Принципы устройства фундаментов на просадочных грунтах

 

При возможности замачивания грунтов и развития недопустимых просадок следует предусматривать одно из мероприятий:

- устранение просадочных свойств грунтов в пределах всей просадочной

толщи;

- прорезку просадочной толщи глубокими фундаментами;

 

- осуществление комплекса мер, включающего подготовку оснований, частичное устранение просадочных свойств грунтов, водозащитные и конструктивные мероприятия.

 

 

Выбор указанных мероприятий должен производиться с учетом типа грунтовых условий, вида возможного замачивания, расчетной просадки, конструктивных особенностей сооружений, взаимосвязи проектитруемых сооружений с соседними объектами и коммуникациями.

 

В грунтовых условиях 1 типа устранение просадочных свойств грунтов допускается выполнять только в пределах верхней части зоны просадки, но не менее 2/3 ее высоты, если конструкции сооружения рассчитаны на возможные деформации основания, а просадки и их неравномерность не превышают 50 % предельных деформаций, допустимых для данного сооружения. Устранение влияния просадочности в этих грунтовых условиях возможно следующими способами:

 

1. снижением давления по подошве фундаментов малоэтажных зданий до величины, при которой в основании на всех глубинах напряжение меньше просадочного давления;

 

2. уплотнением грунта тяжелыми трамбовками, массу которых подбирают в зависимости от мощности просадочной толщи в пределах 5-10 т и более;

 

3. устройством грунтовых подушек или путем сочетания уплотнения нижней зоны просадочной толщи с уплотненной грунтовой подушкой в верхней зоне;

 

4. устройством набивных или забивных фундаментов в вытрамбованных котлованах, а также изготовлением коротких набивных свай или забивкой пирамидальных свай;

 

5. прорезкой просадочной толщи сваями и передачей нагрузки на подстилающие грунты.

 

В грунтовых условиях 2 типа возможны варианты устройства фундаментов:

 

1. прорезка просадочной толщи сваями различного типа или глубокими фундаментами;

 

2. закрепление грунтов химическими или термическими способами;

 

3. уплотнение грунтов предварительным замачиванием в сочетании с глубинными взрывами и уплотнение тяжелыми трамбовками;

 

4. уплотнение грунтов тяжелыми сваями.

 

В грунтовых условиях 2 типа должны предусматриваться водозащитные мероприятия, а также соответствующая компоновка генерального плана застраиваемой территории. Лучшим решением является сохранение природного рельефа местности и дернового покрова, а также эффективная система водостоков и других водозащитных мероприятий.

 

После уплотнения или закрепления просадочной толщи грунтов определяют показатели их физико-химических свойств, необходимые для расчета фундаментов.

 

6.10 Определить ширину подошвы ленточного фундамента под стену бесподвальной части здания, имеющего соотношение L/H = 5. Пол подвала грунтовый, d=1,8 м

 

 

Дано: вертикальная нагрузка на обрез фундамента ∑Fv_II =160 кН/м, d₁ = 0,5 м, d_b =1,8 м.

 

Грунтовые условия: однородное грунтовое основание представлено песком мелким со следующими физико-механическими характеристиками, определенными непосредственно испытаниями: g = 19 кН/м³, j = 28º, С = 4 кПа, е=0,55, песок маловлажный средней плотности.

 

Решение:

Определяем площадь подошвы стакана под колонну:

 

Аf =	åFv0II		,
R o - gmf
	× d

где ∑Fv_0II – нормативная нагрузка на фундамент, кН;

 

∑Fv_0II =∑Fv_II /Y_fY_f=1,15–1,2

 

N_n=160/1,2=133кН/м

 

R₀ =200 КПа– условное расчетное сопротивление грунта, кПа; γ f = 20 кН/м³; d – глубина заложения фундамента.

Аf =		= 0,81 м2.
200 - 20 ×1,8

 

 

Ширина подошвы: b =А/1м=1м

 

Можно проверить верность расчетов.

Расчетное сопротивление грунта определяется по формуле:

R =	gc1gc2	[M g k z bg II + M q d1g¢II	+ (M q - 1)d b g¢II + M c c II ], кПа
	k
	Характеристики			Единицы	Для фундамента
			измерения	ленточного
Коэффициенты γС1				1,3
		γС2				1,1
		k
Угол внутреннего трения грунта	φ		град.
Коэффициенты Мγ				0,98
		Мq				4,93
Мс				7,4
kz				1,0
Удельное сцепление грунта	СII		КПа
Ширина подошвы фундамента			м
Глубина заложения фундамента	d1		М	0,5
Глубина подвала db			м	1,8

Осредненное значение	удельного	веса	кН/м3
грунтов ниже подошвы фундаментов γ
Тоже выше подошвы фундаментов	γ'II	кН/м3
Расчетное сопротивление грунта		R	КПа
Аf =	åFvII (N)	=			= 0,55 м
R - gmf × d		- 20 ×1,8

 

Окончательно принимаем b=0,8-1 м.