Определение деформаций оснований, сложенных набухающими грунтами

18. Подъем основания при набухании грунта h_sw определяется по формуле

, (18)

где e_sw,i - относительное набухание грунта i-го слоя, определяемое в соответствии с указаниями п. 19;

h_i - толщина i-го слоя грунта;

k_sw,i - коэффициент, определяемый в соответствии с указаниями п. 20;

n - число слоев, на которое разбита зона набухания грунта.

19. Относительное набухание грунта e_sw определяется по формулам:

при инфильтрации влаги

, (19)

где h_n - высота образца природной влажности и плотности, обжатого без возможности бокового расширения давлением р, равным суммарному вертикальному напряжению у_z,tot на рассматриваемой глубине (значение у_z,tot определяется в соответствии с указаниями п. 21);

h_sat - высота того же образца после замачивания до полного водонасыщения, обжатого в тех же условиях;

при экранировании поверхности и изменении водно-теплового режима

, (20)

где k - коэффициент, определяемый опытным путем (при отсутствии опытных данных принимается k = 2);

w_eq - конечная (установившаяся) влажность грунта;

w₀ и e₀ - соответственно начальные значения влажности и коэффициента пористости грунта.

20. Коэффициент k_sw, входящий в формулу (18), в зависимости от суммарного вертикального напряжения s_z,tot на рассматриваемой глубине, принимается равным 0,8 при s_z,tot = 50 кПа (0,5 кгс/см²) и 0,6 при s_z,tot = 300 кПа (3 кгс/см²), а при промежуточных значениях s_z,tot - по интерполяции.

21. Суммарное вертикальное напряжение s_z,tot на глубине z от подошвы фундамента (рис. 5) определяется по формуле

, (21)

где s_zр, s_zg - вертикальные напряжения соответственно от нагрузки фундамента и от собственного веса грунта;

у_z,ad - дополнительное вертикальное давление, вызванное влиянием веса неувлажненной части массива грунта за пределами площади замачивания, определяемой по формуле

, (22)

где k_g - коэффициент, принимаемый по табл. 6.

Таблица 6

Коэффициент k_g

(d + z)/Bw	Коэффициент kg при отношении длины к ширине замачиваемой площади Lw/Bw, равном
0,5
	0,58	0,50	0,43	0,36	0,29
	0,81	0,70	0,61	0,50	0,40
	0,94	0,82	0,71	0,59	0,47
	1,02	0,89	0,77	0,64	0,53
	1,07	0,94	0,82	0,69	0,77

22. Нижняя граница зоны набухания H_sw (рис. 5):

а) при инфильтрации влаги принимается на глубине, где суммарное вертикальное напряжение s_z,tot (п. 21) равно давлению набухания p_sw;

б) при экранировании поверхности и изменении водно-теплового режима - определяется опытным путем (при отсутствии опытных данных принимается H_sw = 5 м).

Рис. 5. Схема к расчету подъема основания при набухании грунта

23. Осадка основания в результате высыхания набухшего грунта s_sh определяется по формуле

, (23)

где e_sh,i - относительная линейная усадка грунта i-го слоя, определяемая в соответствии с указаниями п. 24;

h_i - толщина i-го слоя грунта;

k_sh - коэффициент, принимаемый равным 1,3;

n - число слоев, на которое разбита зона усадки грунта, принимаемая в соответствии с указаниями п. 25.

24. Относительная линейная усадка грунта при его высыхании определяется по формуле

, (24)

где h_n - высота образца грунта возможной наибольшей влажности при обжатии его суммарным вертикальным напряжением без возможности бокового расширения;

h_d - высота образца в тех же условиях после уменьшения влажности в результате высыхания.

25. Нижняя граница зоны усадки H_sh определяется экспериментальным путем, а при отсутствии опытных данных принимается равной 5 м.

При высыхании грунта в результате теплового воздействия технологических установок нижняя граница зоны усадки H_sh определяется опытным путем или соответствующим расчетом.