Область применения

Под здания и сооружения, чувствительные к неравномерным осадкам или передающие на фундамент значительные сосредоточенные нагрузки, необходимы надежные основания из скальных, полускальных пород или малосжимаемых грунтов. Такие основания обычно залегают на большой глубине, иногда в несколько десятков метров, и часто перекрыты водоносными пластами. В этих условиях применение открытого способа устройства фундаментов глубокого заложения технически сложно и экономически нецелесообразно. Их сооружают в виде глубоких буровых опор, опор из тонкостенных сборных оболочек, стен, сооружаемых методом «стена в грунте», отпускных колодцев, кессонов.

Виды

Если подошва фундамента расположена на глубине более 5-6 м и отношение этой глубины к ширине подошвы более 1,5-2, то фундамент будет глубокого за­ ложения. Такие фундаменты, в свою очередь, подразделяются на свайные, опускные колодцы и кессонные.

С в а й н ы й Ф у н д а м е н т состоит из свай и объеди­няющей их поверху плиты. Подошвой его будет поверхнос торой располагаются нижние концы свай. В этом уровне все на­ грузки, действующие на фундамент, передаются нижележащему грунту, а грунт, расположенный между сваями, служит промежу­ точной средой, способствующей передаче нагрузок на грунт осно­вания. Плита свайного фундамента, называемая ростверком, может быть расположена на разных уровнях по отношению к поверхности земли. Она может быть'заглублена в грунт, может быть расположена и выше поверхности земли. На верх­ней поверхности плиты (на обрезе) свайного фундамента распола­ гается надфундаментная часть сооружения. Есть также конструкции, в которых сваи и объединяющая их плита выполняют функции и фундамента и надфундаментной части сооружения. Так, в мостах свайно-эстакадного типа опоры состоят из свай и плит­ насадок, на которые опираются пролетные строения. Техника устройства свайных фундаментов в настоящее время настолько развилась и усовершенствовалась, что этот тип фунда­ментов стал одним из основных, особенно в строительстве искусст­ венных сооружений. Достаточно указать, что современное технологическое оборудование позволяет возводить фундаменты со сваями длиной более 50-60 м.

О п у с к н ы е к о л о д ц ы бывают массивными или тонкостенны­ми. Массивные колодцы представляют собой бетонную или железобетонную толстостенную конструкцию, которую погру­жают под действием собственного веса до прочных слоев грунта. Грунт из внутренних полостей колодца извлекают и полости частич­но или полностью заполняют кладкой. В результате получается мас­сивный фундамент глубокого заложения. К тонкостенным колодцам относятся железобетонные оболочки диаметром свыше 3 м, прину­дительно погружаемые в грунт. Глубина погружения колодцев может быть значительной. Из­вестны случаи, когда колодцы погружали в грунт до 50 м. Если опусканию колодцев препятствуют твердые труднопрохо­димые прослойки скальных пород или отдельные включения в виде валунов, погребенных стволов деревьев, заиленных частей разру­ шенных конструкций и т. д., то возводят к е с с о н н ы й ф у н д а ­ м е н т, состоящий из кессона и надкессонной кладки.

Кессон представляет собой перевернутый ящик, на потолке ко­торого возводят кладку тела фундамента. Для разработки грунта при погружении кессона в его рабочую камеру подают сжатый воз­дух, который отжимает воду и осушает камеру, обеспечивая воз­можность разработки. Работы под сжатым воздухом вредны для человеческого организма, поэтому при постройке мостов кессонные­ фундаменты разрешается применять в исключительных слvчаях. Наибольшая глубина опускания кессонов, считая от уровня воды составляет около 35 м; при этой глубине избыточное давление в ра­бочей камере кессона может достигать предельного значения 4 кгс/см2, при котором еще возможно разрабатывать грунт.