Файл: Сергеев, Д. Д. Проектирование крупнопанельных зданий для сложных геологических условий.pdf

торых от собственного веса меньше начального давления*, и по­ этому при замачивании их просадка от собственного веса пра­ ктически' отсутствует (ее величина не превышает 5 см).

К второму типу относятся грунты, давление в которых от собственного веса на некоторой глубине больше начального давления, и поэтому при замачивании их просадка от собствен­

Грунты первого типа имеют просадки только под действием внешних вертикальных нагрузок, передающихся через фундамен ­ ты здания . Эти просадки проявляются в пределах деформируе ­ мой зоны, когда она подвергается замачиванию .

просадку под фундаментом, равную величине АР, при наличии напряжений в деформируемой зоне от внешней нагрузки Р, пре­ восходящих начальное давление .

Слой грунтов толщиной #„.3, обычно равный 6—8 м, не под­ вергающийся внешнему давлению, при замачивании не деформи ­ руется ввиду недостаточности д л я этого напряжений от собствен­ ного веса. Верхний слой просадочных грунтов второго типа толщиной # „ . 3 при поверхностном замачивании на глубину, не превышающую # н . з , приближается к просадочным грунтам пер­ вого типа по характеру проявления просадок, но при более глу­

ние от собственного веса, равное начальному давлению или пре­ восходящее его, при глубинном замачивании получают просадочные деформации, величина которых зависит от относительной просадочности грунта на рассматриваемой отметке.

П р и большой толщине просадочных грунтов эти деформации суммируются по высоте и могут достигать значительной величи­ ны, исчисляемой в десятках сантиметров и более метра.

В незамоченном состоянии просадочные грунты являются вполне удовлетворительным естественным основанием под зда­ ниями и сооружениями . Если они н а д е ж н о з а щ и щ е н ы от замачи ­

* Начальное давление — минимальное давление на замоченный макропори­ стый грунт, при котором начинается его просадка. Величина начального давле­ ния зависит от структуры просадочного грунта.

149

ф у н д а м е н т а х . С в а я м и прорезается вся просадочная толща, н на­ грузка передается на непросадочные грунты. Эта мера особо эффективна, когда небольшую т о л щ у просадочных грунтов подстилают крупнозернистые пески или другие породы, воспри­ нимающие большие вертикальные нагрузки, передаваемые через острие свай. Сравнительно малый вес панельных зданий способ­ ствует снижению количества свай, необходимых для кирпичных домов.

Тщательное механизированное поверхностное уплотнение тя­ желыми т р а м б о в к а м и деформируемой зоны является проверен­ ной мерой з а щ и т ы зданий, возводимых на просадочных грунтах первого типа. Оно предупреждает целиком или в большой степе­ ни просадки деформируемой зоны под фундаменты при поверх­ ностном замачивании основания из-за утечек из водопроводной

Существует несколько методов устранения просадочности грун­ тов второго типа. К ним относятся:

а) прорезаиие железобетонными сваями всей просадочной толщи д л я передачи нагрузки иа непросадочные грунты. Эконо­

собственного веса грунта больше начального давления . Грунты

а) комплекс мероприятий, направленных иа защиту грунто­ вых оснований под зданиями от замачивания;

151

б) разрезка зданий на короткие (20—30 м) самостоятельно работающие отсеки;

в) усиление конструкций самостоятельных отсеков специаль­ ным армированием и другими мерами для восприятия допол­ нительных усилий, возникающих при изгибе этих отсеков.

П о к а мы не располагаем достаточными данными о проявле­ нии просадок под зданиями, чтобы дать точные расчетные моде­ ли просадочных грунтов. Поэтому для определения статической надежности потребовались уникальные эксперименты по глубин­ ному замачиванию просадочных грунтов под крупнопанельными д о м а м и .

Экспериментальные искусственные з а м а ч и в а н и я просадочных грунтов под панельными домами позволили установить, что раз ­ резка панельных зданий на отсеки длиной 20 м о к а з а л а с ь основ­

отдельных элементах отсеков здания, трудно оцениваемые расче­ тами ввиду хаотичности проявления неравномерных осадок при замачивании просадочных грунтов. Тем не менее д л я правильно ­ го конструирования отсеков панельных зданий, возводимых на просадочных грунтах, целесообразно использовать расчетные мо­ дели оснований, применяемые для расчета зданий на неравно­ мерно с ж и м а е м ы х грунтах или над горными выработками, так как во всех случаях мы имеем искривления зданий в виде выги­ ба, прогиба, перегиба, кручения.

Д л я приближенных оценок работы конструкций здания при замачивании под ним просадочного грунта отсеки здания могут рассчитываться по моделям неравномерно деформируемых грун­ тов, но со значительным повышением (в два - три р а з а и более) изменчивости жесткостных характеристик на длине отсека по

задачей научно-исследовательских организаций, работающих в этой области.

ВЕЧНОМЕРЗЛЫЕ (ОТТАИВАЮЩИЕ) ГРУНТЫ

Неравномерные осадки основания резко проявляются при от­ таивании под зданием вечиомерзльіх грунтов (второй принцип строительства на вечномерзлых грунтах) . Оттаивание грунта от тепла, выделяемого отапливаемым зданием, происходит нерав­ номерно (больше в средней части здания и меньше по его пери­ метру) . Поэтому и осадка грунтового основания под зданием приобретает чашеобразную форму (рис. 36,а, б). Этой чашеоб­ разной форме искривления основания сопутствуют неравномер­ ные вертикальные деформации, вызываемые неоднородной структурой оттаивающего грунта и включением в него ледяных

152

линз. Ч а ш е о б р а з н а я форма искривления основания вызывает изгиб протяженного здания преимущественно в поперечном на­

определенных суждений и рекомендаций. Тем не менее представ­ ляется целесообразным развитие крупнопанельного домостро­ ения д л я этих сложных, весьма специфических условий строи­ тельства по следующему пути. Внутренние поперечные панель­ ные стены здания достаточно легко могут быть превращены в балки-стенки, опирающиеся иа фундаменты наружных продоль­

быть использована д л я восприятия проявляющегося вдоль здания влияния неоднородной структуры оттаивающего грунта. Д л я ос­ лабления этого влияния представляется рациональной разрезка панельных зданий на короткие отсеки при соответствующем уте­ плении деформационных швов. Р а з р е з к а здания па короткие от­ секи уменьшает вредное влияние колебаний температуры возду­ ха. Весьма эффективно строительство панельных домов башенного типа (рис. 36,6, е ) , имеющих фундаменты только по периметру с неосвещаемой лестничной клеткой, находящейся в центре здания . Короткие внутренние панельные стены такого до­

грунта и колебаний температуры наружного воздуха.

КОЛЕБАНИЯ ТЕМПЕРАТУРЫ ВОЗДУХА

Колебания температуры наружного воздуха — одна из основ­ ных причин развития большого количества трещин в конструкци­ ях панельных зданий, особенно в сопряжениях панелей.

П а н е л ь н ы е конструкции периодически нагреваются и остыва­

действия, оказываемого развитию температурных деформаций в конструкциях со стороны их внешних и внутренних связей. По ­ этому необходимо при помощи конструктивных мер сокращать противодействие внешних и внутренних связей панельных конст­

154