Фундаменты на просадочных грунтах. Сущность явления просадки.

Фундаменты на просадочных грунтах. Сущность явления просадки. Физико – механические свойства лёссовидных просадочных грунтов. Основные характеристики просадочных грунтов и методы их определения. Типы грунтовых условий по просадочности.

Лёссовые грунты относятся к группе глинистых грунтов, образуя особую разновидность, отли-чающуюся рядом характерных свойств. Относятся к слабым структурно неустойчивым грунтам. Лёссовидные – те породы, которые дают S sl при дополнительном давлении, а лёссовые – от собст-венного веса. По гранулометрическому составу и числу пластичности лёссовые грунты являются супесями и суглинками. География распространения просадочных грунтов : Они распространены на Украине, на Дону и Кубани, в Среднем и Нижнем Поволжье, в районах Западной Сибири, в Средней Азии и Казахстане, Северном Кавказе.

Лёссовые грунты при замачиванием их под нагрузкой резко уменьшаются в объеме, что приводит к просадке дневной поверхности. 1. Просадочные грунты – это грунты, в которых под совместным воздействием внешней нагрузки или собственного веса и замачивания возникают дополнительные деформации, называемые просадками. К ним относятся: лессы, лессовидные супеси и суглинки, маловлажные пески и др.

Просадка – это деформация грунтового основания, которая наблюдается у отдельных видов грунтов (покровные делювиальные суглинки) при их увлажнении под нагрузкой. При этом происходит практически полное разрушение первоначальной структуры грунта с последующим его уплотнением. Покровные делювиальные суглинки – сырты (сырт — возвышенность), распространенные на возвышенностях в районах между Поволжьем и Нижним Уралом, в США – вся центральная часть.

Просадки – деформации, происходящие в результате уплотнения и, как правило, коренного изменения структуры грунта под воздействием как внешних нагрузок и собственного веса грунта, так и дополнительных факторов, таких, как например, замачивание просадочного грунта, оттаивание ледовых прослоек в замерзшем грунте и т. п.

Осадки – деформации, проис-ходящие в результате уплотнения грунта под воздействием внешних нагрузок и в отдельных случаях собственного веса грунта, не сопровождающиеся коренным из-менением его структуры.

Для непросадочных грунтов от действия собственного веса как правило нет деформаций. Для просадочных : жесткие кристаллизационные связи размягчаются и частично растворяются, развивается расклинивающее действие пленочной воды, снижается прочность водно – коллоидных связей между частицами. . Собственный вес грунта начинает работать как внешняя нагрузка и может вызывать деформации.

• Размыв и образование оврага в лёссовой толще

Просадочные трещин ы вдоль каналов

Обрушение откоса выемки в толще лёсса в месте выхода на откос грунтовых вод

Деформация здания на обильно увлажненной лёссовой толще

Трещины в здании просадке его угла

Повреждения железобетонной конструкции в связи с просадочными явлениями в лёссе (стадион в г. Тбилиси)

Деформация кирпичной стены здания при оттаивании промерзшего грунта под фундаментами со стороны подвала

Признаки просадочности грунтов: 1) Визуальные признаки. 1. Наличие макропор (в Запорожье ), ви-димых глазом, имеющих вид ячеек и верти-кальных канальцев. ммd

2. Характерна столбчатая отдельность. При природной влажности лессовые грунты способны держать вертикальные откосы высотой более 10 – 15 м, а при увлажнении грунта эти откосы могут обрушиться.

Столбчатая отдельность базальтов, Сихоте-Алинь (фото З. П. Потаповой)

поры расположены вертикально Дневная поверхность – отметка поверхности природного рельефа.

