Фундаменты на структурно –неустойчивых грунтах презентация

Фундаменты на структурно –неустойчивых грунтах Лекция 13

К структурно-неустойчивым грунтам относят : К структурно-неустойчивым грунтам относят : лессовые просадочные грунты, слабые водонасыщенные, пылевато-глинистые засоленные и заторфованные грунты; мерзлые и вечномерзлые грунты; в определенной мере сюда могут быть отнесены насыпные грунты. Несмотря на различие в условиях образования грунтов этой группы их объединяет общее свойство : – в природном состоянии эти грунты обладают структурными связями, которые при определенных воздействиях резко снижают свою прочность или полностью разрушаются (это может быть от быстро возрастающих, динамических, вибрационных нагрузок или физических процессов – повышение температуры мерзлых грунтов, обводнение лессовых или засоленных грунтов и т.п.) Структурно-неустойчивые грунты часто называют региональными, т.к. эти грунты группируются преимущественно в определенных географо-климатических зонах (регионах).

Эти мероприятия разделяются на четыре группы: Эти мероприятия разделяются на четыре группы: 1 группа: меры, предпринимаемые для исключения неблагоприятных воздействий на грунты. 2 группа: способы искусственного улучшения структурных свойств оснований, с помощью которых нейтрализуются последствия воздействия неблагоприятных факторов. 3 группа: конструктивные мероприятия, понижающие чувствительность зданий к неравномерным деформациям основания. 4 группа: применение специальных типов фундаментов.

Просадочные грунты

6 июня 1997 года. Оползень в Днепропетровске на жилом массиве Тополь , вызванный глобальной просадкой грунта

Просадочные деформации в Киевской области

В Кривом Роге рынок ушел под землю на десятки метров

Разрушение дороги, вызванное просадкой грунта

Обвал грунта на Ленинградском проспекте в Москве

На трассе в Краснодарском крае просела половина проезжей части

Просадочные явления в Днепродзержинске

Просадочные грунты – лёсс и торфяные грунты Лессовые грунты занимают почти всю Украину, Среднею Азию и встречаются в Восточной Сибири. Самая большая территория лёсса находится в Китае (на географических картах Китай всегда окрашивается в желтый цвет – цвет лёсса) Из инженерной геологии известно, что лёсс - эолового происхождения - содержит соли CaCO3; CaSO4 - мало влажен -довольно однороден - характерная особенность - наличие макропор.

Просадочность и ее характеристики Просадочностью называется способность лессового макропористого грунта очень быстро размокать и уплотняться под нагрузкой.

Отчего происходит просадка? Лесс имеет преимущественно такие характеристики: 1.  = 14…16 кН/м3; 2. W = 6 – 15 % (вода в виде пленочной влаги); 3. n = 45 – 55%. Большое наличие макропор в виде трубчатых канальцев  = 0.1 … 4 мм (преимущественно вертикальное положение)

Структура развития просадки лесса

Характеристика просадочности лёссовых грунтов Для определения просадки лёссового грунта в лабораторных условиях проводят компрессионные испытания. Образец лёссового грунта помещают в одометр, уплотняют давлением Р1, а затем через пористый диск поршня выполняют замачивание водой.

Проектирование фундаментов на просадочных макропористых грунтах Различают два типа просадочности грунтов: 1 тип – просадка грунта от собственного веса при замачивании практически отсутствует или не превышает 5 см. 2 тип – просадка грунта от собственного веса при замачивании > 5 см.

Устранение просадочности лессовых грунтов А) Предварительное замачивание лессовых грунтов

Б) Поверхностные уплотнения грунтов (возможно, поскольку лес имеет крупные поры)

Г) Устройство грунтовых подушек

Е) Силикатизация грунтов Е) Силикатизация грунтов Ж) Термическая обработка грунта

Пучинистые и набухающие грунты

Пучинистые грунты увеличивают свой объем при сезонном промерзании и резко уменьшают его при оттаивании Пучинистые грунты увеличивают свой объем при сезонном промерзании и резко уменьшают его при оттаивании (к ним относятся пески мелкие и пылеватые, суглинки, глины и увлажненные крупнообломочные грунты с содержанием более 30% частиц размером менее 0,1 мм). Набухающие грунты (некоторые глинистые грунты твердой и полутвердой консистенции) увеличивают свой объем (набухают) при замачивании водой и растворами серной кислоты. При снижении влажности набухающие грунты дают усадку, уменьшая свой объем.

Выдавливание грунта

Для набухающих грунтов, кроме обычных физико-механических характеристик, определяют и специальные характеристики набухания и осадки. Набухающие грунты характеризуются величинами Для набухающих грунтов, кроме обычных физико-механических характеристик, определяют и специальные характеристики набухания и осадки. Набухающие грунты характеризуются величинами давления набухания , влажности набухания относительной усадки при высыхании Относительное набухание исследуется в компресионных приборах и определяют при различных уплотняющих давлениях Р. Давление набухания Psw соответствует давлению, возникающему при замачивании грунта в замкнутом объеме, то есть при отсутствии деформации. Подъем основания при набухании грунта hsw определяется по формуле

Набухающие грунты в зависимости от величины относительного набухания без нагрузки подразделяются на: Набухающие грунты в зависимости от величины относительного набухания без нагрузки подразделяются на: слабонабухающие, если ; средненабухающие, если ; сильнонабухающие, если .

Пример смещения свай при проявлении тиксотропных свойств Пример смещения свай при проявлении тиксотропных свойств грунтов

Схема взаимного расположения конструкций в поперечном сечении с характерными геологическим условиями. 1 – забивные ж/б сваи (35х35см), l=14,0м; 2- металлический шпунт, l= 12,0м; 3- монолитное ж/б заглубленное сооружение; глубина заложения 7,0м; 4- рыхлая обратная засыпка пазух котлована; 5- отклонение сваи на величину до Δ= от 15 до 90 см. после вибродинамического извлечения шпунта (проявления тиксотропных свойств грунтов).

Схема-план проектного и смещенного свайного основания после виброизвлечения шпунта - смещенное свайное поле на величину Δ; - проектное положение свай; 1 – монолитное ж/б заглубленное сооружение Схема-план проектного и смещенного свайного основания после виброизвлечения шпунта - смещенное свайное поле на величину Δ; - проектное положение свай; 1 – монолитное ж/б заглубленное сооружение