Строительство и архитектура \ Основания и фундаменты в сложных инженерно-геологических условиях

Расчёт фундаментов на действие сил морозного пучения. Проектирование оснований и фундаментов на набухающих грунтах. Особенности набухающих грунтов. Расчётные характеристики набухающих грунтов. Классификация по степени набухания

Страницы работы

Содержание работы

22)Расчёт фундаментов на действие сил морозного пучения.

В пределах глубины сезонного оттаивания грунт попеременно находится в талом и мёрзлом состоянии. Пучение связано с увеличением объёма влажного грунта при промерзании. В зимний период грунт смерзается с боковой поверхностью фундамента и из-за пучения стремится вытолкнуть фундамент вверх. Основная расчётная зависимость имеет вид

-расчётная удельная касательная сила пучения.

-площадь боковой поверхности смерзания фундамента в промерзающей толще.

F- нагрузка на фундамент с коэф. 0,9.

-расчётная сила, удерживающая фундамент от выпучивания.

Находится в зависимости от принципа использования грунта.

Для 1-го типа: F_r=u(R_af h_af – R_sh h_sh), u-периметр сдвига,R-по СНиП.

Для 2-го типа: F_r=ufh, f- расчётное сопротивление талого грунта сдвигу по поверхности фундамента. h-мощность слоя талого грунта.

Устойчивость проверяют как для построенного сооружения, так и на момент возведения, когда фундаменты загружены не полностью.

Мероприятия по борьбе с силами морозного пучения.

Уменьшение влияния сил морозного пучения может быть достигнуто следующими способами:

Осушение грунтов с помощью дренажа, Отвод поверхностных вод и снижение УГВ, Утепление грунтов около фундаментов. Для уменьшения касательных сил пучения грунты фундаменты в пределах деятельного слоя покрывают незамерзающими обмазками на основе битума или эпоксидной смолы. Применяют противопучинистые засыпки из сухого гравия, гальки, шлака. Конструктивными мероприятиями является заанкеривание фундаментов в вечномёрзлый грунт, что достигается увеличением глубины заложения фундаментов. При этом должна быть проверена прочность фундамента на разрыв от действия сил пучения.

23)24)Проектирование оснований и фундаментов на набухающих грунтах. Особенности набухающих грунтов. Расчётные характеристики набухающих грунтов. Классификация по степени набухания.

Многие виды пылевато-глинистых грунтов при замачивании водой увеличиваются в объёме. Такие грунты называются набухающими. В процессе набухания происходит подъём поверхности грунта, что приводит к деформациям. Кроме того при набухании грунты способны оказывать дополнительное боковое давление на ограждающие конструкции. При снижении влажности набухающие грунты дают усадку, уменьшая свой объём.

Наиболее часто в расчётах используют следующие показатели.

Относительное набухание. исследуется в компрессионных приборах по различным методикам. Часто используемый метод заключается в том, что образец грунта природной влажности нагружается, после чего производят замачивание образца и измеряют абсолютную величину набухания. Относительное набухание определяют при различных нагружениях и вычисляют по формуле, где h- высота образца природного состояния, обжатого давлением p; h’-то же, после набухания.

По относительному набуханию определяемому для необжатого образца, грунты классифицируются следующим образом: ненабухающие <0,04; слабонабухающие 0.04<0.08; средненабухающие при 0.08<0.12; сильнонабухающие при .

Давление набухания . Соответствует давлению, возникающему при замачивании грунта в замкнутом объёме, т.е. при отсутствии деформаций.

Расчёт

Подъём основания при набухании грунта (h_sw) определяют методом послойного суммирования в соответствии со схемой. Для расчёта строят эпюры природных напряжений , дополнительных напряжений , и дополнительных давлений ,зависящих от размеров и формы зоны замачивания и вычисляемых по формуле: , -по СНиП.

При увеличении размеров зоны замачивания, этот коэф. стремится к 0.

Нижняя граница зоны набухания H_sw соответствует глубине, на которой суммарное вертикальное напряжение равно давлению набухания P_sw_.

Формула для вычисления подъёма основания имеет вид: , где -относительное набухание грунта i-го слоя, соответствующее суммарному напряжению в слое; h_i– толщина i-го слоя; - принимается от 0,6 до 0,8.