Показаны сообщения с ярлыком Грунт. Показать все сообщения
Показаны сообщения с ярлыком Грунт. Показать все сообщения

среда, 2 января 2013 г.

РАСЧЕТ КОНЕЧНОЙ ОСАДКИ ЗАТОРФОВАННОЙ ТОЛЩИ


РАСЧЕТ КОНЕЧНОЙ ОСАДКИ ЗАТОРФОВАННОЙ ТОЛЩИ
При действии сплошной нагрузки на поверхность торфа, несоизмеримой по простиранию с толщиной его слоя, грунт будет испытывать только сжатие без воз-можности бокового расширения. Такого рода сжатие грунта будет строго соответствовать компрессионному сжатию грунта. Его конечная осадка может определяться с использованием параметров компрессионных испытаний грунта. Изменением объема органических частиц, как и в случае уплотнения минеральных грунтов, здесь можно пренебречь. При учете влияния на сжимаемость торфа газовой фазы следует базироваться на предпосылках, высказанных Л. С. Амаряном. В торфах, расположенных ниже уровня грунтовых вод, содержание газов составляет всего 1—3% объема пор. Капиллярные силы весьма незначительны из-за больших размеров капилляров, низкой плотности и высокой сжимаемости торфа. Это способствует быстрой передаче внешнего давления на поровую воду в начале уплотнения. В последующем процесс фильтрации воды протекает непрерывно.


Фазы деформирования заторфованного основания

Сопоставление процессов развития осадок этой совокупности зданий позволило выявить три характерные фазы деформирования заторфованного основания: 1) начальных осадок; 2) максимальных скоростей осадок и 3) стабилизации осадок основания.


Фазы деформирования заторфованного основания
Первая фаза по времени занимает небольшой промежуток строительного периода и формируется вследствие уплотнения грунта на контакте с фундаментами, а также вследствие осадок верхнего более плотного слоя.

Фаза максимальных скоростей осадок отмечается на графиках при достижении дополнительного давления на кровлю заторфованного грунта, что соответствует его структурной прочности. Она проявляется примерно в середине строительного периода и достигает 1—8 см в месяц. Эта фаза характеризуется постоянством скоростей осадок до окончания строительства и может продолжаться от 3 до 12 месяцев. Экспериментальные исследования показали, что в течение этого времени значительная часть осадки здания происходит в результате сжатия толщи заторфованного грунта. Фаза стабилизации осадок практически начинается после завершения строительства и происходит в результате деформаций, связанных с уплотнением и, вероятно, ползучестью грунтов, входящих в сжимаемую толщу основания. Вертикальное сжимающее давление на кровлю слабого) слоя, определенное с использованием теории линейно-деформируемой среды, во всех рассматриваемых зданиях не превышает 0,12 МПА.


Введение железобетонных поясов

В. Е. Васильевским были также изучены характер и величины деформации группы жилых пяти — девятиэтажных зданий, возведенных на естественных заторфованных основаниях в пределах пойменной террасы р. Лыбедь в Киеве. Здесь толща заторфованных грунтов и погребенных торфов залегала несколько ниже уровня подошвы фундамента, представленного в виде монолитной железобетонной плиты или ленточного фундамента. Все здания имели замкнутые железобетонные пояса на каждом этаже или через этаж в уровне перекрытий или перемычек. Высота армированного пояса 28 см, ширина 38 см с арматурой. Несмотря на значительные осадки (средняя осадка до 75 см, а максимальная до 98 см), состояние зданий удовлетворительное и позволяет вести дальнейшую эксплуатацию без серьезных ремонтов. В зданиях, построенных на фундаментах в виде монолитных фундаментных плит, как в строительный, так и в эксплуатационный периоды заметных трещин не обнаружено. Введение железобетонных поясов существенно повысило общую жесткость здания, в результате чего относительные прогибы здания в продольном направлении оказались ниже предельных, а относительный крен в поперечном направлении превышает предельный лишь в некоторых случаях. О характере протекания минимальных, средних и максимальных осадок с ростом нагрузки и во времени можно судить на примере осадки дома по бульвару Шевченко. Так как измерения осадок здесь начались после завершения работ нулевого цикла, автором была введена поправка к замеренному значению той части осадки, которая происходит с момента начала строительства фундамента до первого цикла наблюдения.


