Определение расчетных сопротивлений просадочных грунтов

3.39. Расчетное сопротивление просадочных грунтов природного сложения определяется в зависимости от:

возможности и вида источника замачивания по п. 3.2 (3.2);

принятого метода обеспечения прочности и эксплуатационной приго­дности зданий и сооружений;

конструкции, ширины и глубины заложения фундаментов;

прочностных характеристик грунтов основания.

3.40(3.9). Расчетное сопротивление грунта основания при возможном замачивании просадочных грунтов (п. 3.2а (3.2а)) принимается равным:

а) начальному просадочному давлению  при устранении возможности просадки грунтов от внешней нагрузки путем снижения давления под подошвой фундамента;

б) значению, вычисленному по формуле (33(7)) с использованием рас­четных значений прочностных характеристик ( и ) в водонасыщенном состоянии.

При невозможности замачивания просадочных грунтов расчетное сопротивление основания R определяется по формуле (33(7)) с использованием прочностных характеристик этих грунтов при установившейся влажности (п. 3.2(3.2)).

Расчетное сопротивление R основания, сложенного уплотненным или закрепленным грунтом, вычисляется по формуле (33(7)) с использованием прочностных характеристик ( и ) водонасыщенных уплотненных или закрепленных грунтов.

При определении расчетных сопротивлений грунта основания при воз­можности их замачивания до полного водонасыщения коэффициенты ус­ловий работы и принимаются по табл. 43 (3) как для глинистых грунтов с показателем текучести , а при невозможности замачивания с показателем текучести .

3.41(3.10). Предварительные размеры фундаментов сооружении, возводимых на просадочных грунтах, назначаются .исходя из расчетных соп­ротивлений основания принимаемых по табл. 48 (4 рекомендуемого приложения 3).

Указанными значениями допускается пользоваться также для наз­начения окончательных размеров фундаментов зданий и сооружений III класса, в которых отсутствует мокрый технологический процесс.

3.42. При полном устранении просадочных свойств грунтов уплотнением или закреплением необходимо обеспечить, чтобы полное давление на кровлю подстилающего неуплотненного или незакрепленного слоя не превышало величины начального просадочного давления этого слоя, т.е. соблюдалось условие

.

Расчетное сопротивление уплотненного или закрепленного грунта при условии недопущения просадки подстилающего слоя определяется по формуле

(120)

где и - напряжения от собственного веса грунта соответственно на кровле подстилающего слоя и на. отметке заложения фундамента;

- коэффициент уменьшения дополнительного давления от фундамента на кровле неуплотненного или незакрепленного слоя, определяемый по табл. 53 (1 прил. 2).

Пример. Определить размеры подошвы фундамента одноэтажного производственного здания, возводимого на площадке, сложенной просадочными лессовидными суглинками, относящимися к I типу грунтовых условий по просадочности.

По данным лабораторных испытаний характеристики лессовидных суглинков: =2,7 г/см ³, =1,45 г/см ³ и начальное просадочное давление на глубине 4-5 м =160 кПа. Глубина заложения фундамента равна 2 м при глубине промерзания 1,6 м. Нагрузки от колонны на верх фундамента равняются: =1250 кН; М=120 кН·м; =40 кН. Фундаменты возводятся на уплотненных тяжелыми трамбовками на глубину 3 м лессовидных суглинках. Уплотненные суглинки в верхней части на глубине 1 м имеют уде­льный вес сухого грунта =17 кН/м³, а просадочные характеристики в водонасыщенном состоянии =35 кПа и =22°.

Принимая расчетное сопротивление по табл. 48 (4 прил. 3) равным 300 кПа, определяем площадь подошвы фундамента исходя из действия ве­ртикальной нагрузки на него м.

Принимаем размеры фундамента b=2 м, l=2,4 м.

Определяем по формуле (33(7)) расчетное сопротивление уплотненного грунта основания при значениях:

коэффициентов и , принимаемых по табл. 43(3) и ;

безразмерных коэффициентов  принимаемых при =22° по табл. 44 (4) равными ;

удельных весов грунтов и при степени влажности (в случае замачивания)

=17 [1 +0,8(2,7-1,7)·1/2,7·1,7]=20 кН/м³ (2 тс/м³);

=14,5[l+0,8(2,7-1,45)·1/2,7·1,45]=18,2 кН/м³ (182 тс/м³);

=(1,1·1/1,1)[0,61·220 +3,44·2·18,2 +(3,44-1)·0·18, 2 +6,04·0.35]=360 кПа (3,6 кгс/см ³).

Определяем по формуле (120) расчетное сопротивление уплотненного грунта по условию недопущения просадки подстилающего природного неуплотненного лессовидного суглинка природного сложения при =0,207 по табл. 55 (табл. 1 прил. 2)

=[160-(18,2·2-20·3)+0,207-18,2·2]/0,207==342 кПа (3,4 кгс/см²).

Сопоставляя значения кПа и кПа, для расчета размеров подошвы фундамента принимаем минимальное значение  полученное по условию недопущения просадки грунта в основании. Определяем площадь фундамента исходя из принятого кПа и собственного веса фундамента  исходя из первоначально заданных его размеров

=(1250 + 48·2·22)/342=4,3 м².

Принимаем окончательные размеры фундамента b=2 м; l=24 м.

Определяем средние и краевые давления по подошве фундамента. Предварительно вычисляем:

площадь подошвы фундамента A =b l=2·2,4==4,8 м²;

момент от горизонтальной силы кН·м;

момент инерции подошвы фундамента м³.

Тогда кПа; т.е. среднее давление под подошвой фундамента p=304,б кПа (3,1 кгс/см²); =4088 кПа<1,2·342=410,4 кПа (0,41 кгс/см²); =200,4 кПа (2,0 кгс/см²).