крова йф, максимальную глубину промерзания при наличии снегового покрова Н и среднюю глубину промерзания Нср.

Примерную глубину промерзания для оголенной поверхностп определяют по формуле:

ср "min

(24).

Например, йля города Орла известно, что h. = 16 см, Лср = 36 см, Hnjax = З " Р откуда

.„I ,

„ 137 x 36 - 92x 16 ,73

---36-16--

Установленная наблюдениями величина промерзания под оголенной поверхностью для Орла Нд = 175 см, т. е. совпадение, достаточно близкое.

При отсутствии данных метеонаблюдений или массового опыта местного строительства принимаются данные табл. 87.

Глубина заложения подошвы фундамента в зависимости от видов и свойств

грунтов

Глубина заложения подошвы фундамента (если расчет подтверждает величину заглубления) наружных стен » столбов капитальных сооружений должна быть:

больше глубины промерзания на 10% в глинистых и суглинистых грунтах пластичной или текучей консистенции, а также в супесях и песках, насыщенных водой;

не менее глубины промерзания в глинистых 41 суглинистых грунтах твердой консистенции, в супесях влажных или сухих, во влажных и сухих песках (при мощности сухого песка ftj < 2 м);

меньше глубины промерзания в сухих песчаных и крупнообломочных грунтах, не задерживающих воду под подошвой фундамента, при мощности ft, > 2 л;

меньше глубины промерзания без каких-либо ограничений в скальных грунтах, залегающих в виде сплошного пласта невыветрившейся породы.

Примечание. Глубина заложения определяется из условий прочности грунта в основании и должна быть не менее: для каменных зданий 1 м, для деревянных зданий 0,7 м.

Глубина заложения фундаментов внутренних стен и столбов капитальных зданий устанавливается по правилам, указанным выше, если в процессе строительства или эксплоатации нет гарантии от возможности промерзания грунта под фундаментом, и может быть меньше указанных величин, но не менее 0,5 м в постоянно обогреваемых зданиях при условии достаточной прочности несущего слоя грунта и обеспеченности его от промерзания в период строительства.

Глубина заложения принимается независимо от вида грунтов согласно опытным данным местного массового строительства, если ими доказана возможность заложения основания выше формальной отметки глубины промерзания.

Глубина заложения фундаментов облегченных сооружений может быть принята меньше на 1 м величин, указанных для капитальных зданий, однако не меньше 0,7 м для наружных фундаментов и 0,5 м для внутренних.

Для временных зданий лежни укладываются на грунт после снятия верхнего почвенного слоя, независимо от глубины промерзания и вида грунтов.

г);влияние грунтовых вод на прочность и устойчивость основания и фундаментов зданий

Наличие воды выше подошвы фундамента или в пределах сжимаемой толщи ухудшает условия работы грунта в основании здания:

1) увеличивается мощность сжимаемой толщи (ftc) грунта под фундаментом вследствие уменьшения бытового давления;

2) увеличивается осажа фундамента при прочих равных условиях;

3) уменьшаются допускаемые давления на грунт;

4) ухудшаются условия устойчивости внецентренно нагруженных фундаментов;

5) усложняется устройство оснований (водоотлив);

6) возможны ослабление и разрыхление грунта за счетпритока воды в котлован при открытом водоотливе.

Изменение уровня грунтовых вод

Понижение уровня грунтовых

в однаблю-

дается во всех населенных пунктах (городах, поселках, заводских площадках и т. п.), особенно новых, и вызывается рядом причин, влияющих на источники питания грунтовых вод (планировка дневной поверхности, мощение улиц и дворов, дренажные устройства, ливневая сеть и т. п.).

Понижение уровня воды вызывает дополнительную осадку здания за счет увеличения давления от собственного веса осушенного грунта и увеличения давления от веса фундамента.

В однородных грунтах понижение уровня воды обычно не вызывает неравномерных осадок, если явление протекает под всем зданием медленно и равномерно; в таком случае здания дают дополнительные осадки, но без значительных деформаций.

В неоднородных грунтах понижение уровня всегда вызывает неравномерные осадки и деформацию здания.

Особенно опасно для зданий быстрое и неравномерное снижение уровня грунтовых вод в результате местного дренажа, искусственного водоотлива и т. п.; деформации зданий в таких случаях могут быть исключительно большими.

