1.3. Искусственные основания

Механическое уплотнение

Песчаные подушки

Свайные основания и ростверки

Расчет свай-стоек

Расчет свайных оснований методом одиночных свай

Искусственные основания, как было указано выше, устраиваются при слабых грунтах и больших нагрузках на подошву фундамента. В гражданском строительстве при слабых грунтах и небольших нагрузках обычно ограничиваются уплотнением грунта на глубину 1,5–2,0 м или устройством песчаной подушки, размеры которой определяются расче­том. При больших нагрузках на подошву фундамента применяются свайные основания, опускные колодцы, цементация и силикатизация грунтов основания. 

1.3.1. Механическое уплотнение грунта

Механическое уплотнение грунтов основания состоит в том, что на уровне подошвы фундамента в грунт забивается инвентарная свая диа­метром 40 см на глубину до 10 м, а затем выдергивается и в образо­вавшееся в грунте полое пространство забрасывается слоями грунт или песок с трамбованием специальными трамбовками весом 250–300 кг. Такие сваи устраиваются на расстоянии 2–3 диаметров сваи друг от друга. Для уплотнения макропористых (лессовых) суглинков использу­ются грунтовые сваи, выполненные только из лессовидного суглинка оптимальной влажности (W_p + 3 %). Для уплотнения других грунтов (торфянистых, илистых) используются песчаные сваи.

Уплотнение трамбованием с поверхности состоит в том, что грунты основания (в пределах фундаментов) подвергаются уплотнению тяже­лыми трамбовками весом 1–3,5 т, падающими с высоты 3,5—4,0 м. Уплотнение грунтов производится до «отказа». Для достижения отказа обычно требуется от 6 до 15 ударов. Величина отказа определяется ни­велированием и характеризуется осадкой (понижением) дна котлована или траншеи от последнего удара трамбовки; осадка эта не должна пре­вышать 0,5—1 см для песков и 1—2 см для глин. Исследования показали, что метод уплотнения грунтов основания падающими трамбовками является весьма эффективным; толщина слоя уплотненного грунта и понижение дна котлована при этом в несколько раз больше по сравнению с уплотнением грунта под действием дорожного катка весом в 10 т. Уплотнение грунтов трамбовками рекомендуется в следующих случаях: когда грунты под подошвой насыпные и неоднородны по сжи­маемости, при рыхлых песчаных, макропористых просадочных и других неуплотненных грунтах. Такое уплотнение обеспечивает равномерную сжимаемость верхних, наиболее напряженных слоев грунта, залегающих непосредственно под подошвой, а следовательно, и более равномерную осадку фундаментов и во многих случаях может заменять искусственные основания.