Ф.18.14. Влияет ли принцип использования вечномерзлых грунтов на глубину заложения фундаментов?

При наличии пучинистых грунтов учитывается возможность пучения при их промерзании. Фундаменты всех типов заглубляются в вечномерзлые грунты не менее чем на 1 м, а свайные не менее чем на 2 м. При строительстве по II принципу глубина заложения устанавливается с учетом глубины сезонного промерзания.

Ф.18.15. По какому предельному состоянию рассчитываются основания, проектируемые по I принципу?

При твердомерзлых грунтах расчет ведется по первому предельному состоянию по несущей способности, а при пластичномерзлыхпо первому и второму предельным состояниям.

При расчетах по несущей способности учитывается смерзание фундамента с вечномерзлым грунтом по его боковой поверхности.

Ф.18.16. По какому предельному состоянию рассчитываются фундаменты на основаниях, проектируемых по II принципу?

Фундаменты в этом случае рассчитываются по второму предельному состоянию по осадкам. Наиболее сложным является расчет, когда оттаивание происходит в процессе эксплуатации. Под зданием имеется "чаша" оттаивания и глубины зоны оттаивания неодинаковы по краям и в середине здания.

Ф.18.17. Возможно ли возникновение сил отрицательного трения, действующего на фундаменты при оттаивании грунтов основания?

Да, возможно, так как при оттаивании грунты могут существенно уплотняться под действием их собственного веса.

Ф.18.18. Следует ли проверять действие сил морозного пучения на недостроенные сооружения?

Да следует, поскольку нагрузка от недостроенных сооружений может быть недостаточной, чтобы противодействовать силам морозного пучения.

Ф.18.19. С чем связано морозное пучение грунта?

Пучение это увеличение объема водонасыщенного грунта при его промерзании, связанное с тем, что вода, замерзая, увеличивается в объеме. При замерзании к фронту промерзания подтягивается вода из нижнего слоя, поэтому влажность у фронта промерзания становится больше, чем если бы имеющаяся в нем вода мгновенно замерзала. Подтягивание воды снизу зависит от коэффициента фильтрации, поэтому чем больше коэффициент фильтрации, тем легче происходит доувлажнение грунта. Из-за этого пылеватый песок и супесь более пучинисты, чем суглинок и тем более глина.

Ф.18.20. Какие два вида дополнительных усилий действуют на фундаменты при промерзании грунта рядом с ними?

Если происходит промерзание грунта, то он примерзает также и к боковой поверхности фундамента, поэтому, увеличиваясь сам в объеме, стремится вытолкнуть фундамент кверху. На фундамент в этом случае действуют касательные силы морозного пучения (рис.Ф.18.20).

Рис.Ф.18.20. Проявление сил морозного пучения грунта: а - слой промерзания заканчивается выше подошвы фундамента; б - грунт промерзает ниже подошвы фундамента: 1 - дневная поверхность D_L; 2 - фундамент; 3 - направление перемещения влаги к фронту промерзания;F₁- касательные силы морозного пучения;F₂- нормальное давление морозного пучения;T- температура,C

Если фронт промерзания опускается ниже подошвы фундамента, то начинает увеличиваться в объеме грунт под фундаментом и за счет этих сил, именуемых нормальными силами морозного пучения, происходит выталкивание фундамента. Нормальные силы морозного пучения больше, чем касательные, и они более опасны. Поэтому закладывать фундаменты и рекомендуется ниже глубины промерзания. Процесс "выталкивания" фундамента вследствие промерзания грунта необратимый, после оттаивания опускание меньше, чем подъем.