В некоторых случаях, когда плотность грунтов не удовлетворяет техническим требованиям возводимого здания, целесообразно улучшить основание искусственным путем. Одним из вариантов повышения несущей способности основания является замена слоя почвы более прочным с лучшими физико-механическими свойствами. Кроме того нередко такой вариант улучшения основания является наиболее экономически выгодным.
Рассмотрим вариант фундамента на песчаной подушке. Её применение позволяет:
- снизить глубину заложения фундамента;
- уменьшить давление на нижележащие слабые слои грунта;
- предотвратить выпирание грунта из-под подошвы фундамента;
- уменьшить осадки фундамента при будущей эксплуатации здания.
К песку применяемому для устройства подушки предъявляются следующие требования:
- удобоукладываемость с заданной плотностью;
- малая сжимаемость;
- относительно высокое сопротивление сдвигу;
- устойчивость скелета грунта при движении грунтовых вод.
При устройстве таких оснований необходимо определить их размеры в плане и толщину. Толщину Hcs принимают исходя из давления, которое можно передавать на подстилающие её грунты. Наиболее часто они имеют толщину в пределах 200-1000 мм, иногда она достигает трех метров. В зависимости от ширины фундамента на песчаной подушке и его высоты, ширину же принимают на основании от угла альфа, который колеблется в пределах 30-45°.
Технологический процесс устройства песчаного основания предполагает максимальное уплотнение укладываемого грунта. При больших площадях фундамента необходимой плотности добиваются путем послойной засыпки и уплотнения (катками), при этом толщина слоя варьируется в пределах 15-20 см. При устройстве подушки под отдельно стоящие фундаменты материал подушки уплотняется при помощи виброплит, вибротрамбовок или пневмотрамбовок. Для лучшего уплотнения каждый слой можно проливать водой. Уплотнение производится до получения заданной плотности, равной 1,65-1,75 г/см3. Кроме максимальной плотности нужно добиться наиболее равного распределения песка по площади подушки, т.е. чтобы уровень верха подушки был максимально ровным и равноуплотненным. Для этого обычно пользуются такими инструментами как веревка, шнурок или леска натянутые под уровень, правилами с уровнем или профессиональными – нивелирами, рейками. Если не добиться необходимой плотности грунта это может привести к осадке при динамических воздействиях или замачивании.
