Причины развития неравномерных осадок в сооружении
Равномерная осадка сооружений обычно никаких трудностей не вызывает.
(Известны отечественные сооружения, получившие осадку 50…60 см и более и прекрасно существующие.) В Китае в г. Шанхае эксплуатируется здание с равномерной осадкой в 120 см.
В общем случае суммарная осадка сооружения слагается из 5 составляющих, каждая из которых вызывается различными причинами:
S = Sупл. + Sвыпир. + Sразупл. + Sрасст. + Sэкспл.
Sупл. – осадка, развивающаяся вследствие уплотнения грунтов;
Sвыпир. – осадка выпирания, возникающая за счет развития пластических деформаций грунтов в основании (выпирание грунта из-под подошвы фундамента);
Sразупл. – осадка за счет разуплотнения грунта, приводящая к поднятию дна котлована при разгрузке грунтов основания во время выполнения земляных работ (снятие бытового давления);
Sрасст. – осадка за счет нарушения структуры (расструктуривания) грунтов основания во время строительства (зависит от производства работ);
Sэкспл. – осадка, возникающая при эксплуатации здания.
Неравномерность осадки фундамента вызывает дополнительные напряжения в надземных конструкциях здания и, как следствие, их деформации.
Причины развития неравномерных осадок уплотнения
1. Сложное (неоднородное) напластование грунтов
Выклинивание слоев Линзообразное залегание
Не одинаковая мощность слоев Если mv1 > mv2 – выгиб
Если mv2 > mv1 – прогиб
2. Не однородный грунт
3. Не одинаковое загружение фундаментов
b2 > b1 S = hэ mv p = Awbmvp;
S2 > S1
Влияние загружения соседних фундаментов
5. Не одновременность загружения фундаментов
|
S1 S2
6. Не полная загрузка фундаментов
7. Неравномерность консолидации грунтов
Не одинаковый характер нагрузки
9. Не одинаковый несущий слой грунта в основании
Причины развития неравномерных осадок выпирания
Данные осадки возникают за счет появления зон пластических деформаций оснований и выдавливания грунта в стороны.
При давлении Р = R глубина зон пластических деформаций достигает ¼ в. Чем слабее грунт, тем более глубина развития данных зон пластики. Дополнительная осадка для квадратного фундамента за счет развития зон пластических деформаций достигает до 20% от общей величины.
Данные осадки в основном неравномерно по тем же причинам, что и осадки уплотнения.
Причины развития неравномерных осадок разуплотнения
Sразупл. – развивается под действием нагрузки, не превышающей величину природной, т.е. нагрузки, равной весу вынутого грунта при откопке котлована. Эти деформации приводят к поднятию дна котлована.
Пример: Вьетнам. Работы производились вручную, грунт носили корзинками и высыпали на бровку.
глина
ил
суглинок
|
Днем выкопают, а утром котлован на той же самой отметке, или даже ещё выше. Происходило выдавливание грунта за счет дополнительной пригрузки краев.
В большинстве случаев при возведении зданий и промышленных сооружений на фундаментах, имеющих заглубление не более 5 метров, осадки разуплотнения незначительны.
|
В Москве при строительстве высотных зданий эти осадки составляли 4-6 см. Как учитывать эти деформации? И надо ли их учитывать?
Эти осадки нас интересуют только, если пригрузка от фундамента меньше, чем природное давление грунта на этой глубине.
h
| Р < h Sразупл При Р= h –“плавающий фундамент” Рдоп |
Если же возникает Рдоп.- что чаще бывает, то осадки разуплотнения не учитываем, т.к. Рдоп = Р - h
Другое дело для зданий глубокого заложения (зданий с подземными этажами, заглубленных емкостей и т. д.), где вес от нагрузки меньше веса вынутого грунта.