Глава 12 инженерные методы преобразования строительных свойств оснований

12.1. Общие положения

За последние 15 лет наблюдается неуклонное увеличение объема строительства в сложных инженерно-геологических условиях. Если в 1985 г. его удельный вес составлял около 45%, то к 1990 г. он достиг 50%. Все чаще для строительства используются площадки, сложенные слабыми грунтами — илами, рыхлыми песками, затор-фованными отложениями. Особую проблему представляет строительство в регионах, характеризуемых распространением так называемых региональных типов грунтов, обладающих специфическими свойствами. К ним относятся вечномерзлые грунты, лессовые просадочные грунты, набухающие, засоленные грунты, озерно-лед-никовые отложения. Особое место занимают насыпные грунты, представленные толщами разнородных отложений, сформировавшихся в результате техногенной деятельности человека, а также создаваемые целенаправленно отсыпкой или намывом с использованием естественных грунтовых материалов или промышленных отходов.

Некоторые из указанных грунтов (илы, заторфованные грунты, рыхлые пески, насыпные грунты) в природном состоянии имеют невысокую несущую способность и повышенную сжимаемость. Для других характерно существенное ухудшение механических свойств при определенных воздействиях (например, замачивание лессовых грунтов под нагрузкой, оттаивание мерзлых грунтов, расселение засоленных грунтов и т. д.). Недооценка этих явлений может привести к большим, часто неравномерным осадкам или просадкам, а в худшем случае — к потере устойчивости оснований.

Современное состояние строительной науки, конструкторской и технологической базы дают широкий выбор средств строительства сооружений в сложных условиях. В их число входят многочисленные способы направленного воздействия на строительные свойства оснований. Эти способы позволяют увеличить несущую способность оснований, уменьшить их деформируемость и в отдельных случаях водопроницаемость. Часто за счет этих мероприятий удается отказаться от применения сложных и дорогостоящих конструкций фундаментов и сооружений. Многие из этих способов оказываются единственно приемлемыми при реконструкции зданий и сооружений, при возведении сооружений в условиях стесненной застройки.

Методы преобразования строительных свойств оснований можно разделить на три группы:

конструктивные методы, которые в отличие от других методов не улучшают свойства самих грунтов, а создают более благоприятные условия работы их как оснований за счет регулирования напряженного состояния и условий деформирования;

уплотнение грунтов, осуществляемое различными способами и направленное на уменьшение пористости грунтов, создание более плотной упаковки минеральных агрегатов;

закрепление грунтов, заключающееся в образовании прочных искусственных структурных связей между минеральными частицами,

Основания с измененными таким образом свойствами называют искусственными или искусственно улучшенными (в отличие от естественных оснований). Выбор методов преобразования строительных свойств оснований зависит от характера напластований, типов грунтов и их физико-механических свойств, особенностей сооружений и интенсивности передаваемых ими нагрузок, решаемых инженерных задач, технологических возможностей строительных организаций и т. д.