Виды фундаментов на просадочных грунтах

Для устранения или уменьшения просадочных свойств лёссовых грунтов необходимо устраивать:

• При I типе грунтовых условий по просадочности:

- фундаменты мелкого заложения в вытрамбованных котлованах; на основании, уплотнённом трамбовками или подвергнутом трамбованию в сочетании с устройством грунтовой подушки; на грунтовой или песчаной подушке;

- на основании, уплотнённом грунтовыми сваями; на основании, закреплённом методом однорастворной силикатизации или синтетическими смолами, или грунтоцементом; на естественном основании с увеличенной площадью подошвы;

- фундаменты на сваях переменного сечения по длине;

-фундаменты из забивных свай с прорезкой просадочной толщи;

- фундаменты на пирамидальных сваях;

-фундаменты на набивных сваях.

• При II типе грунтовых условий по просадочности:

- фундаменты мелкого заложения на лессовидном основании, уплотнённом грунтовыми сваями пробивкой скважин; на предварительно замоченном основании;

- фундаменты на уплотнённых грунтах тяжёлыми трамбовками весом более 100 кН и в сочетании с грунтовой подушкой;

Уплотнении тяжёлыми трамбовками рекомендуется при:

S_r< 0,7

ρ_d< 1,55 т/м³

-фундаменты на свайном основании из забивных или набивных свай различных типов, а также на основании, закреплённом методом силикатизации или термическим методом;

- фундаменты на буронабивных сваях с уширенной пятой.

При грунтовых условиях IIтипа и возможности их замачивания проводится устранение просадочных свойств на всю глубину просадочной толщи или прорезка этой толщи свайными фундаментами.

Лекция 13 – 18.01.13

Основания и фундаменты на вечномерзлых грунтах. Проектирование фундаментов в условиях вечномерзлых и мерзлых грунтов. Физико-механические свойства мерзлых грунтов. Основные принципы проектирования фундаментов на вечномерзлых грунтах.

Вечномерзлые грунты распространены на Севере Европейской части, вдоль Западной и Восточной границ и на Дальнем Востоке (Хабаровск, вдоль транссибирской магистрали) площадь залегания достигает 49,8%=50%.

Грунты, которые в условиях природного залегания, находятся в мерзлом состоянии непрерывно (без оттаивания) в течение нескольких лет (обычно столетий и даже сотни тысяч лет), называются вечномерзлыми грунтами.

Грунты, имеющие отрицательную температуру и содержащие в своем составе лед, называются мерзлыми грунтами.

У мерзлых грунтов часть поровой воды находится в замерзшем состоянии в виде кристаллов льда (вместо воды – лед).

Вечномерзлые грунты могут располагаться слоями от нескольких метров до 400м.

Характер вечномерзлых грунтов:

• по глубине– может быть сплошное залегание, островное.

• по температурному режиму

- деградирующий (температура повышается столетиями → 0⁰ С),

- прогрессирующий (температура снижается веками).

Вечномерзлые и мерзлые грунты обладают криогенной (морозной) текстурой.

Текстура– сложение, т.е. пространственное размещение и взаимное расположение частиц грунта и их агрегатов.

Структура – обуславливается структурными связями между минеральными частицами и их агрегатами, а также силами молекулярного воздействия между поровой водой и твердыми частицами.

По содержанию льда различают три вида криогенной текстуры:

• монолитная текстура

• слоистая текстура

• сетчатая текстура

Монолитная текстура: лед в порах придает высокую структурную прочность. Это так называемый лед – цемент. Лед визуально не видно, на свету проявляется.

Механические свойствапрактически соответствуют свойствам скального грунта. Такой грунт обладает хрупким изломом. Монолитная текстура характерна для крупнообломочных, гравелистых и всех видов песков, кроме пылеватых.

Слоистая текстура: имеет отдельные включения, отдельные слои.

1 – ледяные включения в виде сплошных слоев и линз;

2 – элементы монолитной текстуры.

Свойства:общее содержание льда значительно больше, чем при монолитной текстуре, деформация при оттаивании значительно выше, строительные качества обычно низкие. Монолитная текстура предпочтительнее.

Сетчатая текстура: большое присутствие льда-включения. Прочность при сетчатой текстуре ниже, чем при слоистой и тем более, чем при монолитной.

Свойства:

1. Прочность самая низкая;

2. Содержание льда самое высокое;

3. Значительные деформации при оттаивании;

В любом инженерно-геологическом разрезе в реальных условиях обычно наблюдается сочетание всех трех видов текстур с преобладанием одного из видов.

По характеру, вечномерзлые грунты могут находится втвердомерзлом,пластично-мерзломилисыпучемерзломсостояниях.

Твердомерзлые грунты– имеют низкую температуру и практически несжимаемы (Е > 100 МПа). К ним относятся песчаные и супесчаные грунты.

Пластично-мерзлые- имеют температуру, близкую к 0⁰С, сцементированы льдом, но обладают вязкими свойствами. Содержат в большом количестве незамерзшую воду (связанную, пленочную), (Е < 100 МПа). К ним относят в основном глинистые грунты и тяжелые суглинки.

Сыпучемерзлые – к ним относятся грунты, имеющие отрицательную температуру, но они не сцементированы льдом. Это рыхлые и сыпучие маловлажные грунты в талом состоянии. Такими грунтами являются пески, гравелистые и крупнообломочные грунты.

Наихудшими свойствами обладают пластично-мерзлые грунты т.к. они переходят в талое состояние и в связи с этим недостаточно прочные.

Твердомерзлые – прочные и малосжимаемые.

Сыпучемерзлые – в твердом состоянии имеют такие же свойства, как и в талом.