Студопедия — Особенности проектирования плитных фундаментов на основаниях, сложенныхспецифическими грунтами
Студопедия Главная Случайная страница Обратная связь

Разделы: Автомобили Астрономия Биология География Дом и сад Другие языки Другое Информатика История Культура Литература Логика Математика Медицина Металлургия Механика Образование Охрана труда Педагогика Политика Право Психология Религия Риторика Социология Спорт Строительство Технология Туризм Физика Философия Финансы Химия Черчение Экология Экономика Электроника

Особенности проектирования плитных фундаментов на основаниях, сложенныхспецифическими грунтами






7.2.1 Проектирование плитных фундаментов на основаниях, сложенных специфическими грунтами по 7.1.1 или включающих эти грунты, а также для территорий с наличием или возможным проявлением опасных геологических (природных), инженерно-геологических (техногенных) и гидрометеорологических процессов на застраиваемой и смежных с ней площадках (участке, трассе) следует производить согласно требованиям разделов 4 – 6, с учетом специфики по 7.2.1.1 – 7.2.1.27 и требований СНБ 2.03.01, СНБ 5.01.01 (раздел 8), СНиП 2.01.09, СНиП 2.06.15, СНиП II-7, П1 к СНиП 2.02.01, ТКП 45-5.01-76, П5, П7, П8, П9, П17 к СНБ 5.01.01.

7.2.1.1 Слабые глинистые (Е £ 5 МПа, Sr ³ 0,8),биогенные грунты (заторфованный, торфяной, сапропели), илы (далее — слабые)

Основания фундаментов, сложенные слабыми водонасыщенными грунтами или включающие эти грунты, должны проектироваться с учетом их большой сжимаемости, медленного развития осадок во времени и возможности в связи с этим возникновения нестабилизированного их состояния, выра­женного в существенной изменчивости и анизотропии прочностных, деформационных и фильтра­ционных характеристик грунтов, изменяющихся в процессе консолидации основания, а также значительной тиксотропии и сильной агрессивности биогенных грунтов и илов к материалам подземных конструкций.

7.2.1.2 Деформационные, прочностные и фильтрационные характеристики обводненных слабых глинистых, биогенных грунтов и илов должны определяться в диапазоне давлений, соответствующих напряженному состоянию основания проектируемого сооружения при малых ступенях нагрузки,
в пределах 0,0025–0,0200 МПа, и относительном приращении деформации 0,01 мм за последние 24 ч наблюдений на образцах высотой 30–50 см, испытываемых в вертикальном и горизонтальном направлении.

7.2.1.3 Опирание фундаментов непосредственно на поверхность сильнозаторфованных грунтов, торфов, слабоминеральных сапропелей и илов не допускается.

7.2.1.4 Расчет оснований из грунтов по 7.2.1.1 должен производиться согласно требованиям разделов 4 – 6 с учетом скорости передачи нагрузки на основание, изменения эффективных напряжений
в грунте в процессе консолидации основания, анизотропии свойств грунтов. При этом допускается использовать методы теории линейной консолидации грунтов.

Расчетное сопротивление R по формуле (5.20) для грунтов по 7.2.1.1 определяется с учетом коэффициента условий работы основания g1 согласно таблице 7.1.

Таблица 7.1 — Значения коэффициента условий работы gl

Грунты Коэффициент gl
Пески мелкие водонасыщенные при степени заторфованности:  
0,03 < I om £ 0,25 0,85
0,25 < I om £ 0,40 0,80
Пески пылеватые водонасыщенные при степени заторфованности:  
0,03 < I om £ 0,25 0,75
0,25 < I om £ 0,40 0,70
Глинистые грунты водонасыщенные при степени заторфованности 0,05 < I om £ 0,25 и показателе текучести:  
IL £ 0,5 1,05
IL > 0,5 1,00
Глинистые грунты водонасыщенные при степени заторфованности 0,25 < I om £ 0,40 и показателе текучести:  
IL £ 0,5 0,90
IL > 0,5 0,80

7.2.1.5 Стабилизированную конечную осадку слоя сильносжимаемого водонасыщенного грунта
s, см, пригруженного фильтрующим слоем намытого или насыпного песка, допускается определять
по формуле

(7.1)

где р — давление от песчаного грунта (насыпи) на поверхность слабого водонасыщенного биогенного грунта или ила, МПа;

h — толщина сильносжимаемого слоя, м;

Е — модуль общей деформации сильносжимаемого грунта при полной влагоемкости, МПа.

