38.Закрепление грунтов

(см. п. 16 СНиП “Основ-я зд-й и сооруж-й”) Твердые частицы не меняют своего положения, прочные связи между ними возникают за счет инъекции хим. вещ-в в грунт в усл-х их естественного залегания.

1. Силикатизация: а) двухрастворный – пески крупные и средней крупности с коэф-том фильтрации к=5,2-8м/сут; ч/з трубу (инъектор) в гр поочередно нагнетают раствор силиката натрия и р-р хлористого кальция. М/у ними в гр образ-ся гидрогель кремниевой к-ты=> быстрое и прочное закрепление; б) однорастворный – мелкие и пылеватые пески с к=0,5-5,2м/сут, лёссовые гр с к=0,1-2м/сут. Ч/з систему инъекторов нагнетается р-р силиката натрия небольшой плотности; м/у ним и солями гр выделяется гидрогель кремниевой к-ты => гр закрепл-ся и приобретает водоустойчивость; в) газовая – песч., супесч., лёссовые гр с к=0,1-2м/сут. Прим-ся при влажности гр 17% и > . Отвердитель – жидкое стекло: диоксид углерода подается в гр ч/з инъекторы поочередно с силикатом натрия. Метод определяется коэффициентом фильтрации и необходимой прочностью закрепляемого грунта.

2. Смолизация – в песч. гр. с к=0,5-80м/сут и лёссовых просадочных гр с к=0,2-2м/сут. Ч/з систему инъекторов/скважин нагнетают синтетич. смолы с отвердителем. Наиб. распростр. – карбомидные смолы.

3. Цементация – для укрепления основания при капитальном строит-ве и реконструкции, для создания противофильтрационных завес, для придания водонепроницаемости при строит-ве шахт, тоннелей. Это заполнение пустот, трещин, крупных пор в крупнообломочных гр цем/цем-глинистым р-ром, образующим со временем твердый камень. Р-р подают ч/з пробуренные скважины – в скальн. породах, ч/з инъекторы – в песч.

4. Глинизация – в скальн. породах при небольших скоростях движения подземн. вод (до 0,25 см/с). Исп-т чистый глинистый р-р. При давлении вода из р-ра отжимается, и глинистое тесто заполняет пустоты и придает водонепроницаемость.

5. Битумизация – для скальн. и полускальн. пород при больших скоростях фильтрации. Горячая битумизация – расплавленный битум – ч/з скважины, придает водонепроницаемость. Недостаток – выдавливание битума из трещин при длительном давлении подземн. вод. Холодн. битумизация – в песч. гр с к=10-15м/сут для придания водонепроницаемости; исп-ся битумн. эмульсия.

6. Электрохимич. – в слабых илах, глинах и сугл. в текучепластичном и текучем состоянии. При протекании ч/з гр. эл.тока – явление электроосмоса. Ч/з анод вводят р-р силиката натрия и хлористого кальция=>гр. обезвоживается и уплотняется. Исп-ся еще для борьбы с оползнями, плывунами и с пучением гр.

32.Термическеское закрепление грунтов

в лёссовидных гр. с коэфф. газопроницаемости 0,15-0,3 см/с – обжиг раскаленными газами на глубину 6-15 м. Температура газа 800°=>гр. нагрев-ся до 300°=>устран-ся cв-во просадочности. Температура газа 900°=>гр спекается, стенки скв. оплывают. При темп. <300°=>просадочность не устраняется. Обжиг нач-т с нижней части скважины и постепенно пермещ-т вверх.

Проектиривание котлованов.

Проект разработки котл. вкл.: гориз.и вертик. привязку котлованов местности; план и разрезы котлована с осями, разм. по верху и низу, абс. отм. дна и заглублений, привязки заглублений к осн. осям, разм. откосов/констр-ций крепления его стенок, сх. располож-я водопонизительных ср-в; указания о применяемых машинах; указ-я о сп-бе произв-ва работ, послед-ти выполнения операций; данные о потребности в осн. материалах.

В проекте предусм-ся мероприятия против затопления водами, нарушения природн. сложения гр. основания, возможного промерзания гр., по обеспеч-ю сохранности рядом расположенных строений.

Возведение фунд. – после приемки котлована, оформляемой актом на скрытые работы.

При проектир-ии котл. вблизи и ниже ур. заложения существующ. строений н. мероприятия против осадки и деф-ции их. Это: 1. забивка шпунтовой стенки, ограждающ. основание существ. зд-я; 2. закрепление гр. осн-я силикатизацией/цементацией; 3. заглубление подошвы сущ. фунд. ниже дна проектир-ого котл. подводкой под него нового фунд. Выбор мероприятия зависит от геол/гидрогеол. усл-й площадки строит-ва, величины заглубления – на основе техн-экон. сравнения вариантов.

