стия или проема должно составлять расчетной просадки основания здания, но не менее 0,15 м; расстояние от низа трубы до подошвы фундаментов - не менее 0,5 м.
Полы в зданиях и сооружениях, запроектированных с применением комплекса мероприятий, устраиваются водонепроницаемыми. Грунт в основании полов выше маловодопроницаемого экрана уплотняется до плотности в сухом состоянии не ниже 1,6 т/м. Для стока аварийных вод полы делаются с уклоном 0,005-0,01 к приямкам. Вестахтощэяжещ полов со стенами прокладывают плинтусы на высоту 0,1-0,2 м.
10.1.6. Мероприятия по обеспечению нормальной эксплуатации деформировавшихся зданий
Мероприятия по обеспечению прочности и нормальной эксплуатации деформировавшихся зданий заключаются:
в исключении дальнейшего развития неравномерных просадок грунтов в основаниях;
в восстановлении прочности деформировавшихся конструкций зданий и сооружений;
в создании нормальной эксплуатации зданий и сооружений.
Исключение дальнейшего развития неравномерных просадок грунтов в основаниях деформировавшихся зданий и сооружений достигается: устранением повышения влажности грунтов и тем самым их просадки; уплотнением просадочных грунтов под существующими зданиями и сооружениями путем замачива- I ния с Одновременным выправлением их кренов, и перекосов; закреплением просадочных грунтов силикатизацией, обжигом; прорезкой бу-роинъекционными, задавливаемыми илн буро-набивными сваями. Все эти меры разрабатываются на основе анализа возможности повыЩения влажности грунтов; подъема уровня грунтовых вод; условий эксплуатации зданий и сооружений; характера происшедших деформаций; прогноза увеличения просадок грунтов от нагрузки фундаментов и собственного веса и других факторов.
Возможность дальнейшего повышения влажности просадочных грунтов определяется характером технологического процесса, проходящего в зданиях. Исходя из опыта строительства на просадочных гру11тах~1ГовШцёниё IaжнocI¥pJнтов вплоть до полного их водонасыщения, несмотря на наличие водозащитных мероприятий, можно считать г-шизбежным в основаниях здани1П!"~со6руженин, где про- исходит Технблот1Тчес1жГ~" с
потреблением воды. Для жилых и большинства гражданских и промышленных зданий можно
исходить из того, что при наличии водозащитных мероприятий, рекомендуемых нормативными документами, повышение влажности грунтов,, в основаниях свыше влажности на границе раскатывания может быть практически исключено.
Просадки фундаментов зданий и грунта от его собственного веса вычисляются по оставшейся относительной просадочности, выявленной дополнительными изысканиями.
В случаях когда можно исключить дальнейшее замачивание грунтов и развитие их просадок, а также при дополнительных просадках фундаментов от их нагрузки и собственного веса грунта, не превышающих допустимые для зданий и сооруж;енией, для ликвидации последующих просадок целесообразно применять усиленный комплекс водозащитных мероприятий с проведением систематического контроля за их состоянием и осадками фундаментов. В остальных случаях, как правило, должны применяться перечисленные выше методы уплотнения, закрепления или прорезки просадочных грунтов.
Уплотнение просадочных грунтов организованным замачиванием обычно применяется при необходимости одновременного выправления кренов, перекосов в конструкциях зданий и сооружений, отсутствии близко расположенных зданий, залегании ниже просадочной толщи подстилающих дренирующих грунтов и при /других благоприятных факторах. / Закрепление просадочных грунтов силикатизацией и обжигом под существующими зданиями рекомендуется принимать при достаточно высоких коэффициентах фильтрации и газопроницаемости и при относительно низкой влажности, а прорезку просадочных грунтов буроинъекционными, задавливаемыми, бурона-бивными сваями - при высокой влажности грунтов, наличии подстилающего слоя высокой несущей способности, наличии условий для выполнения работ по всей площади здания и т. п.
