Страница 15: ДБН В.1.1-5-2000. Будинки і споруди на підроблюваних територіях і просідаючих грунтах частина ii. будинки і споруди на просідаючих грунтах (32645)

Через значення відносних деформацій для кривої навантаження (рисунок 5.3, б), що

отримані при компресійному випробуванні зразків, слід перейти до графіка залежності "тиск - коефіцієнт пористості" (рисунок 5.4) згідно з формулою

(29)

в/ = в/-1 - ( l + ei-1) £/ ,

де в/, е/-і - коефіцієнти пористості при значенні відносної деформації £/ на і кроці додавання тиску р/ ;

ео - початковий коефіцієнт пористості, визначений при закладанні зразка в прилад.

Рисунок 5.4 - Графік залежності "тиск - коефіцієнт пористості" за результатами компресійних випробувань

Після отримання значень коефіцієнта пористості на кожному кроці випробувань слід за інтерполяцією отримати значення е для природного тиску грунту pz і діючого тиску ра (відповідно ez та ва )

+

(30)

(рї-pU)

Повний модуль деформації Е в інтервалі тисків від pz до ра згідно з рисунком 5.4 (тангенс кута нахилу відрізка АВ) визначається з формули

Е = $

Pz-Pz

е*-Р. ,(31)

де в - коефіцієнт, який залежить від виду грунту.

Значення модуля пружних деформацій Е визначається за кривою розвантаження при компрессійному випробуванні зразка аналогічно визначенню Е.

19 Якщо при польових випробуваннях грунтів штампами або при компресійних випробуваннях зразків грунтів криві розвантаження не визначались, допускається приймати значення

ДБН B.I.1-5-2000 Ч.ІІ С.73

ДОДАТОК 6

(обов'язковий)

Особливості проектування на обводнених просідаючих

грунтах

1. При проектуванні основ будинків і споруд слід враховувати особливості просідаючих грунтів, які знаходяться в водонасиченому стані, розташованих нижче мінімального довгочасного рівня підземних вод, які зазнають обводнення внаслідок сезонних та багаторічних коливань рівня підземних вод (у тому числі верховодки), формування нового підвищеного рівня довгочасного середнього рівня.

Характер і динаміка обводнення основ повинні встановлюватися на основі довгочасних гідрогеологічних прогнозів, що виконуються на стадії вишукувань з урахуванням як природних явищ, так і техногенних (антропогенних) процесів (зміна умов поверхневого стоку при вертикальному плануванні та виконанні земляних робіт, засипання природних дрен, втрати із водонесучих комунікацій у період їх експлуатації, витікання виробничих вод у будинках з мокрим технологічним процесом, зниження випаровування під будинками та асфальтованими територіями, баражні ефекти, поливання зелених насаджень тощо).

Підвищення рівня підземних вод, як правило, супроводжується розущільненням грунтів у результаті їх гідростатичного зважування, зниженням міцності, зміною коефіцієнтів пористості та фільтрації. При цьому вологість грунтів зростає у 2-3 рази, зчеплення знижується в середньому втричі, а кут внутрішнього тертя у 2-2,5 раза.

1. При нерівномірному заляганні покрівлі водоупору, виникненні тимчасових водонесучих горизонтів (верховодки) у виді лінз або прошарків, а також при локальному техногенному замочуванні рівень підземних вод може підвищуватись на окремих ділянках території, що забудовується, і утворювати куполи з локальними змінами (погіршеннями) будівельних властивостей грунтів та розвитком нерівномірних осідань будинків і споруд.

У випадках, які перераховані у пунктах 1 та 2, до обводнених слід відносити просідаючі грунти, що мають ступінь вологості Sr 3 0,6.

1. Обводнені (водонасичені) просідаючі грунти із ступенем вологості Sr з 0,8 слід відносити до непросідаючих і сильностисливих. Внаслідок їх недоущільненості та неоднорідності в плані і за глибиною необхідно при проектуванні будинків і споруд враховувати ймовірність нерівномірних осідань фундаментів, величина яких може досягати значень, які перевищують нормативні.
2. Призначення розмірів підошв фундаментів потрібно проводити з розрахунку, щоб середній тиск по підошві не перевищував величини структурної міцності обводненого грунту, що за чисельністю дорівнює початковому тиску просідання або розрахунковому опору водонасиченого просідаючого грунту.

При проектуванні будинків і споруд на основах, які складені просідаючими грунтами природної вологості Sr30,6, розрахунок ширин фундаментів повинен виконуватись за величиною початкового тиску просідання psi , із умови

рср £ psl ,(1)

а розрахунок конструкцій виконуватись з урахуванням впливів від просідання грунтів.

