Особенности устройства оснований зданий и сооружений, возводимых на водонасыщенных заторфованных грунтах

Основания, сложенные заторфованными грунтами, должны устраиваться с учетом их специфических особенностей — водонасыщенности, большой сжимаемости, медленного протекания осадок во времени, существенной изменчивости прочностных, деформационных и фильтрационных характеристик под воздействием нагрузки.

Грунтовые воды в заторфованных грунтах, как правило, являются сильноагрессивными по отношению к материалам фундаментов и подземных частей зданий и сооружений, что должно учитываться при выборе материалов для их защиты от агрессивного воздействия воды.

Заторфованным называется основание, в пределах сжимаемой толщи которого находятся слои или линзы грунта с относительным содержанием растительных остатков от общего веса более:

0,03— для песчаных грунтов;
0,05— для глинистых грунтов.

Органические (растительные) остатки в грунте могут находиться в различном состоянии по степени разложения.
В зависимости от особенностей расположения в пределах ширины пятна застройки здания и по глубине основания слоёв или линз заторфованного грунта или торфа выделяются следующие, наиболее распространенные типы заторфованных оснований.

• тип I— в пределах сжимаемой толщи основания здания залегают грунты с примесью растительных остатков, заторфованного грунта или торфа;
• тип II— в верхней части сжимаемой толщи основания здания залегают слои грунта с примесью растительных остатков, заторфованного грунта или торфа;
• тип III— в нижней части сжимаемой толщи основания здания залегают слои грунта с примесью растительных остатков, заторфованного грунта или торфа;
• тип IV— сжимаемая толща в пределах пятна застройки здания включает в себя грунты с примесью растительных остатков, заторфованные грунты и торфы в виде линз:
тип IV а — центрально расположенная линза; тип IV б— односторонне вклинившаяся линза; тип IV в — двухсторонне вклинившиеся линзы;
• тип V— в пределах снижаемой толщи находится прослойка грунта с примесью растительных остатков, заторфованного грунта или торфа;
• тип VI— сжимаемая толща характеризуется многослойной заторфованностью.

При этом заторфованные основания подразделяются на однородные (тип I) и неоднородные (типы II—VI).

Строительство зданий и сооружений на сильно заторфованных грунтах и торфах при непосредственном опирании на их поверхность фундаментов не допускается независимо от толщины слоя таких грунтов.

Если толщина слоя указанных грунтов под подошвой фундаментов зданий и сооружений не превышает 2,0 м, то их надо заменить песчаной подушкой; при толщине, боль шей 2,0 м, целесообразно применить свайные фундаменты с заглублением свай в нижележащие несущие слои грунта не менее чем на 2,0 м.

Деформационные и прочностные характеристики заторфованных грунтов, а также степень агрессивности грунтовых вод должны быть определены в инженерно-геологических изысканиях, которые необходимо выполнить на площадке строительства.

заторфованные основания

Типы заторфованных оснований

Из состава мероприятий, уменьшающих возможные деформации оснований, сложенных водонасыщенными затор-фованными грунтами, должны предусматриваться:

• прорезка (полная или частичная) слоя заторфованного грунта фундаментами, в том числе свайными;
• частичная или полная срезка (выторфовка] заторфованного грунта с последующей планировкой площади местным (незаторфованным) грунтом или устройством песчаной или гравийной (щебеночной) подушки;
• предварительное уплотнение территории, подлежащей застройке.

Заторфованное основание может быть использовано:
• без применения специальных мероприятий, т.е. с использованием только строительных и конструктивных мероприятий (соблюдение определенной скорости подачи нагрузки на основание, введение поясов жесткости, разбивки здания на отдельные секции и т. п.);
• с применением специальных мероприятий (временная или постоянная пригрузка основания, в том числе с устройством дренажа; временное или постоянное водопонижение; частичная или полная выторфовка, устройство подушек и т. п.).

В зависимости от типа заторфованного основания, степени заторфованности, глубины залегания и толщины слоёв заторфованных грунтов, а также конструктивных особенностей проектируемого здания или сооружения и предъявляемых к нему эксплуатационных требований должны рассматриваться различные варианты специальных мероприятий по уменьшению возможных деформаций основания или повышению его несущей способности, конструктивных или строительных мероприятий.

