Основания и фундаменты транспортных сооружений: Электронный учебник, страница 54

                                      (8.2)
где

e_sl,i — относительная просадочность грунта для выделенного i-го слоя, определяемая опытным путем, при давлении pi, равном сумме давлений от фундамента и собственного веса грунта в середине слоя толщиной hi;

k_sl,i — коэффициент условий работы основания.

Коэффициент k_sl,i корректирует условность методики лабораторных испытаний грунтов на просадочность и учитывает особенность просадки грунтов от нагрузки. Этот коэффициент назначается по формуле, выведенной в результате статистической обработки штамповых испытаний замоченных просадочных грунтов. При ширине подошвы фундаментов более 12 м. k_sl,I  принимается равным единицы для всех слоев грунта в пределах зоны просадки, а при ширине подошвы фундамента меньше 3 м вычисляется по формуле: 

                                                         (8.3)      
где p — среднее давление фундамента на грунт в плоскости его подошвы;

psl,i — начальное просадочное давление i-го слоя грунта;

p₀ – давление, равное 100 кПа.

При ширине подошвы 3 < b < 12 м – определяется по интерполяции между значениями k_sl,I , полученными при b = 3 м и b = 12 м.

Суммирование по формуле (8.2) выполняют до уровня залегания непросадочных грунтов с esl < 0,01.

В случае если общая осадка будет больше предельной, то предусматриваются мероприятия позволяющие избежать явления просадки.

Выбор того или иного мероприятия зависит от конкретных инженерно-геологических условий, конструктивных особенностей сооружения, условий его эксплуатации. В первую очередь выбор мероприятий зависит от типа грунтовых условий по просадочности.

На площадках с I типом грунтовых условий по просадочности проектируется устранение просадочных свойств грунтов в пределах деформируемой зоны или прорезка ее свайными фундаментами. При экономической целесообразности применяются водозащитные и конструктивные мероприятия.

  В грунтовых условиях II типа наряду с устройством просадочных свойств грунтов или прорезкой просадочной толщи фундаментами глубокого заложения, также должны предусматриваться водозащитные и конструктивные мероприятия.

Устранение просадочных свойств грунтов достигается их уплотнением, закреплением или устройством грунтовых подушек. Эти методы рассмотрены в разделе 7.

В комплекс водозащитных мероприятий входят: компоновка генплана; планировка застраиваемой территории; устройство под сооружениями маловодопроницаемых экранов; качественная засыпка пазух котлованов и траншей; устройство отмосток вокруг зданий шириной не менее 1.5 м; прокладка водонесущих коммуникаций с исключением возможной утечки из них; отвод аварийных вод за пределы зданий.

К основным конструктивным мероприятиям зданий и сооружений относятся: применение схем конструкций, малочувствительных к неравномерным осадкам; применение монолитных и сборно-монолитных фундаментов, составляющих одну пространственную жесткость, устройство замкнутых железобетонных поясов, уложенных непрерывно по всем несущим капитальным стенам на уровне межэтажных перекрытий; увеличение площадей опирания элементов конструкций; разделение зданий осадочными швами на отдельные пространственные блоки; в качестве горизонтальных капиляропрерывателей, с целью устранения капилярного подсоса воды к стенам, использовать жирный раствор цемента и т.п.

Если невозможно исключить замачивание просадочных грунтов, тогда рекомендуется прорезать сваями всю просадочную толщу.

На грунтах I типа по просадочности допускается заглублять нижние концы свай не менее чем на один метр в слой грунта с относительной просадочностью esl < 0,02 при величине природного давления грунтов более 0.3 МПа. В грунтах II типа по просадочности необходимо сваи заглублять в непросадочные слои грунта.

Для оценки несущей способности свай, острия которых находятся в толще просадочных грунтов I типа, необходимо проводить статические испытания их при полном замачивании просадочного грунта. Проведение статических испытаний свай в грунтах II типа по просадочности являются обязательным.

Данные статического зондирования и динамических испытаний не могут служить основанием для оценки несущей способности свай на стадии проектных работ.

Несущую способность сваи в просадочных грунтах определяют с учетом возникающего при просадке отрицательного трения грунта относительно ствола сваи (рис.8.2).

                                                                                  (8.4)

где

    - несущая способность свай на сжимающую нагрузку по данным статистических испытаний с локальным замачиванием или при полном водонасыщении;

u – периметр сваи;

h_sl – расчетная глубина, при которой производится суммирование сил бокового трения просадочных слоев грунта;

h_i – толщина i–ого слоя просадочного грунта по боковой поверхности сваи;

- расчетное сопротивление i–ого слоя просадочного грунта по боковой поверхности сваи, кПа, определяемое до глубины 6 м по формуле,

                                                                     (8.5)

- вертикальное напряжение от собственного веса водонасыщенного грунта;

φ₁, c₁ – расчетные значения угла внутреннего трения и удельного сцепления осредненные по глубине h_sl  замоченного грунта.

При проектировании фундаментов мостов просадочную толщу грунтов основания обычно прорезают фундаментами глубокого заложения. При этом в случае возможного замачивания просадочных грунтов несущую способность свай или столбов определяют с учетом негативного трения просадочных и вышележащих грунтов по боковой поверхности несущего элемента по аналогии с формулой (8.4).

8.2. Фундаменты в сейсмических районах

8.2.1 Общие положения