Процесс просадки основания

Просадка лёссового основания может происходить вследствие подъема уровня грунтовых вод. Надо заметить, что подъем уровня грунтовых вод — довольно обычное явление на заводских территориях, поэтому надо быть особенно внимательным при выборе типа фундамента будущего строения.

Чаще всего это происходит вследствие неупорядоченности водного и канализационного хозяйства и поверхностного стока, иногда вследствие преграждения фундаментами естественного потока грунтовых вод и других причин, целиком зависящих от деятельности человека. Для некоторых случаев причину подъема уровня грунтовых вод видят в изменении условий конденсации паров воды в породах, слагающих застроенную территорию.

Наблюдения велись в рассматриваемом примере по четырем точкам, расположенным по четырем углам фундамента. Подъем грунтовых вод показан синхронной кривой. В первые два года (1932—1933 гг.) наблюдения за уровнем грунтовых вод не велись, но за эти годы имеются сведения о поступлении вод в породы основания от технических устройств и атмосферных осадков.

В 1932 г. просадка происходила вследствие замачивания пород через поглощающий колодец, неосмотрительно устроенный у компрессорной, без учета просадочности лёссов. На кривых просадок этому периоду отвечает участок АБ.

В 1933 г. просадки резко увеличились и примерно с одинаковой интенсивностью продолжались до середины 1934 г. Зимой 1933/34 г. увеличение просадок пошло особенно быстро. Вместо обычного зимой спада происходил подъем уровня грунтовых вод. На кривых просадок этому периоду соответствует участок БД. Породы увлажнялись атмосферными водами, которые просачивались через ряд строительных траншей.

Величина просадки прямо пропорциональна величине мощности слоя лёсса под зданием, пористости лёсса и нагрузки на единицу поверхности основания. Однако и при меньшей величине просадок деформации сооружений могут быть значительными.

Так, по данным С. В. Левина, при строительстве одного завода под фундаментом был оставлен с одной стороны незначительным слой лёсса, тогда как весь остальной фундамент имел в основании галечники. После того как лёсс был смочен дождевыми водами, на фундаменте появились трещины. В другом случае слой лёсса под фундаментом мощностью 20 см был смочен водой из лопнувшего водопровода. Это вызвало образование трещин в фундаменте и стенах, хотя величина просадки была всего 2—3 см.

Говоря о пористости лёссов как факторе просадочности, следует иметь в виду разницу между нормальной пористостью и макропористостью. Нормальной называют пористость, которую будет иметь лёсс в условиях полного разрушения структурных связей и насыщенности водой при наибольшем уплотнении от данной нагрузки. Разница между полной и нормальной пористостью будет характеризовать макропористость. Величина макропористости определяет величину максимально возможной просадки лёсса при заданной нагрузке на него в условиях полного увлажнения.

Для характеристики просадочности предложено много различных показателей. Максимально возможная просадка возникнет при условиях наибольшего уплотнения. Если считать, что такие условия имеются при влажности нижнего предела текучести то пористость при этом пределе можно считать нормальной для лёсса (при отсутствии давления). Тогда отношение пористости при пределе текучести к пористости лёсса в его естественном состоянии будет характеризовать его просадочность. Поэтому Н. Я. Денисов предложил пользоваться для характеристики просадочности показателем макропористости, где b — приведенная пористость при нижнем пределе текучести; е — приведенная пористость лёсса.

Показатель, дающий обратную величину показателя макропористости, но иначе (более сложно) выраженную и понимаемую, был ранее предложен В. И. Батыгиным под названием «показателя просадочности».