Учет дополнительных нагрузок от сил нагружающего трения

Выполненные в последние годы НИИОСП исследования показывают, что учет дополнительных нагрузок от сил нагружающего трения на уплотненные, закрепленные, армированные массивы и сваи может осуществляться по двум направлениям:
а) путем передачи и восприятия дополнительных нагрузок от сил нагружающего трения уплотненными, закрепленными массивами и сваями;
б) ликвидацией или снижением влияния сил нагружающего трения на уплотненные, закрепленные массивы и сваи.

Основное направление в настоящее время первое, так как второе пока что находится в стадии разработки и экспериментальной проверки.

Восприятие дополнительных нагрузок от сил нагружающего трения должно обеспечиваться повышением прочности и несущей способности уплотненных, закрепленных, армированных массивов и свай, снижением давлений на подстилающие грунты путем устройства в нижней части уширений, создания несущего слоя повышенной прочности, повышением глубины уплотнения, закрепления грунтов и заложения свай и т. п.

При проектировании уплотненных, закрепленных массивов и свай на просадочных грунтах со II типом грунтовых условий по просадочности выбор мероприятий по учету сил нагружающего трения должен осуществляться с учетом конструктивных, технологических особенностей проектируемых зданий и сооружений, условий их эксплуатации.

Уплотнение, закрепление и армирование грунтов следует производить под всеми зданиями или сооружениями, включая основания фундаментов несущих конструкций, оборудования, инженерных коммуникаций, полов. Необходимое в подобных случаях повышение прочности и несущей способности в нижней части уплотненного массива достигается использованием для заполнения пробитых скважин более прочного грунтового материала (шлака, щебня, песчано-гравийной смеси и т. п.), а закрепленного грунта — применением раствора более высокой концентрации.

При уплотнении и закреплении грунтов на всей застраиваемой площади силы нагружающего трения обычно развиваются только по периметру здания или сооружения и их целесообразно учитывать соответствующим увеличением размеров уплотненной или закрепленной площади либо устройством контурных полос повышенной прочности и несущей способности по периметру соответствующих массивов. В частности, в основным мероприятием по восприятию сил нагружающего трения и дополнительной нагрузки от них на уплотненные грунтовыми сваями массивы является увеличение размеров их в каждую сторону от грани фундамента в соответствии с данными экспериментальных исследований на 0,2 величины просадочной толщи.
Сваи и опоры из закрепленного грунта обычно устраивают только под фундаментами несущих конструкций зданий и сооружений с учетом полного восприятия ими наряду с нагрузкой от фундаментов сил нагружающего трения, возникающих при просадках окружающих грунтов от собственного веса. При необходимости устранения просадок грунтов от собственного веса под фундаментами технологического оборудования, инженерными коммуникациями, полами на остальной площади здания или сооружения целесообразно; выполнять армирование грунтов, в том числе теми же сваями и опорами из закрепленного грунта из расчета восприятия ими дополнительных нагрузок от сил нагружающего трения. В этом случае армирование грунтов будет достаточно эффективным мероприятием по устранению сил нагружающего трения на свайные фундаменты несущих конструкций.

Основным мероприятием по ликвидации или снижению влияния сил нагружающего трения на уплотненные, закрепленные и армированные массивы, свайные фундаменты в виде сплошных полей и кустов значительных размеров в плане является отрезка их по периметру от окружающих просадочных грунтов глубокими прорезями, заполненными эластичными материалами, а при отдельно расположенных сваях — устройство их в эластичных оболочках, и обмазкой антифрикционными материалами и т. п.

При разработке мероприятий по ликвидации и снижению сил нагружающего трения отрезкой предстоит: разработать технологию устройства прорезей в лессовых грунтах шириной 5—20 см на глубину до 20—25 м; решить вопросы заполнения, прорезей эластичным материалом, в качестве которого могут быть использованы растворы бентонитовой, пластичной глины с пластификаторами, многослойная полиэтиленовая пленка, стекловолокно и т. п.; изучить эффективность и долговечность применения глубоких прорезей и эластичных материалов, для их заполнения.

Устройство набивных свай в эластичных оболочках не представляет трудностей. Эластичным материалом могут служить стекловолокно, картон с пропиткой антисептическими материалами, полиэтиленовые трубы, пленки и т. п. Экономическая эффективность устройства свай в эластичных оболочках и с обмазкой антифрикционными материалами вполне очевидна, так как позволяет в 1,5—5 раз уменьшить количество свай. Однако при этом следует учитывать необходимость применения соответствующих мероприятий по обеспечению нормальной эксплуатации расположенных на окружающих и прилегающих к сваям участках инженерных коммуникаций, фундаментов технологического оборудования, полов и т. п.