Технико-экономическое сравнение конструктивных решений

Нормальная эксплуатация сооружений, возводимых на набухающих грунтах, может быть обеспечена при применении различных мероприятий. Однако дать какие-либо определенные рекомендации по выбору варианта устройства оснований и фундаментов в условиях набухающих грунтов не представляется возможным.

Разнообразие конструктивных решений сооружений и технологических схем, сложность грунтовых условий, различие в свойствах грунтов приводят к необходимости в каждом конкретном случае решать задачу выбора того или иного мероприятия. При этом, как правило, представляется возможным применить несколько технических равноценных решений. Поэтому окончательный выбор варианта должен базироваться на технико-экономическом расчете; при этом необходимо иметь в виду условия его осуществления.

В качестве примера рассмотрим случай выбора варианта под один из корпусов завода, возводимого на хвалынских глинах. Наружные несущие стены выполнены из кирпича толщиной 380 мм. Погонная нагрузка составляет 230 кН. Инженерно-геологические условия площадки строительства следующие: с поверхности слоем толщиной 10 м залегает слой тугопластичной набухающей глины.

В этом случае были рассмотрены три варианта. Первый состоял в применении компенсирующей песчаной подушки вы¬сотой 120 и шириной 150 см, фундамент выполнен ленточным бетонным с продольным армированием. Согласно второму варианту, предусмотрены предварительное замачивание грунта через дренажные скважины и ленточный бетонный фундамент шириной 2,4 м.

В этом случае прочностные характеристики значительно уменьшаются и поэтому расчетное сопротивление основания принято равным 0,15 МПа. И, наконец, по третьему варианту предусмотрены сваи, располагаемые в один ряд. Сваи приняты сечением 30×30 см и длиной 8 м. Стоимость каждого варианта, руб., составляет (на 10 м стены): первого 922, второго — 1300 и третьего — 1405. Таким образом, в данном случае наиболее экономичным является устройство компенсирующей песчаной подушки.

Были проведены сопоставительные расчеты различных вариантов устройства фундаментов на хвалынских глинах. В качестве примера приведем сопоставление стоимости вариантов устройства фундаментов под здание каркасного типа с сеткой колонн 6×6 м. Вертикальная нагрузка на фундамент составляет 26 кН. На данном участке с поверхности залегают покровные суглинки слоем в 0,7 м, подстилаемые хвалынскими глинами, толщина слоя которых равна 3,5 м, ниже залегают легкие глины.

Так, если при полной прорезке набухающего грунта с опиранием на глины стоимость составляет 100%, то при частичной прорезке с опиранием на набухаюище глины толщиной 1м — 90%; при свайных фундаментах, прорезывающих набухающие грунты — 111; при песчаной подушке с полной прорезкой набухающего грунта — 93, при песчаной подушке с частичной прорезкой набухающего грунта — 74 %. Видно, что для данного случая наиболее экономичным решением являются частичная прорезка набухающего грунта и устройство песчаной подушки.