Строительные конструкции

Раздел: Строительство

В природе имеются грунты, которые при одновременном воздействии нагрузки и увлажнения теряют устойчивость и резко изменяют свой объем. Деформации, возникающие в таких грунтах при одновременном действии нагрузки и увлажнения, носят провальный характер и называются просадками. Способностью к просадкам обладают просадочные типы лёссов и лёссовидных грунтов. Один из характерных признаков просадочных грунтов — наличие пор, значительно превосходящих размеры частиц, составляющих минеральный скелет. Такие крупные, видимые невооруженным глазом поры называют макропорами. Поэтому просадочные грунты называют макропористыми.

Просадочные грунты относятся к глинистым пылеватым грунтам. Исследования разных авторов показывают, что в просадочных грунтах почти полностью отсутствуют песчаные частицы крупнее 0,5 мм и содержатся в очень небольших количествах частицы от 0,5 до 0,25 мм. Содержание глинистых частиц также обычно невелико, поэтому просадочные грунты, как правило, относятся к легким пылеватым супесям и суглинкам.

Пылеватые просадочные глины встречаются значительно реже. Как показывает само название этих грунтов, преобладающими фракциями в их составе являются пылеватые частицы размерами 0,05— 0,005 мм, составляющие вместе с мелкопесчаными частицами до 80% общей массы всего скелета. Пористость просадочных грунтов составляет 38—52% и выше. В составе просадочных грунтов, как правило, отмечается наличие примесей водорастворимых солей CaS04, CaCOj и др.

ДЛЯ ленточных фундаментов шириной более 3 м и прямоугольных шириной более 5 м значение т определяют интерполяцией между соответствующим значением при ширине ленточного фундамента 3 м (прямоугольного 5 м) и значением т— 1.

За начальное просадочное давление рВр принимают минимальное давление, при котором:

а) при лабораторном испытании грунтов в компрессионных прит борах относительная просадочность 6пр=0,01;

б)-       при полевых испытаниях штампами предварительно замоченных грунтов давление равно пределу пропорциональности на графике «осадка штампа — нагрузка»;

в)         при замачивании грунтов в опытных котлованах давление равно природному давлению на глубине, с которого начинает проис- j ходить просадка грунта от его собственной массы.           j

При проектировании фундаментов на просадочиых грунтах различают два типа просадочных толщ: к первому типу относятся про- садочные толщи, для которых просадка при замачивании под нагрузкой собственной массой не превышает 5 см, ко второму типу относятся просадочные толщи, дающие при замачивании под нагрузкой собственной массой просадки более 5 см. Все расчеты размеров про- садочной толщи производят от уровня природного рельефа, а при j л          планировке срезкой — от планировочной отметки.

Для вычисления просадок при замачивании под нагрузками от зданий и сооружений просадочную толщу разбивают на слои, сбот- ветствующие литологическому разрезу. Если в пределах выделенного литологического слоя изменение суммарного давления превышает 1 : : 105 Па, то такой слой соответственно разбивается на несколько дополнительных слоев.

На практике рекомендуется вычисление относительной проса- дочности отдельных слоев вести по так называемому методу «двух кривых». По этому методу лабораторным испытаниям подвергают два образца. Один образец подвергают сжатию вертикальным давлением в состоянии природной влажности, а другой — в водонасы- щенном состоянии. Давление на образцы доводят до расчетного или, ориентировочно, до 3-Ю5 Па. По данным испытаний строят компрессионные кривые или графики относительных деформаций. Значения коэффициентов макропористости, или относительной просадочности,. при заданных давлениях снимают с полученных графиков как разности значений коэффициентов пористости или, соответственно, относительных деформаций (рис 27.14). Расчетные давления определяют по эпюре природных и уплотняющих давлений как полные давления сжатия (см.  27.5).

По данным А. А. Григорян, эта методика определения относительной просадочности при замачивании может быть упрощена. Один образец грунта подвергают испытаниям без замачивания, доводя нагрузку до 3-Ю5 Па. После стабилизации деформаций, не снимая нагрузки, образец замачивают и вычисляют коэффициент макропористости и относительную просадочность при замачивании под нагрузкой 3-105 Па ( 27.1).

Вопросы для самопроверки

1.         Какая зависимость существует между коэффициентом . пористости и относительной деформацией грунта и как ее определяют?

2.         Как определяют модуль общей деформации грунта?

3.         Как распределяется в грунте давление от сосредоточенней силы?

4.         В чем заключается метод угловых точек и как его используют в расчетах?

5.         Чем отличается полное давление сжатия грунта от. уплотняющего (дополнительного) давления?