Уплотнение просадочных грунтов предварительным замачиванием
Уплотнение просадочных лессовых грунтов предварительным замачиванием основывается на учете способности их при замачивании самоуплотняться под действием собственного веса грунта. Уплотнение просадочных грунтов от собственного веса происходит в результате снижения прочности грунтов при увлажнении и проявляется с некоторой глубины, на которой напряжения от собственного веса водонасыщенного грунта превышают величину начального просадочного давления. Вследствие этого предварительное замачивание обеспечивает уплотнение просадочных грунтов только в пределах их нижней толщи, а верхние слои грунта остаются неуплотненными.
После окончания предварительного замачивания и стабилизации просадки устанавливается равновесие между действующим давлением в массиве грунта, его прочностными и деформационными характеристиками в водонасыщенном состоянии. Но с увеличением давления, например от нагрузки фундаментов, это равновесие нарушается и в зоне развития дополнительных напряжений происходят дальнейшее уплотнение и просадка грунта. Поэтому при передаче на массив уплотненного грунта дополнительных давлений от веса возводимых сооружений уплотнение просадочных грунтов предварительным замачиванием должно комбинироваться с другими методами, позволяющими устранить просадочные свойства грунтов в пределах деформируемой зоны от нагрузки фундаментов.
|
|
|
Для полного устранения просадочных свойств грунтов предварительное замачивание применяется в комбинации с другими методами, например с уплотнением тяжелыми трамбовками, устройством грунтовых подушек и др.
Уплотнение просадочных грунтов предварительным замачиванием сопровождается водонасыщением массива грунта и проявлением просадки в пределах замачиваемого участка и на окружающей его территории. В связи с этим данный метод наиболее целесообразно применять на вновь застраиваемых площадях. При применении предварительного замачивания в застроенных районах должны выполняться мероприятия по исключению замачивания грунтов в основании существующих зданий.
В отношении грунтовых условий уплотнение просадочных грунтов предварительным замачиванием целесообразно применять при возможных просадках грунтов от собственного веса более 15—30 см, залегании сверху супесей и легких суглинков, отсутствии водоупорных слоев в пределах уплотняемой толщи, наличии в нижней части ее дренирующих слоев, обеспечивающих быстрый отток свободной воды.
В зависимости от конструкций проектируемых зданий и сооружений уплотнение просадочных грунтов предварительным замачиванием рекомендуется применять для относительно нетяжелых зданий, когда можно сравнительно простыми методами доуплотнить грунт в пределах большой части деформируемой зоны от нагрузки фундаментов.
|
|
|
Глубинное уплотнение просадочных грунтов пробивкой скважин
Глубинное уплотнение просадочных грунтов пробивкой скважин грунтовыми сваями заключается в том, что в уплотненном массиве устраиваются путем пробивки скважины с вытеснением грунта в стороны и созданием вокруг них уплотненных зон, которые затем засыпают местным лессовым грунтом с послойным уплотнением. При расположении скважин на определенных расстояниях (от 2,5 до 5 диаметров) получается массив уплотненного грунта, не обладающий просадочными свойствами и характеризующийся повышенными прочностными характеристиками и более низкой сжимаемостью. За счет частичного выпора грунта при пробивке скважин верхняя часть уплотненного массива, называемая буферным слоем, разуплотняется и перед закладкой фундаментов снимается или доуплотняется.
В последние годы разрабатывается новая технология глубинного уплотнения, основанная на пробивке скважин диаметром 0,8—1,2 м с помощью навесного оборудования к крану-экскаватору. Навесное оборудование включает упорную стойку с направляющей и пробивной снаряд. Пробивной снаряд выполнен в виде штанги с уширенным наконечником в форме «капли». Длина его 5,5 м, диаметр штанги 0,4—0,8 м, диаметр каплевидного уширения 0,6—1,0 м. Внутренняя полость снаряда заполняется бетоном с доведением веса снаряда до 3—5 т. Пробивной снаряд поднимается и сбрасывается внутри решетчатой направляющей. Направляющая снабжена стойкой, верхний конец которой крепится к стреле экскаватора, а нижний упирается в грунт через опорную плиту с шипами. Высота сбрасывания пробивного снаряда на начальном этапе пробивки 4—5 м, а затем может быть 8—10 м. Направляющая решетка не доходит до грунта на 1 м и снабжена в нижней части раструбом.
|
|
|
В связи с тем что рассматриваемый метод глубинного уплотнения основан на пробивке скважин в грунте, эффективность его применения прежде всего определяется возможностью и интенсивностью пробивки скважин формой и размерами уплотненных зон вокруг скважин, степенью повышения объемной массы скелета грунта в пределах уплотненных зон и всего уплотненного массива.
Глубинное уплотнение просадочных грунтов пробивкой скважин выполняется с целью устранения просадочных грунтов в пределах всей просадочной толщи; повышения прочностных и деформационных характеристик грунтов оснований; создания в основании зданий и сооружений сплошного маловодопроницаемого экрана из уплотненного грунта; устройства противофильтрационных завес из уплотненного грунта. Применяется оно в основном на просадочных грунтах толщиной 8—30 м со II типом грунтовых условий, а также для тяжелых зданий и сооружений с I типом, как правило, при влажности просадочных грунтов, близкой к оптимальной, степени влажности не более 0,75 при отсутствии слоев плотных грунтов, песков, маловлажных супесей, линз, переувлажненного грунта со степенью влажности G>0,75.
|
|
|
Фильтрующая пригрузка.
Эффективно предпостроечное уплотнение слабых водонасыщенных грунтов. С этой целью устраивают фильтрующую пригрузку. Время уплотнения водонасыщенного грунта почти прямо пропорционально квадрату расстояния до дренажной поверхности. Для сокращения расстояния движения отжимаемой воды устраивают вертикальные песчаные дрены диаметром 0,4 … 0,6 м с расстоянием друг от друга 2,5 м. Вертикальные дрены поверху объединяют песчаной фильтрационной подушкой толщиной 0,6 … 1 м.
При толщине слабых глинистых грунтов до 7 м могут быть эффективны дренирующие прорезы в виде траншей шириной 0,6… 0,8 м и глубиной до 5,5 м. Траншеи заполняются песком, а над ними отсыпается горизонтальная подушка. Сплошные дренажные прорези устраивают там, где имеется дешевый дренирующий грунт.
Сжатие грунта от внешней нагрузки будет различным в зависимости от степени его водонасыщения. При полном водонасыщении грунта, когда весь объем пор заполнен водой, грунт является двухкомпонентной средой и его сжатие возможно только при наличии дренирования. Для трехкомпонентной среды, когда объем пор частично заполнен водой, а частично – воздухом или каким-либо газом, говорят, что грунт является не полностью водонасыщенным. Процесс сжатия грунта будет различным для водонасыщенного и не полностью водонасыщенного грунта. В связи с этим различают собственно сжатие грунта и консолидацию грунта.
Искусственное водопонижение
Известно, что грунт расположенный ниже уровня грунтовых вод (У.Г.В.) испытывает взвешивающие действие воды, которое проявляется в виде снижения величины удельного веса грунта. При искусственном водопонижении, грунт оказывается выше У.Г.В., что приводит к увеличению удельного веса грунта и, как следствие, к уплотнению основания.
Следует учитывать и негативные последствия данного явления, когда вместе с уплотнением основания получают дополнительные осадки и расположенные на данной территории сооружения.
Дата добавления: 2018-04-05; просмотров: 559; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!