книги из ГПНТБ / Фомичева Р.Ф. Условия строительства на лессовых просадочных грунтах Калмыкии и восточной части Ростовской области
.pdfR |
» — нормативное |
сопротивление |
грунта |
|
основания |
||||||||
|
|
в плоскости |
|
подошвы |
фундамента, |
определяе |
|||||||
мое для свай-опоо из выражения: |
d |
g |
|
|
|
|
|||||||
R |
|
|
K |
n |
|
|
|
( |
3 |
7 ) |
|||
Здесь |
|
« —коэффициент, учитывающий изменение |
ве |
||||||||||
|
|
|
личины осадки во времени, принимаемый |
||||||||||
|
|
" |
равным |
0,3; |
^ |
V |
|
|
' |
|
|
|
|
|
|
= - |
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
Кп — коэффициент |
пропорциональности, |
рав |
|||||||||
|
|
|
ный 3; |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Ï; — коэффициент, |
принимаемый для |
свай-опор |
|||||||||
|
|
|
равным |
0,6; |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Величина |
осадки в |
м, соответствующая пределу |
про |
||||||||||
порциональности и вычисляемая для свай-опор по фор муле
|
|
|
с. |
V |
" |
.л |
|
|
|
|
|
|
Si = |
* |
\ |
; |
|
|
|
(38) |
|
|
|
|
|
К п - Е н |
|
|
|
|||
где |
d —диаметр |
|
сваи-опоры в м; |
|
|
|||||
|
Е н — м о д у л ь |
деформации грунта основания в т/м2 ; |
||||||||
|
RiH — нормативное |
сопротивление грунта основания |
||||||||
|
в |
іуюскости |
подошвы фундамента |
в т/м2 , |
оп |
|||||
|
ределяемое |
по формуле |
|
|
||||||
|
R i » = |
(Ad + |
Bh)Y<»+ Д-С» |
|
(39) |
|||||
где |
А, В , Д — коэффициенты, |
зависящие от |
нормативно |
|||||||
|
|
го угла |
внутреннего трения грунта основа |
|||||||
|
|
ния в плоскости подошвы фундамента |
и |
|||||||
|
|
принимаемые по табл. 7 СНиПа-5-Б.1-62*; |
||||||||
|
То— объемный вес грунта в т/м3 ; |
|
|
|||||||
|
|
в основании фундамента при полном водо- |
||||||||
|
|
насыщении; |
|
|
|
|
||||
|
С"— нормативное |
сцепление грунта |
основания |
|||||||
|
|
при |
полном |
водонасыщеиии в |
т/м2 ; |
|
||||
|
h — глубина заложения фундамента от уров |
|||||||||
|
|
ня поверхности |
в м; |
|
|
|||||
|
d |
— диаметр |
|
сваи-опоры в м2 . |
|
|
||||
|
Т е х н о л о г и я з а к р е п л е н и я г р у н т о в и п р и м е н я е м о е |
|||||||||
|
|
|
|
о б о р у д о в а н и е |
|
|
||||
|
Т е х н о л о г и я с и л и к а т и з а ц и и |
г р у н т о в . При |
силикатиза |
|||||||
ции грунтов |
на глубину |
более |
10 м основная |
трудность |
||||||
130
заключается в забивке и извлечении инъекторов, через которые нагнетается раствор.
При погружении инъекторов на большую глубину ич отклонения от вертикали достигают значительной вели чины, что может привести к некачественному закрепле нию грунтов; кроме того, возрастает трудоемкость работ (табл. 20).
