Универсальный фундамент Технология ТИСЭ - Яковлев Р. Н. (прочитать книгу .txt) 📗
Ro — условное расчетное сопротивление грунта основания для фундаментов
с глубиной заложения 1,5…2 м (определяется по таблицам 4…8).
Таблица 4. Расчетные сопротивления Ro крупнообломочных грунтов
Таблица 5. Расчетные сопротивления RQ песчаных грунтов
Таблица 6. Расчетные сопротивления RQ непросадочных глинистых грунтов
Расчетное сопротивление глинистых грунтов и его влажность существенно зависят от пористости грунта ? (отношение объема пор к объему твердых частиц). Для новичка в строительстве этот показатель оценить в реальных условиях достаточно сложно, т. к. извлеченный грунт в свободном состоянии уже не обладает теми показателями, какие он имел на глубине, находясь под давлением.
Автором предложено связать пористость, а следовательно, и несущую способность грунта с глубиной его заложения в зависимости от того, по какую сторону границы промерзания находится подошва фундамента.
Любой грунт при увлажнении проседает и уплотняется. В процессе своего существования пучинистый грунт, расположенный ниже глубины промерзания, уплотняется до состояния "дальше некуда". Ничто не меняет это состояние в течение многих и многих десятков и сотен лет. В то же время грунт, находящийся выше глубины промерзания, постоянно насыщается влагой и при сезонном промораживании увеличивается в объеме. Влага, находящаяся в порах, увеличивает объем этих пор на 10%. Таким образом, грунт, находящийся выше границы промерзания, ежегодно "встряхивается", становясь пористым. Глинистый грунт, находящийся ниже глубины промерзания, обладает минимальной (? = 0,3) пористостью и максимальной прочностью.
Просадочные глинистые грунты в сухом состоянии имеют повышенную пористость и вместе с тем обладают высокой механической прочностью, обусловленной сильными структурными связями (табл. 7).
Таблица 7. Расчетные сопротивления RQ просадочных глинистых грунтов природного сложения
Таблица 8. Расчетные сопротивления RQ насыпных грунтов
После механического уплотнения просадочных грунтов природного сложения (трамбование) происходит разрушение жесткого каркаса и потеря прочности:
— прочность сухой супеси — 2,0…2,5 кг/см2;
— прочность сухого суглинка — 2,5…3,0 кг/см2.
Большему значению расчетного сопротивления насыпных грунтов соответствуют крупные, средние и мелкие пески, шлаки…
Меньшему значению — пески пылеватые, супеси, суглинки, глины и золы.
Жилой каменный дом 7x8 м в два этажа имеет одну внутреннюю несущую стену. Вес дома с учетом снегового покрова и полезной нагрузки — около 180 т. Фундамент — заглубленный. Грунт — суглинок увлажненный (несущая способность 3,5 кг/см2)
Площадь подошвы фундамента определяется по формуле:
S>?nF/?cRo, где
F= 180000 кг
?c=1,0
R0= 3,5 кг/см?
S>1,2*180000/1,0*3,5 = 61800 см2 = 6,18 м*
При общей длине фундамента — около 35 м ширина подошвы фундамента должна быть не менее 6,18 / 35 = 0,18 м.
Влияние сейсмичности на несущую способность грунта
Задаваясь той или иной величиной расчетного сопротивления грунта, следует учитывать, что при одновременном воздействии статической нагрузки и вибраций прочность грунта снижается. Грунт, как говорят специалисты, приобретает свойства псевдожидкого состояния.
Индивидуальные застройщики, решившие возводить сейсмостойкий фундамент своими силами, должны учитывать уменьшение несущей способности грунта при сейсмических вибрациях. Ориентировочно табличную величину расчетного сопротивления грунта необходимо уменьшить в 1,5 раза, т. е увеличить площадь подошвы фундамента тоже в 1,5 раза.
Расчетное сопротивление грунта на разной глубине
Величины расчетного сопротивления грунтов (Ro), приведенные в таблицах 4..8 даны для глубины заложения фундамента 1,5…2 м.
Если глубина заложения фундамента меньше чем 1.5 м. то расчетное сопротивление грунта (Rh) определяется по формуле:
Rh = 0,005Ro(100 +h/3), где
h — глубина заложения фундамента в см.
Пример 1.
Глинистый грунт на глубине 0,5 м при Ro=4 кг/см2 будет иметь расчетное сопротивление грунта Rh = 2,33 кг/см2.
Если глубина заложения фундамента больше чем 2 м. то расчетное сопротивление грунта (Rh) определяется по формуле:
Rh = Ro + kg*(h — 200), где
h — глубина заложения фундамента в см,
g — вес столба грунта, расположенного выше глубины заложения фундамента (кг/см2);
к — коэффициент грунта (для песка — 0,25; для супеси и суглинка — 0,20; для глины — 0,15).
Пример 2.
Глинистый грунт на глубине 3 м при Ro=4 кг/см2 будет иметь расчетное сопротивление Rh = 10,3 кг/см2. Удельный вес глины — 1,4 кг/см2, а вес столба глины высотой 300 см — 0,42 кг/см2.
Максимальные величины расчетного сопротивления грунтов
Для того чтобы глубже понять работу оснований, полезно было бы узнать максимальные величины расчетного сопротивления грунтов, которые встречаются в реальной жизни. Такие экстремальные параметры грунта могут возникнуть только при максимальном его уплотнении, например, под нижним концом забивных свай.
Значения расчетного сопротивления сильно уплотненных грунтов Ro (пески гравелистые, крупные, средние, мелкие и пылеватые, пылевато–глинистые грунты) зависят от глубины погружения нижнего конца свай [3]:
— на глубине 3 м увеличение — в 10 раз;
— на глубине 20 м увеличение — в 15 раз;
— на глубине 35 м увеличение — в 20 раз.
Такое внушительное увеличение несущей способности грунта связано с уплотнение грунта не только непосредственно под сваей, но и вокруг неё (рис. 16, д).
Эти данные приведены не для того, чтобы их напрямую использовать при расчете фундамента, т. к. такое значительное увеличение расчетного сопротивления грунтов связано с их сильным уплотнением и значительными деформациями основания. Но вместе с тем, это дает застройщику определенную уверенность в том, что созданный им фундамент выдержит вес задуманного сооружения: грунт не подведет. Главное в этом — сделать грамотно все остальное: фундамент и стены.
