книги / Справочник проектировщика промышленных, жилых и общественных зданий и сооружений. Основания и фундаменты

песчаных или грунтовых свай. Выбор метода подготовки и типа оснований производится в зависимости от вида насыпного грунта и степени уплотненности. При этом необходимо учитывать:

11.Отвалы грунтов и отходов различных производств

III.Свалки грунтов, отходов различных производств и бытовых отбросов

Взави< имости от вида основной массы ма­

ложения органических включений в насыпных грунтах; 2 ) возможность просадки насыпных грунтов или изменения их физико-механических свойств при замачи­

вании.

Если после соответствующей подготовки основания все же возможно развитие значительных неравномерных

необходимо дополнительно руководствоваться приемами строительства на просадочных грунтах (см. гл. 15).

Основания, сложенные насыпными грунтами, рас­ считываются по деформации.

Во всех случаях принятые давления на насыпные

Порядок расчета оснований по деформациям выпол­ няется в соответствии с указаниями, изложенными в гл. 4.

Отступлением от этих указаний является принятие нормативного давления по табл. 14.4 с учетом времени существования и плотности насыпного грунта. Кроме того, дополнительно определяются осадки при развитии процесса уплотнения насыпи и разложения органических веществ.

Величина возможной дополнительной осадки фун­ даментов 5доп за счет полного разложения органических включений в насыпных грунтах при рассеянном их зале­ гании и содержании до 1 0 —1 2% вычисляется по прибли­ женной формуле

где ш — содержание органических включений в насып­ ном грунте в % по весу;

YCK — объемный вес скелета грунта с органическими включениями в г/см3;

уч — удельный вес грунта в г/см3',

h — мощность слоя насыпного грунта ниже подошвы фундамента, содержащего органические вклю­ чения, подвергающиеся разложению, в см;

грунтом, когда величины модулей деформаций разли­ чаются между собой не более чем в 4 раза, принимается по теории линейно-деформируемого тела;

2 ) распределение горизонтальных напряжений в ос­ новании отдельно стоящих фундаментов (прямоуголь­ ных) с некоторым запасом принимается таким же, как и под ленточными фундаментами.

Величины горизонтальных напряжений ау, выражен­ ные в долях от интенсивности вертикальной равномерно распределенной нагрузки р в зависимости от соотношения

V Z

■у и -у , приведены в табл. 14.6, где Ь — ширина фунда­

мента в см; у — расстояние от оси фундамента до рас­ сматриваемой точки в см; z — глубина расположения рассматриваемой точки от подошвы фундамента в см.

Т а б л и ц а 14.0

г) — коэффициент, учитывающий условия залега­ ния органических включений в насыпном грун­ те, принимаемый равным в пределах 0,75—1

При использовании различных методов подготовки оснований ширина уплотняемой зоны или подушки должна назначаться из такого расчета, чтобы горизон­ тальные напряжения <7 Vот нагрузки фундамента на неуп­ лотненные насыпные грунты в любой точке оснований не превышали предельно допустимых для них величин q, т. е.

(U.10)

Величина q для каждого вида насыпного грунта приближенно определяется по формуле

где к — коэффициент, принимаемый равным для пес­ чаных грунтов и им подобных отходов произ­ водства 0,35, для глинистых — 0,50;

R" — нормативное давление на неуплотненнын грунт. Горизонтальные напряжения c v в любой точке осно­ вания для равномерно распределенной нагрузки (ленточ­ ные фундаменты) допускается определять со следующими

упрощениями:

1 ) распределение напряжений в толще оснований, сложенной уплотненным и иеуплотненным насыпным

ЛИТЕРАТУРА

1. А б е л е в Ю М , К р у т о в В. И. Возведение зданий и сооружений на насыпных грунтах. Госстройиздат, 1962.

2.В а с и л ь е в Б. Д. Возведение капитальных зданий на сильносжимаемых основаниях. Госстройиздат, 1952.

3.Возведение жилых и гражданских зданий на сла­ бых грунтах. Сб. статей, 1958. (Главленинградстрой).

4.Временные технические указания по проектиро­ ванию оснований, сложенных насыпными грунтами. Гос­ стройиздат, 1960.

5.Д а л м а т о в Б. И. К вопросу возведения зда­ ний на сильносжимаемых грунтах. Научные труды ЛИСИ, вып. 13, 1952.

