Пособие по проектированию оснований зданий и сооружений (к СНиП 2.02.01-83) стр. 41

  1. Документы
толщина слоя просадочных грунтов по всем шурфам и выработкам;
тип грунтовых условий по просадочности;
расчетные величины просадок грунтов от собственного веса по отдельным шурфам и техническим скважинам;
результаты полевых испытаний грунтов на просадочность;
графики изменения относительной просадочности по глубине по всем шурфам и техническим скважинам.
3.39. При проведении инженерно-геологических изысканий на больших площадях к отчетам прилагаются карты:
толщин слоя просадочных грунтов;
расчетных величин просадки грунтов от собственного веса через 10 или 25 см;
зон распространения типов грунтовых условий (I и II типов) по просадочности.
Пример. Определить тип грунтовых условий по просадочности на исследуемой площадке для двух характерных участков, относящихся соответственно к пониженной и водораздельной частям.
На пониженной части площадки по шурфам 1 и 2 под растительным слоем толщиной 0,5 м залегают: лессовидные супеси (слой II) толщиной 2 м, лессовидные темно-коричневые суглинки (слой III) толщиной 4 м и ниже непросадочные лессовидные глины (слой IV).
На водораздельной части площадки по шурфам 3 и 4 под растительным слоем толщиной 0,4 м залегают: лессовидные светло-коричневые суглинки (слой I) толщиной 3,6 м, лессовидные палевые супеси (слой II) толщиной 6 м, лессовидные темно-коричневые суглинки (слой III) толщиной 6 м и ниже непросадочные лессовидные глины (слой IV).
Основные физические характеристики грунтов приведены в табл.79.
Таблица 79  
 
Шурфы
N слоя
1 и 2
3 и 4
  
, г/см
, г/см
, г/см                          
, г/см , при =0,8
, г/см                          
, г/см                          
, г/см
, г/см , при =0,8
I
2,7
1,79
1,49
0,202
1,85
2,7
1,68
1,46
0,162
1,83
II
2,68
1,63
1,42
0,142
1,8
2,68
1,63
1,44
0,132
1,8
III
2,7
1,71
1,49
0,151
1,85
2,7
1,75
1,52
0,153
1,87
IV
2,72
1,96
1,63
0,204
1,95
2,72
1,97
1,63
0,21
1,95
В компрессионных приборах определены через 1 м, начиная с глубины 2 м и до нижней границы просадочной толщи по шурфам 1 и 3 относительная просадочность и начальное просадочное давление , изменение которых приведено на рис.38; по шурфам 2 и 4 значения приведены на рис.39.
Для определения типа грунтовых условий по просадочности на рассматриваемой площадке по начальному просадочному давлению с использованием результатов лабораторных испытаний строятся графики изменения (при ) и начального просадочного давления по глубине просадочной толщи (см. рис.38, а и б).
Так как по шурфу 1 (см. рис.38, а) на глубине до 9 м , а на глубине от 9 до 10 м (т.е. в пределах слоя толщиной 1 м) , в соответствии с п.3.21 на участке расположения шурфа 1 лессовые грунты и относятся к I типу грунтовых условий по просадочности.
По шурфу 3 (см. рис.38,б) (начиная с глубины 7 м в пределах слоя толщиной 9 м), в соответствии с п.3.21 на участке расположения шурфа 3 лессовые грунты относятся ко II типу грунтовых условий по просадочности.
Для определения типа грунтовых условий по просадочности по величине возможной просадки грунтов от собственного веса с использованием данных лабораторных испытаний строятся графики изменения относительной просадочности по глубине просадочной толщи (см. рис.39, б). Далее, нижняя часть просадочной толщи, в пределах которой , разбивается на отдельные слои толщиной 1-2 м. После этого по формуле (122) (13 прил.2) с учетом п.3.51 (13 прил.2) по средним значениям в пределах каждого слоя определяются возможные просадки грунтов от собственного веса:
по шурфу 2 =0,011(1000-900)·1=1,1 см<5 см;
по шурфу 4 =0,011(800-700)·1 + 0,013(1000-800)·1 + 0,021(1200-1000)х1 + 0,024(1400-1200)·1 + 0,018(1600-1400)·1 = 16,3 см>5 см.
Таким образом, в соответствии с п.3.21 на участке расположения шурфа 2 грунты относятся к I типу грунтовых условий по просадочности, а на участке расположения шурфа 4 - ко II типу.

