Презентация "Фундаменты на просадочных грунтах"
Подписи к слайдам:
Фундаменты на просадочных грунтах
6 июня 1997 года. Оползень в Днепропетровске на жилом массиве Тополь , вызванный глобальной просадкой грунта
- Ослабленный грунт начал рушиться со скоростью примерно 25 метров в час, образовывая воронку с грязью, глубиной 20 метров, куда и упали 2-ух подъездный девятиэтажный дом, школа и частично 2 детских сада.
- Капитальное кирпичное здание, построенное по типовому проекту школы на 1000 мест
- К 10 утра начало рушиться первое левое крыло здания школы
- Скорость оползня постепенно снижалась. Обломки зданий уплотняли жидкий грунт, который был на дне воронки. Меньше часа прошло, как первое левое крыло полностью рухнуло и утонуло в грунте.
- Здание школы полностью исчезло с лица земли около 6 вечера
- К этому моменту оставался целым еще детский сад. Но без фундамента он долго простоять не смог. Через пол часа обрушился корпус детского сада — последнее строение, которое уничтожил этот оползень, спровоцированный просадкой грунта
- на заднем плане заброшенный 9-этажный дом
- Из инженерной геологии известно, что лёсс
- - эолового происхождения
- - содержит соли CaCO3; CaSO4
- - мало влажен
- -довольно однороден
- - характерная особенность - наличие макропор.
- Предполагается, что пылевато-глинистые мелкие частицы, наносимые ветром, постепенно откладывались слоями и прорастали растительностью. Постепенно растительность сгнивала, вода испарялась, а соли кальция (по результатам гниения растительности) оставались. Поскольку водно-коллоидные связи, оставшейся пленочной воды, прочны и могут выдержать большую нагрузку, то грунт не уплотнялся. Коэффициент пористости такого грунта практически оставался постоянным е ≈ const (отсюда определение не уплотненный грунт) – наличие большого количества макропор. Количество макропор в верхних слоях лёсса увеличивается из-за наличия землероев.
- Схема образования лёссового грунта по эоловой теории происхождения
- Просадочностью называется способность лессового макропористого грунта очень быстро размокать и уплотняться под нагрузкой.
- Ирригационный канал
- До 20 м
- Характерная схема просадочного явления лессового грунта
- Ширина раскрытия трещин составляет 30 – 40 см, а величина просадки 0,3 – 2 м.
- 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)
- S
- Частицы грунта
- Вода
- макропоры
- Микроструктура лессового грунта
- связи
- = 0,01 мм
- Макроструктура лессового грунта
- Такая система находится в равновесии и превосходно воспринимает статическую нагрузку в 2 – 3 кг/см2, подобно пространственной конструкции
- в 10 – 50 раз больше
- Схема макроструктуры лёссового грунта и возможности развития просадки при попадании в неё воды
- Большое значение в формировании свойств лёссов имеет микроструктура, которая представляет собой ячеисто-решетчатую структуру, состоящую из вытянутых минеральных частиц, соединённых по концам связями на основе кальция. Расстояния между частицами в данной структуре в 10…50 раз превышает их толщину.
- Известь (СаСО3) растворяется,
- Грунт увлажняется
- При замачивании
- Роль узлов в данной системе заменяют связи, состоящие их кальцита (СаСО3) - вяжущего вещества, а также склеивающие свойства пленочной воды глинистых частиц.
- Толстые пленки воды – оказывают расклинивающее действие
- вода
- Разрушение макроструктуры
- Частицы грунта падают в промежутки, заполняя макропоры, грунт теряет просадочные свойства
- При замачивании происходят резкие местные провальные осадки (с разрушением структуры грунта) – просадки
- – в результате - неравномерные деформации зданий и сооружений.
- 1 – компрессионная кривая лессового грунта до замачивания;
- 2 – то же, после замачивания водой.
- коэффициент относительной просадочности :
- h – высота (см) образца природной влажности обжатого давлением Р1 равным давлению от всего сооружения и собственного веса вышележащего грунта.
- hI – высота (см) того же образца грунта после полного водонасыщения водой при сохранении давления Р1
- h0– высота (см) того же образца грунта природной влажности, обжатого давлением, равным природному.
- Если δпр < 0,01 – лесс не просадочный
- Если δпр > 0,01 – лесс просадочный
- Рн – начальное просадочное давление
- 0 - Рн – лессовый грунт не просадочен –связи прочные
- 1. Анализируют инженерно-геологический разрез
- h1
- h2
- hi
- Pz
- P1
- P2
- Pi
- просадочный
- не просадочный (δпр < 0,01)
- 2. На инженерно-геологический разрез наносят различные фундаменты зданий c различной глубиной заложенияния.
- 3. Определяют просадку для самого мелко заглубленного фундамента.
- 4. Строят эпюры для этого фундамента Pzg, Pzp.
- 5. По обычным правилам определения осадок, разделяют всю толщу на слои (h1, h2, …hi), определяют давления в каждом слое (P1, P2, …Pi) – учитывая и собственный вес грунта.
- 6. По таблицам и графикам δпр = f(p) – из геологического отчета определяют просадку всей сжимаемой толщи, как сумма просадки отдельных слоев.
- 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.
- 1
- 2
- 3
- 4
- 5
- Просадочный
- Не просадочный
- А) Предварительное замачивание лессовых грунтов
- Вода
- - в основании сооружения укладывают песчаный слой (до 20 см);
- - первые ряды блоков возводят в сухом котловане;
- - в блоки закладываются трубы;
- - производится боковая засыпка, затем в слой песка по трубам подается вода.
- Обжатие происходит интенсивно под весом сооружения и боковой засыпки. Осадки сооружения в строительный период не страшны и всегда могут быть легко выровнены.
- = 4 м
- Q = 3т
- Н20
- Недостатки:
- - δпр – устраняется частично
- - в зимних условиях не применяется
- В) Глубинное уплотнение лесса грунтовыми сваями
- Лесс
- Не просадочный грунт
- вода
- 2 м
- грунт
- Грунт уплотняется
- слоями по 0,5 м, (d 16,5 кН/м3),
- а затем устанавливают фундамент
- Отметка подошвы фундамента
- Д) Конструктивные мероприятия
- - дренаж вокруг сооружения (повышенные требования);
- - прокладка инженерных коммуникаций по схеме труба в трубе (снижение риска
- - замачивания лёссового грунта в случае возможной протечки);
- - повышенные требования к планировке застраиваемой территории (расположение сооружений с повышенным риском утечки воды – водонапорных башен в пониженных местах) ;
- -различные мероприятия, уменьшающие возможность замачивания грунта под фундаментами (уширенная отмостка вокруг здания, повышенный уклон от здания самотечных инженерных трубопроводов и т.д.).
- Е) Силикатизация грунтов
- Ж) Термическая обработка грунта
