Мероприятия по предотвращению нарушения естественной структуры грунтов основания вследствие промерзания, размокания, перемятия, усадки

При отрывке котлована грунты основания подвергаются воздействию различных факторов, в результате чего может произойти нарушение их природной структуры — расструктуривание. В связи с этим изменяются их физико-механические свойства. Чаще всего происходит увеличение сжимаемости грунтов и уменьшение сопротивляемости их сдвигу, что отражается на осадке фунд-тов. Поскольку нарушение структуры происходит в различной степени под соседними фунд-ми, осадки расструктуривания будут неравномерными. Величина их зависит от способа производства котлованных работ, характера водоотлива, продолж-ти периода с начала отрывки котлована до обратной засыпки пазух фунд-тов, а также от вида мероприятий, направленных на сохр-ние струк-ры грунтов основания. Нарушение струк-ры грунтов основания возможно из-за 4-х причин: 1) метеорологических воздействий; 2) воздействий грунтовых вод и газа; 3) динамических воздействий механизмов; 4) грубых ошибок строителей. Метеорологические воздействия приводят к расструктуриванию грунтов в резул-те промерзания и оттаивания, размягчения и набухания, высыхания и усадки. Сильно увлажненные глинистые грунты и насыщенные водой пылеватые и мелкие пески при промерзании испытывают пучение, увеличиваясь в объеме, а при оттаивании под нагрузкой просадку. Отсюда требование – не допускать скапливания на дне котлована атмосферной или грунтовой вода, для чего проектом предусматривают специальные дренажи или откачивают воду насосами.

Что бы предотвратить промерзание грунтов их покрывают слоем шлака или другого аналогичного материала.
Выделение и расширение газа в слабо фильтрующих грунтах (илах, супесях, суглинках) сопровождается их расструктуриванием. Для сохранения структуры газонасыщенных грунтов котлованы необходимо разрабатывать подводным способом. Динамические воздействия механизмов могут приводить к существенному расструктуриванию насыщенных водой пылеватых грунтов, залегающих ниже дна котлована. В целях сохранения естественной структуры указанных грунтов их разрабатывают легкими механизмами, перемещающимися вблизи бровки котлована. Кроме того, на дне котлована оставляют защитный слой грунта, к-ый удаляют вручную или очень легкими землеройными машинами.

Всегда следует помнить что любые защитные мероприятия удорожают стоимость строительства, поэтому устройство фундаментов важно выполнять по возможности быстрее особенно в дождливый и зимнии периоды.

Набухание и усадка грунтов на строительной площадке возможны в результате следующих явлений:

· подъема уровня подземных вод или инфильтрации (увлажнения поверхностными или производственными водами);

· накопления влаги в ограниченной по глубине зоне под сооружением в результате нарушения природных условий испарения, возможного при застройке и асфальтировании городской территории (экранирование поверхности);

· за счет изменения водно-теплового режима в верхней части зоны аэрации, происходящих в результате влияния сезонных климатических факторов;

· за счет высыхания от воздействия тепловых источников (котельных, доменных печей, атомных, тепловых электростанций и др.).

Снижения интенсивности набухания удается добиться за счет максимального сокращения сроков работ по возведению фундаментов, используя при этом водонепроницаемые материалы и слабо фильтрующие обратные засыпки.

Иногда применяют компенсирующие песчаные подушки, позволяющие частично сглаживать неравномерное набухание грунта вследствие более равномерного распределения давления на большую площадь. Одновременно песчаные подушки способствуют сравнительно равномерному развитию набухания, обеспечивая стекание влаги с мест большего подъема набухшего грунта в пониженные зоны, где набухание замедлилось, тем самым автоматически регулируя развитие процесса набухания.

Исключить влияние неблагоприятных воздействий от набухания или усадки удается с помощью полной или частичной замены слоя набухающего грунта не набухающим.