6.3. Засоленные грунты
6.3.1 Основания, сложенные засоленными грунтами, следует проектировать с учетом их особенностей, связанных:
- с образованием при длительной фильтрации воды и выщелачивании солей суффозионной осадки ssf;
- изменением в процессе выщелачивания солей физико-механических свойств грунта, сопровождающееся снижением его прочностных характеристик;
- повышенной агрессивностью подземных вод к материалам подземных конструкций за счет растворения солей, содержащихся в грунте.
Следует также иметь в виду, что в засоленных грунтах при их замачивании может проявляться просадка или набухание.
6.3.2 Засоленные грунты характеризуют относительным суффозионным сжатием и начальным давлением суффозионного сжатия psf.
Значения и psf определяют лабораторными методами (компрессионно-фильтрационные испытания), а для детального изучения отдельных участков строительной площадки - полевыми испытаниями статической нагрузкой с длительным замачиванием основания. При наличии результатов полевых испытаний и опыта строительства в аналогичных инженерно-геологических условиях указанные характеристики допускается определять только лабораторными методами.
Значения и psf определяют в соответствии с 6.3.14.
6.3.3 Для предварительных расчетов суффозионной осадки основания сооружений 2-й и 3-й геотехнических категорий и для окончательных расчетов сооружений 1-й геотехнической категории следует определять значение относительного суффозионного сжатия глинистых загипсованных грунтов по формуле (6.17), если они представлены:
суглинками с w = 0,02 - 0,04; IL = 0,08 - 0,12; ; e = 0,75 - 1,1;
супесями с w = 0,01 - 0,03; IL = 0,03 - 0,07; ; e = 0,9 - 1,0.
(6.16)
где ki - коэффициент, зависящий от вида грунта, содержания гипса и давления и принимаемый по таблице 6.4;
d0 - начальное содержание гипса в грунте, доли единицы;
- начальная плотность сухого грунта, г/см3;
- плотность частиц гипса, г/см3;
- степень выщелачивания, доли единицы;
n - коэффициент, принимаемый для суглинков равным 1, для супесей - 1/3.
Таблица 6.4
Грунты | Содержание гипса, доли единицы | Коэффициент ki при давлении, МПа | |||
0,1 | 0,2 | 0,3 | 0,4 | ||
Супесь | 0,1 | 0,86 | 0,70 | 0,52 | 0,43 |
0,2 | 0,95 | 0,90 | 0,83 | 0,76 | |
0,3 | 0,97 | 0,95 | 0,90 | 0,85 | |
Суглинок | 0,1 | 0,08 | 0,15 | 0,30 | 0,46 |
0,2 | 0,15 | 0,27 | 0,50 | 0,84 | |
0,3 | 0,45 | 0,60 | 0,80 | 1,10 | |
0,4 | 0,85 | 0,96 | 1,07 | 1,30 | |
0,5 | 1,08 | 1,15 | 1,22 | 1,38 |
6.3.4 Нормативные значения характеристик засоленных грунтов и psf вычисляют как средние значения результатов их определений. Расчетные значения допускается принимать равными нормативным .
6.3.5 Расчет оснований, сложенных засоленными грунтами, следует проводить в соответствии с требованиями раздела 5. Если засоленные грунты являются просадочными или набухающими, следует учитывать соответственно требования 6.1 и 6.2.
6.3.6 Расчетное сопротивление R основания, сложенного засоленными грунтами, при возможности длительного замачивания грунтов и выщелачивания солей вычисляют по формуле (5.7) с использованием расчетных значений прочностных характеристик ( и cII), полученных для грунтов в водонасыщенном состоянии после выщелачивания солей.
При невозможности длительного замачивания грунтов и выщелачивания солей значение R следует вычислять по формуле (5.7) с использованием прочностных характеристик, полученных для засоленных грунтов в водонасыщенном состоянии.
