29. Уплотнение грунтов.
Уплотнение грунтов – метод искусственного упрочнения оснований направленный на уменьшение пористости грунта.
Методы уплотнения
поверхностное уплотнение;
глубинное уплотнение и уплотнение взрывом;
уплотнение статистической нагрузкой;
уплотнение водопонижением.
Режимы уплотнения
Оптимальная влажностью грунта (Wо);
Количество ударов в одной точке (n) ;
Проектное понижение дна котлована после уплотнения (Dh).
Только при соблюдении режимов уплотнения можно достичь требуемой плотности грунта
Параметры
режима уплотнения устанавливается
экспериментально и расчетами.
Контроль за качеством уплотнения производится при помощи параметра
где ρd,max – максимальная плотность исследуемого грунта
Обычно kcom принимается равным от 0,92÷0,98
Методы глубинного уплотнения:
Грунтовыми сваями.
Известковыми сваями.
Динамическим воздействием и взрывами.
При динамическом уплотнении верхний слой основания как правило разуплотняется. Поэтому данный метод применяется совместно с поверхностным уплотнением (трамбовки, катки).
Уплотнение статистической нагрузкой
Применяется для уплотнения слабых водонасыщенных пылевато-глинистых грунтов (илы, глины, суглинки в текучем, текучепластичном состоянии).
Сложность уплотнения таких грунтов обуславливается длительностью процесса отжатия избыточной поровой воды в глинистых грунтах.
Поэтому уплотнение статистической нагрузкой производят одновременно с устройством вертикальных дрен.
Уплотнение водопонижением
Водовмещаемые грунты, которые способны отдавать воду из пор (илы, ленточные глины, заторфованные супеси, рыхлые пески и др.) можно уплотнить, понижая уровень подземных вод, например, путем откачки воды из скважин-фильтров.
1 – эпюра природного давления с учетом взвешивающего действия воды
2 – то же после водопонижения
Закрепление грунтов
Направлено на образование прочных связей между минеральными частицами грунта
Наиболее распространены следующие методы закрепления грунтов:
Цементация;
Химическое закрепление грунтов;
Битумизация;
Термический метод.
30.Глубинное уплотнение грунтов, уплотнение динамическим воздействием и взрывом
Методы глубинного уплотнения:
Грунтовыми сваями.
Известковыми сваями.
Динамическим воздействием и взрывами.
Уплотнение грунтовыми сваями производятся путем задавливания инвентарных металлических свай или путём вытрамбовывания котлованов
Уплотнение динамическим воздействием и взрывом
Применяют для уплотнения водонасыщенных песчаных грунтов, которые под воздействием вибрации ли взрыва разжижаются и после снятия динамических воздействий самоуплотняются
При динамическом уплотнении верхний слой основания как правило разуплотняется. Поэтому данный метод применяется совместно с поверхностным уплотнением (трамбовки, катки).
31. Закрепление грунтов
Направлено на образование прочных связей между минеральными частицами грунта
Наиболее распространены следующие методы закрепления грунтов:
Цементация;
Химическое закрепление грунтов;
Битумизация;
Термический метод.
Химическое закрепление грунтов
Силикатизация
Смолизация
Применение полиуретановых и акриловых вяжущих
Силикатизация
Силикатизация и смолизация грунтов применяются для повышения несущей способности оснований и устройства фундаментов из укрепленного грунта. Этот метод может применяться в песчаных грунтах с коэффициентом фильтрации от 0,5 до 80 м/сут. и в лессовых просадочных грунтах с коэффициентом фильтрации от 0,2 до 20 м/сут. Силикатизация и смолизация грунтов осуществляется путем нагнетания в грунт через систему инъекторов или скважин водных растворов или смесей, приготовляемых на основе силиката натрия и синтетических смол с отвердителем.
Существует 2 метода силикатизации:
Двухрастворный;
Однорастворный.
При создании сплошного закрепленного массива инъекторы или скважины в плане располагаются рядами в шахматном порядке. Расстояние между рядами инъекторов и инъекционных скважин вычисляются по формуле
ld=1,5r
Термический метод
Этот метод закрепления грунтов применяют для устранения просадочности и увеличения прочности лёссов.
Термическому закреплению поддаются так же глины и суглинки, если они обладают воздухопроницаемостью.
Сущность термического закрепления заключается в увеличении прочности структурных связей в грунте под влиянием высокой температуры.
Обжиг грунта продолжается 5…10 дней. При расходе жидкого топлива 80…180кг на 1 м длины скважины. Вокруг нее образуется столб закреплённого грунта диаметром 1,5…3 м с кубиковой прочностью 1…3 МПа.