Конечную осадку st, см, за время t недренированного слоя сильносжимаемого грунта, пригруженного фильтрующей насыпью, в заданный момент времени допускается определять по формуле

st = Us, (7.2)

где s — стабилизированная конечная осадка слоя водонасыщенного грунта, определяемая
по формуле (7.1), см;

U — степень консолидации грунта, определяемая по графику (рисунок 7.1), на котором фактор времени Т n находится по формуле (5.51) в предположении, что загрузка фильтрующим слоем происходит мгновенно.

Если непосредственно под подошвой фундамента залегает слой грунта с модулем деформации Е < 5 МПа толщиной более ширины фундамента, осадка основания должна определяться с учетом полного давления под подошвой фундамента.

Осадку грунтов основания за счет разложения органических включений можно не учитывать, если уровень подземных вод не будет понижаться в период эксплуатации зданий и сооружений.

Рисунок 7.1 — Зависимость степени консолидации грунта U от фактора времени Т n

Если основание состоит из нескольких горизонтальных слоев биогенных грунтов или илов с различными модулями общей деформации, стабилизированная осадка определяется как сумма осадок всех слоев. Если модуль деформации песчаного слоя при его намыве или отсыпке в 10 раз и более превышает модуль деформации биогенного грунта или ила, то конечная осадка и время консолидации определяются без учета осадки подстилающего слоя.

7.2.1.6 Элювиальные грунты(продукты выветривания скальных пород, оставшиеся на месте своего образования и сохранившие в той или иной степени структуру и текстуру этих пород).

Основания, сложенные элювиальнымигрунтами, должны проектироваться согласно требованиям разделов 4 – 6 и 7.2.1 с учетом:

— возможного снижения прочности грунтов (особенно крупнообломочных и сильновыветрелых скальных) или перехода в плывунное состояние элювиальных супесей и пылеватых песков в случае их водонасыщения в период устройства котлованов и фундаментов;

— возможной просадки элювиальных пылеватых песков с коэффициентом пористости е > 0,6
и степенью влажности Sr < 0,7.

7.2.1.7 В проектах оснований и фундаментов должны предусматриваться:

— защита элювиальных грунтов от разрушения атмосферными воздействиями и водой в период устройства котлованов;

— устройство уплотненных грунтовых распределительных подушек из песка, гравия, щебня или крупнообломочных грунтов с обломками горных пород;

— удаление из верхней зоны основания в местах «карманов» и «гнезд» рыхлых скальных грунтов с полной или частичной их заменой уплотненным щебнем, гравием, песком или песчано-гравийными смесями.

7.2.1.8 Засоленные грунты

Основания, сложенные засоленными грунтами, должны проектироваться согласно требованиям разделов 4 – 6 и 7.2.1 с учетом:

— возможной суффозионной осадки ssf основания от фильтрации воды и выщелачивания солей;

— возможного изменения их физико-механических свойств, сопровождающегося снижением прочностных характеристик грунта;

— набухания или просадки грунтов при замачивании;

— повышенной агрессивности подземных вод к материалам заглубленных конструкций в результате возможного растворения солей, содержащихся в грунте.

7.2.1.9 Засоленные грунты характеризуются относительным суффозионным сжатием esf, определяемым, как правило, при полевых испытаниях статической нагрузкой с длительным замачиванием основания. Для детального изучения отдельных участков строительной площадки (при необходимос­ти) следует проводить дополнительные лабораторные компрессионно-фильтрационные испытания.

При наличии результатов изысканий и опыта строительства в аналогичных инженерно-геоло­гических условиях относительное суффозионное сжатие допускается определять лабораторными
методами.

7.2.1.10 Нормативное значение e sf и суффозионная осадка определяются в соответствии с 7.2.2.

Расчетное значение e sf допускается принимать равным нормативному значению с коэффициентом надежности по грунту в формуле (4.1) g g = 1.

7.2.1.11 Расчетное сопротивление R основания, сложенного засоленными грунтами, при возможности длительного замачивания грунтов и выщелачивания солей, вычисляется по формуле (5.16)
с использованием расчетных значений прочностных характеристик jII и сII, полученных для грунтов в водонасыщенном состоянии после выщелачивания солей.

