13. Визначення характеру та об’єму необхідного підсилення основ та фундаментів.
В тих випадках коли при обстеженні дійшли до висновку про необхідність підсилення ОіФ інженер повинен знайти рішення як це зробити.
Існують такі способи та підходи в підсиленні ОіФ:
Підсилення основ (повне чи часткове)
Локальне ущільнення грунту під фундаментом або за його межами – трамбівками, пневмотрамбівками ...
Зміцнення грунту – силікатизація, цементація, смолизація тощо
Армування основи палями
Підсилення фундаментів
Збільшення геометричних розмірів (підсилення підширенням, заглибленням, підширенням і заглибленням)
Зміцнення матеріалів фундаментів неглибокого закладання
Утворення суцільних плит або балочних з’єднань для стрічкових та стовпчастих фундаментів
Підвищення просторової жорсткості будівлі
Підсилення палями
Підсилення пальових фундаментів
Влаштування додаткових паль
Збільшення розмірів ростверків
Зміцнення паль і ростверків
Влаштування додаткових фундаментів, що розвантажують існуючі ОіФ. Це можуть бути прибудовані фундаменти або проміжні.
Заходи по стабілізації основ в умовах проявлення інженерно-геологічних процесів.
Цей інженерний захист включаючи конструктивні рішення проти зсувів, ерозії поверхні, абразії берегів моря, підробки, суфозії, карс та проявлення деформацій просідаючих, набухальних, засолених грунтів та вигнивання органічної речовини в органогенних грунтах.
Комплексний підхід
Виконують частково або повністю комбіновані рішення пп. 1, 2, 3, 4 та при необхідності додаткові вимоги 5. при цьому підсилення повинно бути надійним, довгостроковим, економічним, простим у виконанні.
14. Особливості збору навантажень на основи і фундаменти при їх підсиленні.
Навантаження визначають для двох рівнів:
Рівня верхнього обрізу фундаментів
Підошви фундаментів
Навантаження збирають для І і ІІ граничного стану
І. Для розрахунку тіла фундаментів
Для розрахунку несучої здатності
ІІ. За деформаціями тіла фундаменту і основ
При обстеженні враховують:
Геометричні розміри конструкцій та питому вагу матеріалів і на всій основі збирають навантаження, також враховують тиск грунту бічний та на поверхні фундаментів та корисне навантаження на підлогу 1-го поверху або підвалу.
Сьогодні основним методом розрахунку є врахування сумісної роботи підземної частини ОіФ, що реалізується за спеціальними комп’ютерними програмами.
15. Характеристика зміни властивостей грунту в основі під фундаментом за період експлуатації будівлі (споруди).
Для оцінки якості несучого шару
Основи велике значення має розуміння тих процесі, що можуть протікати в основі. За період роботи будівель (споруд) тут потрібно виділити 2 напрямки:
ґрунтова основа стискається під навантаженням, змінює свою щільність та властивості
на зміну властивостей ґрунтової основи впливають зовнішні фактори: зміна вологості, підвищення рівня ґрунтових вод, зміна солевого складу води та грунту, просідання, вплив суфозії, глибинних зсувів, ерозії поверхні, підробка основи як при вийняті корисних копалин, так і при прокладці підземних комунікацій, вишукування органічної речовини та ін.
За період експлуатації роботами по підсиленню ґрунтової основи може бути ущільнений або закріплений додатковим навантаженням від прибудови.
Характеристика стиснення грунту залежить від:
Потужності стисливої зони
Тиску, що передається на грунт
Виду та стану грунту в основі
Часу експлуатації
Експериментально встановлено, що потужність стисливої зони залежить від тиску на підошві фундаменту, розмірів фундаменту, їх заглиблення та стану грунту, проте в цілому цю зону можна характеризувати так:
В
с=(1,2...1,3)b
Hc=(1,0…1,5)b
Ущільнення грунту відбувається у межах стисливої зони. Зміна властивостей грунту вимагає виділення цієї зони як окремий ІГЕ
Для ІГЕ2а необхідно давати свої розрахункові показники
Р
озглянемо
характер ущільнення, що може відбуватися
в основі під підошвою фундаменту
При стисненні грунт зближується, а кількість фізичних контактів збільшується, це призводить до зміцнення ґрунтового скелету
У випадку пластичних деформацій при збільшені Р цементаційні зв’язки можуть руйнуватись, а тому міцність буде змінюватись.
1
.
Експериментально підтверджено, що для
піщаних грунтів коефіцієнт пористості
зменшується до е=0,10...0,15,
для глинистих е=0,20...0,25
Звичайно, зменшення е для практики характеризують лінійною закономірністю
Ущільнення грунту супроводжується покращенням їх будівельних властивостей, це можна підтвердити розглядом таблиць нормативних значень, що приводяться в нормах.
За час експлуатації грунт основи підвищує свою несучу здатність за рахунок ущільнення,, проте ущільнення протікає в часі, тут потрібно мати на увазі, що процес ущільнення закінчується після будівництва через:
Пісків 1...2 роки
Глинистих 3...10 років (30 років)
2. При зовнішніх впливах інженерно-геологічних процесів чи діяльності людини можливо отримати як зменшення, так і збільшення несучої здатності ґрунтової основи.