Расчет осадки свайных фундаментов на просадочных грунтах




Расчёт висячих буронабивных свай в просадочных грунтах

Всем добрый день! Товарищи инженеры, прошу вашей помощи.

Есть площадка, относящаяся ко II типу грунтовых условий по просадочности.
РГЭ-1. суглинок лёгкий, твёрдый, при водонасыщении текучий, пылеватый, просадочный не набухающий, не засоленный, толщиной 17,2-18,2м;
Плотность=1,63 т/м3; Еприрод=18,6 МПа; Еводонас=3,4 МПа; с=0,013 МПа; фи=14,2 градуса.
Просадка от собственного веса 37,7-38,6 см; с учётом коэф. Ksl: 45-46,1 см.
РГЭ-2. суглинок тяжёлый, полутвёрдый, пылеватый, не просадочный, не набухающий, вскрытой толщиной до 2 м; Грунт водонасыщенный;
Плотность=1,89 т/м3; Еводонас=9,4 МПа; с=0,026 МПа; фи=19,9 градуса.
(Все показатели написал при альфа=0,85)
Скан отчёта прикрепляю.

Планируется строить зернохранилище 24х62м с монолитными стенами (h=2м, t=300мм) и бескаркасным арочным покрытием. Описывал тут
Строители настаивают на буронабивных сваях.
Первая мысль, когда увидел геологию, была прорезать весь РГЭ-1 и упираться во второй. Это вроде бы правильно и со стороны СНиП 2.02.03-85:
п. 8.4. Свайные фундаменты на территориях с просадочными грунтами при возможности замачивания грунтов следует применять в случаях, когда возможна прорезка сваями всех слоев просадочных и других видов грунтов, прочностные и деформационные характеристики которых снижаются при замачивании.
Но вот опорный слой всё по тому же п.8.4 не подходит (должно быть IL 0 при Ssl,g Su). Да и буриться на 20м вряд ли строителя захотят ради 2м стеночки на поверхности.
Потом была мысль сделать ленточный фундамент малого заложения и выйти на давление 5 т/м2 (это минимальное начальное просадочное давление). Насколько реален такой вариант? Да и вообще реально ли что-нибудь проектировать при таких ИГ условиях?

Сваи ещё не просчитывал, руководствуясь тем, что если по несущей способности они и пройдут, то по деформациям - никак [я так понял они складываются из осадки и просадки? а у меня просадка от собвеса уже ого-го ] Да и сталкиваюсь я с этим, по большому счёту впервые.
Если кто-нибудь сталкивался и есть метода или пример расчёта висячих свай на просадочном грунте, прошу поделиться. Если и не для этого случая, то для общего развития

PS: ветки
http://forum.dwg.ru/showthread.php?t=10187 - Просадочные грунты
http://forum.dwg.ru/showthread.php?t=18679 - Недопущение замачивания просадочных грунтов
http://forum.dwg.ru/showthread.php?t=17004 - Фундаменты на буроинъекционных сваях
читал. Создаю новый пост, т.к. боюсь в тех не дождаться ответа. Да и хотелось бы узнать мнение по конкретно моему случаю.

Последний раз редактировалось Kandello, 16.11 в 18:31.

Грунтовая подушка под все здание с созданием маловодопроводного экрана. Методика есть в Пособии. Если по технологии производство не мокрое, то пройдет. Висячие сваи в просадочных грунтах недопустимы из-за негативного трения.

__________________
Дураки учатся на своих ошибках, умные на чужих, а мудрые смотрят на них и неспеша пьют пиво.

Грунтовая подушка под все здание

Там по сути монолитная стена по периметру склада 24х62м, а внутри зерно высотой столба 2-7,7м на асфальте насыпано. Технологический процесс, думаю, там и правда сухой. Зерно собираются ворошить продувкой снизу. Возможно ли устройство подушки только под стенами склада?

Сваи, как вариант, я так понимаю, отпадают совсем. Сваю-стойку сделать не получается. Висячие недопустимы. (Пример расчёта всё-равно хотелось бы иметь на будущее. Не даром же в СНиПе всё-таки есть формулы и рекомендации, просто нужна готовая схема, чтоб быстрей разобраться )

2 Клименко Вячеслав
Ветка натолкнула на мысль, что про грунтовые воды я ничего не написал. Вода до 20м глубины не встречена, но РГЭ-2 при этом является водонасыщенным. При сохранении существующего гидрогеологического режима подъём уровня грунтовых вод снизу не прогнозируется. В процессе инженерного освоения территории возможно повышение влажности грунтов.
Насчёт утверждений насчёт невозможности подъёма УГВ есть сомнения, т.к. площадка вся заасфальтирована.

