Основные принципы проектирования и строительства зданий, возводимых на просадочных грунтах. Особенности просадки и осадки.

Особенности просадочных грунтов. В отличие от обычных просадочные грунты, находящиеся в напря­женном состоянии от внешней нагрузки и собств. веса, при зама­чивании дают дополнительную деформацию, называемую просадкой. К просадоч. грунтам относят лёссы, лёссовидные суглинки, супеси„ глины, покровные суглинки и некот. др.. Просадоч. грунты имеют повыш. пористость, иногда превы­шающую 50% общего объема грунта. Просадоч. грунты имеют видимые невоо­руженным глазом макропоры, представляющие собой цилиндрические трубочки диаметром 0,5—2 мм и пронизывающие толщу грунта, как пра­вило, в вертик-ном направлении. Макропоры разрушаются при воз­действии воды на грунт, приводя к просадкам, иногда во много раз пре­вышающим величины осадок фунд-тов от действия на них нагрузки. Просадоч. грунты с их большими и обычно неравномерными де­формациями могут вызвать повреждение или разрушение констр-ий зд., если не предусмотрены специальные мероприятия. В зависимости от возможности проявления просадки грунта от его собств. веса при замачивании грунтовые условия строит-ных площадок подразделяют на 2 типа: I тип, д/кот. просадка не превышает 5 см; II тип, когда возможна просадка более 5 см.

Особенности проектирования. В начале проектирования зд. и сооруж. на просадочных грунтах намечают предварительные размеры фунд-тов на естествен­ном основании без учета просадочных св-в грунтов, а затем опреде­ляют возможную величину просадки при замачивании с целью выбора вида основания, фунд-тов и мероприятий, обеспечивающих проч­ность, устойчивость и эксплуатационную надежность зд.. Зд., замачивание основания под кот. полностью исключено при отсутствии вблизи внешних водоводов, в случаях, когда возможные величины просадки и их неравномерность не превышают допустимых д/данного зд. или сооруж. возводят как на обычных непросадочных, преду­сматривая лишь организованный сток атмосферных вод. Если возможная величина просадок превышает допустимые величи­ны, то применяют строит-ные, водозащитные или кон­структивные мероприятия.

Строительные мероприятия. К строит-ным мероприятиям относят устранение просадочных св-в грунтов (подготовка основания) и прорезку просадочных грун­тов фунд-ми. В зависимости от толщины слоя просадочные св-ва грунтов ос­нования устраняют 4 способами:

1. уплотнением грунтов тяжелыми трамбовками. Обеспе­чивает устранение просадоч. св-в грунта в пределах слоя 1,5— 3,5 м, используют при толщ. просадоч. грунта до 5 м;

2. устройством грунтовой подушки из местных глинистых или др. грунтов. Применяют когда уплотнить грунт тяжелыми трамбовками невозможно из-за повышенной его влажности.

3. глубинным уплотнением грунта грунтовыми же сваями. Сваи уплот­няют всю толщину просадоч. грунта, и устраивают их при его толще до 18 м;

4. предварительным замачиванием грунтов основания. Применяют д/устранения просадоч. св-в грунта только в ниж­них слоях, начиная с глубины 5—9 м при толщине просадочного грунта более 10 м. Д/полного устранения просадоч. грунта (непосредст­венно с отметки заложения фунд-тов) способ предварительного за­мачивания комбинируют с вышеизложенными или др. проверенны­ми способами (силикатизацией, термическим упрочнением и т. п.). Толщу просадочных грунтов можно прорезать: заглублением фунд-тов зд. и сооруж.; устройством свайных фунд-тов; приме­нением столбов (или лент) из грунта, закрепленного силикатизацией; термическим или др. способами. Неполная прорезка грунта допустима в тех слу­чаях, если возможная просадка и ее неравномерность не превышают допустимых величин д/данного типа зд. и сооруж.. Устранение просадоч. св-в и прорезка просадоч. грунтов в пределах всей толщи позволяют возводить зд. и сооруж. без дополнит-ных меропри­ятий, как на обычных непросадоч. грунтах.

