Особенности проектирования и эксплуатации фундаментов на структурно-неустойчивых грунтах

Нарушение структуры грунтов происходит при физических и механических воздействиях.

К основным физическим воздействиям относятся увлажнение грунтов (лёссов и набухающих глин), оттаивание грунтов (мерзлых), химическая и механическая суффозия, вы­ветривание. Такие воздействия опасны, когда при разрушении структурных связей грунты теряют свою прочность и резко уве­личивают деформативность.

К основным механическим воздействиям относят­ся приложение внешней нагрузки, динамические импульсы (вибрация, колебания при ударах и др.), перемятие грунтов. Особенно чувствительны к механическим воздействиям несвяз­ные и слабосвязные грунты (рыхлые пески, слабые, насыщен­ные водой пылевато-глинистые грунты, илы, заторфованные грунты и др.).

При приложении внешней нагрузки к структурно-устойчи­вым грунтам происходит одновременно частичное нарушение их структуры и уплотнение грунтов с образованием новых связей, в результате чего существенно увеличивается их прочность. При приложении внешней нагрузки к структурно-неустойчивым грун­там разрушение структурных связей в них происходит быстрее, чем возникновение новых связей вследствие медленного разви­тия уплотнения. Это приводит к лавинному процессу разруше­ния структурных связей, ведущему к развитию просадки, т. е. осадки, не связанной с процессом постепенного уплотнения.

При использовании структурно-неустойчивых грунтов в каче­стве основания сооружений рассматривают условия, при кото­рых возможно нарушение их природной структуры и развитие просадки, и принимают меры, исключающие развитие такого рода деформаций.

Учитывая возможность значительны неравномерностей оса­док зданий и сооружений, имеющих в основании слои слабых грунтов, иногда предусматривают уменьшение чувствительности несущих конструкций к неравномерным осадкам (см. п. 9.3). Кроме рассмотренных ранее основных мер по снижению чув­ствительности конструкций к неравномерным осадкам, заклю­чающихся в повышении гибкости конструкций за счет осадоч­ных швов и разрезки многопролетных строений, а также в уве­личении их прочности, используют следующие приемы:

-проектируют здания простой конфигурации в плане (прямо­угольные, круглые), поскольку при наличии изломов здания в плане образующиеся входящие углы получают, как правило, наибольшую осадку, а в примыкающих друг к другу прямо­угольных в плане частях здания возникают дополнительно де­формации скручивания;

-проектируют равноэтажные здания или более высокие части сооружения предусматривают в тех местах, где ожидается мень­шая осадка;

-придают зданиям и сооружениям строительный подъем на ве­личину всей или части ожидаемой осадки с учетом ее неравно­мерностей, т. е. располагают фундаменты выше, чем это тре­буется для условий нормальной эксплуатации; в таком случае после развития ожидаемых осадок здание будет занимать про­ектное положение;

-предусматривают в конструкциях здания увеличенные с уче­том ожидаемых неравномерностей осадки габаритные размеры для возможности рихтовки подкрановых путей, направляющих лифтов и др. (если это не сделать, то рихтовка подкрановых пу­тей может привести к тому, что мостовой кран станет задевать за нижний пояс фермы);

-оставляют над вводами в здание отверстия, чтобы стены оседающего здания не давили на трубопроводы; канализацион­ные выпуски делают с уклонами, превышающими неравномер­ность осадки поверхности грунта около здания.