6. Особенности расчета фундаментов на просадочных грунтах

Основными характеристиками лессовых просадочных грунтов являются:

0. относительная просадочность _sl, представляющая собой относительное сжатие грунтов при заданном давлении после их замачивания;

1. начальное просадочное давление p_sl, рассматриваемое как минимальное давление, при котором проявляются просадочные свойства пород при их полном водонасыщении;

2. начальная просадочная влажность W_sl– минимальная влажность, при которой лессовый грунт проявляет просадочные свойства.

Расчет оснований зданий и сооружений на лессовых просадочных грунтах производится, как правило, по второй группе предельных состояний.

Расчетное сопротивление основания Rпри возможном замачивании лессовых просадочных грунтов принимается равным:

0. начальному просадочному давлению p_sl, при этом устраняется возможность просадки грунтов от внешней нагрузки за счет снижения давления под подошвой фундамента;

1. рассчитанной по формуле 6.7 величине с использованием значений прочностных характеристик грунтов c_IIи_II, определенных в условиях полного замачивания.

Деформации оснований зданий и сооружений на лессовых просадочных грунтах определяются суммированием осадок и просадок:

S+S_slS_u(6.22)

Расчет просадки основания ведется параллельно с расчетом осадки по подобной методике.

Просадка грунтов S_slоснования при увеличении их влажности вследствие замачивания сверху больших площадей,а также замачивания снизу при подъеме уровня подземных вод,определяется по формуле:

,(6.23)

где _sl,i– относительная просадочностьi-го слоя грунта при давлении, равном сумме природных и дополнительных напряжений;принимается в соответствии с данными инженерно-геологических испытаний грунтов строительной площадки;

h_i – толщинаi-го слоя;

k_sl,i– коэффициент условий работы основания,принимаемый для фундаментов шириной от 12м и более,равным 1,а для ленточных фундаментов шириной до 3м по формуле:

k_sl,i=0,5+1,5(p-p_sl,i)/p₀, (6.24)

где p – среднее давление под подошвой фундамента, кПа;

p_sl,i– начальное просадочное давление грунтаi-го слоя, кПа;

p₀– давление,равное 100кПа.

При 3мb12м – определяется по интерполяции между значениямиk_sl,i,полученными приb=3м иb=12м. При определении просадки от собственного веса грунта принимаетсяk_sl,i=1.

Суммирование просадки по предложенной формуле производится в пределах зоны просадки h_sl, принимаемой равной:

1. толщине верхней зоны просадочной толщи при определении просадки от внешней нагрузки; нижняя граница зоны определяется глубиной, где соблюдается условие _z=_zp+_zg=p_sl, или глубиной, где значение_zимеет минимальное значение и_{z min}p_sl;

2. толщине нижней зоны просадки при определении просадки от собственного веса грунта S_sl,q, начиная с глубиныz_q, где_z  p_slили величина_zимеет минимальное значение при_{z min}p_sl;

При расчете просадки рассматриваются только те слои грунта, у которых значение относительной просадочности при фактическом напряжении _sl0,01 (т.е. фактическое напряжение больше начального просадочного давления).

Проектирование оснований, сложенных лессовыми просадочными грунтами, в случае их возможного замачивания должно осуществляться с применением мероприятий, исключающих или снижающих просадки оснований до допустимых значений и уменьшающих их влияние на эксплуатационную пригодность зданий и сооружений. При этом следует предусматривать одно из следующих мероприятий:

1. устранение просадочных свойств лессовых грунтов в пределах всей просадочной толщи (глубинным уплотнением грунтовыми сваями, предварительным замачиванием лессовых грунтов, термическим и химическим закреплением);

2. прорезку просадочных грунтов глубокими фундаментами всех видов, в том числе свайными и массивами из закрепленного грунта;

3. комплекс водозащитных (устройство сплошных водонепроницаемых экранов из уплотненного лессового грунта, отмосток шириной не менее 2м, перекрывающих пазухи котлована; прокладка водонесущих коммуникаций в железобетонных лотках) и конструктивных мероприятий (увеличение прочности и жесткости конструкций; применение гибких конструкций), а также предусматривающих частичное устранение просадочных свойств (устройство песчаных подушек, вытрамбовывание котлованов, закрепление грунтов).