Реферат на тему фундаменты на лессовых просадочных грунтах

Обновлено: 04.07.2024

Характеристика просадочного явления лессового макропористого грунта. Обзор инженерно-геологический разрезов, наносимых на фундаменты зданий c различной глубиной залегания. Анализ возможной утечки воды, способной привести к деформации почвы здания.

Рубрика Строительство и архитектура
Вид лекция
Язык русский
Дата добавления 29.09.2013
Размер файла 215,0 K

Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.

HTML-версии работы пока нет.
Cкачать архив работы можно перейдя по ссылке, которая находятся ниже.

Подобные документы

Природа просадочных грунтов. Проектирование и проведение инженерно-геологических изысканий на просадочных грунтах в соответствии с нормативной документацией. Анализ изменения свойств просадочной толщи в ходе строительства зданий повышенной этажности.

дипломная работа [1,3 M], добавлен 10.11.2014

Привязка здания к условиям площадки для застройки. Устройство нагорной канавы. Срезка растительного грунта и его перемещение. Устройство котлована и траншей под фундаменты. Объем выемок для спусков в котлован. Обратная засыпка пазух и подсыпка под полы.

курсовая работа [625,8 K], добавлен 24.04.2013

Основание - часть массива грунта, на которую передается нагрузка от сооружения. Взаимосвязь вида грунта и устройства основания. Процессы, происходящие при оттаивании грунта в деятельном слое (сезонного промерзания и оттаивания). Возведение объектов.

реферат [357,6 K], добавлен 31.05.2010

Анализ результатов инженерно-геологических изысканий на строительной площадке. Изучение физико-механических характеристик грунтов в порядке их залегания. Принципы сбора нагрузок на фундаменты. Расчет фундаментов мелкого заложения. Выбор несущего слоя.

курсовая работа [1,6 M], добавлен 18.05.2015

Грунты как основания сооружений. Основные физические характеристики грунтов. Жесткие фундаменты неглубокого заложения. Конструктивные формы сборных фундаментов. Ленточные сборные фундаменты под стены. Характеристики отдельных видов забивных свай.

реферат [1,9 M], добавлен 17.12.2010

Фундаменты малоэтажных зданий и основные причины их высокой стоимости. Ленточные фундаменты жилых и общественных зданий с подвалом. Виды строительных материалов для малоэтажного строительства. Виды возведения зданий. Сравнение экономической эффективности.

реферат [26,4 K], добавлен 14.04.2011

Определение физико-механических показателей грунтов и сбор нагрузок на фундаменты. Оценка инженерно-геологических условий площадки строительства. Проверка слоев грунта на наличие слабого подстилающего слоя. Расчет деформации основания фундамента.

Просадка свойственна, прежде всего, лессовым суглинкам и супесям. Лишь в отдельных случаях она может возникать в пылеватых песках с высокой структурной прочностью, а также в некоторых техногенных грунтах (отходы промышленного производства, насыпные грунты и др.).

Значение лессовых грунтов в строительной практике трудно переоценить. Занимая огромные площади (как правило, в районах наиболее обжитых и густонаселенных), они нередко служат причиной недопустимых деформаций зданий и сооружений. Во многих случаях это связано с недостаточным учетом их специфических особенностей и в первую очередь — просадочности.

Лёссовые (нем. loss — рыхлый, несвязный) грунты имеют широкое распространение в мире, особенно в Европе и Азии, занимая площадь около 13 млн км 2 . Почти сплошным покровом лессовые породы лежат на большей части территории юга европейской части России (Нижний Дон, Предкавказье, Заволжье и др.), а также на юге Западной Сибири и в ряде других степных районов.

Значительные площади заняты ими на юге Украины, в восточном Закавказье, в Молдове, Восточной Европе, в Китае, Средней Азии, Монголии и во многих других районах мира.

Среди лессовых отложений различают типичный лесс, преимущественно эолового (ветрового) происхождения, и лессовидные суглинки (переотложенные первичные образования).

Условия залегания лессовых пород достаточно однообразны. Независимо от гипсометрического положения отдельных положительных форм рельефа, они покрывают плоские водоразделы, их склоны, поверхность высоких террас и т. д.

Мощность лессовых толщ изменяется от первых метров (в северной части зоны их распространения) до 20-30 м в южных районах нашей страны, реже до 80 м и более (юго-восточная часть Предкавказья, Западная Сибирь).

В мире известны районы, где мощность лессовой толщи достигает 150-200 м и даже 400 м (лессовое плато в Центральном Китае).

По вопросу образования лессовых пород среди ученых-лессоведов существуют различные представления (эоловая гипотеза, криогенная, пролювиальная, аллювиальная и др.).

В последнее время известность получила космическая гипотеза, связывающая образование лессовых пород с поступлением на Землю пыли (мелкозема) из космического пространства (Ш. Э. У су паев и др.).

Искусственные грунты в строительстве

. т.п.), каким образом залегают грунты в основании сооружений, что определяет свойства грунтов и грунтовых оснований. Грунтом называют всякую горную породу, используемую при строительстве в качестве основания сооружения, среды, в которой сооружение возводиться, .

