1.3. Армування грунту
Армування грунту полягає у введення в грунт спеціальних армуючих елементів. Ці елементи виконуються у вигляді стрічок або суцільних матів.
В 1968-70 рр. були зроблені перші спроби армування ґрунту і будівництво конструкцій із армогрунту.
Армогрунт – конструкція, що складається із ґрунту, огородження і тяг, що проходять через грунт.
О
городження
влаштовують із окремих блоків чи плит,
що створюють стінку, а тяги, що проходять
через грунт виконані із металічних чи
полімерних смуг, або тросів.
Рис. Підпірна стінка із армогрунту
В 70-х роках минулого сторіччя для армування ґрунту почали використовувати полотняні синтетичні неткані матеріали – геотекстилі (Стабіленка, дорніт і ін.).
П
рошарки
із геотекстилю використовують для
армування тіла насипу і його укосів.
Такий прошарок влаштовується так, щоб
він пересікав потенціальну поверхню
ковзання і працював на розтяг у випадку
зміщення однієї частини ґрунтового
масиву відносно другої по поверхні
ковзання.
Армування насипу на слабкій основі
Тобто армуючи елементи повинні володіти достатньою міцністю і забезпечувати необхідне зачеплення з грунтом. Для цього в багатьох випадках їх поверхню роблять шороховатою.
При зведенні підпірних стінок армування грунту зворотної засипки знижує активний тиск грунту на стінку, внаслідок чого зменшується зусилля в конструкції стінки і збільшується її стійкість. Арматура тут грає роль анкеруючих елементів і повинна заводитися за межі призми обвалення.
1.4. Покращення роботи основи
Влаштування ґрунтових подушок
Якщо в основі фундаменту залягають слабкі ґрунти (мули, торфи, текучі глинисті ґрунти і ін.), що володіють низькою несучою здатністю, то використання їх в якості основи дуже часто виявляється не неможливим або недоцільним.
В цьому випадку економічним може бути заміна слабкого грунту іншим, що володіє достатньо високим опором зсуву і який утворює так звану ґрунтову подушку.
В якості матеріалу ґрунтових подушок зазвичай використовують великоуламкові ґрунти, крупні та гравіюваті піски.
При вирішенні питання про призначення товщини ґрунтових подушок може бути 2 випадки.
Можливий варіант коли шар слабкого грунту підстилається більш міцним грунтом, причому відстань від підошви фундаменту до поверхні міцного грунту не перевищує 1-3м. Тоді доцільно повністю видалити слабкий грунт в межах цієї глибини і замінити його, наприклад, піском, створивши піщану подушку.
Коли пласт слабкого грунту має велику товщину, то повністю видалити слабкий грунт в межах цієї глибини може бути не економічно і тоді влаштовують так звані грунтові подушки «висячого» типу. Якщо в першому випадку вибір товщини подушки однозначний, то в другому випадку її товщина повинна бути підібрана таким чином, що не було руйнування ґрунтової основи в процесі експлуатації.
Порядок проектування ґрунтових подушок зводиться до наступного. Задавшись орієнтовними значеннями розрахункових характеристик матеріалу подушки, визначають орієнтовні розміри фундаменту в плані. Потім, варіюючи товщину подушки, а при необхідності і розміри фундаменту в плані, встановлюють таку товщину подушки, щоб виконувалась умова:
де рz – сума тисків, що передаються на шар слабкої основи від маси фундаменту і маси ґрунтової подушки;
Rz – розрахунковий опір грунту слабкої основи.
При використанні ґрунтових подушок значно зменшуються осадки фундаментів, так як модуль деформації в тілі подушок в декілька разів перевищує модулі деформації слабких ґрунтів.
Подушки із незв’язних ґрунтів одночасно виконують роль дренуючого шару при фільтрації порової води із нижчележачих водонасичених ґрунтів в процесі їх ущільнення, а потім і експлуатації всієї споруди.
Використання ґрунтових подушок із піщаних та великоуламкових грунтів дозволяє зменшити глибину закладання фундаменту із умови промерзання основи та ін.