60.Понижение угв с помощью водопонизительных скважин.
Водопонижение - искусственное понижение уровня подземных вод - достигается откачкой или отводом их к пониженным местам. При строительном водопонижении применяются открытые (сообщающиеся с атмосферой) и вакуумные (герметически закрытые) водопонизительные скважины, оборудованные насосами, самоизливающиеся и водопоглощающие скважины и сквозные фильтры.
Открытые водопонизительные скважины, оборудованные насосами применяются, в основном, при больших (более 4 м) глубинах гравитационного водопонижения в грунтах с коэффициентом фильтрации св. 2 м/сут при достаточной толщине водоносного слоя. Для повышения производительности скважины, вскрывающие весь водоносный слой до водоупора, могут выполняться с уширенный основанием - специальной полостью, образуемой в водоупоре и заполняемой фильтрующим материалом.
Самоизливающиеся скважины (с изливом через устье) применяются тогда, когда возможен излив из них на достаточно более низкую отметку, чем должен иметь пониженный уровень подземных вод. выполняются вертикальными и под разными углами к вертикали и забуриваются с разных горизонтов; с поверхности земли, с берм па откосах, со дна котлована, из подземных выработок - в зависимости от принятого порядка производства работ и от их назначения. Они могут служить основным средством снятия напора, когда излив из них обеспечивает достаточное снижение пьезометрического уровня подземных вод в водоносном слое, и применяться в качестве резервного мероприятия. Самоизливающиеся скважины должны быть заглублены в достаточно водообильную зону водоносного слоя для снятия напора в нем.
Водопоглощающие скважины применяются на тех участках, где слой, в котором требуется понизить воду, хорошо ее отдает и имеет достаточную толщину ниже требуемого пониженного уровня подземных вод, а нижележащие слои грунта обладают надлежащей поглощающей способностью.
Сквозные фильтры применяются для строительного водопонижения в сочетании с подземными выработками там, где такие системы предусматриваются для работы в эксплуатационный период. Вакуумные скважины с погружными насосами и герметически закрытым устьем, предусматриваемые для вакуумного водопонижения (при котором в фильтрах скважин поддерживается вакуум до 7-8 м водяного столба в грунтах с коэффициентами фильтрации ниже 2 м/сут) могут выполняться с поверхности, а также из открытых и подземных горных выработок.
61.Поверхностное уплотнение слабых грунтов.
Поверхностное уплотнение выполняют путем послойного уплотнения грунта при устройстве подушек или уплотнением оснований тяжелыми трамбовками. Уплотнение тяжелыми трамбовками выполняют свободным сбрасыванием трамбовки массой 5—15 т с высоты 4—8 м. В отечественной практике применяют трамбовки диаметром по нижнему основанию 1,2—3 м.
Диаметр и масса трамбовок назначается в зависимости от требуемой глубины уплотнения, формы и размеров уплотняемых площадей. При назначении массы трамбовки следует исходить из того, чтобы статическое давление на грунт составляло не менее 15 кПа.
Трамбовки изготовляют из железобетона или металла в виде усеченного конуса с низко расположенным центром тяжести, при котором обеспечивается вертикальность падения и устойчивость трамбовки при-ударе по грунту.
Трамбовку подвешивают к стреле крана на канате через специальную подвеску, исключающую скручивание каната. Высота сбрасывания трамбовки зависит от массы трамбовки. Так, при массе трамбовки 5—7 т высота сбрасывания должна быть не менее 6—8 м, а при массе 10—15 т—12—15 м.
поверхностное уплотнение. Поверхностное уплотнение грунтов основания обычно производят слоями толщиной ≤ 0,5 м, используя такие механизмы уплотнения, как поверхностные трамбовки, катки, вибротрамбовки, виброплиты и т.д.
При необходимой толщине уплотнения грунта в 2…3 м, применяют поверхностное уплотнение тяжелыми трамбовками, массой до 2…7 т. В этом случае по уплотняемому грунту (поверхности дна котлована) производится серия ударов по одному и тому же месту до получения условного отказа. Трамбовка поднимается краном на высоту до 3…7 м и сбрасывается на уплотняемое основание (см. схему).
Схема поверхностного уплотнения грунта основания с помощью трамбовок.
Поверхностное уплотнение тяжелыми трамбовками применяется для сыпучих, а также лёссовых грунтов. Наибольший эффект уплотнения грунтов достигается при наличии в основании оптимальной влажности (Wопт). Оптимальная влажность грунта определяется обычно экспериментально, с использованием прибора стандартного уплотнения. Экспериментальная зависимость в виде графика изменения ρs = ρs(w) показана на ниже приведённой схеме, где ρs - плотность сухого грунта; W – влажность грунта; Wопт - оптимальная влажность грунта.
Последовательные удары трамбовки приводят к изменению плотности грунта основания по глубине, а также к опусканию самой поверхности. Эти закономерности иллюстрируются на графике зависимости изменения плотности сухого грунта (ρs) по глубине основания (Н) (см. график на схеме), с принятыми обозначениями: 1 - изменение ρs – до уплотнения; 2 - тоже после уплотнения; 3 - опускание поверхности грунта до 0,4…0,5 м.