КАТЕГОРИИ:
АстрономияБиологияГеографияДругие языкиДругоеИнформатикаИсторияКультураЛитератураЛогикаМатематикаМедицинаМеханикаОбразованиеОхрана трудаПедагогикаПолитикаПравоПсихологияРиторикаСоциологияСпортСтроительствоТехнологияФизикаФилософияФинансыХимияЧерчениеЭкологияЭкономикаЭлектроника
Пучинистые грунты
6.8.1 Основания, сложенные пучинистыми грунтами, должны проектироваться с учетом способности таких грунтов при сезонном или многолетнем промерзании увеличиваться в объеме, что сопровождается подъемом поверхности грунта и развитием сил морозного пучения, действующих на фундаменты и другие конструкции сооружений. При последующем оттаивании пучинистого грунта происходит его осадка.
6.8.2 К пучинистым грунтам относятся глинистые грунты, пески пылеватые и мелкие, а также крупнообломочные грунты с глинистым заполнителем, имеющие к началу промерзания влажность выше определенного уровня (ГОСТ 25100). При проектировании фундаментов на основаниях, сложенных пучинистыми грунтами, следует учитывать возможность повышения влажности грунта за счет подъема уровня подземных вод, инфильтрации поверхностных вод и экранирования поверхности.
6.8.3 Пучинистые грунты характеризуются:
абсолютной деформацией морозного пучения hf, представляющей подъем ненагруженной поверхности промерзающего грунта;
относительной деформацией (интенсивностью) морозного пучения efh - отношением hf к толщине промерзающего слоя df;
вертикальным давлением морозного пучения рfh,v, действующим нормально к подошве фундамента;
горизонтальным давлением морозного пучения рfh,h, действующим нормально к боковой поверхности фундамента;
удельным значением касательной силы морозного пучения tfh, действующей вдоль боковой поверхности фундамента.
Указанные характеристики должны устанавливаться на основе опытных данных с учетом возможного изменения гидрогеологических условий. Для сооружений III уровня ответственности допускается определять значения efh в зависимости от параметра Rf (рисунок 6.9), вычисляемого по формуле
(6.31)
где w, wp - влажность в пределах слоя промерзающего грунта соответственно природная и на границе раскатывания, доли единицы;
wcr - критическая влажность, доли единицы, ниже значения которой в промерзающем пучинистом грунте прекращается перераспределение влаги, вызывающей морозное пучение; определяется по графикам (см. рисунок 6.10);
wsat - полная влагоемкость грунта, доли единицы;
rd - плотность сухого грунта, т/м ;
М0 - безразмерный коэффициент, численно равный абсолютному значению средней многолетней температуры воздуха за зимний период, определяемый в соответствии с СНиП 23-01.
6.8.4 По степени пучинистости грунты подразделяют в зависимости от efh на пять групп (ГОСТ 25100). Принадлежность глинистого грунта к одной из групп также может быть оценена по параметру Rf (см. рисунок 6.9).
6.8.5 Расчет оснований, сложенных пучинистыми грунтами, должен выполняться в соответствии с рекомендациями раздела 5 и предусматривать проверку устойчивости фундаментов при действии сил морозного пучения.
6.8.6 Расчет устойчивости фундаментов на воздействие касательных сил морозного пучения, действующих вдоль боковой поверхности фундаментов, должен выполняться при заложении подошвы фундаментов ниже расчетной глубины промерзания пучинистых грунтов.
Устойчивость фундаментов проверяют по формуле
(6.32)
где tfh - значение расчетной удельной касательной силы пучения, кПа, принимаемое по 6.8.7;
Аfh - площадь боковой поверхности фундамента, находящейся в пределах расчетной глубины сезонного промерзания, м2;
F - расчетная постоянная нагрузка, кН, при коэффициенте надежности по нагрузке gf = 0,9;
Frf - расчетное значение силы, кН, удерживающей фундамент от выпучивания вследствие трения его боковой поверхности о талый грунт, лежащий ниже расчетной глубины промерзания;
gc - коэффициент условий работы, принимаемый равным 1,0;
gn - коэффициент надежности, принимаемый равным 1,1.
1, 2 - супеси; 3 - суглинки; 4 - суглинки с 0,07 < Ip £ 0.13; 5 - суглинки с 0,13 < Ip £ 0,17; 6 - глины (в грунтах 2, 4 и 5 содержание пылеватых частиц размером 0,05-0,005 мм составляет более 50 % по массе); а - практически непучинистый; б - слабопучинистый; в - среднепучинистый; г - сильнопучинистый; д – чрезмернопучинистый
Рисунок 6.9 - Взаимосвязь параметра Rf и относительной деформации пучения efh
Рисунок 6.10 - Зависимость критической влажности wcr от числа пластичности Jp и предела текучести грунта wL
6.8.7 Значение расчетной удельной касательной силы пучения tfh должно определяться опытным путем. При отсутствии опытных данных допускается принимать значения tfh по таблице 6.11 в зависимости от вида и характеристик грунта.