Отличительные признаки лессовых грунтов следующие: 1) желто- бурая и палево-желтая окраска; 2) высокая пылеватость (содержание пылеватой фракции (0,05-0,005 мм) свыше 50% при небольшом количестве глинистых частиц); 3) повышенная пористость (40-55%) с сетью макропор (размером 1-3 мм), видимых невооруженным глазом; 4) невысокая природная влажность (Sr = 0,4-0,5), поэтому лессовый грунт, помещенный в воду, быстро размокает; 5) способность держать вертикальный откос (до 10 м) (рис. 23.4); 6) высокая карбонатность; 7) однородная (неслоистая) текстура, прерываемая прослоями погребенной почвы.

По В.А. Обручеву, типичные лессы обладают полным комплексом лессовых черт, у лессовидных пород недостает одной или нескольких лессовых черт.

Лессовые породы отличаются резкой анизотропией фильтрационных свойств, что связано с вертикальной (преимущественно) ориентировкой макропор. С этой их особенностью связано медленное растекание в стороны куполов грунтовых вод, нередко формирующихся в лессовой толще на городских территориях, а также достаточно быстрый подъем уровня грунтовых вод (до 1 м в год) при подтоплении.

Еще одна отличительная особенность лессовых пород — цикличность. Проявляется она в ритмичном чередовании типичных лессов с погребенными почвами и непросадочными лессовидными суглинками.

Минеральный состав лессовых грунтов характеризуется наличием водоустойчивых минералов (кварца, полевых шпатов и др.) — до 50-60%, глинистых (гидрослюды, а также каолинита, монтмориллонита и др.) — до 15-30% и водорастворимых минералов (хлориды, сульфаты, карбонаты и др.) — до 5-15%.

Просадочность лессовых пород

Механизм просадки может быть представлен следующим образом. Вода, проникая в маловлажную высокопористую пылеватую лессовую породу, разрушает водонеустойчивые структурные связи, при этом происходит ее доуплотнение, пористость уменьшается и приходит в соответствие с напряженным состоянием. Крупные агрегаты распадаются, и формируется более плотная упаковка частиц.

Внешне этот процесс выражается в уменьшении объема лессовых пород и неравномерном оседании поверхности земли. На поверхности водоразделов, сложенных лессовыми породами, при увлажнении их атмосферными осадками часто формируются просадочные блюдца размерами до 50-100 м в поперечнике и глубиной от долей метра до 1-2 м.

Несравненно больше просадочные деформации лессовых пород выражены при техногенном замачивании (утечки воды из оросительных каналов, водохранилищ, водонесущих коммуникаций, при интенсивном поливе парков и садов и т. д.)

Начальное просадочное давление (P

Величину Psl определяют по тому давлению, при котором относительная просадочность es1 = 0,01. Ее величина колеблется для различных типов лессовых просадочных грунтов от 0,02 до 0,3 МПа.

Определение P si позволяет установить величину деформируемой зоны, т. е. зоны, в пределах которой происходит просадка грунта от нагрузки фундаментов.

Начальная просадочная влажность

Согласно СНиП 2.02.01-83*, грунтовые условия строительных площадок, сложенных лессовыми просадочными грунтами, подразделяются на два типа:

  1. тип — грунтовые условия, в которых просадка от собственного веса грунта отсутствует или не превышает 5 см; просадка возможна в основном от внешней нагрузки.
  2. тип — грунтовые условия, в которых, помимо просадки грунтов от внешней нагрузки, возможна их просадка от собственного веса и величина ее превышает 5 см.

Тип грунтовых условий

Наиболее достоверно I или II тип грунтовых условий определяется путем длительного замачивания опытных котлованов (в течение 1-3 месяцев) и наблюдений за просадкой грунтов с помощью поверхностных и глубинных марок.

Анализ изменения просадочных свойств грунтов в процессе строительства .

. эксплуатации зданий и сооружений (устранение просадочных свойств грунтов; прорезка просадочных грунтов сваями; комплекс строительных мероприятий); ) воздействие на проектируемые конструкции равномерных и неравномерных вертикальных (просадок) и горизонтальных перемещений грунтов оснований; ) местные условия строительства и .

Строительство на лессовых просадочных грунтах.

Просадочные свойства грунтов устраняют с помощью уплотнения (трамбование тяжелыми трамбовками, устройством грунтовых подушек, предварительным замачиванием грунтов, вытрамбованием котлованов под фундаменты (рис. 23.8) и др.), закрепления (химическим, термическим, буро-смесительным и другими способами) и армирования (введение специальных пленок, сеток и т. п.).

Лессовые просадочные грунты

Отличительная особенность просадочных грунтов заключается в их способности в напряженном состоянии от собственного веса или внешней нагрузки от фундамента при повышении влажности — замачивании давать дополнительные осадки, называемые просадками.

К просадочным грунтам относятся лессы, лессовидные супеси, суглинки и глины, некоторые виды покровных суглинков и супесей, а также в отдельных случаях мелкие и пылеватые пески с повышенной структурной прочностью, насыпные глинистые грунты, отходы промышленных производств (колосниковая пыль, зола и т. п.), пепловые отложения и др.

Просадочные и основные их представители — лессовые грунты широко распространены на территории нашей страны и занимают около 15% ее площади в том числе на значительной части (более 80%) территории УССР, Центральной Черноземной зоны, Северного Кавказа, Закавказья, Поволжья, Средней Азии, Казахстана, Восточной и Западной Сибири и др. сложены лессами.

