Предельные деформации основания 8 страница

Возможность и способ закрепления грунтов в основании существующих сооружений должны устанавливаться с учетом характера деформаций оснований и состояния конструкций сооружения (приложение В).

Массивы из закрепленного грунта (закрепленные массивы) могут быть использованы в качестве фундаментов и других заглубленных конструкций.

6.9.2 Для устройства закрепленных массивов в зависимости от их назначения и грунтовых условий применяют следующие способы:

- инъекционный, осуществляемый путем нагнетания в грунт химических или цементационных растворов с помощью инъекторов или в скважины (смолизация, силикатизация, цементация);

- буросмесительный (путем разработки и перемешивания грунта с цементом или цементными растворами в скважинах);

 

 

1,2 - супеси; 3 - суглинки; 4 - суглинки с 0,07 < I_p £ 0,13; 5 - суглинки с 0,13 < I_p £ 0,17;

6 - глины. (В грунтах 2,4 и 5, содержание пылеватых частиц размером 0,05-0,005 мм

составляет более 50 % по массе); а - практически непучинистый; б - слабопучини-

стый; в - среднепучинистый; г - сильнопучинистый; д - чрезмернопучинистый

Рисунок 6.9 - Взаимосвязь параметра R_f. и относительной деформации пучения e_fh

 

- термический (путем нагнетания в скважины высокотемпературных газов или с помощью электронагрева грунта).

Способ закрепления и рецептура растворов должны обеспечивать необходимые расчетные физико-механические характеристики закрепленного грунта и удовлетворять требованиям по охране окружающей среды.

6.9.3 Инъекционные способы закрепления грунтов следует применять в следующих грунтовых условиях:

-силикатизацию и смолизацию - в песках с коэффициентом фильтрации k:

0,5 £ k £ 80 м/сут;

- силикатизацию в просадочных грунтах при k ³ 0, 2 м/сут и степени влажности S_r £ 0,7;

- цементацию - в трещиноватых скальных грунтах с удельным водопоглощением не менее 0,01 л/мин·м²; в крупнообломочных грунтах при k ³ 40 м/сут, а также для заполнения карстовых полостей и закрепления закарстованных пород.

6.9.4 Буросмесительный способ следует применять для закрепления илов независимо от их коэффициента фильтрации (в том числе при наличии слоев глин и суглинков с показателем текучести IL ³ 0,5 или песков рыхлых и средней плотности), а также лессовых просадочных грунтов с числом пластичности от 0,02 до 0,15 в грунтовых условиях I типа по просадочности.

Применение буросмесительного способа закрепления грунтов допускается для соружений III уровня ответственности.

6.9.5 Термический способ следует применять для закрепления лессовых просадочных грунтов со степенью влажности S_r £ 0,5.

6.9.6 Для силикатизации и смолизации используют в качестве крепителей водные растворы силиката натрия, карбамидные и другие синтетические смолы, в качестве отвердителей - неорганические или органические кислоты и соли, а также газы. Для регулирования процессов гелеобразования или предварительной обработки закрепленного грунта применяют рецептурные добавки.

6.9.7 Для цементации грунтов следует применять цементационные растворы (цементные, цементно-песчаные, цементно-глинистые, цементно-песчано-глинистые и др.), а также поризованные и вспененные растворы при необходимости с химическими добавками.

При наличии агрессивных подземных вод надлежит применять стойкие по отношению к ним цементы.

6.9.8 Рецептуры растворов для инъекционных и буросмесительных способов закрепления грунтов и физико-механические характеристики закрепленных грунтов должны уточняться по результатам их закрепления в лабораторных или полевых условиях.

6.9.9 Форму и размеры закрепленных массивов, а также физико-механические характеристики закрепленных грунтов следует устанавливать исходя из инженерно-геологических и гидрогеологических условий площадки, принятого способа и технологии работ по закреплению грунтов, а также результатов расчета оснований в соответствии с требованиями раздела 5 с учетом взаимодействия закрепленного массива с окружающим грунтом.

При наличии в основании специфических грунтов (например, просадочных) следует учитывать дополнительно требования соответствующих разделов настоящего МСП.

Основания, усиленные отдельными закрепленными массивами (столбами) диаметром от 0,6 до 1,0 м, должны проектироваться в соответствии с нормативными документами по свайным фундаментам.

6.9.10 При проектировании закрепления грунтов рекомендуется привлекать специализированные организации для решения вопросов о способе закрепления, составе растворов, о прочностных и деформационных свойствах закрепленных грунтов.

