Пособие по проектированию оснований зданий и сооружений (к СНиП 2.02.01-83) стр. 62

  1. Документы
Таблица 100
Средняя глубина рассматриваемого слоя , м
0,25
0,245
0,204
+0,141
  
0,75
0,302
0,211
+0,091
+0,116
1,25
0,236
0,225
+0,011
+0,051
1,75
0,210
0,201
0
+0,0055
2,25
0,261
0,282
-0,021
-0,0105
2,75
0,272
0,273
-0,001
-0,011
Поскольку  <5 кПа, то =0,8 для всех слоев. Толщина слоев =0,5 м. Коэффициент пористости =0,83. Тогда =(2/1,83)0,8·50(0,116+0,051+0,055-0,0105-0,011)=3,4 см.
4.19(23 прил.2). Осадка основания в результате высыхания набухающего грунта определяется по формуле
,                                                 (185(23 прил.2))
где - относительная линейная усадка грунта i-го слоя, определяемая по указаниям п.4.20(24 прил.2); - толщина -го слоя грунта; - коэффициент, принимаемый равным 1,3; - число слоев, на которое разбита зона усадки грунта, принимаемая в соответствии с указаниями п.4.21(25 прил.2).
4.20(24 прил.2). Относительная линейная усадка грунта при его высыхании определяется по формуле
,                                                (186(24 прил.2))
где - высота образца грунта возможной наибольшей влажности при обжатии его суммарным вертикальным напряжением без возможности бокового расширения; - высота образца в тех же условиях после уменьшения влажности в результате высыхания.
4.21(25 прил.2). Нижняя граница зоны усадки определяется экспериментальным путем, а при отсутствии опытных данных принимается равной 5 м.
При высыхании грунта в результате теплового воздействия технологических установок нижняя граница зоны усадки определяется опытным путем или соответствующим расчетом.
4.22. Допускается принимать , определяемое без нагрузки, при этом =1,2.
Пример. Расчет осадки фундамента за счет усадки грунта под действием климатических факторов. Фундамент имеет размер 1х1 м и глубину заложения 2 м. Давление по подошве фундамента 0,2 МПа. Основанием служат глины, залегающие слоем толщиной 8 м от поверхности. Удельный вес грунта равен 20 кН/м . Нижняя граница зоны усадки расположена на глубине 5 м.
Разбиваем массив грунта ниже подошвы фундамента на три слоя толщиной 1 м. В середине первого слоя давление от фундамента составляет =140 кПа. Давление от собственного веса грунта составляет 10 кПа. Общее давление в середине первого слоя равно 150 кПа. Во втором слое общее давление равно 66 кПа, а в третьем - 64 кПа.
Величины относительной усадки при этих давлениях соответственно равны 0,04; 0,02; 0,015.
=100·1,3(0,04+0,02+0,015)=9,8 см.  
4.23(4.6). При расчетных деформациях основания, сложенного набухающими грунтами, больше предельных или недостаточной несущей способности основания, должны предусматриваться следующие мероприятия в соответствии с указаниями пп.2.291-2.295(2.67-2.71):
водозащитные мероприятия;
предварительное замачивание основания в пределах всей или части толщи набухающих грунтов;
применение компенсирующих песчаных подушек;
полная или частичная замена слоя набухающего грунта ненабухающим;
полная или частичная прорезка фундаментами слоя набухающего грунта.
4.24. При проектировании оснований и фундаментов зданий и сооружений, в том числе оснований под отдельные установки или оборудование, возводимых на набухающих грунтах, следует исходить из расчетной величины деформации (подъема), возможной при случайном, наиболее неблагоприятном замачивании грунта.
4.25. Для устранения свойств набухания способом предварительного замачивания отрывается котлован (или траншея) на глубину 0,1-0,3 м выше проектной отметки заложения подошвы фундамента. В котловане в шахматном порядке на расстоянии 2-4 м пробуриваются скважины диаметром 100-250 мм (глубиной на 0,5 м меньше, чем требуемая по проекту толщина слоя, подвергаемого замачиванию). Скважины заполняются на всю высоту гравием, щебнем или песчано-гравийной смесью. В пределах котлована по двум взаимно перпендикулярным направлениям устраиваются поверхностные марки через 3-5 м одна от другой. До начала замачивания определяют влажность грунта по глубине через 0,5-0,7 м не менее, чем по шести образцам с каждой глубины.
В процессе замачивания через 7-10 дней производят нивелирование марок. Замачивание прекращают, когда величина подъема поверхности составит 0,8 расчетной.
4.26. Глубина предварительного замачивания, толщина частично заменяемого слоя набухающего грунта или глубина частичной его прорезки назначаются в зависимости от требуемого снижения деформаций от набухания.
4.27. При возведении фундаментов на предварительно замоченном основании из набухающих грунтов следует предусматривать устройство подушек из песка, щебня или гравия либо упрочнение верхнего слоя грунта связующими материалами (например, известью).
При расчете оснований из набухающих грунтов после их предварительного замачивания используются характеристики грунта в замоченном состоянии.
4.28. Компенсирующие песчаные подушки устраиваются на кровле или в пределах слоя набухающих грунтов при давлении, передаваемом на основание, не менее 0,1 МПа.
Для устройства подушек применяются пески любой крупности, за исключением пылеватых, уплотняемые до плотности скелета не менее 1,6 т/м .
Компенсирующие песчаные подушки устраиваются только под ленточные фундаменты, когда их ширина не превышает 1,2 м. Размеры подушки назначаются по табл.101.
Таблица 101
Ширина фундамента , м
Ширина подушки , м
Высота подушки , м
2,4
1,2
2
1,15
1,8
1,1
4.29. Уменьшение величины подъема фундамента на естественном основании из набухающих грунтов может обеспечиваться путем анкеровки фундамента с помощью свай, частично или полностью прорезающих набухающий слой. При этом нагрузка, передаваемая сооружением, воспринимается фундаментом и сваями. В этом случае должна обеспечиваться совместная работа системы фундамент-свая, а предельные деформации (осадки, подъемы) этой конструкции не должны превышать предельных значений.
4.30. Водозащитные мероприятия служат для предотвращения локального замачивания грунтов основания атмосферными или производственными водами. С этой целью предусматривается планировка территории, обеспечивающая надежный сток атмосферных вод в открытую или закрытую ливнесточную канализацию. Отвод вод с кровли здания должен быть организованным. Необходимо предусматривать отмостки такой ширины, чтобы они перекрывали не менее чем на 0,4 м пазухи засыпанных котлованов. Отмостки должны иметь уклон не менее 3°. Вода с отмостки отводится в специальные кюветы и далее в ливнесточную сеть. Вводы и выпуски водонесущих трубопроводов (канализация, водопровод и т.д.) выполняются в виде железобетонных лотков, соединяемых со смотровыми и контрольными колодцами. Внутри зданий стояки соединяются с водоводами в специальных приямках. Внутренние трубопроводы должны быть доступны для осмотра. В сооружениях, несущих воду (градирни, отстойники и т.д.), целесообразно предусматривать пластовый дренаж с выпуском воды из него в ливневую канализацию.
4.31. К числу конструктивных мероприятий относится увеличение жесткости и прочности путем разбивки здания на отдельные отсеки осадочными швами. Отсек должен иметь правильную геометрическую форму в плане и одинаковую высоту. Увеличение прочности достигается введением железобетонных непрерывных поясов толщиной не менее 15 см, устраиваемых по высоте в нескольких уровнях. Пояса следует армировать каркасами, располагаемыми на уровне перекрытий или верха проема и полностью перекрывающими наружные стены. Пояса предусматривают при: частичной прорезке набухающих грунтов; частичной замене набухающего грунта ненабухающим; устройстве компенсирующих подушек; предварительном замачивании набухающих грунтов.
4.32. Замена набухающего грунта производится местным ненабухающим грунтом, уплотняемым до заданной плотности. Строительство зданий в этом случае должно выполняться как на обычных ненабухающих грунтах.
4.33. Допускается использовать набухающие грунты для обратной засыпки пазух и траншей при условии, что горизонтальное давление, вызванное их увлажнением, окажется допустимым для данного сооружения, а возможная величина подъема грунта засыпки не приведет к ухудшению условий эксплуатации. Уплотнение грунтов производится в соответствии с требованиями и методами, принятыми для устройства грунтовых подушек и обратных засыпок обычных грунтов.

