Механика грунтов. Физические свойства грунтов. Общие сведения о показателях физических свойств. Примеры решения задач по оценке классификационных показателей грунтов, страница 13

При устройстве фундаментов различных зданий и сооружений необходимо учитывать влияние сил морозного пучения на их работу. Подошву фундаментов устраивают как правило ниже глубины промерзающей толщи, для исключения влияния нормальных напряжений морозного пучения на здание. Боковые поверхности фундаментов работают в контакте с грунтом обратной засыпки пазух и с грунтом основания. При промерзании грунтовой среды вокруг фундаментов на их боковой поверхности развиваются процессы смерзания, обеспечивающие совместную работу грунта с фундаментом, в результате чего развиваются тангенсальные направления . Величина тангенсальных напряжений для грунтов разного вида и состояния должна определятся по опытным данным, при отсутствии опытных данных может быть принята по таблице 5.4.

Сила морозного пучения определяется суммой тангенсальных напряжений по площади контакта фундамента с грунтом в зоне промерзания.

Расчетная величина удельных нормальных сил пучения () для предварительных расчетов, при условии залегания уровня грунтовых вод на глубине 1,2м от нижней границы промерзающей толщи может быть принята 0,11МПа при I_L≤0; 0,165МПа при I_L≤0,25; (0,22…0,27)МПа при I_L≤0,5.

В строительной практике нормативная глубина промерзания суглинков и глин в разных районах принимается по результатам многолетних наблюдений. В данной работе приводится карта глубин промерзания суглинков и глин (рис 5.2). Глубина промерзания других грунтов определяется с поправочными коэффициентами на разность их теплопроводностей (k_f). Для супесей песков пылеватых и мелких k_f=1,22; для песков средней крупности, крупных и гравелистых k_f=1,31; для крупноблочных грунтов k_f=1,48; для бетона k_f=1,6; Для железобетона k_f=1,77.

При слоистом строении промерзающей толщи глубина промерзания определяется по средне взвешенной величине по методу последовательных приближений. Первоначально определяются глубина промерзания для суглинков по карте районирования. Для всех слоев определяются k_fi. По одному из значений k_fiпроизводят первый этап расчетов; определяется мощность промерзаемой толщи , k_f1для которой вычисляется средневзвешенное значение ; определяет соответствующая ему глубина промерзания которая сравнивается с примерной глубиной  При несоблюдении условия производится 2 этап расчетов для глубины промерзания  и т.д. до достижения условия сходимости. В строительной практике глубина заложения для большинства объектов принимается ниже глубины сезонного промерзания грунтов. В зоне промерзания в течении прошедшего периода грунты характеризуются изменением строительных свойств.

Таблица 5.4.

Примечания: 1. Значение  для грунтов обратной засыпки принимается по верхней строке таблицы.

2. Для шероховатых поверхностей из бетона и кладки принимается коэффициент 1,1÷1,2 при неровностях до 5мм; 1,25÷1,5 при неровностях до 20мм.

Рис. 5.2.Схематическая карта глубины промерзания глинистых и суглинистых грунтов на территории СССР, см

5.2. Задания к практическим занятиям по расчету параметров морозного пучения при сезонном промерзании глинистых и песчаных грунтов.