Устройство грунтовых подушек: особенность и область применения
Глава 3. Способы изменения свойств грунтов
Уплотнение грунтов тяжелыми трамбовками
Эффективным способом является уплотнение тяжелыми трамбовками. Уплотнение тяжелыми трамбовками применяется для устранения просадочных свойств грунтов в пределах всей или верхней части деформируемой зоны от нагрузки фундаментов; создания в основании здания или сооружения сплошного маловодопроницаемого экрана; повышения плотности, прочностных характеристик и снижения сжимаемости грунтов
Уплотнение грунтов тяжелыми трамбовками осуществляется с поверхности дна котлована или грунта путем свободного сбрасывания на уплотняемую площадь трамбовки, имеющей в плане форму круга или реже квадрата. При этом процесс уплотнения грунта происходит под воздействием передающейся на него ударной нагрузки и сопровождается перемещениями частиц грунта в вертикальном и горизонтальном направлениях.
Для уплотнения грунтов используют металлические или железобетонные трамбовки диаметром 1,4 … 3,5 м; массой 2 … 10 т, (тяжелые) и до 50 т (сверхтяжелые).
Эффективность уплотнения просадочных грунтов тяжелыми трамбовками зависит от многих факторов но в основном определяется:
- количеством ударов,
- весом,
- диаметром трамбовки,
- шириной уплотняемой площади,
- физико-механическими характеристиками уплотняемых грунтов.
Поверхностное уплотнение грунта в основании зданий и сооружений осуществляется по специально разработанному проекту, в котором должны быть указаны:
|
|
|
- размеры уплотненной площади в плане;
- необходимая глубина уплотнения;
- величина недобора грунта до проектной отметки;
- диаметр и вес трамбовки;
- требуемая объемная масса скелета грунта на нижней границе уплотненной зоны;
- оптимальная влажность уплотняемого грунта и при необходимости требуемое количество воды для доувлажнения грунта;
- расчетное давление на уплотненный грунт.
Производство работ
В комплекс работ по поверхностному уплотнению грунтов тяжелыми трамбовками входят:
- опытное уплотнение,
- подготовка котлована к уплотнению,
- уплотнение грунта,
- приемка и контроль качества уплотнения.
Опытное уплотнение выполняется перед началом производства работ в наиболее характерных грунтовых условиях в целях уточнения величины отказа, общего понижения трамбуемой поверхности, необходимого количества ударов, толщины достаточно уплотненного грунта, проверки эффективности дополнительного увлажнения до оптимального значения влажности. Для опытного уплотнения отрывают котлованы размером не менее (6X4) d, в котором производят уплотнение не менее чем в 3X3 следа трамбовки. При необходимости грунт в котловане доувлажняется до заданной влажности.
|
|
|
Уплотнение в опытном котловане производят с замером величины понижения трамбуемой поверхности после каждых 2— 3 ударов трамбовки нивелированием по забитым в грунт штырям. По полученным данным строят графики общего понижения трамбуемой поверхности в зависимости от числа ударов и приращения величины понижения от каждых двух ударов, по которым определяют величину отказа и минимальное число ударов для производства работ.
После окончания трамбования в центре уплотненного участка отрывают шурф глубиной не менее 2 d, из которого через каждые 0,25—0,5 м по глубине отбирают пробы грунта для определения его объемной массы скелета и влажности. По данным об изменении Yck с глубиной определяют фактическую глубину достаточно уплотненного слоя.
Подготовка основания к уплотнению включает:
- отрывку котлованов глубиной, равной глубине заложения подошвы фундаментов, за вычетом возможной величины понижения трамбуемой поверхности,
- устройство обвалования вокруг котлована с целью исключения стока в него атмосферных вод с окружающей территории,
|
|
|
- доувлажнения грунтов в необходимых случаях. К производству работ по уплотнению приступают не ранее чем через сутки после полного впитывания воды в грунт.
Поверхностное уплотнение грунта тяжелыми трамбовками производят отдельными полосами шириной 0,9 d трамбовки с перекрытием следов и каждой полосы на 0,1 d трамбовки. В пределах каждой полосы трамбование выполняется отдельными циклами по 2—3 удара. После окончания трамбования верхний слой грунта толщиной 7—10 см, разрыхленный трамбованием, доуплотняется легкими ударами трамбовки, сбрасываемой с высоты 0,5—1 м или при больших площадях укаткой катками.