Мероприятия по восстановлению прочности конструкций деформировавшихся зданий включают: усиление имеющих трещины балок, колонн, плит, простенков и т. п.; заделку трещин в стенах цементным раствором; увеличение площадей опирания Ьалок, плит и других конструкций путем подведения под них дополнительных опор; установку дополнительных элементов жесткости и т. п. Все эти мероприятия по восстановлению прочности зданий выполняются в соответствии с расчетом возможного дополнительного развития неравномерных просадок грунтов в основаниях.
Обеспечение нормальной эксплуатации зданий и соору;«ений достигается: заделкой
трещин в стенах; выравниванием горизонтальности полов; выполнением послеосадочного ремонта; выправлением лифтовых шахт или направляющих рельсов в вертикальное пололсе-ние е учетом имеющихся запасов по ширине и длине.
Мероприятия по обеспечению прочности и нормальной эксплуатации деформировавшихся зданий и сооружений должны таюке содерлсать предлолсения по организации и проведению наблюдений за деформациями зданий и осадками фундаментов, включая рекомендации по размещению стенных марок и исходных непо-двияшых реперов, по конструкции и размещению маяков, по периодичности наблюдений и т. п. Кроме этого, при возмолсном подъеме подземных вод целесообразно устраивать несколько наблюдательных сквалсин для периодического замера уровня подземных вод.
10.2. ПРОЕКТИРОВАНИЕ ОСНОВАНИИ И ФУНДАМЕНТОВ
10.2.1. Общие положения
К набухающим относятся глинистые грунты, которые, находясь в напрялсенном состоянии, от действия нагрузки или от собственного веса, способны при замачивании водой или растворами увеличиваться в объеме, при этом величина относительно набухания в случае свободного набухания образца без прилолсения внешней нагрузки бду>0,04 [7].
Набухающие грунты характеризуются большим содерлсанием глинистых частиц и высокими значениями влажности награнице текучести и числа пластичности; при этом природная влажность их менее влажности на границе раскатывания. Для предварительной оценки набухающих грунтов используется показатель П={еь-е)/{1+е), который для этих грунтов составляет более 0,3.
Набухающие грунты классифицируются следующим образом: ела бона бухающие 0,04 <
<бда;<0,08; средненабухающие 0,08<8sjy<0,!2;
сильнонабухающие e>Q,12.
При уменьшении влалсности набухающих грунтов возникают деформации усадки, имеющие объемный характер. Увеличение влалсности набухающих грунтов в основании фундаментов приводит к подъему последних, а уменьшение -- к их осадке, что должно учитываться при проектировании сооружений. Кроме того, возмолсны горизонтальные деформации грунта, вызывающие возникновение горизонтального давления набухания, которое
следует учитывать при проектировании заглубленных частей или всего соорулсения.
Причинами набухания грунта в основании являются: увлалснение грунта подземными и производственными водами; повышение влажности за счет подъема уровня грунтовых вод; накопление влаги под сооружениями в ограниченной по глубине зоне вследствие нарушений природных условий испарения при застройке (экранирование массива грунта соорулсениями) ; изменение водно-теплового релсима под действием сезонных климатических факторов.
Усадка грунта вызывается в основном уменьшением влалсности под действием температуры от технологических установок или климатических факторов.
10.2.2. Исходные данные для проектирования
Проектирование оснований на набухающих грунтах производится на основе инженерно-геологических изысканий, которые доллсны от-ралсать:
характер напластования и толщину слоя набухающих грунтов;
расчетные характеристики набухания и усадки, полученные по данным лабораторных испытаний и полевых работ на площадке, включая данные испытания свай;
гидрогеологические условия площадки с учетом возможных изменений в процессе эксплуатации соорулсения.
Расчетными характеристиками набухания и усадки грунта являются [2, 4] следующие.
1. Относительное набухание, определяемое по формуле
Ssw = {hsat - hn)/hn, (10.57)
где hgfjf - высота образца после его набухания
(в случаях невозможности бокового расширения), за счет замачивания грунта до полного водонасыщения; h„ - исходная высота образца до его замачивания.
