Выбор типа фундаментов
Выбор типа фундаментов рекомендуется начинать с рассмотрения экономической целесообразности и возможности применения безростверковых опор из свай, оболочек или столбов. Если такие опоры окажутся неприемлемыми, следует рассмотреть целесообразность применения фундаментов из тех же элементов, но с ростверком, расположенным над поверхностью грунта или дном водотока, а иногда и над уровнем меженных вод. Фундаменты с ростверком, заглубленным в грунт, надо применять в крайних случаях, когда по местным условиям нормального пропуска ледохода, лесосплава, селевых потоков или по эстетическим соображениям ростверк нельзя расположить над поверхностью грунта или воды.
При выборе конструкции безростверковых опор под цельноперевозимые пролетные строения автодорожных и железнодорожных мостов следует в первую очередь воспользоваться их типовыми проектами. Кроме типовых проектов опор рекомендуется рассмотреть целесообразность применения безростверковых устоев из свай, оболочек или столбов, сооружаемых с поверхности предварительно отсыпанных и уплотненных участков насыпей, примыкающих к мостам. Преимущество таких устоев заключается в том, что глинистые грунты насыпи заменяют собой обсыпку из дренирующего материала; при этом исключаются ручные работы, связанные с уплотнением грунта между сваями, оболочками или столбами, и повышается его качество, резко уменьшается горизонтальное давление грунтов насыпи на устои, что способствует значительному облегчению их конструкции.
На период до разработки типовых проектов безростверковых опор под пролетные строения длиной 44 м и более такие опоры рекомендуется проектировать индивидуально применительно к конкретным местным условиям и реальным возможностям строительных организаций.
Для устройства безростверковых опор под цельно-перевозимые пролетные строения автодорожных и железнодорожных мостов рекомендуется использовать оболочки, столбы, сваи. Для фундаментов опор под пролетные строения длиной 44—55 м целесообразно использовать колодцы-оболочки, а под пролетные строения длиной 55—110 м — облегченные цилиндрические опускные колодцы.
Фундаменты с ростверком, расположенным над поверхностью грунта или в грунте, следует проектировать преимущественно из свай, оболочек или заранее изготовленных столбов. Использование буровых столбов, сооружаемых с применением инвентарных обсадных труб и подводного бетонирования, допускается при строгом контроле за соблюдением требований технологии работ. Бетонирование буровых столбов при наличии в скважине глинистого раствора или избыточного давления воды следует рассматривать как вынужденное решение, возможное при строгом контроле качества работ в период строительства фундаментов.
В местах залегания вечномерзлых грунтов целесообразны безростверковые опоры из столбов или оболочек. В сейсмических районах рекомендуются опоры и фундаменты, низ элементов которых опирается, как правило, на мало сжимаемые или скальные грунты. Нельзя опирать элементы на рыхлые песчаные грунты, мягкопластичные, текучепластичные и текучие глинистые грунты. Во всех случаях эти грунты необходимо прорезать элементами до упора их низа в мало сжимаемые грунты. В таких районах в конструкции свайных опор и фундаментов с ростверком над поверхностью грунта следует предусматривать кроме вертикальных свай сваи с наклоном вдоль и поперек оси моста независимо от высоты насыпи и длины пролетных строений. Столбы и оболочки в опорах и фундаментах можно располагать вертикально при обеспечении необходимой их жесткости в горизонтальном направлении.
Выбору типа фундаментов на склонах и косогорах должна обязательно предшествовать проверка их устойчивости на сдвиг в период эксплуатации сооружений. При положительных результатах такой проверки следует рассмотреть в первую очередь возможность и целесообразность строительства безростверковых опор, а затем фундаментов с ростверком, расположенным над поверхностью грунта. Фундаменты с заглубленным в грунт ростверком можно рекомендовать в виде исключения, особенно для устоев. Если на склонах предстоит расположить устои и опоры, то в их конструкции минимум один-два последних ряда свай необходимо предусмотреть с наклоном в сторону русла реки.
Оболочки и столбы фундаментов и безростверковых опор рекомендуются для любых немерзлых и мерзлых грунтов, включая крупнообломочные и скальные.
Сваи целесообразно применять в грунтах, допускающих возможность погружения их на расчетную глубину без устройства лидерных скважин. Не рекомендуются сваи для фундаментов с ростверком над поверхностью грунта в пределах водотоков, где возможно абразивное истирание бетона, а также для безростверковых опор в руслах замерзающих постоянных водотоков.
Опускные колодцы целесообразны в разных грунтах, для разработки и удаления которых (из колодцев) у строительных организаций имеется достаточно эффективное технологическое оборудование, особенно по удалению крупных валунов, зачистке и планировке поверхности скальных и твердых глинистых грунтов, сцементированных песков и крупнообломочных отложений.
При анализе исходных данных необходимо стремиться к созданию опор или фундаментов из минимального числа вертикальных элементов возможно меньшего поперечного сечения. Это требование можно выполнить, если низ элементов опирать на мало сжимаемые или скальные грунты, а в грунтах средней сжимаемости применять элементы с уширенной пятой.
При недостаточной жесткости фундаментов или безростверковых опор в горизонтальном направлении часть элементов приходится располагать в наклонном положении.
Оптимальными следует считать решения, где в качестве оснований приняты грунты, при заглублении в которые в поперечном сечении элементов вблизи плиты фундамента или опоры осевые сжимающие напряжения от расчетных нагрузок в полых и сплошных сваях или полых оболочках с утолщенной стенкой будут в диапазоне 6—8 МПа, в буровых и бурообсадных столбах — 4— 6 МПа. Это условие можно выполнить, опирая низ элементов на грунты с высокой несущей способностью или устраивая уширенные пяты.