3. Белый налет на внутренних поверхностях пор (соли). Если капнуть 3% раствор HCl (соляной кислоты) хорошо реагирует. (Даже на лак для ногтей ). 4. Высокая прочность, высокое сцепление, твердая консистенция. Косвенное доказательство: высота вертикальных откосов (в Запорожье ). 5. Быстрое разрушение структуры в водемd

конус обрушения Это классические лёссы, бывает скрытая просадочность

2)Лабораторные признаки. 1. Количество глинистых частиц небольшое – до 20%, количество пылеватых частиц > 50% 2. Высокое содержание солей: Ca. CO 3 (известняк); Na. Cl; Ca. SO 4 × 2 H 2 O (гипс). Все это легкорастворимые соли. Эти соли и определяют высокое сцепление. 3. ) 4. Высокая пористость ( e → 1). 316(minм к. Н

Лёссовидные суглинки сходны по свойствам с лёссами, но в сравнении с ними они грубее на ощупь и содержат большее количество песчаных и глинистых частиц. Они менее пористы и меньше размокают. Просадочные свойства в них проявляются слабее, а в некоторых случаях вовсе отсутствуют. Лессовидные суглинки бывают палево-желтого, желтого и коричневого цвета (лесс – однородную тонкозернистую, обычно не слоистую и весьма пористую породу желтовато-палевого цвета, состоящую преимущественно из мельчайших частиц кварца, полевого шпата, слюды и примесей глинистых частиц, гидратов окиси железа и др. минералов ). Как и лессы, они обычно не слоисты.

• Коэффициент водонасыщения (степень влажности) S r : , w s r e. W S где W – влажность грунта; ρ s – плотность твердых частиц грунта; e – коэффициент пористости; ρ w – плотность воды. Показателями просадочности являются: 33 10001 мкг смг w

• Показатель просадочности П , определяемый по формуле: где e – коэффициент пористости природного грунта; e L – коэффициент пористости, соответствующий влажности на границе текучести w L w SL Lww e , 1 e ee П L

При предварительной оценке к просадочным грунтам с коэффициентом водонасыщения S r 0. 8 и показателем просадочности П : при , 10. 001. 0 p. I , 14. 010. 0 p. I. 22. 014. 0 p I 10. 0 П 17. 0 П 24. 0 П

Основными характеристиками просадочных грунтов, определяющими их свойства, являются: ε sl – относительная просадочность; p sl – начальное просадочное давление; W sl – начальная просадочная влажность.

ε sl – относительная просадочность грунта определяется с помощью компрессионных испытаний 2 -мя методами: а) метод двух кривых – испытанию подвергаются 2 образца грунта: первый – при естественной влажности W(W n ); второй – в водонасыщенном состоянии W sat. P

gn psatpn Sl hh hh , 0 , , высота грунтового образца при естественной W и при заданном давлении; высота образца в состоянии полного водонасыщения и при том же давлении; первоначальная высота образца; — у ГОСТовских образцов; высота грунтового образца природном давлении равном на данной глубине z. pnh, psath, 0 h ммh 250 gnh, gz,

zg=·z z

Но на самом деле первоначальная высота образца – высота грунтового образца при естественной влажности и при давлении, равном бытовому (природному) на данной глубине z. Необходимо, чтобы после отбора образца из шурфа или котлована, грунт испытывал бы давление, равное напряжению от собствен-ного веса ( σ zg ) и тогда h 0 не будет равен 25 мм!gnh, gnhh,

Метод 1 -ой кривой. Испытания проводят в том же компрессионном приборе, но испытывают 1 образец.

1 ый этап – образец испытывают при естественной влажности; 2 ой этап – образец замачивают при Р=const. Если ε sl ≥ 0. 01, то грунт просадочный.

1. Замачивание площадей: • снимают растительный слой, или производят обвалование экспериментальной площадки; • лессовый грунт посыпают песком (исключение кольматации поверхности грунта); • в центре площадки – глубинные марки и подают воду, пока не будет промочена вся толща (размеры котлована в плане – не менее величины просадочной толщи). Просадочный грунт не только под дном котлована, но и за его пределами. Просадка сопровождается растяжением грунта с образованием трещин и уступов.

2. Глубинными марками измеряют вертикальные послойные перемещения. Эти измерения позволяют установить глубину, ниже которой грунт начинает проседать под действием собственного веса. Это давление и является начальным просадочным P-Psl. Чем больше Psl , тем устойчивее грунт при замачивании.

