Глинистые грунты – связные, обладающие пластичностью

Свойства глинистых грунтов зависят от содержания плас­тинчатых и чешуйчатых частиц размерами от 1 до 5 мкм ми­нералов каолинита и монтмориллонита – глинистых частиц.

В зависимости от их количества глинистые грунты подраз­деляются на:

глины – глинистых частиц более 30%;

суглинки – глинистых частиц от 10 до 30%;

супеси – глинистых частиц от 3 до 10%.

Остальную часть глинистых грунтов составляют песчаные, крупностью > 0,05 и пылеватые – от 0,05 до 0,005 мм фрак­ции и зерна полевого шпата, извести, окислов железа и каль­ция.

Большему количеству глинистых частиц соответствует большее число пластичности W_п:

для глин  W_п >17;

для суглинков W_п от 7 до 17;

для супесей W_п >от 1 до 7.

W_п = W_т – W_р, где

W_т – предел текучести – верхний предел пластичности, соответствующий влажности, превышение которой приводит к переходу грунта из пластичного в текучее состояние: стан­дартный конус весом 76 г внедряется в грунт на 10 мм.

W_р – нижний предел пластичности – предел раскатывания, соответствует влажности, при которой шнуры диамет­ром 3 мм начинают распадаться на куски, не раскатываются.

Для оценки консистенции глинистых грунтов пользуются показателем пластичности В.

, где W – естественная влажность грунта.

При В <0 – грунты твердые;

от 0 до 0,25 – полутвердые:

от 0,25 до 0,5 – тугопластичные;

от 0,5 до 0,75 – мягкопластичные:

при В >1 – грунты текучей консистенции.

Коэффициент пористости глинистых грунтов составляет от 0,4 до 1,0. При средней пористости условное сопротивле­ние R₀ в зависимости от консистенции имеет следующие зна­чения и кгс/см² (кПа):

супеси твердые – 2,75 (270)

супеси тугопластичные – 1,75 (170)

суглинки твердые – 2,5 (245)

суглинки тугопластичные – 2,0 (195)

глины твердые – 4,0 (395)

глины тугопластичные – 2,5 (245)

Несущая способность основания под фундаментом мелкого заложения или опускным колодцем проверяется:

где Р – давление подошвы фундамента на основание;

n – коэффициент надежности (коэффициент запаса) для мостов n=1,4;

для зданий и сооружений I-II-III классов, соответственно, равен 1,2; 1,15; 1,10.

R – расчетное сопротивление грунта основания осе­вому сжатию кгс/см² (кПа) определяется по фор­муле:

R = 1,7{R₀[1+К₁(b+2)]+R₂g (d-3)}

Первый член формулы R₀[1+К₁(b+2)], учитывающий вли­яние ширины фундамента и тип грунта, составляет:

для песков 1,­24¸1,8R₀;

дляглин 1,06¸1,16 R_0.

К₁ – см.ниже в таблице.

b – ширина фундамента от 1 до 6 м, если ширина более 6 м, принимают b=6,0 м.

Второй член формулы R₂g (d-3) учитывает влияние глуби­ны заложения d, при глубине d >3,0 м увеличивает расчетное сопротивление и имеет существенное значение для опускных колодцев b свайных фундаментов, проверяемых по острию свай.

g – среднее значение удельного веса грунта, находящего­ся выше подошвы фундамента. Допускается принимать g=19,62 кн/м³ (0,00196 кгс/см³).

Значения коэффициентов К₁ и (К₁ в 1/м)

	песок крупный	песок средний	песок мелкий	супесь, суглинок, глина-полутверд.	то же, пластичные
К1	0,1	0,08	0,06	0,04	0,02
К2	3	2,5	2,0	2,0	1,5

 

Анализ формулы в целом показывает, что для прикидочных расчетов фундаментов мелкого заложения можно принять R=1,5¸1,6R₀.

Фундаменты на естественном основании необходимо выпол­нять без перерыва после разработки котлована, сохраняя при­родные свойства грунта, защищая основание от увлажнения, промораживания, затопления верховодкой.

Желательно уплотнение сжимаемых грунтов и втрамбовывание щебня тяжелыми трамбовками для исключения неже­лательных осадок в будущем.

Глубина заложения подошвы фундамента или ростверка прини­мается взависимости от вида грунта и глубиныпромерзания d_f.

При скальных, крупнообломочных с песчаным заполни­телем грунтах, песках крупных и средней крупности глубина заложения d не зависит от d_f.

Заглубления в скальные породы при их прочности >500 кгс/см² не менее 10см, при < 500 кгс/см² не менее 25 см.

При отсутствии размыва грунта минимальная глубина за­ложения 1,0 м при толщине несущего пласта под подошвой не менее 1,0 м и отсутствии грунтовых вод (крупнообломочные грунты, крупные и средние пески).

Глубина заложения фундамента от наибольшей глубины раз­мыва дна не менее 2,5 м при расчетном (вероятность превы­шения 1-2%) и не менее 2,0 м при наибольшем паводке (ве­роятность превышения 0,3%).

При мелких песках, супесях, суглинках и глинах d = d_f + 0,25 м.

Свайные фундаменты

Типовые забивные железобетонные сваи –призматические сечением 35´35 см и 40´40 см длиной от 6 до 18м для транс­портных сооружений с маркировкой типа СМ 12-35Т4. Буквы в начале – свая мостовая, длиной 12м, сечением 35´35 см, трешиностойкая (раскрытие трещин ограничено 0,1 мм) тип 4.

Номер типа сваи сваи характеризует количество рабочей арматуры в поперечном сечении и расчетный диаметр арма­туры периодического профиля АII (АIII)

тип	Т2	ТЗ	Т4	Т5	Т6	Т7
количество арматуры	4Æ25	4Æ28	4Æ32	12Æ20	8Æ28	12Æ25
длина, м	до 12	до 13	до 14	до 15	ДО 16	до 16

марка бетона 300-350 (В22,5-В27,5), коэффициент армирования F_a/F_б·100 от 1,6 до 5%, в связи с чем объемный вес для сваи типа Т6 и Т7 следует принимать, соответственно, 2,6 и 2,7 тс/м³.

Высокоармированные сваи типов от Т4 до Т7 можно ис­пользовать, как несущие балки для временного подмащивания при забивке свай в котлованах, предварительно опреде­лив по их арматуре допускаемый изгибающий момент.

Цилиндрические сваи – сваи-оболочки диаметром 0,6 м со стенкой d= 10 см применяют для забивки на глубину до 30 м и в случае больших нагрузок. Заказная длина оболочек 4-6-8-12 м, по торцам они имеют стальные обечайки под сварку с накладками.

При сварке сначала необходимо заварить стык но торцам обечаек, а затем равномерно но периметру поставить 8 накла­док 100´200´10 мм, обварить их по контуру, шов К³8 мм и за­щитить обмазочной гидроизоляцией.