Пособие по проектированию оснований зданий и сооружений (к СНиП 2.02.01-83) стр. 71

;                                                                                         (214)
;                                                                                    (215)
325 × 48 пикс.     Открыть в новом окне
,         (216)
где - время эксплуатации сооружения (расчетный момент времени), сут; - коэффициент растворения, сут ; - плотность сухого грунта, т/м ; - скорость фильтрации, м/сут; - недостаток насыщения, доли единицы; - концентрация насыщения фильтрующей воды гипсом, т/м ; - концентрация гипса в воде на участке входа ее в загипсованный грунт, т/м ; - число слоев, лежащих выше -го слоя.
Методика определения коэффициента растворения в полевых условиях приведена в "Рекомендациях по расчету суффозионных деформаций оснований зданий и сооружений, возводимых на загипсованных грунтах. НИИОСП. М., 1983 г.", а в лабораторных условиях - в "Методических указанных по оценке растворения засоленных грунтов в теле и основании гидротехнических сооружений. ВНИИ ВОДГЕО. М., 1960".
Недостаток насыщения определяется по формуле
,                                                                   (217)
где - коэффициент фильтрации, м/сут.
Недостаток насыщения имеет следующие ориентировочные значения: для песков, у которых равно 0,1; 0,2 и 0,5 мм ( - диаметр частиц грунта, составляющих 50% по массе), значение соответственно равно 0,18; 0,25 и 0,28, для супесей =0,05-0,015, для суглинков =0,01-0,1.
Степень выщелачивания для каждого слоя определяется по формуле
.                                                                              (218)
Для каждого расчетного слоя определяется значение относительного суффозионного сжатия , соответствующего данной степени выщелачивания.
7.14. Деформации оснований при фильтрации по схеме 2 (см. рис.69) следует рассчитывать с учетом развития во времени выщелачиваемой зоны в горизонтальном направлении и изменяющейся неоднородности деформационных свойств грунтов основания в пределах площади фундамента или контура сооружения.
Вначале необходимо установить состояние выщелачиваемой зоны в основании фундамента на расчетный момент времени. Для установленного состояния выщелачиваемой зоны следует определить осадку сторон фундамента и его крен.
При расчете состояния выщелачиваемой зоны начальное содержание гипса в грунте принимается постоянным (      ) как по глубине загипсованной толщи, так и по площади фундамента и в его окрестности (рис.73), и равным среднему значению загипсованности толщи.
450 × 278 пикс.     Открыть в новом окне
             