5. ОСОБЕННОСТИ ПРОЕКТИРОВАНИЯ ОСНОВАНИЙ СООРУЖЕНИЙ, ВОЗВОДИМЫХ НА ВОДОНАСЫЩЕННЫХ БИОГЕННЫХ ГРУНТАХ И ИЛАХ

5.1.(5.1). Основания, сложенные водонасыщенными биогенными грунтами (заторфованными, торфами и сапропелями) и илами или включающие эти грунты, должны проектироваться с учетом их большой сжимаемости, медленного развития осадок во времени и возможности в связи с этим возникновения нестабилизированного состояния, существенной изменчивости и анизотропии прочностных, деформационных и фильтрационных характеристик и изменения их в процессе консолидации основания, а также значительной тиксотропии илов.
Следует учитывать также, что подземные воды в биогенных грунтах и илах, как правило, сильно агрессивны к материалам подземных конструкций.
5.2. По характеру залегания биогенные грунты делятся на открытые, погребенные и искусственно погребенные.
К открытым относятся биогенные грунты не перекрытые естественно сформированными песчано-глинистыми отложениями.
К погребенным относятся биогенные грунты, залегающие в виде линз или слоев на различной глубине и перекрытые естественно сформированными отложениями.
Искусственно погребенными следует называть биогенные грунты, перекрытые искусственно сформированными отложениями.
5.3. В зависимости от особенностей расположения в пределах пятна застройки здания и по глубине основания слоев или линз биогенного грунта или ила можно выделить наиболее распространенные типы оснований, содержащих биогенные грунты или илы (рис.63).
400 × 616 пикс.     Открыть в новом окне
           
Рис.63. Типовые схемы оснований, содержащих биогенные грунты и илы
I - в пределах всей сжимаемой толщи основания залегают биогенные грунты или илы; II - в верхней части
сжимаемой толщи основания залегает слой биогенного грунта или ила; III - в нижней части сжимаемой