За рубежом значительные площади заняты лессовыми грунтами в СРР, НРБ, ВНР, СФРЮ, Испании, странах Северной Африки, Китае, Иране, Афганистане, странах Южной Америки, США и др.

Просадочность грунтов обуславливается особенностями процесса формирования и существования толщ этих грунтов, в результате чего они находятся в недоуплотненном состоянии. Недоуплотненное состояние лессового грунта может сохраняться на протяжении всего периода существования толщи, если не произойдет повышения влажности и нагрузки. В этом случае может произойти дополнительное уплотнение грунта в нижних слоях под действием его собственного веса. Но так как просадка зависит от величины нагрузки, недоуплотненность толщи лессовых грунтов по отношению к внешней нагрузке, превышающей напряжения от собственного веса грунта, сохранится. Возможность последующего уплотнения лессового грунта, находящегося в недоуплотненном состоянии от внешней нагрузки или собственного веса, при повышении влажности определяется соотношением снижения его прочности при увлажнении и величиной действующей нагрузки.

Основы расчёта металлических конструкций. Характеристики предельных .

. предельные состояния второй группы - на эксплуатационные (нормативные) нагрузки и воздействия, отвечающие нормальной эксплуатации конструкций. Надежность и гарантия от возникновения предельных состояний конструкции . резкие просадки грунтов. Нормативные и расчетные нагрузки. Основные положения по расчету устанавливают два значения нагрузок: нормативные и расчетные. Нагрузки, отвечающие условиям .

Недоуплотненность грунтов выражается в их низкой степени плотности, характеризующейся объемной массой скелета в пределах обычно 1,2—1,5 т/м 3 , пористостью 0,6—0,45 и коэффициентом пористости 0,65—1,2. С глубиной степень плотности чаще всего повышается.

Наряду с недоуплотненностью просадочные грунты обычно характеризуются низкой природной влажностью, пылеватым составом, повышенной структурной прочностью. Влажность их в южных засушливых районах обычно составляет всего лишь 0,04— 0,12, степень влажности 0,1—0,3, а в районах УССР, Молдавии, Средней полосы, Сибири и др. 0,12—0,20 при степени влажности 0,3—0,6.

Структурная прочность лессовых и др. просадочных грунтов обусловливается в основном цементационным сцеплением. При повышении влажности происходит снижение прочности грунта. Как было установлено Б. В. Дерягиным, тонкие пленки воды могут оказывать расклинивающее действие, которое сказывается одновременно с прониканием воды в толщу грунта. Пленки воды, играя роль смазки, облегчают скольжение частиц и содействуют более плотной их укладке под воздействием давления. Сцепление увлажненного лессового грунта в этом случае будет определяться только влиянием сил молекулярного притяжения, величина которых, как известно, зависит в основном от состава и степени плотности грунта.

Просадка грунта — это сложный физико-химический процесс. Основным его проявлением является уплотнение грунта за счет перемещения и более компактной укладки отдельных частиц и их агрегатов, благодаря чему понижается общая пористость грунта до состояния, соответствующего действующему давлению. В связи с повышением степени плотности грунта после просадки прочностные характеристики его несколько возрастают. При дальнейшем увеличении давления процесс уплотнения лессового грунта в водонасыщенном состоянии продолжается, а вместе с этим увеличивается и его прочность.

Изложенное выше показывает, что необходимыми условиями для проявления просадки грунта являются: а) наличие нагрузки от собственного веса грунта или фундамента, способной при увлажнении преодолевать силы связности грунта; б) достаточное увлажнение, при котором в значительной степени снижается прочность грунта. Под совместным влиянием этих двух факторов и происходит просадка грунта.

Характер протекания деформаций во времени на просадочных грунтах определяется их влажностью. В связи с тем что просадочные грунты обычно находятся в маловлажном состоянии, деформация сжатия их от внешней нагрузки происходит в течение сравнительно короткого времени. Просадка грунта, а в равной степени и осадка в водонасыщенном состоянии, протекают в течение более длительного времени, так как эти процессы связаны с фильтрацией воды через толщу грунта.

Определение и обработка данных лабораторных испытаний глинистых .

. действующих нормативно-методических документов в области лабораторных испытаний. тектоника глинистый грунт набухание 1. Краткая характеристика района изыскания 1.1 Изученность Территория района изысканий характеризуется большой степенью геологической изученности. Первые исследования . 6,4 9,2 13,5 17,9 20,3 19,7 15,2 11,1 8,8 6,9 11,7 Относительная влажность, % 85 84 82 78 77 73 69 69 72 78 84 86 .

Просадочные грунты

  • относительной просадочностью εsl — относительным сжатием грунтов при заданном давлении после их замачивания (см. п. 4.10);
  • начальным просадочным давлением Psl — минимальным давлением, при котором проявляются просадочные свойства грунтов при их полном водонасыщении;
  • начальной просадочной влажностью ωsl — минимальной влажностью, при которой проявляются просадочные свойства грунтов.

Согласно СНиП 2.02.01—83* расчетным состоянием просадочных грунтов по влажности является полное водонасыщение Sr > 0,8.

Относительная просадочность грунта при его неполном водонасыщении (ω sl ≤ω≤ω sat ) определяется по формуле

где ε sl — относительная просадочность при полном водонасыщении

Начальное просадочное давление P sl — это давление, при котором относительная просадочность e sl = 0,01, т.е. при котором грунт считается просадочным. Если провести серию компрессионных испытаний лессового грунта с замачиванием образцов при различных нагрузках, то нетрудно получить график зависимости относительной просадочности от давления (рис. 5.19 ).

