13. Обжатие грунтов

Одним из методов искусственного улучшения основания является предварительное обжатие грунтов основания.

Данное обжатие производится посредством  давления, которое либо равно, либо больше  давления от фундаментов сооружения.

Предварительное обжатие грунтов может осуществляться  пригрузкой в виде насыпи.

Кроме того, предварительное обжатие грунтов может производиться с помощью  понижения уровня грунтовых вод в грунтах, насыщенных водой.

Применение земляных насыпей для предварительного обжатия используется для взлетных дорожек, автомобильных и железных дорог и промышленных сооружений.

Сложность применения предварительного обжатия насыпью слабых водонасыщенных грунтов заключается в малом сопротивлении этих грунтов сдвигу.

Поэтому при отсыпке высоких насыпей происходит выпор грунтов основания. Чтобы предотвратить возможный выпор, следует принять меры по ускорению консолидации слабых грунтов (вертикальные песчаные дрены, дренажные прорези).

В результате этого увеличивается сопротивление грунтов и их можно обжать более высокой насыпью без выпора основания.

Сложность применения метода обжатия основания насыпью заключается также в необходимости транспортирования огромного количества материала для насыпи, необходимости применения широкой насыпи для обжатия грунтов на большую глубину и длительности обжатия.

Особенно это актуально в тех случаях, когда основание сложено малопроницаемыми глинистыми грунтами.

При необходимости обжатия грунта в пределах большой площади в водонасыщенных грунтах (при коэффициенте фильтрации меньше 10-5 см/сек) целесообразно использовать обжатие грунта понижением уровня грунтовых вод.

Культурный слой — слой земли на месте поселения человека, сохраняющий следы деятельности людей.

До начала земляных работ плодородный слой почвы, подлежащий снятию с застраиваемых площадей, срезают и перемещают бульдозерами, автогрейдерами или скреперами в специально отведённые места для дальнейшего использования при рекультивации земель или благоустройстве территорий. В зимних условиях растительный слой допускается снимать лишь при наличии технико-экономического обоснования в проекте.

Расчистка территории включает снос строений для нового строительства, реконструкции и расширения промышленных предприятий, капитального ремонта зданий. Процесс разборки состоит из двух этапов: подготовительного и основного. На подготовительном этапе производится обследование сносимых строений, разрабатывается ППР на разборку.

На основном этапе выполняют разборку путём членения строений на части или путём обрушения, при этом применяют ручной, полумеханизированный, механизированный и взрывной способы.

Отсоединение или перенос с площадки строительства существующих инженерных сетей согласовывается с организациями-владельцами, включается в проектную документацию, и осуществляется в подготовительный период. Прокладка коммуникаций в обход строительной площадки выполняется с необходимым подключением потребителей, после чего мешающие строительству инженерные сети отключаются и в некоторых случаях удаляются. Работы осуществляются под наблюдением соответствующих организаций

14. Водоотлив из котлованов и траншей

Различают поверхностные воды, поступающие с повышенных соседних участков, их называют «чужие», и «свои», образующиеся непосредственно на строительной площадке. Работы данного цикла включают в себя: устройство нагорных и водоотводных канав, обвалование; открытый и закрытый дренаж; планировку поверхности складских и монтажных площадок. Их можно выполнять следующими способами: открытым водоотливом, открытым и закрытым дренажём и глубинным водопонижением.

Нагорные и водоотводные канавы или обваловывание устраивают вдоль границ строительной площадки с нагорной стороны для предохранения от поверхностных вод. Территория площадки должна быть защищена от поступления «чужих» поверхностных вод, для чего их перехватывают и отводят за пределы площадки. Для перехвата вод устраивают в повышенной ее части нагорные и водоотводные канавы. Водоотводные канавы должны обеспечивать пропуск ливневых и талых вод в пониженные точки местности за пределы строительной площадки. В зависимости от планируемого дебита воды, водоотводные канавы устраивают глубиной не менее 0,5 м, шириной 0,5...0,6 м, с высотой бровки над расчетным уровнем воды не менее 0,1...0,2 м. Для предохранения лотка канавы от размыва, скорость движения воды не должна превышать для песка 0,5...0,6 м/с, для суглинка -1,2... 1,4 м/с. Канаву устраивают на расстоянии не менее 5 м от постоянной выемки и 3 м - от временной. Для предохранения от возможного заиливания продольный уклон водоотводной канавы делают не менее 0,002.

«Свои» поверхностные воды отводят путем придания соответствующего уклона при вертикальной планировке площадки и устройства сети открытого или закрытого водостока, а также принудительным сбросом через водоотводные трубопроводы посредством электрических насосов.

Открытый водоотлив предусматривает откачку притекающей воды непосредственно из котлована или траншей. Способ применим в скальных, обломочных, галечниковых и гравийных грунтах, устойчивых к фильтрационным деформациям. Открытый водоотлив часто применяют в сочетании с грунтовым водопонижением. При этом открытый водоотлив используют для удаления из котлована вод поверхностного стока, а установки глубинного водопонижения - для понижения УГВ.

При открытом водоотливе грунтовая вода, просачиваясь через откосы и дно котлована, поступает в водосборные канавы и по ним в приямки (зумпфы), откуда ее откачивают насосами.

Дренажные системы открытого и закрытого типов используют при сильном обводнении площадки грунтовыми водами с высоким уровнем горизонта.

Открытый дренаж применяют в грунтах с малым коэффициентом фильтрации при необходимости понижения уровня грунтовых вод на небольшую глубину - порядка 0,3,..0,4 м. Дренаж устраивают в виде канав глубиной 0,5...0,7 м, на дно которых укладывают слой крупнозернистого песка, гравия или щебня толщиной 10... 15 см.

Закрытый дренаж — это обычно траншеи глубокого заложения с устройством колодцев для ревизии системы и с уклоном в сторону сброса воды, заполняемые дренируемым материалом (щебень, гравий, крупный песок). Поверху дренажную канаву закрывают местным грунтом.

При устройстве более эффективных дренажей на дно такой траншеи укладывают перфорированные в боковых поверхностях трубы - керамические, бетонные, асбестоцементные диаметром 125...300 мм. Зазоры труб не заделывают, трубы сверху засыпают хорошо дренирующим материалом. Глубина дренажной канавы -1,5...2,0 м, ширина поверху - 0,8.. 1,0 м. Снизу под трубой часто укладывают щебеночное основание толщиной до 0,3 м.

Такие дренажи собирают воду из прилегающих слоев грунта и отводят воду лучше, так как скорость движения воды в трубах выше, чем в дренирующем материале. Закрытые дренажи устраивают ниже уровня промерзания грунта, они должны иметь продольный уклон не менее 0,005. Устройство дренажа необходимо выполнять до начала возведения зданий и сооружений.

Для трубчатых дренажей в последние годы широко используют трубофильтры из пористого бетона и керамзитостекла. Применение трубофильтров значительно снижает трудозатраты и стоимость работ. Они представляют собой трубы диаметром 100 и 150 мм с большим количеством сквозных отверстий (пор) в стенке, по которым вода просачивается внутрь трубопровода и отводится. Конструкция труб позволяет их укладку по предварительно разровненному основанию трубоукладчиками.