книги из ГПНТБ / Пилягин А.В. Пути повышения качества проектирования и возведения фундаментов в Марийской АССР

от .их водопроницаемости. Количественно водопрони­ цаемость характеризуется коэффициентом фильтрации грунтов.

Используя известную в механике лрунтов зависи­ мость развития осадок фундаментов во времени, легко получить методом последовательного приближения до­ пустимую разницу значений коэффициентов фильтрации грунтов в основании нескольких фундаментов, при ко­ торой неравномерность их осадки не превышала бы предельной величины:

быть также вызвана различием размеров и формы по­

7. Различия в конструкции фундаментов в пределах здания (неодинаковое заглубление, свайные — в одной

10

и фундаменты .на естественном основании — в другой части здания и т. д.).

Указанные выше причины .могут привести к развитию чрезмерных деформаций зданий и сооружений при на­

мальной эксплуатации зданий и сооружении. Величина

следующим образом. При откопке котлована в резуль­ тате удаления .грунта уменьшается напряженное состоя­

нием от центра котлована к его краям. Продол­ жительность времени, в течение которого разуплотня­ ются грунты основания под отдельными фундаментами, оказывает существенное влияние на величину поднятия дна котлована. Однако осадки разуплотнения при воз­ ведении фундаментов в Марийской АССР незначитель­ ны, так как тшубииа заложения их подошв в большин­

вследствие набухания трунтов при их разгрузке может быть.определена по формуле:

на, кг/ом2;

а„; £„ —соответственно, 'коэффициент набухания и коэффициент •пористости грунта, найден­ ные по ветви набухания компрессионной кривой;

h —(мощность слоя /грунта, разуплотняющегося при набухании.

И

Развитие процесса набухания прумтов во времени можно определить по аналогии с (расчетом осадок фун­ даментов.

§ 2. ПРИЧИНЫ РАЗВИТИЯ НЕРАВНОМЕРНЫХ ОСАДОК ВЫПИРАНИЯ И РАССТРУКТУРИВАНИЯ

Осадки вытирания развиваются ва счет пластиче­ ских деформаций нрунтов. Точное определение ее вели­ чины требует совместного решения задачи теории упру­

дошве фундаментов ограничивают величиной норматив­ ного давления, а осадки фундаментов, происходящие за счет пластических деформаций, не учитывают.

Осадка свайных фундаментов определяется также исходя из предположения о линейной деформируемости грунта без учета осадок выпирашга. Возможность тако­ го допущения оправдывается тем, что несущая способ­ ность свай по ОНи1П II—Б. 5'—67 принимается' равной 70% суммы расчетных сопротивлений грунтов основа­ ния под остроем сваи и но ее боковой поверхности. Учи­ тывая, что расчет по деформациям ведется на норма­ тивные магрузиш, inслученное значение несущей способ­ ности свай необходимо разделить на 'коэффициент пере­ грузки, равный 1,2. Практика испытаний свай статисти­ ческим загружанием показывает, что при нагрузке на сваю, равной 58% от предельной, зависимость осадки сваи от нагрузки может 'быть принята линейной.

Нарушение структуры грунтов основания в процес­ се производства работ по откопке котлована и возз»-

ния грунтов, сдвиг и увеличение их сжимаемости). Не­ одинаковая степень нарушения структуры грунта в пре­ делах котлована может привести позднее к развитию неравномерных осадок фундаментов. Осадки расструктуривания развиваются в результате:

1) метеорологического воздействия (пучение грунта основания при промерзании и осадка при оттаивании, набухание при увлажнении, высыхание под действием солнечной радиации);

12

2) воздействия 'грунтовых вод и газа (нарушение •структуры гранта под действием (гидростатического или гидродинамического давлений воды, вымывание грунта водой, поступающей в .котлован, выделение газа, .раство­ ренного в (грунтовой воде и т. д.).

3) .динамического воздействия строительных машин (откопка котлованов, уплотнение грунтов трамбованием, рыхление мерзлых грунтов ударным способом, забивка

лено в сторону движения воды по касательной к линии тока. При движении воды снизу вверх может произой­ ти нарушение структуры грунтов основания, которое в дальнейшем приведет к развитию неравномерных оса­ док фундаментов.

Откопку котлованов при высоком уровне грунтовых вод, ,кaiK правило, проводят с водопаниженнем. При этом устойчивость стен .котлована обеспечивается шпун­ товым ограждением. При откачке воды из котлована ее уровень внутри шпунтового ограждения оказывается меньше, чем снаружи. Под влиянием создавшегося на­ пора вода может .'фильтроваться из-под шпунтового ограждения внутрь котлована, нарушая структуру грун­

родинамического давления воды, а следовательно, воз­ можности нарушения структуры .грунтов основания, не­ обходимо уменьшить величину напора, что достигается общим водопонпжением на строительной площадке, злтоплением котлована, переходом на подводный способ разработки грунта или увеличением длины пути филь­ трации воды. Последнее осуществляется соответствую­

13

Для исключения 'Возможности нарушения структу­ ры грунта основания гидростатическим давлением воды необходимо обеспечить такой способ производства рпбот по откопке котлована, при котором бы соблюдалось условие

ют водоотлив. Структура грунта основания может нару­ шиться при откопке котлована механизмами, при пере­ боре грунта н обратной укладке, затоплении котлована производственными и хозяйственными водами, при воз­ ведении фундаментов вблизи существующего здания,, забивке свай и т. д. Осадка расструктурнваипя, вызван­ ная нарушением структуры грунта при забивке свай, обычно незначительна вследствие процесса тпксотропного упрочнения.

