Строительство / Всё о фундаментах


Просадки грунтов и борьба с ними

 

В первые годы эксплуатации любого здания грунты сжимаются под действием прикладываемых нагрузок. В результате этого фундамент опускается на определенную величину, называемую осадкой. Большие, а главное, неравномерные осадки являются основной причиной трещин, деформаций и других разрушений здания. Несущая способность основания определяется величиной нагрузки, при которой не превышается установленная нормативами осадка.

Вид и условия просадки выявляют в процессе изучения гидрогеологической обстановки участка путем замачивания котлована с размером сторон, равным толщине слоя всех просадочных слоев. Различают два вида просадочных грунтов:

— когда просадка от собственного веса не превышает 5 см;

— когда возможна просадка от собственного веса более чем на 5 см.

Просадки грунтов происходят по нескольким причинам.

 

Таблица 11. Значения расчетных сопротивлений

основных видов грунтов

Грунт

Расчетное сопротивление

грунтов (кг/см2)

Плотных

Средней плотности

Пески гравелистые и крупные независимо от их влажности

4,5

3,5

Пески средней крупности независимо от их влажности

3,5

2,5

Пески мелкие:

маловлажные

очень влажные и насыщенные водой

3,0

2,0

2,0

2,5

Пески влажные: маловлажные

очень влажные

насыщенные водой

2,5

2,0

1,5

2,0

1,5

1,0

Глины твердые и пластичные:

глины твердые

то же, пластичные

6,0

3,0

3,0

1,0

Крупнообломочные, щебень, галька, гравий

6,0

5,0

 

Набухание грунтов в процессе их увлажнения приводит к последующим просадкам при высыхании. К просадочным относятся глинистые грунты, которые, находясь в напряженном состоянии, под действием нагрузки от сооружения или собственного веса при замачивании дают дополнительную деформацию — просадку.

Насыпные грунты (грунты с нарушенной структурой), образовавшиеся в результате отвалов, засыпки оврагов, котлованов, планировки сложного рельефа и т. п. сжимаются неравномерно и в большинстве случаев использоваться в качестве оснований не могут. При этом следует учитывать время их самоуплотнения. В отличие от естественных насыпные грунты имеют неоднородный состав и сложение, неравномерную сжимаемость, способность уплотняться с течением времени под действием собственного веса и приложенных нагрузок. В этом случае при сооружении фундаментов следует учитывать возможную степень и сроки самоуплотнения, которые изложены в таблицах 12 и 13.

 

Таблица 12. Ориентировочное значение осадков грунтов за счет самоуплотнения

Вид и степень уплотнения грунтов

Величина осадка в %

Крупнозернистый песок, хорошо уплотненный

1

Песок неуплотненный

4

Глина уплотненная

2

Глина неуплотненная

10

 

При возведении фундаментов на насыпных грунтах следует учитывать максимально допустимую нагрузку на основание. Нормативное давление на основание принимается в зависимости от плотности грунта, давности и способа его отсыпки и допустимых осадок для дома, но не более величин, приведенных в таблице 14.

 

Таблица 13. Время самоуплотнения грунта

Характер насыпей и вид грунта

Время, необходимое для самоуплотнения грунта (в годах)

Планомерно возведенные (но недостаточно уплотненные насыпи из грунтов):

Песчаных

Глинистых (в зависимости от влажности)

0,5 — 2

2 — 8

Отвалы из отходов различных производств и грунтов:

Песчаных

Глинистых

2 — 5

10—15

 

Таблица 14. Наибольшее допускаемое давление на основание из насыпных грунтов

Характер насыпей и вид грунтов

Предельная величина давления на грунт в кг/см2

Планово возведенные насыпи из грунтов:

Песчаных

Глинистых

 

2,5

2,0

Отвалы (без уплотнения площади основания):

Из песчаных грунтов, шлаков и т. д.

Из глинистых грунтов, отходов строительного производства, золы и т. д.

 

1,8

1,2

Свалка грунтов, отходов производства и бытовых отбросов без уплотнения площади оснований

То же, с уплотнением площади оснований

 

1,0

1,5

 

При выявлении просадочных грунтов с возможной просадкой от собственного веса более 5 см принимают меры по их укреплению или устранению возможности просадки. Для этого:

— грунт уплотняют тяжелыми трамбовками;

— устраивают грунтовые подушки из непросадочных или уплотненных грунтов;

— предварительно замачивают грунты в пределах всей просадочной площади;

— увеличивают заглубление фундамента до отметки ниже просадочных грунтов;

— устанавливают по периметру фундамента буронабивные сваи

— используют водозащитные меры для предотвращения возможных просадок.

В зависимости от состояния грунта может быть применен один из способов его укрепления, предназначенный для увеличения несущей способности. Чаще всего такая надобность возникает при возведении зданий двух и более этажей. Строительная практика обладает многими способами искусственного укрепления грунтов. Необходимость искусственного укрепления грунтов может определяться проектом.

Уплотнение грунта выполняют методом укатывания различными катками, транспортными и землеройнотранспортными машинами, механическими или электрическими трамбовками, вибрированием. Песчаные и пылеватые грунты уплотняют поверхностными вибраторами. Для глинистых грунтов вибрирование малоэффективно. Слабые или особо слабые грунты закрепляют.

Силикатизация предусматривает укрепление мелких и пылеватых песков и плывунов однорастворным или двухрастворным составами на основе жидкого стекла. При однорастворном составе используют силикат натрия — жидкое стекло и алюминат натрия. В двухрастворном составе вместо алюмината натрия используют хлористый кальций. Растворы нагнетают инъекторами под давлением 3 — 6 атмосфер, закрепляя грунт в радиусе 0,3 — 1 м. Способом силикатизации можно закреплять отдельные участки, а также целые массивы грунта. При сплошном закреплении массива грунта инъекторы располагают в шахматном порядке с расстоянием между рядами, равным 1,5 радиуса закрепления одним инъектором.

Цементация выполняется специальными инъекторами (перфорированными трубами) обычно для укрепления песчаных (реже глинистых) грунтов. Цементная смесь марки 400 при соотношении 0,8 : 1 (вода : цемент) под давлением заполняет все пустоты в грунте. После того как инъектор извлекают из грунта, скважину тоже заполняют раствором.

Электросиликатизация ускоряет темпы и качество работ за счет пропуска через инъекторы постоянного тока.

Все перечисленные методы укрепления грунтов предусматривают наличие специального оборудования и могут выполняться организациями, обладающими необходимыми технологиями.

 

 

 


© 2014. Все права защищены.

Публикация материалов сайта разрешена при условии ссылки на Сельская жизнь