При підйомі рівня підземних вод і підвищенні вологості грунтів основи до Sr з 0,8 ширину підошов призначають із умови (2), а розрахунок конструкцій виконується з урахуванням вказівок пункту 5

рсер £ R, (2)

де рсер - середній тиск по підошві фундаменту;

R - розрахунковий опір водонасиченого просідаючого грунту під підошвою фундаменту.

Величина розрахункового опору обводненого просідаючого грунту повинна обчислюватися за його фізико-механічними показниками, одержаними у польових або лабораторних випробуваннях при ступені вологості Sr з 0,8 згідно зі СНІП 2.02.01.

1. Модуль загальної деформації водонасичених лесових грунтів повинен визначатися на основі їх безпосередніх випробувань статичними навантаженнями у шурфах, дудках чи

котлованах з допомогою плоских горизонтальних штампів площею 2500-5000 см , а також у свердловині або масиві з допомогою гвинтової лопаті-штампу площею 600

см2.

Модулі деформації можуть визначатися у польових умовах з допомогою пресіометрів у свердловинах і плоских вертикальних штампів (лопатевих пресіометрів) у свердловинах чи масиві, а також статичного зондування з наступним коригуванням одержаних дослідних даних. Коригування цих даних має виконуватися шляхом їх співставлення з результатами еталонних випробувань того самого грунту, які паралельно проводяться з допомогою плоских горизонтальних штампів, а при складності проведення останніх (великі глибини, високий рівень підземних вод тощо) - з результатами випробувань гвинтовою лопаттю-штампом.

Вказані випробування та їх співставлення обов'язкові при спорудженні будинків І і II груп капітальності; допускається коригування результатів випробувань грунтів пресіометрами або плоскими вертикальними штампами з допомогою емпіричних коефіцієнтів. Як правило, розрахункові величини загальних модулів деформації таких грунтів не перевищують 10 МПа.

1. При проектуванні будинків і споруд на обводнених просідаючих грунтах слід брати до уваги дуже низькі швидкості протікання їх осідань внаслідок слабкої водопроникності грунтів, яка

57

характеризується коефіцієнтами фільтрації 10- 10 см/с. Процес консолідації грунтів і

стабілізації осідань об'єктів може продовжуватися протягом тривалого часу, який іноді досягає 2-5 років і більше.

Розрахунок тривалості консолідації основи повинен виконуватись з урахуванням швидкості докладання навантаження та анізотропії фільтраційних властивостей грунтів. При цьому допускається використовувати методи теорії лінійної консолідації грунтів.

У проектах слід зауважувати необхідність рівномірного за площею завантаження основи в процесі виконання будівельно-монтажних робіт.

1. Спирання фундаментів безпосередньо на водонасичені просідаючі грунти не допускається. Під підошвою фундаментів слід влаштовувати розподільчі піщані, гравійно-піщані або щебеневі подушки завтовшки не менше 0,5 м. Подушки влаштовуються також для заміни або прорізки сильностисливих шарів грунту, зменшення тиску на шари грунтів, які знаходяться нижче, і підвищення за необхідності відмітки підошви фундаменту. В таких випадках товщина подушок визначається розрахунком. Такі подушки виконують роль дренажу і сприяють прискоренню процесу ущільнення (консолідації) грунтів, які знаходяться нижче.

Застосування з цією метою дрібних і пилуватих пісків не допускається.

1. При проектуванні фундаментів на обводнених просідаючих грунтах потрібно виконувати їх розрахунок за другим граничним станом (за деформаціями), а також проводити перевірку основи за першим граничним станом (за несучою спроможністю) з метою недопущення зсуву фундаменту по підошві і його перекидання. Визначення величини граничного опору основи повинно виконуватися за розрахунковими показниками обводненого просідаючого грунту при Sr з 0,85 і

72

коефіцієнті консолідації Ov £10 см /рік.

1. Якщо розрахункова величина осідання основи, що складена водонасиченим просідаючим грунтом, перевищує граничну для об'єкта, який проектується, або несуча спроможність основи не задовольняє вимоги пункту 8, то в проекті слід передбачати:

• заходи, що зменшують можливі деформації основи і підвищують його несучу спроможність за рахунок збільшення замінюваної частини слабких грунтів основи подушки (пункт 7) з піску, щебеню чи гравійно-піщаної суміші, передбудівельну установку вертикальних та горизонтальних дрен для прискорення консолідації тощо;
• архітектурно-планувальні рішення, що забезпечують необхідний запас висоти для нормального функціонування входів, ганків, прибудов та ін. у будинку чи споруді;
• конструктивні заходи, спрямовані на пристосування конструкцій будинку (споруди) до сприйняття очікуваних деформацій основи та на забезпечення його нормальної експлуатації;
• заходи для нормального функціонування вводів та випусків інженерних комунікацій.

