К.т.н. Глухов В.С., к.т.н. Хрянина О.В.

Пензенский государственный университет архитектуры и строительства, Россия

МЕЛКОЗАГЛУБЛЕННЫЕ ФУНДАМЕНТЫ

НА ПУЧИНИСТЫХ ГРУНТАХ

Одной из причин проявления дефектов при застройке малоэтажных зданий, в том числе коттеджей, является недостаточная глубина заложения фундамента, и как результат проявления сил морозного пучения в виде деформаций подъема. Расчетная схема фундамента с песчаной подушкой из щебня и песка представлена на (рис. 1).

Рис.1. Расчетная схема фундамента с песчаной подушкой из щебня и песка

В данной работе авторами выполнен анализ влияния толщины комбинированной подушки на величину деформации морозного пучения для суглинков с числом пластичности J_р = 12 % и глин J_р = 17 %. Расчеты по определению деформаций пучения выполнялись по формуле

, м,

где h_fi – величина морозного пучения (подъем), м;

P_i – давление на промерзающий грунт от внешней нагрузки, кПа;

Р_r – давление пучения промерзающего грунта, кПа;

b - коэффициент, учитывающий влияние подушки на напряженное состояние пучинистого грунта.

Результаты расчетов показаны в виде графиков (рис. 2).

Рис.2 . График зависимости деформации морозного пучения h_fi

от толщины подушки h_п

При исследовании влияния толщины подушки из непучинистых материалов на деформации пучения и оттаивания приняты два диапазона давлений под подошвой фундамента. Для малоэтажных зданий исследуется диапазон в пределах Р = 100÷300 кПа. В результате выявлено, что в диапазоне указанных давлений рекомендуемая толщина подушки для глин и суглинков 0,4÷ 0,7 м. Для данной толщины подъем основания вследствие пучения не превышает 20 мм. При стандартной конструктивной схеме здания указанные деформации подъема укладываются в предельные относительные разности осадок согласно приложению Е [1].

Для остальной категории зданий, когда давление под подошвой изменяется в диапазоне Р = 300÷500 кПа достаточным является толщина подушки в 1,5 ÷ 2 раза меньшая принятой ширины подошвы фундамента.

Для обеспечения величины расчетного сопротивления R грунтового основания под подошвой фундамента в указанном диапазоне давлений подушку следует выполнять из крупного песка или щебня и принимать глубину заложения подошвы фундамента не менее 1,0 м.

Для повышения качества строящихся объектов можно рекомендовать следующие мероприятия:

· при высоком уровне залегания подземных вод необходима обработка грунта по контуру подушки различного вида вяжущими смазочными веществами для предотвращения заиливания подушки окружающим пучинистым грунтом;

· устройство подушек и засыпку пазух и траншей следует выполнять с послойным трамбованием площадочными вибраторами;

· пазухи подушки следует гидроизолировать устройством отмосток из асфальта или тощего бетона во избежание попадания атмосферных вод.

Литература

1. СП 50-101-2004. Проектирование и устройство оснований и фундаментов зданий и сооружений. М., 2005.