I. Уплотнение грунта

Подготовка оснований под фундаменты состоит из ряда процессов, целью которых является:

– обеспечение на заданной отметке контакта основания с подошвой фундамента по всей его поверхности;

– доведение несущей способности грунта основания до проектной.

Главные процессы по подготовке основания:

– подчистка дна котлована и траншей;

– уплотнение основания;

– увлажнение или осушение грунта при необходимости при уплотнении грунта.

Подчистку дна котлованов делают бульдозером сразу за экскаватором. Дно траншей подчищают стругом и в малых объемах вручную перед укладкой фундаментов.

Нельзя держать котлованы долго открытыми. Поверхность основания тщательно проверяют.

Лучше всего брать грунт на 5 см ниже проектной отметки и подсыпать песок или мелкий щебень, тогда очень хорошо передается нагрузка на основание.

Если основание слабое, то его уплотняют шириной 1,5–2 м и глубиной не менее 2м.

Существует поверхностное и глубинное уплотнение.

Поверхностное уплотнение грунта выполняют катками (вибрационными, гладкими или кулачковыми) на глубину 0,5 м; трамбовками на тракторе до 1 м; трамбовками на экскаваторе весом до 1 т до 0,8 м.

Когда трамбуют и грунт уже не уплотняется, этот момент называется отказом.

Песчаные и крупнообломочные породы уплотняют вибрированием. Обычные вибраторы уплотняют на 0,5 м, тяжелые самоходные до 1 м.

Если грунт влажный, обычно насыпают щебень толщиной 10 см перед трамбованием. Если влаги мало, то за сутки наливают воды высотой 10 см.

Глубинное уплотнение грунта.

В песчаный грунт опускают иглу диаметром 19–25 мм, через которую подают воду. До насыщения 1 м³ грунта необходимо 50–70 л воды. Вслед за иглой рядом с ней в грунт погружают вибробулаву и вибрируют 20–30 с. Места расположения игл в шахматном порядке на расстоянии 0,8–1 м.

Таким образом, можно уплотнять грунт на глубину 6–7 м.

Слабые глинистые или заиленные грунты уплотняют песчаными или грунтовыми сваями. Их устраивают с помощью инвентарной сваи-оболочки из цельнотянутой толстостенной трубы диаметром 400–500 мм с раскрывающимися башмаками или прямым съемным башмаком. Затем подают грунт и уплотняют, а сваю-оболочку достают.

После глубинного уплотнения производят поверхностное уплотнение, затем подчищают дно. И это служит поверхностью основания.

Сваи-оболочки погружают копром.

II. Устройство подушек оснований

Песчаные, щебеночные или гравийные подушки очень хорошо передают нагрузку.

Укладывают слоями по 20 см. Каждый слой увлажняют и уплотняют. Песчаную подушку зачищают, а щебеночную и гравийную покрывают сверху раствором под рейку.

При устройстве подушек оснований в воде насыпают песок на всю глубину и уплотняют глубинным вибратором, а щебеночную поверхностными вибраторами.

III. Закрепление грунтов

Несущую способность слабых грунтов и трещиноватых горных пород можно увеличить методами искусственного закрепления, к которым относятся:

– силикатизация;

– смолезация;

– термическое закрепление;

– цементация.

Силикатизация и смолезация.

Погружают инъекторы, через которые нагнетают раствор, (затем их извлекают):

– лессовые грунты – силикат натрия (жидкое стекло);

– в сухих песках – двукратная силикатизация силикат натрия, хлорид кальция;

– пылеватые пески – закрепляют гелеобразующей смесью растворов силиката натрия и фосфорной кислоты;

– мелкие пески – карбонитная смола в смеси с раствором соляной кислоты (смолизация).

По окончанию закрепления грунта все скважины забивают глиной или местным перемятым грунтом. Раствор подают под давлением 15 атм.