2. Р sl – начальное просадочное давление – минималь-ное давление от нагрузки или от собственного веса грунта в условиях его полного водонасыщения. За начальное просадочное давление Psl при лабораторных испытаниях грунтов принимается давление, при котором относительная просадочность εsl = 0. 01. При полевых – давление, равное пределу пропорциональности (осадка штампа — нагрузка) , при котором фаза нормального уплотнения переходит в фазу просадки и осадка штампа возрастает не менее, чем в 1. 5 раза.

slzpzg. PP просадки нет; sl. PP просадка есть. Р – внешнее давление

3 метода определения P sl : )(Pfsl по зависимости Psl 0 P 0. 01 0. 02 0. 03 sl

по результатам штамповых испытаний (по специаль-ной методике) (из графика « осадка штампа» — когда Рsl = пределу пропорциональности, при котором фаза нормального уплотнения переходит в фазу просадки, и осадка штампа возрастает не менее, чем в 1. 5 раза ). Замачиванием просадочных площадок. МПа 05. 004.

3. W sl – начальная просадочная влажность – влажность, при которой грунты, находящиеся в напряженном состоянии от внешней нагрузки или собственного веса, начинают проявлять просадочные свойства. W eg – установившаяся влажность после замачивания грунта. sleg. WW При увлажнении: просадка есть; нет просадки.

Различают 2 типа просадочных толщ: Тип просадочности грунтов лессовых толщин: I тип – когда просадка от собственного веса или вообще отсутствует, или не превышает 5 см. Полная мощность просадочной толщи. I тип – грунтовые условия, при которых возможна просадка от внешней нагрузки, а просадка грунтов от собственного веса отсутствует или не превышает 5 см.

Значение w eg принимается равным природной влажности w , если ; или влажности на границе раскатывания, если . pww ), (pegwwww ), (ppegwwww

II тип – когда под действием собственного веса грунта вся толща проседает более, чем 5 см. II тип – грунтовые условия, при которых, помимо просадки грунтов от внешней нагрузки возможна просадка от собственного веса более 5 см. Sgsl 5, )8(м. Hsl

Тип просадочных толщ определяется из эксперимента путем налива воды в опытный котлован. В центре площадки устанавливают глубинные марки и подают в котлован воду до тех пор, пока не будет промочена вся толща лессовых грунтов. Размеры котлована в плане должны быть не менее величины просадочной толщи испытываемых грунтов.

По мере дополнительного увлажнения лессовый грунт проседает не только под дном котлована, но и за его пределами. Эта просадка сопровождается растяжением грунта с образо-ванием трещин и уступов. Глубинные марки, с помощью которых измеряют вертикальные послойные перемещения, позволяют установить глубину, ниже которой грунт начинает проседать под действием собственного веса. Это давление и является начальным давлением P sl. Чем больше P sl , тем устойчивее грунт при замачивании.

Начальная просадочная w sl – влажность, при которой грунты, находящиеся в напряженном состоянии от внешней нагрузки или собственного веса грунта, начинают проявлять просадочные свойства. За критерий w sl при компрессионных испытаниях принимается относительная просадочность ε sl = 0. 01; при испытании штампами – давление, при котором фаза нормального уплотнения переходит в фазу просадки.

Проектирование фундаментов на просадочных грунтах (порядок расчета). Основные виды мероприятий для обеспечения устойчивости зданий и сооружений. Водозащитные мероприятия. Конструктивные мероприятия.

Эп. Psl Суммарная эпюра Эп. (zp + zg)

h i ≤ 2 м , а если неоднородный геологический слой, то по слоям. ε sl – относительная деформация при увлажнении на единицу толщи. H sl – полная мощность просадочной толщи; h sl – зона просадочных деформаций.

