Песчаные подушки

Если залегающие непосредственно под подошвой фундамента грунты слабые, рыхлые, с малым расчетным сопротивлением и не могут служить естественным основанием под фундамент, в качестве основания применяются песчаные подушки. В этом случае слабые грунты под подошвой удаляют на глубину, определяемую расчетом, а образовавшийся котлован заполняют крупно- или среднезернистым песком или гравелистым грунтом, обладающими малой сжимаемостью и допускающими давление в 2—2, 5 кг/см2 (в зависимости от крупности зерен и степени уплотнения).

Песчаные подушки работают так же, как и рассмотренные выше грунты основания.

Давление в грунтах основания быстро уменьшается (см. рис. 2) по мере удаления от подошвы, достигая в ленточных фундаментах 55 % от среднего давления под подошвой на глубине, равной ширине фундамента, и 30 % на глубине, равной двойной ширине подошвы. В прямоугольных в плане фундаментах падение давления происходит еще интенсивнее.

В связи с указанными свойствами грунтов, поперечное сечение песчаных подушек может быть принято по кривой изобар. Размеры подушек должны быть такими, чтобы давления, возникающие по кривой (рис. 28), были равны или меньше расчетного сопротивления на слабый (заменяемый) грунт. Свойство уменьшения давления в грунтах по мере удаления от источника сжатия используется также при определении ширины подошвы фундамента в тех случаях, когда подстилающий слой слабее рабочего. На практике для упрощения формы очертание подушки в разрезе принимается не по кривой равных давлений, а по объемлющей ломаной, как показано на рис. 28, а справа. Отсыпка песчаной подушки производится слоями толщиной 15—20 см с тщательным уплотнением площадочными вибраторами.

Ширина подушки понизу обычно принимается равной ширине подошвы фундамента с небольшим уширением (на 20—25 см) вверху подушки, учитывая, что изобары давлений, соответствующие 50–55 % от средних давлений под подошвой, обычно не выходят за пределы ширины подошвы фундаментов.

Расчет песчаных подушек сводится к следующему.

1. Определяют ширину подошвы фундамента b из условия прочности песчаной подушки по формуле:

(29)

2. Находят величину a — отношение расчетного сопротивления слабого грунта к среднему давлению под подошвой (расчетному сопротивлению песчаной подушки):

(30)

3. Зная величину a, отношение h/b, обозначенное через m.

По найденным величинам b и m определяют высоту подушки h по формуле: