Скважин для замачивания котлованов

1 - контур котлована; 2 - контур проектируемого здания; 3 - скважины для предварительного замачивания

Примечание. Дренирующие скважины обычно устраивают при толщине мало фильтрующего слоя более 3 м и залегании его на глубине не более 10 м, а также при замачивании грунтов под отдельные здания.

3.166. Время Т, необходимое для промачивания всей толщи просадочных грунтов  допускается определять по формуле

(170)

где - минимальная величина коэффициента фильтрации слоев грунта, входящих в просадочную толщу, м/сут;

- коэффициент, принимаемый равным при замачивании с поверхности дна котлована при наличии дренирующего слоя из песка =1 при отсутствии дренирующего слоя =12, а при замачивании через скважины =0,8.

За условную стабилизацию принимается просадка грунта менее 1 см в неделю, наблюдаемая в течение последних двух недель.

Рис. 60. Поперечный разрез (а) и план (б) увлажненной зоны котлована

1 - котлован для замачивания грунта; 2 - контур увлажненной зоны

3.167. Объем воды для замачивания грунта определяется из условия промачивания всей толщи просадочных грунтов (рис. 60). При этом предполагается, что:

повышение влажности грунта в результате замачивания в пределах сто­лба грунта по всей площади котлована происходит до степени водонасыщения =0,8;

распространение влаги в стороны от котлована при замачивании с поверхности происходит в лессовидных супесях под углом =35° к вертикали, в лессовидных суглинках и глинах под углом =15°. Степень водонасы­щения грунта в этих зонах после замачивания изменяется от =0,8 до природной.

Объем воды для замачивания Q м³, определяется по формуле

(171)

или

(172)

где - средневзвешенные значения плотности соответственно частиц грунта, сухого грунта до замачивания и грунта при природной влажности до замачивания, т/м³;

- плотность воды, принимаемая равной 1 т/м³;

- объем грунта в пределах замачиваемого котлована, равный площади котлована, умноженной на толщину промачиваемого слоя грунта, м³;

- суммарный объем грунта в пределах зон распространения воды в стороны от замачиваемого котлована, м³.

Для замачивания грунтов может быть использована любая вода, име­ющаяся в данном районе.

3.168. Максимальный суточный расход воды при замачивании с поверхности определяется по формуле

(173)

где - коэффициент, учитывающий увеличение расхода воды за счет образования просадочных трещин, принимаемый при замачивании без устройства дренажных скважин =2, а с устройством скважин =3;

- коэффициент фильтрации грунта, м/сут;

- площадь замачивания, м².

3.169. Ожидаемые величины просадок грунтов от собственного веса вычисляются по п. 3.50 (12 прил. 2) для отдельных точек замачиваемой пло­щади, соответствующих пунктам расположения шурфов или технических скважин, по которым в достаточном объеме выполнены лабораторные определения относительной просадочности грунтов.

С учетом ожидаемых величин просадок грунтов разрабатывается проект планировки территории после предварительного замачивания.

3.170. Для наблюдения за просадкой грунтов на дне котлована и за его пределами на расстоянии не менее полуторной толщины просадочного слоя устанавливают поверхностные марки см, рис. 40) по двум-трем поперечникам через каждые 3-8 м,

Для наблюдения за послойной деформацией грунта в центре карты или отдельного котлована устанавливают кусты глубинных марок (см. рис. 41), которые закладываются через каждые 2-3 м по глубине в пределах всей просадочной толщи. В плане глубинные марки располагаются на расстоянии 0,5-1 м.

3.171. Построение кривой просадки грунта от собственного веса во времени производится по данным наблюдений за просадкой марок по п. 3.170 с учетом следующих положений:

принимается условно, что полная стабилизация просадки грунта насту­пает через 300 дней от начала просадки;

замачивание грунта производится при постоянном уровне воды в котловане и прекращается после наступления условной стабилизации просад­ки.

Кривая просадки от собственного веса грунта  мм, во времени (рис. 61) может быть представлена уравнением

(174)

где - величина просадки после ее полной стабилизации, мм, определяется по формуле (122) (13 прил. 2), мм;

t - время после начала просадки, при котором определяется экстрапо­лированная величина просадки, сут;

р - параметр, определяемый по формуле (177), сут.

Рис. 61. Кривая просадки грунта от собственного веса во времени

3.172. Величина просадки при достижении полной стабилизации определяется с учетом требований п. 3.171 по экспериментально полученным значениям и в моменты времени и

(175)

где =300 сут,

(176)

(177)

Пример. Определить основные параметры уплотненного предварите­льным замачиванием основания промышленного здания размером в плане 96240 м.

Промышленное здание проектируется на участке, сложенном лессови­дными супесями и суглинками, грунтовые условия II типа с величиной просадки от собственного веса грунта более 30 см (см. рис. 46). Средние значения основных физико-механических характеристик грунта приведены в табл. 81, а значения относительной просадочности на рис. 46 и в табл. 82.

Определяем размеры замачиваемой площади под здание по формулам (168) и (169)

=96+0,6·20=108 м;

=240+20=260 м.

Для удобства производства работ полученный котлован размером 108260 м разбиваем на 8 карт размером в осях 5465 м.

Определяем по формуле (170) время Т необходимое для промачивания всей толщи просадочных грунтов при коэффициенте фильтрации лессовидных суглинков =0,45 м/сут и глубине котлована 0,5 м

Т=1,2(20-0,5)/0,45=52 сут.

Для расчета объема воды на замачивание определяем средневзвешенные значения:

плотности частиц грунта =(2,68·7,5+2,70·4+2,68·8)/(7,5+4+8)=2,68 т/м³;

плотности сухого грунта до просадки =(1,42·7,5+1,45·4+1,47·8)/(7,5+ +4+8)=1,45 т/м³;

плотности грунта при природной влажности =(1,56·7,5+1,64·4+1,64 8)/(7,5+4+8)=1,61 т/м³.

Определяем объем грунта =108·260·19,5=547500 м³.

Определяем объем грунта = =0,5 (216+520)19,5(19,5·1,7·0,7)=166500 м³.

Определяем необходимый объем воды по формуле (172) Q={[0,8 (2,68-1,45)1/2,68-(1,61-1,45)}(547500+166500/2)/1=126000м³.

Определяем максимальный суточный расход воды на замачивание кот­лована по формуле (173) =2·0,45·108·260=25200 м³.

Определяем ожидаемую величину просадки грунта от собственного веса по формуле (122) (13 прил. 2) =0,018·100+0,027·100+0,033·100+ +0,038·100+0,041·100+0,043·100+0,043·100+0,041·100+0,037·100+0,024·100+ +0,016·100=36,1 см.

Пример. Определить превышение отметок заложения фундаментов против проектных, если известно, что: =37 см; =39,6 см; =66 сут; =84 сут; =150 сут.

Определяем по формуле (176) величину = (0,0270-0,0253)/(0,01515 - -0,0119)=0,523.

Определяем по формуле (175) величину просадки грунта после ее стабилизации =1/39,6-0,523(1/84-1/300)=0,0210, отсюда =47,7 см.

Определяем по формуле (177) параметр р=47,7·0,523=25 сут.

Определяем просадку грунта по формуле (174) через 150 сут после начала замачивания, т.е. на период заложения фундаментов =47,7·150/ /(150+25)=405 см.

Определяем величину повышения отметки заложения фундаментов =47,7-40,5=7,2 см.