В настоящее время нет методов определения осадки расструктурнваипя, поэтому для их уменьшения строи­ тели должны принимать все меры по сохранению есте­ ственной структуры грунтов основания, что позволит из­ бежать чрезмерные деформации здании и сооружении. В качестве мероприятий по сохранению структуры грун­ тов основания могут быть рекомендованы следующие:

14

особенности ари близком •расположении фундаментов существующих зданий и подземных коммуникаций.

Знание причин развития неравномерных осадок фундаментов позволит правильно выбрать конструктив­ ные мероприятия по уменьшению чувствительности зда­ ний к деформациям, а также будет способствовать в дальнейшем объективному анализу причин деформаций зданий и сооружений.

§3. ЧУВСТВИТЕЛЬНОСТЬ,КОНСТРУКЦИЙ ЗДАНИИ

ИСООРУЖЕНИЙ К НЕРАВНОМЕРНЫМ ОСАДКАМ

ФУНДАМЕНТОВ

Приложение нагрузки к фундаментам вызывает де­ формацию основания, за которой следует сооружение. Этим обуславливается их взаимодействие.

По чувствительности к неравномерным осадкам все сооружения можно разбить на три .группы: а) абсолют­ но гибкие, б) сооружения .конечной жесткости, в) аб­ солютно жесткие.

Абсолютно гибкие сооружения, передавая нагрузку на основания, следуют за их деформациями без возник­ новения дополинтельн.ых усилий в конструкциях. При­ мером может служить земляная насыпь. Условно к та­ ким сооружениям иногда относят здания с цельноме­

ве фундаментов зависит от размеров здания и его жест­ кости, сжимаемости грунтов основания, неравномер­ ности осадок, а таиже характера изменения жесткости сооружения во времени. К ним относятся сооружения с

осадок отдельных фундаментов незначительно оказыва­ ется на состояние конструкций кирпичных и крупнойа-

15

цельных домов с продольными несущими армирован­ ными стенами. Более чувствительны к (неравномерным осадкам кирпичные и крупное ангелын.ые здания с поперечнымп несущими стенами и дома башенного типа, здания с неполным каркасом, а также .повышенной этажности с малоэтажными пристройками.

Абсолютно жесткие сооружения дают осадку как единый масоне. При этом поверхность основания не ис­ кривляется, а остается плоской. К этой группе следует

мерной осадки пли вчрена.

Учет жесткости сооружений позволит более рацио­ нально вести проектирование фундаментов по предель­ ным состояниям. Однако существующие методы учета несовершенны и достаточно трудоемки. Поэтому нормы ОНнП II—|Б. 1—62 допускают проектирование фунда­ ментов без учета жесткости сооружения. В таком слу­

заложения и площадью подошвы; более широкие фун­ даменты пли фундаменты с большой глубиной заложе­ ния применяются в местам ожидания наибольших oc.i- док.

б) увеличения несущей способности основания уп­ лотнением слабого грунта, частичной его заменой, пол­ ной прорезкой или устройством овайных фундаментов.

Меры по уменьшению чувствительности зданий к не­

1)армирование стен;

2)устройство осадочных швов в местах изменения высоты здания или его поворота, в местах резкого из­ менения сжимаемости грунтов пли конструкций фунда­ ментов;

3)устройство армированных швов в фундаментах

16

сооружения с малоэтажными пристройками. Разделение

Э К З Е М П Л Я Р | Ч И Т А Л Ь Н О Г О ЗЛ . РА J

Глава II

АН А Л И З ПРИЧИН Д Е Ф О Р М А Ц И Й З Д А Н И И

ИСООРУЖЕНИИ

•Качество промышленного и сельскохозяйственного строительства .постоянно улучшается, снижается стои­ мость строительно-монтажных работ, повышается про­ изводительность труда, растет эффективность капитало­ вложений.

дефектами, на исправление которых идут значительные государственные средства. Например, только в 1970 г. Маретройтреет затратил почти 80 тыс. руб. с ежеднев­ ным привлечением околю 45 рабочих строителей [18].

Одна из основных причин аварий и чрезмерных де­ формации зданий и сооружений — это ошибки при про­

выявлению ошибок, допущенных при проектировании и возведении фундаментов, своевременное их устранение имеют большое практическое значение, способствуя их избежанию в дальнейшем, повышению качества строи­ тельства и экономичеоки целесообразному использова­ нию средств, вкладываемых в строительство.

Обор материалов о повреждениях и авариях стройтельных конструкций показывает, что многие из них составлены недостаточно полно, а иногда и неправиль-

19