Пункт 6.6 РАСЧЕТ МАЛОЗАГЛУБЛЕННЫХ ФУНДАМЕНТОВ В ВЫТРАМБОВАННЫХ КОТЛОВАНАХ НА ВОЗДЕЙСТВИЕ СИЛ МОРОЗНОГО ПУЧЕНИЯ
В нормативной литературе нет четких рекомендаций по расчету такого типа фундаментов
на воздействие сил морозного пучения. В общем случае делается проверочный расчет
устойчивости фундамента на совместное действие касательных (fh
(
f(z)) и нормальных (Pf (
(z))
сил морозного пучения на строительный и эксплуатационный периоды (рис. 41).
При отсутствии фактических данных о характере распределения Tf(z) и Pf(z) по
глубине их значения принимаются постоянными (tfh, Pf) по табл.
18 и 20.
В зависимости от показателя текучести грунта (IL) и типа ФВК выпучивание фундамента при отсутствии нагрузки от надземной части здания (строительный период) в 1,5 ... 2,8 раза меньше выпучивания однотипных фундаментов, устроенных в открытых котлованах и траншеях.
С ростом угла наклона боковых граней (а) увеличиваются размеры уплотненной
зоны (см. рис. 35), достигая лучшего уплотнения
грунта, а с точки зрения воздействия на них сил морозного пучения происходит
ухудшение: кроме касательных сил fh
на фундамент действуют и нормальные силы морозного пучения, но меньше осадка
после оттаивания грунта (Sf).
С увеличением глубины заложения фундамента (dp) выпучивание его уменьшается, так как увеличивается глубина заанкеривания в талом грунте (при dp >df).
Увеличение нагрузки на фундамент в вытрамбованных котлованах является эффективным средством борьбы с его выпучиванием.
При проектировании ФВК в пучинистых грунтах рекомендуется принимать угол а = 15°, т.к. по несущей способности, по сопротивлению силам морозного пучения, по остаточным деформациям пучения величина угла а является оптимальной.
При расчете добиваются выполнения условия:
NIIn1>=
n2[(ETf(z)Af(z)+Af(z)Hf(z)Pf(z)]+A
HfPf],
где
n1 = 0,9 - коэффициент перегрузки
(коэффициент надёжности по нагрузки)
n2 = 1,1 - коэффициент перегрузки
(коэффициент надёжности при нагрузке сил морозного пучения), для сооружений
III класса
n2 = 0,9.
Nii - Nн - нормативная нагрузки на основание в уровне подошвы фундамента на
расчётный (строительный или эксплуатационный) период,
f(z) - нормативное среднее значение
удельной касательной силы пучения (табл.18)
f(z) (Pf) - нормативное значение силы
морозного пучения по подошве (условному выступу) фундамента, создаваемое 1 см
промороженного слоя грунта (табл.20),
Af(z) - площадь боковой поверхности части фундамента, находящейся в пределах
расчётной глубины промерзания (df), см2,
А(Ауш) - площадь подошвы фундамента (уширения), см2,
Hf,(H'f),Hf(z) - мощность промерзающего слоя грунта, считая от подошвы (условного
выступа уширения), фундамента
(Hf(H'f) = df-dp(d'p),
Hf(z) = df-df(z), см (см.рис.41).
Суммарные силы морозного пучения зависят от передаваемой на фундамент нагрузки
(NIIn1),
уменьшаясь с ростом последней. Поэтому следует иметь в виду, что при:
а) NIIn1/Fd
= 0,3 ÷ 0,5, т.е., когда ФВК значительно недогружен (Fd - несущая способность
ФВК), может происходить накапливание остаточных деформаций пучения (рис.
41 г, кривая "1");
б) NIIn1/Fd
= 1,0 - осадка фундамента при оттаивании пучинистого грунта (Sf) несколько больше,
чем подъем при пучении (hfp) (см. рис. 41 г,
кривая 2);
в) NIIn1/Fd
= 0,7 при оттаивании пучинистого грунта несущая способность ФВК несколько снижается.
Расчет ФВК по деформациям морозного пучения завершается обязательной проверкой
условия недопустимости остаточных деформаций (накопления) пучения. Условие выполняется,
если передаваемая на фундамент нагрузка (на расчетный период NIIn10)
больше несущей способности его боковой поверхности при осадке, равной подъему
фундамента. В случае невыполнения указанного условия для уменьшения воздействия
сил морозного пучения рекомендуются различные комплексные мероприятия, приведенные
на рис. 42.
Пункт 6.1 ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ
Пункт 6.2 ПРОЕКТИРОВАНИЕ ПОДСЫПОК ДЛЯ ЛЕГКИХ ЗДАНИЙ НА ПУЧИНИСТЫХ
ГРУНТАХ
Пункт 6.3 ПРЕДВАРИТЕЛЬНОЕ НАЗНАЧЕНИЕ ВЫСОТЫ ПОДСЫПКИ (ПОДУШКИ)
Пункт 6.4 РАСЧЕТ МАЛОЗАГЛУБЛЕННЫХ И НЕЗАГЛУБЛЕННЫХ ФУНДАМЕНТОВ
НА ПОДСЫПКАХ
Пункт 6.5 МАТЕРИАЛЫ ДЛЯ ФУНДАМЕНТОВ
Пункт 6.7 ЗАЩИТА ПУЧИНИСТЫХ ГРУНТОВ ОСНОВАНИЯ ОТ ПРОМЕРЗАНИЯ