[Regby]

Здравствуйте.

Заинтересовал вопрос - как оценить силы морозного пучения?

Отвечал на вопросы экспертизы, в проекте не указаны характеристики грунта для обратной засыпки. Основание сложено пучинистыми грунтами. В результате эксперты написали что расчет здания выполнен неверно, потому как в расчете не учтены силы морозного пучения грунта, оказывающие сильное давление на монолитные стены подвала.

Само здание 14 этажей, свайно-плитный фундамент. Свайное поле 12 метровые сваи с шагом 1,5-1,65 м, объеденены монолитным ростверком (плитой) толщиной 800 мм.

Вопрос с пучением, то решили, но стало интересно, какого порядка силы пучения фактически возникают, и относиться ли подобна нагрузка к длительной (п 1.7 М СНиП 2.01.07-85*) или особой (п 1.9 Г СНиП 2.01.07-85*). В нормтивной документации как количественно оценить эти усилия не нашел почему то... может смотрел невнимательно?

Спасибо.

[shnn]

Посмотри здесь:

[Regby]

Забавно. В докумекнте приводятся расчеты
1 на действие касательных сил морозного пучения на фундамент (при глубине заложения фундамента ниже глубины промерзания)
2 На совсестное действие касательных и нормальных сил морозного пучения на фундамент (при глубине заложения фундамента ниже глубины промеразния)

Ничего про воздействие нормальных усиилий на стены фундаментов я не вижу. Фактически грунт "выпучивается" наверх и тянет здание за собой.

Стоит ли считать вопрос экспертов бредом? Очень жду ценных мыслей

[shnn]

>Regby
Если нужна отписка от эксперта то СНиП 2.02.01 п.14.3. Нет там такого вида воздействия на фундаменты как горизонтальные силы морозного пучения. Нормальные к подошве есть, касательные вдоль боковой поверхности есть, относительная деформация основания есть... а горизонтальных сил нет. Пусть эксперт обоснует свое требование.

[Regby]

Собственно претензия предъявленна в таком виде

20.21. Ответ на замечание эксперта, что не требуется учитывать в расчетах влияние пучинистости грунтов, не обоснован. Пучинистость оказывает значительное боковое давление на наружные стены подвала, расположенные выше уровня глубины промерзания. Эти силы бокового давления в расчетах не учтены и поэтому стены подвала не отвечают нормативным требованиям по конструкционной безопасности см. п4.1. СНиП 52-01-2003

Прошу высказать свое мнение по сему замечанию. Лично я не очень понимаю как морозные силы пучения могут повлиять на здание высотой 14 этажей со свайным полем 12-ти метровых свай

[Sadom]

Действительно странный какой то вопрос у экспертов. Никогда про такие воздействия от пучения не слышал

[shnn]

>Regby
Так и отвечай : Согласно СНиП 2.02.01 п.14.3 такой вид воздействия как "боковое давление" отсутствует. Т.к. в нормативной литературе отсутствует понятие "бокового давления сил морозного пучения", сл-но расчет на него не производился.

[Regby]

shnn, меня больше интересует не ответ эксперту, а вообще существует ли подобное давление и насколько оно интенсивно на конструкцию фактически. И вообще мнение форумчан по этому вопросу. Ибо данный вопрос мне показался несколько бредовым, может я ошибаюсь?

[Ильнур]

При возникновении сильных сомнений в корректности замечания нужно организовать встречу с экспертом - по закону это допустимо. И очень тонко и тактично пообщаться с ним, чтобы понять, есть ли под его мыслью великая уверенность. Если это чувствуется, нужно попросить его пояснить, НА ЧТО нужно опираться в расчетах.
Недавно один эксперт, при разговоре о расчетных длинах в МК-системах вытащил из ящика стола конспекты (студенческие) и со словами "Есть такой Беленя...." начал обосновывать свои мю....

[Regby]

в том то и дело... Данная экспертиза не государственная, а "как бы является независимой. Но "замечания" вызвали сильные сомнения в компетентности экспертов. Фактически идет драка. Экспертиза выдает заключение о том что запроектированное здание не соответсвтует требованиям безопасности долговечности и норм... Проект не мой, и в нем есть ошибки оформления, но на мой взгляд говорить о том что данное здание упадет невозможно.

Сторона выполнившая проект с пеной у рта доказывает что проект выполнен верно, а экспертиза обратное.

Вот я и решил поделиться сомнениями по поводу данного вопроса - есть ли в нем рациональное зерно...

[shnn]

Думаю существует, но не очень значительное. В руководстве есть примеры расчетов. Там порядок сил на столбчатый ф-т 500х500 десятки тонн. По поводу стены... Силы морозного пучения есть в глинистых грунтах(и некоторых других), но при определенной степени водонасыщения. Непосредственно вблизи здания наверняка есть водоотвод(дренаж, отмостка), поэтому думаю наврядли они появятся.
Никогда не слышал и в литературе горизонтальных сил не видел.