При невозможности длительного замачивания грунтов и выщелачивания солей расчетное сопротивление основания следует определять по формуле (5.16) с использованием прочностных характеристик, полученных для засоленных грунтов в водонасыщенном состоянии.

7.2.1.12 Набухающие грунты

Основания, сложенные набухающими грунтами, должны проектироваться с учетом способности таких грунтов при повышении влажности увеличиваться в объеме — набухать. В случае понижения влажности у набухающих грунтов происходит обратный процесс — усадка.

Способностью набухать при повышении влажности обладают некоторые виды шлаков (например, шлаки электроплавильных производств), а также обычные глинистые грунты (ненабухающие при повышении влажности), если они замачиваются химическими отходами производств (например, раствором серной кислоты).

7.2.1.13 Набухающие грунты характеризуются давлением набухания psw, влажностью набухания wsw, относительным набуханием при заданном давлении e sw и относительной усадкой при высыхании e sh.

Указанные характеристики определяются согласно 7.2.3.5.

7.2.1.14 Проектирование оснований, сложенных набухающими грунтами, осуществляется по разделам 4 – 6 и 7.2.1 с учетом:

— возможного набухания грунтов при подъеме уровня подземных вод или увлажнения грунтов за счет инфильтрации в основание производственных или поверхностных вод;

— возможного набухания грунтов за счет накопления влаги под сооружениями в ограниченной
по глубине зоне вследствие нарушения природных условий ее испарения из-за асфальтирования или застройки территории (экранирование поверхности);

— возможного набухания, усадки, эрозии в верхней зоне аэрации основания при изменении водно-теплового режима (сезонных климатических факторов);

— возможной усадки грунтов при высыхании от воздействия тепловых источников;

— возможного горизонтального давления набухающих грунтов, возникающего при набухании
и усадке, на заглубленные помещения.

7.2.1.15 Подъем основания в результате набухания грунта определяется в предположении, что осадки основания от внешней нагрузки стабилизировались. При этом осадка основания от внешней нагрузки и возможная осадка от изменения влажности набухающего грунта должны суммироваться.

Предельные значения деформаций, вызываемых набуханием (усадкой) грунтов, допускается принимать в соответствии с требованиями, приведенными в приложении Б СНБ 5.01.01, и требованиями 5.5.3.1 – 5.5.3.3.

7.2.1.16 Нормативные значения относительного набухания e sw и относительной усадки e sh определяются по результатам лабораторных испытаний с учетом указанных в 7.2.1.14 причин набухания или усадки.

Расчетные значения характеристик e sw и e sh допускается принимать равными их нормативным значениям с коэффициентом надежности по грунту в формуле (4.1) g g = 1.

7.2.1.17 Насыпные грунты (насыпи)

Основания, сложенные неслежавшимися или утилизированными насыпямипо 6.15 СНБ 5.01.01, должны проектироваться по разделу 6 СНБ 5.01.01, П5 к СНБ 5.01.01, разделам 4 – 6 и 7.2.1 настоящего технического кодекса, а основания из намывных грунтов — по ТКП 45-5.01-76 с учетом их
значительной неоднородности по составу, неравномерной сжимаемости, возможности самоупрочнения (для намывных грунтов) и самоуплотнения, особенно при вибрационных воздействиях, изменении
гидрогеологических условий, замачивании, а также в результате разложения органических включений.

В насыпях, состоящих, преимущественно, из шлаков и глинистых грунтов, необходимо учитывать возможность их набухания, усадки, эрозии при замачивании водой или химическими отходами производств.

7.2.1.18 Неравномерность сжимаемости оснований по 7.2.1.17 должна определяться по результатам полевых и лабораторных испытаний, выполняемых с учетом состава и сложения насыпных грунтов, способа укладки, вида исходного материала, составляющего основную часть насыпи, и возраста насыпи. Модуль деформации грунта насыпей, как правило, должен определяться на основе штамповых испытаний.

Если грунты в составе насыпей являются просадочными, набухающими или имеют относительное содержание органического вещества I om> 0,1, следует учитывать особенности проектирования фун­даментов по 7.2.1.