При вычислении R для частично или полностью выщелоченных грунтов коэффициент условий работы грунтового основания в формуле (5.7) для загипсованных суглинков с начальным содержанием гипса d0 <= 20% принимают равным 1,1, а для суглинков с d0 > 20% и для всех загипсованных супесей .
Коэффициент условий работы сооружения во взаимодействии с основанием в формуле (5.7) для всех засоленных грунтов принимают равным единице.
Коэффициент k в формуле (5.7) принимают равным единице при определении прочностных характеристик засоленных грунтов в лабораторных условиях в приборах трехосного сжатия и в полевых условиях методом сдвига целика и k = 1,1 при определении этих характеристик в лабораторных условиях в приборах одноплоскостного среза и по таблицам приложения Б.
6.3.7 Деформации основания фундаментов определяют суммированием осадки основания при природной влажности от внешней нагрузки (см. 5.6) и суффозионной осадки, а также просадки, набухания или усадки, если засоленные грунты являются просадочными или набухающими.
При невозможности длительного замачивания грунтов и выщелачивания солей деформации основания фундаментов определяют в соответствии с 5.6 исходя из деформационных характеристик засоленных грунтов при полном водонасыщении.
6.3.8 Максимальные и средние суффозионные осадки, разность осадок и крены отдельных фундаментов и сооружения в целом необходимо рассчитывать с учетом неравномерности замачивания основания, схемы фильтрационного потока в пределах отдельного фундамента или контура сооружения, неоднородности распределения солей в грунте по площади и по глубине основания.
6.3.9 Расчет суффозионной осадки основания, сложенного глинистыми грунтами с легкорастворимыми солями и загипсованными песками, следует выполнять в пределах зоны, условно ограниченной глубиной сжимаемой толщи Hc, определяемой согласно 5.6.41. При этом принимают, что в пределах сжимаемой толщи грунты подвергаются полному рассолению, т.е. степень выщелачивания равна единице.
6.3.10 При расчете суффозионных осадок оснований, сложенных загипсованными глинистыми грунтами, принимают, что:
- длина зоны, в пределах которой возможно выщелачивание гипса (выщелачиваемая зона Hl ограничена условием предельного насыщения гипсом фильтрующей жидкости;
- в процессе фильтрации происходит развитие выщелачиваемой зоны, т.е. увеличивается ее длина и уменьшается содержание гипса в грунте в направлении движения фильтрационного потока;
- суффозионные осадки основания происходят только в пределах выщелачиваемой зоны.
6.3.11 При расчете суффозионных осадок основания, сложенного загипсованными глинистыми грунтами, следует различать две схемы фильтрационного потока в основании фундамента (рисунок 6.4).
При расчете суффозионных осадок основания по схеме 1 сначала следует определить состояние выщелачиваемой зоны Hl, т.е. ее длину и распределение в ней гипса в расчетный момент времени (например, через 5, 10 лет и так далее после начала эксплуатации сооружения). Для этого необходимо выделить слои с различным содержанием гипса (рисунок 6.5). При этом начальное распределение гипса в грунте представляется в виде ступенчатой эпюры d0(z). Выделенные слои разбивают на более мелкие, толщиной 0,5 м, для которых проводят расчет процесса рассоления.
1381 × 683 пикс.   Открыть в новом окне |
1 - вертикальная фильтрация; 2 - горизонтальная
фильтрация в слое ограниченной толщины
Рисунок 6.4 - Схемы замачивания фундаментов
1086 × 1014 пикс.   Открыть в новом окне |
1 - границы слоев с различным содержанием гипса;
2 - границы расчетных слоев; 3 - расчетный слой;
4 - направление фильтрации; 5 - начальная эпюра
относительного содержания гипса d0(z)
Рисунок 6.5 - Схема для расчета рассоления
основания при вертикальной фильтрации
Если основание сложено однородным грунтом, то начальное содержание гипса принимают постоянным в пределах выщелачиваемой зоны d0(z) = const, а вся зона разбивается на слои по 0,5 м.