Плоты плавучести или пустотелые коробчатые фундаменты или плавучие фундаменты при строительстве зданий

Плоты плавучести или пустотелые коробчатые фундаменты, также известные как плавающие фундаменты, являются разновидностью фундаментов глубокого заложения и используются при строительстве зданий на мягких и слабых грунтах. Типы фундаментов плавучести, методы их строительства и преимущества рассмотрены в этой статье.
Решение о строительстве глубокого фундамента принимается, когда необходимо распределить нагрузку на участок либо с мягкими слабыми сжимаемыми грунтами, либо достичь пластов, имеющих прочный грунт или скальную породу, либо по каким-либо другим особым причинам. Один из таких обычно используемых типов глубокого фундамента называется фундаментом с полым коробом или фундаментом с плотами плавучести.
Эти типы фундаментов спроектированы таким образом, что они ведут себя как плавучие (плавающие) субструктуры для чистой нагрузки на них. Таким образом, снижается интенсивность нагрузки на грунт.
Плоты плавучести или пустотелые коробчатые фундаменты или в строительстве зданий

  • Проектные соображения для фундамента из плавучего плота или полого плота
  • Преимущества фундамента из плавучего плота
    • Недостатки фундамента плавучего плота
  • Плоты плавучести или фундаменты с полыми коробками

    Фундаменты на основе плотов плавучести также известны как компенсированные фундаменты или глубокие ячеистые плоты. Независимо от названия, они относятся к категории плавучих фундаментов.
    Они известны как полностью компенсированные фундаменты, поскольку при их строительстве удаляется грунт под фундаментом, вес которого равен весу всей надстройки. Таким образом, вес грунта компенсируется весом здания.
    Плоты плавучести принимаются в следующих случаях:

  • Несущая способность грунта очень низкая
  • Расчетная осадка здания превышает безопасный предел.
  • Необходимость использования плотов плавучести при строительстве зданий

    В районах с мягким грунтом, где наблюдается слой огромной глубины, экономически целесообразно использовать плавающий фундамент. Никакой другой фундамент, например, свайный, не может стать эффективной заменой.
    Жители низкогорных районов сталкиваются с проблемой высоких паводков, приводящих к разрушению домов. Строительство плавучего фундамента поможет увеличить высоту дома.
    Такая конструкция является гибким методом, поскольку при нормальных условиях здание остается на земле. При приближении наводнения здание поднимается на необходимую высоту, как показано на рисунке 1.
    Плоты плавучести или пустотелые фундаменты в случае наводнения

    Плоты плавучести или пустотелый коробчатый фундамент в случае наводнения

    Типы плотов плавучести или фундаменты в виде полых коробок

    Плавучий фундамент может быть двух типов,

  • Подвальные плоты, и
  • плавучий плот.
  • Плавучие плоты отличаются от подвальных плотов, и их не следует путать. Подвальные плоты, в отличие от плавучего плотового фундамента, предполагают только выемку грунта, вес которого равен части веса здания. Весь вес здания не принимается, поэтому такой фундамент называется частично компенсированным.

    Строительство плотов плавучести или пустотелых коробчатых фундаментов

    В случае строительства плотов плавучести прочность грунта на сдвиг на участке очень низкая. В таких условиях строительство фундамента на плаву является единственным работающим способом.
    Чтобы иметь такой фундамент, ячеистые плоты погружаются в воду в форме коробчатой секции. Они образуют плотовый фундамент, который является жестким по своей природе, что уменьшает оседание.
    Устройство плавучих фундаментов

    Устройство плавучих фундаментов

    Как показано на рисунке 2, нагрузка от грунта уменьшается, и поэтому надстройка плавает как лодка. Нижний цокольный этаж, как объясняется, располагается на вырытом участке.
    Устройство ячеистого плавучего плотового фундамента

    Устройство ячеистого плавучего плотового фундамента

    Как показано на рисунке 3, нижняя плита может рассматриваться как подвал для фундамента. Она соединена с грунтовой плитой, что образует плотный фундамент. Фундамент можно сделать ячеистым, как показано на рисунке.
    При использовании полого плота или ячеистой плотовой подконструкции, общая величина нагрузки, вносимая зданием и самим фундаментом, снижается до меньшего значения за счет вынимаемого грунта, что дает нам понять обозначение — полностью компенсированный фундамент.