Определяемая возможная величина просадки основания здания или сооружения при замачивании : где n – число слоев просадочной толщи до глубины, на которой при давлиии σ zp + σ zg коэффициент относительной просадочности ε sl =0. 01 ; ε sl – относительная просадочность i-го слоя грунта при давлении в его середине, равном σ zp + σ zg ; h i – толщина i-го слоя грунта не более 2 м; n i isliislslkh. S 1 , , ,

k sl – коэффициент условий работы основания, зависящий от выпирания грунта из–под фундамента в стороны, происходящего одновременно с просадкой при замачивании. при (для ленточных фундаментов) и (для отдельных прямоугольных). При 3 м < b < 12 м k sl определяется по интерполяции между значениями k sl, i , полученными при b = 3 м и 12 м. , 1 slkмb 12 , )(5. 15. 0, k isl. II sl P PP k мb 3 мb

P II – среднее давление по подошве фун-дамента (при расчете по II ой группе предельных состояний), к. Па; P sl, i – начальное просадочное давление для слоев, залегающих в пределах глубины, равной ширине подошвы фундамента, к. Па; P k – давление, равное 100 к. Па.

Основания и фундаменты на просадочных грунтах проектируют в такой последовательности: 1. Оценивается инженерно-геологические условия, свойства грунтов, определяется тип грунтовых условий по просадке. 2. Выбирается глубина заложения фундамента. Связь между глубиной заложения и просадкой: если увеличить d, то уменьшится просадочная толща и величина просадки. Прорезка всего просадочного слоя снижает просадку до нуля. 3. Определяются размеры фундамента на естествен-ном основании.

Расчетные сопротивления просадочных грунтов при отсутствии возможности замачивания определяются по обычной формуле: R → f (φ, с и др. ) Прочностные характеристики должны приниматься: а) при невозможности замачивания: • при W ≥ W р – по результатам испытания грунтов в состоянии природной влажности W ; • при W < W р – по результатам испытания грунтов, при влажности на границе раскатывания W р. б) при возможности замачивания: • W = W sat (при полном водонасыщении), S r ≥ 0, 8. Характеристики при водонасыщении грунтов намного меньше, чем в естественном состоянии.

4. Определяется возможная просадка основания. Для просадочной толщи определяют природные σ zg и дополнительные σ zp напряжения. Строят суммарную эпюру этих напряжений по глубине основания и эпюру начальных просадочных давлений Р sl. В слоях, где Р sl > σ zg + σ zp просадка по СНи. П 2. 01 -83* не учитывается.

5. Производится расчёт оснований по II предельному состоянию. При невозможности замачивания : S ≤ S u Расчёт ничем не отличается от обычных грунтов. S – расчётное значение осадочных деформа-ций. S u – предельное значение осадочных деформаций. Граница деформируемой зоны определяется: 1). Уровнем грунта, где σ zg + σ zp = Р sl ; 2). Слоем непросадочного грунта; 3). Уровнем подземных вод.

Расчётное сопротивление основания R при возмож-ности замачивания просадочных грунтов принимается равным: – начальному просадочному давлению Р sl – при устра-нении возможной просадки грунтов от внешней на-грузки путём снижения давления подошвой фунда-мента. – значению R (формула 7 СНи. П 2. 01 -83*) с исполь-зованием расчётных значений прочностных характе-ристик ( φ и с ) в водонасыщенном состоянии. При возможности замачивания: S + S sl ≤ S u S sl – просадка грунта при замачивании.

6. Уточняются тип основания, глубина заложения, тип фундамента, размеры фундамента. 7. В случае необходимости рассчитывается искусствен-ное основание. 8. Производится конструктивный расчёт фундамента.

Водозащитные мероприятия сводятся к недопущению замачивания основания водой атмосферных осадков или из трубопроводов различного назначения. Они включают компоновку генеральных планов, планировку территории, специальные правила устройства трубо-проводов и др.

Конструктивные мероприятия применяются для обеспечения общей устойчивости и эксплуатационной пригодности зданий и сооружений при возможных просадках от случайного замачивания грунтов. Конструктивные мероприятия включают разрезку здания осадочными швами, увеличение прочности отдельных элементов, использование конструкций, мало чувствительных к осадкам и др. Основной особенностью проектирования оснований на просадочных грунтах является учёт дополнительных деформаций (просадок), возникающих в случае зама-чивания лёссового грунта в напряжённом состоянии от внешней нагрузки и от его собственного веса.

Основной особенностью проектирования оснований на просадочных грунтах является учёт дополнительных деформаций (просадок), возникающих в случае замачивания лёссового грунта в напряжённом состоянии от внешней нагрузки и от его собственного веса.

