Песчаные и грунтовые подушки

При действии на грунт внешней местной равномерно распределенной нагрузки наибольшие нормальные напряжения возникают в нем непосредственно под местом ее приложения. С глубиной и в стороны от площади загружения напряжения быстро уменьшаются вследствие рассеяния в окружающем грунте. Зоны сдвигов возникают под краями фундаментов и затем развиваются в глубину и частично в стороны. Если в пределах области возможных значительных уплотнений и зон сдвигов заменить слабый грунт на малосжимаемый с относительно высоким сопротивлением сдвигу, можно существенно улучшить работу грунтов в основании. Примером такого решения является устройство под фундаментами подушек песчаных или из иного материала (гравия, щебня, шлака, отходов различных производств). К материалу, применяемому для подушек, предъявляются следующие требования: удобоукладываемость с заданной плотностью, малая сжимаемость, относительно высокое сопротивление сдвигу, устойчивость его скелета при движении грунтовых вод.

При проектировании подушек необходимо установить их толщину и размеры в плане, Толщину подушки hcs принимают исходя из давления, которое можно передавать на подстилающие ее грунты. Расчетное сопротивление грунтов устанавливают как на подстилающий слой слабого грунта. Размеры подушки в плане зависят от сопротивляемости горизонтальному давлению грунта, расположенного по сторонам от нее. Для определения ширины подушки задаются распределением давления в ней под углом а, равным обычно 30...45° . Тогда

Более экономичное решение можно получить при проектировании песчаной подушки, исходя из условий устойчивости * призмы ACD —случай 1 или ACED —случай 2. При расчете учитывают трение по пов-сти скольжения AD, зависящее от угла внутреннего трения, и активное давление грунта на вертикальную грань песчаной подушки. При том должно соблюдаться условие, где γс – коэф-нт условий работы; γn – коэф-нт надежности, pu – наименьшее давление, соответствующее условиям предельного равновесия, pm – среднее давление.

Песок в подушке должен быть уплотнен, т. к., возможна его осадка в результате динамических воздействий, а также замачивания. По этой причине не допускается укладка в подушку мерзлого песка, не поддающегося уплотнению. Выше уровня подземных вод можно применять супеси, суглинки и даже глины. В подушку эти грунты укладывают при оптимальной влажности с тщательным контролем за однородностью их состава и степенью их уплотнения.