Особенности работы оснований и фундаментов жилых зданий, возведенных и эксплуатируемых на набухающих грунтах

ОСОБЕННОСТИ РАБОТЫ ОСНОВАНИЙ И ФУНДАМЕНТОВ ЖИЛЫХ ЗДАНИЙ, ВОЗВЕДЕННЫХ И ЭКСПЛУАТИРУЕМЫХ НА НАБУХАЮЩИХ ГРУНТАХ     

Основания, сложенные набухающими грунтами, должны эксплуатироваться с учетом способности таких грунтов - при повышении влажности увеличиваться в объеме - набухать. При последующем понижение влажности у набухающих грунтов происходит обычный процесс - усадка.

Необходимо учитывать, что способностью набухать при увеличении влажности обладают некоторые виды шлаков (например, шлаки электроплавильных производств), а также обычные пылевато-глинистые грунты (не набухающие при увеличении влажности), если они замачиваются химическими отходами производств (например, растворами серной кислоты).

При использовании шлаков в качестве оснований возможно их набухание и появление деформаций в сооружениях. В связи с этим необходимо проводить исследования, направленные на изучения набухания шлаков.

Пригодность, например, электропечного шлака для использования в качестве оснований можно оценить по магнезиальному модулю:     

который должен быть не менее 0,6.

Возможность набухания нескальных грунтов при их замачивании отходами производств устанавливается опытным путем в лабораторных или полевых условиях. Если в процессе испытаний грунтов будет выявлена их способность к набуханию, то текущий ремонт оснований и фундаментов жилых зданий следует осуществлять с учетом величины набухания.

Набухающие грунты характеризуются давлением набухания , влажностью набухания , относительным набуханием при заданном давлении и относительной усадкой при высыхании .

Деформации основания в результате набухания и усадки грунтов зависят от давления на основание, вида и состояния грунта, толщина слоя набухающего грунта, площади замачивания, физических и химических свойств жидкости, замачивающей основание.

Давление, действующее на грунт, в значительной мере влияет на величину набухания: с его увеличением набухание уменьшается. Наиболее резкое уменьшение наблюдается при возрастании давления от 0 до 0,15 МПа. При большем давлении это уменьшение проявляется не столь резко. Состояние грунта - влажность и плотность - оказывает существенное влияние на величину набухания. С возрастанием начальной влажности набухания, деформаций разуплотнения не происходит. В противоположность этому с увеличением начальной плотности линейно возрастает набухание грунта. Существует так называемая начальная плотность грунта, при которой набухание отсутствует.

При техническом обследовании оснований и фундаментов жилых зданий, сложенных на набухающих грунтах, следует учитывать возможность:

набухание этих грунтов за счет подъема уровня подземных вод или инфильтрации - увлажнения грунтов производственными или поверхностными водами;

набухание за счет накопления влаги под сооружениями в ограниченной по глубине зоне вследствие нарушения природных условий испарения при застройке и асфальтировании территории (экранировании поверхности);

набухания и усадки грунта в верхней части зоны аэрации за счет изменения водно-теплового режима (сезонных климатических факторов);

усадки за счет высыхания от воздействия тепловых источников.

Примечание. При техническом обследовании заглубленных частей жилых зданий должны учитываться горизонтальные давления, возникающие при набухании и усадке грунтов.

Горизонтальные давления определяются по формуле:

где: - коэффициент условий работы, равный 0,85;

             - коэффициент, зависящий от интенсивности набухания и принимаемый по таблице 4;

             - максимальное горизонтальное давление, определяемое в лабораторных условиях.

Основания, сложенные набухающими грунтами, должны рассчитываться в соответствии с требованиями по проектированию оснований.

Деформации основания в результате набухания или усадки грунта должны определяться путем суммирования деформаций отдельных слоев основания согласно ГОСТам на испытание грунтов.

При определении деформаций основания осадка его от внешней нагрузки и возможная осадка от уменьшения влажности набухающего грунта должны суммироваться. Подъем основания в результате набухания грунта определяется в предположении, что осадки основания от внешней нагрузки стабилизировались.

Предельные значения деформаций, вызываемых набуханием (усадкой) грунтов, допускается принимать по таблице 5 с учетом требования: если конструкция сооружения не рассчитаны на усилия, возникающие в них при взаимодействии с основанием, и в здании на проектирование не установлены значения технологических или архитектурных требований к деформациям сооружения (жилых зданий).