Глава 15 фундаменты на структурно-неустойчивых грунтах

15.1. Общие положения

К группе структурно-неустойчивых грунтов по предложе­нию Н. А. Цытовича обычно относят мерзлые и вечномерзлые грунты, лессовые просадочные грунты, слабые водонасыщенные пылевато-глинистые, засоленные, заторфованные грунты. Как от­мечалось в гл. 2, несмотря на различия в условиях образования грунтов этой группы разного вещественного состава и состояния, их объединяет общее свойство. В природном состоянии эти грунты обладают структурными связями, которые при определенных воз­действиях резко снижают свою прочность или полностью разруша­ются. Дополнительные воздействия могут иметь механическую при­роду (быстро возрастающие, динамические, вибрационные нагруз­ки) или обусловливаться физическими процессами (повышение тем­пературы мерзлых грунтов, обводнение лессовых или засоленных грунтов и т. п.). При разрушении природной структуры резко снижается прочность грунтов, увеличивается сжимаемость и прояв­ляется склонность к просадочным деформациям. В определенной мере к этой группе могут быть отнесены и насыпные грунты.

Структурно-неустойчивые грунты имеют широкое распростра­нение на территории стран СНГ, группируясь по преимуществу в определенных географо-климатических зонах (регионах), поэтому их часто называют региональными, а условия строительства относят к региональным или особым грунтовым условиям.

Расчет и проектирование оснований и фундаментов в этих усло­виях базируются на тех же предпосылках и методах, которые были изложены в предыдущих главах учебника. Однако всегда следует иметь в виду, что при строительстве на структурно-неустойчивых грунтах кроме общепринятых для обычных условий решений требуется проведение комплекса специальных мероприятий, учитываю­щих их особые свойства и обеспечивающих нормальную эксплу­атацию сооружений. Не учет этих свойств неизбежно приводит к чре­змерным осадкам и просадкам оснований, а в худшем случае — к потере устойчивости оснований и разрушению сооружений.

Мероприятия, осуществляемые при строительстве в особых гру­нтовых условиях, можно разделить на четыре группы. К первой относятся меры, предпринимаемые для исключения неблагоприят­ных воздействий на грунты основании. Вторая группа объединяет рассмотренные в гл. 12 разнообразные способы искусственного улучшения строительных свойств оснований, с помощью которых нейтрализуются последствия воздействия неблагоприятных факто­ров. Третья включает конструктивные мероприятия, понижающие чувствительность зданий и сооружений к неравномерным дефор­мациям оснований. Мероприятия четвертой группы заключаются в применении специальных типов фундаментов. Выбор конкретных мероприятий или их сочетаний требует специальных знаний приро­ды и свойств структурно-неустойчивых грунтов, методов расчета оснований и особых приемов строительства.

Объемы строительства на структурно-неустойчивых грунтах в нашей стране неуклонно возрастают. Это нашло отражение в нор­мативных документах. В СНиП 2.02.01 — 83 «Основания зданий и сооружений» впервые введены специальные разделы, регламен­тирующие правила проектирования оснований и фундаментов на основных видах региональных грунтов. Введен в действие СНиП 2.02.04 — 88 «Основания и фундаменты на вечномерзлых грунтах». Специальные вопросы строительства отражены в многочисленных инструктивных материалах, в Справочнике проектировщика «Ос­нования, фундаменты и подземные сооружения».

С учетом многообразия видов и особенностей региональных грунтов и способов строительства на них в настоящей главе рас­сматриваются лишь основные положения расчета и проектирования фундаментов. Более полные сведения приведены в указанных выше источниках, а также фундаментальных работах: Н. А. Цытовича, С. С. Вялова, Б. И. Далматова, В. В. Докучаева и многих других — по строительству на вечной мерзлоте; Ю. М. Абелева, В. П. Ананьева, В. И. Крутова, А. А. Мустафаева и многих дру­гих — на лессовых грунтах; М. Ю. Абелева, Ф. П. Винокурова, Б. И. Далматова, П. А. Коновалова, С. Я. Кушнира, В. И. Крутова, Н. Н. Морарескула, Е. А. Сорочана и многих других отечественных ученых и инженеров — на остальных видах региональных грунтов, частично указанных в списке литературы к настоящему учебнику.