На рис 1 ведется экскаваторная откопка котлована рядом с существующим двухэтажным домом. Предположим, что оголяющий глинистый грунт обладает просадочными свойствами на глубину 20.0 метров и в этот котлован нужно запроектировать фундамент с давлением на основание 2.0 МПа. Для того чтобы обеспечить деформационную безопасность жилого дома с давлением на основание ниже или равным начальному просадочному давлению, фундамент в котловане должен быть выполнен с применением вдавливающих свай или свай буронабивных. Почему? Да потому, что забивные сваи, вызывая вертикальные и горизонтальные грунтовые колебания, будут негативно влиять на конструкции эксплуатируемого дома. Кроме того, в межсвайном пространстве буронабивных и вдавливаемых свай сохраняются водопроницаемые поры
https://yandex.ru/video/preview/8174680840093176568 ,
которые являются причиной дополнительных нагрузок отрицательным трением на боковых поверхностях свай при обводнениях подфундаментных грунтов.
потому боковые увлажняемые открытые поры напряженных грунтов иногда убивают здания на свайных основаниях, но чаще - на грунтовых основаниях без применения свай.
В Таблице 3.1 приведен список тяжелых трамбовок, которые являются убийцами открытых грунтовых пор до глубины от 1.5 до 7.0 метров. В мировой практике применяются трамбовки весами 50, 150 и даже 200 т. Двухсоттонная трамбовка на строительстве аэропорта применялась во Франции. По данным фирмы «Луи Менард» эта трамбовка, сбрасываемая с высоты 24.0 метра, позволила уплотнить насыпные песчаные грунты на глубину 40.0 метров. Естественно, глубина, до которой бы уплотнялись глинистые грунты от воздействия двухсоттонной трамбовки была бы значительно меньше.
Если бы котлован вытрамбовывался тяжелыми трамбовками, то колебания грунта повредили или разрушили бы прилегающий дом.
Некоторые типы трамбовок из приведенного списка нашли широкое применение при возведения нового района в г. Набережные Челны:
http://www.stroitelstvo-new.ru/fundament/56.shtml
Замечу, что все дома в Набережных Челнах, для которых котлованы вытрамбовывались, до сих пор эксплуатируются в нормальном режиме.
Результаты наблюдений за осадками зданий детсадов, магазинов, школ, жилых домов высотой до 5 этажей показали, что стабилизировавшиеся осадки их фундаментов на уплотненных тяжелыми трамбовками просадочных грунтах составляют 10— 25 мм, т. е. значительно меньше предельно допустимых 20.0 см. При этом никаких деформаций в конструкциях зданий не наблюдается.
Напротив, новый г. Волгодонск возводился тоже на просадочных грунтах, но без вытрамбовывания котлованов: дома кренятся из-за околометровых неравномерных осадок с просадками. Бессвайные фундаменты для Волгодонска проектировались с целью передач на грунтовые основания давлений ниже начальных просадочных. Нормативные документы утверждают, если свободные поры нагружены начальными просадочными давлениями будут заполнены грунтовой водой, то их объем не изменится, а стало быть, здания не получат дополнительных деформаций. Теоретический замысел проектировщиков правильный, и это подтверждают подписи главных инженеров проектов на листах «Общие данные», которые свидетельствуют о том, что проект разработан в соответствии с действующими нормативными документами, и что требования к общим и неравномерным осадкам с просадками выполнены. Теоретически они правы: все проекты делаются с соблюдением установленных норм, что подтверждают экспертные организаций. Однако практика эксплуатации зданий во многих случаях выявляет ошибочность проектных решений, а это означает что прогнозы общих и неравномерных осадок оснований являются ложными
https://v-pravda.ru/2018/05/19/pen-eto-po-volgodonski/ .