6.9.11 Материалы инженерно-геологических изысканий и лабораторных исследований помимо характеристик, указанных в 5.1.8, должны содержать данные о гранулометрическом составе и коэффициенте фильтрации грунта, химическом составе водных вытяжек грунтовых вод, а для закрепленных грунтов - о прочностных и деформационных характеристиках (j_з, с_з, R_з , Е_з).

6.9.12 Проектирование закрепления грунтов производят в следующей последовательности:

- на основании материалов изысканий и лабораторных исследований назначают способ закрепления грунтов, прочностные и деформационные характеристики закрепленного грунта. Допускается значения j_з, с_з, Е_з песков принимать по таблице 6.11 в зависимости от прочности закрепленного грунта на одноосное сжатие R_з;

- выбирают конструктивную схему закрепления грунтов основания: а) сплошное закрепление на заданную глубину; б) армирование грунтов основания отдельными опорами из закрепленного грунта; в) комбинированная схема, предусматривающая сверху сплошное закрепление, а ниже - из отдельных опор;

- назначают предварительные геометрические размеры закрепленного грунта в плане и по глубине. Минимальный вынос закрепления за контуры фундамента принимают по таблице 6.12 в зависимости от расчетного давления под подошвой фундамента и значения R_з;

- производят расчет закрепленного основания по предельным состояниям в соответствии с разделом 5. По результатам расчета производят корректировку геометрических размеров закрепленного грунта;

- назначают радиус закрепления грунта от инъектора (скважины) в зависимости от коэффициента фильтрации по таблице 6.13;

- назначают схему расположения инъекторов (скважин) в плане и по глубине, обеспечивающую создание массива требуемой формы и размеров;

- определяют потребные объемы закрепляющих реагентов на одну заходку инъектора (захватку скважины) и на весь объем закрепления;

- назначают последовательность обработки инъекторов (скважин) и режим инъекции (давление, скорость инъекции), позволяющие обеспечить требуемую форму, размеры и прочность закрепленного грунта.

6.9.13 Предельное давление нагнетания при закреплении грунтов инъекционными способами должно назначаться из условия исключения возможности разрывов сплошности закрепляемого грунта.

 

Таблица 6.11

 

Способы закрепления	Характе- ристики грунта	Средние значения характеристик закрепленных песков при их прочности Rз, МПа
		0,5	1,0	2,0	3,0	4,0	5,0
Силикатизация двухрастворная	сз, МПа jз, град. Ез, МПа	0,10 40 42	0,2 41 80	0,54 43 162	0,65 45 240	0,85 47 330	1,03 49 415
Силикатизация однорастворная с H2 SiF6	сз, МПа jз, град. Ез, МПа	0,10 40 42	0,21 41 82	0,55 44 165	- - -	- - -	- - -
Силикатизация газовая	сз, МПа jз, град. Ез, МПа	0,10 39 38	0,2 40 76	- - -	- - -	- - -	- - -
Смолизация	сз, МПа jз, град. Ез, МПа	0,10 39 38	0,2 41 78	0,50 42 148	0,59 44 215	0,73 45 285	0,96 47 375

 

Таблица 6.12

 

Расчетное давление под подошвой фундамента, МПа	Минимальный вынос закрепления за контур фундамента, м, при прочности закрепленного грунта Rз, МПа
	0,5	1,0	2,0	3,0	4,0	5,0
0,2 0,4 0,6 0,8 1,0	0,3 0,45 - - -	0,25 0,35 0,45 - -	0,20 0,25 0,35 0,5 -	0,15 0,15 0,25 0,35 0,5	0,1 0,15 0,20 0,25 0,3	0,05 0,10 0,15 0,20 0,2

 

6.9.14 Последовательность создания закрепленного массива должна исключить возможность возникновения неравномерных осадок возводимого или существующих сооружений.

6.9.15 В проекте следует предусматривать на первоначальном этапе производства работ контроль соответствия физических параметров закрепленного грунта проектным.

