Здания возводимые на просадочных грунтах

Особенности просадочных грунтов. Промышленные здания и сооружения нередко приходится возводить на просадочных грунтах, широко распространенных на территории России. Просадочные грунты представляют собой одну из разновидностей глинистых грунтов.

В отличие от обычных просадочные грунты, находящиеся в напряженном состоянии от внешней нагрузки и собственного веса, при замачивании дают дополнительную деформацию, называемую просадкой. К просадочным грунтам относят лёссы, лёссовидные суглинки, супеси, глины, покровные суглинки и некоторые другие.

Просадочные грунты имеют повышенную пористость, иногда превышающую 50% общего объема грунта. Помимо пор, которые обусловлены формой и размерами частиц, просадочные грунты имеют видимые невооруженным глазом макропоры, представляющие собой цилиндрические трубочки диаметром 0,5—2 мм и пронизывающие толщу грунта, как правило, в вертикальном направлении. Макропоры разрушаются при воздействии воды на грунт, приводя к просадкам, иногда во много раз превышающим величины осадок фундаментов от действия на них нагрузки.

Просадочные грунты с их большими и обычно неравномерными де формациями могут вызвать повреждение или разрушение конструкций здания, если не предусмотрены специальные мероприятия.

Просадочность грунтов строительной площадки устанавливают на основе результатов инженерно-геологических и гидрогеологических изысканий и исследований, а также путем изучения местного опыта строительства. В зависимости от возможности проявления просадки грунта от его собственного веса при замачивании грунтовые условия строительных площадок подразделяют на два типа: I тип, для которых просадка не превышает 5 см; II тип, когда возможна просадка более 5 см.

В начале проектирования зданий и сооружений на просадочных грунтах намечают предварительные размеры фундаментов на естественном основании без учета просадочных свойств грунтов, а затем определяют возможную величину просадки при замачивании с целью выбора вида основания, фундаментов и мероприятий, обеспечивающих прочность, устойчивость и эксплуатационную надежность зданий.

Здания, замачивание основания под которыми полностью исключено (в силу специфических особенностей производства, отсутствия водопровода и канализации и т. п.), при отсутствии вблизи внешних водоводов возводят на просадочных грунтах, как на обычных непросадочных, предусматривая лишь организованный сток атмосферных вод. Дополнительные мероприятия не предусматривают и в случаях, когда возможные величины просадки и их неравномерность не превышают допустимых для данного здания или сооружения, исходя из условий обеспечения прочности, устойчивости и надежности в эксплуатации.

Если возможная величина просадок превышает допустимые величины, то применяют строительные, водозащитные или конструктивные мероприятия. Эти мероприятия выбирают на основе технико-экономических расчетов с учетом грунтовых условий, возможной величины просадки, а также особенностей и назначения возводимого объекта, условий его эксплуатации, вероятности замачивания основания и взаимосвязи с соседними объектами и коммуникациями.

Строительные мероприятия

К строительным мероприятиям относят устранение просадочных свойств грунтов {подготовка основания) и прорезку просадочных грунтов фундаментами.

В зависимости от толщины слоя просадочные свойства грунтов основания устраняют четырьмя способами:

- уплотнением грунтов тяжелыми трамбовками, использование энергии взрыва, глубинное гидро-виброуплотнение, использование вибрационных машин, катков и т.п. Этот способ, обеспечивающий устранение просадочных свойств грунта в пределах слоя 1,5— 3,5 м, используют при толщине просадочного грунта до 5 м;

- устройством грунтовой подушки из местных глинистых или других грунтов, полной или частичной заменой в основании грунтов с неудовле­творительными свайными подушками из песка, гравия, щебня и т.п.; устройством насыпей (отсыпкой или гидронамывом). Такой способ применяют в тех случаях, когда уплотнить грунт тяжелыми трамбовками невозможно из-за повышенной его влажности. Просадочные свойства грунта устраняют в пределах слоя, равного толщине подушки;

- глубинным уплотнением грунта грунтовыми же сваями. Сваи уплотняют всю толщину просадочного грунта, и устраивают их при его толще до 18 м;

- закреплением грунтов (использование химических, электрохимических, буросмесительных. термических и других способов); введением в грунт специальных добавок (засоление грунта или пропитка его нефтепродуктами для ликвидации пучинистых свойств);

- армированием грунта (введение специальных пленок, сеток и т.п.).

- предварительным замачиванием грунтов основания. Этот способ применяют для устранения просадочных свойств грунта только в нижних слоях, начиная с глубины 5—9 м при толщине просадочного грунта более 10м. Для полного устранения просадочности грунта (непосредственно с отметки заложения фундаментов) способ предварительного замачивания комбинируют с вышеизложенными или другими проверенными способами (силикатизацией, термическим упрочнением и т. п.).

Толщу просадочных грунтов можно прорезать:

- заглублением фундаментов зданий и сооружений;

- устройством свайных фундаментов;

- применением столбов (или лент) из грунта, закрепленного

силикатизацией; термическим или другими способами.

Все типы фундаментов при этом способе проектируют как с полной, так и с неполной прорезкой просадочной толщи грунтов. Неполная прорезка грунта допустима в тех случаях, если возможная просадка и ее неравномерность не превышают допустимых величин для данного типа зданий и сооружений.

Устранение просадочных свойств и прорезка просадочных грунтов в пределах всей толщи, исключая возможность проявления просадки, позволяют возводить здания и сооружения без дополнительных меропри­ятий, как на обычных непросадочных грунтах.

Водозащитныемероприятия

Такие мероприятия предусматривают при компоновке генеральных планов, планировке территории предприятия, устройстве оснований под полы, расположении трубопроводов. Необходимо также обеспечить возможность контроля за утечкой воды в период эксплуатации сооружений, несущих воду.

1. Компоновка генплана.

При компоновке генерального плана промышленного предприятия стремятся не допустить замачивания грунтов оснований зданий и соору­жений водами из градирен, бассейнов, цехов с мокрыми технологическими процессами и т. п. С этой целью учитывают условия рельефа, естественные пути стока атмосферных вод, количество осадков.

Здания и сооружения не должны перегораживать пути стока атмо­сферных вод. В самых низких местах рельефа рекомендуется размещать сооружения для хранения и транспортирования воды, а на высоких местах — здания с наиболее чувствительными к неравномерным просадкам конструкциями.

Планировка застраиваемой территории имеет в данном случае цель обеспечивать быстрый и беспрепятственный сток атмосферных вод. Поверхностные воды отводят с участка через ливнесточную сеть или непосредственно по спланированной поверхности в самое низкое место за пределы территории. Не рекомендуется вести планировку территории под одну отметку, так как это приводит к срезке и обнажению просадочных грунтов, вызывая интенсивное замачивание последних.