Примеры похожих учебных работ

Анализ изменения просадочных свойств грунтов в процессе строительства зданий повышенной .

. и эксплуатации здания ЦДП г. Краснодар. В задачи данной работы входит: изучение особенности строительства, проектирования сооружений повышенной этажности на просадочных грунтах; сравнения изменения свойств просадочных грунтов в ходе строительства и .

Свойства грунтов

. при взаимодействии с водой. 1.2 Механические свойства грунтов Механические свойства грунтов - это те свойства, которые проявляются при приложении к грунтам нагрузок. Основные свойства: Сжимаемость дисперсных грунтов - способность уменьшаться в объеме .

Учение о технической мелиорации грунтов раздел

. ^ ТЕХНИЧЕСКАЯ МЕЛИОРАЦИЯ ГРУНТОВ (от лат. melioratio – улучшение), искусственное улучшение природных свойств грунтов для различных хозяйственных целей. Техническая мелиорация грунтов бывает поверхностной и глубинной. Поверхностные методы мелиорации .

Механика грунтов основания и фундаменты

. труда, член — корреспондент АН СССР) – развитие механики грунтов, оснований и фундаментов на вечной мерзлоте. Далматова Б.И. – строительство фундаментов на больших толщах слабых грунтов. Соколовского В.В. Березанцева В.Г. Флорина В.А. Вялова С.С. .

Искусственное закрепление грунтов

. и открытых водопонизительных скважин. При иглофильтровом способе искусственного понижения грунтовых вод используют игловильтровые установки, состоящие . метров друг от друга и заглубляют ниже основания сооружения на 0,5….0,6 м. Воду из .

Просадочными называют пылевато-глинистые грунты, которые при замачивании дают просадку (дополнительную вертикальную деформацию) с величиной относительной деформации esl 0,01. В отличие от обычной осадки, просадка приводит к коренному изменению структуры фунта

Работа содержит 1 файл

Лессовые просадочные грунты широко распространены в Среднем и Нижнем Поволжье.docx

Просадки грунтов при подъеме уровня грунтовых вод

Застройка территорий, сложенных просадочными лессовыми, а также глинистыми грунтами, приводит к неизбежному повышению их влажности и подъему уровня грунтовых вод. Повышение влажности грунтов и подъем уровня грунтовых вод вызываются нарушением естественных условий стока поверхностных вод за счет застройки территорий, устройства планировочных насыпей, засыпки оврагов и др. понижений; изменением условий аэрации при экранировании территорий; утечкой производственных вод; созданием новых водохранилищ и др.
Установившаяся в процессе эксплуатации застроенных территорий влажность лессовых грунтов изменяется по глубине и определяется геологическим строением толщи, фильтрационной и водоудерживающей способностью отдельных литологических слоев грунта.
Повышение влажности лессовых грунтов при застройке территорий приводит к медленному снижению прочности грунтов за счет размягчения связывающего частицы лессового грунта природного цемента и повышению их сжимаемости. В результате этого нарушается установившееся природное равновесие между напряженным состоянием грунтов и их сжимаемостью. Повышение сжимаемости оказывается равносильным повышению нагрузки на грунт и может привести к дополнительной осадке грунта, названной М. Н. Гольдштейном замедленной просадкой. Это является одной из главных причин часто наблюдающегося длительного протекания осадок фундаментов на лессовых грунтах или же появления дополнительных осадок при отсутствии источников замачивания.
Изложенные положения подтверждаются приведенными данными наблюдений за просадками глубинных марок, установленных под фундаментами и на окружающей территории сборочного корпуса Запорожского трансформаторного завода (ЗТЗ) после того, как за счет подъема уровня грунтовых вод просадки поверхности грунта и фундаментов составили 35Q— 400 мм. За 6,5 лет наблюдений уровень грунтовых вод и зона капиллярного подъема повысились на 1,2—1,5 м. Просадки поверхности грунта на открытой территории в точке, расположенной на расстоянии 20 м от корпуса, за этот же период составили 56 мм, а фундаментов 68—110 мм. Причем происходили они в основном в пределах глубины 21—16 м, т. е. высоты подъема уровня грунтовых вод и зоны капиллярного повышения влажности. Величина просадок грунтов в пределах высоты подъема уровня грунтовых вод и зоны капиллярного повышения влажности под фундаментами составила 43—66 мм, а на открытой территории — 36 мм.
Наряду с этим в слоях грунта на глубине 6—18 м происходили замедленные просадки при незначительном повышении влажности грунтов. На открытой территории в пределах этой глубины замедления просадка составила 20 мм при повышении влажности грунта на отдельных горизонтах всего лишь на 0,01. Под корпусом цеха влажность в нижних слоях повысилась на 0,02—0,03 и соответственно замедленная просадка составила 19— 38 мм. Интенсивность развития замедленной просадки весьма незначительная и обычно составляет 3—6 мм в год.

