Вопрос 28

В северных районах России грунты верхней части земной ко­ры под деятельным слоем находятся постоянно в .мерзлом со­стоянии, их температура всегда ниже О °С. Такие грунты назы­ваются многолетнемерзлыми, а территория их распростране­ния — областью многолетней (или вечной) мерзлоты. Особенно широко многолетняя мерзлота распространена в Сибири По площади распространения, мощности мерзлых пород и их температуре выделяют три зоны: 1. Сплошная мерзлота (севернее Полярного круга). Мощность мерзлых пород достигает 1000 м (п-ов Таймыр), минимальная температура пород составляет минус 13,6 °С. 2. Мерзлота с таликами. На фоне поля мерзлых пород встре­чаются участки, поля талых пород. Участки талых пород обычно встречаются вдоль речных долин, тектонических разломов. температура от минус 2 °С до минус 6 °С. 3. На юге выделяется островная мерзлота в виде отдельных островов мерзлых грунтов на поле талых грунтов. Тем­пература от 0 до минус 2 °С Характерной особенностью многолетнемерзлых грунтов яв­ляется присутствие в них кристаллов, линзочек, прослоев и даже жил (мощностью до десятков метров) льда. В районах распространения многолетнемерзлых пород при­меняются следующие методы строительства: 1. Строительство без учета мерзлого состояния грунтов -осуществляется на скальных грунтах. 2. Метод строительства с сохранением мерзлого состояния грунтов — при строительстве неотапливаемых сооружений. При мощности мерзлых пород более 15 м данный метод применяется и при строительстве тепловыделяющих сооружений, но в этом случае осуществляются мероприятия по сохранению мерзлого состояния грунта (использование свайных фундаментов, проду­ваемых в зимнее время подвалов и предохранение от оттаивания грунтов летом). 3. Метод строительства с предварительным протаиванием многолетнемерзлой толщи грунтов. 4. Строительство на мерзлых грунтах при условии, что при оттаивании мерзлоты произойдет осадка, не превышающая пре­дельной величины для данного сооружения. В районах распространения многолетнемерзлых грунтов про­являются процессы, осложняющие эксплуатацию транспортных сооружений. К ним относятся термокарст и наледи

Вопрос 29

Насыпные уплотненные грунты формируются при возведе­нии насыпей железных и автомобильных дорог, плотин и дамб из грунтов (супесей, песков, суглинков) прилегающих выемок или карьеров. При возведении земляных сооружений отсыпку грунта осуществляют слоями мощностью 0,5-1,0 м. Каждый слой грунта уплотняется (трамбованием, укаткой уплотняющей техникой). Для получения максимальной плотности необходимо придать отсыпаемому грунту оптимальную влажность. Оптимальная влажность - - влажность грун­та, при которой в процессе уплотнения воз­можно получить максимальную его плот­ность. Оптимальная влажность и максимальная плотность опреде­ляются опытным путем. В карьере отбирается проба грунта мас­сой 25 кг. В лаборатории она разделяется на 5 частей, каждая тщательно высушивается, перетирается и увлажняется разным количеством воды (100, 150, 200, 250, 300 г). Каждая часть грун­та уплотняется в приборе стандартного уплотнения Определяется масса уплотненного грунта (т), при известном объеме цилиндра уплотнителя (V) определяются плотности грунтов в каждом опыте Р1 Р2, Р3 ,Р4, Р5 по формуле р = т / V и соот. ветствующие им влажности (ω). Рассчитываются плотности сухого грунта р_d = р / (1 + ω); составляется таблица и строится график зависимости плотности сухого грунта от влажностиг по графику определяется максимальная плотность р_d = 2,0 г/см³ оптимальная влажность ω_опт = 0,15. Опыт повторяется не менее пяти раз определяются средние величины максимальной плот­ности и оптимальной влажности, и эти величины рекомендуются _в качестве контрольных для уплотнения грунтов в насыпи. После уплотнения каждого слоя осуществляется контроль качества уп­лотнения (геотехконтроль).Мощность отсыпаемого слоя грунта и количество проходов по одному следу уплотняющей техники определяются в процессе отсыпки и уплотнения опытной насыпи. Повышенные требования к качеству уплотнения предъявля­ются в засыпках между стенами котлованов и конструкцией станций метрополитенов, возводимых открытым способом, при устройстве водопропускных труб на автодорогах и на подходах к мостам. Грунты, уплотненные в природном зале­гании, создаются чаще всего для ликвидации просадочных свойств лессовых грунтов. После проходки котлована в лессовых грунтах на его дно отсыпается слой щебня мощностью до 10см и заливается вода. После впитывания воды в грунт влажность уменьшается до величины, соответствующей влажности на пре­деле пластичности, в котлован устанавливается кран с подве­шенной тяжелой трамбовкой и производится уплотнение грунта по всей площади котлована. В результате грунт уплотняется на глубину до 2 м. После завершения работы осуществляется кон­троль качества уплотнения и определяется величина остаточной относительной просадочности. Намывные грунты -- техногенные грунты, перемещенные и уложенные с использованием средств гидромеханизации. Соз­даются человеком в процессе намыва песка, гравия, песчано-галечниковой смеси, золы ТЭЦ при застройке заболоченных территорий, низких пойм и замыве оврагов. Мерзлые техногенные грунты - - природные водонасыщенные грунты (как скальные, так и дисперсные), искусственно промороженные при проходке стволов транспортных тоннелей, Шахт и строительстве метрополитенов в целях предотвращения прорыва подземных вод и плывунов в горные выработки. Антропогенные образования — твердые отходы производст­венной и хозяйственной деятельности человека, в результате ко­торой произошло коренное изменение состава и свойств природ­ного минерального сырья: шлаки, золы ТЭЦ, отвалы горно­рудной промышленности. Бытовые отходы — твердые отходы, образованные в резуль­тате бытовой деятельности человека. В их составе кроме при­родной минеральной части присутствуют строительный мусор, старые фундаменты, сгнившие деревянные настилы мостовых, свалки мусора. Бытовые отходы характеризуются большой не­однородностью по площади и глубине как по составу, так и по прочностным свойствам. Мощность бытовых отходов может достигать 30м.