 

Таблица 6.13

 

Способ закрепления	Вид грунта	Коэффициент фильтрации, м/сут	Радиус закрепления грунта, м
Силикатизация двухрастворная	Пески	От 5 до 10 Св. 10 » 20 « 20 » 50 « 50 » 80	От 0,3 до 0,4 Св. 0,4 » 0,6 « 0,6 » 0,8 « 0,8 » 1,0
Силикатизация однорастворная с H2SiF6	То же	От 0,5 до 1 Св. 1 » 2 « 2 » 5	От 0,4 до 0,6 Св. 0,6 » 0,8 « 0,8 » 1,0
Силикатизация газовая	»
Силикатизация однорастворная однокомпонентная	Просадочный лессовый грунт	От 0,2 до 0,3 Св. 0,3 » 0,5 « 0,5 » 2	От 0,4 до 0,7 Св. 0,7 » 0,8 « 0,8 » 1,0
Смолизация однораст-ворная двухкомпонентная	Пески	От 0,5 до 1 Св. 1 » 5 « 5 » 10 « 10 » 20 « 20 » 50	От 0,3 до 0,5 Св. 0,5 » 0,65 « 0,65 » 0,85 « 0,85 » 0,95 « 0,95 » 1,0

 

6.10 Особенности проектирования оснований сооружений, возводимых

на подрабатываемых территориях

 

6.10.1 Основания сооружений, возводимых на подрабатываемых территориях, должны проектироваться с учетом неравномерного оседания земной поверхности, сопровождаемого горизонтальными деформациями сдвигающегося грунта в результате производства горных работ и перемещения грунта в выработанное пространство.

Параметры деформаций земной поверхности, в том числе кривизна поверхности, ее наклоны и горизонтальные перемещения, а также вертикальные уступы должны определяться в соответствии с требованиями СНиП 2.01.09. Эти параметры должны учитываться при назначении расчетных значений характеристик грунта.

6.10.2 Результаты инженерно-геологических изысканий с учетом горно-геологического обоснования строительной площадки должны включать:

- оценку изменений геоморфологических и гидрогеологических условий участка застройки вследствие местного оседания земной поверхности (возможность образования провалов, активизации процесса сдвижения вследствие геологических нарушений, активизации оползневых процессов, изменения уровня подземных вод с учетом сезонных и многолетних перепадов, заболачивания территории и т.п.);

- оценку возможных изменений физико-механических свойств грунтов вследствие изменения геологических и гидрогеологических условий площадки;

- деформационные и прочностные характеристики грунтов, используемые при расчетах воздействий сдвигающегося грунта на заглубленные конструкции сооружений.

6.10.3 Расчетные значения прочностных и деформационных характеристик грунта для определения усилий, действующих на фундаменты в результате деформаций земной поверхности, следует принимать равными нормативным (gg =1).

Значение модуля деформации грунта в горизонтальном направлении Еh допускается принимать равным 0,5 для глинистых грунтов и 0,65 - для песков от значения модуля деформации грунта в вертикальном направлении Е.

6.10.4 Расчетные сопротивления грунтов основания R должны определяться в соответствии с подразделом 5.5. При этом коэффициент условий работы gс² в формуле (5.5) для сооружений жесткой конструктивной схемы, имеющих поэтажные и фундаментный пояса с замкнутым контуром, следует принимать по таблице 6.14; в остальных случаях - g_с2 =1

 

Таблица 6.14

 

Грунты	Коэффициент gс2 для сооружений с жесткой конструктивной схемой при отношении длины сооружения или отсека к его высоте L/Н
	L/H ³ 4	4 > L/H > 2,5	2,5 ³L/H > 1,5	L/H £ 1,5
Крупнообломочные с песчаным заполнителем и пески, кроме мелких и пылеватых	1,4	1,7	2,1	2,5
Пески мелкие	1,3	1,6	1,9	2,2
Пески пылеватые	1,1	1,3	1,7	2,0
Крупнообломочные с глинистым заполнителем	1,0	1,0	1,1	1,2
Глинистые с показателем текучести IL £ 0,5	1,0	1,0	1,1	1,2
То же, с показателем текучести IL > 0,5	1,0	1,0	1,0	1,0

 

6.10.5 Значения коэффициента g_с2 >1 по таблице 6.14 относят к сооружениям, в которых помимо поэтажных поясов предусмотрен также фундаментный пояс.

6.10.6 Для сооружений жесткой конструктивной схемы, для которых расчетные давления на основание приняты с коэффициентом g_с2 >1, ширина подошвы бетонных и железобетонных монолитных и сборных фундаментов должна быть не менее 0,4 м.

6.10.7 Краевое давление на грунт под подошвой фундаментов, в том числе плитных, должно определяться с учетом дополнительных моментов, вызываемых деформацией земной поверхности при подработке.

