7. Естественные основания и требования к ним. Работа основания под нагрузкой.

Естественное основание – грунты в природном состоянии, воспринимающие нагрузку от здания или сооружения. По общему характеру структурных связей на классы: скальные (состоящий из кристаллов одного или нескольких минералов, имеющих жесткие структурные связи), дисперсные (состоящий из отдельных частиц разного размера, слабосвязанных), мерзлые. По характеру структурных связей по группам: скальные, полускальные, связные, несвязные, ледяные. По происхождению и условиям образования скальные и дисперсные грунты подразделяют на подгруппы: осадочные, магматические, метаморфические(горные породы, возникшие в рез-те изменения осадочных или изверженных пород), эффузивные(остывание лавы на поверхности). По вещественному составу скальные и дисперсные грунты на типы: силикатные, карбонатные, железистые, кремневые, полиминеральные. По наименованию на виды: скальные – граниты, базальты, кварциты, мраморы, железные руды и др., дисперсные – пески, глинистые, илы.. По количественным показателям вещественного состава, свойств и структур на разновидности. Требования: иметь достаточную несущую способность; обладать небольшой равномерной сжимаемостью; не подвергаться пучению (увеличению в объеме) при промерзании; обладать неподвижностью; не обладать ползучестью; не размываться и не растворяться грунтовыми водами. Основное качество – надежность, способность воспринимать все внешние воздействия в течение заданного срока с обеспечение норм эксплуатации здания. Деформация: Нагрузка, передаваемая фундаментом, вызывает в грунте основания напряженное состояние и деформирует его.

- осадки – деформации, происходящие в результате уплотнения грунта под воздействием внешних нагрузок, не сопровождающиеся коренным изменением его структуры;

- просадки – происходящие в результате уплотнения и ,как правило, коренного изменения структуры грунта под воздействием внешних нагрузок и собственного веса грунта, так и дополнительных факторов;

- подъемы и осадки – связанные с изменением объема некоторых грунтов при изменение их влажности или воздействия хим веществ и при замерзании воды и оттаивания льда в порах грунта;

- оседание – деформация земной поверхности;

- горизонтальное перемещение – связанные с действием горизонтальных нагрузок на основание или со значительными вертикальными перемещениями поверхности при оседаниях, просадкой грунтов от собственного веса и т.д. Деформация основания: 1) от внешней нагрузки(осадки, просадки) и 2)деформация, проявляющаяся в виде ветрик и гориз перемещений поверхности основания ( оседание, подъемы, просадки от веса). Основания рассчитывают по 2 группам предельных состояний: по несущей способности и по деформациям.

8, Искусственные основания устраивают для повышения несущей способности грунта или для передачи нагрузок на слои грунта, имеющие большую прочность, но залегающие на глубине ниже подошвы фундамента. Для поверхностного уплотнения слабого грунта применяют пневматические трамбовки, а также трамбовочные плиты массой 1-2 т, подвешиваемые к стрелам кранов и сбрасываемые с высоты 3-4 м. Грунт при этом уплотняется на глубину до 1 м и более. На больших площадках грунт можно укатывать катками. Песчаные грунты целесообразно уплотнять поверхностными вибраторами, для глинистых грунтов этот способ менее эффективен. Для глубинного уплотнения слабых грунтов используют песчаную или гравийно-песчаную смесь. В грунт вибропогружателем забивают стальные трубы диаметром 400-500 мм, снабженные внизу наконечником, раскрывающимся при вытаскивании труб на поверхность. Трубы погружают в грунт, заполняют песком или гравийно-песчаной смесью, а затем извлекают. При подъеме труб под воздействием вибрации песок или смесь уплотняется, причем зона уплотнения грунта равна примерно трем диаметрам скважины. Цементацию грунта выполняют путем нагнетания в грунт по заранее забитым перфорированным трубам жидкого цементного раствора или молока с последующим извлечением. Раствор, проникая в поры грунта, затвердевает и образует прочный массив. Цементации подвергают грунты, состоящие из крупных и средних песков. Силикатизацию грунта осуществляют путем нагнетания (как и при цементации) жидкого стекла и хлористого кальция. Этот способ применяется при упрочнении песков, пылеватых песков и лёссовых грунтов. При силикатизации пылеватых песков в раствор жидкого стекла добавляют фосфорную кислоту. В крупнозернистые пески и трещиноватые скальные породы для упрочнения и прекращения фильтрации воды нагнетают горячий битум; средне- и мелкозернистые пески могут закрепляться холодной битумной эмульсией. В некоторых случаях слабый грунт под фундаментами удаляют, заменяя его более прочным, т. е. создают подушку. В малоэтажном строительстве устраивают песчаные подушки из среднего и крупного песка с вибрацией и увлажнением. Подушки могут выполняться также из гравия, камня и цементно-грунтовой смеси.