Классификация методов преобразования строительных свойств грунтов

Все чаще для строительства используются площадки, сложенные слабыми грунтами-илами, рыхлыми песками, заторфованными отложениями. Эти грунты в природном состоянии имеют невысокую несущую способность и повышенную сжимаемость. Особую проблему представляют: вечномерзлые грунты, лессовые просадочные грунты, набухающие, засоленные грунты, озерно-ледниковые отложения. Для них характерно существенное ухудшение механических св-в при определенных воздействиях. Недооценка этих явлений может привести к большим, часто неравномерным осадкам и просадкам, а в худшем случае - к потере устойчивости оснований. Многочисленные способы преобразования строительных свойств оснований позволяют увеличить несущую способность оснований, уменьшить их деформируемость и в отдельных случаях водопроницаемость. Часто за счет этих мероприятий удается отказаться от применения сложных и дорогостоящих конструкций фундаментов и сооружений.

Методы преобразования строительных свойств оснований можно разделить на три группы: 1.конструктивные методы, которые улучшают свойства самих грунтов; улучшения работы грунтов в основании – устр-во грунтовых подушек, применение шпунтового ог­раждения, создание боковых пригрузок, армирование грунта.

2.уплотнение грунтов, направленное на уменьшение пористости грунтов; прим-ют сл-щие методы: поверхност­ное уплотнение, глубинное вибро-уплотнение, использование камуфлетных взрывов, устр-во грунтовых и песчаных свай, уплотнение ста-тической нагрузкой с помощью вертикальных дрен и уплотнение водопонижением, в том числе с использованием электро­осмоса.

3. закрепление грунтов, заключающееся в образовании прочных искусственных структурных связей между минеральными частицами. це­ментация, химические и электрохимические способы, смолизация, тер­мический метод, битумизация и глинизация. После закрепления грунты иногда превращаются в сравнительно прочную полускальную породу. Основания с измененными свойствами называют искусственными или искусственно улучшенными. Выбор методов преобразования строительных свойств оснований зависит от характера напластований, типов грунтов и их физико-механических свойств, особенностей сооружений и интенсивности передаваемых ими нагрузок, решаемых инженерных задач и т.д.

22.Конструктивные методы улучшения условий работы грунтов: грунтовые
подушки, шпунтовые ограждения, армирование грунтов, боковые пригрузки.
Технологии устройства и основы расчета.

Если в основании залегают слабые грунты, обладающие низкой несущей способностью и повышенной сжимаемостью, то их использование в качестве естественных оснований оказывается невозможным. В этом случае экономичной может оказаться замена слабого грунта другим, обладающим достаточно высоким сопротивление сдвигу и имеющим малую сжимаемость, который образует грунтовую подушку. В качестве материала грунтовых подушек обычно используют крупнообломочные грунты (гравий, щебень),крупные и среднезернистые пески, шлак и т.д. Порядок проектирования сводится к следующему. Задавшись расчетными значениями физико-механических характеристик материала подушки, определяют ориентировочные размеры фундамента в плане. Далее устанавливают такую толщину подушки, чтобы выполнилось условие: p_z≤R_z, где p_z – сумма давлений, передаваемых на подстилающий слой слабого грунта от фундамента и веса грунтовой подушки: p_z=γ_пz+αp₀, γ_п и z – удельный вес и толщина грунтовой подушки, p₀-дополнительное давление под подошвой фундамента; R_z-расчетное сопротивление грунта, слагающего слабый подстилающий слой. Далее производится расчет деформаций основания. Совместная деформация грунтов подушки и подстилающего грунта не должна превышать предельно допустимой велечины s≤s_u. Ширина подушки понизу b_z зависит от угла β (угол распределения напряжений). Для песка β=30..35⁰, для гравия 40..45. Таким образом b_z=b+2ztgβ. Грунтовые подушки необходимо возводить таким образом, чтобы добиться максимальной плотности укладки грунта.

Шпунтовые конструкции. Шпунт погружают в толщу слабых грунтов в относительно плотный грунт. Фундаментная конструкция устраивается на песчаной подготовке и сопрягается со шпунтовым ограждением.

Армирование грунта заключается в во введение в грунт специальных армирующих элементов (лент или сплошных матов).

Боковые пригрузки. При возведении ограждающих дамб и других земляных сооружений на слабых грунтах устойчивость откосов сооружений и их оснований может быть повышена устройством пригрузок основания и низовой части откосов, выполняемых, из крупнообломочных или песчаных грунтов.