Основания сооружений
Основа́ния сооруже́ний, грунтовые массивы, непосредственно воспринимающие нагрузку от сооружения. В основании сооружений возникают деформации от усилий, передаваемых фундаментом сооружения или подошвы насыпей, плотин, дамб и др. Основание сооружения может иметь различной сложности инженерно-геологическое строение, т. е. быть однородным или слоистым; может быть сложено скальными, сыпучими или рыхлыми (сжимаемыми) грунтами, находиться в талом или вечномёрзлом состоянии, содержать грунтовые воды, быть естественным или искусственным. Естественными основаниями называются основания сооружений, образуемые горными породами в их природном, естественном залегании; искусственными основаниями (или искусственно укреплёнными основаниями) – основания сооружений, для устройства которых горные породы уплотняются или закрепляются.
В зависимости от вида и состояния грунтов в основании, массы сооружения и глубины фундамента, основание сооружения по-разному ведёт себя в процессе строительства и эксплуатации сооружения; оно может быть устойчивым или неустойчивым (слабым). Расчёт устойчивости основания сооружения может производиться по допускаемым давлениям или по предельным состояниям. Предпочтение обычно отдаётся расчёту по 2-й методике, поскольку в ней в большей степени учитывается несущая способность грунтов основания, исходя из их прочностных характеристик и конструктивных особенностей проектируемого сооружения. При этом рассматриваются 2 вида предельных состояний: по несущей способности (ограничение нагрузки пределами, гарантирующими основание сооружения от разрушения) и по деформациям (ограничение деформации основания пределами, гарантирующими сохранение прочности и требуемые условия эксплуатации конструкций сооружения) основания.
При недостаточной устойчивости основания сооружения для их усиления применяют забивные сваи, буронабивные сваи, опускные колодцы, грунтовые сваи-дрены, грунтоцементные сваи (изготавливаемые с использованием струйной технологии) и пр. При небольшой (до 4–6 м) мощности слабых грунтов их полностью или частично заменяют на привозные дренирующие грунты либо в пределах строительной площадки целиком укрепляют, перемешивая грунт с золой, шлаком и вяжущим (цемент, известь) с помощью специального оборудования. Такие основания сооружений относятся к искусственно укреплённым основаниям.
Скальные породы используются преимущественно в качестве оснований при строительстве опор мостов и путепроводов, а также гидротехнических сооружений (например, основания плотин). На устойчивость скальных оснований значительное влияние оказывает их природная неоднородность, обусловленная сложной ориентированностью, трещиноватостью и различными механическими свойствами слоёв, а также в отдельных случаях наличие пустот. Поэтому при строительстве гидротехнических сооружений для предотвращения фильтрации воды в их основаниях часто прибегают к цементации трещиноватых скальных пород.