3. Замена набухающих грунтов.
4. Прорезание набухающих грунтов (полное или частичное).
Рекомендуется использовать свайные фундаменты.
24.Особенности проектирования фундаментов на просадочных грунтах. Мероприятия по обеспечению устойчивости зданий на этих грунтах
Среди большого разнообразия грунтов, с которыми приходится иметь дело строителям, особые затруднения вызывают структурно неустойчивые просадочные грунты, у которых в обычных условиях, но при некоторых добавочных физических воздействиях резко нарушается структура, что обусловливает значительное ухудшение их физико-механических свойств, увеличение осадок, уменьшение несущей способности и пр.
Значительные осадки при нарушении структуры этого вида грунтов обусловлены также тем, что в природных условиях они часто бывают недоуплотненньши. К таким грунтам можно отнести в первую очередь лёссовые грунты и мерзлые.
Грунты, у которых при незавершенной консолидации образовались структурные связи, препятствующие в данных условиях дальнейшему их уплотнению, относятся к недоуплотненным грунтам. Эти грунты при соответствующих добавочных воздействиях могут стать структурно неустойчивыми и при разрушении ранее возникших структурных связей доуплотняться, что вызовет их значительные осадки.
Местные быстро протекающие осадки недоуплотненных структурно неустойчивых грунтов, обусловленные резким изменением их структуры и сопровождающиеся обычно выдавливанием образовавшихся текучепластичных масс в стороны от местного воздействия, носят название просадок, а грунты, обладающие этими свойствами, относятся к категории структурно неустойчивых просадочных грунтов. Такими будут лёссовые грунты при замачивании их под нагрузкой; сильнольдистые мерзлые и вечномерзлые грунты при оттаивании, а также органо-минеральные илы при быстром нагру-жении, когда скорость возникновения новых водно-коллоидных связей будет меньше скорости разрушения уже существующих связей, и, наконец, рыхлые слабые пески при воздействии на них вибраций, вызывающих гидродинамические напоры и значительное уменьшение трения между контактами минеральных частиц.
Существенным показателем физико-механических свойств структурно неустойчивых глинистых грунтов является их структурная прочность и изменение ее под влиянием внешних воздействий (замачивания, оттаивания, вибраций и т. п.), обусловливающее просадку под нагрузкой.
Обычно просадочность грунтов оценивается так называемой относительной просадочностью, определяемой выражением
где hp — высота образца грунта ненарушенной структуры (испытываемого без возможности бокового расширения при давлении р, равном давлению от действия внешней нагрузки и собственного веса вышележащих слоев грунта); hp — высота образца того же грунта при нагрузке р, подвергнутого воздействию, нарушающему его структурную прочность (замачивание лёссовых, оттаивание мерзлых грунтов и т. п.).
Если величина относительной просадочности епр ^ 0,02, то такие структурно неустойчивые грунты относят к категории просадочных.Формулу можно переписать в виде
|
|
|
|
Однако при не очень больших давлениях (до 2— 2,5 кгс/см2 для лёссовых грунтов при замачивании и до 2,5—4 кгс/см2 для мерзлых и вечномерзлых грунтов при их оттаивании) кривые изменения относительной деформации при просадке могут быть описаны:
где Ао — начальный параметр прямолинейной зависимости епр ==
= / (р), называемый коэффициентом просадки лёссовых грунтов и
коэффициентом оттаивания мерзлых и вечномерзлых грунтов; mv —
угловой коэффициент прямой, характеризующей относительную сжимаемость грунтов в процессе просадки.
Уравнение кладется в основу расчета просадок лёссовых и сильнольдистых вечномерзлых грунтов.
Величины коэффициентов Ао и mv могут быть определены по результатам испытаний двух монолитов-близнецов на компрессию при просадке или (по специальной методике) по результатам испытания даже одного монолита грунта. |
Компрессионные кривые для просадочных структурно неустойчивых грунтов отличаются от обычных компрессионных кривых тем, что в процессе просадки, возникающей при определенных воздействиях, скачкообразно изменяется коэффициент пористости грунта, и плавность компрессионной кривой претерпевает разрыв.
Согласно произведенным испытаниям на компрессионных кривых (рис.11.34), следует различать три области деформирования просадочных грунтов: область ab, соответствующую сжатию грунта в ненарушенном состоянии; область be, характеризующую просадку грунтов, и область ей — уплотнение просевшего грунта с нарушенными структурными связями; при этом наибольшая деформация грунта будет во второй области — области просадок.
Рис. 11.34. Компрессионные кривые структурно неустойчивых грунтов:
а — лёссовый грунт при замачивании; б — мерзлый грунт при оттаивании; в- рыхлый песок при вибрации
Просадочность лёссовых и вечномерзлых грунтов можно установить как при соответствующих испытаниях на компрессию (наличие скачка в изменении коэффициента пористости при испытании вначале в естественном без нарушения структурных связей, а далее — при характерном для данного вида грунта внешнем воздействии, разрушающем структурные связи), так и с помощью пробной нагрузки.
Физико-механические свойства лёссовых грунтов, как указывалось ранее, при замачивании в процессе просадки резко изменяются: сопротивление их сдвигу снижается в 
несколько раз, что обусловливает значительное уменьшение несущей способности замоченных лёссовых грунтов и выдавливание нарушенных бесструктурных масс грунта под нагрузкой.
Пассивными мерами борьбы с просадочностью сооружений на лёссовых грунтах является заложение подошвы фундаментов ниже просадочной толщи (если это технически возможно), что вызывает применение свайных и столбчатых фундаментов глубокого заложения (порядка 6—20 м).
Активные меры борьбы с просадочнсстью лёссовых грунтов сводятся к химическому их закреплению по методу силикатизации или обжигу несущих объемов грунта с помощью специальных установок, а также применению трамбованных грунтовых свай из заранее замоченного по особой технологии того же лёссового грунта. Все эти приемы описываются в курсах оснований и фундаментов.
25.Особенности возведения фундаментов в просадочных грунтах
При проектировании фундаментов надо знать тип толщи лёссовых грунтов по просадочности и глубину, в пределах которой грунты обладают просадочностью при давлениях, возникающих в основании.
При типе 1 толщи лессовых грунтов по просадочности под действием собственного веса и мощности ее не более 5м для устранения просадочности применяют:
· Снижение давления по подошве фундаментов малоэтажных зданий до величины, при которой в основании на всех глубинах просадочной толщи напряжение меньше начального просадочного давления
· Уплотнение грунтов тяжелыми трамбовками
· Устройство уплотненной подушки из местного грунта
· Изготовление коротких набивных свай
· Устройство набивных фундаметнов в вытрамбованных котлованах
· Забивка железобетонных свай с прорезкой всей просадочной толщи грунтов и передачей давления на подстилающие непросадочные грунты
При типе 2 толщи лессовых грунтов по просадочности для устранения ее применяют:
· Прорезку просадочной толщи забивными железобетонными сваями
· Устройство буронабивных свай с уширенной пятой
· Закрепление грунтов.
· Уплотнение грунтов грунтовыми сваями