34. Производство работ при устройстве фундаментов глубокого заложения.

1. Опускные колодцы. Опускание колодцев производится с поверхности под действием собственного веса. Погружение должно вестись строго вертикально, без перекосов. В случае оседания с одной стороны пригружается другая сторона для выравнивания. Обследуется возможность пре­пятствия для погружения - валунов, стволов погребенных деревьев и др. Водопонижение может облегчить опускание, так как при этом снижается действие противодавления воды. Для облегчения опус­кания могут применяться местные гидроподмыв и выборка грунта.

Последовательность выполнения работ:

1. Устройство колодца непосредственно на поверхности грунта.

2. Разработка грунта (опускание колодца).

3. Наращивание колодца (опускание происходит под собственным весом).

4. Погружение колодца на проектную отметку и удаление из него грунта.

5. Заполнение колодца (бетонирование).

2. Кессоны. После монтажа и опробования установки по нагнетанию воздуха начинается опускание кессона, для чего из-под ножа камеры вынимаются подкладки. Сжатый воздух в камеру начинает подаваться после достижения ножевой частью камеры уровня воды. Давление регулируется таким образом, чтобы "выдавить" воду из камеры. Максимальная глубина опускания кессона не более 40 м ниже уровня подземной воды, так как большее избыточное давление (более 40 кПа) человек обычно не выдерживает. Адаптация человека к повышенному давлению занимает до 15 мин, а обратный процесс продолжается до 1 часа.

Если кессон опускается, то для форсирования опускания временно понижается внутреннее давление в камере, а вокруг ножевой части внутри применяется глиняная обкладка, препятству­ющая притоку воды внутрь камеры. Для разработки грунта внутри камеры применяется гидромеханизация. Отработанный грунт удаляется гидроэлеваторами или бадьями с использованием лифта. Кессоны сейчас используются значительно реже, чем опускные колодцы или другие виды фундаментов глубокого заложения.

3. Стена в грунте. Можно подразделить на следующие этапы устройство стены в грунте. По контуру сооружения отрывается форшахта для зем­леройных машин, ширина которой немного больше ширины траншеи, глубина до 0,8 м; при высоком стоянии грунтовых вод для установки машин делается песчаная подсыпка; откапывается на полную глубину узкая траншея для сооружения секций стены захватками до 30-50 м каждая; по ее торцам устанавливаются ограничители, после чего в траншею закладывается арматура и она заполняется бетоном. Возможно также изготовление стены в грунте из сборных элементов. Для того, чтобы стенки траншеи не обваливались, в особенности при высоком стоянии грунтовой воды, ее заполняют глинистым раствором из бентонитовой глины, уровень которого должен быть выше уровня грунтовой воды.

Выемка грунта осуществляется грейфером двухчелюстного типа или многоковшовым экскаватором типа фрезы. Такими механиз­мами отрываются траншеи глубиной до 8 м. Зазоры между сборными элементами заполняются цементным раствором для придания стене монолитности. После возведения стены в грунте и твердения бетона из внутреннего замкнутого пространства удаляется грунт.

35.Строительство на структурно неустойчивых грунтах Основные виды структурно неустойчивых грунтов (илы, заторфованные, озерно-ледниковые, ленточные глины, лессовые просадочные, мерзлые и вечномерзлые, глинистые набухающие, слабые водонасыщенные грунты, насыпные и намытые грунты).

К структурно-неустойчивым грунтам относятся грунты, обла­дающие в природном состоянии структурными связями, которые при определенных воздействиях снижают свою прочность или полностью разрушаются. Эти воздействия могут заключаться в существенном изменении температуры, влажности, приложении ди­намических усилий. К структурно-неустойчивым относятся мерзлые и вечномерзлые грунты, лессовые просадочные грунты, засоленные и заторфованные грунты, рыхлые пески, набухающие грунты и др. Неучет специфических свойств этих грунтов может привести к нарушению устойчивости зданий и сооружений, к чрезмерным их деформациям.

Мерзлыми называются грунты, имеющие отрицательную темпе­ратуру и содержащие в своем составе лед. Вечномерзлыми называются грунты, которые в условиях природного залегания нахо­дятся непрерывно в мерзлом состоянии без оттаивания в течение многих лет (условно трех лет и более). Таким образом, "мерзлый" - это состояние грунта.

Мёрзлый грунт может находиться в трех стадиях: замерзание, мёрзлое состояние, оттаивание.

В зависимости от состава и температурно-влажностных условий грунты подразделяются на твердомерзлые, пластично-мерзлые и сыпучемерзлые. Твердомерзлые грунты - это крупнообломочные при температуре Т<О °С и суммарной влажности ω>0,03; пески при Т< -0,3 °С и глины при Т< -1,5 °С.

Имеются два принципа строительства на вечномерзлых грунтах: I - грунты основания используются в мерзлом состоянии, которое сохраняется в течение строительства и эксплуатации здания или сооружения,, и II - когда в грунтах основания допускается от­таивание предварительное или в период строительства и эксплу­атации зданий или сооружений. Использование I принципа пред­почтительнее.

Грунты, увеличивающиеся в объеме при повышении их влаж­ности, называются набухающими. При набухании происходит подъем поверхности. Набухание происходит за счет увеличения тол­щины водных пленок, окружающих частицы. При снижении влаж­ности в этих грунтах они уменьшают свой объем и дают усадку.

Отличительной особенностью этих грунтов является их высокая водонасыщенность и большая сжимаемость, которая проявляется при преодолении прочности структурных связей. Они обладают тиксотропными свойствами, т.е. свойствами восстановления своей структуры после ее разрушения - разрушаются цементационные связи, а с течением времени в грунте возникают связи водно-кол­лоидные. Эти грунты обладают низкой прочностью, угол внутреннего трения близок к нулю, прочность обеспечивается в основном за счет сцепления. За счет плохой водоотдачи эти грунты консолидируются медленно, поэтому расчет оснований, слагаемых этими грунтами, производится по первому предельному состоянию.

Насыпные грунты возникли в результате деятельности человека. Они весьма неоднородны по составу, подвержены самоуплотнению от веса вышележащих слоев, разложению органических компонен­тов. Их можно подразделить на три подгруппы:

- планомерно возведенные насыпи - дамбы, плотины, насыпи дорог; они возводятся отсыпкой с уплотнением или гидронамывом;

- отвалы грунтов и отходов промышленных производств - сюда относятся золоотвалы, шламоотвалы;

свалки, которые образуются в результате самопроизвольного сбрасывания отходов производств и бытовых отходов.