Вопрос №28. Проектирование фундаментов на грунтовых и песчаных подушках.

Если несущий слой грунта оказывается слабым, и его использование в качестве естественного основания оказывается невозможным или нецелесообразным, то приводят замену слабого грунта другим, обладающим высоким сопротивлением сдвигу и имеющим малую сжимаемость, который образует, так называемую, грунтовую подушку.

Рис. 12.1. Устройство песчаных подушек при малой (а) и большой (б) толще слабых грунтов:

1 – фундамент; 2 – слабый грунт; 3 – песчаная подушка; 4 – плотный подстилающий грунт.

Чаще всего грунтовые подушки имеют толщину 1…3 м (>3м не целесообразно).

• Такая форма песчаной подушки объясняется тем, что в ее зоне необходимо уместить все виды напряжений.

Последовательность расчета фундамента на песчаной подушке

1. Задаемся характеристиками нового грунтового основания (т.е. характеристиками песчаной подушки)

2. Определяют размеры подошвы фундамента как фундамента, стоящего на грунте с выше перечисленными характеристиками.

P≤R

3. Проверяем подстилающий слой

Если это условие не выполняется, то увеличивают высоту висячей подушки.

4. Далее производится расчет деформаций основания. Совместная деформация песчаной подушки и подстилающего слоя S должна быть меньше S_u.

S ≤ S_u

Если это условие не выполняется. То также увеличивают высоту висячей подушки (или размеры фундамента).

Вопрос №29. Расчет оснований при локальном замачивании

Многие виды пылевато-глинистых грунтов твердой и полутвердой консистенций при замачивании водой (и особенно, растворами серной кислоты) увеличиваются в объеме. В процессе набухания происходит подъем поверхности грунта, что приводит к деформациям, обычно неравномерным. Кроме того, при набухании грунты способны оказывать дополнительное боковое давление на ограждающие конструкции (до 200 кПа), а при снижении влажности набухающие грунты дают усадку, уменьшая свой объем.

Для набухающих грунтов, кроме обычных физико-механических характеристик, определяют и специальные характеристики набухания и осадки.

Относительное набухание исследуется в компресионных приборах

Относительное набухание определяют при различных уплотняющих давлениях p и вычисляют по формуле:

где h – высота образца грунта природного состояния, обжатого давлением p;

h^’ – то же, после набухания образца.

Характерная зависимость относительного набухания глин от давления приведена на рис. 15.11.б

Рис. 15.11. Зависимости деформации набухающего грунта (а) и

относительного набухания (б) от нормального давления

По относительному набуханию , определенному для необжатого образца, то есть p=0, грунты классифицируются на: ненабухающие 0,04; слабонабухающие 0,04..0,08; средненабухающие 0,08..0,12; сильнонабухающиее

Давление набухания P_sw соответствует давлению, возникающему при замачивании грунта в замкнутом объеме, то есть при отсутствии деформации.

Подъем основания при набухании грунта h_sw определяют методом послойного суммирования. Если расчетные деформации набухания h_sw превышают предельные значения S_u , применяют различные мероприятия, снижающие или полностью исключающие деформации, вызванные набуханием, или уменьшающие их неравномерность до заданных пределов.