Последний раз редактировалось Kandello, 16.11 в 15:45.

зерно в складе я так думаю планируется хранить непосредственно на уже существующем асьфальте (ну или накатают сверху ещё чего - не суть важно), а под ним в сумме около метра насыпного грунта и перегноя. Столб зерна в центре склада=7,7м. Эт около 7 т/м2 получается. Данных по насыпному и пг-слою, естественно, нет. Чую, сядет пол в складе в виде чаши.

Думаете, асфальт катали прямо на перегной?
А на счет фундаментов: посмотрите здесь РСН 50-87. Как раз рекомендации по строительству в схожих с Вашими условиях. А может и владелец странички, alektich. в эту тему заглянет, да что-нибудь Вам посоветует.

Последний раз редактировалось AlphaGeo, 16.11 в 20:39.

AlphaGeo. спасибо за наводку. Сейчас почитаю.
А по геологии верхушка выглядит так:
- насыпной грунт (смесь суглинка, почвы и разноразмерного мусора до 35%), мощностью 0,3. 0,4 м
- почвенно-гумусированный комплекс, мощностью 0,5. 0,7 м
По отчёту исследуемая площадка заасфальтирована, свободна от застройки . Строители это подтверждают.
Асфальт настелен на насыпной, я так понимаю.

16.11, 21:18 Расчет висячих буронабивных свай в просадочных грунтах

Уважаемый Kandello. Обращайтесь ко мне лично, Ваша проблема имеет иное решение, но устранение просадочных свойств грунта под зернохранилищем обязательно, тем более II тип просадки. Я работаю в этой области и специализируюсь на этих проблемах. Коме того, мы земляки. Пишите. Привет из Ростова.

Мммдяяя. По волгодонским нормам моя площадка относится к зоне грунтовых условий Г . Символично.

От свай людей я отговорил.

Товарищ KML посоветовал мне

применить закрепление грунта от просадки (и одновременно повышение модуля до 10МПА-18МПа) методом грунтовая свая . Это гораздо дешевле буронабивных свай и закрепления грунта химически или методом цементации

Но хотелось бы узнать, нет ли вариантов без усиления? Ну или с усилением/уплотнением/заменой грунта, но не на всю просадочную толщу.

Из всех вариантов пока больше прильщает грунтовая подушка с созданием маловодопроводного экрана , предложенная bahil

Kandello. почему вы решили отказаться от свай. Сваи для второго типа (хоть висячие, хоть стойки) обычное дело.

Про закрепление грунтов. Х.З. с закреплением просадочных II типа на сталкивался.
Но по буросмесительному способу есть примечание

16.4. Буросмесительный способ следует применять для закрепления независимо от коэффициента фильтрации илов (в том числе со слоями глин и суглинков с показателем текучести JL = 0,5 или слоями песков рыхлых и средней плотности), а также лессовых просадочных грунтов с числом пластичности от 0,02 до 0,15 в грунтовых условиях I типа.

Примечание. Применение буросмесительного способа закрепления грунтов допускается для зданий и сооружений III класса.

СНиП 2.02.01-83 16*. ПРОЕКТИРОВАНИЕ ЗАКРЕПЛЕНИЯ ГРУНТОВ

Чес. говоря я бы отдал предпочтение сваям

Фундаменты на просадочных грунтах

Перед тем, как приступать к строительству фундамента, необходимо как можно скрупулезнее изучить характеристики грунта. Именно их придется учитывать при выборе конкретной основы для будущего дома. Очень часто застройщик сталкивается с ситуацией, когда на участке имеется пласт просадочного грунта, как правило, лессов или лессовидных суглинков, которые в определенных условиях способны изменять свои свойства не в лучшую для фундамента сторону. В этой статье мы попробуем разобраться с тем, какие фундаменты стоит строить на просадочных грунтах, а также поговорим о дополнительных мероприятиях, позволяющих нивелировать негативные свойства такой почвы.

Строительство фундамента дома на просадочных грунтах

Уже из названия грунтов становится понятно, какую угрозу таит в себе строительство на них фундамента – осадка здания, результаты которой могут иметь катастрофические последствия для дома. Большая пористость просадочного грунта при повышении влажности закономерно способствует уменьшению его объема, поэтому расчет фундамента выполняют по деформациям, включающим осадку от внешней нагрузки и величину просадки при замачивании просадочного грунта.