Степень неравномерности развития просадок грунтов при подъеме уровня грунтовых вод зависит в основном от равномерности его повышения. В рассмотренном случае при изменении высоты подъема уровня грунтовых вод от 1,2 до 1,5 м просадки грунтов в пределах корпуса длиной 350 м изменялись от 68 до 110 мм.
Описанные выше, а также многие другие исследования показывают, что степень неравномерности просадок грунтов при равномерном подъеме уровня грунтовых вод составляет всего лишь до 1,5—2 мм на 1 пог. м и в 20—40 раз меньше, чем при замачивании просадочных грунтов сверху, когда она может доходить до 50—70 мм на 1 пог. м.
При местном куполообразном подъеме уровня грунтовых вод степень неравномерности развития просадок поверхности грунта резко возрастает. Выполненные специальные исследования на ЗТЗ по куполообразному подъему уровня грунтовых вод на площади размером в плане 20X30 м путем замачивания грунта снизу через скважины, расположенные по сетке 4,5x5 м, показали, что в этом случае кривая просадки поверхности грунта имеет вид, аналогичный кривой при замачивании сверху и также может быть описана уравнением косинусоиды. В данном случае при подъеме уровня грунтовых вод на высоту 7,5 м степень неравномерности просадки составила до 5 мм на 1 пог. м, причем просадки грунтов происходили в основном в верхнем слое, залегающем на глубине 11,5—13 м.
Опыты показывают, что просадки наблюдаются в тех случаях, когда подъем уровня грунтовых вод и зоны капиллярного повышения происходит в пределах слоев, обладающих просадочными свойствами. В частности, несмотря на то что уровень грунтовых вод с 1938 г. по 1958 г. в Никополе поднялся на 5,2—5,4 м, просадки грунта отсутствовали, так как нижние слои лессов не обладают просадочными свойствами. После 1958 г. подъем уровня грунтовых вод и зоны капиллярного повышения происходит в пределах просадочных грунтов, следствием чего и являются постоянно увеличивающиеся просадки зданий, сооружений и всей территории завода.
Интенсивность развития просадок грунта от собственного веса при подъеме уровня грунтовых вод определяется просадочностью нижних слоев грунта и скоростью подъема уровня грунтовых вод, а полная величина — их относительной просадочностью. В соответствии с этим скорость развития просадок изменяется в широких пределах — от нескольких мм до 6—10 см в год (по примеру Южнотрубного завода — ЮТЗ).
Сопоставление фактических величин сжатия отдельных слоев грунта с расчетными, полученными на основе компрессионных испытаний, показывает, что фактические величины просадок оказываются значительно большими расчетных. Так, например, нижние слои лессов на территории ЮТЗ и суглинков на ЗТЗ по результатам компрессионных испытаний оценивались как практически не просадочные. В то же время просадка территории за счет их сжатия составила на ЮТЗ на 1969 г. 10— 60 см, а ЗТЗ до 50 см. Значительные расхождения расчетных просадок с фактическими, по-видимому, вызваны условностью методики компрессионных испытаний на просадочность.
Неравномерность развития просадок грунтов при местном куполообразном подъеме уровня грунтовых вод, также как и при замачивании сверху, обусловливается; неравномерным подъемом уровня грунтовых вод и взаимодействием увлажненного и неувлажненного массивов грунта. В результате этого взаимодействия за счет сил трения и сцепления происходит зависание увлажненного грунта, расположенного у краев области подъема уровня грунтовых вод, перераспределение вертикальных давлений от собственного веса грунтами соответственно снижение возможных величин просадок в пределах наиболее увлажненной и повышение в менее увлажненной частях массива.

При конструировании фундаментов и сооружений на просадочных лёссовых грунтах необходимо принимать особые меры, которые в основном сводятся к недопущению замачивания грунтов оснований для сооружений с малой водоотдачей и к такому укреплению просадочных грунтов (для сооружений с большой водоотдачей), чтобы они стали непросадочными.
Для просадочной толщи макропористых грунтов основания сооружений должны предохраняться от просадок в первую очередь планировкой территории, обеспечивающей быстрый отвод атмосферных и производственных вод при тщательном устройстве различного рода водоводов.
При возведении фундаментов рекомендуется устраивать вокруг зданий водонепроницаемые отмостки шириной не менее 1,5 м, а пазухи котлованов возле фундаментов затрамбовывать увлажненным и перемятым местным грунтом (лёссовидным суглинком), что предотвращает попадание дождевых вод к основаниям фундаментов .

Выбор мероприятий при строительстве на лессовых просадочных грунтах должен производиться с учетом: 1) типа грунтовых условий по просадочности; 2) мощности просадочной толщи и расчетной величины просадки; 3) конструктивных особенностей проектируемых зданий и сооружений и 4) вида возможного замачивания.

Особое внимание при проектировании и строительстве различных зданий и сооружений следует уделять грунтовым условиям II типа по просадочности. Помимо устранения просадочных свойств грунтов или прорезки просадочной толщи глубокими фундаментами, здесь должны в обязательном порядке предусматриваться водозащитные мероприятия, а также соответствующая компоновка генплана застраиваемой территории.

Устраивать под фундаментами песчаные подушки, которые могут содействовать накоплению влаги, категорически 15м запрещается; рекомендует ся применять глиняныё подушки и глиняные замки.
Основания сооружений при незначительной мощности просадочной толщи могут быть уплотнены специальными тяжелыми трамбовками, что применяется и при возведении фундаментов под оборудование, а также фундаментов сооружений с высоко расположенным центром тяжести.
Для лёссовых грунтов при просадке, достигающей нескольких десятков сантиметров, должны быть приняты меры, устраняющие просадочные свойства, например предохранение грунтов от замачивания.
В настоящее время, кроме механического уплотнения основания тяжелыми трамбовками (что позволяет обеспечить непросадочность грунтов только в слое толщиной до 1,5 - 2 м], применяют грунтовые набивные сваи, общее уплотнение предварительным замачиванием под нагрузкой и химическое закрепление просадочных лёссовых грунтов по однорастворному методу.
Кроме того, для сооружений с большими нагрузками и мокрым технологическим процессом с успехом применяют термический способ укрепления просадочных лёссовых грунтов.

