Водозахисні заходи

Водозахисні заходи при будівництві будівель на просадкових ґрунтах застосовуються на майданчиках II типу ґрунтових умов по просадковості для зниження вірогідності замочування ґрунтів в основі, виключення замочування ґрунтів на всю величину просадкової товщі в комплексі з конструктивними заходами. На майданчиках І типу ґрунтових умов по просадковості комплекс водозахисних і конструктивних заходів передбачається тільки у випадках, коли не можуть бути усунені просадкові властивості ґрунтів в межах зони, що деформується.

В комплекс водозахисних заходів входять: компановка генплану; планування забудовуваної території; улаштування під будівлями і спорудами маловодопроникних екранів; влаштування навкруги будівель мостіння; прокладка зовнішніх і внутрішніх водонесучих комунікацій, із забезпеченням їхнього огляду і ремонту у водонепроникних залізобетонних лотках або каналах з можливістю стоку аварійних вод по лотках в зливову каналізацію.

Дно лотків або каналів необхідно виконувати з уклоном і 2% у бік випуску аварійних вод.

Введення водопроводу і тепломережі, а також виведення каналізації і мережі водовідвідення слід прокладати в каналах із знімним перекриттям. Укладання труб в глухих футлярах не допускається. Канали повинні герметично примикати до фундаментів будівлі і виконуватися з урахуванням нерівномірного просідання каналу і фундаменту; (і інші водозахисні заходи).

В проекті конструктивних заходів повинні бути розроблені:

1. Поетажні плани розташування замкнутих залізобетонних поясів;

2. Розрахункова схема та перетини поясів;

3. Армування залізобетонних поясів, розкладка арматури.

4. План розрізання будівлі деформаційними (осадковими) швами на окремі жорсткі блоки.

5. Конструкції деформаційних швів, ширина осадкових швів, розгортка осадкового шва по вертикалі і горизонталі.

Обсяг робіт по улаштуванню конструктивних і водозахисних заходів зведені в таблицю (види робіт набираються згідно з варіантом основ):

п/п	Найменування робіт	Од. Вим.	Обґрунтування розцінки	Вартість		Трудовитрати
				Одиниці	загальна		одиниці	загальні

Варіант 11

2.2.11. Порізка просадових ґрунтів фундаментами глибокого закладення (пальовими фундаментами)

А. Забивні призматичні палі

Прорізка просадкових ґрунтів пальовими фундаментами приймається у випадках, коли запропоновані варіанти фундаментів мілкого закладення на штучних основах (або інші варіанти) не забезпечують надійної експлуатації запроектованої будівлі або споруди.

Згідно діючих СНиП 2.02.03.85 при проектуванні пальових фундаментів

на майданчиках II типу ґрунтових умов по просадковості потрібно виконувати наступні вимоги:

- нижні кінці паль повинні бути заглиблені в скельні ґрунти, в піщані ґрунти щільні і середньої щільності, пилувато-глинисті ґрунти з показником текучості у водонасиченому стані I_{l sat} < 0,6 для всіх видів паль в ґрунтових умовах I типу; I_{l sat} < 0,4 для забивних паль і I_{l sat} < 0,2 для буронабивних паль при S_sl,q S_u в ґрунтових умовах II типу і I_{l sat} < 0,2 для забивних паль I_{l sat} < 0 для буронабивних паль при S _sl,q > S_u в ґрунтових умовах II типу по просадковості;

- заглиблення нижніх кінців паль у вказані ґрунти призначається з розрахунку, що осідання паль не перевищить граничну S_u і з умови забезпечення необхідної несучої здатності палі.

Якщо аналізом інженерно-геологічних умов майданчику встановлено, що занурення забивних паль в просадкові ґрунти затруднено (ґрунти тверді, I_l < 0), то необхідно передбачити проектом улаштування лідерних свердловин, діаметр яких призначається на 50 мм менше діаметра палі для майданчиків I типу ґрунтових умов по просіданню, а в умовах II типу ґрунтових умов по просіданню рівному розміру перетину палі.

Несучу здатність паль в ґрунтових умовах I типу визначають за наслідками їхніх статичних випробувань, проведених з локальним замочуванням ґрунту в межах всієї довжини палі або обчислюють по формулі №8 СНиП 2.02.03.85 без урахування просадкових властивостей ґрунту. За умови можливого замочування просадкової товщі, табличні характеристики R і f (розрахунковий опір ґрунту під нижнім кінцем палі і сили тертя по бічній поверхні палі) приймаються при показнику текучості водонасиченых ґрунтів, тобто

(2.2.54)

де W_sat - вологість повного водонасичення; е - коефіцієнт пористості ґрунту;

ρ_s - щільність частинок ґрунту; ρ_w - щільність води; W_p - вологість на межі

розкатування; І_p - число пластичності. Якщо I_{l sat} < 0,4, то в розрахунку потрібно прийняти I_l = 0,4.

Несучу здатність паль в ґрунтових умовах II типу по просадковості потрібно розраховувати з урахуванням сил негативного тертя Р_n.

