Главная страница >> Водонасыщенные глинистые грунты >> Методы строительства на слабых водонасыщенных грунтах. Песчаные подушки

Методы строительства на слабых водонасыщенных грунтах. Песчаные подушки

Строительство сооружений на слабых водонасыщенных глинистых грунтах всегда являлось очень сложным и трудоемким процессом. Это связано с тем, что сооружения, построенные на таких грунтах, испытывают большие осадки, мало устойчивы, а осадки их протекают в течение длительного времени (часто в течение нескольких десятилетий). Наиболее часто в этих случаях устраивали свайные основания из жестких свай (деревянных, железобетонных, металлических, набивных бетонных и железобетонных), Если в основании залегали большие толщи слабых водонасыщенных глинистых грунтов, устраивали висячие жесткие сваи. Однако, как показали наблюдения за работой таких сооружений, большинство из них все равно испытывало значительные осадки (например, древние соборы в Боровске, Исаакиевский собор, один из станов металлургического завода в Новокузнецке, жилые здания на Фрунзенской набережной в Москве, некоторые промышленные здания в Риге и т. д.).

В качестве искусственного основания на слабых водонасыщенных глинистых грунтах в основании жилых зданий и промышленных сооружений часто применяют песчаные подушки. В настоящее время устраивают песчаные подушки толщиной до 7 м, хотя наиболее часто в практике гражданского и промышленного строительства применяются песчаные подушки толщиной 1-2 м.

Песчаные подушки позволяют уменьшить глубину заложения фундаментов, что особенно важно при устройстве фундаментов в котлованах с высоким стоянием уровня грунтовых вод. В этом случае песчаные подушки укладывают прямо под воду, а фундаменты возводят выше уровня грунтовых вод. Этот прием часто используют строители в Прибалтике и на о. Сахалин.

Песчаные подушки распределяют давление на площадь, большую, чем подошва фундамента, и поэтому величина давления, приходящегося на слабые водонасыщенные грунты основания, оказывается меньше давления под подошвой фундамента.

Песчаные подушки увеличивают устойчивость фундаментов, так как в большинстве случаев прочностные характеристики песчаных грунтов (угол внутреннего трения и сцепления) значительно выше прочностных характеристик подстилающих сильносжимаемых водонасыщенных глинистых грунтов.

Применение их уменьшает осадки фундаментов, так как модуль общей деформации песчаных грунтов в теле песчаной подушки (120-200 кгс/см2) в несколько раз превышает модуль деформации сильносжимаемых водонасыщенных глинистых грунтов. Кроме того, устройство сплошной песчаной подушки под ленточные фундаменты (или под несколько отдельно стоящих фундаментов) уменьшает неравномерность осадок соседних фундаментов. Это достигается уменьшением общей величины осадки фундаментов и перераспределением напряжений в лежащих под песчаной подушкой грунтах. Песчаные подушки из среднезернистых и крупнозернистых песков с небольшим содержанием пылеватых и глинистых частиц уменьшают глубину заложения фундаментов, так как пучинистые водонасыщенные глинистые грунты заменяются непучинистыми песчаными грунтами.

Особое значение приобретают песчаные подушки в качестве дренирующего слоя, т. е. для дренажа поровой воды из нижележащих водонасыщенных глинистых грунтов. Поровая вода отжимается в процессе уплотнения грунтов под действием нагрузки от сооружения или от веса подушки. При этом процесс консолидации грунтов основания ускоряется.