Основные виды мероприятий для обеспечения устойчивых зданий и сооружений, возводимых на лёссовых просадочных грунтах. • I тип – возможна просадка от внешней нагрузки. Мероприятия назначают в зависимости: 1)От типа грунтовых условий по просадочности (просадка S sl от с. в. или отсутствует, или не превышает 5 см S sl, g ≤ 5 см-I тип; S sl, g > 5 см-II тип); кроме просадки от внешней нагрузки

2) Величины расчётной просадки; 3)Вида возможного замачивания; 4) Особенностей расположения соседних зданий, сооружений и коммуникаций, несущих воду.

Для устранения или уменьшения проса-дочных свойств лёссовых грунтов необ-ходимо устраивать: • При I типе грунтовых условий по просадочности — фундаменты мелкого заложения в вытрамбованных котлованах; на основании, уплотнённом трамбовками или подверг-нутом трамбованию в сочетании с устрой-ством грунтовой подушки; на грунтовой или песчаной подушке;

на основании, уплотнённом грунтовыми сваями; на основании, закреплённом методом однорастворной силикатизации или синтетическими смолами, или грунто-цементом; на естественном основании с увеличенной площадью подошвы; . — фундаменты на сваях переменного сечения по длине; . — фундаменты из забивных свай с прорезкой просадочной толщи; . — фундаменты на пирамидальных сваях; — фундаменты на набивных сваях.

При II типе грунтовых условий по просадочности — фундаменты мелкого заложения на лессовидном основании, уплотнённом грунтовыми сваями пробивкой скважин; на предварительно замоченном основании;

II тип — фундаменты на уплотнённых грунтах тяжёлыми трамбовками весом более 100 к. Н и в сочетании с грунтовой подушкой ; При уплотнении тяжёлыми трамбовками реко-мендуется: S r < 0, 7 ρ d < 1, 55 т/м

— фундаменты на свайном основании из забивных или набивных свай различных типов, а также на основании, закреплённом методом силикатизации или термическим методом; — фундаменты на буронабивных сваях с уширенной пятой. При грунтовых условиях II типа и возможности их замачивания проводится устранение просадочных свойств на всю глубину просадочной толщи или прорезка этой толщи свайными фундаментами.

Различные решения фундаментов при наличии толщи лёссовых грунтов 1 типа по просадочности 1 – уплотнённый грунт; 2 – просадочный грунт; 3 – непросадочный грунт; 4 – нижняя граница просадочного грунта; 5 – подушка из грунта, уплотнённого послойно; 6 — сваи

Фундаменты в вытрамбованных котлованах а — обычный; б – с уширенным основанием 1 – фундамент; 2 – втрамбованный жесткий материал; 3 – уплотнённая зона

Схема к расчёту столбчатого фундамента в вытрамбованных котлованах: 1 – фундамент; 2 – граница уплотнительной зоны грунта

Прерывистые ленточные фундаменты в вытрамбованных котлованах: а – с бетонными блоками; б – с железобетонными перемычками; в – с железобетонными панелями; г – с подколонниками и железобетонными ростверками; • ленточные прерывистые фундаменты; • стеновые фундаментные блоки; • перемычки; • панели; • ростверк; • подколонники

Варианты сопряжения колонн с фундаментом в вытрамбованных котлованах: 1 – фундамент; 2 – фундаментная балка; 3 – колонна; 4 – стакан; 5 – гнездо для фундаментной балки; 6 – анкерные болты; 7 – анкерная плита; 8 – бетонные столбики

Столбчатые фундаменты в вытрамбованных котлованах с уширением основания а – расположение фундаментов в плане; б – разрез А-А; 1 — фундаменты с уширенным основанием; 2 – фундамент с ростверком поверху; 3 – панели техподполья.