Повышение уровня грунтовых вод наблюдается в связи с искусственным подъемом уровня воды в ближайшем водоеме (реке), а также при проникновении в грунт атмосферных осадков в случаях нарушения стока ливневых вод с площадки, в результате утечки производственных вод на предприятиях с большим расходом воды и т. п.

Повышение уровня грунтовых вод вредно влияет на основание, если первоначально (до начала подъема) уровень воды находился на большой глубине или если в пределах сжимаемой толщи находятся грунты, теряющие свою прочность под влиянием увлажнения. Особенно сильно сказывается повышение уровня при значительном подъеме воды и при наличии в основании лёссовидных грунтов I класса.

Колебание уровня грунтовых вод в пределах сжимаемой толщи последовательно может вызвать указанные выше нежелательные явления, которые связаны с различными периодами года и крайне незакономерны по величине и продолжительности. Если возможность колебания уровня была установлена при изысканиях, то желательно при проектировании обеспечить постоянный водный режим в пределах сжимаемой толщи путем заложения подошвы фундамента науровне наинизшего уровня горизонта грунтовых вод.

е. ИСКУССТВЕННЫЕ£ОСНОВАНИЯ И ИХ ВИДЫЗ

а) Механические уплотненииосновання

Уплотнение рабочего пласта грунта трамбованием его поверхности в открытом котловане дает эффект на глубину 5 - 15 cjh. Втрамбовывание щебня в грунт дает уплотнение на 20 - 40 см и более пелесообразно, особенно для фундаментов небольших размеров (61 м).

Глубинное уплотнение грунта производится следующим образом: забивают деревянную сваю (сердечник) диаметром 20 см на глубину 1,5 - 2 ж, затем ее выдергивают и образовавшуюся лунку трамбуют. Расстояние между точками забивки 0,8 - 1 м. Расчетное давление на уплотненный грунт-2-3 кг/см*. При расчете проверяется прочность естественного грунта ниже зоны уплотнения. Метод глубинного уплотнения применим для фундаментов шириной до 2,5 м. Этот способ пелесообразен при реконструкции существующих зданий, когда нагрузка от новых перекрытий частично передается на старые стены и новые внутренние опоры (для уменьшения осадки опор).

Песчаные подушки. Производятся выемка слабого естественно залегающего грунта (например торфа) и замена его песчаной подушкой: для фундаментов небольшой ширины (Ь < 1,5 л) в случае сухих грунтов (уровень грунтовых вод не менее чем на 0,5 м ниже подошвы проектируемой песчаной подушки).

Подсыпка осуществляется крупным или среднезернистым песком тонкими слоями (10- 15 см) с поливкой водой и тщательным трамбованием.

Допускаемое давление на верх подушки 2,5 - 2 кг/сж".

ПРИМЕР. Расчет песчаной подушки. Грунтовые условия места даны на листе 14, рис. 1. Несущая конструкция - внутренний кирпичный столб размером 0,6 х 0,6 с нагрузкой в уровне планировки Р = 40 m (двухэтажное бесподвальное кирпичное здание).

решение. Размеры песчаной подушки: глубину заложения фундамента, стоящего на песчаной подушки, принимаем минимальную И =0,5 м. Размеры квадратного фундамента

10 X 2,5 -2 X 0,5

= 1.3 м.

Строится эпюра распределения дополнительного давления ниже подошвы фундамента для рс = 2,5 - 0,08 = 2,42 кг/см.

Давление, допускаемое для суглинка при ft = 2 л/, будет (pg) =1,5 кг/сл* (сечение /-/); то же на кровлю при ft = 1,5 jh по формуле (18>:

[Pj 5]=. 1,5 - 0,5 (2-1,5) = 1,36 кг/сл (сечение II -II).

Положение сечения / - где допускаемое давление на естественный грунт равно рь + Pi, находится графически на глубине 1,1 м ниже подошвы фундамента, что дает толщину подушки pjj j, = О 27 -М ,03 = 1,30 кг/сж

Размеры подушки по низу:

В = b + 2 X 1,1 X tg 30° = 1.3 + 1,28~ 2,6 м.