Типы просадочных грунтов

Просадка может проявляться в разных условиях, поэтому выделяют 2 типа просадочных грунтов:

  1. просадка имеет место только при внешнем воздействии, причем естественные просадочные явления (от собственного веса грунта) незначительны и их можно не учитывать;
  2. просадка имеет место, как при внешнем воздействии, так и без него – под собственным весом – причем величина последней больше 50 мм

При первом же подозрении на проблемный грунт, рекомендуем обратиться за помощью к специалистам, осуществляющим инженерно-геологические исследования. Они смогут дать оценку глубины залегания просадочной почвы, определить ее качественный состав и дать рекомендации относительно строительства фундамента в таких условиях.

Выбор фундамента

Фундамент для возведения на просадочном грунте выбирают исходя из данных, полученных в результате анализа грунта. По сути, он может быть любым: свайным, плитным, ленточным и т.д. – все зависит от конкретных условий строительства. При выборе фундамента учитывают:

  • напластование грунтов;
  • значение относительной просадочности слоев грунта под потенциальной нагрузкой;
  • глубину залегания грунтовых вод;
  • величину глубины промерзания грунта;
  • планируемые размеры фундамента;
  • глубину заложения подошвы основы дома;
  • максимальное давление фундамента, дома, переменной нагрузки (снег, ветер и т.д.)

Читать еще: Утепление фундамента пенополиуретаном

После этого приступают к построению эпюры давлений от собственного грунта на всю толщу просадочного пласта вплоть до глубины залегания грунтовых вод и эпюры давлений от дополнительной нагрузки (дом + фундамент). Просуммировав напряжения в каждом слое можно узнать максимальную величину просадки. Только после этого вносятся поправки в первоначальный проект, а при необходимости и вовсе делают ставку на другой тип фундамента.

Варианты решения проблемы

Если слой просадочного грунта невелик, а ниже залегает пласт грунта с подходящими свойствами, то подошву фундамента лучше опереть на последний. В этом случае трудоемкость проведения работ по выемке грунта будет компенсирована отсутствием необходимости в дополнительных мероприятиях по устранению просадочных явлений. В таких случаях экономически целесообразно строить столбчатые или свайные фундаменты (позиции 3, 5), хотя возможно применение и других типов, например, ленточного или плитного (если планируется строительство дома с подвальным помещением).

В отдельных случаях можно заменить часть просадочного грунта на материал с лучшими характеристиками сопротивления на сжатие, например, на песок – получится своеобразный фундамент на песчаном грунте. Это может быть плита, армированная лента или обычные столбы (позиция 4).

Если вы уверены в расчетах просадки грунта и можете прогнозировать его дальнейшее поведение, то нельзя исключать варианта строительства мелкозаглубленного фундамента с частичной заменой грунта или увеличением площади подошвы основы дома (позиции 1, 2).

Заключение

Просадочные грунты являются наиболее сложными в плане проектирования надежного фундамента. Если вы решили делать все своими руками, то обязательно хотя бы проконсультируйтесь со специалистами, оцените опыт соседей по участку, посмотрите, какие решения они применили и какова осадка их дома. Лучше всего провести тщательный анализ грунта, обратившись в специализированную компанию. Конечно, последний вариант дороже, зато будут какие-то гарантии!

Читать еще: Ленточный фундамент для забора

В одной из следующих статей мы рассмотрим варианты строительства фундамента на вечномерзлых грунтах! Такие условия встречаются нечасто, но они имеют свои нюансы.

Утепление фундамента пеноплексом
  • Утепление фундамента керамзитом
  • Гидроизоляция фундамента жидким стеклом
  • Как вязать арматуру для фундамента
  • Свайный фундамент с ростверком
  • Проникающая гидроизоляция фундамента

  • РГР - Фундаменты на просадочных грунтах - файл n1.docx

    2 Расчет осадки фундамента мелкого заложения
    Осадка основания S определяется методом послойного суммирования по формуле:

    где  - безразмерный коэффициент, равный 0,8;

    - среднее значение дополнительного вертикального нормального напряжения в i-м слое грунта;

    и - соответственно толщина и модуль деформации i-го слоя грунта/
    Дополнительное вертикальное напряжение по вертикали, проходящей через центр подошвы фундамента определяется по формуле:

    где  - коэффициент, принимаемый по таблице 1 /1/, в зависимости от формы подошвы фундамента, соотношения сторон прямоугольного фундамента и относительной глубины;

    - дополнительное вертикальное давление на основание;

    P - среднее давление под подошвой фундамента;

    - вертикальное напряжение от собственного веса грунта на уровне подошвы фундамента.
    .


