Расчет оснований при проектировании

Различают три типа оснований:

- основания, которые предварительно оттаивают на всю глубину – проектирование ведется так же, как и для оснований, сложенных не мерзлыми грунтами;

- основания предварительно оттаивают только в верхней зоне, остальная часть оттаивается в процессе эксплуатации;

- основания, которые оттаивают на всю глубину в процессе эксплуатации.

Второй и третий типы рассчитываются с учетом деформации оттаивания. Определяется просадка оттаявшего грунта только под действием собственного веса:

где

- толщина слоя в пределах оттаявшей зоны;

- коэффициент относительной сжимаемости при оттаивании;

- напряжения от собственного веса грунта.

Если эта просадка больше предельно допустимой, то отказываются от второго принципа строительства и переходят к первому или грунты оттаивают на всю глубину и уплотняют.

Если эта просадка меньше предельно допустимой, то переходят ко второму этапу расчета. Определяется дополнительная осадка при оттаивании под действием нагрузки от сооружения с использованием коэффициента относительной сжимаемости оттаявшего грунта. Определяется полная осадка по формуле:

где

S₀ – величина осадки оттаявшего грунта под действием веса сооружения.

Если полная осадка больше предельно допустимой, то переходят к первому принципу строительства. Если полная осадка меньше предельно допустимой, то проверяют процесс развития осадки через 1, 2, 5, 10 лет и определяется относительная неравномерность осадки по формуле:

Фундаменты в пучинистых грунтах при сливающемся деятельном слое проверяют на выпучивание, исходя из условия:

где

t_th – расчетная удельная касательная сила пучения, зависящая от характеристик грунта и мощности деятельного слоя, определяется по СНиПу или экспериментально.

В полевых условиях для определения касательных сил требуется проведение эксперимента в течение нескольких зим. Для испытания в лабораторных условиях используют специальный механизированный пресс, который позволяет перемещать грунт относительно фундамента с постоянными скоростями, соответствующими перемещению грунта при пучении относительно боковой поверхности фундамента. В результате строят зависимость касательных сил от времени при определенной температуре.

где

b и c – параметры прямой;

½Т½ - абсолютное значение температуры.