|
|
Наличие на двух уровнях по высоте
армированных элементов позволяет рассматривать весь фундамент как прочпую
конструкцию в виде высокой балки, способной сопротивляться усилиям,
возникающим при неравномерных осадках. Такое расположение арматуры о со- ,
бенно эффективно в случае прогиба зданий и менее эффективно при возникновении
наибольших растягивающих усилий в верхней части здания. В последнем случае
следует устраивать железобетонные пояса и в верхней части здания. Так как
заранее определить характер возможной деформации здания в любом случае
трудно, то пояса должны пред у с м атр и в атьс я как в нижней, так и в
верхней ча-
етях здания. Очевидно, такие пояса будут эффективно
работать лишь в случае их непрерывности, а также при условии надежного
соединения со стенами. Непрерывность пояса по всем стенам не всегда удается
обеспечить из-за наличия проемов и уступов подошвы фундаментов. В этом случае
части армированного шва или пояса могут быть уложены на различных отметках,
но по длине они должны перекрывать друг друга на величину не менее двойного
расстояния между ними по высоте и не менее чем на 50 диаметров рабочей
продольной арматуры. В местах примыкания продольных и 'поперечных стен
арматура поясов должна быть надежно соединена путем перепуска стержней.
Же л е з о бе тон н ы е пояса будут эффективно работать
при наличии связи со стенами. Совместная работа поясов, расположенных в
нижней части здания, с фундаментами обеспечивается нормальной силой от
вышерасположенной части; верхний пояс, уложенный, например, на уровне
чердачного перекрытия, будет лригружен небольшой нагрузкой, что в ряде
случаев может оказаться недостаточным для обеспечения совместной работы. Поэтому
необходимо предусмотреть соединение поясов с кладкой анкерами или при помощи
других конструктивных мероприятий.
Продольная прочность фундаментов обеспечивается перевязкой
вертикальных швов, глубина которой должна быть не менее высоты блока. Если
обеспечить указанную величину перевязки невозможно, то следует при очень
неблагоприятных условиях укладывать армированные сетки. Особое внимание
должно быть уделено надежной перевязке блоков при устройстве отверстий для
вводов. Нельзя допускать укладку блоков над отверстиями так, как это показано
на 24. Длина опорной плоскости должна быть не менее половины высоты блока.
Пространственная прочность обеспечивается перевязкой
стеновых фундаментных блоков продольных и поперечных стен и укладкой анкерных
металлических сеток. Кроме того, в таких грунтовых условиях следует
предусматривать анкеровку перекрытия над подвалом со стенами фундаментов.
Наличие в верхней части фундамента прочной диафрагмы в виде соединенных между
собой плит существенно увеличит сопротивляемость здания неравномерным осадкам.
При соблюдении отмеченных выше требований сборные
крупноблочные фундаменты могут применяться для кирпичных и крупноблочных
зданий и в случае сильносжимаемых грунтов. Если же предусмотренных
мероприятий оказывается недостаточно, то следует произвести подготовку
основания. Эффективными методами как с технической, так и экономической точек
зрения является устройство грунтовых подушек и поверхностное уплотнение
грунта тяжелыми трамбовками.
Применение грунтовых, главным образом песчаных, подушек в
сильносжимаемых грунтах позволяет уменьшить величину осадки и ее
неравномерность. Толщина цодушки назначается из условия, чтобы осадки от
давления,, передаваемого на <гюдсТилающий грунт, не превосходили
допускаемых для данного здания. При этом необходимо иметь в виду, что осадки
могут происходить от расползания подушки в стороны при недостаточной ее
ширине. Поэтому ширина подушки должна назначаться с учетом ее расползания от
горизонтальных напряжений. Подушки могут устраиваться в виде лент или
сплошные под всем зданием.
К числу неравномерно сжимаемых грунтов относятся насыпные.
Обычно в таких условиях прибегают к устройству глубоких или свайных
фундаментов, т. е. прорезают слой насыпных грунтов. Такое решение является,
как правило, весьма трудоемким и неэкономичным. В то же время в большинстве
случаев имеется возможность использовать насыпные грунты в качестве
основания, предусмотрев некоторые дополнительные мероприятия. Сжимаемость
насыпного грунта зависит от многих факторов: состава грунта, давности отсыпки
и др. Ожидаемая осадка и степень ее неравномерности определяют методьг
подготовки: уплотнение тяжелыми трамбовками, или устройство грунтовой
подушки, или одновременно то и другое. При наличии такой подготовки
образуется слой грунта, обладающего практически равномерной и при этом
незначительной сжимаемостью, и резко уменьшается возможная величина
неравномерной осадки. В результате становится возможным возводить здания на
обычных фундаментах, в том числе и сборных. В качестве примера можно привести
опыт возведения в 1957 г. жилого дома по Загородному шоссе в Москве. Дом
возводили на насыпных грунтах, представленных песком, супесью, шлаком и др.
Толщина слоя насыпи доходила до 13,5 м. После отрывки котлована насыпной грунт был уплотнен на глубину 1,5 м и была устроена оплошная песчаная подушка
толщиной от 1,5 до 2 м. Фундаменты из блоков-подушек укладывались на
уплотненный песок. Поверх блоков или несколько выше устроен на одной отметке
железобетонный пояс с сечением арматуры 10—15 см2. Стены подвала выполнены в
кирпичной кладке. Наблюдения показывают, что здание не имеет существенных
деформаций.