7.2.1.19 Полная деформация фундаментов на насыпных основаниях должна определяться суммированием осадок основания от внешней нагрузки и дополнительных осадок от самоуплотнения насыпных грунтов, разложения органических включений, а также осадок (просадок) подстилающих грунтов от веса насыпи и нагрузок от фундамента по 6.11 СНБ 5.01.01.

Расчетное сопротивление основания, сложенного насыпными грунтами, назначается в соответствии с требованиями 5.4.1 – 5.4.3.

7.2.1.20 Основания на подрабатываемых и закарстованных территориях

Основания сооружений, возводимых на подрабатываемых и закарстованных территориях, должны проектироваться с учетом неравномерного оседания земной поверхности, сопровождаемого горизонтальными деформациями грунта, сдвигающегося в результате его перемещения в выработанные
в процессе горных работ или закарстованные пустоты.

Параметры деформаций земной поверхности, в том числе кривизна поверхности, ее наклоны
и горизонтальные перемещения, а также размеры вертикальных уступов должны определяться в соответствии с требованиями СНиП 2.01.09.

7.2.1.21 Расчетные значения прочностных и деформационных характеристик грунта для определения усилий, действующих на фундаменты в результате деформаций земной поверхности, следует принимать равными их нормативным значениям с коэффициентом надежности по грунту
в формуле (4.1) g g = 1.

Значение модуля деформации грунта в горизонтальном направлении Eh допускается принимать равным: 0,5 E — для глинистых и 0,65 E — для песчаных грунтов (E — модуль деформации грунта
в вертикальном направлении).

7.2.1.22 Расчетные значения сопротивления грунтов основания R на подрабатываемых территориях назначаются в соответствии с требованиями 5.4.1 – 5.4.3. При этом, коэффициент условий работы g2 в формуле (5.16) для сооружений жесткой и ограниченно жесткой конструктивных схем
по 4.4.3, имеющих поэтажные и фундаментный пояса жесткости с замкнутым контуром, рекомендуется принимать по таблице 7.2, в остальных случаях g2 = 1.

Таблица 7.2 — Коэффициент g2 в формуле (5.16) для сооружений с жесткой и ограниченно жесткой конструктивными схемами по 4.4.3

Грунты Коэффициент g2 при отношении длины сооружения или отсека к его высоте L/H
L/H ³ 4 4 > L/H > 2,5 2,5 ³ L/H > 1,5 L/H £ 1,5
Крупнообломочные с песчаным заполнителем и песчаные, кроме мелких и пылеватых 1,4 1,7 2,1 2,5
Пески мелкие 1,3 1,6 1,9 2,2
Пески пылеватые любой влажности 1,1 1,3 1,7 2,0
Крупнообломочные с глинистым заполнителем и глинистые с показателем текучести IL £ 0,5 1,0 1,0 1,1 1,2
То же, с показателем текучести IL > 0,5 1,0 1,0 1,0 1,0

7.2.1.23 Краевое давление на грунт под подошвой плитных фундаментов на подрабатываемых
и закарстованных территориях должно определяться с учетом дополнительных воздействий, вызываемых деформацией земной поверхности от возможных смещений грунта по 7.2.1.20.

При этом краевое давление под подошвой фундамента не должно превышать 1,4 R, в угловой точке — 1,5 R, а равнодействующая внешней нагрузки не должна выходить за пределы ядра сечения подошвы по 5.3.1.

7.2.1.24 Расчет деформаций оснований на подрабатываемых и закарстованных территориях допускается не производить в случаях, указанных в таблице 5.9, а также если конструкции сооружений проектируются с учетом неравномерного оседания земной поверхности.

На территориях, сложенных набухающими, засоленными, просадочными грунтами, конструкции плитных фундаментов должны проектироваться с учетом возможного совместного воздействия на них деформаций от подработок, просадок основания и специфических свойств указанных грунтов по 7.2.1.

7.2.1.25 Для сооружений, возводимых на подрабатываемых территориях, в зависимости от условий строительства (свойств грунтов, жесткости сооружения и др.) рекомендуется применять фундаменты следующих конструктивных схем:

— жесткие (плитные, ленточные с железобетонными поясами, столбчатые со связями-распор­ками и т. п.);

— податливые (фундаменты с горизонтальными швами скольжения между отдельными элементами или с вертикальными элементами, позволяющими фундаментам наклоняться при горизонтальных перемещениях грунта);

— комбинированные (жесткие фундаменты, имеющие шов скольжения ниже уровня планировки или пола подвала).

