Причины развития неравномерных осадок разуплотнения

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 = S_упл. + S_выпир. + S_{разупл.} + S_расст. + S_экспл.

S_упл. – осадка, развивающаяся вследствие уплотнения грунтов;

S_выпир. – осадка выпирания, возникающая за счет развития пластических деформаций грунтов в основании (выпирание грунта из-под подошвы фундамента);

S_{разупл.} – осадка за счет разуплотнения грунта, приводящая к поднятию дна котлована при разгрузке грунтов основания во время выполнения земляных работ (снятие бытового давления);

S_расст. – осадка за счет нарушения структуры (расструктуривания) грунтов основания во время строительства (зависит от производства работ);

S_экспл. – 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 m_v1 > m_v2 – выгиб

Если m_v2 > m_v1 – прогиб

2. Не однородный грунт

 

3. Не одинаковое загружение фундаментов

 

 

b₂ > b₁ S = h_э m_v p = Awbm_vp;

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

 

S_{разупл.} – 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 Р_доп.- что чаще бывает, то осадки разуплотнения не учитываем, т.к. Р_доп = 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.