Приемка работ и проверка качества уплотнения грунтов тяжелыми трамбовками производится после доуплотнения верхнего разрыхленного при трамбовании слоя грунта. При уплотнении грунтов с влажностью, близкой к оптимальной, качество уплотнения проверяется по отказу путем контрольного трамбования, а в остальных случаях с определением объемной массы скелета грунта через 0,25—0,5 м на глубину не менее (1,8—2) d. Уплотнение признается удовлетворительным в случаях, если понижение отметки уплотненной поверхности при контрольном трамбовании не превышает величины отказа или объемная масса скелета в пределах уплотненного слоя и на его нижней границе не менее 1,6 т/м3 для просадочных грунтов.
|
|
|
В общем, под действием трамбования образуется уплотненная зона, в пределах которой плотность сухого грунта изменяется от максимальной в верхней части до заданной на нижней границе уплотненной зоны. За нижнюю границу уплотненной зоны принимается граница, на которой удельный вес сухого грунта достигает: для песков γds = 16 кН/м3, супесей – 16,5, суглинков и глин – 17, 17,5, лессовых просадочных грунтов – 16 кН/м3 и устраняются просадочные свойства.
На площадках со II типом грунтовых условий уплотнение тяжелыми трамбовками позволяет полностью или частично устранить просадку грунта только от нагрузки фундаментов и применяется в комплексе с водозащитными и конструктивными мероприятиями. Для полного устранения просадочных свойств грунтов на всю их толщу при II типе грунтовых условий этот метод применяется в сочетании с глубинным уплотнением для уплотнения верхнего, так называемого буферного слоя, а также и для создания маловодопроницаемого экрана под всем зданием.
Удары тяжелых трамбовок создают колебания в грунтовом массиве, что следует учитывать при уплотнении грунтов вблизи существующих зданий и сооружений. Для приближенной оценки можно принять, что при энергии удара 300...400 кН м сейсмичность распространяется на расстоянии: 3,5...4 м при 8 баллах, 5...7 м при 7 баллах, 9...10 м при 6 баллах.
Грунтовые подушки
Устройство грунтовых подушек: особенность и область применения
Под грунтовой подушкой понимается слой уплотненного грунта в пределах деформируемой зоны основания, полученный путем послойной отсыпки местных грунтов с последующим их послойным уплотнением укаткой или трамбованием.
Грунтовые подушки устраиваются путем отрывки котлована, глубиной, превышающей отметку заложения фундаментов на принятую толщину грунтовой подушки. Дно котлована планируется под одну отметку или отдельными террасами. Верхний слой разрыхленного при планировке грунта уплотняется до проектной плотности, после чего производится отсыпка грунта в подушку отдельными слоями. Для подушек используются местные грунты с влажностью, близкой к оптимальной. После уплотнения одного слоя проверяется качество выполненных работ и при обеспечении требуемой степени плотности производятся отсыпка и уплотнение следующих слоев.
Так же, как и при поверхностном уплотнении тяжелыми трамбовками устройство грунтовых подушек обеспечивает создание в основании фундаментов слоя непросадочного грунта, обладающего повышенными прочностными характеристиками, малой сжимаемостью в водонасыщенном состоянии и низкой фильтрационной способностью. В связи с этим грунтовые подушки часто устраивают на просадочных грунтах со II типом грунтовых условий для создания маловодопроницаемого экрана.
Грунтовые подушки применяются в тех случаях, когда отсутствует крановое оборудование для поверхностного уплотнения тяжелыми трамбовками, степень влажности лессового грунта более 0,70 и не может быть осуществлено поверхностное уплотнение переувлажненных грунтов, а также при необходимости получения уплотненного слоя грунта значительной толщины. В последнем случае применяется двухслойное уплотнение путем сочетания поверхностного уплотнения тяжелыми трамбовками с устройством поверху уплотненного слоя грунта грунтовой подушкой.
Уплотнение грунтов в подушке
При больших объемах работ целесообразно применять трамбующие машины Д-471 или тяжелые катки на пневмоколесном ходу. При небольших размерах подушек в плане применяют самоходные катки, тракторы, груженые автосамосвалы, скреперы и тяжелые трамбовки.
На эффективность уплотнения грунтов укаткой наиболее существенно влияет влажность грунтов. Исследования показали, что по условиям проходимости механизмов уплотнение укаткой должно производиться при влажности не выше предельно допустимой. Исследования показывают, что при оптимальной влажности формирование уплотненной зоны укаткой практически завершается при десяти проходах катка.
По характеру работы, возможностям и маневренности к колесным уплотняющим механизмам приближается самоходная трамбующая машина Д-471 на базе гусеничного трактора Т-100. Машина Д-471 оборудована двумя свободно падающими плитами размером 1,1X0,9 м, с высотой сбрасывания плит 1,1 м. Уплотнение ведется при непрерывном движении, причем каждый последующий .удар смещен относительно предыдущего на 3— 5 см, в результате чего обеспечивается 20—30 ударов трамбующей плитой по одному следу. Уже при первом проходе глинистых грунтов реализуется свыше 90% потенциально возможной деформации уплотнения. При втором дополнительно достигается 6—8% деформаций уплотнения, при третьем увеличение деформации уплотнения практически не наблюдается, т. е. для уплотнения глинистых грунтов вполне достаточно двух проходов трамбующей машины Д-471 по одному следу.
Дата добавления: 2018-04-05; просмотров: 847; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!