Применение стеновых блоков на всю высоту подвала при
сильносжимаемых грунтах нежелательно, так как ввиду отсутствия перевязки
фундамент оказывается разрезанным в продольном направлении.
При наличии в основании просадочных грунтов к сборным
фундаментам предъявляются дополнительные требования.
В последнее время при строительстве зданий на просадочных
грунтах успешно применяется метод уплотнения их тяжелыми падающими
трамбовками. Трамбованием создается 1,5— 2-м слой уплотненного грунта,
практически не обладающего просадочкыми свойствами. В результате общая
толщина проса дочных грунтов уменьшается и соответственно сокращается
величина возможной просадки. Этот прием при небольших толщах лросадочного
грунта исключает возможность появления деформаций здания, в связи с чем
надобность в применении других мероприятий отпадает. При возможной величине
просадки А11р-< 25 см можно допустить применение сборных крупноблочных
фундаментов без дополнительных требований к их устройству при условии
уплотнения грунта тяжелыми трамбовками. При Дпр< 15 см можно применять сборные фундаменты и не производя уплотнения.
В том случае, когда на площадке залегают (просадочные
грунты значительной толщины, поверхностное уплотнение не устраняет
возможности появления просадки из-за неуплотнения нижерасположенных слоев.
Поэтому при величине просадки 25 < Дпр -<50 см необходимо предусматривать устройство поверх блоков-подушек армированного пояса.
Следует отметить, что в отдельных случаях осуществить
поверхностное уплотнение не удается. При этом можно допустить для Дпр< 25 см применение сборных фундаментов без поверхностного уплотнения, но с дополнительными
конструктивными мероприятиями. К ним относятся: устройство поясов поверх
блоков-подушек и последнего ряда стеновых фундаментных блоков, перевязка во
всех рядах стеновых фундаментных блоков продольных и поперечных стен,
соблюдение глубины перевязки вертикальных швов не менее высоты блока, соединение
перекрытия над подвалом со стенами анкерами и др. Рациональным решением в
этом случае является устройство сборно-монолитной ленты фундамента, т. е.
отдельные блоки- подушки соединяются между собой закладными частями, а места
стыкования бетонируются. Обеспечение связи продольных и поперечных лент
производится путем анкеровки, как-то показано на 27. Возможен также вариант
соединения элементов между собой арматурой, пропущенной через отверстия,
предусмотренные в блоках, с последующим ее натяжением. Препятствием для
применения такого решения является наличие уступов фундаментов, в результате
чего не удается получить непрерывный фундамент в пределах даже одной стены.
При величине просадки более 50 см не рекомендуется устраивать фундаменты из блоков-подушек. В этом случае следует применять
монолитную железобетонную ленту или сборно-монолитные фундаменты.
Следует подчеркнуть, что при просадочных грунтах
необходимо предусматривать сплошные фундаментные и стеновые блоки, так как
при применении пустотелых прочность стены в продольном направлении
уменьшается. Не рекомендуется в этих условиях применять блоки или панели на
всю высоту подвала.
В зданиях, возводимых на набухающих грунтах, может быть
допущено применение сборных фундаментов с определенными конструктивными мероприятиями.
В ряде случаев недооценивают возможность набухания грунта,
которое приводит к существенным деформациям здания.
К набухающим грунтам следует отнести глинистые грунты,
увеличивающиеся ,в нагруженном состоянии в объеме при повышении влажности. Для
таких, грунтов — 0,4 (здееь—коэффициент природной пористости; ет—то же, к
текучем состоянии). Грунты в зависимости" от их свойств и состояния
могут иметь различную величину набухания: от минимальной, при которой
сооружения не получают деформаций, до величины, при которой нарушается
эксплуатационная их пригодность. Величину набухания основания характеризуют
произведением относительного набухания, определенного в компрессионном
приборе при действующем давлении, на толщину слоя набухающего грунта. Если эта
величина при действующей нагрузке составляет более 5 см, то в сооружениях могут появиться деформации. Такая величина допустимого подъема, незначительная
по сравнению с допускаемыми, например, просадками (15 см), объясняется неодинаковой сопротивляемостью здания деформациям основания при прогибе и
перегибе. На практике при набухании наблюдается перегиб, т. е. здание
находится в худших условиях работы.
Примеры деформаций зданий, построенных на набухающих
грунтах, приведены в литературе
В зданиях, возводимых на набухающих грунтах, допускается
применение сборных фундаментов. При этом для величины набухания до 5 см следует производить лишь перевязку стеновых блоков между собой и продольных стен с поперечными,
как это было рекомендовано для сильносжимаемых грунтов. При величине
набухания от 5 до 10 см следует, кроме того, (Предусмотреть устройство
железобетонного пояса поверх фундаментных блоков-подушек. Железобетонные
пояса должны иметь ширину, равную толщине стенового блока, а высоту 15— 20 см с двойным армированием. Эти мероприятия не являются исчерпывающими при строительстве зданий в
подобных грунтовых условиях. В зависимости от возможной величины подъема
должны предусматриваться соответствующие методы подготовки основания
(устройство компенсирующих подушек, устранение набухающих свойств, замена
набухающего грунта и т. д.) и конструктивные мероприятия в самом здании
(устройство поясов, осадочных швов и т. д.) для обеспечения устойчивости и
эксплуатационной пригодности сооружения.
|