6 . Д а л м а т о в Б. И. К вопросу о расчете песча­ ных подушек. — «Основания, фундаменты и механика грунтов», 1946, № 4.

7.С а в и н о в О. А. Инструкция по проектированию

иустройству фундаментов под временно устанавливае­

мые машины на насыпных грунтах. Госстройиздат, 1949. 8 . Ш а г и н П. П. Прочность и устойчивость бескар­ касных жилых зданий из сборных элементов на сильно и неравномерно сжимаемых грунтах. Госстройиздат, 1961.

§ 1. ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ

Просадочными называются грунты, которые, нахо­ дясь в напряженном состоянии от внешней нагрузки и собственного веса, под воздействием замачивания дают деформацию, вызванную коренным изменением струк­ туры грунта,' называемую просадкой.

Просадочные грунты имеют высокую пористость, при­ чем, помимо пор, обусловленных формой и размером ча­ стиц, часто содержат макропоры, видимые невооружен­ ным глазом, диаметром до 2 мм. Пористость таких грун­

числяется по формуле

чивания воды через грунт k составляет 1 , 0 м/сутки

иболее, а при установившемся движении воды через тот же образец значение k снижается до 0,3—0,4 м!сутки-,

3)маловлажный грунт, находящийся в напряжен­ ном состоянии от давления, передаваемого фундаментом

исобственным весом или только собственным весом, при просачивании через него воды уплотняется, что сопро­ вождается дополнительными осадками фундаментов или понижением отметок поверхности земли.

Просадочными свойствами могут обладать не только лёссы или лёссовидные суглинки, но и другие разновид­ ности глинистых грунтов различного геологического происхождения, как например покровные суглинки и др., включая древнечетвертичные и коренные отложе­ ния.

На рис. 15.1 приведена схематическая карта распро­ странения лёссов и других просадочных грунтов на территории СССР. На ней нанесены пункты залегания лёссовых грунтов в пределах Европейской части Союза и грунтов, обладающих макропористой структурой, в Азиатской части. Из карты видно, что просадочные грунты имеют большое распространение и охватывают примерно 35% площади Европейской части СССР и около 7% Азиатской его части.

где уч — удельный вес частиц *.

Типичными просадочными грунтами являются лёссы и лёссовидные суглинки. При нарушении структуры лёссового грунта механическим уплотнением он стано­ вится непросадочным, и его широко используют, напри­ мер, в'качестве материала для возведения плотин, удер­ живающих напор воды в десятки метров.

Для просадочных грунтов характерны следующие свойства:

1 ) влажность грунта в природном залегании меньше влажности на пределе раскатывания или менее макси­ мальной молекулярной влагоемкости;

2 ) коэффициент фильтрации k такого грунта не имеет постоянного значения: в начальный момент проса-

1 Испытанию на просадочность должны подвергаться все грунты, залегающие на I м выше уровня грунтовых вод с объем­ ным весом скелета YCK< 1»6 гп/м%.

§ 2. ЗАКОНОМЕРНОСТИ ЯВЛЕНИЯ ПРОСАДКИ

а) Особенности явления просадки

Деформация просадки может быть представлена эк­ спериментальной кривой, получаемой при испытании просадочных глинистых грунтов пробными нагрузками с последующим искусственным замачиванием.

Схема такой кривой зависимости величины перемеще­ ний опытного штампа от удельного давления на грунт и воздействия замачивания приведена на рис. 15.2. Кривая представляет собой ломаную линию и характеризуется точками О, A, A t; В, С, Сг. Участок кривой ОА харак­ теризует зависимость величины перемещения б от удель­ ного давления на грунт в интервале от нуля до рд. Этот

участок приближенно может быть представлен прямой, наклоненной под углом а к’Ъси деформаций. Тангенс угла наклона а характеризует модуль деформации грунта в природном состоянии.

Если при неизменном давлении рА начать замачива­

ние грунта, перемещения начнут расти и участок кривой А А Х представит это перемещение под воздействием по­ бочного фактора — замачивания. Отрезок А А Х и харак­ теризует просадку. Последняя возникает вскоре после поступления воды в грунт и протекает сравнительно быстро (обычно со скоростью просачивания воды).

При дальнейшем нагружении опытного штампа (после полной стабилизации просадки) вновь наблюдается прак­ тически линейная зависимость осадки 6 от давления р в некотором интервале давления рА —рв (отрезок АХВ).