Рабоч. слой осн-я предохр. защитным слоем гр., снимаемым перед возведением фунд. Для отвода атм. осадков поверх-ть защ. слоя вып-ся с уклоном в сторону стенок, по периметру котл. устр-ся водоотводные канавки с уклоном в сторону приямков. Для доставки материалов механизмов устр-ся спуски.

Шир. котл. по низу=расст-е м/у продольн. осями+вылеты фунд с 2-х сторон+зазоры 0,2 м с кажд. стороны.

Шир. котл. по верху=по низу+шир. откосов с 2-х сторон.

Обеспечение устойчивости откосов котлованов.

Обеспеч-ся креплениями разл. вида / приданием им соотв-х уклонов в завис-ти от св-в гр., глубины выемки, наличия подземн. вод, усл-й произв-ва работ, расст-я до существ-х зд-й.

В маловлажн. гр. природн. сложения допуск-ся устр-во котл. с вертик. стенками без креплений, если они оставл-ся открытыми на непродолжит. срок; при отсутствии вблизи котл существующих фундаментов глубина выемки не д.б. >: 1. насыпные, песч., гравелист, супеси пластичн. – 1 м; 2. супеси твердые, сугл и гл мягкопластичн – 1,25 м; 3. сугл и гл тугопластичн – 1,5 м; 4. сугл и гл полутв – 2 м; 5. сугл и гл тв – 3 м.

При большей глубине выемки – крепления стенок котл. / выемка с откосными стеками.

Для более глубоких котл., если нет возможн-ти оползней, сдвига, неравномерн. просадок, распыления, при однородности сложения, при отсутствии подземн вод крутизна откосов не д.б. > величин из табл. которую в тетради писали (угол откоса зависит от глубины выемки и вида гр.).

При глубине котл. >5м крутизна откосов – по расчету, выполн. методами мех-ки гр.

В неустойчивых гр., когда невозможно устр-во откосов, стенки крепят досками/щитами, удерживаемыми распорками.

Глубина котл. до 5 м – прим-ся консольная безанкерная шпунтовая стенка.

При шир. котл. до 15 м прим-т распорные крепления с 1, 2мя ярусами распорок. В широких котл. – анкерные крепления (тяги, передающ. усилия от крепы на анкерн. сваи/плиты).

При невозможности исп-я распорн./анкерн. креплений исп-т подкосные крепления.

Огражд-я стен котл. – из ж/б свай, сплошной ж/б стенки, деревян, ж/б или мет. шпунта, прокатн. профилей.

Защита котлована от затопления.

Защищают водопонижением, устр-вом противофильтрационн. завес и комбинаций этих сп-в.

Водопонижение. Также отрицат. эффекты: 1. фильтрационный поток у места сбора воды созд. давление, ослабляя прочностн. связи; 2. происх. уменьшение взвешивающего давления => дополнит. осадки; 3. в осушенное простр-во проникает воздух => изм-ся среда, окружающ. подземн. сооруж-я. Поэтому необх. предусм-ть мероприятия по защ. от нарушения оснований сооруж-я и откосов котл.

Водопониж-е осущ-ся с пом. откр. водоотлива и глубинного водопониж-я и произв-ся в теч-ии всего времени устр-ва фунд. до тех пор, пока нагр. от констр-ций не б. > гидростатич. давления, что обеспечит устойчивость их против всплывания. Осущ-ся пост. / с перерывами. Но д. б. исключено даже временное подтопление котл., у.г.в. д. нах-ся на 0,5 м ниже отм. дна котл.

Откр. водоотлив – насосами из водосборников <= канавки глубиной 0,3-0,5 м, располож. по периметру котл. с уклоном 0,01-0,02 в сторону приямков. Не им. ограничений от вида гр. и их св-в; необх. мероприятия по обеспеч-ю устойчивочти стенок котл.

Глубинное водопониж-е – легкими иглофильтровыми установками (водопониж-е до 4 м), ярусными иглофильтров. установками ( >4м).

Защита наземных помещений от грунтовой сырости и агрессивных вод.

выбор мер-тий зависит от гидрогеол.условий строит.площадки, сезонного колебания и возможного изменения УГР, их агрессивности, особенностей кон-ции и назнач.помещений.

защита подзем.соор-й от грунтовой сырости огранич.устр-вом по выровненной поверх-ти всех стен на высоте 10-20см от верха отмостки или тротуара непрерыв.водонепрониц.прослойки из ц/р и 1-2-х слоев рулон.мат-ла на битуме. В местах понижения пола устаивают доп.изоляцию.

