Вопрос 8. Повышение профильтрационных свойств грунта его закреплением

Искусственное закрепление грунтов - совокупность воздействий, в результате которых повышается прочность грунта, он становится неразмываемым, а в некоторых случаях и водонепроницаемым

Закрепляют грунты для создания вокруг разрабатываемых вы­емок водонепроницаемых завес и повышения несущей способности грунтовых оснований. В зависимости от физико-механических свойств грунта, его состояния, требуемой степени и назначения закрепления существуют следующие способы искусственного за­крепления грунтов: замораживание, цементация, битумизация, хи­мический, электрохимический и др.

Замораживание грунтов применяют в сильноводонасыщенных грунтах (плывунах) при разработке глубоких выемок. Для этого по периметру котлована погружают замораживающие колонки из труб, соединенные между собой трубопроводом, по которому на­гнетают специальную жидкость — рассол (растворы солей с низкой температурой замерзания), охлажденный холодильной установкой до —20...—25°С (рис. V.8).

Окру­жающий грунт замерзает концентрическими цилиндрами с посте­пенно увеличивающимися диаметрами. Эти цилиндры смерзаются в сплошную стенку мерзлого грунта, которая выполняет функцию ограждения временной выемки.

недостатки:

- врем-ое сохранение эффекта (на период действия замораж-щей уст-ки),

- длительный процесс естественного оттаивания,

- повы­шение влажности грунта за счет миграции воды из теплых слоев грунта к охлажденным

Цементация и битумизация заключаются в инъецировании соот­ветственно цементного раствора или разогретых битумов в пористые грунты с высоким коэффициентом фильтрации, а также в трещино­ватые скальные породы.

Химическим способом закрепляют песчаные и лессовые грунты нагнетанием в них через инъекторы химических растворов.

Химический способ может быть двух- и однорастворный.

Этот способ применяют в достаточно хорошо дренирующих грунтах

При этом прочность грун­та достигает 1,5... 3 МПа.

Расстояния между инъекторами принимают в зависимости от вязкости раствора и типа грунта, уточняют экспериментально.

Электрическим способом закрепляют влажные глинистые грунты. Заключается он в пропуске через грунт постоянного электрического тока с напряженностью поля 0,5... 1 В/см и плотностью тока 1 ... 5 А/м². При этом глина осушается, сильно уплотняется и те­ряет способность к пучению.

Электрохимический способ отличается от предыдущего тем, что одновременно с электрическим током в грунт вводят через трубу, являющуюся катодом и служащую инъектором, растворы химичес­ких добавок, увеличивающие проводимость тока (силикат натрия, хлористый кальций, хлористое железо и др.). Благодаря этому ин­тенсивность процесса закрепления грунта возрастает.

Вопрос 9. Глубинное уплотнение грунтов. Вытрамбовывание котлованов. Грунтовые сваи

Глубинное уплотнение грунтовыми сваями следует выполнять с соблюдением требований:

в) скважины надлежит устраивать через одну, а пропущенные - только после засыпки и уплотнения ранее пройденных;

д) скважины заполняют грунтом порциями, каждая из которых уплотняется, в качестве грунтового материала используются суглинки и супеси (без включений растительных остатков и строительного мусора), имеющие оптимальную влажность;

е) засыпку скважин при отрицательной температуре воздуха необходимо производить только немерзлым грунтом

– образование скважин взрывами

1. Пробуриваются шпуры Dшп= 80мм,

2. Устанавливается цепочка зарядов ВВ в виде патронов аммонита N9-10

3. После взрыва диаметр скважины 400-500мм с одновременным уплотнением окружающего грунта и заполняются грунтом с уплотнением.

Скважины устраивают через одну, последующие устраивают только после засыпки и уплотнения предыдущих скважин.

- Песчаные сваи

набивка скважин на глубину до 7 м.

Dскв =0,45-0,5м. Пробиваются станками ударно-канатного бурения снарядом массой > 3т

Далее подают порцию опт. вл. супеси или суглинка 300-400кг, которая уплотняется округленным снарядом >2т примерно 20 ударами.

– с закреплением стенок : При бурении скважин спиралевидными снарядами повышается устойчивость стенок скважин, что позволяет в некоторых случаях сократить затраты труда и материалов на выполнение работ по глубинному уплотнению оснований реконструируемых зданий.

Устройство грунтовых подушек заключается в замене слабого грунта основания другим, более прочным, для чего слабый грунт удаляют, отсыпают прочный грунт с послойным уплотнением.

Вытрамбовывание котлованов осуществляют с помощью тяжелых трамбовок, подвешенных на стреле крана. Оптимальная при небольшой высоте котлована.

Вытрамбовывание котлованов под фундаменты следует выполнять с соблюдением следующих требований:

а) вытрамбовывание котлована под отдельно стоящие фундаменты надлежит выполнять сразу на всю глубину котлована

б) доувлажнение грунта следует производить от отметки дна котлована на глубину не менее полуторной ширины котлована;

г) Максимальный перерыв между вытрамбовыванием и бетонированием - одни сутки.

При этом методе котлованы под отдельные фундаменты не отрываются, а вытрамбовываются на необходимую глубину (0,6—3 м) с последующим заполнением объема котлована бетоном враспор или установкой сборного железобетонного элемента.

Технология работ по вытрамбовыванию котлованов начинается с установки трамбовки по центру и осям .Вытрамбовывание осуществляется путем последовательного сбрасывания трамбовки по направляющей штанге с высоты 4-8м. При этом высота сбрасываемой трамбовки назначается с таким расчетом, чтобы величина ее погружения за один удар не превышала 0,15 глубины котлована, исключалось засасывание трамбовки и обеспечивалась сохранность стенок котлована.

Применение трамбовок с заостренной подошвой по сравнению с плоской несколько повышает эффективность вытрамбовывания, уменьшает разуплотнение стенок котлованов за счет снижения возможного образования воздушной подушки под подошвой трамбовки