Угол наклона кривой на участке А гВ зависит от срока

Рис. 15.2. Кривая осадки-просадки опытного штампа

нагружения штампа после просадки. Если нагружение производится вскоре после проявления просадки при вы­ сокой влажности грунта, зачастую близкой к его полной капиллярной влагоемкости, угол а х всегда меньше угла а, а следовательно, модуль деформации грунта вскоре после замачивания меньше, чем модуль' до замачивания.

При продолжении, нагружения в интервале рв — рс

наблюдается дальнейшее возрастание перемещения штам­ па, угол а падает. После достижения критического зна­ чения давления рс происходит выпор (отрезок ССХ),

как это наблюдается и в других грунтах, не обладающих просадочнымн свойствами.

Приведенные данные подтверждаются многочислен­ ными наблюдениями за осадками и просадками зданий и сооружений в натуре. Домна № 1 Запорожстали полу­ чила просадку, включая величину осадки от действия переданного давления на грунт 2 кг/см*, в среднем рав­ ную 135 см. Между тем просевший грунт продолжает по сей день служить естественным основанием этой домны. На просадочном грунте в водонасыщенном состоя­ нии построена домна № 5 весом 30 тыс. т с давлением на грунт 3 кг!см? в условиях, когда просадка дневной поверх­ ности земли вблизи этого участка под действием собствен­ ного веса за счет подъема уровня грунтовых вод равня­ лась примерно 70 см.

Просадка является деформацией уплотнения грунта, находящегося в напряженном состоянии, от неизменной внешней нагрузки или собственного веса грунта под воз­ действием замачивания. Просадка, происходящая от дей­ ствия собственного веса грунта при отсутствии внешней нагрузки, называется просадочным явлением.

б) Закономерности просадки

Просадка имеет следующие закономерности:

1. Просадка проявляется как от воздействия воды, так и водных растворов, насыщенных солями, содержа­ щимися в грунте. Нефтепродукты, независимо от их вязкости, не вызывают какой-либо просадки основания.

2. Просадка проявляется при некотором начальном давлении на грунт от внешней нагрузки или только от собственного веса вышезалетающего грунта. Просадка фундаментов и сооружений протекает в пределах

напряженной зоны, ограниченной изобарой некоторого начального давления, которая распространяется в гори­ зонтальном направлении на ширину, превышающую ширину фундамента или сооружения.

Величина начального давления зависит от плот­ ности и влажности грунта, количества глинистых частиц, содержащихся в грунте, их минералогического состава и других факторов. Величина начального давления, при котором проявляется просадка, различна для грун­ тов, встречающихся в различных районах СССР, и значение ее колеблется в интервале от 0,3 до 1,5 кг/см*. Если давление ниже сжимаемой толщи оснований от собственного веса грунта меньше начального давления, то просадка не проявляется.

3. Величина просадки в случае просадочного явле­ ния зависит от значений относительной просадочности и суммарной толщины всех слоев грунта, обладающих просадочными свойствами.

4. С наибольшей скоростью просадка протекает во времени в процессе продвижения в напряженной толще грунта свободной воды. При прекращении замачивания просадка очень быстро стабилизируется.

При периодическом поступлении воды в не замочен­ ный грунт основания просадка то прекращается, то снова возникает в зависимости от срока просачивания и коли­ чества воды, поступившей в грунт.

При дальнейшем поступлении воды в грунт, когда вся просадочная толща уже замочена, дополнительная просадка не имеет места, исключая деформации, связан­ ные с длительным воздействием фильтрационного потока на засоленные грунты.

5. Просадка может проявиться в любое время суще­ ствования здания или сооружения и не зависит от вре­ мени постройки.

Следовательно, пример благополучной эксплуатации существующих зданий и сооружений не может без соот­ ветствующего анализа служить показателем непросадочности местных грунтов.

6 . После окончания процесса просадки и при отсут­ ствии длительной фильтрации через просевший грунт наблюдается лишь повышение плотности грунта за счет коренного изменения его структуры без каких-либо существенных изменений его химического состава.

Перечисленные закономерности действительны для случая просачивания воды под фундаменты сверху. В тех случаях, когда толща просадочных грунтов подстилается водоудерживающими породами, создаются условия для постоянного накопления и образования местных куполов или общего подъема уровня грунтовых вод.

