Підстави і фундаменти транспортних споруд електронний підручник, сторінка 53

Розрахунок по вертикальних деформацій (осідань) проводиться як для фундаментів мілкого закладення.

Допустима величина вертикального і горизонтального переміщення стіни встановлюється в завданні на проектування з умови нормальної експлуатації самої стіни. Величина горизонтального переміщення визначається розрахунком стіни як балки, яка взаємодіє з грунтом.

8. ФУНДАМЕНТИ В ОСОБЛИВИХ УМОВАХ

8.1. Проектування фундаментів на просадних грунтах

8.1.1. Загальні відомості про грунтах грунтах

Головна відмінна риса просідаючих грунтів полягає в їх здатності в напруженому стані від власної ваги або зовнішнього навантаження від фундаменту давати при замочуванні додаткові опади, звані просадками.

До просідаючих грунтів відносяться лесовидні супіски і суглинки, іноді оструктуренность дрібні і пилуваті піски, а так само насипні ґрунти. Всі вони об'єднані в один тип грунтів і називаються лессовіднимі грунтами.

Просадні грунти на терріторііУкаіни займають близько 15%. Особливо широко вони поширені в Забайкаллі, Північному Кавказі і Західному Сибіру. Потужність грунтах товщі ґрунту доходить до 25 ... 30 м.

Існує кілька гіпотез походження лесовидних грунтів. Найбільш поширена - еолова гіпотеза Обручева і грунтова гіпотеза Берга.

Властивості просідаючих грунтів обумовлені їх природної недоуплотненія і недоувлажненностью. Ступінь вологості (sr) природних лесових грунтів зазвичай менше 0.8. Оскільки недоуплотненія і недоувлажненность в різних грунтах виражені неоднаково, різної буде і ступінь прояву грунтах властивостей грунту. Величина осідання залежить як від ступеня просідання грунтів, так і від потужності всієї просідаючої товщі і ступеня її зволоження.

Грунтові умови будівельних майданчиків, підтоплення з урахуванням можливих грунтами, в залежності від можливості прояву просідання грунтів підрозділяються на два типи. При проектуванні фундаментів на просадних грунтах повинен бути встановлений тип грунтів по просідання.

Перший тип по просідання - такі просідаючі ґрунти, коли просадка ssl грунту відбувається в основному в межах деформованої зони основи від зовнішнього навантаження, а просадка від власної ваги грунту практично відсутня або не перевищує 5 см.

Другий тип просідання - коли просадка відбувається переважно в нижній частині просідаючої товщі. При наявності зовнішнього навантаження просадка відбувається крім цього і в верхній частині просідаючої товщі.

Тип грунтових умов по просідання визначається на основі лабдраторних досліджень або в польових умовах шляхом замочування грунтів в досвідчених котлованах.

Кількісними показниками, що характеризують просадочні властивості ґрунтів є:

- відносна просідання esl - відносний стиск грунтів при заданому тиску після їх замочування;

- початковий просадний тиск psl - мінімальний тиск, при якому проявляються просадочні властивості ґрунтів при їх повному водонасиченні;

- початкова просадних вологість wsl - мінімальна вологість, при якій виявляються просадочні властивості ґрунтів.

Відносна просідання грунту esl визначається з лабораторних компресійних випробувань методом однієї або методом двох кривих [24]. Грунти відносяться до просідання при відносній просідання esl ≥0.01. За початковий просадний тиск приймається тиск, при якому esl = 0.01.

8.1.2. Основні положення проектування основ і фундаментів на просадних грунтах

При проектуванні фундаментів на просадних грунтах повинні бути встановлені: тип грунтових умов по просідання; відносна просідання; початковий просадний тиск; початкова просадних вологість; модулі деформацій в природної вологості і при водонасиченні; параметри міцності (кут внутрішнього тертя і питоме зчеплення) при природній вологості і при водонасиченні.

Деформація підстав фундаментів мілкого закладення визначається підсумовуванням осад і просадок виходячи з умови:

s - осідання основи визначаються без урахування грунтах властивостей грунтів виходячи з деформаційних характеристик грунтів природної вологості (див. розділ 3);

ssl - величина деформації підстави, викликана осіданням ґрунту;

su - гранично допустима величина деформації підстави.

Величина гранично допустимої опади su становить зазвичай кілька сантиметрів 5 ... 10 см. Величина ж просадок в просадних ґрунтах за їх значної потужності від зовнішнього навантаження і власної ваги досягає до одного метра і більше. Осідання виникають тоді, коли підстави під будівлею або спорудою замочуються за рахунок аварійного замочування в період їх експлуатації. Останнім часом проблема будівництва на просадних грунтах сильно ускладнилася. Справа в тому, що з інтенсивною забудовою територій, особливо в великих містах почав повсюдно спостерігатися підйом рівня грунтових вод і просідають грунти, що були раніше зниженої вологості, виявляються частково або повністю замоченими.

При розрахунку необхідно перевіряти, щоб тиск під підошвою фундаментів не перевищувало розрахункового опору грунтів (3.6), (3.38). Якщо передбачається ущільнення або закріплення грунтів, розрахунковий опір R визначається з використанням характеристик φ11 і с11. отриманих при випробуванні ущільнених або закріплених грунтів.

Величину просідання основи від зовнішнього навантаження і власної ваги ґрунту визначають за величиною відносної деформації просідання [22]. Для цієї мети будують епюри сумарних напружень під підошвою фундаменту від власної ваги грунту szg і від тиску фундаменту pz. а також графік зміни початкового просадного тиску psl, z по глибині просідання товщі (рис. 8.1). Просідаючої товщі розбивається на окремі шари hi не більше 2 м.