7.2.1.26 Для насыпей из грунтов, снижающих строительные свойства при замачивании, рекомендуется применять свайные или массивные (сплошные под всем сооружением или его частью) плитные фундаменты, а для насыпей, сложенных слабыми биогенными и просадочными грунтами в верхней зоне, следует предусматривать их прорезку глубокими фундаментами.

7.2.1.27 Пучинистые грунты

Проектирование, строительство и эксплуатация плитных фундаментов для сооружений, возводимых на пучинистых грунтах, необходимо выполнять с учетом мелиоративных, строительно-конструктивных
и термозащитных мероприятий, назначаемых согласно требованиям П9 к СНБ 5.01.01.

7.2.2 Суффозионная осадка ssf основания, сложенного засоленными грунтами, определяется по формуле

(7.3)

где e sf . i — относительное суффозионное сжатие i -го слоя грунта при давлении р, МПа, равном суммарному вертикальному напряжению s zp, МПа, на рассматриваемой глубине от внешней нагрузки и собственного веса грунта s zg, МПа, определяемое согласно требованиям 7.2.2.1;

hi — толщина i -го слоя засоленного грунта, м;

n — число слоев, на которое разбита зона суффозионной осадки засоленных грунтов.

7.2.2.1 Относительное суффозионное сжатие грунта e sf определяется:

а) при испытаниях статической нагрузкой с длительным замачиванием основания — по формуле

(7.4)

где ssf.p — суффозионная осадка штампа при давлении м;

dp — размер зоны суффозионной осадки основания под штампом, м;

б) при компрессионно-фильтрационных испытаниях — по формуле

(7.5)

7.2.3 Подъем основания при набухании грунта hsw, м, определяется по формуле

(7.6)

где — относительное набухание грунта i -го слоя, определяемое в соответствии с 7.2.3.1;

hi — толщина i -го слоя грунта, м;

ksw . i — коэффициент, определяемый в соответствии с 7.2.3.2;

n — число слоев, на которое разбита зона набухания грунта.

7.2.3.1 Относительное набухание грунта определяется по формулам:

а) при инфильтрации влаги

(7.7)

где hn — высота образца природной влажности и плотности, м, обжатого без возможности бокового расширения давлением р, МПа, равным суммарному вертикальному напряжению МПа, на рассматриваемой глубине, определяемому в соответствии с 7.2.3.3;

hsat — высота того же образца после замачивания до полного водонасыщения, обжатого
в тех же условиях, м;

б) при экранировании поверхности и изменении водно-теплового режима

(7.8)

где k — коэффициент, определяемый опытным путем (при отсутствии опытных данных допускается для сооружений II и III уровня ответственности принимать k = 2);

weq — конечная (установившаяся) влажность грунта, в долях единицы;

w 0 и e 0 — соответственно начальные значения влажности, в долях единицы, и коэффициента пористости грунта.

7.2.3.2 Коэффициент ksw, входящий в формулу (7.6), в зависимости от суммарного вертикального напряжения на рассматриваемой глубине, принимается равным 0,8 при = 50 кПа и 0,6 —
при = 300 кПа, а при промежуточных значениях определяется линейной интерполяцией значений k s w от 0,8 до 0,6.

7.2.3.3 Суммарное вертикальное напряжение на глубине z от подошвы фундамента (рисунок 7.2) определяется по формуле

(7.9)

где — вертикальные напряжения соответственно от нагрузки фундамента и от соб­ственного веса грунта, МПа;

— дополнительное вертикальное давление, вызванное влиянием веса неувлажненной части массива грунта за пределами площади замачивания, МПа, определяемое по формуле

(7.10)

здесь kg,g — соответственно коэффициент, принимаемый по таблице 7.3, и удельный вес грунта, кН/м3;

d, z — см. рисунок 7.2, м.