План расположения грунтовых свай (а) и поперечный разрез уплотнённого массива (б) • грунтовые сваи; • уплотнённые зоны вокруг грунтовых свай

Различные решения фундаментов при наличии толщи лёссовых грунтов II типа по просадочности 1 – просадочный грунт; 2 – непросадочный грунт; 3 – зона закрепления; 4 – зона уплотнения; 5 – грунтовые сваи

Уплотнение просадочных грунтов предварительным замачиванием(а) и замачиванием с глубинными взрывами (б) • дренажные скважины; • контур возводимого здания; • дренирующий слой из крупнозернистого грунта; • зона замоченного грунта; • лёссовый просадочный грунт; • непросадочный грунт; • контурная траншея; • дренажно-взрывная скважина; • глубинный взрыв; • замоченный грунт, уплотнённый взрывами

Схема устройства отмостки • грунт обратной засыпки, тщательно утрамбованный; • водонепроницаемая отмостка; • лоток для отвода воды; • просадочный грунт где то до этого зарисовывали

Водозащитные мероприятия, назначаемые при проектировании и строительстве зданий и сооружений на просадочных грунтах : 1) При компоновке генплана – сохранение естественных условий стока и дернового покрова, недопущение пересечения линий стока, расположение зданий с «мокрым» технологическим процессом на пониженных частях участка; 2) При водоотводе поверхностных вод от здания – устройство ливнесточной сети, нагорных канав, отмосток с уклоном 0, 02 . . . 0, 03 шириной не менее 1 м для I типа и 1, 5. . . 2 м – для II типа, грунтового экрана из уплотнённого глинистого грунта толщиной 40 см с уклоном от здания;

3) При уплотнении грунта засыпки и подготовки под полы – устройство засыпки из глинистого грунта при его оптимальной влажности с послойным уплотнением до плотности сухого грунта ρ d = 1, 55 . . . 1, 6 т/м 3 , устройство маловодопроницаемых экранов с уширением за пределы здания; (Температурный шов делит всю надземную часть здания или сооружения по высоте. Деформационный (осадочный) шов обеспечивает свободную осадку частей здания относительно друга и делит всё здание вместе с фундаментом по высоте).

4) При прокладке трубопроводов в водо-непроницаемых устройствах – монтаж трубопроводов внутри здания выше уровня пола подвала или подполья или в водонепроницаемых каналах, проходных или полупроходных с уклоном в сторону выпуска; устройство вводов коммуникаций в каналах; устройство контрольных колодцев для наблюдения за утечками воды; уплотнение грунта под стыками трубопроводов.

Конструктивные мероприятия при проектировании зданий и сооружений на просадочных грунтах : 1) Для повышения жесткости – разрезка зданий и сооружений осадочными швами через 20 . . . 40 м; осадочные (деформационные) швы выполняют в разных фундаментах обычно через 30 – 70 м, температурные – в одном через 75 м; устройство монолитных железобетонных фундаментов (вместо сборных); устройство железобетонных поясов и армированных швов в стенах; увеличение степени армирования отдельных железобетонных элементов, усиление прочности стыков; устройство жёстких горизонтальных диафрагм;

2) Для увеличения податливости – устройство гибких связей между отдельными элементами конструкций; повышение площади опирания панелей, перемычек, балок, ригелей; увеличение устойчивости элементов конструкций за счёт дополнительных связей между колоннами, фермами, балками в горизонтальной и вертикальной плоскостях; 3) Для обеспечения нормальной эксплуатации – применение решений, позволяющих быстро устранить крен и восстановить нормальное функционирование инженерного оборудования; применение разрезных конструкций и устройств для защиты зданий и сооружений от неравномерных деформаций основания.

Устранение неравномерности осадок : рихтовка под-крановых путей и лифтов, поднятие колонн домкратами и др. (рихтовка – выпрямление (выверка), совмещение с проектным положением) Крен – увлажнением грунта с другой стороны фундамента. При проектировании здания на просадочных грунтах необходимо в каждом конкретном случае комплексно предусматривать меры по устранению просадочных свойств грунтов, а также конструктивные и водозащитные мероприятия.

Расчётные сопротивления просадочных грунтов R при отсутствии возможности замачивания по обычной формуле, прочностные характеристики должны приниматься: • при W ≥ W р – по результатам испытания грунтов в состоянии природной влажности W; • при W < W р – по результатам испытания грунтов при влажности на границе раскатывания W р.