Набухание может быть свободным, когда замачивание грунта производится без прилолсения внешней нагрузки, g и под нагрузкой е,,,о. Относительное набухание грунта под нагрузкой определяется на образцах, вырезаемых из одного монолита, при ступенях нагрузки 0,025; 0,05; 0,1 МПа и далее с интервалом в 0,1-0,2 МПа до необходимых пределов. Кроме того, испытывается образец под давлением, вызванным весом штампа и измерительного оборудования. На калсдой ступени нагрузки испытывается не менее четырех образцов. Результаты испытаний обрабатывают методом наименьших квадратов и строят осредненную зависимость esw = fip) (рис. 10.7, а). При оп- , ределении этой зависимости по данным испы-
таний штампами в полевых условиях допускается использование единичных значений относительного набухания, полученных при различных давлениях.
2. Давление набухания psw, возникающее при замачивании грунта и характеризуемое давлением, передаваемым на образец в уело-
Рис. 10.7. Зависимости относительного набукания от давления {а), изменения объема от влажности (б), горизонтального давления набухания во времени (е)
ВИЯХ, исключающих возможность бокового расширения, когда деформации набухания равны нулю. Давление набухания принимается на основе кривой esw = f{p) и соответствует точке пересечения этой кривой с осью давления (см. рис. 10.7, а).
3. Влажность набухания, за которую принимается влажность грунта после завершения его набухания в условиях, исключающих возможность бокового расширения, при отсутствии нагрузки jegj или при обжатии заданным давлением Wsw
4. Усадка грунта, определяемая по высоте, диаметру и объему по формулам:
&sh = {hn-ha)/hn; (10.58)
d = {dn-da)/dn; (10.59)
v = iVu-Vd)/Vn, (10.60)
где Ijj пF-начальные п конечные
значения высоты, диаметра и объема образца грунта.
Влажность на пределе усадки грунта соответствует влажности грунта в точке перегиба кривой графика зависимости изменения объема образца грунта от влажности при высыхании грунта (рис. 10.7, б).
5. Горизонтальное давление набухания [6] характеризуется максимальным pfj ,.и установившимся pfjj, значением (рис. 10.7, в). Расчетное значение pj. определяется по формуле
где -у - коэффициент условий работы, равный 0,85;
д- коэффициент, зависящий от интенсивности нач бухания:
где Bgjf - относительное набухание грунта, соответствующе?: максимальному значению горизонтального давления, %; / - период достижения максимального значения горизонтального давления, сут.
Прибор, рекомендуемый для определения горизонтального давления, показан на рис. 10.8.
Расчетной характеристикой основания является зона набухания глубиной Наю, нижняя граница которой принимается:
а) при инфильтрации атмосферных и производственных вод - на глубине, где суммарное давление на слой грунта Oz-toi равно давлению набухания грунта psw;
б) при наличии подземных вод - на 3 м выше установившегося уровня подземных вод, но не ниже установленного по п. «а»;
в) прн экранировании поверхности и изменении водно-теплового режима -- на глубине, установленной по экспериментальным данным для данного климатического района; при отсутствии таких данных - на глубине 5 м от уровня планировки.
10.2.3 Проектирование оснований и фундаментов
Расчет оснований сооружений на набухающих грунтах производится по деформациям, как на обычных грунтах, а при необходимости - и по. несущей способности. По характеристикам грунта в природном состоянии определяется расчетное сопротивление основания R, по которому назначаются размеры фундаментов. При этом рекомендуется в расчете принимать повышение значения I? в 1,2 раза, если осадка фундамента не будет превышать 0,4 допустимой для данного здания и сооружения. Кроме того, следует определять дополнительные деформации (подъемы или осадки фундаментов), возкнкагощпе в результате набухания или усадки грунта в основании сооружений.
Подъевл основания фундаментов прн набухании грунта в случае его замачивания определяется по формуле
hsw = yswi h i k-swi (10.63)
где E(..j,. - относительное набухание i-ro слоя, определяемое в зависимости от причин набухания; h- толщина рассматриваемого слоя грунта; ™ ко-
