69. Замена и уплотнение слабых грунтов.

Методы механического уплотнения:

1. Поверхностное уплотнение – катками, легкими трамбовками и другими механизмами при послойной укладке, площадочными вибраторами, вибротрамбовками; в песчаных грунтах сочетают с поливкой водой.

2. Глубинное уплотнение – тяжелыми трамбовками, метод ИДУ – интенсивное динамическое уплотнение; бурение скважин и заполнение их другими материалами, виброфлотация – грунт уплотняется с помощью опущенного в него вибратора.

Ускоренная консолидация происходит за счет дренирования, т.к. возрастает коэффициент фильтрации. Под подушкой фундамента устраивают дрены из гравелистого песка (в шпунтах?).

Замена: Наиболее распространенным следует считать способ замены слабого грунта на достаточно хорошее, надежное основание или устройство песчаных подушек. Песчаные подушки обычно выполняют из средне или крупнозернистого песка (может использоваться и щебень). Одна из основных целей устройства песчаной подушки – это уменьшить глубину заложения фундаментов при прорезке слабого слоя грунта). При большой мощности слабого слоя грунта (h₁) экономически не выгодно заглублять фундамент на такую глубину. С целью уменьшения глубины заложения фундамента (h₂), выполняют песчаную подушку, укладывая ее в распор со стенками котлована. Песчаную подушку укладывают с заданной степенью плотности, обеспечивая, таким образом, передачу давления от фундамента на хороший грунт, что позволяет снизить величину возможных осадок. Другая цель устройства песчаной подушки – это уменьшить интенсивность давления от фундамента на слабый слой грунта.

70. Искусственное закрепление грунтов.

Методы закрепления оснований:

1. Цементация – цементное молоко (1:1…1:10); применяется для щебенистых грунтом, галечников, но обязательно промытых; повышается прочность.

2. Глинизация – закачивают глинистые суспензии для увеличения водонепроницаемости.

3. Битумизация – пропитка горячим битумом.

4. Силикатизация – используют жидкое стекло.

5. Электросиликатизация – чтобы ввести растворы силиката натрия и хлористого кальция, через грунты пропускают постоянный электрический ток, происходит движение воды от анода к катоду, применяется для грунтов с коэффициентом фильтрации 0,1…0,005 м/сут – пылеватые пески, супеси.

6. Смолизация – растворы, способные твердеть в грунтах, смол нагнетают в поры грунта.

7. Термическое уплотнение – устранение просадочности, увеличение прочности лесов. Сущность – в увеличении прочности структурных связей в грунте под влиянием высокой температуры; в пробуренных скважинах сжигают топливо.

71.Особенности устройства фундаментов зданий и сооружений на илах и ленточных глинах

Илы - водонасыщенные современные осадки водоемов (морские, лагунные, озерные, речные, болотные илы), образовавшиеся при микробиологических процессах. Структура илов легко разрушается при статических нагрузках, превышающих структурную прочность, и особенно при воздействии динамических нагрузок. Со временем водно-коллоидные связи в илах восстанавливаются и уплотненный илистый грунт упрочняется.

Ленточные глины–грунты, состоящие из прослаивания тонких прослоев песка, супеси, суглинка и глины. Их слоистая структура вызывает анизотропию свойств.

Делается фильтрующая пригрузка. Эффективным является применение песчаных и бумажных дрен. При небольшой толще биогенных грунтов их следует заменить другими.

Плавающими называются фундаменты мелкого заложения, передающие на грунт давление, не превышающее давления от вынутого грунта, т.е. очень небольшое давление.

Проектирование и строительство фундаментов на илах представляют собой трудную задачу в связи с тем, что илы отличаются очень малой плотностью и как следствие этого большой сжимаемостью и незначительной прочностью. В случаях, когда мощность илов велика и нет возможности опереть фундамент (даже свайный) на грунты, их подстилающие, приходится прибегать к упрочнению их. Уплотнение нагрузкой создается отсыпкой на поверхность илов песчаной подушки. Под весом этой подушки происходит уплотнение ила, увеличивается его прочность и уменьшается сжимаемость.Такие песчаные подушки отсыпаются заблаговременно и постепенно, отдельными небольшими слоями с таким расчетом, чтобы у краев образующей ниши не происходило, нарушения устойчивости ила и выпора его из-под подушки. По мере наращивания толщины подушки идет уплотнение и упрочнение ила. что позволяет через некоторое время уложить на поверхность песчаной подушки каменную наброску, на которую в дальнейшем можно будет опереть фундамент сооружения.

Применяют бескаркасные конструкции простой конфигурации, разрезку осадочными швами на короткие жесткие блоки, устройство армированных швов и поясов в нескольких уровнях. Предусматривается рихтовка подкрановых путей. Вводы коммуникаций должны обеспечить их безаварийную эксплуатацию при существенных деформациях.   Возведение сооружений на ленточных глинах без принятия специальных мер вызывает неравномерные осадки вследствие нарушения природного сложения.   При устройстве под фундаменты подготовки из крупного песка или гравия слоем толщиной 10—15 см совершенно не допускается ее трамбовать; не допускается также сбрасывать бутовый камень в котлованы (необходимо спускать его по наклонным доскам).   При конструировании сооружений, возводимых на ленточных глинах, необходимо:

• при сложном плане делить сооружение на отдельные жесткие блоки простой конфигурации;

• избегать устройства отдельных фундаментов с резко отличающимися друг от друга и от фундаментов стен формой, размерами площади подошвы и давлением на грунт;

• п рименять продольное армирование бутовых и бетонных фундаментов, а кирпичные стены снабжать армированными швами, железобетонными поясами и т. п., обычно устраиваемыми в цоколе и на уровнё пола последнего этажа.

а — армирование подушки фундамента и железобетонного пояса; б — армированные швы; в — железобетонный пояс в стене; г — стенной армированный шов

 В отдельных случаях целесообразно применять сплошные вертикальные осадочные швы. При производстве фундаментных работ на ленточных глинах важнейшим требованием является сохранение природной структуры этих грунтов.