 

 

Рисунок 7.2 — Схема к расчету подъема основания при набухании грунта

Таблица 7.3 — Коэффициент kg

Отношение глубины к ширине замачиваемого участка Коэффициент kg при отношении длины к ширине замачиваемого участка равном
         
0,5          
  0,58 0,50 0,43 0,36 0,29
  0,81 0,70 0,61 0,50 0,40
  0,94 0,82 0,71 0,59 0,47
  1,02 0,89 0,77 0,64 0,53
  1,07 0,94 0,82 0,69 0,77

7.2.3.4 Нижняя граница зоны набухания Hsw (см. рисунок 7.2) назначается:

а) при инфильтрации влаги — на глубине, где суммарное вертикальное напряжение по 7.2.3.3 равно давлению набухания psw;

б) при экранировании поверхности и изменении водно-теплового режима — по опытным данным (при их отсутствии для сооружений II и III уровня ответственности допускается принимать Hsw = 5 м).

7.2.3.5 Осадка основания в результате высыхания набухшего грунта ssh, см,определяется по формуле

(7.11)

где — относительная линейная усадка грунта i -го слоя, определяемая в соответствии с 7.2.3.6;

hi — толщина i -го слоя грунта, м;

ksh — коэффициент, принимаемый равным 1,3;

n — число слоев, на которое разбита зона усадки грунта, определяемая в соответствии
с 7.2.3.7.

7.2.3.6 Относительная линейная усадка грунта при его высыхании определяется по формуле

(7.12)

где hn — высота образца грунта c наибольшей влажностью при обжатии его суммарным вертикальным напряжением без возможности бокового расширения, м;

hd — высота образца в тех же условиях после уменьшения влажности в результате высыхания, м.

7.2.3.7 Нижняя граница зоны усадки Hsh определяется опытным путем, а при отсутствии таких данных для сооружений III и II уровня ответственности допускается принимать Hsh = 5 м.

При высыхании грунта в результате теплового воздействия технологических установок нижняя граница зоны усадки Hsh определяется опытным путем или соответствующим расчетом.







Дата добавления: 2015-06-29; просмотров: 965. Нарушение авторских прав; Мы поможем в написании вашей работы!



Аальтернативная стоимость. Кривая производственных возможностей В экономике Буридании есть 100 ед. труда с производительностью 4 м ткани или 2 кг мяса...

Вычисление основной дактилоскопической формулы Вычислением основной дактоформулы обычно занимается следователь. Для этого все десять пальцев разбиваются на пять пар...

Расчетные и графические задания Равновесный объем - это объем, определяемый равенством спроса и предложения...

Кардиналистский и ординалистский подходы Кардиналистский (количественный подход) к анализу полезности основан на представлении о возможности измерения различных благ в условных единицах полезности...

Типовые ситуационные задачи. Задача 1.У больного А., 20 лет, с детства отмечается повышенное АД, уровень которого в настоящее время составляет 180-200/110-120 мм рт Задача 1.У больного А., 20 лет, с детства отмечается повышенное АД, уровень которого в настоящее время составляет 180-200/110-120 мм рт. ст. Влияние психоэмоциональных факторов отсутствует. Колебаний АД практически нет. Головной боли нет. Нормализовать...

Эндоскопическая диагностика язвенной болезни желудка, гастрита, опухоли Хронический гастрит - понятие клинико-анатомическое, характеризующееся определенными патоморфологическими изменениями слизистой оболочки желудка - неспецифическим воспалительным процессом...

Признаки классификации безопасности Можно выделить следующие признаки классификации безопасности. 1. По признаку масштабности принято различать следующие относительно самостоятельные геополитические уровни и виды безопасности. 1.1. Международная безопасность (глобальная и...

Типовые примеры и методы их решения. Пример 2.5.1. На вклад начисляются сложные проценты: а) ежегодно; б) ежеквартально; в) ежемесячно Пример 2.5.1. На вклад начисляются сложные проценты: а) ежегодно; б) ежеквартально; в) ежемесячно. Какова должна быть годовая номинальная процентная ставка...

Выработка навыка зеркального письма (динамический стереотип) Цель работы: Проследить особенности образования любого навыка (динамического стереотипа) на примере выработки навыка зеркального письма...

Словарная работа в детском саду Словарная работа в детском саду — это планомерное расширение активного словаря детей за счет незнакомых или трудных слов, которое идет одновременно с ознакомлением с окружающей действительностью, воспитанием правильного отношения к окружающему...

Studopedia.info - Студопедия - 2014-2024 год . (0.01 сек.) русская версия | украинская версия