Рис.73. Схема для расчета рассоления основания при горизонтальной фильтрации
1 - входной участок фильтрационного потока; 2 - границы расчетных слоев; 3 - расчетный слой;
 4 - направление фильтрации
Разбивку основания на вертикальные слои шириной по 0,5 м следует производить в пределах от до , где - расстояние от входного участка фильтрационного потока до фундамента, м, - ширина фундамента, м. Входным участком фильтрационного потока ( ) считается вертикальная плоскость, примыкающая к источнику замачивания.
Расчет состояния выщелачиваемой зоны следует производить в соответствии с указаниями п.7.13, при этом направление формирования и перемещения выщелачиваемой зоны принимается горизонтальным.
7.15(7.5). Расчетное сопротивление основания, сложенного засоленными грунтами, при возможности длительного замачивания грунтов и выщелачивания солей вычисляется по формуле (33(7)) с использованием расчетных значений прочностных характеристик ( и ), полученных для грунтов в водонасыщенном состоянии после выщелачивания солей.
При невозможности длительного замачивания грунтов и выщелачивания солей расчетное сопротивление основания следует определять по формуле (33(7)) с использованием прочностных характеристик, полученных для засоленных грунтов в водонасыщенном состоянии.
7.16. При расчете значения для частично или полностью выщелоченных грунтов коэффициент условий работы грунтового основания в формуле (33(7)) для загипсованных суглинков с начальным содержанием гипса <20% принимается =1,1, а для суглинков с >20% и для всех загипсованных супесей =1.
Коэффициент условий работы сооружения во взаимодействии с основанием принимается =1.
Коэффициент  при определении прочностных характеристик в лабораторных условиях в приборах трехосного сжатия и в полевых условиях методом сдвига целика принимается =1, а при определении в лабораторных условиях в приборах одноплоскостного среза и по таблицам - =1,1.
7.17(7.6). При расчетных деформациях основания, сложенного засоленными грунтами, больше предельных или недостаточной несущей способности основания должны предусматриваться водозащитные мероприятия и в случае необходимости следующие мероприятия в соответствии с указаниями пп.2.291-2.295(2.67-2.71):
конструктивные мероприятия;
частичная или полная срезка засоленных грунтов с устройством подушки из глинистых грунтов;
прорезка толщи засоленных грунтов глубокими фундаментами;
закрепление или уплотнение грунтов;
предварительное расселение грунтов;
комплекс мероприятий, включающий водозащитные и конструктивные мероприятия, а также устройство грунтовой подушки.
7.18. При устройстве подушки из глинистых грунтов в основании сооружений предельное содержание солей и степень уплотнения грунта должны устанавливаться по данным специальных исследований и зависят от значений действующих на основание нагрузок, свойств грунта, класса и конструктивных особенностей сооружения, возможных условий замачивания основания.
Прорезку засоленных грунтов столбчатыми фундаментами целесообразно производить при толщине слоя не более 4-5 м. При наличии в основании сооружения грунтов "гипсового" горизонта (с содержанием гипса >35-40%) заглубление фундамента в нижележащие грунты должно составлять не менее 0,2 м для суглинков и супесей и 0,3 м - для песков.
7.19. При толщине слоя засоленных грунтов свыше 4-6 м рекомендуется устраивать фундаменты из забивных или буронабивных свай. В этом случае при проектировании необходимо учитывать некоторое уменьшение прочности грунта вдоль боковой поверхности сваи в результате выщелачивания солей, а также возможное снижение сопротивления сваи действию горизонтальной нагрузки при наличии в пределах верхней части основания грунтов "гипсового" горизонта.
При проектировании свай в засоленных грунтах особое внимание следует уделять антикоррозионным мероприятиям для защиты тела сваи от агрессивного воздействия вод и грунтов. При работе свай в сильнозасоленных грунтах, а также при наличии высокоминерализованных грунтовых вод обязательным условием является применение свай из особо плотного бетона (с В/Ц 0,45, водопроницаемостью В-8) на сульфатостойком портландцементе. Если степень агрессивности среды превышает норму, допустимую для особоплотного бетона на сульфатостойком портландцементе, следует предусматривать защитные покрытия, пропитку или введение в бетон недорогих добавок (отходов различных производств). Для повышения стойкости буронабивных свай в высокоминерализованных водах рекомендуется изготовлять их с применением барийсодержащего портландцемента (БСПЦ), обладающего высокой стойкостью в агрессивных средах. Допускается применять буронабивные сваи, изготовленные из бетона с В/Ц=0,55 на БСПЦ, в водонасыщенных грунтах при содержании в воде сульфатов ( ) до 10000 мг/л без дополнительных антикоррозионных мероприятий.
7.20. При строительстве на загипсованных грунтах, имеющих повышенную пористость и неоднородный гранулометрический состав следует применять гидроизолирующие составы, которые образуют на поверхности частиц покрытия, исключающие растворение и вынос гипса. К таким относятся, например, маловязкие неводные растворы на основе лака этиноля, включающие следующие компоненты: лак этиноль, битум БН-IV, ксилол, хлорпарафин или 5%-ный раствор NaOH в этиловом спирте.
7.21. При проектировании оснований, сложенных загипсованными песками и глинистыми грунтами, содержащими большое количество легкорастворимых солей ( >5%), рекомендуется предусматривать предварительное замачивание (рассоление) грунтов и последующее их уплотнение. При рассолении глинистых грунтов в котловане рекомендуется устраивать песчаные дрены.
7.22. При проектировании сооружений на крупнообломочных засоленных грунтах, имеющих небольшую толщину, рекомендуется осуществлять прорезку толщи засоленного грунта с установкой фундаментов на незасоленные грунты или предусматривать конструктивные мероприятия.
7.23. В случае если основание сложено грунтами "гипсового" горизонта или крупнообломочными грунтами, имеющими большую мощность, рекомендуется предусматривать комплекс мероприятий, включающий водозащитные и конструктивные мероприятия, а также устройство грунтовой подушки.
При высокой степени засоления грунтов рекомендуется применять следующие мероприятия:
прекращение или замедление движения фильтрационного потока (глинистые, силикатные, битумные, цементные водонепроницаемые завесы);
снижение растворяющей способности грунтовых вод (искусственное насыщение фильтрационного потока солями).

Определение суффозионной осадки

7.24.(26 прил.2). Суффозионная осадка основания , сложенного засоленными грунтами, определяется по формуле
,                                                                           (219)
где - относительное суффозионное сжатие грунта -го слоя при давлении , равном суммарному вертикальному напряжению на рассматриваемой глубине от внешней нагрузки и собственного веса грунта , определяемое по указаниям п.7.28 (27 прил.2); - толщина -го слоя засоленного грунта; - число слоев, на которое разбита зона суффозионной осадки засоленных грунтов.
7.25. Для оснований, сложенных грунтами с легкорастворимыми солями и загипсованными песками, значение определяется в пределах зоны суффозионной осадки, определяемой согласно указаниям п.7.11 (см. рис.72).
При расчете оснований, сложенных загипсованными глинистыми грунтами, необходимо учитывать схему фильтрационного потока в основании сооружения (п.7.13).