Вытрамбовывание котлованов.

Метод устройства столбчатых и ленточных фундаментов в вытрамбованных котлованах применяют:

1) при строительстве на просадочных грунтах I типа по просадочности при I_p ≥ 0,03, γ_d ≤ 16 кН/м3, s_r ≤ 0,75 для фундаментов неглубокого заложения и sr ≤ 0,65 для удлиненных фундаментов;

2) в грунтах II типа по просадочности в том случае, если суммарная величина просадки от собственного веса и осадки фундамента от нагрузки не превышает предельно допустимых значений;

3) для производственных и складских одноэтажных зданий с несущими конструкциями, малочувствительными к неравномерным осадкам и нагрузкой на отдельный фундамент до 400 кН при максимальной величине просадки s_sl, g ≤ 20 см, и применении комплекса водозащитных мероприятий.

Столбчатые фундаменты применяют для каркасных промышленных, гражданских зданий при вертикальной нагрузке до 2000 кН; ленточные прерывистые при нагрузке до 300 кН/м; фундаменты с уширенным основанием рекомендуется применять при нагрузках свыше 500 … 800 кН.

В связи с тем, что при трамбовании на рядом расположенные здания и сооружения могут передаваться динамические нагрузки, ограничиваются минимально допустимые расстояния: до сооружений не имеющих трещин в стенах – не менее 10 м, до сооружений с трещинами в стенах, а также до инженерных коммуникаций из чугунных, керамических, асбестовых труб – не менее 15 м. Если масса трамбовок менее трех тонн, эти расстояния могут быть уменьшены в полтора раза.

При устройстве фундаментов глубина трамбования составляет 0,6 … 3 м. Трамбовка массой 1,5 … 10 т, имеющая форму фундамента, падает с высоты 6 … 10 м. Уклон боковых граней трамбовок изменяется в пределах от 1: 1,5 до 1: 3. Для трамбования котлованов под фундаменты с уширенным основанием применяются трамбовки квадратной, шестигранной или округлой формы с углом заострения нижнего конца 60 … 90°. Высота трамбовки должна превышать максимальную глубину трамбования котлованов на 10 … 20 см. Масса трамбовки назначается, исходя из того, чтобы давление по основанию трамбовки было не менее 30 кПа для фундаментов без уширения, и не менее 50 кПа – с уширением. Размеры трамбовки назначаются в зависимости от размеров фундамента и в целях унификации принимаются равными по низу 0,3 … 1,6 м с шагом 10 см.

Вытрамбовывание грунтов производят с помощью кранов или экскаваторов с комплектом навесного оборудования. Фундаменты в вытрамбованных котлованах проектируются монолитными с учетом бетонирования их враспор со стенками котлована. В ходе вытрамбовывания происходит одновременно устройство котлована и уплотнение грунтов. В основании фундаментов образуется уплотненная зона с γd ≥ 16 кН/м3, что приводит к устранению просадки в этой зоне.

В том случае, если в основании котлована во время трамбования укладывается щебень или жесткий бетон, при его втрамбовывании создается уширение, что приводит к увеличению несущей способности основания от 1,5 до 3 раз в зависимости от объема втрамбованного материала.

Порядок расчета

1. Определение размеров фундамента по напряжениям в среднем сечении фундамента Am = Fv / σm, размеров уплотняемой зоны. Для фундаментов с уширенной частью определение объема втрамбованного материала и размеров уширенной части.

2. Расчет по I группе предельных состояний.

3. Проверка давления под подошвой фундамента. Расчет осадки.

4. Определение необходимой массы трамбовки, числа ударов для получения заданной глубины трамбования, необходимого объема воды для получения оптимальной влажности.

Грунтовые сваи.

Глубинное уплотнение грунтов пробивкой скважин (грунтовыми сваями) применяется при необходимости устранения просадочных свойств грунтов на глубину до 24 м, при устройстве противофильтрационных завес, при отсутствии прослоек плотных грунтов, песков, маловлажных супесей, переувлажненного грунта со sr > 0,75 и верховодки.

Уплотнение просадочных грунтов выполняется из расчета достижения среднего значения удельного веса сухого уплотненного грунта на площадках с I типом грунтовых условий по просадочности – 16,5 кН/м3; II типа – 16,5 кН/м3 – в пределах верхнего слоя на глубину Hsl / 2 и 17 кН/м3 в пределах нижнего слоя на ту же глубину. В случае пробивки скважин в целях устройства противофильтрационных завес, удельный вес сухого грунта γd,s ≥ 17,5 кН/м3.

При применении грунтовых свай для устройства противофильтрационных завес засыпку скважин выполняют суглинками или глинами. Уплотнение грунтовыми сваями выполняют на грунтовых условиях I типа по просадочности – в пределах деформируемой зоны hslp, II типа – на всю глубину просадочной толщи. Отметка низа грунтовых свай принимается на один метр выше проектной глубины уплотнения.

Грунтовые сваи размещают в шахматном порядке, причем число рядов по длине и ширине должно быть не менее трех. Первый ряд располагают на расстоянии от границы уплотняемой толщи равным 0,5l, где l – расстояние между центрами грунтовых свай.

Размеры уплотняемого массива должны превышать размеры подошвы фундамента на величину, равную 0,2b, но не менее 0,8 м (b – ширина подошвы фундамента) – на грунтовых условиях I типа по просадочности; 0,2Hsl – на грунтовых условиях

II типа, где Hsl – мощность просадочной толщи.

Ширина уплотняемой площади на грунтах I типа – не менее 0,2 от глубины уплотнения, II типа – не менее 0,5Hsl.