Рекомендуется применение следующих мероприятий для:

I типа заторфованного основания:
• пригрузка основания временной или постоянной нагрузкой, в том числе с дренажем и последующим устройством зданий или сооружений на плитных фундаментах, монолитных или сборно-монолитных перекрестных лентах.
• устройство песчаной или гравийной (щебеночной) подушки и т. п.
II типа заторфованного основания:
• прорезка (полная ИЛИ частичная) слоя заторфованного грунта фундаментами, в том числе свайными;
• частичная или полная выторфовка заторфованного грун та с устройством фундаментов на песчаной или гравийной (щебеночной) подушке;
• предварительное уплотнение основания временной или по стоянной пригрузкой, в том числе с дренажем.
III типа заторфованного основания:
• устройство зданий и сооружений наплитных фундаментах, монолитных или сборно-монолитных перекрестных
лентах с минимально допустимым их заглублением в слой незаторфованного грунта и

Пример фундамента

Пример плитного фундамента (поперечный разрез): 1 — фундамент; 2 — наружные стены; 3 — уровень земли; 4 — плитный фундамент под всем зданием или отсеком; 5 — арматурные сетки (диаметр арматуры — по расчету); 6 — песчаная подготовка по уплотненному грунту

конструктивными мероприятиями по повышению пространственной жесткости зданий и сооружений;
• устройство фундаментов зданий и сооружений на предварительно уплотненной подсыпке из местного (незаторфованного) грунта.
IV типа заторфованного основания:
• прорезка незаюрфованного грунта фундаментами, в том числе свайными;
• устройство зданий и сооружений на плитных фундаментах, монолитных или сборно-монолитных перекрестных лентах (рис. 6.31 и 6.32) с конструктивными мероприятиями по повышению пространственной жесткости зданий и сооружений;
• выторфовка линз с заменой местным (незаторфованным) грунтом;
• устройство фундаментов зданий и сооружений на предва рительно уплотненной подсыпке из местного незаюрфованного грунта.
V типа заторфованного основания:
• прорезка слоя заторфованного грунта фундаментами, в том числе свайными;
• выторфовка слоя с заменой местным (незаторфованным) грунтом;
• устройство зданий и сооружений на плитных фундаментах монолитных или сборно-монолитных перекрестных лентах (рис. 6.31 и 6.32) и т. п. с минимально допустимым их заглублением в слой незаюрфованного грунта и конструктивными мероприятиями по повышению пространственной жесткости зданий и сооружений;
• устройство фундаментов зданий и сооружений на предварительно уплотненной подсыпке из местного (незаюрфо ванного) грунта.
VI типа заторфованного основания:
• частичная или полная выторфовка заторфованного грунта с устройством фундаментов на песчаной или гравийной (щебеночной) подушке;

фундаментных лент

Пример перекрестных фундаментных лент: а — план; б— разрез 1—1: 1 — рабочая арматура (диаметр арматуры — по расчету); 2 — песчаная подготовка по уплотненному грунту; 3 — фундаментная лента; 4 — стена; 5 — отмостка

• устройство фундаментов зданий и сооружений на предварительно уплотненной подсыпке из местного (незаторфо-ванного) грунта;
• устройство зданий и сооружений на плитных фундамен тах, монолитных или сборно-монолитных перекрестных лентах с конструктивными мероприяти ями по повышению пространственной жесткости зданий и сооружений.

Для создания равнопрочного сечения все арматурные сетки и рабочая арматура должны укладываться с перехлестом не менее 30d, где d — диаметр расчетной арматуры.

Выбор мероприятий или их сочетания производится с учетом толщины слоя и свойств заторфованного грунта, а также свойств и толщины слоев грунтов, подстилающих или покрывающих заторфованный грунт.

Песчаные подушки устраиваются под фундаментами для замены сильноснижаемых заторфованных грунтов, уменьшения давления на нижележащие слои грунта и повышения в случае необходимости отметки подошвы фундаментов. Песчаные подушки, выполняя роль дренажа, способствуют ускорению процесса уплотнения нижележащих грунтов.
Подушки устраиваются, как правило, из песков крупных и средней крупности. Допускается применение гравия, щебенки или естественной гравийно-песчаной смеси. Мелкие пески для устройства подушек не рекомендуются.
Песчаные подушки должны уплотняться до объёмного веса скелета грунта, который составляет не менее 1,65 тс/м
Основными средствами, которыми осуществляется предварительное уплотнение заторфованных грунтов, являются:
• пригрузка территории временной или постоянной насыпью (или массивным пригрузом) с устройством фильтрующего слоя, дренажных прорезей или скважин;
• временное или постоянное водопонижение территории.

Источник: Баринов В. В. Коттеджи. Бани. Гаражи: Строительство от А до Я: Практическое руководство.— М.: РИПОЛ классик, 2004