Определение расчетных сопротивлений просадочных грунтов

3.39. Расчетное сопротивление просадочных грунтов природного сложения определяется в зависимости от:
возможности и вида источника замачивания по п.3.2(3.2);
принятого метода обеспечения прочности и эксплуатационной пригодности зданий и сооружений;
конструкции, ширины и глубины заложения фундаментов;
прочностных характеристик грунтов основания.
3.40(3.9). Расчетное сопротивление грунта основания при возможном замачивании просадочных грунтов (п.3.2а(3.2а)) принимается равным:
а) начальному просадочному давлению при устранении возможности просадки грунтов от внешней нагрузки путем снижения давления под подошвой фундамента;
б) значению, вычисленному по формуле (33(7)) с использованием расчетных значений прочностных характеристик ( и ) в водонасыщенном состоянии.
При невозможности замачивания просадочных грунтов расчетное сопротивление основания определяется по формуле (33(7)) с использованием прочностных характеристик этих грунтов при установившейся влажности (п.3.2(3.2)).
Расчетное сопротивление основания, сложенного уплотненным или закрепленным грунтом, вычисляется по формуле (33(7)) с использованием прочностных характеристик ( и ) водонасыщенных уплотненных или закрепленных грунтов.
При определении расчетных сопротивлений грунта основания при возможности их замачивания до полного водонасыщения коэффициенты условий работы и принимаются по табл.43 (3) как для глинистых грунтов с показателем текучести , а при невозможности замачивания с показателем текучести .
3.41(3.10). Предварительные размеры фундаментов сооружений, возводимых на просадочных грунтах, назначаются исходя из расчетных сопротивлений основания , принимаемых по табл.48 (4 рекомендуемого приложения 3).
Указанными значениями допускается пользоваться также для назначения окончательных размеров фундаментов зданий и сооружений III класса, в которых отсутствует мокрый технологический процесс.
3.42. При полном устранении просадочных свойств грунтов уплотнением или закреплением необходимо обеспечить, чтобы полное давление на кровлю подстилающего неуплотненного или незакрепленного слоя не превышало величины начального просадочного давления этого слоя, т.е. соблюдалось условие
.
Расчетное сопротивление уплотненного или закрепленного грунта при условии недопущения просадки подстилающего слоя определяется по формуле
,                                                (120)
где и - напряжения от собственного веса грунта соответственно на кровле подстилающего слоя и на отметке заложения фундамента; - коэффициент уменьшения дополнительного давления от фундамента на кровле неуплотненного или незакрепленного слоя, определяемый по табл.53 (1 прил.2).
Пример. Определить размеры подошвы фундамента одноэтажного производственного здания, возводимого на площадке, сложенной просадочными лессовидными суглинками, относящимися к I типу грунтовых условий по просадочности.
По данным лабораторных испытаний характеристики лессовидных суглинков: =2,7 г/см , =1,45 г/см и начальное просадочное давление на глубине 4-5 м =160 кПа. Глубина заложения фундамента равна 2 м при глубине промерзания 1,6 м. Нагрузки от колонны на верх фундамента равняются: =1250 кН; М=120 кН·м; =40 кН. Фундаменты возводятся на уплотненных тяжелыми трамбовками на глубину 3 м лессовидных суглинках. Уплотненные суглинки в верхней части на глубине 1 м имеют удельный вес сухого грунта =17 кН/м , а просадочные характеристики в водонасыщенном состоянии =35 кПа и =22°.
Принимая расчетное сопротивление по табл.48 (4 прил.3) равным 300 кПа, определяем площадь подошвы фундамента исходя из действия вертикальной нагрузки на него м .
Принимаем размеры фундамента =2 м, =2,4 м.
Определяем по формуле (33(7)) расчетное сопротивление уплотненного грунта основания при значениях:
коэффициентов  и , принимаемых по табл.43(3) и ;
безразмерных коэффициентов , и , принимаемых при =22° по табл.44(4) равными , и ;
удельных весов грунтов и при степени влажности (в случае замачивания)