1. У складі конструктивних заходів, які знижують нерівномірні осідання основи, необхідно передбачати:

• розрізання споруд деформаційними швами з довжиною відсіків, яка встановлюється за розрахунком, а також в місцях з різкою неоднорідністю за стисливістю грунтової основи, між частинами будинків різної висоти або різної конструктивної схеми, в місцях переломів і поворотів поздовжніх осей споруди у плані і в інших місцях значної зміни напружено-деформівного стану основи;
• влаштування у стінах безкаркасних будинків суцільних залізобетонних поясів, армованих рядів цегляної кладки або установку арматури в горизонтальних швах між панелями стін;
• зміну глибини закладання і розмірів підошов фундаментів;
• влаштування фундаментів у виді суцільних залізобетонних плит, монолітних або збірно-монолітних перехресних стрічок і т.п.

Примітка. Рекомендується уникати значної нерівномірності навантажування окремими фундаментами грунтової основи.

1. Якщо заходи, перелічені у пунктах 9 і 10, не забезпечують необхідної експлуатаційної надійності будинку чи споруди, слід передбачати прорізку обводнених грунтів фундаментами глибокого закладання, у тому числі пальовими або підземними поверхами із відповідними інженерними заходами при виконанні робіт за умов високого рівня підземних вод із гідроізоляцією заглиблених приміщень будинку.
2. Гідроізоляцію підлог підвалу або поверхів, розташованих нижче максимального розрахункового рівня підземних вод, слід проектувати за розрахунком, виходячи з очікуваного максимального положення рівня підземних вод і величини утворюваного ними підпору.
3. При влаштуванні фундаментів у обводнених просідаючих грунтах слід враховувати, що при влаштуванні котлованів нижче рівня підземних вод обводнений грунт має властивості пливуна, через що слід передбачити огорожу котлованів. У цих випадках може застосовуватись як відкритий водовідлив, так і глибинне водопониження.
4. При можливому або запланованому зниженні рівня грунтових вод необхідно враховувати можливість додаткових осідань основ об'єктів, що розташовані поблизу, викликаних збільшенням тиску у грунті внаслідок зняття виважувальної дії води та суфозією частинок грунту, що зможе призвести до деформацій існуючих будинків, споруд, доріг та інженерних мереж, які знаходяться в зоні водозниження.

ДБН В. 1.1-5-2000 Ч.ІІ С.77

ДОДАТОК 7

(рекомендований)

ОСОБЛИВОСТІ ПРОЕКТУВАННЯ ПРОСІДАЮЧИХ ОСНОВ ПІД ІСНУЮЧИМИ БУДИНКАМИ І СПОРУДАМИ, ЯКІ ПІДЛЯГАЮТЬ РЕКОНСТРУКЦІЇ АБО ПІДСИЛЕННЮ

1. Особливістю просідаючих основ будинків і споруд, що реконструюються, є те, що до початку робіт з реконструкції або підсилення споруджених на них об'єктів грунти цих основ знаходяться у сталому напруженому стані, який викликаний спільною дією їх власної ваги та зовнішнього навантаження, що передаються системою фундаментів. По всій глибині товщі просідання 4st основи під будинком або спорудою має місце умова

sz =szg+ szp, (1)

де sz - сумарні усталені в основі фактичні напруження стиску від спільної дії ваги грунтів та зовнішнього навантаження; szg - напруження стиску від власної ваги грунтів ;

szp - напруження стиску від зовнішнього навантаження, яке передається на основу будинком або спорудою.

1. Залежно від архітектурно-планувальної та конструктивної схеми будинків і споруд, які підлягають реконструкції або підсиленню, розрахункові схеми їх гунтових основ можуть поділятись на два типи :

А - який характеризується передачею навантажень на основу з допомогою стрічкових, стовпчастих, змішаних та інших фундаментних конструкцій і систем, що працюють незалежно, але в окремих випадках (при близько розташованих сусідніх фундаментах) мають на основу взаємний довантажувальний вплив;

Б - те саме з допомогою суцільної фундаментної плити, а також перехресної фундаментної системи чи системи стрічкових і стовпчастих фундаментів, які чинять на основу взаємний довантажувальний вплив і працюють як єдина фундаментна конструкція.

1. Установлення фактичного (до початку реконструкції) типу роботи грунтової основи під існуючим будинком або спорудою включає етапи :

а) виявлення на основі наявної технічної документації або з допомогою обмірних робіт конструктивної схеми будинку або споруди, у тому числі конструкцій і розмірів їх фундаментів (стрічкових, плитних, стовпчастих, змішаних, пальових та ін.);

б) обчислення з допомогою розрахунку навантажень, які діють на фундамент будинку чи споруди;