Хороший эффект дает и химическое закрепление грунтов просадочной толщи по однорастворному методу .
При возведении фундаментов на грунтах с возможной просадкой толщи в несколько десятков сантиметров, кроме мер, применяемых при возведении сооружений на грунтах малой просадочности, необходимо соблюдать следующие условия:
1) фундаменты под стены должны быть монолитными (ленточными или сплошными);
2) для зданий от 3 до 5 этажей должны быть предусмотрены пояса жесткости и армирование фундаментов;
3) конструкция сооружений должна быть нечувствительна к неравномерным осадкам фундаментов (применение статически определимых систем, разрезка сооружений на жесткие независимые блоки и пр.).
Если просадочность грунтов не может быть устранена техническими мерами, то необходимо предусмотреть в случае возведения сооружений на грунтах значительной просадочности приспособления для регулирования опор по высоте (например, колонн подкрановых путей и т. п.). Водопроводы и другие водоводы должны сооружаться с соблюдением специальных технических условий, обеспечивающих полное отсутствие утечки воды. Это вызывает необходимость применять стальные сваренные трубы, а сеть из чугунных труб укладывать в галереях со специальными аварийными выпусками воды.
При возведении сооружений на лёссовых просадочных грунтах для территории застройки должны быть предусмотрены общие меры борьбы с возможной просадочностью грунтов. К таким мерам относятся: применение планировки местности с учетом направления естественного стока поверхностных вод; специальная комп-новка генерального плана размещения сооружений с учетом обеспеченности естественного стока поверхностных вод и с допущением лишь минималь-ной срезки грунтов (поскольку последняя значительно увеличивает водопроницаемость поверхностных слоев), с расположением сооружений с водой (резервуаров и т. п.) в пониженных формах рельефа, а также недопущение замачивания дна котлованов во время производства строительных работ.
В случае неизбежности срезки грунтов при осуществлении вертикальной планировки территории необходимо предусмотреть обработку поверхности грунта путем его взрыхления и увлажнения с последующим уплотнением катками до плотного состояния и в отдельных случаях с обработкой битумными материалами. Расположение сооружений у бровки обрывов, террас и оврагов не допускается.
Все перечисленные меры при надлежащем их выполнении позволят избежать аварийных деформаций сооружений, возводимых на лёссовых просадочных грунтах.

При I типе просадка возможна только от веса сооружения при попадании воды непосредственно под фундаменты. Для исключения возможности такой просадки устраняют просадочность грунта в пределах деформируемой зоны. При II типе требуется осуществить дополнительные водозащитные или конструктивные мероприятия и устранить просадочные свойства грунта на всю глубину просадочной толщи. При выборе глубины… Читать ещё >

Особенности проектирования и строительства зданий и сооружений на лессовых грунтах. Типы грунтов по просадочным свойствам ( реферат , курсовая , диплом , контрольная )

Особенности проектирования и строительства зданий и сооружений на лессовых грунтах. Типы грунтов по просадочным свойствам.

Схема 50 вариантов возможного выбора глубины заложения фундаментов в лёссовых (просадочных) грунтах.

  • 1. Если фундамент мелкого заложения получает Sпр + S > Su, то увеличивают глубину заложения фундамента.
  • 2. Фундамент с большей глубиной заложения (меньшей просадочной толщей под подошвой).
  • 3. Фундамент глубокого заложения (опора подошвы на непросадочный грунт).
  • 4. Прорезка просадочного грунта сваями (необходимо учитывать отрицательное трение).
  • 5. Сжимаемую зону под фундаментом искусственно делаем непросадочной.
  • 6. Другие мероприятия, сюда относиться (согласно СНиП):
    • o дренаж вокруг сооружения (повышенные требования);
    • o прокладка инженерных коммуникаций по схеме труба в трубе (снижение риска замачивания лёссового грунта в случае возможной протечки);
    • o повышенные требования к планировке застраиваемой территории (расположение сооружений с повышенным риском утечки воды — водонапорных башен в пониженных местах) (см. схему);
    • o различные мероприятия, уменьшающие возможность замачивания грунта под фундаментами (уширенная отмостка вокруг здания, повышенный уклон от здания самотечных инженерных трубопроводов и т. д. ).
    • o

    Схема 51 применения различных инженерных мероприятий по снижению возможности развития просадки в лёссовом основании Просадочностью называется способность лёссового макропористого грунта очень быстро размокать, терять прочность и уплотняться (под нагрузкой).

    В качестве примера проявления просадочности, ниже приведена схема образования продольных трещин вдоль оросительного канала, проложенного в лёссовых грунтах. Причина появления подобных трещин — утечки воды из канала и замачивание лёссового основания.

