§ 1. Выбор типа и глубины заложения фундаментов

При сохранении основания в мерзлом состоянии устраиваются столбовые фундаменты, которые практически не вызывают местного искажения верхней поверхности вечномерзлых грунтов.

В последние годы особое внимание уделяется широкому внедрению фундаментов свайного типа как весьма экономичному решению. Их погружение производится с предварительным оттаиванием грунта (пропариванием) или бурением скважин, заполняемых до опускания опор грунтовым раствором. Последний способ более перспективен, лучше удовлетворяет требования индустриального строительства.

Для легких зданий в качестве фундаментов применяются стулья.

При возведении зданий на подсыпках возможно устраивать городки или железобетонные башмаки, заглубляемые в подсыпку на 25-40 см от поверхности отмостки.

Глубина заложения фундаментов зависит от мощности деятельного слоя, величины заделки фундамента в вечномерзлый грунт, типа сооружения и температуры грунта.

В общем виде глубина заложения фундамента

где H - расчетная глубина сезонного протаивания;

h_M - глубина заложения подошвы от верхнего горизонта вечномерзлых грунтов.

Минимальные значения h_ф, устанавливаемые нормами, приведены в табл. III-17.

Таблица III-17. Глубина заложения фундаментов при использовании грунтов по II методу

Величина h_М должна быть обоснована технико-экономическим расчетом и уточнена в последующем при проверке фундамента на выпучивание.

По мере увеличения глубины заложения подошвы фундамента в вечномерзлый грунт и понижения температуры от -0,5 до -4°С его несущая способность увеличивается, и рациональную глубину заложения h_мэ следует искать в интервале [8]

Максимальная температура t_макс на глубине 1 м, равная -4°С, может встречаться только в районах, где температура t₀ = -12°С, т. е. на небольшой части побережья Арктических морей. В остальных случаях глубина заложения фундамента должна определяться технико-экономическим анализом факторов, включающих стоимость фундаментальных работ.

Практически глубину заложения фундаментов целесообразно увеличивать против минимальных значений, приведенных в табл. III-16, при слабых грунтах основания и нормативных нагрузках на фундамент более 40 т.

Рис. III-22. Чхема возможных решений для выбора наиболее экономичной глубины заложения фундамента

Схема возможных решений для выбора наиболее экономичной глубины заложения фундамента приведена на рис. III-22; здесь

R^н₁ - нормативное давление на твердомерзлый грунт в ^т/_м²;

F - площадь подошвы фундамента в м²;

km - произведение коэффициентов однородности и условий работы, равное 0,6÷0,7;

U_c - периметр сечения стойки в м;

R^н - нормативное сопротивление сдвигу в ^т/_м².

Рис. III-23. Графики для выбора экономичной глубины заложения фундаментов на твердомерзлых грунтах

Расчет производится при помощи графиков, помещенных на рис. III-23. Здесь рациональная глубина заложения фундамента в мерзлый грунт h_мэΡ находится в зависимости от среднего годовой температуры грунта и расчетных параметров

где N^н - нормативная нагрузка на фундамент в т;

F_c - сечение стойки фундамента в м²;

H - расчетная мощность деятельного слоя в м;

h_Ф.б - условная высота башмака в м, равная его объёму, деленному на площадь подошвы;

k_э - отношение единичных стоимостей сборного железобетона и земляных работ, принимаемое по табл. III-18.

Таблица III-18. Значение коэффициента k_э

При назначении глубины заложения фундаментов под внутренние стены и опоры необходимо учитывать в каждом отдельном случае мерзлотно-грунтовые условия площадки, режим подполий и степень использования несущей способности основания. При этом в зданиях с нормально вентилируемыми подпольями при небольших значениях h_M несущая способность оснований внутренних и наружных стен приблизительно одинакова; при. устройстве санитарно-технических сетей в подпольях она может быть обеспечена за счет увеличения глубины заложения фундаментов внутренних стен.