б) Приемы увеличения сцепления в грунте

Цементирование грунтов (нагнетание в грунт цементного раствора) рекомендуется в гравелистых и крупнозернистых песчаных грунтах. В мелких песках с примесью глины и ила цементирование дает эффект лишь при условии предварительной промывки грунта. *

Силикатизация грунта (химическое окаменение) проводится путем последовательного нагнетания двух растворов: жидкого стекла и хлористого кальция. Этот способ применим в песчаных грунтах (крупных, средних и мелких) с коэфициентом фильтрации от 2 до 80 л(/сутки.

в) Уплотнение грунта сваями Виды свай

По характеру работы в грунте различают (лист 14, рис. 2) сваи-стоИки, опиргкшиеся нижними концами в прочные мало сжимае мые грунты, и сваи висячие, которые удерживаются в грунте трением.

Сваи-стойки являются свайными фундаментами. Грунт между сваями практически не работает. Отметка основания - в уровне нижних концов свай.

Висячие сваи - типичный пример свайного основания. Отметка основания в уровне подошвы фундамента. Рабочий (несущий) слой - грунт, уплотненный сваями. Грунт ниже концов, свай является подстилающим слоем.

По .материалу сваи бывают: деревянные -• при расположении голоз свай ниже уровня грунтовых вод (лист 14, рис. 3);

железобетонные, расположение которых по высоте «е зависит ог уровня грунтовых вод (лист 14, рис. 4);

бето н н ые-применимы в любых грунтовых условиях, не зависимо от уровня грунтовых вод;

комбинированные, у которых низ деревянный (ниже уровня грунтовых водО, а верх бетонный.

По форме в плане сваи бывают круглые, квадратные, прямоугольные и многоугольные. Форма поперечного сечения совершенно не влияет на работу свай в основании и выбирается по «соображениям удобства изготовления: деревянные и бетонные сваи обычно круглого сечения; железобетонные могут быть различной формы (наиболее рациональная для железобетонных свай-квадратная форма).

По форме в продольном разрезе сваи бывают цилиндрические или призматические (образующая боковой поверхности вертикальна) и конические или пирамидальные (образующая иаклонна). Форма огдельной сваи в профиле не влияет на работу всего свайного осноааиия, ввиду чего исключается целесообразность применения на практике конических и пирамидальных свай.

По способу изготовления различаются:

забивные сваи, изготовляемые на строительном дворе;

набивные сваи, изготовляемые непосредственно в грунте •наместе своего проектного положгния.

«4) Применение набивных бетонных свай допускается: если сваи погружаюгся в грунт вблизи или внутри существующего здания и неизбежные сотрясения грунта при забивке могут вызвать нарушение устойчивости или прочности конструкции здания; если у строящгй организации нет необходимого транспортного и копрового оборудования.

Конструкции свай Деревянные сваи (лисг 13, рис. 8) характеризуются следующими данными: - расчетный диаметр сваи (среднее значение из 10 определений для партии бревен):

где di - диаметр сваи в комле;

dj - диаметр сваи в вершине (отрубе); обычно диаметр свай от 22 - 28 см (редко 30 см); I - длина сваи;

А - длина заостренной части соответствует 1,5 - 2 dp, что дает половину угла заострения у вершины а = 15 - 20° .

СЕТКА Ne I

Боиовой вид

О")ПРИМЕР РАСЧЕТА ПЕСЧАНОЙ W .ПОДУШКИ

Торф

Супесь

Супес»

СЕЧЕНИЕ 1-1

Песон мелкий т рыхяый у

Невест някы v!sj си- о» „

аЮваи-отойки °> Сваи висячие

С2)а-6-ВШЫ СВАЙ ПО- ХАРАКТЕРУ РАБОТЫ В rPWTE

®СВАИНОЕ ОСНОВА НА ЖЕЛЕЭОБЕ тонных СВАЯХ

:5£

)СВАЙНОЕ ОС НОВАНИЕ НА ДЕРЕВЯННЫХ СВА ЯХ

Г5)КОНСТРУКЦИЯ ЖЕЛЕЗО ЕТОННЬК ЗАБИВНЫХ СВАЙ

ИСНУССТВЕННЫЕ ОСНОВАНИЯ