26 Механические методы улучшения работы оснований

Поверхностное уплотнение грунтов. Грунты уплотняются до плотности сложения, при которой они обладают деформативностью не выше заданной и требуемой прочностью. Уплотнение грунта достигается многократной проходкой катков (обычно 6. ..8 раз) или ударами трамбовки до 8 раз по одному месту. Режим уплотнения устанавливают экспериментально. При этом определяют оптимальные влажность и плотность Уплотнение производят до определенной плотности сложения, выражаемой коэффициентом уплотнения, равным от­ношению плотности скелета уплотненного грунта к оптималь­ной плотности грунта P.d/Pd.opt, или в некоторых случаях плот­ностью скелета грунта Pd. Обычно уплотняют до Pd/pd. op>0,95, Поскольку дно котлована при поверхностном уплотнении грунта понижается на величину ∆h, отметку дна котлована при его отрывке принимают соответственно выше. Грунты с влажностью меньше оптимальной перед уплотне­нием доувлажняются путем подачи воды в открытый котлован.

Глубинное уплотнение грунтов. Для уплотнения насыщенных водой песчаных грунтов применяют глубинное вибрирование. Виброуплотнение песков можно производить двумя способами: погружением вибратора (вибробулавы) в песок аналогично погружению вибробулавы в бетонную смесь или погружением в грунт стерж­ня с прикрепленным к его голове вибропогружателем. В этом и другом случае колебательные движения передаются песку, который сначала частично или полностью разжижается, а затем постепенно уплотняется. При определен­ных условиях можно достигнуть плотного состояния песка. Если песок находится в ненасыщенном водой состоянии, к месту виб­рирования либо подают воду, либо применяют гидровибраторы (виброфлотаторы). Вибробулавы обычно используют для уплотнения слоя песка толщиной от 1 до 10 м. В целях ускорения работ на специаль­ной раме укрепляют куст вибраторов, погружая и извлекая его из грунта с помощью крана. Вибрацией хорошо уплотняются все пески, кроме пылеватых. Взрывами уплотняют толщи просадочных лёссовых грунтов

Уплотнение грунта статической нагрузкой Применяется для слабых, насыщенные водой пылевато-глини-стых грунтов и торфов, так как они обладают малой водопроницаемостью, а их уплотнение связано с выдавливанием воды из пор грунта. Для уплотнения таких грунтов используют статическую нагрузку в виде насыпи. При этом для ускорения процесса уплотнения устраивают дрены Давление по подошве насыпи должно быть больше давления от проектируемого сооружения в пределах площади застройки. Обычно насыпь отсыпают послойно, так как выполнение ее сразу на необходимую высоту может привести к потере устой­чивости слабых грунтов в ее основании. Вертикальные дрены делают песчаными, из специального по­ристого картона или из пластмассовой ленты в бумажном ко­жухе Песчаные дрены изготовляют аналогично песчаным сваям, но располагают значительно реже —обычно че­рез 2...4 м. Картонные и пластмассовые дрены обычно вдавливают в грунт.

Уплотнение грунта водопонижением. Слабые пылевато-глинистые грунты, которые способны отдавать воду из пор (илы, ленточные глины, заторфованные супеси и др.), можно уплотнить, понижая уровень подземных вод, например, путем откачки воды из скважин-фильтров. Пони­жение уровня подземных вод приводит к снятию выталкивающего давления воды, что вызывает в скелете грунта значительное повышение напряжений, действие которых на грунт будет аналогичным действию внешней нагрузки. Отжимаемая в процессе уплотнения вода откачивается из скважин-фильтров. Может привести к нежелательной осадке существующих зданий или подземных коммуникаций. Для исключения этого уплотняемый участок можно оградить шпунтом или осуществить подачу воды в грунт около объектов, осадка которых недопустима. Слабо фильтрующие пылевато-глинистые грунты во многих случаях не отдают воду. Тогда для их уплотнения прибегают к использованию электроосмоса. Для этого в грунт погружают электроды и пропускают через них постоянный электрический ток. По мере прохождения тока поровая вода концентрируется у катода. Катод делается в виде иглофильтра Из группы иглофильтров вода откачивается вихревыми насосами, Таким образом, пылевато-глинистый грунт уплотняется как вследствие понижения уровня подземных вод \

Устройство вытрамбованных котлованов под фундамент. За последнее время в неводонасыщенных грунтах, в частности в лёссах, стали устраивать фундаменты в вытрамбо­ванных котлованах. Для этого специальной трамбовкой удара­ми по одному месту вытрамбовывают полость, уплотняя грунт вокруг нее. В полость укладывают бетон с трамбованием — и фундамент после твердения бетона готов Иногда в нижнюю часть полости до бетонирования в грунт втрамбовы­вают щебень, добиваясь существенного повышения несущей способности таких фундаментов.