При замачивании маловлажного грунта вследствие местного подъема уровня грунтовых вод просадка про­ текает по нижеприведенным закономерностям:

1. Первичное просачивание грунта в основании воз­ веденных сооружений за счет местного подъема уровня грунтовых вод вызывает общее понижение отметок днев­ ной поверхности земли в пределах обводненной террито­ рии. Такое равномерное замачивание, как' правило, не сопровождается существенными деформациями суще­ ствующих зданий и сооружений, исключая те случаи, когда размеры существующего сооружения в плане больше размеров обводненной территории.

2. При быстром подъеме уровня грунтовых вод до подошвы фундаментов просадка быстро прекращается, иногда не достигая величины, определяемой расчетом.

Учет вышеприведенных закономерностей просадки позволяет получить обоснованное решение вопросов, встречающихся в практике строительства, и составить прогноз поведения проектируемых сооружений иа про­ садочных грунтах.

§ 3. ХАРАКТЕРИСТИКИ ДЕФОРМАЦИЙ ПРОСА­ ДОЧНЫХ ГРУНТОВ

Характеристикой деформируемости просадочного грунта природной влажности является модуль дефор­ мации Е0, кг/см2, определяемый путем испытания проб­ ными нагрузками.

Ориентировочные значения модулей деформации лёссовых грунтов по результатам полевых испытаний пробными нагрузками приведены в табл. 15.1.

Т а б л и ц а 15.1

Ориентировочные значения модуля деформации Е0 глинистых лёссовых грунтов

Значения Е„, приведенные в таблице, используются для ориентировочного расчета величины осадки фунда­ ментов под воздействием передаваемого давления иа грунт природной влажности по формулам, приведенным в гл. 6 . Расчет осадки производится при минимальных средних значениях Е0 отдельных слоев грунта, входящих в состав сжимаемой толщи основания.

Характеристикой просадочности грунта служит от­ носительная просадочность бпр, которая представляет собой относительное сжатие под воздействием замачива­

где h — высота образца грунта, обжатого без возмож­ ности бокового расширения давлением р,

в кг/см2\

h' — высота того же образца после воздействия за­ мачивания при неизменном давлении на грунт; Л„ — высота в см того же образца грунта природной влажности, обжатого давлением, равным при­ родному без возможности бокового расшире­

ния (СНнП II-Б. 2-62).

Испытания на просадочность производятся в ком­ прессионных приборах. Зависимость коэффициента по­ ристости е от давления р определяется по методу двух кривых или путем испытания трех образцов, вырезанных

Если подвергнуть испытанию на просадочность ряд образцов, вырезанных из одного и того же монолита, наблюдается значительное колебание значений началь­ ной пористости грунта, а также значений 6 пр (рис. 15.4). Эти данные показывают, что значения 6 пр, как и другие характеристики, варьируют в широких пределах. Рас­ четные их значения могут быть получены при параллель­ ном испытании не менее трех-пяти образцов грунта. Материалы исследования должны содержать значения

бпр для отдельных горизонтов по глубине в пределах всей толщи лёссовых грунтов до уровня грунтовых вод.

В населенных пунктах, где в результате деятельности человека имело место воздействие воды и нагрузки на грунт, относительная просадочность грунта в пределах слоя толщиной порядка 2 —3 м обычно не превышает

Рис. 15.3. Кривая осадки-просадки образца грунта, испытанного в компрессионном приборе

0 ,0 1, а в более глубоких слоях значительно возрастает. В то же время вне населенных пунктов там, где наблюда­ лось действие ирригационных систем или инфильтрации атмосферных осадков (просадочные блюдца), верхний слой грунта толщиной 5 м обычно оказывается просадочным, а глубже 5 м — практически непросадочным.

Рис. 15.4. Кривая значений относительной просадочности для образцов грунта, ото­ бранных из одного монолита

В отдельных случаях, когда грунт содержит-круп­ ные включения или результаты лабораторных исследо­ ваний грунтов на просадочность вызывают сомнение, например исследования показывают малую величину просадки, в то время как соседние сооружении имеют зна­ чительные деформации, целесообразно производить кон­ трольное испытание на просадочность в полевых условиях.

в о с т и ш т а м п а п а о п р о к и д ы в а н и е в о в р е м я о п ы т а . Ш т а м п

Р,кг/см?