Краевое давление не должно превышать 1,4R , в угловой точке - 1,5R, а равнодействующая нагрузок не должна выходить за пределы ядра сечения подошвы фундамента.

6.10.8 Краевые давления на грунты основания плитных фундаментов сооружений башенного типа следует проверять с учетом наклона земной поверхности, ветровых нагрузок и возможного крена сооружений вследствие естественной неоднородности грунта основания.

6.10.9 Расчет деформаций оснований допускается не производить в случаях, указанных в таблице 5.9, а также если конструкции сооружений проектируют с учетом неравномерного оседания земной поверхности.

На площадках, сложенных специфическими грунтами, конструкции сооружений должны проектироваться с учетом возможного совместного воздействия на них деформаций от подработок и указанных грунтов.

6.10.10 Для сооружений, возводимых на подрабатываемых территориях, должны применяться фундаменты следующих конструктивных схем:

- жесткой (плитные, ленточные с железобетонными поясами, столбчатые со связями-распорками между ними и т.п.);

- податливой (фундаменты с горизонтальными швами скольжения между отдельными элементами - первый тип податливости; фундаменты с вертикальными элементами, имеющими возможность наклоняться при горизонтальных перемещениях грунта - второй тип податливости);

- комбинированной (жесткие фундаменты, имеющие шов скольжения ниже уровня планировки или пола подвала).

Конструктивная схема фундамента должна приниматься в зависимости от расчетных деформаций земной поверхности, жесткости надфундаментных конструкций, деформативности грунтов оснований и пр.

П р и м е ч а н и е - Для зданий повышенной этажности и башенного типа применение наклоняющихся фундаментов не допускается.

6.10.11 Фундаменты должны рассчитываться на нагрузки от воздействия относительных горизонтальных деформаций земной поверхности (растяжения и сжатия), вызывающих горизонтальные перемещения грунта в направлении как продольной, так и поперечной осей сооружений.

Для восприятия усилий от воздействия горизонтальных перемещений грунта должны устраиваться: в ленточных фундаментах - железобетонные пояса (в податливых фундаментах - над швом скольжения); в столбчатых (в необходимых случаях) - связи-распорки; в плитных и свайных фундаментах должно предусматриваться соответствующее усиление армирования плиты и ростверка.

6.10.12 Фундаменты жесткой конструктивной схемы на воздействие горизонтальных деформаций грунта должны рассчитываться на усилия, вызываемые следующими нагрузками:

- силами трения (сдвигающими силами) по подошве фундаментов продольных и примыкающих стен, а также по боковым поверхностям фундаментов от перемещения грунта;

- давлением перемещающегося грунта, действующим нормально к боковой поверхности фундаментов.

Усилия от сил трения (сдвигающих сил) по подошве фундаментов примыкающих стен и боковое давление грунта на эти фундаменты, а также заглубленные части стен должны передаваться на конструкции фундаментов, расположенные параллельно направлению рассматриваемого горизонтального перемещения грунта.

6.10.13 Фундаменты податливой конструктивной схемы на воздействие горизонтальных деформаций грунта должны рассчитываться на нагрузки и усилия в зависимости от типа податливости.

При первом типе податливости, когда фундаменты имеют возможность смещаться по шву скольжения, их следует рассчитывать на силы трения, возникающие в шве скольжения от сдвига фундаментов.

При втором типе податливости, когда фундаменты имеют возможность наклоняться, их следует рассчитывать на наклоны и возникающее нормальное давление грунта.

Податливые фундаменты второго типа, наклоняющиеся из плоскости стены, в ее плоскости могут работать как податливые фундаменты первого типа.

Усилия от сил трения по шву скольжения и бокового давления фундаментов примыкающих стен должны передаваться на конструкции фундаментов, расположенных параллельно направлению рассматриваемого горизонтального перемещения.

При перемещении наклоняющихся фундаментов должны предусматриваться меры по обеспечению местной устойчивости элементов фундаментов и общей устойчивости сооружения в целом.

6.10.14 При шарнирном сопряжении колонн каркаса с фундаментами и ригелем и отсутствии связей-распорок между фундаментами конструкции при воздействии горизонтальных деформаций работают по второму типу податливости.

---

Дата добавления: 2021-01-21; просмотров: 56; Мы поможем в написании вашей работы!

Поделиться с друзьями:

---

---

Мы поможем в написании ваших работ!