Устройство основания здания, возводимого на просадочных грунтах
К просадочным грунтам относятся лёссы и лёссовидные грунты, которые дают просадку при их замачивании под воздействием внешней нагрузки или собственного веса.
Грунтовые условия строительных площадок, сложенных присадочными грунтами, в зависимости от величины проявления просадки грунтов при замачивании от собственного веса подразделяются на два типа:
• I тип по просадочности, когда просадка грунта происходит в основном в пределах деформируемой зоны основания от нагрузки фундаментов, а просадка от собственного веса грунта практически отсутствует или не превышает 5 см;
• II тип по просадочности, когда просадка грунта от его собственного веса происходит преимущественно в нижней части просадочной толщи, а при наличии внешней нагрузки (например, от фундаментов) помимо этого и в верхней части просадочной толщи в пределах деформируемой зоны. При этом просадка от собственного веса грунта превышает 5 см.
Тип грунтовых условий по просадочности устанавливается при проведении инженерно-геологических изысканий по результатам лабораторных исследований.
В основаниях, сложенных просадочными грунтами, нужно учитывать возможность замачивания и повышения влажности этих грунтов вследствие:
• местного замачивания грунта основания, приводящего к просадке его на ограниченной территории в пределах части или реже всей просадочной толщи;
• интенсивного замачивания грунта оснований сверху с промачиванием всей просадочной толщи на площади значительных размеров и полным проявлением просадки грунта как от нагрузки, передаваемой фундаментами, так и от собственного веса грунта;
• подъема уровня грунтовых вод, вызывающего просадку нижних слоев грунта основания под воздействием собственного веса вышележащих слоев или суммарной нагрузки от фундаментов здания или сооружения и собственного веса грунта;
• медленного повышения влажности просадочного грунта основания, вызываемого нарушением природных условий испарения грунтовой влаги вследствие застройки и асфальтирования территории и постепенного накопления влаги при инфильтрации в грунт поверхностных вод.
При возможности замачивания просадочных грунтов должны предусматриваться мероприятия, исключающие вредное влияние возможных просадок на эксплуатационную пригодность зданий и сооружений:
1. Устранение просадочных свойств грунтов путем их уплотнения или закрепления, которое достигается:
а) в пределах деформируемой зоны или ее части – уплотнением тяжелыми трамбовками, устройством грунтовых подушек, вытрамбовыванием котлованов;
б) в пределах всей просадочной толщи – глубинным уплотнением грунтовыми сваями, предварительным замачиванием нижних слоев просадочных грунтов.
2. Прорезка фундаментами просадочной толщи грунта, которая осуществляется одним из следующих способов:
а) устройством свайных фундаментов из забивных, набивных, буронабивных и тому подобных свай;
б) заглублением фундаментов.
3. Комплекс мероприятий, включающий частичное устранение просадочных свойств грунтов, конструктивные и водозащитные мероприятия.
Комплекс таких мероприятий осуществляется, как правило, на площадках со II типом грунтовых условий по просадочности. На площадках с I типом грунтовых условий по просадочности водозащитные и конструктивные мероприятия должны предусматриваться только в тех случаях, когда по каким-либо причинам не могут быть устранены просадочные свойства грунтов в пределах деформируемой зоны или применена прорезка ее глубокими фундаментами.
Устройство грунтовых подушек
Устройство грунтовых подушек (рис. 21) под фундаментами состоит в замене просадочного грунта в пределах всей или части деформируемой зоны уплотненным местным глинистым грунтом.
Грунтовые подушки применяются, как правило, в тех случаях, когда не может быть применено уплотнение тяжелыми трамбовками, а именно:
• при степени влажности просадочных грунтов в основании фундаментов G > 0,7;
• необходимости получения в основании фундаментов уплотненного слоя толщиной более 3,03,5 м;
• отсутствии механизмов для уплотнения тяжелыми трамбовками;
• наличии рядом с площадкой строительства существующих зданий, сооружений и инженерных коммуникаций на расстоянии не менее 10,0–15,0 м.
• необходимая толщина грунтовой подушки определяется, как правило, из условия полного устранения просадочных свойств грунтов в пределах деформируемой зоны.
Для малоэтажных зданий (до двух этажей) грунтовую подушку можно принимать, как правило, толщиной 50 см.
Размеры грунтовых подушек под фундаментами зависят от размеров фундаментов, их конфигурации и т. д.
Ширина грунтовых подушек поверху в этих случаях должна быть не менее чем на 0,6 м больше ширины фундамента, а понизу не менее чем на 0,4 м.
При необходимости создания сплошного маловодопроницаемого экрана грунтовые подушки устраиваются в пределах всего здания или сооружения. Размеры грунтовых подушек в этом случае назначаются исходя из условия отвода аварийных вод за пределы деформируемой зоны в основании фундаментов и должны выступать в стороны от наружной грани фундаментов на ширину не менее 1,0 м.
Выбор грунта для устройства грунтовых подушек производится в основном в зависимости от местных грунтовых условий и целевого назначения применения подушек.
При возведении грунтовых подушек с целью создания сплошного маловодопроницаемого экрана необходимо применять лессовидные глины и суглинки, так как в этом случае достигается наибольшая их водонепроницаемость.
Дренирующие материалы (песок, шлак и др.) для устройства грунтовых подушек допускается применять только на площадках с I типом грунтовых условий по просадочности.
Грунтовые подушки должны устраиваться из однородных грунтов оптимальной влажности. Уплотнение грунта в грунтовых подушках производится трамбованием или укаткой.
При устройстве грунтовых подушек с целью ликвидации просадочных свойств основания под фундаментами плотность грунта (объемный вес скелета) должна быть не менее 1,6 тс/м3 и не менее величины, при которой просадка грунта исключается, а при устройстве подушек с целью создания сплошного водонепроницаемого экрана – не менее 1,7 тс/м3.