Время, когда свободные поры разрушают здания должно уйти в прошлое, потому что с вводом в действие Альтернативных Строительных Правил (АСП) настанет время, когда не грунтовые поры будут убивать здания, а здания будут убивать грунтовые поры, точно также, как их убивают тяжелые трамбовки, но только не динамически, а статически. Какие требования к проектированию оснований представляют АСП можно посмотреть в статье этого канала под № 5 снизу.
Перейдя по ссылке https://masterok.livejournal.com/2263028.html, мы обнаружим статью под названием «57 этажей за 19 дней», т.е. по 3 этажа в день, естественно, китайцы их возводили на готовом фундаменте. Уверен, что фундамент свайный. Представим, что аналогичное здание и за 19 дней Газпром России хочет построить на пятне отрытого котлована с давлением на основание, к примеру 2.0 МПа.
Проведенными инженерно-геологическими изысканиями выявлено, что грунт на глубину, залегающий ниже дна котлована до 20 метров просадочный, но ниже скальный.
Инструментами для проектирования оснований являются: СП 22.13330.2016 «Основания зданий и сооружений», СП 21.13330.2012 «Здания и сооружения на подрабатываемых территориях и просадочных грунтах» и СП 267.1325800.2016 «Здания и комплексы высотные» с требованием ограничения максимальных осадок оснований для жилых зданий значениями без превышения 20.0 см.
Хочу напомнить, что п. 4.4 СП 22.13330.2016 «Основания зданий и сооружений» требует от проектировщиков выполнение как минимум 2-х вариантов проектных решений оснований и фундаментов с выбором по двум критериям: по экономической эффективности и по наиболее полному использованию прочностных и деформационных характеристик подфундаментных грунтов.
Естественно, первым вариантом будет основание сплошное, а фундамент свайным. В качестве второго варианта должен прорабатываться обособленное основание и фундамент клавишный. Для этого за периметром будущего клавишного фундамента в местах внешних и внутренних углов, а также внутри периметра необходимо пробуривать скважины до упора в непросадочный грунт с обратным забуриванием выбуренного грунта под давлением 2.0 МПа.
Результат: мы получаем значения осадок в каждой скважине, и по ним определяем среднее значение осадки, разность осадок и коэффициент постели.
Если разность осадок равна нулю, то необходимость а обнулении текущей разности осадок отсутствует.
Если разность осадок равна 2.0 см, то процесс обнуления разности осадок придется выполнить один раз по окончанию строительства.
Если разность осадок будет равной 40.0 см, то обнуление разности осадок нужно осуществлять каждый день, т.е. 20 раз.
После устройства клавишного фундамента на всю глубину просадочного слоя нужно сделать узкий разрез с заполнением его жирной смазкой. Только после того, когда монолитная часть клавишного фундамента достигнет соответствующей прочности, нужно объявлять старт для возведения надфундаментных конструкций.
Результат: грунтовое основание будет обособленное, открытые грунтовые поры будут убиты заметровой осадкой, величина которой была заранее определена скважинным методом. Глубокоосадочные здания нужно сажать не в котлованы, а на очищенную от мусора и чернозема спланированную глинистую поверхность, что снижает затраты на земляные работы.
Вариантное проектирование оснований и фундаментов предназначено для снижения фундаментостроительных трат. В чем выигрыш. Снижаются траты на инженерно-геологические исследования, на конструкции фундаментов и практически без откопки котлованов: вместо свай клавишная плита с регулированием относительной разности текущих осадок.
Фундаментостроительные работы двух вариантов должны быть осмечены и предъявлены заказчику для выбора рабочего варианта. Если будет выбран второй вариант, то экономия денежных средств должна быть разделена на части, одна из которых по договору должна стать авторским вознаграждением.
Расчеты, технические средства и технологии для осуществления строительства зданий на глубокоосадочных основаниях смотрите в остальных статьях моего канала. Опыт эксплуатации зданий показывает, если не убивать открытую пористость глубокими осадками, то они когда-то станут убийцами возведенных на них зданий. Глубокоосадочные основания дешевле и надежней в эксплуатации.