6)Причины развития неравномерных осадок сооружений. Неравномерные осадки уплотнения, выпирания и разуплотнения.

В общем случае суммарная осадка сооружения слагается из 5 составляющих, каждая из которых вызывается различными причинами:

S = S_упл. + S_выпир. + S_{разупл.} + S_расст. + S_экспл.

S_упл. – осадка, развивающаяся вследствие уплотнения грунтов;

S_выпир. – осадка выпирания, возникающая за счет развития пластических деформаций грунтов в основании (выпирание грунта из-под подошвы фундамента);

S_{разупл.} – осадка за счет разуплотнения грунта, приводящая к поднятию дна котлована при разгрузке грунтов основания во время выполнения земляных работ (снятие бытового давления);

S_расст. – осадка за счет нарушения структуры (расструктуривания) грунтов основания во время строительства (зависит от производства работ);

S_экспл. – осадка, возникающая при эксплуатации здания.

Неравномерность осадки фундамента вызывает дополнительные напряжения в надземных конструкциях здания и, как следствие, их деформации.

Причины развития неравномерных осадок уплотнения

1.Сложное (неоднородное) напластование грунтов

2. Возникновение неравномерной деформации

;

;

3. Неоднородный грунт.

Причиной неравномерной деформации зданий может быть и неоднородное основание, с включением либо ослабленных зон (органические вещества), либо мест повышенной жёсткости (валуны).

Схема возможных неоднородностей в грунтовом основании под пятном застройки здания.

4. Неодинаковое загружение фундаментов

5. Влияние загружения соседних фундаментов

Схема взаимного влияния рядом расположенных фундаментов, зданий на развитие неравномерной осадки уплотнения.

6. Не одновременность загружения фундаментов

7. Неполная загрузка фундаментов

Схема возможности образования неравномерной осадки уплотнения, вследствие неполной загрузки фундаментов в сооружении. 1 - фундамент загружен полностью. 2 - фундамент загружен не полностью.

8. Неравномерность консолидации грунтов

Причины развития неравномерных осадок выпирания

Происходит выпирание грунта.

Фундамент наклоняется либо в одну, либо в другую сторону

Выпор грунта происходит из-за потери устойчивости

Причины развития неравномерных осадок разуплотнения

S_{разупл.} – развивается под действием нагрузки, не превышающей величину природной, т.е. нагрузки, равной весу вынутого грунта при откопке котлована. Эти деформации приводят к поднятию дна котлована.

если выполняются условия, величину разуплотнения можно не учитывать.

Неравномерные осадки расструктуривания .

Причины развития неравномерных осадок расструктуривания

Наибольшее влияние на развитие общих осадок могут оказать осадки расструктуривания (S_{расстр.}), вызванные нарушением структуры грунтов основания при отрывке котлованов и устройстве фундаментов.

К причинам развития неравномерных осадок расструктуривания грунтов основания относятся:

1. природные условия

2. грунтовые воды.

3. воздействия механизмов.

4. ошибки строителей.

Рассмотрим эти причины подробнее.

1. Природные усл:

- промерзание и оттаивание грунтов (котор являются основанием фунд-та).

Песчаные грунты вспучиваются. Проморож. грунты весной оттаивают неравномерно. проморож. грунты необх. убирать.

- увлажнение грунтов осадками

- пересыхание грунта.

Образуются трещины.

20-30 см грунта недобирают (чтобы уберечь несущие слои от внешн. условий).рис 2

2.Грунтовые воды:

- гидростатическое воздействие (за счет напора воды).

Давление воды: P_w =γ_w ∙H

P_w > γ ∙ h – м. б. прорыв напорн. вод в котлован.

γ_h > P_w - прорыва напорн. вод не будет.

- гидродинамическое воздействие – давление за счет движения воды.рис4

Понизить уровень воды можно:

- откачиванием

- иглофильтры ( получ-ся депрессионная воронка)

- шпунтовое ограждение (по периметру).

Делают либо длинный шпунт, либо до водоупора.

Суффозия – вынос минер. частиц грунта водой.

- хим. суффозия.

- физ. суффозия.

3. Воздействие механизмов.

Из-за движения экскаватора слой дна котлована толщ. 20-30 см, приходит в негодность.

4. Ошибки строителей.

Необходимо либо засыпать,

либо сажать фундамент глубже.