при УхУ£ 0,5 bwssi ,g (x)=ssi ,g ;
при 0,5bw <У2ХУ2 £ 0,5 bw + r
(1)
при У2ХУ2 > 0,5 bw + r ssi ,g (x)=0 ,
де ssi ,g - повна величина просідання грунтів від власної ваги;
х - координата, яка відраховується від осі джерела замочування; bw - ширина горизонтальної ділянки просідання;
r = Hsi mr - розрахункова довжина ділянки осідання земної поверхні при просіданні грунтів від власної ваги,
mr = 0,5 + ть tgb - коефіцієнт, який залежить від будови товщі Hst і приймається за таблицею 2.1.
ДБН В. 1.1-5-2000 Ч.ІІ C.43
Таблиця 2.1
|
Будова грунтової товщі
|
mr
|
|
|
Лесоподібний супісок та лес
|
Лесоподібний суглинок
|
|
Однорідна
|
1,2
|
1,7
|
|
Двошарова: Kfi<Kf2 Kfi >Kf2
|
1,0
1,5
|
1,35
2,2
|
|
Тришарова: Kfi<Kf2 Kfi >Kf2
|
1,7
|
2,55
|
|
Багатошарова: Kfi>Kf2> Kf3 >Kf4>Kf5
|
1,9
|
2,9
|
|
Примітки: 1. У таблиці Kfi, Kf2, Kf3 ,Kf4 ,Kf5 - коефіціенти фільтрації грунтових шарів у межах товщі Hsi.
2. У випадках, коли шар просідаючого грунту прикритий зверху шарами непросідаючих грунтів, величина Hsi приймається рівною відстані від рівня денної поверхні до підошви просадочного шару.
|
При замочуванні на площі завширшки Bw < Hsi просідання грунту визначається за формулою (1), але замість величини повного просідання грунту ssi ,g слід підставляти величину можливого його просідання s'si,g, яка визначається за формулою
9 Величина горизонтального переміщення земної поверхні (рисунок 2.2), викликаного просіданням грунтів від власної ваги у різних точках воронки просідання, визначається за формулами:
при 0,5bw <УхУ£ 0,5bw + r
2jn>-0,5bv
(3)
(4)
Usi (х) = 0,
“jiOO = 0,25 єиг 1-cos при УхУ < 0,5bw, УхУ > 0,5 bw + r
ДБН В. 1.1-5-2000 Ч.ІІ С.44
ДОДАТОК З
(рекомендований)
ЗАХОДИ ЩОДО УСУНЕННЯ АБО ЗМЕНШЕННЯ ДЕФОРМАЦІЙ ОСНОВ, СКЛАДЕНИХ ПРОСІДАЮЧИМИ
ГРУНТАМИ
До складу заходів, що усувають або зменшують деформації основ, складених просідаючими грунтами, входять наступні.
Ущільнення просідаючих грунтів попереднім замочуванням, у тому числі
з використанням глибинних вибухів
- Спосіб рекомендується застосовувати для усунення просадочності грунтів, зниження їх деформативності та підвищення несучої спроможності при товщах просідання завглибшки понад 8 м, які характеризуються просіданням від власної ваги. Застосування способу ефективне при ущільнюваних грунтах, які представлені пилуватими пісками, супісками або лесоподібними
суглинками з щільністю сухого грунту не більше 15,0 кН/м і коефіцієнтом фільтрації не менше 0,05 м/діб.
- Кількість води, необхідна для замочування, визначається для конкретного майданчика з допомогою розрахунку за умови досягнення ступеня вологості грунтів не менше 0,8 у межах всієї товщі просідання.
Якщо грунти товщі просідання зволожені недостатньо, то здійснювати вибухи забороняється для запобігання можливого утворення камуфлетних порожнин.
Вибухові роботи повинні виконуватись тільки спеціалізованими організаціями.
- Усунення властивостей просідання грунтів верхнього недоущільненого шару потужністю
- - 4,0 м слід виконувати:
- пошаровим влаштуванням грунтових, гравійно-піщаних, щебеневих, та інших піщаних
подушок;
- доущільненням грунтів важкими трамбівками;
- прорізкою верхнього шару фундаментами.
- Для виключення впливу замочування і глибинних вибухів на розташовані поблизу будинки і споруди відстань до них від найближчого боку замочуваного майданчика повинна бути не менше величини розрахункової сейсмічної зони і трикратної товщини шарів просідання грунту за наявності під ним водоупору, а за його відсутності - полуторній товщині шарів просідання грунту.
- Будинки і споруди на основах, ущільнених попереднім замочуванням (у тому числі глибинними вибухами), рекомендується проектувати з урахуванням можливих нерівномірних осідань та тривалості часу консолідації грунтів основи. Нерівномірні осадки фундаментів повинні обчислюватися з урахуванням мінливості стисливості грунту, яка оцінюється коефіцієнтом а
a=Emax/Emin, (1)
де Emax і ЕтіП - відповідно максимальне і мінімальне значення осередненого за глибиною модуля деформації обводнених грунтів основи в межах контуру будинку (споруди).
