6.3. Усиление фундаментов технологического оборудования (ч. 3)

При расчетах бокового давления грунта на вертикальные ограждения необходимо четко представлять условие его работы [9, с. 269—274]. В связи с этим следует иметь в виду, что предельные значения коэффициентов активного (λ_а < 1) и пассивного (λ_п > 1) давлений отвечают условиям возникновения нарушения устойчивости грунта в некоторой точке. Эти значения представляют собой минимальное значение λ_a, которое достигается в результате полного возможного бокового расширения грунта перед потерей им устойчивости, и максимальное значение λп, которое достигается в результате полного возможного бокового сжатия грунта при этом же условии. Отсюда следует, что для грунта в естественных условиях его залегания, т.е. для грунта, который после своего образования не подвергался никаким воздействиям, способным привести его к расширению или сжатию в боковых направлениях, боковое давление в пределах ненарушенной и недеформированной его толщи должно иметь промежуточное значение между значениями пассивного и активного давлений того же грунта. Следовательно, при усилении массивной подземной конструкции, когда деформации ее практически равны нулю и никаких смещений прилегающего грунта не происходит, необходимо пользоваться коэффициентом бокового давления в состоянии покоя, который определяется по формуле

(6.17)

где µ — коэффициент Пуассона, значения которого приводятся в ряде работ [9, 79, 87 и др.].

При расчете ограждений или подпорных стен, претерпевающих любые минимальные деформации, следует пользоваться теорией активного и пассивного давления с ограничением при необходимости объема призмы обрушения путем соответствующего уменьшения площади эпюры бокового давления грунта.

Снижение активного давления при ограничении объема грунта в призме обрушения рассмотрим на примере расчета давления для вертикального ограждения (см. рис. 6.9, в) высотой Н = 10 м от песчаного грунта плотностью γ = 2 т/м³ и углом внутреннего трения φ = 26°. Для указанных численных значений максимальная ордината ai эпюры бокового давления от полной призмы обрушения составит σ_2M = 78,2 кН/м², а активное давление на 1 м (эпюра abi на рис. 6.9, в) Е = 391 кН/м. Максимальная ордината эпюры бокового давления грунта от призмы обрушения, ограниченной дополнительным ограждением mnk, составит, σ'_2M = 57 кН/м², активное давление Е'_a = 285 кН/м (эпюра abo на рис. 6.9, в).

При проектировании усиления фундаментов технологического оборудования и подземных помещений следует иметь в виду, что горизонтальные силы на подземные конструкции часто создаются не только давлением грунта, но и системой нагрузок, действующих на лежащие выше элементы технологического оборудования. Такие горизонтальные силы возникают, например, от тормозного усилия мостовых кранов, от действия ветровой нагрузки и др. Следовательно, расчет усиления фундаментов должен выполняться на весь комплекс действующих нагрузок, как и при проектировании новых фундаментов [88]. При этом необходимо детально решать все вопросы, касающиеся усиления фундаментов, укрепление основания, изменение конструкций, способы крепления оборудования к фундаментам, методы производства работ по усилению фундаментов под оборудование [22].

При реконструкции фундаментов и заглубленных конструкций нередко возникает необходимость решения некоторых попутных вопросов, например, таких, как ликвидация сырости в помещении. Сырость фундаментов и надфундаментных конструкций влечет за собой постепенное разрушение кладки и вызывает повышенную влажность воздуха в рабочих помещениях. Поэтому при реконструкции технологических помещений необходимо проектировать мероприятия, направленные против увлажнения стен и фундаментов.