Wiele czynników wpływa na głębokość posadowienia fundamentów, takich jak rodzaj gruntu, zwierciadło wody gruntowej, obciążenia od konstrukcji, nośność i gęstość gruntu oraz inne czynniki. Minimalną głębokość posadowienia fundamentu oblicza się według wzoru Rankine’a, gdy nośność gruntu jest znana z raportu z badań gruntu.
Jak określić głębokość posadowienia?
Ogólne czynniki, które należy wziąć pod uwagę przy określaniu głębokości posadowienia fundamentu to:
- Obciążenie przyłożone od konstrukcji do fundamentu
- Nośność gruntu
- Głębokość poziomu wody poniżej powierzchni gruntu
- Typ gruntu i głębokość warstw w przypadku gruntu warstwowego
- Głębokość sąsiedniego fundamentu
Minimalna głębokość posadowienia powinna być rozważana w celu zapewnienia, że grunt ma wymaganą bezpieczną nośność, jak założono w projekcie. Zaleca się jednak przeprowadzenie badań gruntu przed podjęciem decyzji o głębokości posadowienia fundamentu.
Raport z badań gruntu zasugeruje głębokość posadowienia na podstawie typu konstrukcji, właściwości gruntu, głębokości zwierciadła wody gruntowej i wszystkich innych zmiennych, które należy rozważyć. Raport z badań gruntu podaje nośność gruntu na różnych poziomach i w różnych miejscach.
Gdy raport z badań gruntu nie jest dostępny, głębokość posadowienia powinna być tak dobrana, aby nie ulegała wpływom pęcznienia i kurczenia się gruntu na skutek zmian sezonowych. Głębokość posadowienia powinna również uwzględniać głębokość zwierciadła wody gruntowej, aby zapobiec podmywaniu pod powierzchnią ziemi.
W przypadku posadowienia w pobliżu istniejącego fundamentu, należy zapewnić, aby bulaje nacisku fundamentów nie pokrywały się, jeżeli głębokość nowego fundamentu ma być przyjęta poniżej głębokości istniejącego fundamentu.
Fundament nie powinien być wykonywany na niewielkiej głębokości, biorąc pod uwagę działanie mrozu w zimnych krajach.
Wzór Rankine’a dostarcza wskazówek dotyczących minimalnej głębokości posadowienia na podstawie nośności gruntu.
Gdzie, h = minimalna głębokość posadowienia fundamentu
p= nośność brutto
= gęstość gruntu
= kąt usypu lub tarcia wewnętrznego gruntu.
Powyższy wzór nie uwzględnia czynników omówionych powyżej i podaje jedynie wytyczne dotyczące minimalnej głębokości posadowienia, przy założeniu, że na fundamenty nie mają wpływu omówione powyżej czynniki, takie jak poziom wód gruntowych, działanie mrozu, rodzaje i właściwości gruntu itp. Wzór ten nie uwzględnia obciążeń od konstrukcji na fundament.
W formule Rankine’a można zauważyć, że głębokość fundamentu zależy od nośności gruntu, więc jeśli nośność gruntu wzrasta, głębokość fundamentu również wzrasta.
Obliczanie głębokości posadowienia
Nośność brutto gruntu = 300 kN/m2
Gęstość gruntu = 18 kN/m3
Kąt usypu. = 30 stopni
Wtedy minimalna głębokość posadowienia