    Схема 52 образования продольных трещин вдоль оросительного канала, проложенного в лёссовых грунтах Ширина раскрытия трещин составляла 30 — 40 см, а величина просадки 0,3 — 2 м. Явления просадки наблюдались в г. Грозном — у смотровых колодцев в результате переполнения их водой (то же в г. Запорожье и т. д. ).

    Особенности проектирования и строительства зданий и сооружений на лессовых грунтах. Типы грунтов по просадочным свойствам.

    • 1. g = 14…16 кН/м 3 (объёмный вес);
    • 2. W = 6 — 15% (вода в виде пленочной влаги);
    • 3. П = 45 — 55% (пористость).
    • 4. Большое наличие макропор в виде трубчатых канальцев диаметром 0,1…4 мм (преимущественно вертикальное положение) (см. схему).

    Вследствие наличия крупных пор эти грунты иногда называют макропористыми.

    Просадочные лёссовые грунты обладают следующими свойствами: они состоят в основном из пылеватых частиц, имеют большую пористость (около 50%) и малую влажность. В грунте содержится значительное количество карбонатов. При замачивании они быстро размокают и теряют первоначальную структуру.

    Просадочные грунты характеризуются относительной просадочностью, начальным просадочным давлением и начальной просадочной влажностью.

    В зависимости от условий проявления просадочности лёссовых грунтов различают два типа грунтовых условий:

    * I тип грунтовых условий, при которых просадка происходит в основном от действия внешней нагрузки, а просадка от собственного веса либо не происходит, либо ее значение не превышает 5 см;

    * II тип грунтовых условий, при которых просадка происходит от внешней нагрузки и собственного веса при значении просадки более 5 см.

    Для определения ожидаемой просадки необходимо иметь следующие исходные материалы:

    • * напластование грунтов, относительная просадочность каждого слоя при любом интересующем давлении, положение уровня грунтовых вод;
    • * размеры фундамента, глубина его заложения, давление по подошве.

    Затем обычными методами определяются напряжения от собственного веса грунта и от дополнительной нагрузки, передаваемой фундаментом.

    При определении просадки от собственного веса промежуточные значениях определяют интерполяцией (Интерполямция, — способ нахождения промежуточных значений величины по имеющемуся дискретному набору известных значений).

    Проектирование фундаментов на просадочных грунтах осуществляется в следующей последовательности: а) оцениваются инженерно-геологические условия, свойства грунтов, определяется тип грунтовых условий по просадочности: б) рассматриваются варианты устранения просадочных свойств грунтов, прорезки всей толщи грунтов глубокими фундамента ми, комплекс водозащитных и конструктивных мероприятий; в) выбирается глубина заложения фундамента; г) определяются размеры фундамента на естественном основании; д) определяется возможная просадка основания; е) уточняются тип основания, глубина заложения, тип фундамента, размеры фундамента; е) в случае необходимости рассчитывается искусственное основание; ж) производится конструктивный расчет фундамента.

    При I типе просадка возможна только от веса сооружения при попадании воды непосредственно под фундаменты. Для исключения возможности такой просадки устраняют просадочность грунта в пределах деформируемой зоны. При II типе требуется осуществить дополнительные водозащитные или конструктивные мероприятия и устранить просадочные свойства грунта на всю глубину просадочной толщи. При выборе глубины заложения фундаментов учитывают, что верхняя часть лёссовых грунтов часто разрыхлена землероями. Эту зону прорезают и закладывают фундаменты на отметке, где число ходов землероев — не больше двух на 1 м² дна котлована.

    При проектировании учитывают, что прорезка всего просадочного слоя снижает просадку до нуля.

    При проектировании фундаментов в грунтовых условиях II типа по просадочности применяют полный комплекс мероприятий по устранению просадочности, в том числе водозащитные и конструктивные мероприятия. Применяют следующие способы и мероприятия:

    В результате сооружения разрушаются и становятся непригодными для дальнейшей эксплуатации.

    • Просадки лессовых грунтов возникают при одновременном воздействии двух факторов:

    1. нагрузок от сооружений и собственного веса грузовой просадочной толщи, и

    2. замачивания при подъеме горизонта подземных вод или за счет внешних источников (атмосферные осадки, промышленые сбросы, утечки и т.д.)


    • Просадочные свойства проявляются в лессах только при достижении влажностью некоторого предела , называемого начальной просадочной влажностью.
    • Просадочность грунтов часто оценивается показателем просадочности


    П:

    где e - коэффициент пористости грунта природного сложения и влажности

    - коэффициент пористости, соответcтвующий влажности на границе текучести и определяемый по формуле:


    где и - соотвецтвенно плотность твердых частиц и воды

    Показатель просадочности является номенклатурным признаком и лишь определяет склонность грунта к просадкам, не позволяя достоверно дать величину возможной просадки грунта.

    • Явление просадки можно наглядно представить на рисунке


    Рис. 15.8. Осадка фундамента на лессовом грунте


    Рис. 15.9. Зависимость деформаций (а) и относительной просадки (б)лессового грунта от нормального давления

    аб – практически прямолинейный участок представляет зависимость осадков от давления под подошвой фундамента

    Если вам нужна помощь в написании работы, то рекомендуем обратиться к профессионалам. Более 70 000 авторов готовы помочь вам прямо сейчас. Бесплатные корректировки и доработки. Узнайте стоимость своей работы.

