ОПРЕДЕЛЕНИЕ ПРОСАДОК ГРУНТОВ ОСНОВАНИЯ

 

12. Просадка грунтов основания при увеличении их влажности вследствие замачивания сверху больших площадей (см. пп.3.2 и 3.5), а также замачивания снизу при подъеме уровня подземных вод определяется по формуле

 

, (13)

 

где - относительная просадочность -го слоя грунта, определяемая в соответствии с указаниями п.13;

 

- толщина -го слоя;

 

- коэффициент, определяемый в соответствии с указаниями п.14;

 

- число слоев, на которое разбита зона просадки , принимаемая в соответствии с указаниями п.16.

 

13. Относительная просадочность грунта определяется на основе испытаний образцов грунта на сжатие без возможности бокового расширения по формуле

 

, (14)

 

где и - высота образца соответственно природной влажности и после его полного водонасыщения () при давлении , равном вертикальному напряжению на рассматриваемой глубине от внешней нагрузки и собственного веса грунта - при определении просадки грунта в верхней зоне просадки; при определении просадки грунта в нижней зоне просадки также учитывается дополнительная нагрузка от сил негативного трения (см. пп.3.4 и 3.8);

 

- высота того же образца природной влажности при .

 

Относительная просадочность грунта при его неполном водонасыщении () - определяется по формуле

 

, (15)

 

где - влажность грунта;

 

- влажность, соответствующая полному водонасыщению грунта;

 

- начальная просадочная влажность (п.3.3);

 

- относительная просадочность грунта при его полном водонасыщении, определяемая по формуле (14).

 

14*. Коэффициент входящий в формулу (13):

 

при 12 м - принимается равным 1 для всех слоев грунта в пределах зоны просадки;

 

при 3 м - вычисляется по формуле

 

, (16)

 

где - среднее давление под подошвой фундамента, кПа (кгс/см );

 

- начальное просадочное давление грунта -го слоя, кПа (кгс/см ), определяемое в соответствии с указаниями п.15;

 

- давление, равное 100 кПа (1 кгс/см );

 

при 3 м 12 м - определяется по интерполяции между значениями полученными при 3 м и 12 м.

 

При определении просадки грунта от собственного веса следует принимать 1 при 15 м и 1,25 при 20 м, при промежуточных значениях коэффициент определяется по интерполяции.

 

15. За начальное просадочное давление принимается давление, соответствующее:

 

при лабораторных испытаниях грунтов в компрессионных приборах - давлению, при котором относительная просадочность равна 0,01;

 

при полевых испытаниях штампами предварительно замоченных грунтов - давлению, равному пределу пропорциональности на графике "нагрузка-осадка";

 

при замачивании грунтов в опытных котлованах - вертикальному напряжению от собственного веса грунта на глубине, начиная с которой происходит просадка грунта от собственного веса.

 

16. Толщина зоны просадки принимается равной (рис.4)

 

- толщине верхней зоны просадки при определении просадки грунта от внешней нагрузки (п.3.4), при этом нижняя граница указанной зоны соответствует глубине, где (рис.4а, б) или глубине, где значение минимально, если (рис.4, в);

 

- толщине нижней зоны просадки при определении просадки грунта от собственного веса (пп.3.4, 3.5), т.е. начиная с глубины , где или значение минимально, если , и до нижней границы просадочной толщи.

 

 

Рис.4. Схемы к расчету просадок основания

 

a - просадка от собственного веса отсутствует (не превышает 5 см),

возможна только просадка от внешней нагрузки в верхней зоне просадки

(I тип грунтовых условий); б, в, г - возможна просадка от собственного веса

в нижней зоне просадки , начиная с глубины (II тип грунтовых условий);

б - верхняя и нижняя зоны просадки не сливаются, имеется нейтральная зона ;

в - верхняя и нижняя зоны просадки сливаются; г - просадка от

внешней нагрузки отсутствует; 1 - вертикальные напряжения от собственного веса грунта ;

2 - суммарные вертикальные напряжения от внешней нагрузки и собственного веса г

рунта ; 3 - изменение с глубиной начального просадочного давления ;

- толщина слоя просадочных грунтов (просадочная толща); - глубина заложения фундамента

 

 

17. Возможная просадка грунта от собственного веса при замачивании сверху малых площадей (ширина замачиваемой площади меньше размера просадочной толщи ) определяется по формуле

 

, (17)

 

где - максимальное значение просадки грунта от собственного веса, определяемое в соответствии с п.12.

 

ОПРЕДЕЛЕНИЕ ДЕФОРМАЦИЙ ОСНОВАНИЙ, СЛОЖЕННЫХ НАБУХАЮЩИМИ ГРУНТАМИ #S

 

18. Подъем основания при набухании грунта определяется по формуле

 

, (18)

 

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

 

- толщина -го слоя грунта;

 

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

 

- число слоев, на которое разбита зона набухания грунта.

 

19. Относительное набухание грунта определяется по формулам:

 

при инфильтрации влаги

 

, (19)

 

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

 

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

 

при экранировании поверхности и изменении водно-теплового режима

 

, (20)

 

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

 

- конечная (установившаяся) влажность грунта;

 

и - соответственно начальные значения влажности и коэффициента пористости грунта.

 

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

 

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

 

, (21)

 

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

 

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

 

, (22)

 

где - коэффициент, принимаемый по табл.6.

 

 

Таблица 6

 

Коэффициент

 

	#G0Коэффициент при отношении длины к ширине замачиваемой площади , 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 (рис.5):

 

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

 

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

 

 

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

 

 

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

 

, (23)

 

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

 

- толщина -го слоя грунта;

 

- коэффициент, принимаемый равным 1,3;

 

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

 

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

 

25. Нижняя граница зоны усадки 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 определяется опытным путем или соответствующим расчетом.