(8.37)
где gc, R и A имеют тот же смысл, что и в
формуле (8.32); u- наружный периметр поперечного сечения сваи или столба
в пределах всей глубины оттаивания грунта H; 
-
отрицательное (негативное) трение i-го слоя оттаивающего грунта толщиной
hi, которое
допускается принимать по табл. 4.4.
При опирании свай и столбов, а также фундаментов мелкого заложения на нескальные оттаивающие грунты их несущую способность определяют в зависимости от состава и состояния этих грунтов после оттаивания, как обычных немерзлых грунтов. Важное значение при этом имеет расчет возможной осадки основания s при его эксплуатационном протаивании, которая нарастает по мере развития чаши протаивания под фундаментом. Наибольший интерес представляет максимальное значение этой осадки, соответствующее конечному положению границы чаши протаивания основания на глубине ht от подошвы фундамента.
Расчет осадки мерзлого основания, оттаивающего в процессе эксплуатации здания, имеет свои особенности:
1 - осадка
оттаивающего грунта складывается из двух частей - осадки оттаивания, не
зависящей от давления 
и осадки
уплотнения, прямо пропорциональной величине действующего давления 
;
2 - осадку уплотнения протаивающего основания вызывают не только внешние нагрузки, передаваемые основанию фундаментом, но и давления в основании от собственного веса оттаявшего грунта;
3 - величина осадки зависит от глубины протаивания грунта под фундаментом.
,
(8.38)
Составляющую осадки основания, вызванную действием собственного веса оттаивающего грунта sth, определяют по формуле
, (8.39)
где Ath,i и δi - коэффициент оттаивания и
коэффициент уплотнения оттаивающего слоя грунта высотой hi, значения, которых определяют
экспериментально в полевых условиях (горячими штампами) или компрессионным методом
в лабораторных условиях; 
-
вертикальное напряжение от собственного веса грунта в середине i-го
слоя.
Составляющую осадки основания sp, обусловленную дополнительным давлением p на грунт от фундамента, можно вычислить по формуле (3.25), в которой
(8.40)
а 
определяют
от полного давления под фундаментом.
При 
еще не гарантируется, что не будет
значительных неравномерностей осадок в ходе оттаивания. Поэтому рассчитывают
процесс оттаивания под отдельными фундаментами и анализируют неравномерность
осадок во времени.
Осадки, горизонтальные перемещения и углы поворота ростверков свайных и столбчатых фундаментов определяют, как в обычных немерзлых грунтах при оттаивании основания на полную глубину ht, используя деформационные характеристики грунтов, которые они приобретают при оттаивании.
При определении изгибающих моментов в сваях необходимо рассматривать промежуточные стадии работы фундамента до полного оттаивания основания, поскольку при этом меняется длина сжатия свай LN, что увеличивает их продольную жесткость и может привести к существенному возрастанию изгибающего момента в стволе сваи в уровне подошвы ростверка. Продольные усилия в сваях при этом меняются незначительно.
Обязательным является расчет всех видов фундаментов на оттаивающих основаниях на устойчивость против действия сил морозного пучения грунтов слоя сезонного промерзания с проверкой прочности на разрыв от действия результирующей этих сил Ffh, определяемой по формуле (8.34). Для увеличения анкерующей способности столбов в скальном основании их нижнюю часть на участке заделки в скалу длиной 1-2 м делают рифленой /12/.
Мероприятия по борьбе с морозным пучением грунтов могут быть различными, в зависимости от того, какой фактор пучения проявляется наиболее сильно.
1. Мероприятия, направленные на устранение пучинистых свойств грунтов. В эту группу мероприятий входят различные способы физико-химической мелиорации грунтов, в результате которой грунт становится водостойким (гидрофобным), теряет свои пучинистые свойства. С этой целью грунт пропитывают нефтяными битумами, жидким стеклом и другими материалами
2. Гидромелиоративные мероприятия, которые сводятся к понижению уровня грунтовых вод и снижению влагосодержания в пределах сезоннопромерзающего слоя. Это достигается тщательной вертикальной планировкой площадки с целью отвода поверхностных атмосферных вод, устройством дренажей и т.д.
3. Мероприятия, направленные на снижение касательных сил морозного выпучивания. В эту группу входят: обмазка фундаментов различными смолами, которые уменьшают смерзание поверхности фундамента с грунтом, то есть уменьшают касательные силы выпучивания. Фундаменты стараются делать менее шероховатыми.
4. Уменьшение глубины промерзания грунтов, для чего применяют их поверхностное утепление различными материалами: шлак, пенопласт, пенополистирол и т.д. Очень хорошо предохраняет от промерзания снег.
5. Конструктивные мероприятия.
- мероприятия предусматривающие приспособление конструкций к восприятию сил морозного пучения, например, устраивают жесткие железобетонные пояса, которые бы воспринимали неравномерность деформаций.
- здания стараются запроектировать так, чтобы внешняя нагрузка на отдельный фундамент превышала силы выпучивания.
- осуществляют заанкеревание фундаментов, находящиеся в толще мерзлых грунтов, за счет развития в ширину фундаментной подушки.
8.3.4 Способы погружения свай и столбов в мерзлые грунты.
В пластичномерзлые глинистые грунты при отсутствии в них крупнообломочных включений сплошные сваи небольшого поперечного сечения (d ≤ 30...40 см) можно погрузить прямой забивкой молотами, что должно быть подтверждено результатами пробной забивки. Если прямая забивка свай затруднена, то в пластичномерзлые грунты с небольшим содержанием в них (до 20 %) крупнообломочных включений сплошные и полые сваи погружают забивкой в лидерные скважины, диаметр которых меньше на 1–2 см наибольшего поперечного сечения сваи (бурозабивные сваи, рис. 8.14, а). Достоинством забивных и бурозабивных свай является то, что после погружения они готовы сразу воспринимать расчетную нагрузку /12/.
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.