Фундаменты с анкерным креплением стоек для скальных грунтов ГОСТ 32209-2013

Основные преимущества данного типа фундаментов, регламентированные ГОСТ 32209-2013, включают:

1. Высокая несущая способность: Анкерное крепление позволяет эффективно передавать нагрузки от опоры в скальный грунт, который сам по себе обладает высокой прочностью.
2. Стабильность и устойчивость: Конструкция обеспечивает надежное сопротивление опрокидывающим и выдергивающим усилиям, что критически важно для высотных сооружений, таких как ЛЭП и мачты связи.
3. Сокращение объемов земляных работ: В отличие от традиционных фундаментов, не требуется рытье больших котлованов, что ускоряет монтаж и снижает затраты.
4. Минимальное воздействие на окружающую среду: Технология менее разрушительна для природного ландшафта скальных массивов.
5. Долговечность: Конструкция, выполненная из железобетона в соответствии с ГОСТ, устойчива к коррозии и агрессивным воздействиям грунта.

Согласно ГОСТ 32209-2013, скальный грунт должен соответствовать следующим ключевым требованиям для обеспечения надежности фундамента:

• Прочность: Грунт должен быть в нетронутом (неразрушенном) состоянии, без трещиноватости, снижающей его несущую способность. Прочность на одноосное сжатие должна быть не менее 5 МПа (50 кгс/см²).
• Отсутствие выветрелого слоя: Перед установкой анкеров необходимо удалить верхний, рыхлый и выветрелый слой породы до достижения монолитного, прочного основания.
• Несущая способность: Расчетная несущая способность грунта на сжатие и сдвиг под подошвой фундамента и в зоне работы анкеров должна подтверждаться расчетом и, при необходимости, полевыми испытаниями.

Конструкция фундамента с анкерным креплением стоек, стандартизированная ГОСТ 32209-2013, состоит из следующих основных элементов:

1. Железобетонная плита (подошва): Является основным телом фундамента, распределяющим вертикальную нагрузку на грунт.
2. Стойка (стакан): Цилиндрический или призматический элемент, выступающий над плитой, предназначенный для установки и последующего бетонирования металлической опоры (стойки).
3. Анкерные тяги (стержни): Как правило, металлические стержни с резьбой, которые закрепляются в скальном грунте в предварительно пробуренных скважинах с помощью цементно-песчаного раствора или химических анкеров.
4. Анкерная плита (или гайка с шайбой): Элемент, который передает усилие от анкерной тяги на тело железобетонного фундамента, обеспечивая его прижатие к скальному основанию.

Монтаж фундамента по ГОСТ 32209-2013 включает несколько ключевых этапов:

1. Подготовка площадки: Расчистка территории и удаление верхнего выветрелого слоя скального грунта до прочного монолитного основания.
2. Разбивка осей и бурение: Точная разметка мест установки фундамента и бурение в скале отверстий под анкерные тяги на проектную глубину и диаметр.
3. Установка анкеров: В пробуренные скважины устанавливаются анкерные тяги и производится их закрепление (тампонажа) инъекционным раствором, который обеспечивает сцепление с породой.
4. Установка опалубки и арматурного каркаса: Монтируется опалубка для будущей железобетонной плиты и стакана, внутрь устанавливается заранее собранный арматурный каркас.
5. Укладка бетонной смеси: Производится бетонирование фундамента. Бетонная смесь должна соответствовать проектным требованиям по прочности и морозостойкости.
6. Обетонирование стойки опоры: После набора бетоном прочности в установочный стакан помещается металлическая опора и производится ее окончательное бетонирование.

При проектировании фундаментов по ГОСТ 32209-2013 рассчитываются нагрузки, которые передаются от опоры сооружения (например, опоры ЛЭП). Основные из них:

• Вертикальная нагрузка (N): Нагрузка от собственного веса опоры, проводов, гололеда и т.д. Она определяет давление под подошвой фундамента на сжатие.
• Горизонтальная нагрузка (H): Нагрузка от давления ветра на опору и провода, а также от натяжения проводов. Эта нагрузка создает опрокидывающий момент.
• Выдергивающая нагрузка (U): Нагрузка, стремящаяся оторвать фундамент от основания. Именно для ее восприятия и предназначены анкерные тяги.
• Опрокидывающий момент (M): Произведение горизонтальной силы на высоту ее приложения. Этот момент стремится повернуть фундамент вокруг его края.