Проектирование подсыпок для легких зданий на пучинистых грунтах

Материал подсыпки должен отвечать следующим требованиям:

• в уплотненном состоянии должен дренировать воду;
• в процессе эксплуатации не должен насыщаться водой и выделять вредные вещества;
• содержание пучинистых примесей (частиц размером 0,05...0,005 мм) должно быть не более 10 %.

Основной причиной увлажнения подсыпок является отсутствие гидроизоляции или капиллярно-прерывающегося слоя между материалом подсыпки и водонасыщенным основанием естественного сложения. Когда подсыпки выполняются из однородного крупнозернистого песка, гравийногалечного грунта, из мелкого щебня, гравия, шунгизитового гравия и других подобных материалов допускается не выполнять гидроизоляцию, так как высота капиллярного поднятия влаги в подсыпку обычно не более 5...10 см. Подсыпки из песка неоднородного мелкозернистого, среднезернистого, а также и крупнозернистого с мелким заполнителем следует защищать от увлажнения капиллярной влагой.

Комбинированные подсыпки (гравийнопесчаные, щебеночно-песчаные) устраиваются из материалов с различной влагопропускной способностью: нижний слой толщиной 15...30 см выполняется из мелкого щебня, галечника, гравия, верхний из песка мелко или среднезернистого.

Расчетное сопротивление материала подсыпки определяется исходя из задаваемых проектом расчетных значений физико-механических характеристик грунтов или устанавливается опытным путем. При отсутствии этих данных допускается принятие в расчетах ширины подошвы фундаментов следующих условных сопротивлений на подсыпки (при коэффициенте уплотнения К_сот = 0,95):

при использовании для устройства подсыпки мелких песков и шлаков 0,1...0,15 МПа (1,0...1,5 кгс/см²);

керамзитового и шунгизитового гравия (> 600 кгс/см³) (0,15... 0,20 МПа (1,5...2,0 кгс/см²);

песков крупных и средней крупности 0,2...0,30 МПа (2...3,0 кгс/см²);

галечника, гравия, щебня с песчаным заполнителем 0,30...0,40 МПа (3,0...4,0 кгс/см²).

При расположении подсыпки на слабом грунте необходимо делать проверку слабого подстилающего слоя по СНиП 2.02.01-83* и осадок фундаментов.

При отсутствии результатов испытаний модули деформации грунтовых подсыпок Е (МПа, (кгс/см²)) допускается принимать:

• гравелистая, щебенистая 40 (400)
• из крупнозернистого песка 30 (300)
• из среднезернистого песка 20 (200)
• из мелкозернистого песка 15 (150)
• шлак, керамзитовый и шунгизитовый гравий (при > 600) 15...20 (150...200).

Толщина подсыпки под подошвой фундамента назначается по расчету в зависимости от степени пучинистости грунта основания, на котором возводится здание, и материала подсыпки. Насыпь способствует уменьшению глубины сезонного промерзания естественных грунтов, снижает температурные градиенты на их поверхности, создает пригрузку за счет собственного веса и давления от сооружения. Все это приводит к уменьшению абсолютных величин, скоростей и значений удельных нормальных сил морозного пучения грунтов.

В первом приближении толщину подушки, в зависимости от расчетной глубины промерзания грунта и степени морозной пучинистости по исследованиям В. И. Федорова, можно принимать по табл. 2.17. При использовании в качестве подсыпки теплоизоляционных материалов (шлака, шунгизитового или керамзитового гравия и т.п.) высота ее может быть уменьшена, потому что существенно уменьшается глубина промерзания грунта в основании сооружения.

Таблица 2.17

Толщина подушки для малонагруженных зданий и сооружений

(по данным В. И. Федорова)