При возможности замачивания просадочных грунтов сверху или при подъёме УГВ R определяется с учётом следующих требований: • при устранении возможности возникновения просадки оснований от нагрузки фундаментов путём снижения давления на грунт R не должно превышать величины начального просадочного давления p sl ; • при обеспечении прочности зданий и сооружений применением комплекса водозащитных и конструктивных мероприятий, назначаемых по расчёту на возможные суммарные величины осадок и просадок основания, R определяется по формуле (5. 29 Справочника) с использованием расчётных значений φ II и c II , полученных для просадочных грунтов в водонасыщенном состоянии после их просадки;

• при уплотнении и закреплении просадочных грунтов различными методами значение R определяется по формуле с использованием расчётных значений φ II и c II , полученных для уплотнённых и закреплённых до заданной плотности и прочности грунтов в водонасыщенном состоянии. Предварительные размеры фундаментов, возводимых на просадочных грунтах назначаются, исходя из условных значений расчётных сопротивлений грунта R 0 (табл. 10. 3 стр. 235 Справочника) табл. 48, стр. 107 (4 Прил. 3 СНи. П) Пособия.

Чтобы предохранить здания и сооружения от деформаций можно принять следующие мероприятия: 1. Устранить просадочные свойства в пределах всей толщи просадочных грунтов или прорезать эту толщу фундаментами зданий и сооружений; 2. Устранить просадочные свойства в пределах части толщи просадочных грунтов или частично прорезать её для уменьшения возможной величины просадки; 3. Предохранить просадочные грунты в основании от замачивания, отводя поверхностные воды и устраняя возможность просачивания в грунт производственных или хозяйственных вод;

4. Применить конструкции зданий сооружений специально приспособленные к просадкам основания. Выбирая тот или иной способ, следует учитывать возможную величину просадки, тип проектируемого здания или сооружения и условия его эксплуатации, а также тип грунтовых условий по просадочности.

Основания и фундаменты на просадочных грунтах проектируются в такой после-довательности. По общим правилам устанавливают предварительные размеры фундаментов на естественном основании без учёта проса-дочных свойств грунтов.

Суммирование производят для всей просадочной толщи, которую считают от подошвы фундамента до УГВ или кровли слоя грунта с относительной просадочностью ε sl < 0, 01. При суммировании просадочную толщу разбивают на слои мощностью h i в соответствии с геологическим разрезом, соблюдая условия, чтобы изменения суммарного давления в каждом последующем слое по сравнению с предыдущим не превышало 0, 1 МПа.

При расчёте просадок фундаментов в случаях неполного водонасыщения грунта в формулу для расчёта просадок подставляются значения относительной просадочности ε’ sl , определяемые по формуле: ε’ sl = 0, 01 + (ε sl – 0, 01) 0, 33 ,

— конечная влажность грунта после замачивания ; — начальная просадочная влажность ; -влажность, соответствующая полному водонасыщению грунта.

Граница деформируемой зоны опреде-ляется: — Уровнем грунта, где суммарное давление от сооружения и собственного веса грунта равняется начальному просадочному давлению; — Слоем непросадочного грунта; — Уровнем подземных вод. Расчёт оснований и фундаментов на просадочных грунтах производится по деформациям, исходя из условияusl. SSS` ,

sl. Su. S`S – совместная деформация основания и здания или сооружения, определяемая как для обычных непросадочных грунтов; — деформация основания, вызванная просадкой грунта; — предельно-допустимая совместная дефор-мация основания и сооружения, принимаемая равной: u. S ` u. S * γ s

u. S sl. S- S u — предельно-допустимая деформация основания при неравномерной осадке фундаментов, определяемая как для обычных непросадочных грунтов; γ s -коэффициент условий работы, учитывающий вероятность одновременного сочетания наиболее неблагоприятных условий по просадке и принимаемый: При а при S sl > 2 S→ γ s = 1, 25< 2 S→ γ s = 1,

Просадочные свойства грунтов основания устраняются следующими способами: 1) Уплотнением грунтов тяжёлыми трамбовками; 2) Устройством грунтовой подушки из местных глинистых грунтов; 3) Глубинным уплотнением грунтовыми сваями; 4) Предварительным замачиванием грунта основания.