ОБЧИСЛЕННЯ ПРОСІДАНЬ ГРУНТІВ ОСНОВИ

Д. 14 Просідання ґрунтів s_sl основи при підвищенні їх вологості внаслідок замочування зверху великих площ або при витоках із водонесучих мереж, а також замочування знизу при підйомі рівня підземних вод обчислюють для сумарних напружень від дії власної ваги грунту і розподільних навантажень від системи фундаментів за формулою

s_sl = , (Д.15)

де ε _sl,i - відносна просадочність i -го шару ґрунту, що обчислюється згідно з формулою (Д.16);

h_i - товщина i -го шару;

k_sl,i - коефіцієнт, що обраховують згідно з Д.16;

n - кількість шарів, на які розділена зона просідання h_sl у відповідності з літологічним перерізом і горизонтами визначення ε _sl,i. При цьому товща шарів не повинна перевищувати 2 м, зміна сумарного напруження у межах шару не повинна перевищувати 200 кПа,

Д.15 Відносну просадочність ґрунту ε _sl обчислюють на основі випробувань зразків ґрунту на стиск у лабораторних умовах (ГОСТ 23161) за формулою

ε _sl = , (Д.16)

де h_n,p та h_sat.p - висота зразка відповідно природної вологості і після його повного водонасичення (w = w_sat) при тиску р на розрахунковій глибині, що дорівнює вертикальному сумарному напруженню від зовнішнього навантаження і власної ваги ґрунту р = σ _zp + σ_zg.

Випробування виконують у діапазоні діючих сумарних напружень за методами однієї або двох кривих. Будують шкалу відносної просадочності в залежності від напружень.

У подальших розрахунках слід розрізняти просідання від власної ваги грунту s_sl,g і від навантажень системи фундаментів s_sl,p (ДБН В.1.1-5). Перша з них у розрахунках використовується для визначення деформаційних впливів на споруду, а друга - для визначення жорсткості основи, яка зменшується. Послідовність розрахунків наступна. Спочатку визначається просідання s_sl, від сумарних напружень за формулою (Д.15) за значеннями ε _sl для σ _zp + σ_zg; потім просідання s_sl,g від власної ваги грунту за формулою (Д.15) за значеннями ε _sl для σ _zg, і нарешті просідання від навантажень фундаментів, як s_sl,p = s_sl - s_sl,g. Розрахунки виконують в межах просадочної товщі H_sl.

Відносну просадочність ε' _sl ґрунту при його неповному водонасиченні (w_si ≤ w < w_sat) обчислюють за формулою

ε' _sl = 0,01 , (Д.17)

де w - природна вологість ґрунту;

w_sat - вологість, яка відповідає повному водонасиченню ґрунту;

w_sl - початкова вологість просадочності;

ε _sl - відносна просадочність ґрунту при його повному водонасиченні, яку обчислюють за формулою (Д.16).

Д.16 Коефіцієнт k_sl,i у формулі (Д.15):

- при b ≥ 12 м - приймають 1 для всіх шарів ґрунту в межах зони просідання;

- при b ≤ 3 м - обчислюється за формулою

k_sl,i = 0,5 + 1,5 (p - p_sl,i)/p₀, (Д.18)

де р - середній тиск під підошвою фундаменту, кПа;

p_sl,I - початковий тиск просідання ґрунту i -го шару, кПа, що обчислюють згідно з Д.17;

р₀ - тиск, що дорівнює 100 кПа;

- при 3 м < b < 12 м обчислюють інтерполяцією поміж значеннями k_sl,i, які знайдені при b = 3 м та b = 12 м.

При визначенні просідання грунту від власної ваги слід приймати:

k_sl = 1 при H_sl ≤; 15 м, k_sl = 1,25 при H_sl ≥; 20 м, k_sl - за інтерполяцією при 15 < H_sl < 20.

Д.17 За початковий тиск просідання p_sl приймають тиск, який відповідає:

- при лабораторних випробуваннях ґрунтів у компресійних приладах (ГОСТ 23161) - тиску, за якого відносна просадочність ε _sl = 0,01;

- при польових випробуваннях штампами попередньо замочених ґрунтів (ДСТУ Б В.2.1-7) - тиску, який дорівнює межі пропорційності на графіку "навантаження - осідання";

- при замочуванні ґрунтів у дослідних котлованах - вертикальному напруженню від власної ваги ґрунту на глибині, починаючи з якої відбувається просідання ґрунту від власної ваги.

Д.18 Товщину зони просідання H_sl розподіляють на дві складові, що необхідно при розробленні геотехнічних заходів захисту будівлі від можливих впливів просідання основи (рисунок Д.5):

- h_sl,p - товщину верхньої зони просідання, де можливе просідання від зовнішнього навантаження s_sl,p, при цьому нижня межа цієї зони відповідає глибині, де σ _z = σ _zp + σ _zg > р_sl (рисунок Д.5а,б) або глибині, де значення s_sl - s_sl,g > 0, якщо σ _z > p_sl (рисунок Д.5в);

- h_sl,g - товщину нижньої зони просідання, де можливе просідання ґрунту від власної ваги s_sl,g, тобто починаючи з глибини z_g, де σ _zg = p_sl, і до нижньої межі просадочної товщі.

Д.19 Можливе просідання ґрунту від власної ваги s'_sl,g при замочуванні зверху малих площ (ширина площі, що замочується, В_ω, менша розміру просадочної товщі Н_sl) обчислюють за формулою

s'_sl,g = s_sl,g , (Д.19)

де s_sl,g - максимальне значення просідання ґрунту від власної ваги, що обчислюють згідно з Д.14.

 

 

а - просідання від власної ваги s_sl,g відсутнє, можливе тільки просідання від зовнішнього навантаження s_sl,p у верхній зоні просідання h_sl,p; б, в, г - можливе просідання від власної ваги s_sl,g у нижній зоні просідання h_sl,g, починаючи з глибини z_g; б - верхня і нижня зони просідання не зливаються, є нейтральна зона h_n; в - верхня і нижня зони просідання зливаються і можливе їх перехрещення; г - просідання від зовнішнього навантаження відсутнє; 1- вертикальні напруження від власної ваги ґрунту σ _zg; 2 - сумарні вертикальні напруження від зовнішнього навантаження і власної ваги ґрунту σ _z = σ _zp + σ _zg; 3 - зміна з глибиною початкового просадочного тиску p_sl; H_sl - товщина шару просадочних ґрунтів (просадочна товща); d - глибина закладання фундаменту.

 

Рисунок Д.5 - Схеми до розрахунку просідань основи