Т а б л и ц а 20
Параметры и трудоемкость закрепления грунтов
|
|
через |
инъекторы и скважины |
|
|
|
|
|
|
Нагнетание |
раствора |
|
|
|
|
через |
|
Наименование |
показателя |
инъекторы |
скважины |
||
|
|
|
|
||
П а р а м е т р ы закрепления: |
|
|
|||
радиус, |
в м |
|
0,5—0,6 |
1—1,2 |
|
глубина, |
в м |
|
5 |
15 |
|
объем, |
в мЗ |
|
5 |
45 |
|
Количество |
операций |
цикла |
46 |
10 |
|
О б щ а я продолжительность |
|
|
|||
цикла, в мин. |
|
|
117 |
112 |
|
Трудоемкость |
закрепления |
|
|
||
в чел/дн на 1 мЗ |
|
0,125 |
0,017 |
||
Другим немаловажным фактором, влияющим на про цесс инъецирования раствора, является начальная пло щадь фильтрации, которая при инъекторах намного меньше, чем в скважинах. Следует отметить и то, что при забивке инъекторов грунт вокруг значительно уплот няется, что отрицательно сказывается на процессе нагне тания раствора. В ходе экспериментальных работ была отработана оптимальная технология силикатизации грунтов с использованием предварительно пробуренных скважин глубиной до 18 м и диаметром 75—127 мм.
При производстве работ могут быть приняты два ва рианта закрепления (рис. 43): снизу вверх или сверху вниз.
1. При |
закреплении по заходкам с н и з у в в е р х |
скважина |
бурится на всю глубину. Затем рабочая зона |
скважины отделяется от остальной ее части одним или двумя тампонами,
131
но-напряженной зоне) следует нагнетать раствор боль
шой плотности, ниже необходимо только |
ликвидировать |
|||||||
просадочность. На качество закрепления оказывает |
боль |
|||||||
шое влияние |
чистота бурения скважин |
и их диаметр. |
||||||
Большинство |
скважин, |
диаметр |
которых |
превышал |
||||
100 мм, деформировались |
при незначительном |
напоре в |
||||||
период нагнетания раствора, так как |
грунты |
региона |
||||||
маловлажные и имеют трещины в |
верхнем |
горизонте. |
||||||
Поэтому |
целесообразно |
нагнетание |
раствора |
через |
||||
скважины |
с оптимальным |
диаметром |
60—80 мм при не |
|||||
высоком начальном давлении |
|
|
|
|
|
|||
Оборудование для закрепления. |
При |
производстве |
||||||
работ по силикатизации грунтов необходимо следующее оборудование: установки для бурения скважин и нагне тания раствора, тампонирующие устройства, компрессор производительностью не менее 8 м3 /мин, шланги, емкость для приготовления и хранения раствора, контрольно-из мерительная аппаратура. Нагнетательная установка вы бирается из условия обеспечения скважины необходимым количеством раствора при постоянном увеличении его
объема в процессе силикатизации. |
Производительность |
установки определяется формулой |
|
Q > |
(40) |
где г — радиус закрепления в м; |
|
1 — величина заходки в м; Т — продолжительность инъекции раствора в мин.
Входе силикатизации перерывы в нагнетании, пре вышающие 15—20 мин, не рекомендуются, так как при прекращении поступления раствора резко ухудшаются фильтрационные свойства грунтов.
Влаборатории оснований и фундаментов Ростовско го Промстройниипроекта разработана пневмоустановка непрерывного действия (рис. 44). Принцип работы ее заключается в следующем: сосуд 1 через патрубок 1 за полняется раствором; при этом вентили 1 и 2 открыты, а вентили 3 и 4 закрыты. Степень заполнения сосуда и расход раствора в период закачки определяются по во домерному стеклу 5. При нагнетании раствора в скважи ны вентили 1 и 2 закрываются, а вентили 3 и 4 откры
ваются. Одновременно |
с закачкой |
заполняется раство |
ром сосуд I I , который |
приводится |
в рабочее положение |
133
При нагнетании раствора в скважины применяются инъекторы-тампоны гидравлические (рис. 46) и пневма тические (рис. 47). Первые раздуваются раствором, по даваемым в скважину. Для более повышенного давления раствора применяются пневматические инъекторы-там поны.
Наиболее слабым звеном в инъекторах-тампонах яв ляются их резиновые чехлы, от качества которых зави сит надежность тампонирования скважин, а, следова тельно, и качество закрепления.
Для приготовления раствора жидкого стекла могут использоваться любые емкости, обеспечивающие беспе ребойную работу по закреплению грунтов.
