Исходные данные для проектирования уплотненных оснований

При разработке проекта уплотнения грунтов, а также при проектировании оснований и фундаментов на уплотненных грунтах используются следующие исходные данные (Мангушев, Р.А. [4]; Справочник проектировщика [18], СП 45.13330.2012 [27]):

• необходимая степень уплотнения грунтов;

• деформационные и прочностные характеристики уплотненных грунтов;

• расчетное сопротивление уплотненных грунтов.

Необходимая степень уплотнения грунтов устанавливается в зависимости от:

• назначения уплотненных грунтов и нагрузок, передаваемых на них от фундаментов и других конструкций;

• возможностей изменения температурно-влажностного режима уплотненного грунта;

• диапазона изменения природной влажности грунтов, используемых для устройства обратных засыпок;

• принятых и возможных технологических схем производства работ по отсыпке уплотняемого грунта и применяемого грунтоуплотняющего оборудования;

• климатических условий производства работ;

• производственных возможностей строительных организаций и прочее.

Для определения необходимой степени уплотнения грунтов с учетом вышеприведенных факторов выполняется комплекс лабораторных исследований, включающий изучение уплотняемости грунтов (см. табл. 3.1 и 3.2), а также прочностных и деформационных характеристик уплотненных до различной степени плотности грунтов.

При возможном изменении температурно-влажностного режима уплотненных грунтов за счет их периодического промерзания и оттаивания приведенные в табл. 3.3 значения коэффициент уплотнения целесообразно повышать на 0,01-0,02. По данным сдвиговых и компрессионных испытаний уплотненных до различной степени плотности грунтов строятся графики зависимости сцепления, угла внутреннего трения и модуля деформации (рис. 3.3) от плотности грунта или от коэффициента уплотнения грунтов.

Прочностные характеристики уплотненных грунтов определяются путем испытания их на срез в условиях завершенной консолидации с получением зависимости сцепления и угла внутреннего трения от коэффициента уплотнения (см. рис. 3.3).

Для предварительных расчетов нормативные значения прочностных характеристик уплотненных лессовых грунтов рекомендуется принимать по табл. 3.4.

Рис. 3.3. Зависимость прочностных характеристик и (а), модуля деформации (б) от коэффициента уплотнения и плотности сухого уплотненного грунта

Таблица 3.5

Прочностные и деформационные характеристики

уплотненных лессовых грунтов

Показатель	Значение показателей при и ,кН/м3
0,93 и 16	0,95 и 17	0,97 и 18
Сцепление с, МПа	0,055/0,025	0,075/0,05	0,1/0,045
Угол внутреннего трения , град	28/24	30/25	32/26
Модуль деформации , МПа: супесей суглинков	– –	20/15 25/20	– –

Примечания:

1. Показатель текучести грунтов I_l, < 0,14.

2. В числителе даны значения при степени влажности грунта S_r < 0,5-0,6;
в знаменателе – S_r > 0,8.

Модули деформации грунтов, уплотненных до различной степени плотности, должны приниматься, как правило, по результатам испытания их штампами. При их отсутствии для предварительных расчетов нормативные значения модуля деформации некоторых видов грунтов рекомендуется принимать по табл. 3.6.

Таблица 3.6

Нормативные значения модулей деформации некоторых

видов уплотненных грунтов

Коэффициент изменчивости сжимаемости уплотненных грунтов α_com обуславливаемый различной степенью уплотнения, переменной влажностью, неоднородностью состава грунта и представляющий собой отношение максимального значения модуля деформации к его возможному минимальному значению, допускается принимать:

α_com = 1,20 при k_сот = 0,92;

а_сот =1,35 при k_сот = 0,95;

а_сот = 1,50 при k_сот = 0,98.

Расчетные сопротивления уплотненных грунтов определяются с учетом прочностных характеристик грунтов и размеров фундаментов. При отсутствии прочностных характеристик, а также для предварительного назначения размеров фундаментов допускается пользоваться условными значениями расчетных сопротивлений R₀ уплотненных насыпных грунтов (см. табл. 3.7).

Таблица 3.7

Расчетные сопротивления основания из уплотненных грунтов