Уплотнение грунтов. Поверхностное уплотнение грунтов. Глубинное уплотнение.

Уплотнение грунтов– метод искусственного упрочнения оснований направленный на уменьшение пористости грунта.

Методы уплотнения:

· поверхностное уплотнение;

· глубинное уплотнение и уплотнение взрывом;

· уплотнение статистической нагрузкой;

· уплотнение водопонижением.

Режимы уплотнения:

· Оптимальная влажностью грунта (Wо);

· Количество ударов в одной точке (n) ;

· Проектное понижение дна котлована после уплотнения (Dh).

Оптимальная влажность глинистых грунтов, уплотняемых трамбованием, при отсутствии данных непосредственного её определения можно принять:

W₀=W_p(где W_p - влажность на границе раскатывания)

Контроль за качеством уплотнения производится при помощи параметра

Обычноk_comпринимается равным от 0,92÷0,98

Методы глубинного уплотнения:

• Грунтовыми сваями.

• Известковыми сваями (известь в процессе гашения увеличивается в объеме)

• Динамическим воздействием и взрывами.

Уплотнение грунтовыми сваями производятся путем задавливания инвентарных металлических свай или путём вытрамбовывания котлованов

Уплотнение динамическим воздействием и взрывом применяют для уплотнения водонасыщенных песчаных грунтов, которые под воздействием вибрации ли взрыва разжижаются и после снятия динамических воздействий самоуплотняются

23. Уплотнение грунтов статической нагрузкой с устройством вертикальных дрен. Уплотнение грунтов водопонижением.

Уплотнение статической нагрузкой.

Применяется для уплотнения слабых водонасыщенных пылевато-глинистых грунтов (илы, глины, суглинки в текучем, текучепластичном состоянии).

Сложность уплотнения таких грунтов обуславливается длительностью процесса отжатия избыточной поровой воды в глинистых грунтах.

Поэтому уплотнение статистической нагрузкой производят одновременно с устройством вертикальных дрен.

На слабый слой намывается слой песка 3-5 м и под массой грунт уплотняется.

Уплотнение водопонижением.

Водовмещаемые грунты, которые способны отдавать воду из пор (илы, ленточные глины, заторфованные супеси, рыхлые пески и др.) можно уплотнить, понижая уровень подземных вод, например, путем откачки воды из скважин-фильтров.

Используют электоосмос.

24. Закрепление грунтов. Цементация, силикатизация грунтов, электрохимическое закреплениегрунтов.

Закрепление грунтов направлено на образование прочных связей между минеральными частицами грунта

Цементация – инъецирование в грунт цементного раствора. Применяют в хорошо фильтрующих грунтах k_f> 80 м. В:Ц = 1:1, P = 8-10 атм.

Силикатизация грунтов применяются для повышения несущей способности оснований и устройства фундаментов из укрепленного грунта. Этот метод может применяться в песчаных грунтах с коэффициентом фильтрации от 0,5 до 80 м/сут. и в лессовых просадочных грунтах с коэффициентом фильтрации от 0,2 до 20 м/сут. Силикатизация грунтов осуществляется путем нагнетания в грунт через систему инъекторов или скважин водных растворов или смесей, приготовляемых на основе силиката натрия с отвердителем.

Существует 2 метода силикатизации:

· Двухрастворный;

· Однорастворный.

Двухрастворный: последовательно закачивать

1. Силикат натрия;

2. Хлористый кальций

Однорастворный: в грунт закачивать сложный раствор состоящий из силиката натрия и ортофосфорной кислоты. Применяют для грунтов с k_f=2…0,5м/сут.

В качестве отвердителятак же применяют:

· Алюминат натрия;

· Фтористоводородная кислота

Электрохимическое закрепление грунтов. Это способ применяют для глинистых и илистых грунтов. В грунт забивают металлические стержни или трубы, по которым пропускают постоянный электрический ток.

При погружении в грунт чередуют через ряд металлические стержни (аноды) и трубы (катоды), через которые в грунт подается раствор хлористого кальция, силиката натрия, хлорного железа и других химических добавок, увеличивающих проходимость тока, а значит и интенсивность процесса закрепления грунта. В результате насыщения грунта раствором хлористого кальция и пропускания затем по этому грунту электрического тока в грунте происходят необратимые изменения, в частности, они перестают пучиниться, увеличиваются их прочностные характеристики.

25. Фундаменты в особых условиях. Какие условия строительства относятся к особым. Конструктивные мероприятия снижения чувствительности здания к неравномерным осадкам.

К особым условиям относят:

· территории со сложными условиями природного и техногенного характера

· территории со структурно-неустойчивыми грунтами

Сложные условия природного характера:

· в сейсмоопасной зоне

· в районах возможного развития обвалов, оползней

· в зонах возможного развития карста

Сложные условия техногенного характера:

· подрабатываемые территории в местах добычи полезных ископаемых

подземным способом

· основания и фундаменты в зоне действия вибрационных и динамических колебаний.

