Дом 2006-10, страница 26

Рис. 2. Характерное изменение величины касательных сил пучения по боковой поверхности заглубленных щелевых фундаментов в сильнопучинистых грунтах в течение зимнего периода при нормативной глубине промерзания 1,4 м:

1 - удельные касательные силы пучения;

2 - суммарные касательные силы пучения;

3 - среднемесячная температура воздуха в зимний период

продолжают увеличиваться за счет увеличения глубины промерзания, а затем тоже снижаются (рис.2, кривая 2).

Если расчетные нагрузки от дома равны или превышают расчетные суммарные касательные силы пучения, то фундамент будет устойчив, а деформации пучения равны нулю.

Если нагрузки от дома меньше суммарных касательных сил пучения, то фундамент будет перемещаться вместе с грунтом. При этом подошва отрывается от основания, и под ней образуется полость, которая становится причиной накопления остаточных деформаций пучения, так как в нее может попасть грунт со стен траншеи при весеннем оседании дома.

Фундамент весной может не прийти в исходное положение и в том случае, если нагрузка от дома окажется меньше сил трения грунта. Это явление часто наблюдается при применении заглубленных щелевых фундаментов для малоэтажных домов, строящихся на пучинистых грунтах. Во всех случаях подвижка здания вверх свидетельствует о неустойчивости и, следовательно, о ненадежности фундамента.

Если щелевой фундамент выполнен в виде пространст еенной жесткой рамы и сопротивление на изгиб поперечного сечения достаточно для сохранения надфундамент-ных конструкций, то при деформациях пучения повреждения кладки стен в кирпичных домах или в домах, построенных из других кладочных материалов, не происходит. Однако образуется крен всего дома, который с годами может нарастать.

При применении мелкозаглубленных щелевых фундаментов устойчивость здания обеспечивают, выбрав соответству

ющую 'лубину заложения (рис. 36), а допустимые деформа ции пучения — устроив в траншее под фундаментом проти-вопучинную.подушку. В результате получают значительную экономию бетона.

■Однако следует иметь в виду, что по мере выглубления фундаментов может потребоваться увеличение ширины их опорной части. При этом цоколь можно оставить прежней ширины (см, рис. 36).

Если грунтовые воды во время производства работ расположены выше глубины промерзания, то устроить надежное основание трамбованием противопучинной подушки не получит ся. Поэтому траншею следует разрабатывать глубиной на 10...20 см выше уровня воды, а допустимые деформации пучения обеспечить за счет уширения траншеи. То есть в этом случае переходят к устройству обычных мелкозаглубленных фундаментов.

Особенности проектирования щелевых фундаментов

Нагрузка от дома воспринимается грунтом по боковой поверхности фундамента и под его подошвой. Если грунты основания — непучинистые, то допустимую нагрузку на фундаменты можно рассчитывать как сумму расчетных сопротивлений грунтов. Если грунты — слабопучинистые, то допустимую нагрузку на фундаменты следует принимать только по расчетному сопротивлению грунта под подошвой. Если же грунты — средне- или сильнопучинистые, то допустимую нагрузку следует принимать по расчетному сопротивлению грунта под подошвой с учетом увеличения нагрузки на фундаменты за счет негативного трения грунта, возникающего весной на их боковой поверхности.

Это — первая особенность проектирования щелевых фундаментов, которая требует пояснений. Весной при оттаивании распученного грунта начинается процесс его консолидации (уплотнения) и оседания За счет увеличенной шероховатости боковой поверхности происходит зависание части грунта на фундаментах. Появляется так называемое отрицательное (негативное) трение, общая методика определения которого изложена в СНиП 2.02003-85 «Свайные фундаменты-, п п. 4.11-4,13. Общая нагрузка на фундаменты возрастает.

Такое взаимодействие фундаменюв с грунтом продолжается лишь короткое время в весенний период, но происходит оно из года в год и может стать причиной повышенных осадок фундаментов

Вторая особенность, которую следует учитывать при проектировании щелевых фундаментов, состоит е том, что за сче1 той же шероховатости боковой поверхности возрастают каса тельные силы пучения, которые следует учитывать при расчете фундаментов на устойчивость.

Методика расчета ленточных фундаментов подробно изложена в статье «Устойчивость фундаментов малоэтажных домов в пучинистых грунтах» в журнале «Советы профессионалов» №6, 2005 г., с. 21. Поэтому отметим только отличие расчетов для щелевых фундаментов

26 »Дом» .О ОС