Сили негативного тертя Р_n у водонасичених ґрунтах і Р_n' в ґрунтах природної вологості, діючі по бічним поверхням паль, приймаються за даними випробуваннь паль вириваючим навантаженням згідно ГОСТ 5686-78*. Якщо вказані випробування відсутні, то сили негативного тертя рекомендується визначити по формулі: ; (2.2.55)

де u - периметр, м, перетину палі; h_sе - розрахункова глибина, м, до якої виконується підсумовування сил бічного тертя просідаючих шарів ґрунту, приймаючи рівно глибині де значення просадки ґрунту від навантаження власної ваги S_sl,g дорівнює 0,05 м. Просадка від власної ваги ґрунту S_sl,g визначається по формулі: (2.2.56)

де ε_sl,g - відносна просадковість ґрунту при тиску, рівному власній вазі ґрунту; h_i - потужність шару ґрунту в межах визначуваної просідаючої товщі ґрунту; k_sl,g - коефіцієнт умов роботи основи приймається рівним 1; τ_і - розрахунковий опір ґрунту по бічній поверхні визначуване до глибини h = 6 м по формулі: ;

де ξ - коефіцієнт бічного тиску, що приймається рівним 0,7; φ_І, C_I - розрахункові значення куту внутрішнього тертя і питоме зчеплення визначувані по глибині h_sе, при глибині 6 h < h_sе; τ приймається постійним і рівним значенню τ_і, на глибині 6 м. σ_zg - вертикальний тиск від власної ваги ґрунту (водонасиченого); h_i, - товщина в м, і-го шару просадкового ґрунту, що стикаеться з бічною поверхнею палі.

Несучу здатність паль визначають:

а) за наслідками статичних випробувань паль з локальним замочуванням - як різниця між несучою здатністю палі, довжиною L на вдавлюване навантаження і несучої здатності паль довжиною h_sе на виривання.

б) розрахунком, згідно формули (8) СНиП 2.02.03-85 в умовах повного водонасичення ґрунтів в межах шарів ґрунту нижче за глибину h_sе, тобто

(2.2.57)

де γ_с - коефіцієнт умов роботи, що приймається рівним 1,0; R - розрахунковий опір ґрунту під нижнім кінцем палі, кПа, приймається по табл. №1 СНиП 2.02.03.85 для випадку I_{l sat}; А - площа, перетину стовбура палі в місці її спирання на ґрунт, м²; u - зовнішній діаметр поперечного перетину стовбура палі, м; f_i - розрахунковий опір і-го шару ґрунту, дотичного з бічною поверхнею палі, кПа, приймається по табл. №2 з умовою повного водонасичення, тобто I_l = I_sat ; h_i - товщина і-го шара ґрунту дотичного з бічною поверхнею палі;

Несуча здатність палі розрахунковим шляхом з урахуванням сил негативного тертя визначається по формулі: (2.2.58)

Попередня кількість паль у фундаменті (кущі паль) визначається по формулі: (2.2.59)

ψ - коефіцієнт, що враховує позацентрове додаткове навантаження і для випадку постійно-діючого моменту М_і, ψ = 1,2; N_i - діюче вертикальне (вдавлююче) навантаження на фундамент (приймається як сумарне саме невигідне поєднання ваги конструкції, корисного навантаження, навантаження крану, снігового і інших видів навантажень), кН; Q_р - вага ростверку, що заздалегідь приймається рівним: і коректується в процесі розрахунку;

k_r - коефіцієнт надійності по ґрунту, для випадку визначення несучої здатності палі розрахунковим шляхом k_r = 1,4; - несуча здатність палі була отриманою розрахунковим шляхом з урахуванням сил негативного тертя Р_n, кН;

По обчисленій попередній кількості паль в кущі виконується розміщення паль в плані з умови забивання паль, тобто мінімальна відстань між осями паль у ряді і між рядами паль повинно бути не менше 3d_св (d - сторони поперечного перетину стовбура палі) і не більше 5d - з умови вияву кущового

ефекту.

По розміщенню паль в плані формуються розміри і форма ростверку з розрахунку, що відстань від грані ростверку до осі крайнього ряду паль і крайньої палі у ряді, повинна бути не менш d - сторона перетину стовбура палі, тобто розміри ростверку рівні: ; .

По кущу палевого фундаменту визначається навантаження на палю крайнього ряду або на саму віддалену від осі ростверка палю по формулі:

(2.2.60)

де: N_i - діюче вертикальне навантаження на фундамент, кН; Q_р - вага ростверку приймається рівним ; n - кількість паль у пальовому фундаменті (кущі); М_х - згинаючий момент на рівні підошви ростверку перпендикулярно осі ОХ (в площині рами ), кНм; М_у - згинаючий момент перпендикулярно осі ОY (з площини рами); y_I - відстань від осі ростверку до осі самої віддаленої палі по осі ОY, м; x_I - відстань від осі ростверку до осі самої віддаленої палі по осі ОХ, м; у_і, х_і - відстань від осей (центру) ростверку до осей паль в кущі по ОY і ОХ. При цьому повинно бути виконано умову міцності палі по ґрунту, тобто при односторонній ( в площині рами )дії моменту;

при двосторонній дії моментів.