Фундаменти на ґрунтах, що набухають і насипають.
Опалення, водопостачання, каналізація
Набухаючими називають пилувато-глинисті ґрунти, які при замочуванні водою збільшуються в обсязі.
Слід мати на увазі, що здатність набухати мають деякі види шлаків, а також пилувато-глинисті ґрунти, що не набухають у звичайних умовах, якщо вони замочуються відходами хімічних виробництв, зокрема розчинами сірчаної кислоти. У ґрунтах, що набухають, можливий і зворотний процес — усадка або зменшення об'єму при зниженні вологості.
Набухання та усадка ґрунтів на будівельному майданчику можливі в результаті наступних явищ: 1) підйому рівня підземних вод або інфільтрації (зволоження поверхневими чи виробничими водами); 2) накопичення вологи в обмеженій по глибині зоні під спорудою внаслідок порушення природних умов. випаровування, можливого при забудові та асфальтуванні міської території (екранування поверхні); 3) за рахунок зміни водно-теплового режиму у верхній частині зони аерації, що відбуваються внаслідок впливу сезонних кліматичних факторів; 4) за рахунок висихання від впливу теплових джерел (котелень, доменних печей, атомних, теплових електростанцій та ін.).
При проектуванні основ і фундаментів на грунтах, що набухають, використовують кількісну характеристику, звану відносним набуханням, значення якої знаходять з виразу.
Нижня межа зони набухання при інфільтрації вологи в грунт (рис. 13.5) Н приймається на глибині, де сумарна вертикальна напруга aztot дорівнює тиску набухання psw (мінімальному напрузі, при якому набухання припиняється). При екрануванні поверхні та зміні водно-теплового режиму нижню межу зони набухання, а також нижню межу зони усадки визначають задослідним даним, а за відсутності по-,, слідчих приймають Hsw=HSk = 5 м.
Мал. 13.5. Схема розрахунку основи при підйомі набухає ґрунту
Нерівномірності підняття чи опускання фундаментів, можливі внаслідок набухання чи усадки, сумуються з очікуваними нерівномірностями осад від впливу зовнішніх навантажень. Якщо сумарні нерівномірності перевищать гранично допустимі норми, що встановлюються, необхідно передбачати заходи щодо запобігання можливому замочування, аналогічні розглянутим за наявності в основі лесових грунтів.
У деяких випадках вдаються до попереднього замочування в межах товщі ґрунтів, що набухають, проте виконання даного заходу ускладнюється повільним перебігом цього процесу. Для його прискорення іноді застосовують вертикальні дрени.
Зниження інтенсивності набухання вдається досягти за рахунок максимального скорочення термінів робіт по зведенню фундаментів, використовуючи при цьому водонепроникні матеріали та слабко фільтруючі засипки.
Іноді застосовують піщані подушки, що компенсують, що дозволяють частково згладжувати нерівномірне набухання грунту внаслідок більш раномірного розподілу тиску на велику площу. Одночасно піщані подушки сприяють порівняно рівномірному розвитку набухання, забезпечуючи набрякання вологи з місць більшого підйому набряклого ґрунту в знижені зони, де набухання сповільнилося, тим самим автоматично регулюючи розвиток набухання.
Виключити вплив несприятливих впливів від набухання або усадки вдається за допомогою повної або часткової заміни шару грунту, що не набухає.
Використання пальових фундаментів з повним прорізуванням шарів набухають ґрунтів запобігають шкідливому впливу набухання, алене виключає його впливу на підлоги та конструкції, що влаштовуються безпосередньо на поверхні ґрунту. Набухання досить часто призводить до підняття підлог першого поверху, тому для виключення цього явища підлоги рекомендується влаштовувати по перекриттям. Застосування пальових фундаментів з частковим прорізанням товщі набухають ґрунтів призводить до істотного зменшення підняття фундаментів у разі, якщо нижчий шар набухаючого грунту має невелику потужність і завантажений значним навантаженням від товщі, що прорізається.
При прорізанні палями набухає грунту слід враховувати розвиток сил тертя з бокових поверхонь. Якщо ці сили виявляться більшими за навантаження, що припадає на палі, то фундамент може піднятися, викликавши деформацію споруди.
Мал. 13.6. Фундамент із буронабивних паль з розширеною п'ятою в умовах набухають і зазнають усадки ґрунтів: 1 — водонепроникне вимощення; 2 - ростверк; 3 - пісок; 4 — ґрунт, що набухає або зазнає усадки; 5 - паля з розширенням; 6 - ненабухаючий грунт
Для повного виключення впливу можливих сезонних вертикальних коливань поверхні ґрунту часто влаштовують фундаменти з буронабивних паль із розширенням (рис. 13.6). Закладення нижнього розширеного кінця паль у ненабухаючий грунт зменшує шкідливий вплив тертя по бічній поверхні. Горизонтальний вплив усадки і набухання усувають за допомогою зворотного засипання пазух піском і укладання в зоні підошви ростверку поздовжньої арматури, що сприймає горизонтальні поперечні зусилля, що розривають.
Підстави, складені насипними ґрунтами, необхідно проектувати з урахуванням їх нерівномірної стисливості, значної неоднорідності за складом, можливості самоущільнення, рсобен-но при динамічних впливах, зміни гідрогеологічних умов, атакож можливості розкладання органічних включень. Насипні ґрунти із шлаків та глин слід розраховувати з урахуванням можливості набухання при замочуванні водою.
Модуль деформації насипних ґрунтів, як правило, необхідно визначати за результатами штампових польових випробувань, а нерівномірність стисливості за результатами лабораторних і польових випробувань.
Розрахунковий опір основи визначають за формулою (4.10) за допомогою даних лабораторних досліджень про значення величин (рп і сп. Попередні розміри фундаментів дозволяється призначати відповідно до умовних розрахункових опорів R0, що визначаються за табличними даними СНиПа для насипних ґрунтів, що мають I