Физические характеристики различных типов грунтов, важные в отношении их несущей способности, подлежат изучению еще и потому, что, влияя на сжимаемость грунтов, обусловливают их склонность к. разрушению от сдвига при поперечном перемещении под действием приложенной нагрузки. Ниже уровня воды мелкий песок может легко приобретать свойство текучести и притом на значительном протяжении, следствием чего будет серьезная осадка сооружения.
Глина, как правило, содержит в общем больший чем у песка процент пустот, которые частично или целиком заполнены водой. Поскольку глина более непроницаема по отношению к прохождению воды, уплотнение ее происходит медленно, продолжаясь часто годами. Постепенно, по мере выжимания воды, могут возникать очень серьезные осадки даже под действием сравнительно легких нагрузок. По этой причине избегают таких способов строительных работ, следствием которых может быть дренаж подобных грунтов под прилегающими зданиями.
Наиболее важны постоянные, а не временные или случайные нагрузки. Это нашло свое отражение в обычной практике определения размеров фундаментов на основе фактических нагрузок, которые должен будет воспринимать грунт после того, как здание будет введено в эксплуатацию. Иногда определение размеров основывается только на нагрузке от собственного веса, хотя площадь каждого фундамента должна при всех обстоятельствах быть достаточной для воспринятая обеих нагрузок — временной и от собственного веса. Так как, вообще говоря, при одинаковом удельном давлении обширные нагруженные площади склонны к большей осадке, чем площади ограниченных размеров, то в расчетах необходимо соответственно учитывать это обстоятельство. Это равносильно сокращению удельной расчетной нагрузки для более обширных фундаментов. С другой стороны, несущая способность каждого данного однородного пласта значительной толщины возрастает по мере углубления от поверхности, и чем массивнее фундамент, тем глубже будет его влияние на толщу грунта.
Слишком упрощенное распространенное представление о том, что допускаемая величина несущей способности может быть взята на основании данных о разрушающей нагрузке, полученных в результате испытаний в ограниченном масштабе с введением большого запаса прочности, зачастую приводило к недопустимым осадкам. Во многих случаях результаты, полученные таким путем, хотя и могут служить полезным дополнением к исследованиям грунтов, но подлежат тщательному пересмотру с учетом приводимых ниже ограничений.
Глубина грушевидной зоны сжатия грунта под фундаментом увеличивается вместе с шириной нагруженной площади, и каждая осадка, учтенная на основании испытания в малом масштабе, зависит от свойств того грунта, который лежит внутри неглубокой зоны сжатия, получившейся от нагружаемой плиты (при пробной нагрузке). В некоторых грунтах это сжатие вряд ли будет заметно даже на четырехкратной глубине от ширины нагруженной площади. Если грунт (Неоднороден на всю глубину распространения грушевидной зоны сжатия от всего здания, то зависимость между результатами испытаний и будущей осадкой становится сомнительной. Кроме того, если даже грунтовые условия одинаковы подо всей подошвой фундамента, то давление от прилежащих фундаментов может часто быть перекрывающим. Так например, под испытательной нагрузкой, приложенной к площади 0,4 ж2, значительное напряжение в грунте будет иметь место примерно до 0,9 ж в глубину, тогда как под фундаментом площадью 1,5 ж2 заметное напряжение будет передаваться на глубину уже 5,4 ж и нагруженная площадь будет иметь значительное поперечное распространение.
Даже сами по себе условия, при которых производятся испытания натр ужением, могут (быть причиной дальнейших расхождений. Если пробная плита помещена при испытании в колодце на уровне подошвы предполагаемых фундаментов, то величина осадки будет меньше, чем для точно того же грунта; на поверхности. Дополнительное сопротивление обусловлено влиянием сегмента грунта, окружающего колодец, вес которого добавляется к сопротивлению грунта на сдвиг.
Таким образом, допускаемые величины несущих способностей, вы-, веденные на основании испытаний в малом масштабе, о которых шла речь, подлежат изучению во взаимосвязи с другими данными и не должны считаться окончательными. Весьма полезны в этом отношении материалы регистрации осадки других зданий со сходными условиями. Если изучение этих материалов не сможет послужить подтверждением принимаемого решения, необходимы лабораторные испытания образцов с ненарушенной структурой для случая связных грунтов.
При этом испытательная нагрузка должна давать удельное давление, равное тому, которое соответствует проектируемому фундаменту. Эта нагрузка должна сохраняться в неизменном состоянии до тех пор, пока в течение 24-часового периода не будет происходить измеримой осадки. Затем нагрузка удваивается в таком порядке, чтобы отдельные приращения ее не превышали 25% от расчетной нагрузки. Между отдельными последовательными нагружениями должно проходить не менее 4 час. Полная нагрузка сохраняется в неизменном состоянии до того, пока не будет происходить измеримой осадки в течение 24-часового периода.
Измерения осадки следует производить с точностью до 1 мм, причем отсчеты производятся ежечасно в течение первых 6 час. после каждого последовательного нагружения и не менее одного раза в течение каждых 12 час. после того.
Строительный надзор может потребовать полного анализа вероятной величины осадки, ее скорости и распределения в предел ал проектируемого сооружения. Этот анализ может быть основан на:
1) изучении документации об осадке близлежащих сооружений с теми же условиями оснований;
2) компрессионных испытаниях и иных исследованиях образцов с ненарушенной структурой способных сжиматься материалов.