защита подвальных и заглуб.помещ. в сухих грунтах осущ-ся обмазкой наружн.поверх-ти заглуб-х стен за 1-2 раза горячим битумом и прокладкой рулон.горизонт. изоляции в стене на уровне пола подвала.

Во влажн.грунтах обмазку вып-ют оштукатур.поверх-ти стены цемент. р-ром. В сильно влажн. гр. – по штукатурке с цемент. Р-ра с добавлением уплотняющего бетона.

Изоляция полов подвала при низком уровне подзем.вод служит сам бетонный пол.

В сильно влажн.гр. пол вып-ют из асфальта по слою плотного бетона покрытого битумом.

При защите подзем.кон-ций от агрес.вод, вызыв.разрушение цем.р-ров и бетонов виды коррозии:

1)растворение составных частей р-ров и бетонов;

2)образование и вынос водой хорошо растворимых солей;

3)накапливание и кристаллизация продуктов хим.р-ции агрес.воды с р-ром или бетоном в порах и трещинах кон-ции с разрушением их структуры.

Коррозия завис.от: состава, плотности, водонепрониц.бетона, совместного действия на бетон воды и мороза, скорости фильтрации подземн.агрес.воды.

Защита: предание мат-лу большей хим.стойкости или в изоляции его от смачивания подзем.водами.

При налич.слабоагрес.вод вокруг соор.устаив-ют нейтрализ.барьер – канаву, запол-ю изветсовым щебнем и камнем, нейтрализ. Кислоту в воде или хорошо перемятую трамбов.гиной. в более агрес.водах изоляцию осущ. хим. стойкими оболочками, при сильно агрес.водах поверх-ть кон-ции с боков и снизу, предохран.оклееч. изоляцией из битумн.рулон.мат-лов.

Основные мероприятия по борьбе с подземными водами.

осн.мер-тия явл. Перехват дренажами с устр-вом гидроизоляции. Наиб.экономич. устраивать дренаж для комплекса зд-й и соор-й в период инженерной подготовки тер-рии.

Типы дренажей: 1.пристенный примен.при неглубок. Залегании водоупора и слоистом осн-ни.

Дренаж расолагают с наружн. стороны ф-та, заглубляют ниже его подошвы, выводя на отметку превыш-ю макс.уровень подзем. вод не менее чем на 0,3м.

Дренажные трубы приним. выбр-ми из керамики, бетона, чугуна и ж/б.

Мат-л труб выбирают в завис.от глубины залож. и агрес.среды.

В агрес.средах примен. только керамич.и чугун. Трубы. Миним.уклон дрен.труб 0,005 для труб с d<150мм, i=0.003 для d>200мм.

2. пластовой приним.в слабопрониц.гр. Кон-цию пласт.дренажа заглубл.помещ. входит пристенный дренаж, сопрягающийся с пластовым дренажем. Их соединение осущ-ся: в зд-ях с ленточ.ф-ми, с пом.труб; в зд-ях с отдел.ф-ми ч/з дренаж.прослойки.

под соор-ми пластовой др.вып-ся односл. или 2-хсл.

1-сл. – из щебня или гравия, укладыв-го на скальные или полускальные трещиноватые грунты.

2-сл. – в пылеватых, мелких песках или глинистых гр. При этом нижний слой дренажной отсыпки вып-ют из песка сред. крупности толщиной не менее 100мм. Верхний из щебня или гравия толщ.150мм.

при устр-ве дренажей оклеечная водонепрониц. гидроизоляция вып-ся только из рулон.мат-лов на негниющей основе.

Рулон.мат-лы наклеивают битумным р-ром на выровнен. изолир.повер-ть.

Водонепрониц.повер-ть нах-ся ниже УГР д.б. непрерывен по всей заглуб.поверх-ти.

Подзем.воды оказ-ют гидростатич. давление на пол и на стены заглублен. помещений. поэтому горизонт. гидроизол.вып-ют на 0,5м выше уровня подзем.вод. при уровне подзем.вод на 0,1-0,15м выше подошвы ф-та, гидроизол.пола сост.из 2-х слоев рулон.мат-ла и защитн.кон-ции. Напор повышается весом кон-ции (вес пола над изоляцией).

Для предупреждения разрыва изоляц.ковраот неравномер.осадок ф-та и пола м/у ними устаивают компенсатор в виде петли из ковра.

Уровень подзем.вод выше на 0,5м пола подвала – гидроизол.вып-ся из 3-х и более слоев рулон.гидроизол.и доп.кон-ции,защищающие слои изоляции от отрыва и восприним-щие гидростатич.давление.