Фундаменты

При проектировании котлованов и устройстве насыпей расчет ведут с учетом угла естественного откоса, который принимается равным максимальному углу, при котором неукрепленный откос сохраняет состояние равновесия (не осыпается). Иногда в расчетной практике углы внутреннего трения и естественного откоса принимают равными.
В целях достижения максимальной достоверности при полевых и лабораторных исследованиях по определению механических характеристик грунтов проводят серию испытаний, результаты которых обрабатывают с помощью методов математической статистики.

Несущую способность оснований оценивают с помощью сопротивления грунтов сдвигу, которое зависит от угла внутреннего трения и сцепления. Именно по этим характеристикам определяют предельные и расчетные сопротивления грунтов оснований. Угол внутреннего трения и сцепления определяются в соответствии с закономсопротивления грунтов сдвигу, который формулируется следующим образом: предельное сопротивление сдвигу есть функция первой степени нормального напряжения.
Сопротивление сдвигу изучают с помощью сдвиговых приборов, представляющих собой две обоймы: неподвижную нижнюю и подвижную верхнюю, между которыми помещается образец грунта. . Изменяя вертикальную нагрузку, можно построить график зависимости предельного сопротивления грунтов сдвигу от вертикального давления.

Расчет осадок фундаментов зданий и сооружений методом послойного суммирования. Осадки, происходящие в период строительства и эксплуатации, вычисляют используя теорию линейно деформируемых сред, при соблюдении условия.
Осадку основания методом послойного суммирования определяют в зависимости от вертикального дополнительного давления ро, равного разности между средним давлением р по подошве от нагрузки на фундамент и вертикальными напряжениями от собственного веса грунта, действующими в уровне центра подошвы фундамента.

К сооружениям конечной жесткости относится большинство строительных объектов, используемых в сельскохозяйственном строительстве. В несущих конструкциях зданий данного типа при неравномерных осадках возникают дополнительные усилия, которые следует или учитывать при проектировании, или предусматривать мероприятия для обеспечения равномерности осадок.
Расчет оснований по первой группе предельных состояний (по несущей способности) выполняется по условию только в следующих случаях: при передаче на основание значительных горизонтальных нагрузок (при расчете подпорных стен, фундаментов, арок, рам и других распорных конструкций), при работе фундаментов на выдергивающие нагрузки, при расположении сооружений вблизи нисходящего откоса грунта, если основание сложено скальными грунтами, а также если в основании залегают слабые грунты.

В особую категорию следует выделить следующие типы грунтов: просадочные, набухающие и вечномерзлые. Просадочные это пылевато-глинистые грунты, которые при замачивании дают значительную дополнительную осадку (просадку). Этим неблагоприятным свойством обладают в основном лессы и лессовидные суглинки, которые в необводненном состоянии имеют удовлетворительную несущую способность, обусловленную прочностью структурных связей между частицами грунта. При замачивании эти связи разрушаются, что сопровождается просадкой с изменением внутренней структуры грунта.

Осадки грунтов развиваются во времени в резуль-, тате постоянного отжатия воды из пор грунта (консолидации), а также ползучести скелета грунта. Иногда осадки грунтов продолжаются и после завершения строительства, т. е. уже в эксплуатационный период, когда нагружение прекращается.
Формы деформаций зданий и сооружений. Развитие неравномерных осадок оснований может вызвать следующие формы деформаций зданий и сооружений: выгиб или прогиб, перекос, крен  и горизонтальные деформации. Прежде чем начинать проектирование оснований и фундаментов, следует внимательно изучить конструктивную и расчетную схемы здания, оценить его жесткость и установить возможный характер и предельные значения деформаций. В зависимости от жесткости все здания можно разбить на три типа: гибкие, жесткие и обладающие конечной жесткостью.

Пористость и влажность пылевато-глинистых грунтов в значительной степени влияет на их несущую способность. С увеличением пористости и влажности уменьшается их несущая способность и увеличивается дефор-мативность, поэтому при проектировании фундаментов на пылевато-глинистых оснований следует учитывать изменение пористости и влажности в зависимости от гидрологических и климатических условий.
Твердые и полутвердые пылевато-глинистые грунты — надежные основания, менее надежны основания из пылевато-глинистых грунтов, находящихся в пластичном состоянии. Пылевато-глинистые грунты в текучем и те-кучепластичном состоянии использовать в качестве оснований разрешается только после специального обоснования, поскольку этот тип грунтов способен терять несущую способность даже при небольших давлениях.