    Плоты плавучести кессонного типа

    Эти формы представляют собой ячеистые кессоны, как показано на рисунке 4. Этот метод считается экономичным, за исключением случаев, когда происходит опускание. Опускание может вызвать нарушение близлежащего грунта, что приведет к дальнейшему ослаблению грунтового массива.
    Плоты плавучести с ячеистыми кессонами

    Плоты плавучести с ячеистыми кессонами

    Строительство этих плотов может быть ограничено некоторыми отдельными участками или в виде полос. Позже они соединяются для обеспечения надлежащего сцепления. Такое ограниченное использование поможет сократить объем земляных работ, проводимых в зоне строительства.
    На рисунке 5 показана конструкция плота плавучести или пустотелого плотового фундамента для здания G+15 в Глазго.
    Строительство плота плавучести или фундамента с полым плотом

    Строительство плота плавучести или пустотелого плотового фундамента для здания G+15 в Глазго

    Проектные соображения для Плот плавучести или фундамент с полым плотом

    Общее проектирование предполагает выполнение пошаговых процедур:

  • Первоначально необходимо определить глубину котлована. Ее размер определяется планом здания.
  • Далее следует рассчитать центр тяжести, который необходим для удаления вскрышных пород, которые должны быть равны для поддержания плавучести конструкции.
  • Сравните решение, полученное при проектировании подвала, с потребностями клиента, а также с его мнением.
  • Расчет давления воды, чтобы проверить наличие явления флотации
  • Создать проект, объединяющий все потребности и требования, полученные на четырех вышеуказанных этапах. Это даст нам предотвращенное основание.
  • Последним этапом проектирования является подготовка к проектированию деталей для наружных стен, перекрытий, а также разделительных стен. Основной задачей является проектирование с учетом давления грунта, изгибающих моментов и сдвигающих сил. Необходимо предусмотреть специальную конструкцию для плавучего фундамента.
  • Преимущества фундамента на плавучем плоту

    • Здание поднимается на необходимую высоту, что позволяет ему находиться над высоким уровнем воды.
    • Вероятность оседания снижается. Поскольку общий приходящий вес равен весу вынутого грунта, оседания не происходит. Небольшое увеличение этой нагрузки не приведет к резкому превышению предела оседания.
    • Водонепроницаемый материал для фундамента будет способствовать долговечности подземного сооружения.
    • Для строительства небоскребов используются фундаменты высотой в 3 или 4 этажа. Эта конструкция считается более эффективной, чем свайный фундамент, в районах с очень слабыми грунтами на большую глубину.

    Недостатки фундамента из плавучего плота

  • С увеличением глубины залегания слабого грунта увеличивается и объем земляных работ. В строительстве процесс выемки грунта является очень дорогостоящим мероприятием.
  • Возможность катастрофических подвижек — они возникают, когда земляные работы ведутся за пределами критической глубины устойчивости.
  • Опоры глубокого фундамента могут оседать из-за давления грунта, которому они подвергаются, от окружающих мягких грунтов.
  • Пространство теряется впустую, так как пустотелые плотовые фундаменты не могут быть использованы для других целей.
  • Давление при подъеме будет влиять на все устройство фундамента.
  • Если оставить ячейки незанятыми, это приведет к проникновению или просачиванию воды. Это может произойти через подконструкцию или из-за каких-либо повреждений в водопроводах, проходящих под землей.
  • Существует возможность утечки газов в эти полые камеры. Поскольку о таких ситуациях никто не знает, они остаются непроветриваемыми. Это может привести к неожиданным взрывам, даже если вероятность воспламенения в любом месте вокруг невелика.
  • Читать далее: Типы глубинных фундаментов, используемых в строительстве, и их применение

    Читайте далее:
    Понравилась статья? Поделиться с друзьями:
    Центрсельстрой