Таким образом, в результате исследовательских ра бот по закреплению лессовых проеадочных грунтов II ти па в полевых условиях создано несколько конструкций фундаментов из силикатированного грунта, произведена подготовка оснований различными выше описанными способами силикатизации, исследована несущая спо собность конструкций и оснований. Статические испыта ния позволили выявить, что созданные фундаменты, мас сивы из закрепленного грунта обладают значительной несущей способностью. Выбор типа фундаментов и под готовка оснований должны производиться в соответст вии с назначением зданий и технико-экономического сравнения вариантов. Установлено, что закрепление грунтов на глубину 13—18 м наиболее эффективно через инъекционные скважины диаметром 75—100 мм, при
этом в качестве тампонирующих устройств могут при меняться гидравлические, пневматические инъекторытампоны, в полевых условиях испытано новое оборудо вание, которое может применяться при закреплении грунтов II типа просадочности.
137
ГЛАВА IV
Т Е Х Н И К О - Э К О Н О М И Ч Е С К И Й А Н А Л И З
Большие возможности снижения сметной стоимости объектов заложены в совершенствовании конструкций и подготовке оснований подземной части зданий. Устрой ство бетоноемких ленточных фундаментов со значитель ным объемом земляных работ — трудоемкий процесс.
Поэтому закономерно стремление проектировщиков найти новые конструктивные фундаменты, более эконо мичные и индустриальные. Задача состоит в том, чтобы сметную стоимость строительства в просадочных грун тах приблизить к стоимости зданий на непросадочных.
В настоящее время при возведении зданий на грун тах I и II типа просадочности применяются методы под готовки оснований, сооружаются различные типы фун даментов. Как показал анализ проектно-сметной доку ментации, наиболее перспективными в технико-экономи ческом отношении являются свайные фундаменты и фундаменты на силикатированном основании (табл. 21).
Для сравнения вариантов проектных решений были выбраны единые грунтовые условия I типа по просадоч ности. Следует отметить, что не было рассмотрено ва риантное решение фундаментов, исходя из начального Яросадочного давления на лессовые грунты, хотя этот метод проектирования применяется нами в течение не скольких лет. При анализе вариантов определялись по казатели стоимости, трудоемкости и расход основных материалов, объемы земляных работ, фундаментов, стен технического подполья к его перекрытий. Остальные ви ды работ при возведении здания остаются неизменными при всех вариантах фундаментов и в расчетах не учиты вались.
Сравнивались пять вариантов свайных фундаментов из сплошных железобетонных предварительно—напря-
138
Т а б л и ц а 21
Стоимость, трудозатраты, механизмы, материалы по вариантам нулевого цикла 80-ти квартирного крупнопанельного дома серии 1-464-А
|
л |
Трудо затраты в чел.-дн. |
Тип фундамента |
Стоимосі в тыс. руб |
|
• |
||
1 |
2 |
3 |
Свайный с раствер- |
|
|
ком |
|
|
м о н о л и т н ы м — |
57,5 |
|
верхним |
591,5 |
|
нижним |
57,-2 |
770,3 |
сборным — |
|
|
верхним |
58,1 |
855,6 |
нижним |
61,2 |
723,0 |
Свайный без- |
62.0 |
705,4 |
ростверковый |
||
Ленточный железобе |
|
|
тонный |
|
|
на трамбованном |
46.8 |
-655.2 |
основании |
||
Эксплуа тация ма шин в маш.-см.
4
92,1
76.7
110,0
111,0
146,4
124,8
Расход |
материалов |
З е м л я н ы е работы |
||
Бетон, |
Ж е л е з о |
Натрие |
Выемка, |
Обратная |
|
бетон, |
вое |
|
засыпка, |
в мЗ |
в мз |
стекло, |
в мЗ |
в м 3 |
|
|
в т |
|
|
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
35,8 |
202,0 |
— |
1204 |
132 |
47,5 |
186.4 |
1.139 |
163 |
|
19,2 |
210,0 |
— |
1076 |
97 |
12,0 |
220,6 |
1117 |
155 |
|
32,4 |
377,96 |
|
1033 |
95 |
31.8 |
202,0 |
|
1348 |
868 |
