Ф.18.20. Какие два вида дополнительных усилий действуют на фундаменты при промерзании грунта рядом с ними?

Если происходит промерзание грунта, то он примерзает также и к боковой поверхности фундамента, поэтому, увеличиваясь сам в объеме, стремится вытолкнуть фундамент кверху. На фундамент в этом случае действуют касательные силы морозного пучения (рис.Ф.18.20).

Рис.Ф.18.20. Проявление сил морозного пучения грунта: а - слой промерзания заканчивается выше подошвы фундамента; б - грунт промерзает ниже подошвы фундамента: 1 - дневная поверхность DL; 2 - фундамент; 3 - направление перемещения влаги к фронту промерзания; F1 - касательные силы морозного пучения; F2 - нормальное давление морозного пучения; T - температура,  C

Если фронт промерзания опускается ниже подошвы фундамента, то начинает увеличиваться в объеме грунт под фундаментом и за счет этих сил, именуемых нормальными силами морозного пучения, происходит выталкивание фундамента. Нормальные силы морозного пучения больше, чем касательные, и они более опасны. Поэтому закладывать фундаменты и рекомендуется ниже глубины промерзания. Процесс "выталкивания" фундамента вследствие промерзания грунта необратимый, после оттаивания опускание меньше, чем подъем.

Ф.18.21. Какой тип фундаментов рекомендуется при строительстве по I принципу?

Наибольшее распространение получили свайные фундаменты. На насыпях и подсыпках применяются столбчатые фундаменты. Глубина заделки свай в вечномерзлые грунты должна быть не менее 2 м.

Ф.18.22. Как устраиваются свайные фундаменты в вечномерзлых грунтах?

Вечномерзлые грунты обладают большой прочностью, поэтому забивка свай возможна только в пластично-мерзлые грунты. Применяются следующие виды устройства свай:

1) бурозабивные  забиваются в предварительно пробуренные лидерные скважины, имеющие поперечное сечение чуть менее, чем у свай;

2) буроопускные  поперечное сечение скважины более, чем у сваи. В этом случае скважину выбуривают, а затем заполняют грунтовым раствором и опускают сваю. Она вмораживается в грунт;

3) опускные сваи  сначала оттаивают грунт паровой иглой, спускают сваю, затем она вмерзает в грунт.

В пластично-мерзлых грунтах лидерная скважина может выбуриваться, а может осуществляться виброопусканием трубы, служащей для извлечения грунта.

Далее устраивается ростверк  часто высокий, тогда получается теплоизоляция за счет воздуха. Могут устраиваться сваи-колонны.

Ф.18.23. Каким образом можно уменьшить влияние сил морозного пучения?

Осушение грунтов с помощью дренажа, отвод поверхностных вод, утепление грунтов около фундамента. Покрытие боковой поверхности фундаментов незамерзающими обмазками, применение обсыпок из слабопучинистых грунтов.

Ф.18.24. В чем особенности строительства сооружений на лессовых просадочных грунтах?

Особенность заключается в том, что при их обводнении возникают большие часто неравномерные деформации  просадки, достигающие 1 м и иногда более. Просадки возникают при увлажнении  замачивании грунтов при одновременном действии нагрузки от сооружений и собственного веса грунтов.

Ф.18.25. Какие условия необходимы для возникновения просадок?

Для возникновения просадок необходимы дополнительное увлажнение просадочных грунтов и одновременно механическое уплотняющее воздействие в виде нагрузки от сооружения, от собственного веса грунта или динамического воздействия. Увеличение осадки возникает при замачивании водами, фильтрующими с поверхности, а также при подъеме уровня подземных вод или вследствие нарушений в водонесущих коммуникациях.

Рис.Ф.18.25. График зависимости коэффициента пористости e от давления p для лессового просадочного грунта: 1 - при естественной влажности; 2 - просадка вследствие происшедшего замачивания водой при давлении pзам; 3 - доуплотнение просевшего грунта