Типы грунтовых толщ по просадочности.

Различают два типа грунтовых условий по просадочности.

I тип – грунтовые условия, при которых возможна просадка от внешней нагрузки, а просадка грунтов от собственного веса отсутствует или не превышает 5 см.

S_sl,g ≤ 5 см;

H_sl ≤ 8 - 10 м,

где H_sl - мощность просадочной толщи.

II тип – грунтовые условия, при которых, кроме просадки грунтов от внешней нагрузки возможна просадка от собственного веса более 5 см.

Тип просадочных толщ определяется из эксперимента путем подачи воды в опытный котлован.

Схемы к расчету просадок основания представлены на рисунке 6.23:

Рисунок 6.25. Схемы к расчету просадок основания

Проектирование фундаментов на просадочных грунтах (порядок расчета).

Рисунок 6.26. Эпюры нормальных напряжений

Вся зона просадочных деформаций делится на слои h_i ≤ 2м, а если имеется неоднородный геологический слой, то по слоям.

ε_sl – относительная просадочность (относительная деформация при увлажнении на единицу толщи);

H_sl – полная мощность просадочной толщи;

h_sl – зона просадочных деформаций.

Возможная величина просадки основания здания или сооружения при замачивании определяется по формуле:

(6.7)

где: n – число слоев просадочной толщи до глубины, на которой при давлении σ_zp+ σ_zg относительная просадочность ε_sl = 0,01;

ε_sl – относительная просадочность i-го слоя грунта при давлении в его

середине, равном σ_zp+ σ_zg;

h_i – толщина i-го слоя грунта, принимаемая не более 2 м.

k_sl,i – коэффициент условий работы основания, зависящий от выпирания

грунта из–под фундамента в стороны, происходящего

одновременно с просадкой при замачивании.

k_sl,i = 1 при _,

при (для ленточных фундаментов) и b < 5м (для отдельных прямоугольных).

При 3м < b < 12м k_sl определяется по интерполяции между значениями k_sl,i, полученными при b = 3м (5м) и 12м.

р – среднее давление по подошве фундамента (при расчете по II^ой группе предельных состояний), кПа;

р_sl,i – начальное просадочное давление для слоев, залегающих в пределах глубины, равной ширине подошвы фундамента, кПа;

р₀ – давление, равное 100 кПа.

Основания и фундаменты на просадочных грунтах проектируют в такой последовательности:

1. оцениваются инженерно-геологические условия, свойства грунтов, определяется тип грунтовых условий по просадочности.

2. выбирается глубина заложения фундамента. Связь между глубиной заложения и просадкой: если увеличить d, то уменьшится просадочная толща и величина просадки. Прорезка всего просадочного слоя снижает просадку до нуля.

3. определяются размеры фундамента на естественном основании.

Расчетные сопротивления просадочных грунтов R при отсутствии

возможности замачивания определяются по обычной формуле:

R → f (φ, с и др.) (6.8)

прочностные характеристики должны приниматься:

а) при невозможности замачивания:

при W ≥ W_р – по результатам испытания грунтов в состоянии

природной влажности W;

при W < W_р – по результатам испытания грунтов, при влажности на

границе раскатывания W_р. (6.9)

б) при возможности замачивания:

W = W_sat (при полном водонасыщении, S_r ≥ 0,8). (6.10)

Расчётное сопротивление грунта основания R при возможности

замачивания просадочных грунтов сверху или при подъёме уровня

подземных вод (УПВ) определяется с учётом следующих требований:

- при устранении возможности возникновения просадки оснований от

нагрузки фундаментов путём снижения давления на грунт R не должно

превышать величины начального просадочного давления Р_sl;

- при обеспечении прочности зданий и сооружений применением

комплекса водозащитных и конструктивных мероприятий, назначаемых

по расчёту на возможные суммарные величины осадок и просадок

основания, R определяется по формуле (6.8) с использованием

расчётных значений φ_II и c_II, полученных для

просадочных грунтов в водонасыщенном состоянии после их просадки;

- при уплотнении и закреплении просадочных грунтов различными

методами значение R определяется по формуле с использованием

расчётных значений φ_II и c_II, полученных для уплотнённых и

закреплённых до заданной плотности и прочности грунтов в

водонасыщенном состоянии.

- предварительные размеры фундаментов, возводимых на просадочных

грунтах назначаются, исходя из условных значений расчётных

1. сопротивлений грунта R₀ (Свод правил СП 22.1333.2011. Основания зданий и сооружений. Актуализированная редакция СНиП 2.02.01-83*).

Характеристики при водонасыщении грунтов намного ниже, чем в естественном состоянии.

4. Определяется возможная просадка основания.

Для просадочной толщи определяют природные σ_zg и

Дополнительные σ_zp напряжения.

Строят суммарную эпюру этих напряжений по глубине основания и

эпюру начальных просадочных давлений Р_sl.

В слоях, где Р_sl > σ_zg + σ_zp просадка не учитывается.

5. Производится расчёт оснований по второй группе предельных

состояний.

При невозможности замачивания: s ≤ s_u , (6.11)

где s – расчётное значение осадочных деформаций;

s_u – предельное значение осадочных деформаций.

Расчёт ничем не отличается от расчета для обычных грунтов.

При возможности замачивания:

s + s_sl ≤ s_u, (6.12)

где s_sl – просадка грунта при замачивании.

Граница деформируемой зоны определяется:

- уровнем грунта, где σ_zg + σ_zp = Р_sl;

- слоем непросадочного грунта;

- уровнем подземных вод.

6. уточняются тип основания, глубина заложения, вид фундамента,

размеры фундамента.

7. в случае необходимости рассчитывается искусственное основание.

8. производится конструктивный расчёт фундамента.