Естественные и искусственные основания.

Основанием называется массив грунта, испытывающий давление от здания.

Надежность основания является важнейшим условием, обеспечивающим прочность и устойчивость любого здания или сооружения. Основания подразделяются на естественные и искусственные.

Естественными основаниями - являются грунты, способные в своем природном состоянии выдержать нагрузку от здания. Грунты, расположенные в основании должны удовлетворять следующим требованиям:

1) Обладать достаточно несущей способностью и малой равномерной сжимаемостью

2) Не подвергаться пучению, т.е. увеличению объема при замерзании влаги, находящейся в его порах

3) Не размывается и не растворяется грунтовыми водами

4) Не допускать просадок и оползней.

Просадки могут произойти при недостаточной мощности грунта, принятого за основание, если под ним залегает слабый грунт.

Оползни могут произойти при наклонном расположении пластов грунта.

Виды грунтов и их свойства.

Несущая способность грунта зависит от их физических свойств (гранулометрического состава, плотности, влажности) и характеризуется величиной нормативного давления.

В соответствии с нормами принята следующая классификация грунтов:

1) Скальные - каменные породы (известняки, песчаники, кварциты, граниты), залегающие в виде сплошного массива или трещиноватого слоя.

2) Крупнообломочные - несвязные грунты содержащие более 50% обломков скальных пород с размерами частиц более 2мм (щебень, галька, дресва, гравий).

3) Песчаные - сыпучие в сухом состоянии и содержащие менее 50% частиц крупнее 2мм. Разделяется на гравелистые, крупные, средней крупности, мелкие, пылеватые.

4) Глинистые - связные грунты, содержащие в своем составе минеральные частицы плоской формы (чешуйки) с поперечным размером менее 0,005мм и песок.

Пластичность этих грунтов выше, чем больше содержится глинистых частиц.

Глинистые грунты делятся на:

Глины - с содержанием глинистых частиц более 30%

Суглинки - с содержанием глинистых частиц 10-30%

Супеси - с содержанием глинистых частиц 3-10%

5) Лессовые (макропористые)- глинистые грунты с содержанием большого количества пылеватых частиц и наличием крупных пор (макропор). Эти грунты в сухом состоянии обладают достаточной прочностью, но при замачивании дают большие просадки под нагрузкой.

В строительной практике встречаются также:

1) Органические - (торфянистые, растительные и илистые являются слабыми, сильно сжимаемыми)

2) Плывуны - мелкие пески с глинистыми примесями

3) Насыпные

Все они не могут служить естественным основанием.

Работа грунтов под нагрузкой.

Под действием нагрузок от здания грунты в основании испытывающей сжимающие напряжения в той или иной степени уплотняясь, вызывают осадку здания.

Величина сжатия грунтов и характер уплотнения зависит от вида грунта и его плотности.

Скальный грунт является практически несжимаемым.

Крупнообломочные и песчаные грунты обладают небольшой и быстро протекающей во времени сжимаемостью, которая заканчиваются с возведением здания.

Глинистые грунты имеют большую сжимаемость, чем песчаные и процесс их уплотнения протекает 2-3 года.

Величина осадки проверяется расчетом и не должна превышать допускаемой нормы (8-15 см в зависимости от конструктивной жесткости здания)

Искусственные основания.

Если грунты не могут служить надежным основанием в естественном состоянии, то прибегают к их искусственному укреплению следующими способами:

1) Уплотнение грунтов - тромбованием плитами весом 1-2 т, падающими с высоты 3-4 м, это способ применяется при недостаточно плотных и насыпных грунтах.

2) Цементация грунтов - путем нагнетания в них по специальным погруженным в грунт трубам жидкого цементного раствора или цементного молока, которое, затвердевая в порах грунта, придает ему камневидную структуру. Применяется для укрепления гравелистых, крупных и средних песков.

3) Силикатизация грунтов - нагнетание силикатных растворов (жидкое стекло, хлористый кальций для песчаных грунтов), в результате химических реакций происходит окаменение грунтов.

4) Термический способ - сжигание горючих продуктов, подаваемых в скважины под давлением. Применяется для укрепления лессовых посадочных грунтов.

5) Для зданий небольшой этажности иногда производят замену слабого грунта в основании песчаной или щебеночной подушкой с уплотнением.

Толщина слоя определяется расчетом. Искусственные основания удорожают строительство и применяются лишь в крайних случаях.

Вопросы для самоконтроля:

Естественные и искусственные основания. - student2.ru 1)Требования к основаниям;