Свойства грунтов

Предельные абсолютные и относительные деформации пучения фундамента. Физико-механические характеристики мерзлых грунтов. Классификация мёрзлых грунтов по гранулометрическому составу, льдистости и засоленности. Свойства просадочных грунтов лёссовых пород.
Краткое сожержание материала:

2

1. РАСЧЕТ ФУНДАМЕНТОВ НА ПУЧИНИСТЫХ ГРУНТАХ

1. Общие положения

1.1 Расчет фундаментов следует производить по несущей способности и по деформации пучения. Деформации фундаментов, вызванные морозным пучением грунтов, не должны превосходить предельных деформаций, которые зависят от конструктивных особенностей зданий.

1.2 При проектировании фундаментов на пучинистых грунтах необходимо предусматривать мероприятия (инженерно-мелиоративные, строительно-конструктивные и др.), направленные на уменьшение деформаций зданий и сооружений.

Выбор типа и конструкции фундамента, способа подготовки основания и других мероприятий по уменьшению неравномерных деформаций здания от морозного пучения должен решаться на основе технико-экономического анализа с учетом конкретных условий строительства.

2. Конструктивные мероприятия при использовании фундаментов в пучинистых грунтах

2.1 Для зданий с малонагруженными фундаментами следует применять такие конструктивные решения, которые направлены на снижение сил морозного пучения и деформаций конструкций зданий, а также на приспособление зданий к неравномерным перемещениям оснований.

2.2 Конструктивные мероприятия назначаются в зависимости от типа свайного фундамента, конструктивных особенностей здания и степени пучинистости грунта основания, определяемой в соответствии с "Ведомственными строительными нормами по проектированию мелкозаглубленных фундаментов малоэтажных сельских зданий на пучинистых грунтах" (ВСН 29-85).

2.3 В зданиях с несущими стенами короткие буронабивные сваи на среднепучинистых грунтах должны быть жестко связаны между собой фундаментными балками (ростверками), объединенными в единую рамную систему. При безростверковом решении фундаментов крупнопанельных зданий жестко соединяются между собой цокольные панели.

На практически непучинистых и слабопучинистых грунтах элементы ростверков соединять между собой не требуется.

2.4 При использовании в зданиях с несущими стенами пирамидальных свай требование жестко соединять между собой элементы ростверков следует выполнять при строительстве на среднепучинистых (с интенсивностью пучения более 0,05) грунтах. Интенсивность пучения грунта определяется в соответствии с ВСН 29-85.

2.5 В необходимых случаях для увеличения жесткости стен зданий, строящихся на среднепучинистых грунтах, следует предусматривать устройство армированных или железобетонных поясов над проемами верхнего этажа и в уровне перекрытий.

2.6 При устройстве свайных фундаментов необходимо предусматривать зазор между ростверками и планировочной поверхностью грунта, который должен быть не менее расчетной деформации пучения ненагруженного грунта. Последняя определяется в соответствии с ВСН 29-85.

2.7 Протяженные здания следует разрезать по всей высоте на отдельные отсеки, длина которых принимается: для слабопучинистых грунтов до 30 м, среднепучинистых - до 25 м.

2.8 Секции зданий, имеющие разную высоту, следует устраивать на раздельных фундаментах.

3. Расчет оснований фундаментов на действие вертикальных нагрузок

3.1 Расчетная вертикальная нагрузка Р, кН, допускаемая на сваю определяется по формуле

(3.1)

где N - расчетная нагрузка, передаваемая на сваю;

Fd - расчетная несущая способность сваи по грунту;

- коэффициент надежности, принимаемый равным 1,25, если несущая способность сваи определена по результатам полевых испытаний статической нагрузкой или расчетом по деформациям.

