124. Глубинное уплотнение грунтов.

Для уплотнения насыщенных водой песчаных грунтов применяют глубинное вибрирование. Виброуплотнение песков можно производить двумя способами: погружением вибратора (вибробулавы) в песок или погружением в грунт стержня с прикрепленным к его голове вибропогружателем. В этом и другом случае колебательные движения передаются песку, который сначала частично или полностью разжижается, а затем постепенно уплотняется. При определенных условиях м достигнуть плотного состояния песка. Если песок находится в ненасыщенном водой состоянии, к месту вибрирования либо подают воду, либо применяют гидровибраторы (виброфлотаторы). Вибробулавы обычно используют для уплотнения слоя песка толщиной от 1 до 10 м. В целях ускорения работ на специальной раме укрепляют куст вибраторов, погружая и извлекая его из грунта с помощью крана. Вибрацией хорошо уплотняются все пески, кроме пылеватых. Взрывами уплотняют толщи просадочных лёссовых грунтов.

Уплотнение грунтов тяжелыми трамбовками применяют с целью увеличения прочности грунтов, снижения деформативности грунтов, обесп. равномерности осадок зданий и сооружений, возводимых на сильно и неравномерно сжимаемых естеств. и насыпных основаниях, отвалах пром. отходов, устранения просадочных св-в макропористых грунтов, уменьшения водопроницаемости грунтов.

Уплотнение грунтов тяжелыми трамбовками производят посредством свободного сбрасывания с высоты от 4 до 40 м трамбовок весом от 50 до 2000 кН и диаметром от 1,4 до 4,0 м.

М етод уплотнения грунтов тяжелыми трамбовками допускается применять не только сам-но, но и в комплексе с др. методами повер. уплотнения (катками, виброплощадками).

Образование зон уплотнения и уплотненного грунта

h – глубина зоны уплотнения; h₁ – глубина разрыхленного слоя грунта; L– расстояние между точками удара трамбовки при уплотнении грунта; – глубина отпечатка трамбовки; 1 – зона уплотнения грунта; 2 – зона уплотненного грунта; 3 – отпечаток трамбовки.

1 25 Устройство песчаных и грунтовых свай

Песчаные и грунтовые сваи используются для уплотнения грунта. Грунтовые сваи применяют для устранения просадочности макропористых грунтов на глубину до 20 м. Уплотнение просадочных макропористых грунтов грунтовыми сваями производится 2 способами. 1-й способ (способ сердечника) - в грунт погружают пустотелую трубу с закрытым концом, которая уплотняет грунт вокруг трубы. Затем трубу вытаскивают и полученную скважину заполняют уплотненным грунтом. 2-й способ (способ взрыва) - в грунт опускают удлиненный заряд, который после взрыва уплотняет окружающий грунт. Скважины взрыва также заполняют уплотненным грунтом. Независимо от количества грунтовых свай, получаемого по расчету, число рядов их по длине и ширине фундамента принимается не менее 3. Песчаные сваи применяются для глубинного уплотнения сильносжимаемых глинистых грунтов, а в отдельных случаях и водонасыщенных глинистых грунтов. Изготовление песчаных свай: в грунт свайным молотком погружается пустотелая металлическая труба (в верхней части имеет воронку для насыпания песка) с инвентарным самораскрывающимся наконечником. Диаметр трубы выбирается равным или меньшим диаметра сваи. После погружения трубы с закрытым наконечником (створки наконечника закрываются, на них надевается металлическое или веревочное кольцо) на проектную глубину через воронку в нее засыпается песок. При подъеме трубы кольцо за счет трения с окружающим грунтом снимается, наконечник раскрывается, и песок под действием собственного веса и вибрации высыпается в образованную трубой скважину. При устройстве песчаных (грунтовых) свай получается не свайный фундамент, а уплотненное основание со средним модулем деформации, значительно превышающим модуль деформации неуплотненного грунта.

Сваи размещают в шахматном порядке в вершинах равносторонних треугольников. Отношение площади сечения свай к площади уплотняемого основания Ω определяют по формуле

Где e_о, ρ_d— коэффициент пористости и плотность скелета грунта природного рложения; е_сп, ρ_d.cn— требуемые по проекту средние значения коэффициента пористости и плотности скелета грунта после уплотнения.

В таком случае число свай под фундаментом

где Аcп — площадь уплотняемого основания с учетом зоны, располагающейся за контуром фундамента; А_р — площадь поперечного сечения свай.