    бв – участок соотвецтвующей полной просадке грунта под нагрузкой после замачивания

    • Важно отметить, что если увеличение осадков связано с ростом нагрузки, то просадка развивается при постоянной нагрузке.
    • Полная деформация просадочного основания равна сумме осадки S при естественной влажности грунта и просадки грунта при его замачивании


    Характеристики просадочных свойств.

    • К числу основных характеристик относится относительная просадочность , начальное просадочное давление , начальная просадочная влажность .
    • Относительная просадочность определяется по результатам испытаний грунтов в компрессионных приборах с замачиванием образцов.

    Она представляет собой относительное сжатие грунта при заданых давлениях и степени повышения влажности и определяется по формуле:



    – применяется при природном W, после замачивания


    - примняется после замачивания


    - применяется при природном W,после обжатия

    Грунт считается просадочным при условии 0.01

    Относительная просадочность зависит от давления, степени плотности грунта природной влажности и его состава, степени повышения влажности.

    • Начальное просадочное давление- это давление, при котором относительная просадочность , т.е. при котором грунт считается просадочным.

    легко устанавливается из графика зависимости от давления Р (рис.15.9. б), который в свою очередь строится при испытаниях образцов лессового грунта в компрессионных испытаниях с замачиванием при различных нагрузках. Эта характеристика является очень важной при расчете просадок.

    • За начальную просадочную влажностьпо аналогии принимается влажность, при которой в условиях заданных давлений относительная просадочность равна 0.01.
    • При расчете оснований и фундаментов на просадочных грунтах по II предельному состоянию требуется выполнение условия : , при этом давление зависимости от предпологаемого состояния грунтов по влажности, т.к. замачивание приводит к значительному снижению прочностных характеристик, а следовательно, существенному уменьшению их расчетного сопротивления и несущей способности.

    Так например, за счет разрушения структурных связей особенно резко (в 6…10 раз) снижается сцепление при относительно небольшом (в 1,05…1,2 раза) уменьшении угла внутреннего трения.

    Принципы строительства на просадочных грунтах

    В первую очередь при проектировании оснований и фундаментов зданий на просадочных грунтах учитывают возможность их умачивания и возникновения просадочных деформаций.

    Надежность и нормальная эксплуотация зданий достигается применением одного из следующих принципов:

    • Осуществление комплекса мероприятий, включающего подготовку основания, (в водозащитные и конструктивные мероприятия входят: компановка генплана; планировка застраиваемых территорий; устройство под зданиями маловодопроницаемых экранов; качественная засыпка водонепроницаемых котлованов и траншей; устройство вокруг зданий водонепроницаемых отмосток; отвод аварийных вод за прделы зданий и в ливнесточную сеть.)

    Конструктивные мероприятия объединяют в группы по составу и способам осуществления традиционных, для строительства, в особых грунтовых условиях.

    Для жестких зданий:

    - эта разрезка зданий осадочными швами на отсеки

    - устройство железо – бетонных поясов и армированных швов

    - усиление фундаментно – подвальной части путем применения монолитных или сборно – монолитных фундаментов

    Для податливых и гибких зданий:

    - мероприятия по дополнительному увеличению потдатливости (введение гибких связей;повышение площади операния)

    - место, обеспечивающие нормальную эксплуотацию зданий при возможных, часто неравномерных просадок. Для этого применяют конструктивные решения, позволяющие в короткие сроки восстановить после неравномерных просадок нормальную эксплуотаию кранов, лифтов, оборудования, путем рихтовки подкрановых путей и направляющих лифтов, поднятия опор домкратом.

    Улучшение строительных свойств просадочных грунтов

    достигается их уплотнением или закреплением, устройством грунтовых подушек.

    - Эффективным способом является уплотнение тяжелыми трамбовками. Но следует помнить, что удары тяжелых трамбовок создают колебания в грунтовом массиве и учитывать при уплотнении грунта внутри существующих зданий.

    - Устройство грунтовых подушек обеспечивает создание в основании фундаментов слоя непросадочного грунта.

    - Двухслойное уплотнение путем сочетания поверхностного уплотнения тяжелой трамбовкой и устройства по верху уплотненного слоя грунта грунтовой подушки

    - Могут устраиваться и фундаменты в вытрамбованных котлованах, фундаментов в виде пирамидальных свай и забивных блоков.

    - Применяются поверхностное уплотнение подводными взрывами.

    - Уплотнение предварительным замачиванием (на больших территориях вновь застраиваемых площадках)

    - Широко используют уплотнение оснований пробивкой скважин (грунтовые сваи) и глубинными взрывами

    - Для закрепления просадочных грунтов применяют матоды однорастворной силикатизации или термообжига.

    • Прорезка просадочных грунтов обычно осуществляется с помощью свайных фундаментов.

    - Целесообразно применение забивных и, особенно, конических и пирамидальных свай, а также набивных свай в пробитых или полученных путем уплотнения грунтов взрывами зарядов в скважинах.

    - Сваи должны полностью прорезать просадочную толщу и опираться на подстилающие грунты повышенной сложности и НС (плотные глинистые грунты, гравий, плотные пески).

    - Неполная прорезка просадочных грунтов сваями допускается лишь в тех случаях, если расчетные деформации не превышают допустимых величин.

    - НС свай в просадочных грунтах определяют, как правило, путем статических испытаний, возможно воспользоваться также и данными статического зондирования. В обоих случаях перед началом испытаний грунт замачивают до полного водонасыщения.

    Читайте также: