещение по направлению вертикальной оси фундамента; сдвиг– это перемещение в плоскости подошвы фундамента; крен– это угол поворота вертикальной оси фундамента.

y y'

 i Рис. 1.2. Виды перемещений

фундамента, вызванные деформациями основания:

S – осадка;

 - горизонтальное перемещение;