Величина а встановлюється за даними випробувань грунтів на конкретному майданчику будівництва, але повинна прийматися у розрахунках не нижче а = 1,5.
ДЕН В. 1.1-5-2000 Ч.ІІ C.45
- Проектування споруд для будівництва з використанням способу здійснюється організаціями, які мають ліцензію на виконання цих робіт, згідно з висновком наукової організації, яка спеціалізується в галузі підготовки основ, складених просідаючими грунтами.
Регульоване замочування просідаючих грунтів
- Спосіб регульованого замочування може застосовуватися для будівництва споруд заввишки до 16 поверхів включно для усунення властивостей просідання грунтів на товщах із максимальною величиною просідання від власної ваги грунту до 1,5 м, які не відносяться до зсувних, закарстованих і сейсмічних територій. Застосовується у процесі зведення будинків і споруд з ущільненням грунтів основи під дією зовнішнього навантаження та власної ваги грунту.
- При просіданні грунтів від власної ваги до 0,5 м застосовують одностадійне замочування у процесі зведення об'єкта, а понад 0,5 м - замочування здійснюється за дві стадії: перша - до зведення будинку або споруди, друга - у процесі його зведення.
При одностадійному замочуванні грунтів основи будинків і споруд слід проектувати з урахуванням нерівномірних осідань замоченого грунту під впливом зовнішнього навантаження, а за грунтових умов, де можливе просідання від власної ваги грунту, - на дію нерівномірних деформацій основи.
При двостадійному замочуванні грунтів основи будинків і споруд слід проектувати з урахуванням нерівномірних осідань від зовнішнього навантаження, виходячи з умови завершення осідання грунтів від власної ваги у період попередньої стадії замочування.
- Будинки, що проектуються на базі способу регульованого замочування грунтів основ, повинні мати, як правило, прямокутну в плані конфігурацію із співвідношенням сторін 1:2 для будинків до 9 поверхів включно і 1:3 для будинків вище 9 поверхів. При цьому довжина будинку (відсіку) повинна бути не більше 1,3 його висоти від підошви фундаменту до карниза і не повинна перевищувати значеннь, що допускаються чинними нормативними документами на проектування бетонних, залізобетонних, кам'яних і армокам'яних конструкцій з урахуванням температурно-усідних деформацій матеріалу.
Проектування протяжних будинків необхідно здійснювати з розрізкою їх на окремі відсіки (не більше 6). При цьому ширина деформаційних швів між наземними частинами відсіків повинна бути не менше 300мм у світлі. Допускається зміщення відсіків відносно один одного у плані на величину не більше 1/5 ширини будинку і по висоті - не більше 0,6 м.
- Конструкція грунтових основ повинна включати шар грунту, ущільнений трамбівками, укочуванням або поєднанням цих способів, під яким повинна влаштовуватись спеціальна дренажна система для виконання робіт з регульованого замочування. підстильних просідаючих грунтів у процесі зведення будинку.
- Проектування будинків із застосуванням регульованого замочування слід виконувати з урахуванням того, щоб зона розвитку просідань не досягала основ існуючих сусідніх будинків і споруд.
Зона розвитку просідань у сторони від будинку, що проектується, повинна визначатися за формулою
де h - відстань від підошви ущільненого шару до нижньої межі товщі просідання, м;
b - кут розтікання води в сторони, який приймається для супісків і лесів 35° і для лесоподібних суглинків 50°.
ДБН В. 1.1-5-2000 Ч.ІІ С.46
Відстань від раніше споруджених будинків способом регульованого замочування повинна складати не менше 0,5 Ih для будинків без ліфтів та 0,7 Ih - для будинків з ліфтами.
12 Виконання робіт з усунення просадочності основ методом регульованого замочування повинно здійснюватись спеціалізованими організаціями.
Примітка. Застосування способів будівництва за умовами пунктів 1-12 даного додатка повинне здійснюватися з обов'язковим врахуванням вимог розділу 3.
Ущільнення товщі грунтовими палями або армування вертикальними елементами підвищеної жорсткості
- Спосіб застосовується при товщах просідаючих грунтів до 25 м, відсутності у межах товщі шарів піску та при оптимальній вологості грунту (на 0,02 - 0,04 нижче вологості на межі розкочування).
- При проектуванні грунтових масивів, армованих елементами підвищеної жорсткості, з метою захисту таких елементів від навантажуючого тертя, яке може виникати при просіданні грунтової оточуючої товщі, слід передбачати водозахисні екрани у виді трьох рядів грунтонабивних паль по всьому периметру армованого масиву та грунтову подушку, що його перекриває.
З цією метою допускається застосовувати компенсаційні траншеї, які влаштовуються по периметру армованого масиву.