[Regby]

shnn, насколько я понял в приведенной вами литературе расчитываются касательные силы на стенки направленные вертикально вверх. Т.е. "выдергивающие" здание из земли. А не силы действующие нормльно к плоскости стены. Я не прав?

[AMS]

Regby - ты прав и вот почему...
Силы морозного пучения всегда действуют по направлению градиента температуры, т.е. по вертикали. Соответственно в этом направлении в процессе замерзания грунта происходит миграция влаги, приводящая к увеличению объема грунта. Задачка в данном случае одномерная, но если посмотреть на этот же процесс в горизонтальном направлении, то градиента температуры в любой ее плоскости практически нет - внутренние силы в этом направлении уравновешиваются.
Касательные силы морозного пучения, направленные по стенке вертикально вверх - по градиенту температуры, безусловно будут, но величина их не настолько думаю велика, чтобы повлиять на 14-ти этажное здание ...

[Regby]

AMS, Спасибо, за разъяснение. Сомнений в том что касательные силы морозного пучения не могут выдернуть из земли 14ти этажное здание с полем из 12-тим емтровых свай не было даже у экспертизы. Смутило именно это "горизонтальное" воздействие на стены. Сначала мне стало смешно, а потом живо представила картина рушащейся кому нибудь на голову стены подвала (толщиной 300 мм на бетоне B25 с армированием d12 - 200)

В общем делаю вывод о некомпетентности экспертов.
Спасибо.

[Winder42]

Чёт я не понял, разве силы морозного пучения не вдавливают стены подвала внутрь?

[remonter]

AMS в #13 прав в пояснении, что ощутимое пучение обязано не столько 10% увеличению объема замерзающей влаги уже содержавшейся в скелете грунта к началу процесса, но в основном за счет подсоса влаги к холодной зоне, в т.ч. активное пленочное намораживание влаги на лед (в Сибире пучение достигает до 30% толщи промерзания). По этому, кстати, набухающие глины, препятствующие подсосу влаги, менее пучинисты, чем иные супеси. Но пучение - процесс объемный и горизонтальное давление явление не только умозрительное, но и на практике для вдавливания подвальных стенок бывал единственной правдоподобной причиной
И Симагин расположен учитывать боковое пучение

[Ильнур]

При прохождении активной зоны промерзания сверху вниз расширение грунта вширь должно быть существенным для поверхностных слоев, но по мере образования окончательно промерзшего верхнего слоя активный слой будет сцепляться с этим прочным и жестким слоем, и в силу своей слабости расширится уже меньше. И так дальше вглубь. В итоге эпюра давлений на стенку подвала будет представлять из себя быстро угасающую кривую.
Думается, такие силы действительно имеют место быть, и скорее не такие уж и незначительные, но они просто плохо изучены и в нормы не вошли. Классическое понятие пучения - подъем поверхности земли, от этого пляшут, какжется, все пученауки.
Расширение все же объемное.
Если взять за модель одновременно промерзающий земной шар целиком , то позже образовавшиеся нижние слои должны разорвать верхние, т.е. будет наблюдаться не давление на стенку, а оттягивание стены в грунт примерзшими верхними слоями .

[lit01]

Теоретически градиет температур существует и в горизонтальном направлении : помещение подвала с температурой +18 -> стена пдвала с температурой > температуры грунта -> температура грунта. Однако в этом случае должен происходить не подсос свободной влаги, а ее ОТСОС от плоскости стены подвала. Т.е. если и будет на нее дополнительная нагрузка, то не направленная внутрь здания, а от него.
Размышления чисто теоретические, т.к. со случаями сколь нибудь существенного горизонтального давления от пучения не сталкивался.
Критика всего вышеизложенного приветствуется :good:

[MasterZim]

Сообщение от Regby в проекте не указаны характеристики грунта для обратной засыпки.

проще внести изменение в проект и написать, что обратная засыпка выполняется непучинистым грунтом, чем бодаться с экспертом, который судя по замечанию мягко сказать некомпетентен или не может правильно написать замечание, вполне возможно что он путает боковое давление с усилием по боковой поверхности стены, а может это и имеет в виду

Мне кажется, что если такие силы и есть, то очень не значительные.
Данный процесс можно сравнить с замерзающей водой в стеклянной колбе с параллельными стенками и без горлышка.
Со стенками колбы ничего не случится при замерзании воды - только лед наверх поднимется.
Тут ведь как - увеличение объема будет происходить в ту сторону где нет сопротивления, т.е. вверх. Так же и с грунтами около стены - зачем ему (льду) давить на стенку здания, когда можно просто выползти вверх. Ведь для этого нужно затратить меньше энергии.
З.Ы. могу и ошибаться конечно, но мне физика процесса видится именно такой.