величины нормативного давления грунта основания. Перерыв между ступенями нагрузки устанавливается до достижения условной стабилизации осадки штампа после загрузки очередной ступенью. Для ускорения испытания целесообразно производить замачивание не только через дно котлована, но и через 4 дополнительные скважины, симметрично расположенные относительно оси штампа и заполненные дренирующим материалом.

Замачивание производится до полной стабилизации просадки (рис. 15,5), При проведении такого испытания на просадочность в нескольких местах можно получить среднюю величину вероятной просадки фундаментов на данном участке строительства.

§4. РАСЧЕТ ОСАДОК И ПРОСАДОК ОСНОВАНИЙ, СОСТОЯЩИХ ИЗ ПРОСАДОЧНЫХ ГРУНТОВ

Расчет оснований зданий и сооружений из просадоч­ ных грунтов при сохранении их природной влажности выполняется так же, как и для обычных непросадочных грунтов, — по деформациям (по второму предельному состоянию), т. е. исходя из предельной величины осадки фундаментов, при которой возможная предельная вели­ чина разности осадок практически не отражается на проч-

ности, устойчивости и условиях эксплуатации надзем­ ных конструкций.

Общая величина перемещения фундаментов S на просадочных грунтах слагается из осадки Sp под воздей­ ствием переданного на грунт давления и возможной вели­

Расчет величины осадки фундаментов проводится по формулам, приведенным в гл. 6 . В качестве расчетной характеристики сжимаемости следует использовать зна­ чения модулей деформации грунта природной влажности. Ориентировочные значения модуля деформации приве­ дены в табл. 15.1. Возможная величина просадки основа­ ний вычисляется (согласно СНиП П-Б. 2-62) по формуле

для каждого слоя просадочного грунта в пределах основания при давлении р,-, равном сумме природного давления и избыточного давления от фундамента в середине рассмат­

п— число обжимаемых слоев, считая от отметки основания.

Суммирование производится в пределах всей просадочной толщи основания, начиная от подошвы фунда­ ментов до среднегодового уровня грунтовых вод или до кровли слоя грунта с бПр < 0 , 0 1 при давлении р;.

Величина давления р,- в каждом слое определяется в соответствии с указаниями гл. 5 и 6 .

При подсчете просадки по формуле (15.4) просадочная толща разбивается на отдельные слои в соответствии с литологическим разрезом. При этом изменение вели­ чины суммарного давления в пределах каждого выделен­ ного слоя не должно превышать 1 кг/см1.

Коэффициент условий работы при расчете просадки по формуле (15.4) принимается для фундаментов шири­ ной 2 ж и менее:

а) в пределах слоя толщиной 1,5—2 Ь, непосредст­ венно примыкающего к подошве фундамента (где 6 — наименьший размер фундамента), т =--- 2 ;

б) для нижележащих слоев в пределах толщи проса­

обычно колеблется в большом интервале значений даже в пределах одного микрорайона. Самые высокие значе­ ния 6 пр относятся обычно к возвышенным участкам на местности и достигают в некоторых районах СССР зна­ чений 0,15. На низких отметках рельефа значение 6 пр значительно ниже, а в пределах просадочных блюдец имеет минимальную величину 0 -i-0 ,0 2.

Пример 1. Определим величину просадки фунда­ мента железобетонной рамы эстакады под железнодорож­

Геотехнический разрез приведен на рис. 15.6.

Расчет просадки производим по формуле (15.4). Как видно из геологического разреза, общая толщина слоя просадочных грунтов составляет Н0 = 19,5 м, Н/ прини­ маем равным толщине каждого слоя грунта, залегающего

I тип, для которых просадка от собственного веса практически отсутствует или не превышает 5 см;

II тип, для которых возможна просадка грунтов от собственного веса и величина ее превышает 5 см.

При этом просадка от собственного веса при его замачивании учитывается от уровня природного рельефа, а при планировании территории срезкой — от планиро­ вочной отметки.

Тип грунтовых условий устанавливается в про­ цессе проведения изысканий и исследований на строитель­

виях участков грунта. Этот метод должен применяться для всех новых малоизученных районов массовой застойки при толщине слоя просадочных грунтов больше

м.

