2.2 Просадочність і її оцінка.

Природою просадочності вчені почали цікавитися дуже давно. Явище просадочності пояснювали і ущільненням грунту і явищем суфозії (т.є вимивання дрібних часток підземними водами) і вилуговування солей і ін. В даний час немає досить стрункої остаточної теорії просадочності лесових грунтів. Є лише більш-менш достовірні гіпотези. Ось одна з них, прийнята в нашій країні (по Б.І. Долматову).

При зволоженні лесового грунту відбуваються наступні явища: розм'якшуються і частково розчиняються жорсткі кристалізаційні зв'язки, розвивається розклинююча дія плівкової води, знижується міцність водноколлоідних зв'язків між частками. Це, при деякому тиску, призводить до запливання макропор, що викликає просідання..

Просадочність грунту залежить від його складу, структури і напруженого стану, тому для кожного лесового грунту, визначають просадочність при тисках, які він буде випробовувати в основі споруди. Відомі випадки, коли після замочування порівняно більшої товщі лесових грунтів поверхня грунту просідала на 2-2,5м.

Просадочность оцінюють коефіцієнтом порівняльною просадочности δ_пр, який визначають за даними компресіонних випробувань зразків з подачею при певному тиску води в прилад. В результаті таких випробувань будують графік залежності висоти зразка h від тиску і характеру деформації при замочуванні, а потім знаходять коефіцієнт відносної просадочності при даному тиску за формулою

де h_о- висота зразка природної вологості при природному тиску на даній глибині;

h’ – висота зразка грунту природної вологості при тиску очікуваному на даній глибині після зведення споруди;

h_пр—висота зразка після просідання від замочування..

Графік деформації лесового грунта при замочуванні

Умовно вважають грунт просадочним при ≥ 0,01.

Цей коефіцієнт в значній мірі залежить від діючого тиску.

При малому тиску зазвичай б_пр ‹ 0,01, т.є грунт може вважатися практично непросадочним і нестискуваним.

Тиск, при якому =0,01 називають початковим посадочним тиском .

Прийнято розрізняти грунти 1 і 2 типу просадочності:

1 тип- під дією власної ваги грунту вся товщина просідає не більше ніж на 5 см;

2 тип- під дією власної ваги грунту вся товщина просідає більш ніж на 5 см;

При 1 типові товщі по та, що просадочности просіла розвивається переважно в межах активної зони підстави, а нижче вона, як правило, незначна.

При 2 типові товщі по просадочности фундаменту отримуватимуть вертикальні переміщення, в результаті тієї, що просіла грунту як в межах активної зони, так і нижче за неї, де грунт випробовує напругу від дії власної ваги.

2.3 Проектування фундаментів на грунтах просадчиків

При проектуванні фундаментів перш за все треба знати типа товщі лесових грунтів по просадочности і глибині, в межах якої грунти володіють просадочностью при тисках, що виникають в підставі.

На постійних водотоках руслові і заплавні грунти зазвичай обводнюють настільки, що просіли не викликають. Тому фундаменти опор мостів через постійні водотоки в цих грунтових умовах проектують і зводять звичайними методами. Споруда шляхопроводів, естакад, труб і мостів через періодичні водотоки (особливо в посушливих районах), а так само будівель різного призначення вимагає особливих заходів, споруд, що виключають або знижуючих деформації, при замочуванні цих грунтів водою.

Найбільш радикальною мірою попередження тих, що просіли лесових грунтів є проходка всієї їх товщі фундаментом.

При 1 типові товщі лесових грунтів по просадочности і потужностях її не більше 5-6 метрів для усунення просадочности найширше застосовують наступні способи:

1. Ущільнення грунтів важкими трамбівками, причому вологість грунту доводять до оптимальної.

2. Пристрій ущільненої подушки з місцевого перемятого і зволоженого грунту, позбавленого властивостей просадчиків;

3. Ущільнення грунтів попереднім замочуванням з вживанням зокрема, підводних вибухів (вибухів після замочування); дія вибухів порушує природну структуру лесового грунту і він ущільнюється;

4. Забивання залізобетонних паль з прорізкою всієї товщі просадчика і передачею тиску на підстилаючі непросадочные грунти.

При 2 типові товщі лесових грунтів при просадочности і великій її товщі естакади, шляхопроводи і інші аналогічні споруди зводять на фундаментах глибокого заставляння, переважно свайних. При проектуванні свайних фундаментів потрібно мати на увазі, що при замочуванні грунтів просадчиків і їх просіла виникає на поверхні паль негативне тертя, пригружающие палі. Воно може досягати 1тс/м2.

При 2 типові лесових грунтів можливе закріплення грунтів, ущільнення грунтовими палями і ін. методи.

При проектуванні підстав, складених лесовими грунтами обчислюють окремо осідання фундаменту S, визначуване виходячи з природного стану грунтів, 1ого просіла Sпр. при замочуванні. Сумарна їх величина

Sc=S+Sпр.

І сумарна нерівномірність осідання не повинні перевищувати гранично допустимих значень.

Просіла від власної ваги замоченого грунту

Sпр.=Σ _i · h_i · m ;

Де h_i товщина i-го шару грунту (не більш 2м)

Підсумовування поширюється на товщину деформованої зони від підошви фундаменту до рівня, на якому тиск і ваги грунту рівно початковому тиску просадчика.

m- коефіцієнт умов робіт

при заставляння фундаментів в межах деформованої зони основними заходами попередження деформацій споруди є не лише усунення властивостей просадчиків грунтів, але і конструктивні, водозахисні заходи.

До поиструктивным заходів перш за все те носяться: !)защита грунтів від зволоження на прилеглій до фундаментів території шляхом її планування.

2) Для попередження наслідків нерівномірних осіданнях розбивають будівлю осадовими швами на окремі відсіки по обрізу фундаментів і в рівні міжповерхових перекриттів владнують суцільні залізобетонні пояси завтовшки 15..40 див. 3) Фундаменти роблять монолітними і сборномонолитными.. 4) Відведення виробничих стоків в промзданиях передбачається в зливову каналізацію.

Проектуючи споруди на грунтах просадчиків, завжди слід пам'ятати про те, що помилки дуже небезпечні.