Естественные и искусственно улучшенные основания
Долговечность любого сооружения зависит от недежности основания и фундаментов. Основанием называется массив грунта, расположенный под фундаментом и воспринимающий нагрузку от здания. Грунтовые основания подразделяют: на естественные и искусственно улучшенные.
Естественным основанием называют грунт, залегающий под фундаментом и способный в своем природном состоянии воспринимать нагрузку от построенного здания.
Нагрузка, передаваемая фундаментом, вызывает в грунте основания напряженное состояние и деформирует его. На рис.1 показана примерная форма напряженного объема грунта. Как видно из рисунка, глубина и ширина напряженной зоны значительно превосходят ширину фундамента.
По мере углубления ниже подошвы фундамента область распространения напряжений увеличивается до определенного значения, а их абсолютная величина снижается и постепенно область распространения напряжений уменьшается. На глубине более 6Ь грунт практически не испытывает напряжений.
Грунты, используемые в качестве естественных оснований, должны иметь необходимую прочность, небольшую и равномерную сжимаемость (деформативность), хорошо сопротивляться действию грунтовых вод, не подвергаться пучению при замерзании, иметь достаточную мощность слоя, обладать неподвижностыо и допускать только равномерную осадку.
Рис.1. Напряженная зона грунта основаниия под подошвой фундамента:
b - ширина фундамента; Р - нагрузка от здания, передаваемая фундаментом на основание
Сжимаемость и несущая способность различных видов грунтов неодинаковы, так как различны их физико-механические свойства, которые зависят от природы и структуры самих грунтов, а также от наличия или отсутствия в них подземных вод. В большинстве случаев подземные воды снижают несущую способность основания, а колебание уровня подземной воды (например, в результате изменения сезонного режима ) может вызвать неравномерную осадку здания. Грунт, способный удерживать в своих порах воду, при промерзании вспучивается, так как вода при замерзании увеличивается в объеме. Силы пучения велики и могут вызвать недопустимые деформации здания. Пучение грунтов зависит не только от их влажности. но и от уровня подземных вод, крупности зерен и глубины промерзания грунтов. Чем мельче зерна грунта и чем больше в нем влаги, тем больше способность грунта к пучению при замерзании, Естественные основания должны обладать постоянством объема при промерзании или находиться ниже линии промерзания грунта.
Грунты основания должны быть устойчивыми к воздействию подземных вод. При наличии в грунтах основания легко растворимых в воде веществ (например, гипса) возможно выщелачивание грунта, что может привести к недопустимым деформациям основания.
Основные строительные свойства грунтов. Скальные грунты залегают в виде сплошного массива (граниты, кварциты, песчаники и т.д.) или в виде трещиноватого слоя. Они водоустойчивы, несжимаемы и при отсутствии трещин и пустот являются наиболее прочными и надежными основаниями. Трещиноватые слои скальных грунтов менее прочны.
Крупнообломочные грунты - несвязные обломки скальных пород с преобладанием обломков размером более 2 мм (свыше 50%). К ним можно отнести гравий, щебень, гальку. Эти грунты являются хорошим основанием, если под ними расположен плотный слой.
Песчаные грунты состоят из частиц размером от 0,1 до 2 мм и подразделяются на гравелистые, крупные, средней крупности, мелкие и пылеватые, а по минеральному составу - на кварцевые, сланцевые и известковые. Наиболее прочными являются кварцевые пески. С увеличением содержания пылеватых и глинистых частиц прочность песчаного грунта уменьшается. Вследствие значительной водопроницаемости увлажнение гравелистых, крупных и средней крупности песков почти не сказывается на их механических свойствах, а при насыщении водой мелких и пылеватых песков последние становятся текучими (плывуны), приобретают подвижность и тем самым уменьшается их несущая способность. Песчаные грунты при промерзании не вспучиваются, дают быструю, окончательную осадку под нагрузкой и являются хорошим основанием.
Частицы грунта крупностью от 0,05 до 0,005 мм называют пылеватыми. Если в песке таких частиц содержится от 15 до 50%, то их относят к категории пылеватых. Когда в грунте пылеватых частиц больше, чем песчаных, грунт называют пылеватым.
Глинистые грунты состоят из мельчайших частиц чешуйчатой формы размерами в плане менее 0,005 мм и толщиной менее 0,001 мм. Благодаря большой удельной поверхности соприкасания и наличию тонких капилляров, всасывающих подземную воду, создается взаимное притяжение частиц, обусловливающее вязкость глинистых грунтов.
К глинистым грунтам относят глину, супеси и суглинки. Глиной называют глинистый грунт, содержащий более 30% глинистых частиц; суглинком - грунт, содержащий от 10 до 30% тех же частиц; и супесью - от 3 до 10%.
В зависимости от влажности глинистые грунты могут находиться в твердом, пластичном или текучем состоянии. Несущая способность твердых глин больше, чем пластичных. При замерзании глинистые грунты вспучиваются. Вследствие небольшой скорости уплотнения частиц грунты обладают длительной осадкой под нагрузкой.
|
КАТАЛОГ ПРОДУКЦИИ
|
||