Для полного проявления просадки грунта размеры сторон опытных участков рекомендуется принимать рав­ ными толщине просадочного слоя, но не менее 20X20 м. Опытный участок должен располагаться вне пределов расположения будущих сооружений в пункте с наиболь­ шей, по предварительным данным, толщиной слоя про­ садочных грунтов.

Опытное замачивание грунта следует производить в котловане, снимая растительный и насыпной слои. Для ускорения фильтрации воды в грунт планировка котло­ вана под одну отметку делается только за счет снятия грунта. С целью исключения кольматации грунта на дне котлована отсыпается дренирующий слой из песка, мел­ кого гравия, шлака и т. п. толщиной 5— 8 см.

Для наблюдений за возможными просадками грунта

трем поперечникам через 3—5 м . Поверхностная марка представляет собой арматурный стержень длиной 60 см и диаметром 20—25 мм, заделанный в бетонную призму размерами не менее 20X20X10 см и помещенный в грунт на глубину 40 см.

Замачивание грунта на опытном участке производят с поддержкой уровня воды в нем на высоте 30—50 см. Замачивание продолжают до полного промачивания всей толщи просадочных грунтов и стабилизации просадки. Принимается, что стабилизация достигнута, если в те­ чение двух последних недель деформация не превышает 1 см в неделю.

В процессе замачивания раз в неделю производят периодическое нивелирование поверхностных марок с привязкой их к постоянному реперу или к системе вре­ менных реперов, расположенных на расстоянии не менее 40 м от замачиваемого участка.

Целесообразно в процессе опыта одновременно полу­ чить величины просадок под действием собственного веса отдельных слоев просадочной толщи в натурных усло­ виях. Для этого в центре котлована следует в дополне­ ние к поверхностным маркам установить куст глубинных марок с глубиной заложения через каждые 2 —3 м в пре­ делах толщи просадочных грунтов. Если по поверхност­ ным маркам определяется полная просадка грунта в дан­ ной точке, то глубинные марки дают возможность разде­ лить общую просадку на просадку отдельных слоев грунта по глубине. За счет этого более точно, чем дру­ гими методами, определяется относительная просадочность грунта по глубине при бытовом давлении, полная величина просадки толщи от собственного веса и другие характеристики.

Глубинная марка состоит из внутренней реперной трубы ф 20—35 мм, наружной защитной трубы ф 60—

120 мм, бетонного анкера и сальников. Глубинные марки устанавливаются следующим образом. В отмеченном пункте на необходимую глубину пробуривается сква­ жина диаметром 100—150 мм. В последнюю опускается порция жесткого бетона из расчета заполнения им 0,4— 0,5 м скважины по высоте. Затем в скважине устанавли­ вают реперную трубу с намотанными на нее сальниками из просмоленной пакли. Диаметр их принимается равным внутреннему диаметру защитной трубы. Реперной трубой уплотняется бетон в скважине, а затем сильным ударом реперная труба погружается в бетон до забоя скважины. После этого в скважину опускается защитная труба. Для обеспечения свободного перемещения реперной трубы при просадке грунта защитная труба поднимается от верха бетонного анкера на 0,4—0,8 м. Затрубное про­ странство между защитной трубой и скважиной засы­ пается местным сухим грунтом с уплотнением его путем покачивания трубы в разные стороны. Нивелирование глубинных марок производится одновременно с нивелиро­

зовании данных компрессионных испытаний на просадочность. Этот метод следует применять для отдельных зданий и сооружений, проектируемых в пределах заст­ роенных территорий. Его использование допускается в порядке исключения также и для новых районов массо­ вой застройки, если имеются веские причины, не дающие возможность провести рассмотренный выше опыт с пред­ варительным замачиванием.

Возможная величина просадки от собственного веса грунта определяется по формуле (15.4), в которой в этом случае бП1, г — относительная просадочность, вычисляе­ мая для каждого слоя просадочного грунта в пределах основания в компрессионных приборах при природном давлении в середине рассматриваемого слоя.

Суммирование по формуле производится в пределах толщи просадочного грунта, начиная с глубины 5 м до

грунтовых вод. Просадка верхнего 5-метрового слоя грунта от его собственного веса практически отсутствует, поэтому грунтовые условия при толщине слоя просадоч­ ных грунтов до 5 м следует относить к 1 типу. В том случае, когда образцы грунта для испытаний на про­ садочность отбираются из шурфов, просадка от собствен­

1 рунтоносами следует брать т — 1,5. Если полученная по формуле величина просадки превышает 5 см, то грун­ товые условия относятся ко II типу, в противном случае эти условия относятся к I типу.

