64841

Конструктивные меры улучшения оснований

Лекция

Архитектура, проектирование и строительство

Наиболее распространенным следует считать способ замены слабого грунта на достаточно хорошее надежное основание или устройство песчаных подушек. Замена слабого слоя грунта основания устройство песчаных подушек...

Русский

2014-07-15

90.5 KB

0 чел.

Лекция 23.

Конструктивные меры улучшения оснований

Данные меры улучшения оснований связаны с конструктивным (коренным) изменением свойств грунтов или изменением расчетной схемы работы основания. Существуют различные способы, позволяющие улучшать свойства грунтов оснований. Наиболее распространенным следует считать способ замены слабого грунта на достаточно хорошее, надежное основание  или устройство песчаных подушек.

  1.  Замена слабого слоя грунта основания

                                           (устройство песчаных подушек)

Песчаные подушки обычно выполняют из средне или крупнозернистого песка (может использоваться и щебень).

Рис. 1. Песчаная подушка полностью прорезает слабый слой грунта

1 – Песчаная подушка (хороший грунт).

Одна из основных целей устройства песчаной подушки – это уменьшить глубину заложения фундаментов при прорезке слабого слоя грунта (рис. 1). При большой мощности слабого слоя грунта (h1) экономически не выгодно заглублять фундамент на такую глубину. С целью уменьшения глубины заложения  фундамента (h2), выполняют песчаную подушку, укладывая ее в распор со стенками котлована. Песчаную подушку укладывают с заданной степенью плотности, обеспечивая, таким образом, передачу давления от фундамента на хороший грунт, что позволяет снизить величину возможных осадок.

Другая цель устройства песчаной подушки – это уменьшить интенсивность давления от фундамента на слабый слой грунта (рис. 2; 3).

Рис. 2. Песчаная подушка не полностью прорезает слабый слой грунта

1 – Песчаная подушка (хороший грунт).

Рис. 3. Расчетная схема к определению размеров песчаной подушки

В этом случае фундамент опирается на песчаную подушку (хороший грунт), а ниже  располагается слабый слой грунта. Возникает необходимость проверки слабого подстилающего слоя грунта. Такая проверка производится исходя из следующего условия:

                                           (1)

где ордината эпюры природного давления грунта, приходящегося на кровлю слабого подстилающего слоя;  ордината эпюры дополнительного (уплотняющего) давления грунта, приходящегося на кровлю слабого подстилающего слоя; Rсл. – расчетное сопротивление слабого слоя грунта в уровне низа подушки от условного фундамента.

Условие (1) позволяет запроектировать песчаную подушку, используя метод последовательных приближений:

  1.  Первоначально задаются высотой песчаной подушки (hп), исходя из геологических условий и планируемого производства работ.
  2.  Строят эпюры природного и дополнительного (уплотняющего) давлений грунта.
  3.  Вычисляют Rсл.расчетное сопротивление слабого слоя грунта в уровне низа подушки от условного фундамента. Ширина подошвы условного фундамента определяется исходя из угла - рассеивания напряжений, который принимается:

- = 45  - для торфа;  -   = 50…60  - для пылеватых песков.

  1.  Проверяется условие (1). В случаи выполнения данного условия, проектирование песчаной подушки считается выполнено верно. В противном случае - производится перепроектирование песчаной подушки, которое заключается, прежде всего, в изменении ее высоты.

В случае необходимости устройства песчаной подушки высотой hп > 1 м, ее ширина выбирается из условия равновесия в предельном состоянии по специально разработанной методике Б.И. Далматова.

Песчаные подушки могут устраиваться и с целью уменьшения глубины заложения фундаментов, проектируемых в пучинистых грунтах. В таком случае песчаная подушка, выполненная их крупнозернистого (не пучинистого) грунта – основания,  выполняет роль замены пучинистого грунта на не пучинистый. Наиболее актуально выполнение таких мероприятий для районов с глубоким сезонным промерзанием, что позволяет существенно снизить глубину заложения фундаментов, получая в итоге экономический эффект.

Следует подчеркнуть, что песчаную подушку не рекомендуется устраивать при следующих условиях:

  1.  При наличии в пределах высоты подушки переменного уровня грунтовых вод и работы подушки как дренажа. В этом случае возможно проявление явления суффозии, а также заиливание подушки, что может привести к дополнительным осадкам фундаментов и превращения подушки в обычный пучинистый грунт.
  2.   При наличии в пределах высоты подушки напорных грунтовых вод и заложении подошвы фундамента выше расчетной глубины промерзания. В этом случае промерзание песчаной подушки может привести к пучению грунта подушки за счет действия напорных грунтовых вод.
  3.  Взятие грунта в обойму

При устройстве фундаментов мелкого заложения на слабых, сильносжимаемых основаниях, может быть использован метод усиления основания в виде взятия сжимаемого основания в обойму (рис.4).

Рис. 4..  Схема конструктивного усиления основания с использованием шпунтовой обоймы

1 – Слабый грунт; 2 – Хороший грунт; 3 – Шпунт по периметру фундаментной плиты.

Рис. 5. График изменения несущей способности основания в зависимости от условий его работы

1 – S = S(P) до усиления; 2 - S = S(P) после устройства шпунтового ограждения.

