Особенности проектирования фундаментов

Проектирование фундаментов начинают с определения предва­рительных их размеров. Затем в целях уточнения полученных дан­ных и выработки рекомендаций по водозащитным и конструктив­ным мероприятиям вычисляют величину возможной просадки толщи грунтов основания при замачивании по формуле

(3. 4.)

где δ_i - относительная просадочность каждого отдельного слоя при вертикальном давлении р_i, равном сумме природного и дополнительного от фундамента давлений в середине слоя;

H_i - мощность рассматриваемого слоя;

n - число обжимаемых слоев, слагающих просадочную толщу;

m - коэффициент условий работы, который в зависимости от ширины подошвы фундамента b принимают для глубины 1,5 b равным 2, а для остальной просадочной толщи – равным 1,5.

Суммирование здесь производят для всей просадочной толщи, которую считают от подошвы фундамента до среднегодового уровня грунтовых вод или до кровли слоя грунта с относительной проса­дочностью δ_i <0,01 при давлении на его поверхности р_i. При сум­мировании просадочную толщу разбивают на слои мощностью H_i в соответствии с литологическим разрезом, соблюдая также условие, чтобы изменение суммарного давления р_i в каждом последующем слое по сравнению с предыдущим не превышало.

Относительную просадочность для отдельных слоев грунта на­ходят по формуле

(3.5.)

h и h₀ - высота образца при естественной влажности, обжатого без возможности бокового расширения природным дав­лением от веса вышележащего грунта, взятого как без учета, так и с учетом дополнительного давления от фундамента;

h_i - высота того же образца после пропуска через него воды при сохранении приложенных к нему природного и дополнительного давления р_i.

Если в результате выполнения указанных расчетов окажется, что возможные просадки будут больше допустимых для возводимых зданий и сооружений, при их строительстве должны при­меняться специальные водозащитные и конструктивные мероприятия. Применяют также полную или частичную прорезку толщи просадочных грунтов заглубленными фундаментами, сооружают свайные фундаменты, производят искусственное закрепление сили­катизацией или термическим способом. При этом глубину частичной прорезки просадочных грунтов назначают с таким расчетом, чтобы замачивание нижележащей толщи не могло вызвать осадок, опас­ных для возводимых зданий и сооружений.

Для уменьшения просадочных свойств грунтов их уплотняют тяжелыми трамбовками и грунтовыми сваями. При этом считают, что средняя пористость уплотненного грунта не должна превышать 37-38%, а коэффициент пористости, соответственно,- величи­ны 0,6. В некоторых случаях используют также предварительное замачивание просадочных грунтов, однако лишь в пределах нижних слоев их толщи, начиная с глубины 5-9 м. Просадочность грунтов в верхних его слоях устраняют уплотнением.

Для наиболее рационального решения вопросов строительства на просадочных грунтах мероприятия по уплотнению и закреплению грунтов рассматривают также в различных сочетаниях между собой и в комбинации с частичной прорезкой их толщи фундамен­тами на ту или иную глубину. Для обоснования выбранного варианта производят технико-экономическое их сравнение.