Наряду с изложенными методами определения типа грунтовых условий, следует в тех же целях, особенно на стадии проектного задания, широко использовать дан­ ные изучения геологического строения площадки и мест­ ного опыта строительства. При этом особое внимание следует уделять геоморфологическим и климатическим условиям площадки, величине просадочной толщи, из­ менению основных физико-механических характеристик грунтов по глубине, положению уровня грунтовых вод, наличию древнего или современного орошения, состоя­ нию зданий и сооружений и т. п.

При рассмотрении геоморфологических особенностей площадки наиболее важное значение имеет выявление просадочных блюдец как одного из наиболее характер­ ных признаков возможности проявления просадки от собственного веса грунта на соседних участках и отсут­ ствия ее в пределах расположения просадочных блюдец.

8*

§ 6. ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ ДЛЯ ПРОЕКТИРОВАНИЯ ОСНОВАНИЙ И ФУНДАМЕНТОВ НА ПРОСАДОЧНЫХ ГРУНТАХ

В начале проектирования размеры фундаментов зданий и сооружений на просадочных грунтах естест­ венной влажности устанавливаются расчетом исходя из нормативного давления на грунт, гак же как и для непросадочных грунтов. В том случае, когда замачива­ ние грунта возможно, проектирование ведется по ре­ зультатам расчета на просадку с учетом применяемых мероприятий, типа грунтовых условий и т. п.

Для стадии проектного задания, когда еще не уста­ новлены размеры фундаментов и проектная глубина их заложения, а также при отсутствии данных определения

Приведенные значения принимаются при глубине заложения фундаментов от 1 до 2 л ниже планировоч­ ной отметки. При планировочной насыпи возрастом в 5 лет и более глубина заложения фундаментов измеряется от планировочной насыпи, а при меньшем возрасте на­ сыпи — от природного рельефа. При глубине заложения фундаментов более 2 м нормативное давление повышается

сглубиной так же, как и в обычных грунтовых условиях,

ивычисляется по формуле расчета нормативного сопро­ тивления (см. гл. 4).

При определении размеров фундаментов следует по возможности избегать внецентренной передачи давления на грунт. В тех случаях, когда внецептренная передача давления на грунт от основных сочетаний нагрузок не­ избежна, необходимо стремиться к тому, чтобы мини­ мальное краевое давление было бы во всяком случае не менее 0,2 максимального краевого давления. Это позво­ лит исключить резкий поворот фундамента при просадке основания. Данные указания не распространяются на случай определения размеров фундаментов с учетом осо­ бых воздействий.

Приведенные значения давлений на грунты основа­ ний уточняются для фундаментов больших размеров в плане исходя из расчета величины осадки. В случаях искусственного уплотнения грунта расчет величины осадки фундаментов производится с использованием зна­ чений Еа, полученных путем испытания уплотненного грунта пробными нагрузками. Далее проводится расчет на просадку. Задача расчета просадки основания заклю­ чается в установлении мероприятий по ограничению величины деформации надфундаментных конструкций такими пределами, которые гарантируют от появления в них недопустимых для статической устойчивости тре­

как правило, неравномерны и часто проявляются в пре­ делах небольшой части участка, занимаемого сооруже­

нято при проектировании оснс^ваний на непросадочных грунтах. Наибольшая величина просадки проявляется непосредственно там, где вода инфильтрует в грунт.

Разность просадок определяется условиями замачи­ вания, общей величиной вероятной просадки, разностью значений коэффициентов фильтрации в вертикальном и горизонтальном направлениях, расстоянием между от­ дельными фундаментами и толщиной слоя просадочного грунта, залегающего в основании.

Возможная разность просадки при замачивании грунта в одном каком-либо пункте от неисправного тру­ бопровода, канализации и т. д. для отдельных типов конструкции приближенно может быть вычислена по эмпирической формуле

П р и м е ч а н и е , L — расстояние между фундаментами или ширнма фундамента; Н0 — толщина слоя просадочного грунта в основании.

