9.1. Строительство на склоне
Строительство на склонах – достаточно распространенное исходное условие для индивидуальных застройщиков. Это горы, берега рек, озер и морей, неудобья в зоне оврагов или моренных гряд, склоны сопок или небольших пригорков.
На что следует обратить внимание при строительстве на склонах или около откосов?
Для начала следует разобраться в механизмах обрушения грунта на склонах и в мероприятиях, предотвращающих эти процессы.
Очевидно, что вероятность обрушения грунта на склоне (нарушение устойчивости откосов) тем больше, чем круче уклон. При уклонах до 10% грунт не теряет свою устойчивость, и все мероприятия сводятся к устройству ростверка переменного поперечного сечения (рис. 155, 156). При больших уклонах вероятность перемещений грунта от веса дома увеличивается.
Существует несколько видов нарушения устойчивости откосов:
оползни вращения – когда массы грунта сползают по криволинейным поверхностям скольжения (рис. 172, а);
оползни скольжения – когда массы грунта сползают по подстилающей породе (рис. 172, б);
оползни разжижения – когда в результате повышения влажности происходит разжижение грунта;
оползни медленного течения – когда грунт как очень вязкое тело постепенно сползает по склону, при этом поверхностные слои перемещаются быстрее нижерасположенных (рис. 172, в) ;
оползни обрушения – когда разрушается основание откоса (выдавливание, суффозия…) и часть массива грунта откалывается, а иногда даже опрокидывается (рис. 172, г) .
Рис. 172. Основные виды оползней: А – оползень вращения; Б – оползень скольжения; В – оползень медленного течения; Г – оползень обрушения
Причины потери устойчивости откосов:
– увеличение внешней нагрузки;
– устранение боковой опоры грунта в результате разработки траншей и котлованов;
– большая крутизна откоса;
– повышение влажности грунта (приводит к увеличению веса и к снижению сил сцепления и трения в грунте).
В ряде случаев потеря устойчивости грунта происходит одновременно по нескольким причинам.
Обследования большинства оползней показали, что в однородных грунтах потеря устойчивости происходит по круглоцилиндрической поверхности скольжения (рис. 172, а) .
Основная мера по увеличению устойчивости откосов – снижение влажности грунта. С этой целью регулируют сток поверхностных вод, проводят дренирование подземных вод (глубокие дрены, туннели, колодцы).
Радикальные меры повышения устойчивости откоса: снижение крутизны, устранение размыва основания в нижней части, максимально возможное удаление строения от склона. При разработке траншеи около строения ее стенки закрепляют прочными и жесткими распорками (рис. 173, а) . При небольшой глубине вдоль откоса располагают набивные сваи, устраивают подпорные стенки, шпунтовые ограждения (рис. 173, б) или укладывают пригрузы на склоны откосов (рис. 173, в) .
Рис. 173. Закрепление откосов: А – распорками; Б – шпунтовым ограждением; В – пригрузом, уложенным на склон
На склоне строительную площадку готовят с перераспределением грунта. Такая площадка может быть одноуровневая (рис. 174) или двухуровневая. В последнем варианте фундамент, помимо опор и ростверка, включает внутреннюю подпорную стенку, которая является стеной цокольного этажа (рис. 175.) . При двухуровневой строительной площадке объем перераспределяемого грунта почти в два раза меньше, чем в одноуровневой. Кроме того, архитектурные решения с обустройством цокольного этажа могут оказаться более привлекательными.
Рис. 174. Устройство строительной площадки на склоне: 1 – насыпной грунт; 2 – подпорная стенка; 3 – строение; 4 – опоры фундамента
Рис. 175. Устройство двухуровневой строительной площадки на склоне: 1 – насыпной грунт; 2 – подпорная стенка; 3 – строение; 4 – опоры фундамента; 5 – замок: 6 – внутренняя подпорная стенка
Обращаем внимание на то, что под ростверком и внутренней подпорной стенкой воздушный зазор должен быть сохранен.
Внимание!
При уклоне строительной площадки больше 10% саму опору следует ввести в тело ростверка на 4…6 см, а арматуру опор фундамента – не менее чем на 20 см (рис. 157). Для армирования опор желательно применить прутки диаметром не менее 10 мм. Жесткое соединение опор с ростверком уменьшит вероятность потери устойчивости основания как оползня медленного течения (рис. 172, в).
Это Вы можете…
Житель Истринского района Подмосковья (в прошлом работал ведущим специалистом по проектированию сложных авиационных систем) освоил участок с относительно большим уклоном (рис. 176). Три яруса фундаментных плит толщиной около 15 см были отлиты на песчаной подготовке толщиной около 30 см. Перед началом бетонирования железобетонных плит на песок укладывалась рулонная теплоизоляция (пенополиэтилен) толщиной около 10 мм. Бетонирование ярусов выполнялось снизу, по мере возведения стен. Сверху плиты усиливались слоем керамзитобетона с арматурной сеткой (толщина слоя – около 10 см). Внешние стены первого этажа возводились с ТИСЭ-2 в два слоя с утеплителем посередине и в пустотах; остальные внешине стены возводились с ТИСЭ-3 (без мостков холода); внутренние – с ТИСЭ-3 по классическому варианту. Обустройство участка было связано с возведением трех подпорных стен (внизу участка, по линии стены в три этажа, по верхнему ограждению). Два боковых ограждения участка по линии склона создавались с использованием опалубки ТИСЭ-2. Участок оборудован эффективной дренажной системой, исключающей переувлажнение грунта (см. фотоприложение).
Рис. 176. Участок на склоне: 1 – линия склона первоначальная; 2 – подпорная стенка; 3 – насыпной грунт; 4 – плиты фундамента