Особенности проектирования фундаментов на сильно сжимаемых грунтах.

Особенности проектирования фундаментов на набухающих грунтах.

К набухающим грунтам относятся глинистые отложения, характерной особенностью которых является повышенная плотность и высокое содержание глинистых частиц. В природном залегании эти грунты (глины) характеризуются твердой и тугопластичной консистенцией. Пористость грунтов находится в пределах от 41 до 48% при влажности 15—18% в кровле и 25—30% в средних слоях и подошве толщи. В результате увлажнения этих глин их объем увеличивается до 25%. Вследствие набухания удельный вес глин уменьшается, а пористость увеличивается. Влажность грунта возрастает 50% и указывает на переход глин в пластичное состояние, что резко снижает их несущую способность. Разуплотняясь при набухании, глины поднимают толщу вышележащих покровных грунтов, которые, в свою очередь, стремятся поднять плиту фундамента или торец свай. Деформация оснований, сложенных набухающими грунтами, может происходить по следующим причинам: набухание вследствие увлажнения грунтов атмосферными и производственными водами или в результате подъема уровня подземных вод; накопление влаги под подошвой фундамента мелкого заложения или под ростверком свайного фундамента из-за недоброкачественного уплотнения засыпки грунта в пазухах между боковыми поверхностями котлована и фундамента; набухание и осадка грунта в результате изменения водно-теплового режима под воздействием сезонных и климатических факторов. В набухающих грунтах фундаменты опор мостов следует проектировать исходя из необходимости исключения возможности подъема фундаментов в случае увеличения влажности грунтов основания. Между поверхностью набухающих грунтов и подошвой ростверка свайного фундамента следует оставлять зазор не менее 0,5 м, чтобы исключить воздействие сил нормального давления от набухания грунта.

 

Особенности проектирования фундаментов на сильно сжимаемых грунтах.

Сильно сжимаемые грунты сильно уплотняются под воздействием внешней нагрузки. К таким грунтам относят илы, торфы, заторфованные и насыпные грунты. По мере отжатия воды из торфов и заторфованных грунтов резко возрастает их осадка без увеличения внешней нагрузки. К насыпным относятся однородные грунты, отсыпанные с послойным уплотнением; грунты, получаемые при рытье котлованов или проходке горных выработок, а также шлаки, золы, отходы обогащения полезных ископаемых, строительный мусор и бытовые отбросы. Особенностью насыпных грунтов является их постепенное самоуплотнение под влиянием естественного периодического увлажнения атмосферными осадками и под действием силы тяжести. В толще сильносжимаемых грунтов проектируют, как правило, свайные фундаменты таких же конструкций, какие применяют в обычных грунтах, но с учетом большой сжимаемости основания, медленного протекания осадок во времени, существенной изменчивости прочностных, деформационных и фильтрационных характеристик грунтов под воздействием нагрузок. В местах залегания заторфованных грунтов находящиеся в их толще воды являются сильно агрессивными по отношению к материалам фундаментов, что приходится принимать во внимание при выборе материалов и методов их защиты от агрессивного воздействия среды. В илах требуется учитывать влияние изменений, вызывающих временное разжижение грунтов от динамического воздействия на них забивки свай, и влияние последующего засасывания их спустя некоторое время после прекращения воздействия. В местах залегания большой толщи (40—50 м и более) сильносжимаемых грунтов, когда забивка через нее свай до опирания их низа на малосжимаемые грунты является практически невозможной или экономически нецелесообразной, применяют фундаменты из сплошных или полых висячих вертикальных и наклонных свай с размером поперечного сечения 0,4—0,8 м. Независимо от того, расположен ростверк над поверхностью сильносжимаемого грунта или в его толще, расчеты фундаментов производят по схеме высокого ростверка. Фундаменты на сильносжимаемых грунтах проектируют, учитывая следующие обстоятельства: в процессе забивки свай сильносжимаемые грунты почти не уплотняются вокруг свай и под их нижним концом; в илах и ленточных глинах с течением времени происходит засасывание погруженных свай; несущая способность свай определяется главным образом сопротивлением грунта по их боковой поверхности; осадки свайных фундаментов существенно увеличиваются с течением времени. Вследствие засасывания несущая способность свай в сильносжимаемых грунтах может увеличиваться в 6— 10 раз по сравнению с начальной в момент окончания погружения свай.