2. Поверхностное уплотнение грунтов тяжёлыми трамбовками.

Для уплотнения грунтов используют металлические или железобетонные трамбовки диаметром 1,4 … 3,5 м; массой 2 … 10 т, (тяжелые) и до 50 т (сверхтяжелые). Подъем и сбрасывание трамбовок производят краном или другим механизмом с высоты 4 … 8 м. Трамбованием создается уплотненный слой толщиной 1,5 … 6 м в зависимости от веса трамбовки, площади ее рабочей поверхности, высоты сбрасывания, числа ударов, вида грунта, его начальной плотности.

Под действием трамбования образуется уплотненная зона в пределах которой плотность сухого грунта изменяется от максимальной в верхней части до заданной на нижней границе уплотненной зоны. За нижнюю границу уплотненной зоны принимается граница, на которой удельный вес сухого грунта достигает: для песков γ_ds = 16 кН/м3, супесей – 16,5, суглинков и глин – 17, 17,5, лессовых просадочных грунтов – 16 кН/м³ и устраняются просадочные свойства.

Уплотнение тяжелыми трамбовками просадочных грунтов применяется на площадках I типа по просадочности для устранения этих свойств в основании фундаментов, а на площадках II типа – также и для создания маловодопроницаемого экрана под всем зданием. При неполном устранении просадочных свойств на площадках со II типом грунтовых условий по просадочности поверхностное уплотнение применяется в сочетании с предварительным замачиванием.

Уплотнение грунтов тяжелыми трамбовками применяется при степени влажности sr ≤ 0,7 и плотности сухого грунта ρd ≤ 1,6 г/см3.

Уплотнение трамбованием целесообразно вести, если понижение поверхности при трамбовании превышает 7 … 8 см для связных и 5 см для несвязных грунтов.

Требуемая глубина уплотнения просадочных грунтов определяется из условия полного устранения просадочных свойств грунтов в пределах всей деформируемой зоны или только в верхней ее части на глубину, при которой суммарные осадки и просадки фундаментов не превышают предельных величин. При уплотнении с целью создания сплошного маловодопроницаемого экрана глубина уплотнения должна быть не менее 1,5 м.

Порядок расчета оснований, уплотненных тяжелыми трамбовками

1. Определение глубины зоны уплотнения и величины недобора грунта до проектной отметки.

2. Определение размеров фундаментов, исходя из прочностных и деформационных характеристик уплотненного основания,

принимаемых по табл. 1.9, 1.10.

3. Расчет по II группе предельных состояний, включающий проверку прочности подстилающего неуплотненного грунта,

расчет осадок по схеме двухслойного основания и при необходимости расчет просадки.

4. Увеличение размеров фундамента или размеров трамбовки (диаметра и массы) при превышении предельно допустимых

значений деформаций.

5. Определение размеров уплотняемой площади bs, ls.

3. Расчёт и проектирование грунтовых подушек.

Грунтовые подушки применяют с той же целью, что и уплотнение тяжелыми трамбовками, т.е. для устранения просадочных свойств в пределах всей или в верхней части деформируемой зоны или для передачи давления на более прочный грунт по сравнению с несущим слоем. При их устройстве слабый грунт заменяют песчаным средней крупности и крупным или местным глинистым. Применение подушек способствует уменьшению и выравниванию осадок сооружения, снижению объема и глубины залегания фундаментов.

К грунтам, используемым в качестве подушек, предъявляются требования удобоукладываемости с заданной плотностью, высокого сопротивления сдвигу и устойчивости скелета грунта при увлажнении. Песок при устройстве подушек уплотняют послойно, обычно, катками на пневмоколесном ходу. Плотность каждого слоя контролируется. При устройстве подушек для создания сплошного водонепроницаемого экрана применяют глинистые грунты с удельным весом сухого грунта γd ≥ 17 кН/м3.

При устройстве грунтовых подушек с целью ликвидации просадочных свойств используют песчаные грунты (на площадках I типа по просадочности) и глинистые, с удельным весом сухого грунта γd ≥ 16 кН/м3.

Грунтовые подушки применяются:

1) когда степень влажности грунтов в основании фундаментов s_r > 0,7;

2) при необходимости уплотнять слой толщиной более 3 … 3,5 м, в этом случае применяется двухслойное уплотнение путем сочетания поверхностного уплотнения тяжелыми трамбовками с устройством поверху уплотненного слоя грунтовой подушки;

3) при невозможности поверхностного уплотнения тяжелыми трамбовками.

Необходимая толщина грунтовой подушки определяется таким образом, чтобы давление, передаваемое на подстилающий слой, не превышало расчетного сопротивления этого грунта Rz , а также расчетом по деформациям.__

Порядок расчета грунтовой подушки

1. Определение размеров грунтовой подушки hs, bs, ls; размеров фундамента по прочностным и деформационным

характеристикам уплотненного грунта подушки (табл. 1.9 и 1.10).

2. Расчет по I группе предельных состояний.

3. Расчет по II группе предельных состояний, включающей проверку прочности подстилающего слоя, расчет осадки и при

необходимости расчет просадки.