12.7 Фундаменты в вытрамбованных котлованах

12.7.1 Фундаменты в вытрамбованных котлованах подразделяют на:

мелкого заложения при ;

удлиненные при , где - высота фундамента, а - ширина фундамента в средней его части (рисунок 12.3);

столбчатые (при расстояниях в свету поверху между фундаментами ) и ленточные (при );

по способу устройства: без уширения основания с плоской или заостренной подошвой и с уширением основания.

- фундамент мелкого заложения с плоской подошвой; б - удлиненный фундамент с уширенным основанием;

1 - фундамент; 2 - втрамбованный жесткий материал; 3 - уплотненная зона

Рисунок 12.3 - Фундаменты в вытрамбованных котлованах

12.7.2 Фундаменты в вытрамбованных котлованах применяют на глинистых грунтах, в том числе просадочных типа I по просадочности, с числом пластичности 0,03 при плотности сухого грунта 1,6 г/см и при степени влажности 0,75 для фундаментов мелкого заложения и 0,65 для удлиненных фундаментов.

При обосновании возможно применение фундаментов в вытрамбованных котлованах и при других видах грунтов.

12.7.3 Рекомендуется применять следующие виды фундаментов в вытрамбованных котлованах:

столбчатые - для каркасных зданий при вертикальной нагрузке до 3000 кН, при этом при нагрузках свыше 500 кН рекомендуется применять фундаменты с уширенным основанием;

ленточные и столбчатые - для бескаркасных зданий при нагрузке до 300 кН/м.

12.7.4 Проект фундаментов в вытрамбованных котлованах должен содержать: размеры, форму и массу трамбовки, высоту ее сбрасывания и число ударов для вытрамбовывания на заданную глубину; влажность грунта; объем жесткого материала (бетона, щебня, песчано-гравийной смеси и т.п.); характеристики уплотненных грунтов и размер уплотненной зоны; минимально допустимые расстояния между котлованами ленточного фундамента.

12.7.5 Минимально допустимые расстояния в свету поверху между отдельными котлованами ленточных фундаментов принимают:

- при последовательном вытрамбовывании котлованов в один этап ;

- при вытрамбовывании котлованов и бетонировании фундаментов в два этапа, т.е. через один фундамент, .

Расстояние в осях между соседними фундаментами с уширенным основанием должно быть не менее .

12.7.6 Минимальную глубину вытрамбованных котлованов , м, для фундаментов мелкого заложения без уширения основания определяют по формуле

, (12.12)

где - максимальная толщина уплотненного слоя под дном котлована, м, принимаемая по 12.7.7;

и - среднее значение плотности сухого грунта в пределах уплотненного слоя соответственно до уплотнения и после уплотнения, т/м .

Значение , т/м , определяют по формуле

, (12.13)

где - то же, что и в формуле (12.12);

- плотность частиц грунта, т/м ;

- степень влажности уплотненного грунта, принимаемая равной 0,9;

- влажность грунта, доли единицы;

- плотность воды, равная 1 т/м .

Для фундаментов с уширенным основанием минимальную глубину вытрамбованного котлована принимают .

12.7.7 Толщину уплотненного слоя под фундаментами в вытрамбованных котлованах без уширения основания принимают равной ; ширину уплотненной зоны на глубине (0,15-0,25) - .

12.7.8 Высоту сбрасывания трамбовок принимают в диапазоне 4-8 м.

Число ударов трамбовки для получения заданной глубины определяют по формуле

, (12.14)

где - заданная глубина вытрамбованного котлована (высота фундамента), см;

- коэффициент, учитывающий состояние грунта по влажности;

- среднее значение понижения дна котлована за один удар трамбовки, см.

Коэффициент принимают равным: 1 при вытрамбовывании котлованов в грунтах с влажностью, близкой к оптимальной и 0,7 - при влажности на 0,03-0,05 менее оптимальной.

Для трамбовок с плоским основанием величину принимают равной 10 см при площади основания меньше 1 м , 8 см - при площади основания 1-2 м и 6 см - при площади основания более 2 м . Для трамбовок с заостренным нижним концом =15 см.

Необходимое число ударов трамбовки для трамбования жесткого материала при создании уширенного основания определяют для каждой порции засыпки высотой по формуле (12.14). При этом приведенные выше значения уменьшают в 1,5 раза.

12.7.9 Вытрамбовывание котлованов должно производиться при оптимальной или близкой к ней влажности грунта.

Значение оптимальной влажности для глинистых грунтов принимают , где - влажность на границе раскатывания. При природной влажности грунта для получения оптимальной влажности необходимо произвести замачивание грунта под каждый котлован расчетным количеством воды.

12.7.10 При втрамбовывании жесткого материала в дно котлована трамбовкой с заостренным нижним концом создают уширение, имеющее форму шара с радиусом или эллипсоида вращения с полуосями и .

Форму уширения при втрамбовывании жесткого материала отдельными порциями с высотой засыпки по 0,6-1,2 м принимают в виде:

шара ( = ) для случаев, когда ниже дна вытрамбованного котлована залегают пески с 1,6 т/м или глинистые грунты с 1,6 т/м и степенью влажности 0,7, а также с 1,7 т/м и степенью влажности 0,7;

эллипсоида вращения с отношениями полуосей 1,4 при залегании ниже дна котлована песков с 1,6 т/м или глинистых грунтов с 0,7 при 1,6 т/м и 0,7 при 1,5 1,7 т/м и 1,8 - для глинистых грунтов с 0,7 и 1,5 т/м .

Радиус уширения , м, основания определяют по формуле

, (12.15)

где - коэффициент, учитывающий форму уширения и при расположении центра уширения на расстоянии 0,5 от основания заостренной части фундамента (рисунок 12.3, б), принимаемый равным: для шара - 0,62; эллипсоида с 1,4-0,55; эллипсоида с 1,8-0,51;

- объем втрамбовываемого в дно жесткого материала, м .

Максимальный размер уширения, получаемый при втрамбовывании жесткого материала, принимают не более удвоенного диаметра нижнего сечения трамбовки.

Площадь уширенного основания из жесткого материала в его наибольшем сечении принимают равной площади круга с радиусом .

Радиус уплотненной зоны , м, определяют по формуле

, (12.16)

где и - то же, что и в формуле (12.12).

Толщину уплотненной зоны ниже уширенной части из втрамбованного материала определяют по формуле

. (12.17)

12.7.11 Технология устройства фундаментов в вытрамбованных котлованах изложена в подразделе 13.11, а их расчет по несущей способности и осадкам основания - в приложении К.