Таблица 6.11
| Грунты и их характеристики | Значения расчетной удельной касательной силы пучения tfh, кПа, при глубине сезонного промерзания - оттаивания dth, м | ||
| До 1,5 | 2,5 | 3 и более | |
| Супеси, суглинки и глины при показателе текучести IL > 0,5, крупнообломочные грунты с глинистым заполнителем, пески мелкие и пылеватые при показателе дисперсности D > 5 и степени влажности Sr > 0,95 | |||
| Супеси, суглинки и глины при 0,25 < IL £ 0,5, крупнообломочные грунты с глинистым заполнителем, пески мелкие и пылеватые при D > 1 и степени влажности 0,8 < Sr £ 0,95 | |||
| Супеси, суглинки и глины при IL £ 0,25, крупнообломочные грунты с глинистым заполнителем, пески мелкие и пылеватые при D > 1 и степени влажности 0,6 <Sr £ 0,8 | |||
| Примечания 1 Для промежуточных глубин промерзания tfh принимается интерполяцией. 2 Показатель дисперсности грунта D определяется по формуле (6.33). 3 Значения tfh для грунтов, используемых при обратной засыпке котлованов, принимается по первой строке таблицы. 4 В зависимости от вида поверхности фундамента приведенные значения tfh умножают на коэффициент: при гладкой бетонной необработанной - 1; при шероховатой бетонной с выступами и кавернами до 5 мм – 1,1–1,2, до 20 мм - 1,25-1,5; при деревянной антисептированной - 0,9; при металлической без специальной обработки - 0,8. 5 Для сооружений III уровня ответственности значения tfh умножают на коэффициент 0.9. |
6.8.8 Пучинистые свойства крупнообломочных грунтов и песков, содержащих пылевато-глинистые фракции, а также супесей при Ip < 0,02 определяются через показатель дисперсности D. Эти грунты относятся к непучинистым при D < 1, к пучинистым - при D ³ 1. Для слабопучинистых грунтов показатель D изменяется в пределах 1 < D < 5. Значение D определяется по формуле
(6.33)
где k - коэффициент, равный 1,85´10-4 см3;
е - коэффициент пористости;
- средний диаметр частиц грунта, см, определяемый по формуле
(6.34)
где р1, р2, ..., pi - процентное содержание отдельных фракций грунта, доли единицы;
d1, d2, ..., di - средний диаметр частиц отдельных фракций, см.
6.8.9 Расчетное значение силы Frf, кН, для фундаментов, имеющих вертикальные грани, определяют по формуле
(6.35)
где Rfj - расчетное сопротивление талых грунтов сдвигу по боковой поверхности фундамента в j-м слое, кПа; допускается применять в соответствии с нормативными документами по проектированию свайных фундаментов;
Afj - площадь вертикальной поверхности сдвига в j-м слое грунта ниже расчетной глубины промерзания, м2;
п - число слоев грунта.
6.8.10 При заложении фундаментов выше расчетной глубины промерзания пучинистых грунтов (малозаглубленные фундаменты) необходимо производить расчет по деформациям морозного пучения грунтов основания с учетом касательных и нормальных сил морозного пучения.
Примечание - Малозаглубленные фундаменты допускается применять для сооружений III уровня ответственности и малоэтажных зданий (см. раздел 8) при нормативной глубине промерзания не более 1,7 м.
6.8.11 Расчетные деформации морозного пучения грунтов основания, определяемые с учетом нагрузки от сооружения, не должны превышать предельных значений, которые допускается принимать по аналогии с набухающими грунтами (см. приложение Д).
6.8.12 Если расчетные деформации морозного пучения основания малозаглубленных фундаментов больше предельных или устойчивость фундаментов на действие сил морозного пучения недостаточна, то кроме возможности изменения глубины заложения фундаментов следует рассмотреть необходимость применения мероприятий, уменьшающих силы и деформации морозного пучения, а также глубину промерзания (водозащитные, теплозащитные или физико-химические).
Если при применении указанных мероприятий деформации морозного пучения не исключены, следует предусматривать конструктивные мероприятия, назначаемые исходя из расчета фундаментов и конструкций сооружения с учетом возможных деформаций морозного пучения.
При проектировании оснований и фундаментов должны предусматриваться мероприятия, не допускающие увлажнения пучинистых грунтов основания, а также промораживания их в период строительства.
6.8.13 При незапланированной остановке строительства и при консервации сооружений необходимо до наступления зимнего периода выполнить мероприятия по предотвращению деформаций и разрушений, обусловленных процессами сезонного промерзания-оттаивания пучинистых грунтов основания.
6.8.14 Во избежание промерзания грунтов под подошвой фундаментов в подвальных и цокольных этажах недостроенных или построенных зданий без обеспечения теплового контура следует организовать временное отопление этих помещений в зимние месяцы или применение теплоизоляции.
6.8.15 Не допускается укладка фундаментов на промороженный грунт основания без проведения специальных исследований замерзшего грунта. Для предотвращения деформаций и разрушения фундаментов необходимо проводить проверку устойчивости фундаментов на действие касательных и нормальных сил морозного пучения.
При устройстве фундаментов в зимний период для предохранения грунтов от промерзания следует устраивать временные теплоизоляционные покрытия, параметры которых определяются в соответствии с теплотехническим расчетом.
Дата добавления: 2014-10-31; просмотров: 225; Мы поможем в написании вашей работы!; Нарушение авторских прав |