Советы профессионалов 2006-05, страница 27
Л. ГИНЗБУРГ, кандидат технических наук Пучинистый грунт — какой фундамент выбрать? Пучинистые свойства грунтов. Практически вся территория России находится в зоне сезонного промерзания грунтов. Большинство строительных площадок, на которых возводят загородные дома, представлены глинистыми грунтами, мелкими и пылеватыми песками, проявляющими при промерзании пучинистые свойства. Считается, например, что в Московской области такие площадки составляют 80 ..85%. Практически непучинистыми являются площадки, сложенные крупными и средней крупности песками. Пучение обусловлено тем, что накапливающаяся при промерзании грунта избыточная влага увеличивается в объеме в 1,092 раза [1]. Но даже когда грунтовые воды находятся глубоко и не влияют на процесс пучения, оно происходит за счет перераспределения влаги в порах грунта 8 пределах глубины промерзания и расположенного ниже слоя грунта. Избыточное накопление воды в виде линз льда в верхней зоне промерзания происходит за счет иссушения нижних слоев грунта. Такие грунты, как правило, характеризуются как слабопучинигтые. При близком расположении грунтовых вод к поверхности грунта в течение 3-4-месячного периода из неисчерпаемого источника происходит движение воды к фронту промерзания, который в свою очередь перемещается вниз. В табл. 1 приведены значения возможной высоты миграции влаги к фронту промерзания. При таких значениях уровня грунтовых вод грунты в большинстве случаев характеризуются как сильнопучинистые. По степени морозоопасности грунты делят на слабо-, средне- и сильнопучинистые. Величина деформации i рунта зависит от степени его пучинистости. В условиях Подмосковья деформации пучении дневной поверхности грунта, регулярно очищаемой от снега, в сильнопучинистых грунтах могут до-сти! агь 17...20 см. Для сравнения укажем, что допустимые значения абсолютных деформаций для деревянных домов составляют 5,0 см, для кирпичных—2,5 см. Касательные силы пучения, действующие по боковой поверхности фундаментов, могут достигать значений 7, 9 и 11 тс/мг в слабо-, средне- и сильнопучинистых грунтах соответственно. Нормальные силы пучения, действую! цие на подошву заанкеренных фундаментов — устроенных неподвижными на поверхности грунта, могут достигать 80 тс/м5. Применяемые конструкции фундаментов. В практике индивидуального загородного строительства наи большее применение нашли следующие типы фундаментов: — заложенные ниже глубины промерзания ленточные, столбчатые и плитные, сборные и монолитные; буровые опоры — цилиндрические и с уширени-ем; щелевые {разновидность ленточных фундаментов, когда бетон укладывается в траншею без опалубки «в распор» грунта); — мелкозаглубленные монолитные ленточные, столбчатые и незаглублен-ные плитные фундаменты. В пучинисгых грунтах надежные фундаменты должны удовлетворять следующим требованиям: — деформации их осадок не должны превыша I ь допустимых значений; — фундаменты должны быть устойчивы при действии касательных сил пучения по боковой поверхности, то есть подошва фундаментов не должна отрываться от основания; — деформации пучении не должны превышать допустимых значений. Последнее условие относится к мелкозаг-лубпенным фундаментам. Первое из рассмотренных требований считается выполненным, если на основе инженерно-геологических изысканий и рассчитанных нагрузок от дома назначены такие размеры опорной части фундаментов, при которых давление под подошвой не превышает расчетного сопротивления грунта. Второе требование выполняется, когда конструк[ивными мероприятиями обеспечено условие, при котором касательные силы пучения не превышают нагрузки от дома. Например, это может быть уширение траншей и котлованов, засыпаемых непучинистым грунтом (песком). Для заглубленных фундаментов устойчивость должна быть обеспечена при расчетной глубине промерзания, для мелкозаглубленных — при промерзании грунта на глубину их заложения^]. Третье требование выполняется путем замены части пучинистого грунта под подошвой фундаментов на непучи-нистый. Устраивают так называемую противопучинную подушку расчетной толщины, за счет чего деформации пучения не превышают допустимых значений. Различие конструкций фундаментов и технологии устройства оказывают существенное влияние на характер их взаимодействия с пучинистыми грунтами. При применении буровых цилиндрических опор и щелевых фундаментов их несущая способность в значительной мере определяется сопротивлением грунта по боковой поверхности. В этом случае велико влияние пучинистого грунта на устойчивость таких фундаментов. При использовании заглубленных и мелкозаглубленных ленточных, столбчатых и плитных фундаментов в траншеях и котлованах несущая способность грунта учитывается только по подошве. Более гибкая технология устройства таких фундаментов позволяет за счет конструктивных мероприятий и в первую очередь за счет увеличения ширины выработок, засыпаемых непучинистым грунтом, обеспечить их устойчивость. Влияние распученных грунтов на несущую способность фундаментов. Весной при оттаивании вследствие избыточного накопления влаги строительные свойства пучинистых грунтов ухудшаются. При увеличенной пористости уменьшается допустимая нагрузка на грунт, уменьшается несущая способность фундаментов. В качестве примера в табл. 2 приведены средневзвешенные по глубине 1,6 м физико-механические характеристики грунтов, полученные в результате инженерно-геологических изысканий в летний период на одной из строительных площадок. Грунты площадки по степени морозоопасности характеризуются как сильнопучинистые. В табл. 2 условно показано, как могут меняться средневзвешенные ха рактеристики грунта весной в зависимости от изменения степени пучинистости. Также приводятся расчетные значения допустимого давления на основание при ширине фундамента 0,6 м и глубине заложения подошвы на 0,5 и 1,6 м. Приведены и значения расчетного сопротивления грунта по боковой ТАБЛИЦА 1 ТАБЛИЦА 1
27 Советы профессионалов №5'06 |