    Рисунок 2 – Расчетная схема осадки фундамента

    Таблица 2 – Осадка фундамента

    Таблица 4 – Полная осадка фундамента

    4 Расчет свайного фундамента на просадочных грунтах
    Исходные данные

    Диаметр сваи – 1200 мм.

    Глубина просадочной толщи – Hsl =10 м.

    Глубина заделки конца сваи в непросадочный грунт – hзад = 1м.
    Определение несущей способности сваи
    Несущую способность Fd кН, сваи определяем по формуле:

    где c — коэффициент условий работы сваи;

    cR коэффициент условий работы грунта под нижним концом сваи;

    R расчетное сопротивление грунта под нижним концом сваи, кПа;

    A — площадь опирания на грунт сваи, м 2.

    u — периметр поперечного сечения ствола сваи, м;

    cf — коэффициент условий работы грунта на боковой поверхности сваи;

    fi — расчетное сопротивление i-гo слоя грунта на боковой поверхности ствола сваи, кПа, принимаемое по табл. 2 /2/.
    Рисунок 2 – Расчетная схема свайного фундамента.

    а) Определение несущей способности сваи для грунта в естественном состоянии.

    Определяем расчетное сопротивление по табл.1/2/

    =0,7 по табл.5/2/ для буронабивных свай сухим способом;


    Находим длину окружности:


    б) Определение несущей способности сваи для грунта в замоченном состоянии.

    Производится аналогично расчёту несущей способности сваи для грунта в естественном состоянии, но следует учитывать, что расчётные характеристики следует принимать при показателе текучести, определяемом по формуле:


    Сваи по несущей способности следует рассчитывать исходя из условия:

    Где N- расчётная нагрузка, кН, на одну сваю;

    Fd - несущая способность сваи, с соответствующими расчётными характеристиками, кН;

    k - коэффициент надёжности, 1,4;

    с - коэффициент условий работы, при Ssl =15,9см ?с =0,636;

    Pn - отрицательная сила трения.

    Отрицательная сила трения Рn в водонасыщенных грунтах определяется по формуле:


    где и периметр, м, участка ствола сваи;

    hsl расчетная глубина, м, до которой производится суммирование сил бокового трения проседающих слоев грунта, принимаемая равной глубине, где значение просадки грунта от действия собственного веса равно 0,05 м;

    i расчетное сопротивление грунта по боковой поверхности, кПа, определяемое по формуле

    здесь  коэффициент бокового давления, принимаемый равным 0,7;

    I. cI расчетные значения угла внутреннего трения и удельного сцепления;

    zg — вертикальное напряжение от собственного веса водонасыщенного грунта, кПа;

    hi — толщина, м, i-го слоя просадочного грунта, оседающего при замачивании и соприкасающегося с боковой поверхностью сваи.

    1 = 0,7·30,8·tg + = 19,37 кПа;

    2 = 0,7·62,4·tg + = 27,48 кПа;

    3 = 0,7·94,2·tg + = 33,155 кПа;

    Отрицательная сила трения:

    Расчетная нагрузка на одну сваю


    4. Расчёт трамбования грунта трамбовкой.

    Для улучшения характеристик грунта используем трамбовку массой 4 тонны.
    Диаметр трамбовки определяем из условия, что давление под подошвой трамбовки составляет Р=20кПа=2000кг/м 2 .

    Посчитаем осадку фундамента с учётом характеристик уплотнённого грунта:

    II =17кН/м 3. Е=25МПа.

    Таблица 5 – Осадка фундамента при уплотнении грунта.

    Источники: http://forum.dwg.ru/showthread.php?t=43041, http://tolkostroyka.ru/fundament-dlya-doma-svoimi-rukami/fundamenty-na-prosadochnyx-gruntax/, http://nashaucheba.ru/v27590/%D1%80%D0%B3%D1%80_-_%D1%84%D1%83%D0%BD%D0%B4%D0%B0%D0%BC%D0%B5%D0%BD%D1%82%D1%8B_%D0%BD%D0%B0_%D0%BF%D1%80%D0%BE%D1%81%D0%B0%D0%B4%D0%BE%D1%87%D0%BD%D1%8B%D1%85_%D0%B3%D1%80%D1%83%D0%BD%D1%82%D0%B0%D1%85


    Комментариев пока нет!

    Ваше имя *
    Ваш Email *

    Сумма цифр внизу: код подтверждения