Структурно-неустойчивые грунты:

· слабые пылевато-глинистые водонасыщенные

· просадочные

· вечно-мерзлые

· набухающие и пучинистые

· биогенные (торфы)

· рыхлые пески

26. Особенности проектирования оснований и фундаментов в просадочных грунтах.

Необходимо учитывать возможность просадки в водонасыщенном состоянии. Осадка фундамента с учетом просадки:

- просадка при замачивании лессовой толщи.

- относительная просадчность

- коэф условий работы.

Основные трудности при проектировании на лессовых грунтах:

· просадочные деформации часто превышают предельно допустимые

· замачивание основания может произойти не под всем фундаментом

· сложность определения характеристик просадочности грунтов.

Поэтому грунты приходится упрочнять:

· уплотнение (трамбовки, грунтовые сваи)

· предварительное замачивание и уплотнение взрывом

· устройство песчаных подушек

· закрепление (силикатизация, термообжиг)

· применение свайных фундаментов

Строительство на лессовых грунтах ведут с применением конструктивных мероприятий, исключающих попадание воды под основание фундамента (устройство отмостки и водоотводного лотка)

27. Особенности проектирования оснований и фундаментов в слабых водонасыщенных грунтах, пучинистых грунтах и торфах.

Слабые водонасыщенные грунты

Конструктивные мероприятия:

· уплотнение статической нагрузкой с устройством вертикальных дерн

· применение свайных фундаментов и глубоких опор

· применение массивных плитных фундаментов

Особенности применения свай в слабых водонасыщенных грунтах:

· при использовании забивных и вдавливаемых свай необходимо учитывать возможность выдавливания грунта

· при расчете свай необходимо учитывать возможность образования отрицательного трения

· чтобы избежать выдавливания, необходимо свае дать «отдохнуть», чтобы поровое давление рассосалось.

Пучинистые грунты

Необходимо добиться условия, чтобы

- силы морозного пучения

Конструктивные мероприятия:

· устройство анкерных элементов в фундаменте

· образование на пов-ти фундамента противосмерзающегося слоя.

28. Особенности проектирования фундаментов в вечномерзлых грунтах (I и II принцип проектирования).

Два принципа проектирования:

1. с сохранением вечномерзлого состояния – в основаниях сохраняется вечномерзлое состояние грунтов как в процессе строительства, так и в течение всего периода эксплуатации.

2. вечномерзлое состояние не сохраняется – в основаниях используют предварительно оттаянные грунты или оттаивающие в период эксплуатации.

По своей структуре вечномерзлые грунты:

· сплошной вечномерзлый слой на всю глубину

· с прослойками талого грунта

· с линзами талого грунта

I принцип проектирования

· возведение знаний на подсыпках (здание, теплоизоляционный слой, подушка) (обязательно выполняется теплотехнический расчет)

· теплоизоляция пов-ти под полом здания

· устройство вентилируемого подполья

Конструктивные особенности:

1. стеновые конструкции опираются на жбрандбалки, устраиваемые на h = 1,6 – 2 м

2. в подвальных помещениях устраивают продухи для свободной вентиляции

3. коммуникации подвешивают к потолку подвала и теплоизолируют

4. пол подвала устраивают водонепроницаемым с устройством уклонов, лотков для отвода аварийных вод за пределы здания

Расчетная глубина сезонного оттаивания для зданий с вентилируемым подпольем

- коэф теплового влияния здания

- нормативная глубина оттаивания

· прокладка в основании здания охлаждающих каналов (трубы с холодным воздухом)

· искусственное замораживание грунтов (при значительном выделении тепла используют холодильные установки, саморегулирующие колонны)

II принцип проектирования

· с предварительным оттаиванием на всю глубину

· предварительное оттаивание в верхней зоне с увеличением оттаивающей зоны в процессе эксплуатации

Учитывая, что вечномерзлые грунты структурно неустойчивые, полная осадка:

- осадка уплотнения

- просадка при оттаивании

Особенности устройства свайных фундаментов на вечномерзлых грунтах

· забивка в лидерные скважины

· с предварительнымоотаиванием паровой иглой

· применение буроопускных свай

29. Особенности проектирования фундаментов при динамических воздействиях.

Источники динамических и вибрационных колебаний:

l машины и механизмы с неуравновешенными частями (компрессоры, турбины, пресса, грохоты и т.п.);

l большегрузный и железнодорожный транспорта во время движения;

l строительные машины и механизмы (молоты для забивки свай, вибропогружатели, трамбовки и т.п);

l сейсмические явления и другие геодинамические процессы (землетрясения, обвалы, карстовые провалы);

l взрывы;

l удары волн (при проектировании гидротехнических сооружений);

l подрывы ветра (при проектировании башенных сооружений).

Поиск по сайту: