Funderingstechnieken: betekenis en soorten fundering

Veel bouwwerken zoals dammen, bruggen, gebouwen, wegen enz. Worden gebouwd door civiele ingenieurs om aan onze verschillende vereisten te voldoen. Al deze structuren zijn bovengronds en zichtbaar. Dit worden suprastructuren genoemd. Structuren oefenen belasting uit op grond waarop ze rusten. Als suprastructuren direct op de grond worden geplaatst, raakt de grond overbelast en kan deze niet veilig worden ondersteund. Om de belasting van de constructie veilig over te brengen op de bodem, wordt een deel van de constructie onder de grond geplaatst.

Dit deel van de structuur wordt substructuur genoemd. Substructuur wordt meestal fundering genoemd. Dus structurele elementen die verbinden, bruggen, gebouwen enz. Op de grond worden fundamenten genoemd. Het opbouwen van elke structuur is erg belangrijk omdat de veiligheid en betrouwbaarheid van de structuur afhankelijk is van de fundering.

Lading van een structuur wordt overgedragen van de bovenbouw naar de onderstructuur, dat wil zeggen, fundering door kolommen of wanden. De fundering verdeelt de last zodanig naar de bodem dat de grond bestand is tegen de belasting zoals weergegeven in figuur 11.1.

Soorten stichtingen:

Stichtingen worden grofweg ingedeeld in twee categorieën:

(i) Ondiepe grondslagen en

(ii) diepe fundamenten

Ondiepe stichtingen:

Ondiepe fundamenten zijn die die de ladingen op een ondiepe diepte naar de bodem brengen. Een ondiepe basis wordt verschaft wanneer grond op een ondiepe diepte voldoende sterk is om de belasting te weerstaan ​​die er waarschijnlijk aan wordt opgelegd. Voor ondiepe funderingen is de verhouding van diepte van funderingen, D tot de breedte van fundering, B gelijk aan of kleiner dan 1. Spreidvoet en mat zijn ondiepe funderingen.

Voor ondiepe funderingen.

Diepe fundamenten zijn die die de lading naar diepere grond leiden. Diepe fundamenten zijn vereist wanneer de grond op ondiepe diepte niet in staat is om een ​​structuur te ondersteunen en een harde laag op grotere diepte beschikbaar is. Voor diepe fundamenten is de verhouding tussen de diepte van de fundering en de breedte van de fundering groter dan 1. Heien en caissons zijn diepe fundamenten.

Voor een diepe basis

D / B> 1

Soorten ondiepe grondslagen

De ondiepe fundamenten zijn van de volgende typen:

(i) Spreidingsvoet

(ii) Draagvlak

(iii) Gecombineerde voet

(iv) Mat of vlotvoet

(v) Continue voet.

(i) Verspreidingsvoet:

Het wordt ook een individuele kolomvoet genoemd. Dit is het meest voorkomende type basis en kan vierkant, rechthoekig of cirkelvormig van vorm zijn; het is vaak van de vorm van de kolom. Het is gemaakt van gewapend beton. Dit wordt een spreidingsvoet genoemd omdat het de structurele belasting over een bepaald gebied van de bodem spreidt. Figuur 11.4 toont spreidingsfasen.

(ii) Draagvlak van de band:

Als de geïsoleerde spreidingsposities van twee kolommen worden verbonden door een balk, wordt dit een bandvoet genoemd en wordt de balk draagbalk genoemd. De draagbalk brengt geen lading over naar de grond omdat deze niet in contact komt met de grond. Figuur 11.5 toont een bandvoet.

(iii) Gecombineerde voet

Een spreidende voet die twee of meer kolommen ondersteunt, staat bekend als gecombineerde voet. Een gecombineerde fundering wordt over het algemeen geconstrueerd wanneer twee of drie kolommen zich zeer dicht bij elkaar bevinden. De vorm van een gecombineerde voet kan rechthoekig zijn als beide kolommen gelijke belastingen dragen of trapezoïdaal zijn als ze verschillende belastingen dragen. Figuur 11.6 toont een gecombineerde voet.

(iv) Constante positie:

Het is ook bekend als stripvoet. Er is een doorlopende basis voorzien voor een dragende muur. Continue voet is gemaakt van bakstenen. De lengte van de doorlopende voet is meestal veel groter dan de breedte van de voet.

(v) Voet of voetvoeten:

Een matvoet is een soort gecombineerde voet die het hele gebied onder een structuur bedekt en de muren en kolommen ondersteunt. Het is meestal goedkoper om te malken

Een mat is structureel rigide en wanneer deze bezinkt, bezinkt deze uniform als een monolithische eenheid. Het vermindert dus het potentieel voor differentiële vestiging. Matten worden over het algemeen gebruikt wanneer de bodemgesteldheid zeer grillig is en de structuren te zwaar zijn om een ​​gespaard voetstuk te behouden.

Factoren die de diepte van ondiepe stichting beïnvloeden:

De volgende factoren beïnvloeden de diepte van een ondiepe ondergrond:

(i) Dikte van de toplaag:

Als de fundering wordt geconstrueerd in grond met een goed percentage plantaardig en organisch rottend materiaal, dan moet deze onder de dikte van deze organische stof worden geplaatst. Omdat dit type organische vervuiling aanzienlijk verandert bij toepassing van externe belasting.

(ii) Grond bevriezen:

In gebieden waar de luchttemperatuur gedurende langere perioden onder de 0 ° C zakt, daalt de bodemtemperatuur tot een vergelijkbaar niveau en gieten het water naar ijs. Dit wordt grond bevriezen genoemd. Het bevriezen van de grond heeft grote gevolgen voor stichtingen die op dergelijke gronden zijn opgebouwd als gevolg van bevriezen, waarbij er een opwaartse grondbeweging is als gevolg van de vorming van ondergronds ijs, de zogenaamde ijslens. In dergelijke regio's moeten de funderingen zich onder de diepte van de vorstdoorvoer bevinden om schade aan structuren te voorkomen.

(iii) Diepte van volumeverandering:

Sommige bodems ondergaan volumeveranderingen als gevolg van afwisselend bevochtigen en drogen, zoals zwarte katoenaarde. In dergelijke grond moet de fundering zich onder de zone van volumeverandering bevinden. De zone van volumeverandering varieert van 1, 2 tot 3, 5 m in het geval van zwarte katoenaarde.

Tabel 11.1 geeft een idee om de gevoeligheid van bodems voor volumeverandering te beoordelen:

(iv) Diepteschuur:

Voor structuur aangrenzende rivieren of beekjes, onderworpen aan schurende actie van water, dient een diepte van schuren in gedachte te worden gehouden voor de locatie van de funderingen. De diepte van dergelijke funderingen moet zich op een niveau ver onder de potentiële schuurdiepte bevinden.

In India wordt de formule van Lacey gebruikt om de normale screediepte te bepalen

D _L = 0, 47 (Q / F) ^1/3

waarbij DI = diepte van de normale schuurbeurt

Q = totale ontlading in m ³ / sec

f - slibfactor = 1, 76 √m

m = gewogen gemiddelde deeltjesdiameter in mm.

De totale schuurdiepte wordt bepaald door de correlatie te gebruiken die door verschillende onderzoekers wordt gesuggereerd.

Tabel 11.2 toont de aanbevelingen van Seth voor totale ontsmetting:

(v) Grondwaterniveau:

Voor zover mogelijk worden ondiepe funderingen boven het grondwaterniveau geplaatst om constructiemoeilijkheden te voorkomen en om krachten te voorkomen die op funderingen werken. Door de fundering boven de grondwaterstand te plaatsen, kunnen ook vereisten voor waterdichtheid worden vermeden.

(vi) Ondergrondse voorzieningen en defecten:

Ondergrondse voorzieningen zoals watertoevoerleidingen, scheidingslijnen etc. moeten in gedachten worden gehouden bij het bepalen van de diepte van de fundering. Ondergrondse defecten zoals holtes, verlaten mijnen enz. Moeten ook worden overwogen tijdens het plannen van de locatie van de fundering. De stichting zou niet op ondergrondse nut en tekorten moeten worden gevestigd.

(vii) Vastgoedlijn en aangrenzende structuren:

Als er een constructie moet worden gemaakt in de buurt van een aangrenzende eigendomslijn, moet de fundering zo worden geplaatst dat deze niet mag worden uitgezet in een aangrenzende eigendomslijn om juridische geschillen te voorkomen. Als een nieuwe fundering in de buurt van een bestaande structuur moet worden gelegd, moet de onderrand van de nabije fundering zich op minimale afstand 'S' bevinden verwijderd van de oude funderingen waar S de grootste van de twee funderingsbreedten is. De diepte van de nieuwe fundering moet zodanig zijn dat de lijn getrokken vanaf de onderkant van de oude fundering (bij 30 ° voor gemiddelde grond en 45 ° voor zachte grond) de onderkant van de nieuwe fundering niet mag snijden zoals getoond in figuur 11.10.

(viii) hellend terrein:

Wanneer de fundering op een hellende ondergrond moet worden geplaatst, moet de diepte van de fundering zodanig zijn dat een lijn getrokken vanaf de onderkant van de fundering in een hoek van 30 ° en op een horizontale afstand van 90 cm niet mag snijden, zoals weergegeven in de figuur 11.11.

(ix) Funderingen op ander niveau:

In situaties waar de onderkant van de fundamenten van een structuur zich op een ander niveau bevindt, doet BIS de volgende aanbevelingen:

(a) Voor de voet in korrelige grond mag een lijn tussen de onderste aangrenzende randen van aangrenzende funderingen geen helling steiler dan 2 H: 1 V hebben, zoals weergegeven in figuur 11.12.

(a) Voor voet in kleigronden mag een lijn tussen de onderste aangrenzende rand van de bovenvoeten en de bovenste aangrenzende rand van de ondervoeten geen helling hebben die steiler is dan 2H: 1 V zoals weergegeven in figuur 11.13.

Soorten diepe grondslagen:

Diepe grondslagen zijn van verschillende typen, afhankelijk van het mechanisme waarvan deze grondslagen zijn draagvermogen, vorm en materiaal hebben:

(i) Stapelfundering

(ii) Pierfundering

(iii) bron van put of cassion.

(i) Stapelfundering:

De paalfundering is een lang en slank structureel element dat de belasting van de constructie op een aanzienlijke diepte onder het grondoppervlak overbrengt naar een stevige laag.

(ii) Pierfundering:

Pieren zijn palen met een grote diameter die de belasting van de constructie langs de volledige diepte van de grond verdeelt waarin deze zich bevindt.

(iii) Bron van put of cassion:

Nou of cassion is een grote holle doos of put die diep in de grond is gezonken om zware lasten te ondersteunen. Het draagvermogen van een dergelijke fundering is erg groot. Het verplaatst de belasting van de structuur naar de grond door eindlager- en huidwrijving. Dergelijke fundamenten worden over het algemeen gebruikt in bruggen.