Введение железобетонных поясов
Большой интерес представляло здесь изменение скорости осадки по мере нарастания нагрузок в период строительства, а затем и во время эксплуатации. В данном частном случае она возрастала по мере роста нагрузки до максимум а у = 0,34ч 4-2,34 мм/сут, но при достижении проектной нагрузки резко упала и через полгода снизилась до 0,05—0,62 м,м/сут. На четвертый год после окончания строительства онасоставляла уже только 0,03—0,09 мм/сут. Проведенные автором наблюдения за осадками зданий и сооружений в Москве, Дмитрове, Солнечногорске, Шуе и др. свидетельствовали о наличии закономерностей деформаций, общих с закономерностями деформаций в аналогичных грунтовых условиях.


вторник, 25 декабря 2012 г.

Устройство песчаной подушки

В Новгороде промышленные сооружения были устроены в пойменной части р. Волхова, представляющей собой комплекс напластований водонасыщенного заторфованного грунта, торфа и ила суммарной толщиной до 7 м. Модуль деформации этих грунтов изменяется в широком интервале от 0,2 до 4,5 МПа. Вариант свайных фундаментов для проектируемых сооружений был в свое время отклонен из-за отсутствия у строящей организации свай. Тогда было предложено построить все сооружения на песчаной подушке. Работы по устройству песчаной подушки велись с большими нарушениями: песок отсыпался на высоту всего слоя без уплотнения, часть работ велась в зимнее время и в песчаную подушку «попадал снег и т. д. Даже спустя несколько лет при определении плотности песка в подушке с помощью зондирования из 20 случаев определения в шести песок оказался рыхлым. К устройству фундаментов «а подготовленной таким образом площадке строители приступили, не дожидаясь стабилизации осадок торфа под действием веса насыпи. Расстояние от уровня подошвы фундамента до кровли заторфованного грунта для большинства сооружений составляет 1,3—2,3 м. Естественно, что в таких условиях дополнительное давление на кровлю слабых грунтов превышало их расчетное сопротивление, что не замедлило сказаться на величине общей и неравномерной осадок сооружений и на состоянии их надфундаментных конструкций. После 12—16 лет эксплуатации осадки четырех корпусов составили соответственно 121, 281, 395 и 450 мм. Один из графиков развития осадок здания во времени показан на рис. 26. В кирпичных стенах зданий, особенно в цокольной их части и далее вверх на высоту 1,5—2,5 м, вследствие значительных неравномерных осадок развились трещины с раскрытием кверху. При вскрытии шурфа выяснилось, что эти трещины прослеживаются и в монолитном ленточном фундаменте.


четверг, 20 декабря 2012 г.

Проектирование фундамента

Очевидно, что при проектировании фундаментов на заторфованных основаниях необходимо ограничивать удельное давление на кровлю слабого слоя. Анализ материалов наблюдений за деформациями и состоянием совокупности зданий как в период строительства, так и эксплуатации позволил установить следующее. Средние осадки, по данным многолетних наблюдений, превысили предельные значения, предусмотренные строительными нормами на проектирование оснований, и достигли 23—75 см. Вместе с тем неравномерность осадок, определяющая в большинстве случаев состояние надфундаментных конструкций, для многих зданий не превосходила допускаемых нормами предельных значений. Это объясняется тем, что в этих зданиях были предусмотрены замкнутые монолитные железобетонные пояса, применены монолитные ленточные фундаменты или сплошные плиты и т. п. Там, где конструктивные мероприятия отсутствовали или были исполнены некачественно, а также при наличии резкой неоднородности «напластований заторфованных грунтов или торфов в плане и по глубине неравномерность осадок зданий превышала предельные значения.


Процесс консолидации в торфах

Процесс консолидации в торфах весьма длителен, поэтому автором при постоянной нагрузке на штамп были проведены наблюдения во времени за перемещениями грунта на контакте слоев в зоне штампа и вне ее. Ординаты эпюры перемещений по истечении 150 ч в зоне, ограниченной кромками штампа, увеличились примерно в 3 раза. За этот же период изменений размеров зоны деформаций по ширине на контакте слоев практически не отмечалось.


Процесс консолидации в торфах
Соответственно перемещениям контактного слоя увеличивается и распределительная способность заторфованного основания в целом. Исследованиями распределительной способности заторфованных оснований, выполненными Т. Н. Горовой под руководством автора на строительных площадках Тюменской обл., установлено, что их поведение под нагрузкой не соответствует поведению какой-либо известной модели грунтового основания.