Поверхностное уплотнение грунтов. Инженерные методы улучшения свойств грунтов

Инженерные методы улучшения свойств грунтов

(искусственные основания)

Строительство линейных инженерных сооружений неизбежно связано с освоением новых территорий, расположенных, в том числе, и на слабых грунтах. Часто оказывается, что на естественном основании возводить инженерные сооружения практически невозможно, из-за несоответствия характеристик основания предъявляемым требованиям. В этих случаях прибегают или к специальным конструктивным мероприятиям, или к методам улучшения грунтов основания (искусственным основаниям).

Существуют три основных направления улучшения грунтов основания, представленные на схеме рис. 1.

Рис. 1. Схема основных направлений развития путей улучшения оснований

Уплотнение грунтов оснований

Для увеличения несущей способности грунтов естественного сложения может быть применено его поверхностное уплотнение.

Поверхностное уплотнение грунтов

Поверхностное уплотнение обычно производят слоями толщиной £ 0,5 м, используя такие механизмы уплотнения, как поверхностные трамбовки, катки, вибротрамбовки, виброплиты и т.д.

При необходимой толщине уплотнения грунта в 2…3 м, применяют поверхностное уплотнение тяжелыми трамбовками, массой до 2…7 т. В этом случае по уплотняемому грунту (поверхности дна котлована) производится серия ударов по одному месту до получения условного отказа. Трамбовка поднимается краном на высоту до 3…7 м и сбрасывается на уплотняемое основание (рис. 2).

Рис. 2. Схема поверхностного уплотнения грунта тяжелыми трамбовками

rs

Поверхностное уплотнение тяжелыми трамбовками применяется для сыпучих, а также лёссовых грунтов. Наибольший эффект уплотнения грунтов достигается при наличии в основании оптимальной влажности (рис. 3). Оптимальная влажность грунта определяется обычно экспериментально, с использованием прибора стандартного уплотнения.

Рис. 3. Примерный график изменения rs=rs(w); где rs- плотность сухого грунта; W – влажность грунта; Wопт- оптимальная влажность грунта.

14 15 16 17 18 Рис. 4. Изменение плотности грунта rs основания по глубине H 1- изменение rs – до уплотнения; 2- тоже после уплотнения; 3- опускание поверхности грунта до 0,4…0,5 м.

Для связных грунтов оптимальная влажность чаще всего составляет:

W_опт = W_p + (1…3%); (1)

где W_p – влажность грунта на границе пластичности (раскатывания).

В отдельных случаях, при решении сложных инженерных задач, при поверхностном уплотнении могут применяться трамбовки массой более 10 т.

При необходимости уплотнения грунта основания на глубину более 3 м используют глубинные способы уплотнения.