По формуле (15.5) определяется величина разности просадки и устанавливаются необходимые строительные мероприятия, с тем чтобы в надземных конструкциях не возникли недопустимые трещины или повреждения. Предельные величины деформации конструкций по СНиП П-В. 2-62 приведены в гл. 4. Когда полученная разность величины просадки превышает предельную величину деформаций, в проекте предусматриваются мероприятия, указанные в § 7.

Для проверочного расчета конструкции при И типе грунтовых условий необходимо знать длину участка, в пределах которого грунт может дать просадку под дей­ ствием собственного веса, вследствие чего образуется консоль у торца здания либо возникает прогиб конструк­ ции в пределах средней части здания.

Для инженерных расчетов условно можно принять длину консоли 3— 8 м в зависимости от конструкции здания, толщины слоя просадочного грунта, залегаю­ щего в основании, и наличия поверхностного уплотнен­ ного слоя грунта в основании.

§ 7. МЕРОПРИЯТИЯ, ПРИМЕНЯЕМЫЕ ПРИ СТРОИТЕЛЬСТВЕ НА ПРОСАДОЧНЫХ ГРУНТАХ

Просадочные свойства грунтов проявляются лишь при замачивании грунтов в основании. Следовательно,

других вод от фундаментов в процессе строительства и

эксплуатации исключают возможность просадки фунда­ ментов.

Однако полное устранение замачивания грунта в ос­ новании зданий и сооружений в ходе строительства и особенно при эксплуатации является делом исключи­ тельно сложным, а при наличии мокрого технологиче­ ского процесса — практически неосуществимо. Поэтому устойчивость и эксплуатационная пригодность зданий и сооружений на просадочных грунтах достигается комплек­ сом мероприятий, применяемых в зависимости от типа грунтовых условий, возможной величины просадки, ее неравномерности, вероятности замачивания и чувстви­ тельности конструкций к неравномерным осадкам осно­ вания. Ограничиться применением минимальных меро­ приятий, как например отводом атмосферных вод, можно лишь в тех случаях, когда замачивание грунта в осно­ вании не может иметь место, а также тогда, когда возмож­ ная неравномерность просадки не превышает величии, допустимых для возводимой надземной части сооружения.

В случаях, когда возможная величина просадок превышает допустимую величину, применяются следую­ щие мероприятия:

1 ) подготовка основания путем частичного или пол­ ного устранения просадочных свойств грунтов, зале­ гающих на участке строительства;

2 ) водозащитные мероприятия, направленные на сокращение возможности просачивания воды в грунт под фундаментами;

3) конструктивные мероприятия, направленные йа увеличение прочности и пространственной жесткости зда­ ний и сооружений с обеспечением их статической устой­ чивости и возможности быстрого восстановления в слу­ чае непригодности к эксплуатации;

4) прорезка всей толщи просадочных грунтов глубо­ кими свайными фундаментами или другими проверенными способами, полностью устраняющими просадочные свой­ ства во всей толще просадочных грунтов.

Назначение Строительных мероприятий производится на основе данных расчета и технико-экономического

ности тяжелыми трамбовками; этим способом можно получить толщину уплотненного слоя грунта от 1,5 до 2,5 м в зависимости от диаметра рабочей поверхности трамбовки и ее веса (см. гл. 1 0 );

2 ) устройством грунтовой подушки из местных гли­ нистых грунтов ниже отметки заложения фундаментов путем выемки грунта и обратной его укладки с послой­ ным уплотнением при оптимальной влажности до плот­ ности (объемный вес скелета) 1 , 6 т / м 3; толщина подушки от 1,5 до 3—4 м;

3) глубинным уплотнением грунта грунтовыми сва­ ями, применяемым при толщах просадочных грунтов до 15 м; количество свай и расстояние между ними в плане назначаются из условия обеспечения средней плотности в массиве уплотняемого грунта не менее 1,7 т/м3\ 1

4) предварительным замачиванием, применяемым для уплотнения под действием собственного веса толщи про­ садочных грунтов, начиная с глубины 5—9 м; для пол­ ного устранения просадочных свойств грунтов в преде­ лах всей толщи производится доуплотнение верхнего

1 Этот метод применяется при условии уплотнения грунто­ выми сваями всей толщи просадочных грунтов или совместно с предварительным замачиванием (см. ниже). При глубинном уплотнении энергией взрыва (гл. 10) верхний слой доуплогняется тяжелыми трамбовками.