Допускаемые давления на основание и его устойчивость
Допускаемым давлением (расчетным сопротивлением основания) называется давление по подошве фундамента, при котором не возникают необратимые деформации основания, приводящие к потере устойчивости сооружения.
Допускаемые давления на основание (расчетные сопротивления) зависят от величины удельного давления на грунт, размеров и типов сооружений. Для предварительных определений размеров фундаментов в зависимости от видов грунтов можно пользоваться приведенными ниже значениями допускаемых (расчетных) сопротивлений (СНиП 2.02.01—83).
Для крупнообломочных галечниковых (щебенистых) грунтов с песчаным заполнителем допускаемые (расчетные) давления составляют 0,6 МПа, а с суглинистым — 0,4—0,45 МПа, для гравийных (дресвяных) с песчаным заполнителем — 0,5 МПа, а с суглинистым — 0,35—0,4 МПа.
Для пылевато-глинистых (непросадочных) грунтов допускаемые (расчетные) давления изменяются в зависимости от коэффициента пористости е и индекса текучести j.
Для супесей расчетные сопротивления принимаются от 0,3 до 0,2 МПа при коэффициенте пористости 0,5—0,7; для суглинков—0,3—0,1 МПа при е = 0,5- 1; для глин —0,6—0,1 МПа при е = 0,2 — 1,1.
Расчетные сопротивления просадочных грунтов природного сложения при плотности 1,35 г/см3 и собственной влажности составляют 0,3—0,35 МПа, а в замоченном состояний — 0,15— 0,18 МПа. При плотности естественного сложения 1,55 г/см3 эти величины меняются от 0,33 до 0,4 и 0,18—0,2 МПа.
Уплотненные просадочные грунты обладают более высокой несущей способностью. При плотности 1,6 г/см3 расчетное давление на них равно 0,2—0,25 МПа, а при плотности 1,7 г/см3 — 0,25-0,3 МПа.
Расчет устойчивости оснований выполняется по деформациям грунтов и их несущей способности.
Расчет устойчивости оснований по их несущей способности производится для подпорных стенок, сооружений на косогорах, для медленно уплотняющихся водонасыщенных грунтов, для скальных и полускальных грунтов. Во всех остальных случаях расчет устойчивости оснований ведется по деформациям.
В основаниях сооружений могут быть следующие деформации грунтов: осадки, просадки, набухание, морозное пучение, оседание и горизонтальные перемещения.
Для расчета несущей способности грунтов и их деформируемости выполняется комплекс полевых и лабораторных исследований прочностных (угол внутреннего трения, удельное сцепление) и деформационных (модуль деформации, предел прочности на одноосное сжатие) свойств грунтов.
Схема полевых или лабораторных испытаний грунтов принимается исходя из конкретных условий работы системы «сооружение — основание». Детальные расчеты основания по различным предельным состояниям приведены в специальной литературе.