Ответы на экзаменационные вопросы № 1-10 по дисциплине "Основания и фундаменты" (Компрессия грунтов. Природа сжимаемости грунтов. Виды загружения. Принципы использования вечномерзлых грунтов в качестве оснований зданий), страница 9

8. Лессовые просадочные при замачивании грунты. Особенности проектирования оснований и ф-в. Меры по ограничению и полному исключению просадочных деф-й. (снип п.3.1)Лессовые грунты(ЛГ) состоят преимущественно из пылеватых частиц(60-70%) с небольшим содержанием глинистых (10-20%), (супесями и суглинками).  (ЛГ) имеют крупные поры, видимые невооруженным глазом (макропоры). Их диаметр в десятки и сотни раз превышает размеры частиц грунта. По мере замачивания загруженного лессового грунта (грунт быстро увлажняется и размокает, распадаясь на мелкие агрегаты и пылеватые частицы) наблюдается резкое уменьшение его объема, что приводит к просадке дневной поверхности и возведенных сооружений. Имеет большое содержание карбонатных солей (грунты реагируют с раствором соляной кислоты с выделением углекислого газа). Просадка - быстро развивающуюся осадку, вызванную резкими изменениями структуры грунта. Условно грунт считают просадочным при ε_sl≥0,01 (относит просадочность при замачивании). Просадки лессовых грунтов возникают при одновременном воздействии 2х факторов: нагрузок от соор и собств веса грунтовой просадочной толщи; замачивания при подъеме подземных вод или за счет внешних источников (атмосферные осадки, пром сбросы, утечки). Просадочные св-ва проявляются при достижении влажностью некоторого придела w_sl, назыв нач просадочной влажностью. Показатель просадочности П=(e_L-e)/(1+e), где е – коэфф пористости грунта природного сложения и влажности; e_L – коэфф пористости, соот влажности на границе текучести w_L  и определяемый по форм: e_L=w_Lρ_s/ρ_w, где ρ_s и ρ_w - соот-но плотности твердых частиц и воды. При проектировании оснований вычисляют раздельно осадку от загрузки фундамента S_F , определяемую исходя из природного состояния грунтов, и его просадку S_SL при замачивании. Суммарная их величина S=S_F+S_SL не должна превышать предельно допустимых значений (S≤S_u). Важно установить возможные источники замачивания и области основания, в пределах к-х грунты м перейти в водонасыщенное состояние. Назначаются расчетные зоны для которых оцениваются возможность просадочных явлений и величина просадки. Затем определяются размеры деформируемой зоны h_sl, в пределах которой ожидаются просадочные деформации. Для этого строится суммарная эпюра изменения по глубине природных σ_zg и σ_zp дополнительных напряжений, и эпюра начальных просадочных давлений p_sl. Просадка учитывается в слоях, где: σ_zg+σ_zp>p_sl. Осадку фундамента определяют как и на непросадочных грунтах (S=β∑σ_zp,i ∙ h_i /E_i, где β – безразмерный коэфф, равный 0,8; σ_zp,i – сред значение доп-го вертик нормального напряжения в i-м слое грунта; h_i  и E_i – соот-но толщина и модуль деформации i-го слоя грунта; СНиП стр 28). Просадку при замачивании определяют методом суммирования по форм: (СНиП с 34) S_sl= ∑ ε_sl,i ∙h_i∙k_sl,i, Деформируемая зона разделяется на два участка: h_sl,p – просадка происходит от нагрузок, передаваемых фундаментом; h_sl,g – от собственного веса грунта. Типы грунтовых условий: I тип – просадка грунта в пределах участка h_sl,p от внешней нагрузки, h_sl,g не превышает 5 см; II тип – просадка от фундамента (h_sl,p),  h_sl,g превышает 5 см. Способы устранения просадочности лессовой толщи.

Iтип (рис1 – решения ф-тов при наличии толщи лёссовых грунтов Iтипа по просадочности, 1.уплотненный грунт, 2.просадочный, 3.непросадочный, 4.нижняя граница просадочного, 5.подушка из грунта, уплотненного послойно, 6.сваи): 1)разл  уплотнение тяжелыми трамбовками (полная ликвид просадочных св-в от нагрузки фундаментов); 2)устройство уплотненной подушки из местного грунта, подушку делают над слоем грунта, уплотненного тяж трамбовками; 3)изготовление коротких набивных свай или забивку пирамидальных свай; 4) устройство набивных фундаментов в вытрамбованных котлованах; 5) забивка ж/б свай с прорезкой всей просад-ой толщи и передачей давления на подстилающие непросадочные грунты. II тип: (рис2 – решения ф-тов при наличии толщи лёссовых грунтов IIтипа по просадочности, 1.просадочный, 2.непросадочный, 3.зона закрепления, 4.зона уплотнения, 5.грунтовые сваи): 1) прорезка забивными ж/б сваями; 2) устройство буронабивных свай с уширенной пятой; 3) уплотнение тяж трамбовками и в сочетании с грунтовой подушкой; 4) уплотнение грунтовыми сваями; 5) уплотнение предварительным замачиванием и взрывами в скважинах с последующим уплотнением подводными взрывами или тяж трамбовками. Метод однорастворной силикатизации или термообжига.  Констр мероприятия: для удаления дождевых вод с тер-рии используют кюветы, канавы или систему ливневой канализации, для отвода от фундаментов: трамбуют обратную засыпку и устраивают водонепроницаемую отмостку, с кот воду отводят лотками в кюветы или канализацию. Трубопроводы водопровода и теплофикации делают из стальных труб, допускающих искривление при случайных просадках. При строительстве на просадочных грунтах со II типом грунтовых условий: повышение прочности  и жесткости для жестких зданий обеспечивается разрезкой зданий осадочными швами на отсеки (расстояние м/у швами для жилых, гражд, пром многоэт – 20…40 м; для пром одноэт – 40…80 м). Предусматривается устройство ж/б поясов и армированных швов, усиление фундаментно-подвальной части зданий путем применения монолитных или сборно-монолитных фундаментов.