Фундаменты на основаниях, сложенных набухающими грунтами

Ряд глинистых грунтов обладает способностью набухать при повышенной влажности и, наоборот, давать усадку при последующем снижении влажности. Способность к набуханию имеют также некоторые виды шлаков и пылевато-глинистых грунтов при замачивании химическими отходами производства.

Набухающие грунты характеризуются следующими параметрами, определяемыми на основе опытов:

* давлением набухания p_sw;

* влажностью набухания W_sw;

* относительным набуханием при заданном давлении e_sw;

* относительной усадкой при высыхании e_sh.

Расчет оснований, сложенных набухающими грунтами производится следующим образом. Деформации уплотнения грунтов основания от внешней нагрузки и возможная осадка от уменьшения влажности набухающего грунта должны суммироваться. Подъем основания при набухании грунтов рассчитывается в предположении полной стабилизации осадок уплотнения грунтов от внешней нагрузки.

Осадка основания в результате высыхания набухающих грунтов определяется по формуле:

, (6.25)

где e_sh,i – относительная линейная усадка грунта i -го слоя;

h_i – толщина i -го слоя грунта;

K_sh =1,3 – коэффициент;

n – число слоев в пределах зоны усадки.

Нижняя граница зоны усадки, как правило, должна определяться опытным путем. При отсутствии таковой величина H_sh принимается равной 5м.

Подъем основания при набухании грунта определяется по формуле:

, (6.26)

где e_sw,i – относительное набухание i -го слоя грунта;

h_i – толщина i -го слоя грунта;

K_sw,i – коэффициент принимаемый равным 0,8 при s_z,tot =0,05МПа; 0,6 – при s_z,tot =0,3МПа; при промежуточных значениях s_z,tot K_sw,i принимается по интерполяции;

n – число слоев, на которое разбита зона набухания грунта.

Положение нижней границы зоны набухания H_sw находится из следующих условий:

1) при инфильтрации влаги – горизонтом грунта, где суммарное давление s_z,tot равно давлению набухания p_sw;

2) при экранировании поверхности и изменении водно-теплового режима – опытным путем или равным H_sw =5м при отсутствии опытных данных.

Если расчетные деформации оснований, сложенных набухающими грунтами, оказываются больше предельных, предусматривают следующее:

* водозащитные мероприятия;

* предварительное замачивание набухающих грунтов в пределах всей зоны или ее части;

* проектирование компенсирующих песчаных подушек;

* замену набухающего грунта ненабухающим полностью или частично;

* прорезку фундаментами слоя набухающих грунтов (полную или частичную).

В качестве конструктивных мероприятий принимается увеличение жесткости зданий и сооружений путем разбивки на отдельные отсеки осадочными швами, устройство железобетонных непрерывных поясов толщиной не менее 15см, выполняемых в нескольких уровнях по высоте.