В последние годы сформировалось и успешно развивается направление устройство фундаментов без нарушения грунта —фундаменты в вытрамбованных котлованах (ФВК). Особенность их состоит в том, что в процессе устройства фундаментов под подошвой и вокруг боковых граней создается уплотненный грунт пониженной влажности, но повышенной прочности и несущей способности. Нагрузка фундаментов по подошве и боковым стенкам передается вначале на уплотненный грунт, а затем на грунты природного сложения, благодаря чему достигается более высокая (в 1,5; 3 и более раза) несущая способность фундамента, что позволяет существенно снизить размеры фундамента, а следовательно, и воздействие сил морозного пучения.
К такому виду устройства фундаментов относятся также забивные призматические и пирамидальные сваи, забивные блоки, набивные сваи в пробитых скважинах, виброштампованные сваи и др.
Сущность метода устройства ФВК состоит в том, что котлованы под отдельные фундаменты не откапываются, а вытрамбовываются на необходимую глубину с последующим заполнением вытрамбованного котлована бетоном в распор или установкой сборного элемента.
Вытрамбовывание котлована производится с помощью навесного оборудования на кранекскаваторе или тракторе (сбрасыванием трамбовки с высоты 4...8 м, массой 1,5...7 т и более по направляющей штанге, имеющей форму будущего фундамента, либо путем забивки (сваенагружающим механизмом) трамбовки шаблона с последующим ее извлечением.
По способу устройства ФВК подразделяются:
При устройстве фундаментов в вытрамбованных котлованах (сборных или монолитных) в зависимости от показателя текучести вокруг них в основании образуется уплотненная зона грунта (плотность в этой зоне повышается до 1,2 раза), в результате чего несущая способность уплотненного грунта повышается(1,5...2 раза), уменьшается влажность (1,4...1,8 раза) и его пучинистость (1,4...2,0 раза).
Существенное влияние на величину и характер зон уплотнения оказывает природная влажность и состояние грунта. Так, с ростом показателя текучести грунта, размеры зон уплотнения уменьшаются. В зависимости от показателя текучести грунта и типа фундамента в вытрамбованных котлованах выпучивание их при отсутствии нагрузки в 1,5...2,8 раза меньше выпучивания однотипных фундаментов, устроенных в открытых котлованах и траншеях.
С ростом угла наклона боковых граней (сбега боковых граней) увеличиваются и размеры уплотненной зоны, достигая лучшего уплотнения грунта, а с точки зрения воздействия на них сил морозного пучения происходит ухудшение: кроме касательных сил на боковые грани фундамента действуют нормальные силы пучения. Чем больше угол наклона боковых граней, тем больше силы морозного пучения, но меньше осадка после оттаивания грунта.
При проектировании малозаглубленных фундаментов в вытрамбованных котлованах (МЗФВК) в пучинистых грунтах рекомендуется принимать угол сбега граней около a = 15°, т.к. по несущей способности, по сопротивлению силам морозного пучения, по остаточным деформациям пучения угол является оптимальным.
С увеличением глубины заложения выпучивание фундаментов в вытрамбованных котлованах уменьшается, так как увеличивается глубина заанкеривания его в талом грунте.
Источник: http://www.svasti.ru/fundamenty_v_vytrambovannyh_kotlovanah