Главная → Статьи

Искусственные основания

К специальным мероприятиям, способствующим повышению прочности грунта, относятся уплотнение, цементация, силикатизация и забивка свай.

Уплотняют грунт с помощью вибраторов и механических трамбовок без ввода дополнительных компонентов или втрамбованием в грунт гравия или щебня на глубину 15—20 см. Последний способ применяют при разрыхленном основании для фундаментов с шириной подошвы не более 1 м.

Усилить грунт можно также путем замены слабого грунта основания песчаной подушкой, укладываемой отдельными слоями в 15 —20 см с поливкой их водой и трамбовкой. Одним из способов уплотнения грунта, приводящих к высоким показателям прочности его, является забивка специальных свай-Вкладышей с последующим извлечением их из земли. Отверстия, оставляемые сваями (диаметр и глубину их принимают в зависимости от особенностей уплотняемого грунта), плотно засыпают песком или тощим бетоном.

Цементацию грунта производят при трещиноватых скальных породах и грунтах, состоящих из крупнозернистого песка или гравия.

При помощи металлических труб с отверстиями по всей длине цементный раствор состава 1 : 1 (цемент, песок) нагнетается в свободные пространства (трещины и поры) этих видов грунтов. Затвердевший раствор образует монолитное основание с большой несущей способностью.

Силикатизация грунта состоит в том, что в грунты, главным образом песчаные, последовательно нагнетают водные растворы жидкого стекла и хлористого кальция, в результате химической реакции которых с грунтом происходит его окаменение. Свайные основания. При строительстве зданий и сооружений на слабых грунтах прибегают к устройству свайных оснований с применением свай из разнообразных материалов, различной формы, сечений и размеров*.

В гражданском строительстве применяют главным образом сваи бетонные и железобетонные. Преимущественно используют железобетонные предварительно напряженные сваи. Деревянные сваи допускается применять в районах, богатых лесным материалом, при грунтовых условиях, благоприятных для их применения.

Свайные основания устраивают из забивных и набивных свай, располагаемых в основании здания в рядовом или шахматном порядке.

Забивные сваи, т. е. заранее изготовленные, по материалу бывают деревянными и железобетонными. В практике строительства наибольшее распространение имеют забивные железобетонные сваи: квадратные или прямоугольные (сплошные или полые) и сваи круглые (полые или трубчатые).

Набивные сваи изготовляют непосредственно в грунте, для чего в грунт опускают специальные металлические обсадные трубы, которые затем постепенно извлекают, а освобождающееся пространство заполняют бетоном или железобетоном. При наличии действующих агрессивных вод металлические трубы, заполненные бетоном, оставляют в грунте.

По характеру работы сваи различают на стойчатые (сваи-стойки) и висячие (рис. 1).

Стойчатые сваи применяют при наличии залегания прочного грунта на относительно небольшой глубине (до 20 м). Пронизывая всю толщу слабого грунта, они достигают прочного и передают ему своими нижними концами всю находящуюся выше нагрузку, работая при этом как стойки.

Висячие сваи применяют при наличии слабого грунта, залегающего пластом большой мощности. Они передают воспринимаемую ими нагрузку на слабый грунт главным образом благодаря возникновению сил трения между боковой поверхностью сваи и окружающим ее грунтом.

Вторым элементом свайного основания является ростверк — конструкция, в которую заделывают верхние концы забивных железобетонных свай после срубки.

На рис. 2 приведены разрезы свайного фундамента с нижним и верхним ростверком. В гражданском строительстве, кроме сборных, применяют сборно-монолитные и монолитные ростверки. Предпочитают ростверки из сборных элементов, что особенно целесообразно при больших объемах работ, а также в зимних условиях.

—

Искусственные основания устраивают для повышения несущей способности грунта или для передачи нагрузок на слои грунта, имеющие большую прочность, но залегающие на глубине ниже подошвы фундамента.

Для поверхностного уплотнения слабого грунта применяют пневматические трамбовки, а также трамбовочные плиты массой 1—2 т, подвешиваемые к стрелам кранов и сбрасываемые с высоты 3—4 м. Грунт при этом уплотняется на глубину до 1 ж и более. На больших площадках грунт можно укатывать катками. Песчаные грунты целесообразно уплотнять поверхностными вибраторами, для глинистых грунтов этот способ менее эффективен.

Для глубинного уплотнения слабых грунтов используют песчаную или гравийно-песчаную смесь. В грунт вибропогружателем забивают стальные трубы диаметром 400—500 мм, снабженные внизу наконечником, раскрывающимся при вытаскивании труб на поверхность. Трубы погружают в грунт, заполняют песком или гра-вийно-песчаной смесью, а затем извлекают. При подъеме труб под воздействием вибрации песок или смесь уплотняется, причем зона уплотнения грунта равна примерно трем диаметрам скважины. Стабилизацию и искусственное закрепление грунтов производят в соответствии с главой СНиП Ш-Б.5-62 «Стабилизация и искусственное закрепление грунтов. Правила организации и приемки работ».

Цементацию грунта выполняют путем нагнетания в грунт по заранее забитым перфорированным трубам жидкого цементного раствора или молока с последующим извлечением. Раствор, проникая в поры грунта, затвердевает и образует прочный массив. Цементации подвергают грунты, состоящие из крупных и средних песков. Силикатизацию грунта осуществляют путем нагнетания (как и при цементации) жидкого стекла и хлористого кальция Этот способ применяется при упрочнении песков, пылеватых песков и лёссовых грунтов. При силикатизации пылеватых песков в раствор жидкого стекла добавляют фосфорную кислоту. В крупнозернистые пески и трещиноватые скальные породы для упрочнения и прекращения фильтрации воды нагнетают горячий битум; средне- и мелкозернистые пески могут закрепляться холодной битумной эмульсией. В некоторых случаях слабый грунт под фундаментами удаляют, заменяя его более прочным, т. е. создают подушку. В малоэтажном строительстве устраивают песчаные подушки из среднего и крупного песка с вибрацией и увлажнением. Подушки могут выполняться также из гравия, камня и цементно-грунтовой смеси,

Ваш отзыв