Стовпи і стрічки із закріпленого грунту
- Фундаментні конструкції у виді стовпів або стрічок із закріпленого грунту застосовуються, як правило, з повною прорізкою усіх шарів просідаючих та інших видів грунтів, характеристики міцності яких знижуються при замочуванні. Спирання кінців стовпів та стрічок повинно передбачатися на малостисливі грунти (скельні, великоуламкові з піщаним заповнювачем, щільні та середньої щільності, піщані, пилувато-глинисті, глинисті твердої та напівтвердої консистенцій).
- Застосування висячих стовпів та стрічок допускається за умови повної прорізки ними всіх шарів просідання грунтів, якщо на необхідній глибині відсутні скельні та інші малостисливі грунти. У цих випадках будинки і споруди повинні проектуватися з урахуванням можливих нерівномірних осідань стовпів або стрічок від зовнішніх навантажень.
У грунтових умовах, де можливе просідання від власної ваги грунту, слід враховувати також сили негативного тертя об їх бокову поверхню при локальному замочуванні грунтів зверху із зовнішніх джерел та при можливому підвищенні рівня підземних вод під частиною будинку або споруди.
Пальові фундаменти у просідаючих грунтах
17 Пальові фундаменти в просідаючих грунтах слід проектувати з повною прорізкою усіх шарів просідаючих та інших видів грунтів, характеристики міцності яких знижуються при замочуванні. Спирання кінців паль слід, як правило, передбачати малостисливі грунти (скельні, великоуламкові з піщаним заповнювачем, щільні та редньої щільності, піщані, пилувато-глинисті та глинисті твердої консистенції).
При цьому пилувато-глинисті грунти повинні мати показники текучості:
- Il <0,6 для всіх типів паль в грунтових умовах де відсутнє просідання від власної ваги грунту;
ДБН В. 1.1-5-2000 Ч.ІІ С.47
- Il < 0,4 для забивних паль і Il < 0,2 для буронабивних паль в грунтових умовах, де можливе просідання від власної ваги грунту, якщо ssi ,g < su ;
- Il <0,2 для забивних паль і Il £ 0 для буронабивних паль в грунтових умовах де можливе просідання від власної ваги грунту, якщо ssi ,g > su ;
- su - граничне значення сумісної деформації основи палі, пальового фундаменту та споруди, яке приймається згідно з таблицею 3.5 даного додатка.
Спирання кінців паль на пухкі водонасичені піски, пилувато-глинисті грунти при Il >0,5 не допускається.
- Допускається застосовувати висячі палі за умови повної прорізки просідаючих грунтів у тих випадках, коли палі-стояки не можна влаштовувати через відсутність на необхідній глибині скельних чи малостисливих грунтів. Будинки і споруди слід проектувати у таких випадках з урахуванням нерівномірного осідання пальового фундаменту, викликаних силами негативного тертя по боковій поверхні паль при підвищенні рівня підземних вод або при замочуванні грунтів із зовнішнього джерела під частиною будинку або споруди. При цьому слід передбачати у проектах водозахисні заходи, а також розрізку будинків і споруд на окремі відсіки згідно з 4.7-4.9.
- При просіданні грунтів від власної ваги більше 30см слід враховувати можливість горизонтальних переміщень пальових фундаментів, розташованих на криволінійній ділянці воронки просідання.
- За наявності техніко-економічного обгрунтування допускається з метою зниження (виключення) дії сил негативного тертя влаштовувати палі у грунтовому масиві, раніше ущільненому попереднім замочуванням, або огородженому водозахисним екраном з кількох рядів грунтових паль, що влаштовані у шаховому порядку.
- Влаштування похилих паль діаметром меншим ніж 250 мм у просідаючих грунтах, де можливе просідання від власної ваги грунту, не допускається, а при більших діаметрах - тільки при обгрунтуванні несучої здатності за матеріалом паль.
Прорізка товщі просідання підземними поверхами
- За наявності техніко-економічного, містобудівного та екологічного обгрунтування доцільно у проектах багатоповерхових будинків влаштовувати підземний поверх або декілька поверхів, які прорізають товщу просідання, із спиранням фундаментів на непросідаючий грунт.
При просадочних товщах великої потужності допускається часткова їх прорізка підземними поверхами з улаштуванням під ними ущільненої грунтової чи піщаної подушки, пальових фундаментів або ущільнених (закріплених) грунтових масивів, що прорізають усю товщу просідання.
- Техніко-економічне, містобудівне та екологічне обгрунтування доцільності влаштування підземних поверхів (поверхів) повинне включати врахування таких факторів, як: оцінка водно-вологісних, температурних, гравітаційних, динамічних впливів на геологічне середовище; економія території забудови (за рахунок переміщення у підземні поверхи традиційно наземних об'єктів: гаражів, спортивних залів, об'єктів торгівлі, складів, трансформаторних підстанцій тощо); зменшення протяжності доріг та інженерних мереж, а також виключення здорожчуючих конструктивних і водозахисних заходів, які забезпечують експлуатаційну надійність об'єкта будівництва при традиційних способах його проектування і будівництва.
