2. Закрепление грунта термическим способом.

Термическим укреплением грунтов можно не только усилить основание фундамента, но и закрепить откосы котлованов (см. рис. 2).

Технология работ. Термическое закрепление состоит из следующих процессов:

- бурения скважины диаметром 100-200 мм на заданную глубину (возможно бурение скважин через тело фундаментов);

Рисунок 3.3.2 – Схема термического закрепления грунта

1 – существующий фундамент, 2 – откос котлована, 3 – закрепленный грунт.

- монтажа затвора с камерой сгорания и арматурой для управления по­дачей топлива и воздуха;

- герметизации скважин;

- установки питающих агрегатов и трубопроводов;

- обжига грунта;

- демонтажа системы;

- тампонирования скважины местным грунтом.

Подачу воздуха и топлива в скважины регулируют так, чтобы в них поддерживалась температура около 300 °С, а протекающие в поры фун­та горячие газы нагревали бы его до температуры не ниже 300 °С. Эф­фективный обжиг лессового грунта происходит в диапазоне температур 400...800 °С. При температуре ниже 300 °С устранение просадочных свойств лессов не обеспечивается. При температуре выше 900 °С проис­ходит спекание грунта и оплывание стенок скважины, что ухудшает ус­ловия проникания горячих газов в грунт. Обжиг грунта продолжается V10 дней. Расход жидкого топлива 80-180 кг на 1 м длины скважины. И вокруг скважины образуется столб закрепленного фунта диаметром 1,5-3,0 м.

3. Силикатизация грунтов.

Силикатизацию применяют  для закрепления крупнозернистых и мелкозернистых песков с коэффициентом фильтрации 0,0023 – 0,092 см/с. В грунт нагнетают поочередно раствор жидкого стекла и хлористого кальция. Этот метод дорогостоящий и трудоемкий, но обеспечивает высокую прочность грунта.

        

Рис. 3.3.3 - Схема установки для силикатизации грунтов

1 — цистерна с крепителем; 2 — цистерна с кислотой; 3 — насос «НД»; 4 — смеситель; 5 — пульт управления с регистрирующей аппаратурой; 6 — инъектор; 7 — отбойный молоток для погружения инъектора в грунт; 8 — контур закрепления.

4.Усиление фундаментов с помощью грунтовой подушки.

Грунтовая подушка делается шире подошвы фундамента. Грунт, укладываемый в ее тело, уплотняется трамбованием или укаткой для увеличения прочности и уменьшения его сжимаемости.

Толщина ее должна быть более, чем 1/4 ширины подошвы фундамента и, следовательно, расчетное сопротивление под подошвой фундамента принимается исходя из ее материала. Расчет толщины подушки ведется из условия, что расчетное сопротивление слабого грунта, на котором устроена подушка, не больше, чем условно расширенный фундамент за счет включения в него центральной части грунтовой подушки.

Рис3.3.4. - Грунтовая подушка: а - при малой толщине слабого грунта; б - при большой толщине слабого грунта (схема справа от оси): 1 - фундамент; 2 - подушка из малосжимаемого грунта - песка, щебня и др.; 3 - прочный грунт; 4 - слабый грунт

Фундаменты

Снижение несущей способности в процессе эксплуатации ленточных фундаментов может быть вызвано рядом причин. Основные из них — морозное растрескивание недостаточно морозостойких материалов кладки фундаментов (кирпича, известняков и др.), особенно резко проявляющееся при устройстве неотапливаемых подвалов; мелкое заложение фундаментов; подтопление территории застройки при резком повышении уровня грунтовых вод вследствие гидромелиоративных и других мероприятий. В сейсмических районах подтопление глинистых грунтов оснований особенно опасно и может повлечь за собой повышение расчетной сейсмичности на 1...2 балла.[6]

Усиление фундаментов включает в себя не только усиление конструк­ций фундаментов, но и изменение условий опирания фундаментов на осно­вание. В соответствии с этим существуют следующие основные группы и способы усиления:

а) усиление конструкций фундаментов;

б) увеличение опорной площади фундаментов;

в) передача нагрузки на нижележащие слои грунта;

г) углубление фундаментов существующего здания или оборудования. Кратко рассмотрим эти способы.

Усиление конструкций фундаментов. Усиление фундаментов осуще­ствляют следующими способами: