11.2. ПРОЕКТИРОВАНИЕ ОСНОВАНИЙ НА НАСЫПНЫХ ГРУНТАХ
11.2.1. Общие положения
К насыпным грунтам относятся:
- – грунты с нарушенной естественной структурой;
- – отвалы отходов различных производств;
- – свалки всевозможных материалов, напластования которых образовались в результате засыпки оврагов, котлованов, карьеров, местных понижений при планировке территорий грунтами, полученными при разработке котлованов, траншей, планировке территорий срезкой, вскрышных работах при открытой разработке полезных ископаемых и т. д., а также отходами различных производств.
В зависимости от способа укладки, однородности состава и сложения, вида исходного материала, степени самоуплотнения от собственного веса насыпные грунты подразделяются на отдельные группы и виды согласно табл. 11.13 [7].
Насыпные грунты в материалах инженерно-геологических изысканий, а также в проектах оснований и фундаментов именуются с дополнительным указанием их видов в зависимости от: однородности состава и сложения, способа укладки, вида исходного материала, составляющего основную часть насыпи, и степени уплотнения их от собственного веса. При наличии крупных включений, имеющих контакты между собой, насыпные грунты именуются по виду этих включений с указанием материалов, заполняющих поры и пустоты.
К планомерно возведенным относятся насыпи, сооружаемые по заранее разработанному проекту из однородных грунтов или отходов производств (без содержания органических включений) путем отсыпки их в целях планировки территорий и использования ее под застройку с уплотнением грунтов до заданной по проекту плотности.
ТАБЛИЦА 11.13. КЛАССИФИКАЦИЯ НАСЫПНЫХ ГРУНТОВ
| Подразделение насыпных грунтов | Виды насыпных грунтов и их характеристика |
| По способу укладки | 1. Отсыпанные автомобильным или железнодорожным транспортам, скреперами, бульдозерами и т.п. |
| По однородности состава и сложения | 1. Планомерно возведенные насыпи (обратные засыпки) и подсыпки (подушки), характеризующиеся практически однородным составом, сложением и равномерной сжимаемостью 2. Отвалы грунтов и отходов производств, имеющие практически однородный состав и сложение, но неравномерную плотность и сжимаемость 3. Свалки грунтов, отходов производств и бытовых отходов, характеризующиеся неоднородным составом и сложением, неравномерной плотностью и сжимаемостью, а также содержанием органических включений |
| По виду исходного материала, составляющего основную часть насыпи | 1. Естественные грунты: крупнообломочные, песчаные, глинистые 2. Отходы производств: шлаки, золы, формовочная земля, хвосты обогатительных фабрик и т.п. 3. Бытовые отходы |
| По степени уплотнения от собственного веса | 1. Слежавшиеся — процесс уплотнения от собственного веса закончился 2. Неслежавшиеся — процесс уплотнения от собственного веса продолжается |
Планомерно возведенные насыпи обычно сооружаются с соответствующей подготовкой поверхности для ее отсыпки, включающей: полную или частичную планировку, срезку растительного заторфованного слоя, уборку мусора, отходов органического происхождения и т.п. [3].
Отвалы грунтов и отходов производств представляют собой отсыпки различных видов грунтов, полученных при разработке котлованов, срезке площадей, при их планировке, проходке подземных выработок и т.п., или отходов производств: шлаков, золы, формовочной земли, отходов обогащения полезных ископаемых и т.п., содержащих органические включения не более 0,05 по весу.
Свалки грунтов, отходов производств и бытовых отходов представляют собой отсыпки, образовавшиеся в результате неорганизованного накопления различных материалов и обычно характеризующиеся повышенным (более 0,5) содержанием органических включений.
Ориентировочные периоды времени самоуплотнения насыпных грунтов от их собственного веса, по истечении которых грунты могут быть отнесены к слежавшимся, принимаются по табл. 11.14.
ТАБЛИЦА 11.14. ОРИЕНТИРОВОЧНЫЕ ПЕРИОДЫ ВРЕМЕНИ, НЕОБХОДИМЫЕ ДЛЯ САМОУПЛОТНЕНИЯ НАСЫПНЫХ ГРУНТОВ
| Виды грунтов | Период времени, год |
| Планомерно возведенные насыпи (при их недостаточном уплотнении): из песчаных грунтов из глинистых грунтов |
0,5—2 2—5 |
| Отвалы грунтов и отходов производств: из песчаных грунтов из глинистых грунтов из шлаков, формовочной земли из золы, колошниковой пыли |
2—5 10—15 2—5 5—10 |
| Свалки грунтов и отходов производств: из песчаных грунтов, шлаков из глинистых грунтов |
5—10 10—30 |
Основания, сложенные насыпными грунтами, проектируются с учетом специфических особенностей этих грунтов, заключающихся в возможной значительной неоднородности по составу, толщине, неравномерной сжимаемости, самоуплотнении от собственного веса, особенно при вибрациях от работающего оборудования, городского и промышленного транспорта, при изменениях гидрогеологических условий, замачивании насыпных грунтов, разложении органических включений.
Неравномерная сжимаемость оснований, сложенных насыпными грунтами, обычно вызывается:
- – изменением состава насыпных грунтов в плане и по глубине;
- – неравномерной плотностью насыпных грунтов;
- – изменением влажности, в особенности для глинистых грунтов;
- – различной толщиной слоя насыпных грунтов в основании;
- – наличием в насыпных грунтах сильносжимаемых слоев и прослойков;
- – повышенным содержанием органических включений;
- – залеганием ниже насыпных грунтов сильносжимаемых подстилающих грунтов и изменением их толщины на застраиваемом участке;
- – наличием в насыпных грунтах крупных включений или пустот, соизмеримых с шириной фундаментов.
Исходными данными по проектированию оснований и фундаментов на насыпных грунтах являются материалы инженерно-геологических изысканий, содержащие данные по способу отсыпки, составу, однородности сложения, давности отсыпки, виду, толщине слоя насыпных грунтов, их физико-механических характеристик, в том числе изменчивость сжимаемости, содержание органических включений.