Морарескул Н.Н. Основания и фундаменты в торфяных грунтах

Морарескул Н.Н.

Основания и фундаменты в торфяных грунтах

Стройиздат 1979

Морарескул H. H. Основания и фундаменты в торфяных грунтах, — Л., Стройиздат, Ленингр. отд-ние, 1979, — 80 с, ил.

В книге освещены вопросы проектирования и устройства оснований и фундаментов в специфических условиях заволоченных территорий, т. е. в местах залегания торфа в верхней части напластования грунтов. Приведены строительные свойства торфа и особенности проектирования фундаментов на естественном основании, па песчаных подушках, на сваях. Рассмотрены характерные особенности производства работ но устройству фундаментов.

Книга предназначена для научных работников и проектировщиков.

ВВЕДЕНИЕ

Обширные территории пашей страны заболочены, т. е. покрыты слоем торфа, и характеризуются высоким уровнем грунтовых вод, что вызывает при проектировании и возведении сооружений целый ряд трудностей. Вследствие этого строители, как правило, стараются обходить торфяные грунты, возводя сооружения па грунтах минеральных и даже пахотных землях.

Такая практика в ряде директивных указаний последних лет была осуждена. Указывалось, что для строительства нужно использовать непригодные для сельского хозяйства земли: склоны холмов, затопляемые, заболоченные земли и др. Практика показывает также, что существующие города в своем росте вынуждены строиться па соседних, ранее обойденных заболоченных территориях. При расширении действующих промышленных предприятий выбор места расположения объекта вследствие грунтовых условий почти исключен.

Таким образом, именно в последние годы произошел значительный перелом в отношении использования территории, покрытых торфом, для промышленного и гражданского строительства. Разработка и научное обоснование методов строительства па заболоченных территориях - одна из главных задач современного фундамента роения. Решение утоп задачи соответствует директивным указаниям и технической политике в строительстве.

Промышленные и гражданские сооружения очень чувствительны к осадкам, поэтому для них торф в качестве основания, как правило, вообще непригоден, а само наличие торфа па площадке существенно ухудшает работу оснований из минеральных грунтов. Особенности работы оснований, проектирования и устройства оснований и фундаментов являются предметом рассмотрения в данной брошюре.

Литература, систематически освещающая основания и фундаменты промышленных и гражданских зданий и сооружений в торфяных грунтах, практически отсутствует. Данная книга первая попытка такого изложения на основе исследований автора и опыта строительства.

Ввиду крайне сжатого объема многие материалы приводятся в тезисной форме, т. е. бел доказательств. По той же причине полностью отсутствует обзор литературы, прямо или косвенно относящейся к рассматриваемой теме.

Следует обратить внимание читателей на направленность книги.

Наличие торфа, т. е. заболоченность территорий накладывает свой отпечаток на самые разнообразные виды строительства: транспортное, гидротехническое, промышленное, гражданское, строительство ЛЭП, магистральных трубопроводов и др. В книге освещаются только сведения, относящиеся к устройству фундаментов промышленных и гражданских зданий и сооружений.

Приводимые материалы в основном практического характера, т. е. такие, которые могут быть использованы для проектирования и устройства оснований и фундаментов в рассматриваемых условиях. Научные положения приводятся лишь в самом кратком виде и только те, которые имеют практическое значение.

Исходя из практических соображений составлены и части книги: строительные свойства торфа; фундаменты на естественном основании; фундаменты на песчаных подушках и сваях (как наиболее распространенные и технологичные); производство строительных работ на заболоченной территории.

Одним из важных вопросов промышленного и гражданского строительства является устройство оснований подземных коммуникаций. В условиях заболоченных районов устройство и эксплуатация коммуникаций сопряжены со значительными трудностями. Однако при сжатом объеме -книги осветить эти вопросы не представилось возможным.

ГЛАВА I

ТОРФЯНЫЕ ГРУНТЫ КАК СРЕДА И ОСНОВАНИЕ СООРУЖЕНИЙ

§ 1. Торфяной грунт

Торфяным грунтом (торфом) называется порода органогенного происхождения, образовавшаяся в результате накопления не вполне разложившихся растительных остатков в условиях избыточной влажности и затрудненного доступа воздуха.

Строительные свойства торфа изучали многие исследователи. Приведем краткую сводку этих свойств по Л. С. Амаряну [1] (табл. 1).

Из таблицы видны главные особенности торфа по сравнению с минеральными грунтами. Влажность торфа в 20—60 раз больше влажности минеральных грунтов, объемная масса примерно в 2 раза меньше, удельный вес — небольшой и устойчивый по величине. Коэффициент пористости в 15—40 раз больше, чем у минеральных грунтов. Поры торфа занимают 0,92—0,97 всего объема торфа. Сочетание большой пористости и малого удельного веса приводит к тому, что объемная масса взвешенного торфа (ниже уровня грунтовых вод) практически равна нулю. Модуль деформации в десятки и даже сотни раз меньше, чем у минеральных грунтом. Коэффициент фильтрации примерно соответствует водопроницаемости мелких и пылеватых песков. Сопротивление сдвигу, определенное крыльчаткой, колеблется в значительных пределах. Это сопротивление обусловлено главным образом сцеплением, так как угол внутреннего трения неуплотненного торфа близок к нулю. Степень разложении изменяется и большом диапазоне.

На заболоченной территории уровень грунтовых под близок к поверхности, торф водонасыщен, но обладает малой водоотдачей, т. е. из него под действием собственной массы вода почти не выделяется. При осушении торф имеет очень большую усадку.

Торф в отличие от минеральных грунтов является своеобразной горной породой органогенного происхождения. В табл. 2 приведено сопоставление основных понятий механики грунтов и их физико-механических свойств с соответствующими понятиями и свойствами торфа.

Торф целесообразно исследовать двумя путями: сопоставлением его свойств с известными свойствами минеральных грунтов и дополнительным изучением его особенностей как органогенной горной породы.