Водозащитные мероприятия. Предусматривают при компоновке генеральных планов, планировке территории предприятия, устройстве оснований под полы, расположении трубопроводов, обеспечение возможности контроля за утечкой воды в период эксплуатации сооруж., несущих воду. При компоновке генерального плана стремятся не допустить замачивания грунтов оснований зд. и соору­ж. водами. С этой целью учитывают условия рельефа, естест­венные пути стока атмосферных вод, кол-во осадков. Зд. и сооруж. не должны перегораживать пути стока атмо­сферных вод. Поверхностные воды отводят с участка ч/з ливнесточную сеть или не­посредственно по спланированной поверх-ти в самое низкое место за пределы территории. Д/предотвращения инфильтрации в просадочный грунт поверх­ностных вод следует до минимума сокращать срезку верхнего слоя грунта.

Д/планировочных насыпей (включая основание под полы), за­сыпки пазух котлованов при этом непригодны песок, строит-ный мусор и др. дренирующие мат-лы. Вокруг зд. и сооруж. устраивают водонепроницаемую отмостку шириной 1—1,5 м с уклоном около 3%, а по ее периметру — водоотводящий кювет. Во избежание замачивания грунтов под фунд-тами водопровод­ные, канализационные и теплофикационные трубопроводы размещают от наружных граней фунд-тов на расстоянии, равном зоне распространения просадочных явлений. За системами водоснабже­ния, канализации и теплофикации должен быть организован тщатель­ный надзор с целью своевременной ликвидации утечек воды и засоров.

Конструктивные мероприятия. Конструктивные мероприятия предусматривают с целью обеспече­ния прочности, устойчивости и эксплуатационной надежности зд. и сооруж. при возможных просадках от замачивания грунтов основа­ния. Необходимо также создать условия д/быстрого восстановления проектного положения отдельных конструктивных эл-тов зд. или сооруж.. Основными конструктивными мероприятиями являются следующие: применение конструктивной схемы, малочувствительной к неравномер­ным осадкам; разрезка зд. на блоки осадочными швами; устройст­во равнопрочных стыков с соединяемыми эл-тами (на воздействие неравномерной просадки основания); усиление отдельных констр-ций дополнительным армированием; устройство армированных поясов по капитальным стенам, непрерывных в пределах каждого осадочного блока; увеличение площадей опирания в местах сопряжения конструктивных эл-тов; приспособление констр-ций к быстрому восстановлению их просадки; выбор констр-ций, соответствующих строит-тву на проса­дочных грунтах.

Малочувствительные к неравномерным осадкам констр-ии разде­ляют на жесткие и нежесткие. Жесткие констр-ии обладают большой прочностью, не имеют взаимных перемещений отдельных эл-тов и оседают как одно пространственное целое. В нежестких констр-циях эл-ты связаны м/у собой шарнирно, поэтому их взаимное перемещение вследствие неравномерной просадки основания практически не отражается на устойчивости зд. или сооруж. в целом, при этом в проектах предусматривают не только шар­нирную связь, но и ме­роприятия по быстрому восстановлению нормальных условий эксплуа­тации построек. Д/уменьшения длины изгибаемых участков при неравномерной просадке зд. или сооруж. разрезают осадочными швами, кот., как правило, совмещают с температурными. В необходимых случаях по капитальным стенам устраивают ж.б. пояса, размещая их на уровне оконных перемычек в одно­этажных зданиях и на уровне м/уэтажных перекрытий в многоэтаж­ных. Кроме того, во всех типах зданий предусматривают армированные пояса в пределах подошвы фунд-тов. Кол-во поясов и их сече­ние определяют расчетом; во всех случаях их должно быть не менее двух. Размеры площадей опирания отдельных конструктивных эл-тов назначают из условия исключения возможности сползания их при не­равномерной просадке. Под несущие стены зданий устраивают монолитные или сборно-мо­нолитные ленточные фунд-ты; сборные фунд-ты допускают при полном устранении просадочных св-в грунта в основании. В зд. и сооруж. нежесткой констр-ии необходимо пре­дусмотреть мероприятия, исключающие возможность выпадения отдель­ных участков кровельного покрытия при неравномерной просадке. С этой целью ограждающие эл-ты покрытия укладывают внахлестку или применяют эл-ты двух-трех пролетного типа (асбестоцементные, стальные и алюминиевые волнистые листы, стальной ребристый профи­лированный настил и др.).