Данное конструктивное мероприятие предназначено для исключения возможности выпора слабого слоя грунта из-под подошвы фундамента. В этом случае по периметру фундаментной плиты выполняется сплошная шпунтовая стенка, воспринимающая боковое давление грунта. В результате объем слабого сжимаемого грунта под подошвой фундамента становится ограниченным со всех сторон, что аналогично работе грунта в условиях компрессии и позволяет значительно повысить его несущую способность. На рис. 5 дан график сравнительных результатов зависимостей осадки (S) фундамента от величины прикладываемого давления под его подошвой (Р). Кривая 1 иллюстрирует зависимость  S = S(P) до усиления основания (устройства шпунтового ограждения). Кривая 2 – туже зависимость после выполнения усиления - устройства шпунтового ограждения. Нетрудно заметить, что одна и та же величина осадки (S1)  достигается при разных величинах давлений (Р1 <  Р2), что подтверждает качественную эффективность данного способа усиления основания.

Количественный анализ рассмотренного метода усиления основания, может быть дан на основе численного геотехнического моделирования данной инженерной задачи, с использованием метода конечных элементов.

Гидроизоляция подвальных помещений

1. При низком положении УГВ.

2.  УГВ выше отметки низа конструкции пола подвала не более 0,5 м

                                               

3. УГВ выше отметки низа конструкции пола подвала более 0,5 м 


Хороший грунт

Слабый грунт

h1

h2

1

Фундамент

Контур котлована

Хороший грунт

Слабый грунт

h1

h2

1

Фундамент

Контур котлована

Хороший грунт

Слабый грунт

1

h2

zg

zp

hп

в

Ж/б фундаментная плита

1

2

3

S

P

P1

P2

1

2

S1

1. Цементная гидроизоляция

2. Подготовка

УГВ

УГВ

1. Пригрузочный слой бетона

2. Гидроизоляция

3. Подготовка

1

2

Защитная стенка

0,5м

h < 0,5 м

1. Железобетонная плита пола

2. Гидроизоляция

3. Подготовка

Защитная стенка

УГВ

h > 0,5 м

0,5м

Эпюра изгибающих моментов в ж/б плите пола

Вертикальная гидроизоляция

Вертикальная гидроизоляция


 

А также другие работы, которые могут Вас заинтересовать

66948. Свято Букварика 49 KB
  Ясне сонечко проміння Посилає щедро в клас Це воно напевно знає Що сьогодні свято в нас 2 учень В першім класі урочистий День прощання з Букварем. Пригадайно як колись ти Був маленьким школярем 3 учень Є святкових днів багато На листках календаря А між ними й наше свято вшанування Букваря...
66949. Прощание с Букварем 98.5 KB
  Оформление: сцена в актовом зале празднично украшена плакатами с изображением сказочных героев, буквами русского алфавита, шарами, гирляндами «Прощай, школа», «Здравствуй, лето!», выставка книг. До начала праздника звучат детские песни. Затем раздается звуковой сигнал. Выходит ведущая.
66950. Букварю 436 років 167 KB
  Діти повинні відгадати назви цих казок користуючись допомогою залу і викласти аркуші за кольорами веселки від червоного до фіолетового Діти: А де ж вона Тут лиш шматочки Казкар: У цьому дітки й заморочка Пісня 3. Діти відгадують назви казок та викладають стежку...
66951. Чари кохання (літературний вечір за інтимною лірикою Т.Шевченка, Лесі Українки, І.Франка, Л.Костенко, В.Симоненка) 52.5 KB
  Мета: - поширити знання учнів про інтимну лірику, розкрити світ почуттів і пристрастей, створений поетичним словом великих майстрів; - розвивати творчі здібності учнів; - виховувати інтерес до поетичної творчості письменників; чистоту й благородство почуттів.
66952. Чарівний світ недосяжних романтичних мрій 61 KB
  Мета проекту Дослідити яскраве явище культури романтизм та визначити причини його виникнення. Ідея проекту Представники романтичного стилю XIX ст. Завдання проекту: Досліджувати мистецькі твори романтичного напрямку; Знайти видові романтичні паралелізмі в мистецтві...
66953. «Чашка, повна благодаті» Напої здоров’я. Чай 82 KB
  Мета: розширення кругозору учнів про чай як про напій здоров’я, що є складовою частиною культури харчування, познайомити з цілющими властивостями чаю, географією чаю, секретами заварювання, утвердження здорового способу життя.
66954. Мій рідний край - Донбас 66 KB
  Мета: Формувати в учнів інтерес до навчання; засвоїти слова за темою; вчити розповідати про символи Української держави та їх значення; розвивати прагнення бути свідомим громадянином України, її патріотом. Розвивати пізнавальні інтереси.
66956. Правила дорожного движения 282.5 KB
  Цель: научить детей ориентироваться по дорожным знакам, соблюдать правила дорожного движения. Воспитывать умение быть вежливыми, внимательными друг к другу на дороге. Ход мероприятия: 1 Ведущий. Взошло ласковое теплое солнышко, запели звонкие песни птицы и огласили начало нового дня.