3.2 Расчетная несущая способность короткой буронабивной сваи по грунту определяется по формуле

(3.2)

где К0 - коэффициент пропорциональности, равный отношению нагрузки на пяту сваи к общей нагрузке при предельной осадке сваи S0, принимаемой равной 8 см: коэффициент К0 зависит от отношения длины сваи l к ее диаметру d и консистенции грунтов. Для грунтов твердой и полутвердой консистенции при l/d 3,75 К0=0,45; при 3,75 < l/d 5 К0=0,40; при 5 < l/d 7,5 К0=0,37. Для грунтов тугопластичной консистенции при указанных отношениях l/d коэффициент К0 равен соответственно 0,5; 0,45 и 0,40. Для грунтов мягкопластичной консистенции - 0,55; 0,5 и 0,45;

- коэффициент, учитывающий нарастание осадки сваи во времени, принимаемый равным:

0,5 - для пылевато-глинистых грунтов твердой консистенции;

0,4 - для пылевато-глинистых грунтов полутвердой и тугопластичной консистенции;

0,3 - для пылевато-глинистых грунтов мягкопластичной консистенции;

Sпр. ср. - предельно допустимая средняя осадка фундаментов, принимаемая для малоэтажных сельских зданий равной 10 см;

- предельная несущая способность боковой поверхности буронабивной сваи, определяемая по формуле

(3.3)

где Рср. - среднее давление на контакте боковой поверхности сваи с грунтом, равное

(3.4)

где - коэффициент бокового давления бетонной смеси принимается равным 0,9;

- удельный вес бетонной смеси, кН/м3;

l0 - длина участка сваи, на котором давление бетонной смеси на стенки скважины линейно возрастает с глубиной, l0= 2 м;

- относительная усадка бетона при твердении в контакте с грунтом: при показатели текучести грунта 0,20 JL < 0,75 = 310-4, при 0 JL <0,20 = 410-4, при JL<0 =510-4;

Е, - соответственно расчетный модуль деформации и коэффициент Пуассона грунта.

Входящие в формулу (3.3) удельное сопротивление с1 и угол внутреннего трения грунта с учетом его упрочнения при бетонировании сваи равны: ; с1 = сI n, где , сI - расчетный угол внутреннего трения и расчетное сцепление грунта естественного сложения; n - коэффициент, принимаемый равным 1,8; 1,4; 1,3 и 1,2 соответственно для грунтов твердой, полутвердой, тугопластичной и мягкопластичной консистенции.

Примечание. При неоднородном в пределах длины сваи грунте в расчет вводятся средневзвешенные значения используемых характеристик.

3.3 Расчетная несущая способность пирамидальных свай и забивных блоков определяется по ВСН 26-84 "Проектирование и устройство пирамидальных свай и забивных блоков для малоэтажных сельских зданий".

4. Расчет свайных фундаментов по деформациям пучения грунта

4.1 Расчет свайных фундаментов по деформациям пучения производится исходя из следующих условий:

h Sи; (4.1)

Sотh; (4.2)

(4.3)

где h - подъем наименее нагруженной сваи, вызванный пучением грунта;

Sот - осадка сваи после оттаивания грунта;

- относительная деформация фундамента;

Sи, - соответственно предельные абсолютные и относительные деформации пучения фундамента которые допускается принимать по таблице.

Таблица

Предельные деформации фундаментов

Конструктивные особенности зданий	Предельные деформации пучения Sи, см	Предельные относительные деформации пучения м
		относительный прогиб или выгиб	относительная разность деформаций пучения
Бескаркасные здания с несущими стенами из:
панелей	2,5	0,00035
блоков и кирпичной кладки без армирования	2,5	0,00050
блоков и кирпичной кладки с армированием	3,5	0,00060
здания с деревянными конструкциями	5	-	0,006
Здания стоечно-балочной конструкции	4	-	0,005

Примечание. На основании расчета системы фундаментная балка-стена на прочность допускается уточнять значения и Sи.

4.2 Подъем буронабивной сваи определяется по формуле

(4.4)

где hа - деформация пучения (подъем) ненагруженного грунта в уровне верхнего сечения сваи, находящегося на глубине а от поверхности грунта;

hа - деформация пучения поверхности грунта;

df - расчетная глубина промерзания грунта, м;

- коэффициент, зависящий от диаметра сваи d; при d=0,2 м =0,4 м-1/2, при d=0,35 м =0,50 м-1/2, при d=0,5 м =0,30 м-1/2, при d=0,8 м =0,2 м-1/2; при промежуточных значениях d коэффициент определяется по интерполяции;

l - длина сваи,...