Пределы применимости мероприятии по предотвращению выпучивания незаглубляемых и малозаглубляемых фундаментов для проектируемых зданий и сооружений
6.2. Данные мероприятия распространяются на проектирование оснований и фундаментов легких одноэтажных гражданских и промышленных зданий и сооружений на пучинистых грунтах преимущественно сельскохозяйственного назначения и энергетического строительства, таких, как например, рубленных, сборно-брусчатых и щитовых домов, гаражей, ремонтных мастерских, промзданий по переработке сельскохозяйственной продукции, складских помещений для хранения сельскохозяйственной техники, минеральных удобрений, строительных материалов, зерна, овощей, кормов для скота, животноводческих комплексов (птичники, коровники и др.), трансформаторных подстанций, временных зданий в сооружений строительных баз теплоэлектростанций и другие здания и сооружения, осуществляемые строительством из местных древесных материалов.
Большей частью малозагаубляемые фундаменты рекомендуется применять под каменные здания и сооружения при грунтах, относящихся по степени пучинистости к средне- и слабопучинистым с условием предварительной подготовки грунтов в основании путем локального их уплотнения.
Незаглубляемые фундаменты под вышеупомянутые здания и сооружения можно применять на всех грунтах независимо от их степени пучинистости, кроме грунтов, относящихся к чрезмерно пучинистым.
Сильнопучинистые грунты по условиям их увлажнения и плотности сложения подразделяются на две группы: I - чрезмерна пучинистые и II - сильнопучинистые по табл.4.
Таблица 4
| Группы по пучинистости | Положение уровня грунтовых вод z, м, для грунтов | Консистенция IL | |||
| крупнообломочных с заполнителем | супесей | суглинков | глин | ||
| I | z<0,3 | z≤0,3 | z≤0,7 | z≤1 | IL>0,5 |
| II | z<0,4 | z≤0,5 | z≤1 | z≤1,5 | 0,25<IL≤0,5 |
Примечание: Величина z - расстояние, превышающее расчетную глубину промерзания, т.е. разность между глубиной залегания уровня грунтовых вод на период промерзания и расчетной глубиной промерзания.
По физическому состоянию чрезмерно пучинистые грунты имеют свои отличительные характеристики от сильнопучинистых грунтов.
К чрезмерно пучинистым грунтам (группа I по табл.4) относится, как правило, отложения в зоне промерзания, которые не могут служить в качестве естественного Основания вследствие их малой плотности сложения. К таким относятся грунты текуче-пластичной я текучей консистенции, заторфованные грунты, и торфяники, намытые гидромониторами грунты, насыпные грунты в обводненном состоянии и др.
Сильнопучинистые грунты (группа II, табл.4) отличаются от чрезмерно пучинистых по физическому состоянию. К ним относятся все виды грунтов, которые по плотности в природном сложении могут быть использованы в качестве естественного основания под фундаменты некоторых зданий и сооружений без специальной подготовки основания.
Проверка незаглубляемых фундаментов на действие нормальных сил морозного пучения выполняется по формуле
| (8) |
где Nн - нормативная нагрузка на основание в уровне подошвы фундамента, кгс;
Fф - площадь подошвы фундамента, см2;
n1 - коэффициент перегрузки, принимаемый равным 0,9;
n - коэффициент перегрузки, принимаемый равным 1,1;
h1 - глубина промерзания грунта ниже подошвы фундамента, см;
σн - нормативное значение нормального давления морозного пучения, кгс/см3, принимается по таблице 2.
Пример. Требуется проверить фундамент-плиту из керамзитобетона с размерами 100×150 см под колонну одноэтажного каркасного здания. Глубина промерзания грунта ниже подошвы плиты 60 см, нагрузка на колонну, опирающуюся на плиту, 18 т. Плита уложена на поверхность песчаной подсыпки без заглубления в грунт. Грунт в основании плиты по степени морозной пучинистости относится к среднепучинистому.
Подставляя значения величин в формулу (6), получим величину нормальных сил морозного пучения грунтов Nн=18 т; n1=0,9; n=1,1; Fф=100×150=15000 см2; h1=50 см; σн=0,02 (по табл.2); 0,9×18≥1,1×150×50×100×0,02; 16,2<16,5 т.
Экспериментальная проверка показала, что при такой нагрузке фундамент каркасного здания при промерзании грунта на 120 см наблюдались вертикальные смещения фундаментных плит от 3 до 10 мм, что вполне допустимо для каркасных одноэтажных зданий.
Пределы применимости мероприятия по предотвращению выпучивания незаглубляемых и малозаглубляемых фундаментов составлены на основании обобщения имеющегося опыта строительства и эксплуатации зданий и сооружений, возводимых в качестве экспериментальных на пучинистых грунтах.