10.1.3. Расчет оснований (ч. 1)
Расчет оснований и фундаментов на просадочных грунтах производится по деформациям исходя из условия
где s — совместная деформация основания и здания или сооружения, определяемая как для обычных непросадочных грунтов в соответствии с их деформативными характеристиками, полученными при естественной влажности; ssl — деформация основания, вызванная просадкой грунта; s´u — предельно допустимая совместная деформация основания и здания или сооружения, принимаемая равной:
здесь su — предельно допустимая деформация основания при неравномерной осадке фундаментов, определяемая как для обычных непросадочных грунтов; γs — коэффициент условий работы, учитывающий вероятность одновременного сочетания наиболее неблагоприятных условий по просадке и осадке и принимаемый: при ssl < 2s, γs = 1, а при ssl > 2s, γs = 1,25.
Выполнение условия (10.15) и тем самым обеспечение прочности, устойчивости и нормальной эксплуатации зданий и сооружений осуществляется применением одного из следующих трех принципов:
- – устранения просадочных свойств грунтов путем их уплотнения (тяжелыми трамбовками, вытрамбовыванием котлованов, устройством грунтовой подушки, предварительным замачиванием, взрывами, пробивкой скважин) или закрепления (силикатизацией, обжигом);
- – прорезки просадочных грунтов свайными фундаментами (из забивных, буронабивных свай, набивных свай в пробитых скважинах, свай в эластичных оболочках, уплотненном грунте и др.) или столбами из закрепленного грунта;
- – комплекса мероприятий, включающего подготовку оснований, водозащитные и конструктивные мероприятия по расчету конструкций зданий и сооружений на прочность.
Первые два принципа направлены на полное устранение или снижение просадочных деформаций до предельно допустимых величин, а третий — на приспособление зданий и сооружений к возможным неравномерным просадкам грунтов в основаниях.
Выбор одного из принципов производится с учетом особенностей и типа грунтовых условий, вероятности замачивания грунтов основания, возможной величины просадки, жесткости и прочности проектируемых зданий и сооружений, их взаимосвязи с соседними объектами и коммуникациями и т.п.
В случаях когда замачивание грунтов оснований исключается и возможно только медленное повышение их влажности, основания и фундаменты проектируются как на обычных непросадочных грунтах.
Расчетные сопротивления просадочных грунтов естественного сложения определяются в зависимости: от возможности и вида источника замачивания; от принятого метода обеспечения прочности и эксплуатационной пригодности зданий и сооружений; от конструкции, ширины и глубины заложения фундаментов; от прочностных характеристик грунтов основания. При отсутствии возможности замачивания просадочных грунтов расчетные сопротивления R определяются по формуле (5.29). В этом случае прочностные характеристики грунтов должны приниматься:
- – при ω ≥ ωp — по результатам испытания грунтов в состоянии природной влажности ω;
- – при ω < ωp — по результатам испытания грунтов при влажности на границе раскатывания ωр.
Расчетное сопротивление грунта основания R при возможном замачивании просадочных грунтов сверху или при подъеме уровня грунтовых вод определяется с учетом следующих требований:
- – при устранении возможности возникновения просадки оснований от нагрузки фундаментов путем снижения давления на грунт значение R не должно превышать величины начального просадочного давления psi;
- – при обеспечении прочности зданий и сооружений применением комплекса водозащитных и конструктивных мероприятий, назначаемых по расчету на возможные суммарные величины осадок и просадок основания, значение R определяется по формуле (5.29) с использованием расчетных значений характеристик φII и cII, полученных для просадочных грунтов в водонасыщенном состоянии после их просадки;
- – при уплотнении и закреплении просадочных грунтов различными методами значение R определяется по формуле с использованием расчетных значений характеристик φII и cII, полученных для уплотненных и закрепленных до заданной плотности и прочности грунтов в водонасыщенном состоянии.
Предварительные размеры фундаментов зданий и сооружений, возводимых на просадочных грунтах, назначаются исходя из условных значений расчетных сопротивлений грунта R0 (табл. 10.3).
ТАБЛИЦА 10.3. УСЛОВНЫЕ РАСЧЕТНЫЕ СОПРОТИВЛЕНИЯ ПРОСАДОЧНЫХ ГРУНТОВ
Грунт | R0, кПа, грунтов | |||
природного сложения с γd, кН/м3 | уплотненных с γdcom, кН/м3 | |||
13,5 | 15,5 | 16 | 17 | |
Супесь | 300 150 |
350 180 |
200 | 250 |
Суглинок | 350 180 |
400 200 |
250 | 300 |
Глина | 400 200 |
450 220 |
300 | 350 |
Примечания: 1. Над чертой даны значения, относящиеся к просадочным грунтам природного сложения со степенью влажности Sr ≤ 0,5 и при невозможности их замачивания; в знаменателе под чертой — значения, относящиеся к таким же грунтам со степенью влажности Sr ≥ 0,8, а также к грунтам с меньшей степенью влажности и при возможности их замачивания.
2. Для просадочных грунтов с промежуточными значениями γd значения R0 определяются интерполяцией.