Проектирование грунтовых подушек

3.86. При устройстве грунтовых подушек просадочный грунт в пределах всей или части деформируемой зоны заменяется местным глинистым грунтом, укладываемым с заданной плотностью.

Грунтовые подушки применяются при степени влажности просадочных грунтов в основании фундаментов и для создания в основании фундаментов уплотненного слоя большей толщины, чем при уплотне­нии тяжелыми трамбовками.

3.97. В проекте грунтовых подушек должны быть указаны: толщина и размеры (в пределах отдельных фундаментов или зданий и сооружений в целом); схема планировки котлована; рекомендуемые виды грунтов; значения оптимальной влажности грунтов; требуемая плотность грунта; толщина отсыпаемых слоев; типы грунтоуплотняющих механизмов и ориентировочное количествоих проходок для уплотнения грунтов до требуемой плотности; условное расчетное сопротивление уплотненного грунта поду­шки.

3.98. Толщина грунтовой подушки определяется из условия полного устранения просадочных свойств грунтов в пределах деформируемой зоны. При значительной толщине грунтовой подушки допускается выполнять ее только в пределах верхней части деформируемой зоны.

При частичном устранении просадочных свойств грунтов в пределах деформируемой зоны толщина грунтовой подушки определяется расчетом по деформациям, исходя из условия, чтобы суммарные осадки и просадки фундаментов зданий и сооружений не превышали предельно допустимых.

3.99. Для малоэтажных зданий с нагрузкой на ленточный фундамент до 150 кН/м и столбчатый фундамент до 600 кН толщина грунтовой подушки равна

(144)

где р - среднее давление по подошве фундамента, кПа;

- начальное просадочное давление грунта, залегающего ниже грунто­вой подушки, кПа;

b - ширина фундамента, см.

Давление р по подошве фундамента на грунтовую подушку толщиной не менее 50 см (при условии, что просадки грунта в пределах деформиру­емой зоны недопустимы) принимается рапным

(145)

3.100. Размеры грунтовых подушек назначаются в зависимости от раз­меров фундаментов, их конфигурации, действующего давления на грунт, целевого назначения грунтовых подушек с учетом удобства производства земляных работ и т. п.

Для создания сплошного маловодопроницаемого экрана грунтовые подушки устраиваются в пределах всего здания или сооружения с таким расчетом, чтобы они выступали в стороны от наружной грачи фундаментов на ширину не менее 1 м. Размеры подушек должны обеспечивать отвод аварийных вод за пределы деформируемой зоны грунта в основании фундаментов.

3.101. Для ликвидации просадочных свойств грунтов в наиболее нап­ряженной зоне основания фундамента ширину грунтовой подушки и длину ее понизу допускается определять по формулам:

(146)

(147)

где b и l - соответственно ширина и длина фундамента или здания, см;

- коэффициент, учитывающий характер распределения горизонта­льных деформаций в основании фундаментов при просадке гру­нта, равный при р=150-200 кПа - =0,3; р=250-300 кПа - = =0,35; р=350-400 кПа - =0,4.

Ширина грунтовой подушки должна быть больше ширины фундамента: поверху не менее чем на 0,6 м, понизу - на 0,4 м.

3.102. При возведении подушек для создания сплошного водонепрони­цаемого экрана необходимо применять лессовидные глины и суглинки, так как они позволяют достичь наибольшей водонепроницаемости.

Дренирующие материалы (песок, щебень, шлак и т. п.) для устройства грунтовых подушек допускается применять при соответствующем обосновании только на площадках с грунтовыми условиями I типа по просадо­чности.

3.103. Подушки следует устраивать из однородных грунтов оптимальной влажности. При уплотнении грунта трамбованием оптимальная влажность принимается по п. 3.85, а укаткой - равной влажности на границе ра­скатывания. При влажности грунта ниже оптимальной более чем на 0,03 должно производиться доувлажнение его до оптимальной влажности.

3.104. При устройстве грунтовых подушек с целью ликвидации просадочных свойств основания плотность сухого грунта должна быть не менее 1,6 т/м³, но не менее величины, при которой просадка грунта исключается, а при устройстве подушек с целью создания сплошного водонепроницаемого экрана - не менее 1,7 т/м³.

Пример. Определить размеры грунтовой подушки под двухэтажное ка­ркасное здание детсада с сеткой колонн 3´6 и 6´6 м размером в плане 42´48 м. Фундаменты размером b=l=1,8 м, d=l м, имеют глубину заложения 1 м, нагрузки на них 320 и 460 кН. Здание проектируется на участке, сложенном просадочным лессовидным суглинком толщиной 6 м, относя­щимся к грунтовым условиям I типа по просадочности. Ниже залегают во­донасыщенные непросадочные суглинки. Лессовидные суглинки имеют следующие характеристики: =1,48 т/м³; w=0,16; =100кПа.

Определяем собственный вес наиболее нагруженного фундамента =1,8·1,8·1,0·22=71 кН (7,1 тс).

Определяем среднее давление по подошве наиболее нагруженного фу­ндамента =(460+71)/3,24=164 кПа (1,64 кгс/см²).

Исходя из среднего давления по подошве фундамента определяем нео­бходимую толщину грунтовой подушки =(164-100)·1,8/100= =1,15 м.

Определяем по формуле (146) ширину грунтовой подушки понизу под отдельный фундамент =1,8(1+2·0,3)=2,9 м, т.е. уширение грунтовой подушки в каждую сторону от наружной грани фундамента со­ставит (2,9-1,8)/2=0,55 м.

Учитывая частое расположение фундаментов, грунтовую подушку следует делать сплошной под все здание. Размеры ее равны:

=42+2·0,55=43,1 м;

=48+2·0,55=49,1м.