Конструктивные методы улучшения работы грунтов в основании (стр. 355)

Устройство грунтовых подушек

Одним из наиболее широко распространенных методов улучшения работы грунтов в основании сооружений является устройство грунтовых подушек. Для этого прибегают к замене слабого грунта непосредственно под подошвой фундамента малосжимаемым грунтом с относительно высоким сопротивлением сдвигу, улучшая тем самым работу грунта основания. Замена грунта осуществляется устройством под фундаментами подушек из песка, гравия, щебня, связного грунта, шлака, отходов различных производств и др. К грунтам, используемым в качестве подушек, предъявляются требования удобоукладываемости с заданной плотностью, относительно высокого сопротивления сдвигу и устойчивости скелета грунта при увлажнении и движении подземных вод.

Порядок проектирования грунтовых подушек сводится к следующему. Задавшись расчетными значениями физико-механических хар-к материала подушки, определяют ориентировочные размеры ф-та в плане. Далее, варьируя толщину подушки и размеры ф-та, устанавливают толщину подушки так, что сумма давлений, передаваемых на подстилающий слой слабого грунта была меньше расчетного сопротивления грунта. Далее производят расчет деформаций основания.

При применении грунтовых подушек уменьшаются осадки фундамента, и также их неравномерность. Грунтовые подушки могут устраиваться под отдельные фундаменты, под группу или все сооружение. Грунтовые подушки из песчаных и крупнообломочных грунтов могут уменьшить глубину заложение ф-та (пучинистые грунты заменяются не пучинистыми, из условия промерзания). Подушки из несвязных материалов выполняют роль дренирующего слоя при фильтрации поровой воды из нижних водонасыщенных грунтов.

Уплотнение подушек производится послойно катками, виброплитами, вибротрамбовками и т.д.

Шпунтовые конструкции

В некоторых случаях для улучшения работы слабых грунтов основания используют шпунтовые ограждения и боковые пригрузки. Шпунтовое ограждение в основном применяют для предотвращения выпирания грунта в стороны из-под подошвы фундамента (рис. 12.2). В данном случае через всю толщу слабых грунтов 2 в относительно плотный грунт 4 забивают шпунт 3 с одновременной заделкой его в фундаментную плиту 1 с устройством дренирующей песчаной подсыпки 5 для облегчения оттока воды. Такое решение применяют под зданиями, в которых возможны значительные осадки.    

Армирование грунта

Заключается во введении в грунт специальных армирующих элементов.

Эти элементы выполняются в виде лент или сплошных матов, изготовленных из геотекстиля. Реже используется металлическая арматура. К материалам предъявляются требования по прочности, зацепления с грунтом. На рис. 12.3. приведена схема армирования искусственного основания фундамента.

Эффективно армирование грунта в теле искусственных насыпей (рис. 12.3. б), что повышает устойчивость их откосов. При возведении подпорных стенок армирование грунта обратной засыпки (рис. 12.3. в) существенно снижает активное давление грунта на стенку, вследствие чего растет ее устойчивость.

Боковые пригрузки

Для исключения выпирания грунта из-под подошвы малочувствительного к неравномерностям осадок сооружения на поверхность грунта в пределах возможной призмы выпирания в некоторых случаях прикладывают дополнительную нагрузку от искусственной подсыпки.

Такой метод используют чаще всего при устройстве насыпей (рис. 12.4). Использование пригрузок 2 из искусственно отсыпаемого грунта может существенно повысить несущую способность основания за счет повышения его устойчивости.

13. Осушение котлованов (стр. 417)

В тех случаях, когда дно котлованов находится ниже уровня грунтовых вод, для осуществления дальнейших видов строительных работ необходимо их осушать.

Осушение котлованов может осуществляться несколькими способами:

- Искусственным водопонижением - при помощи использования специальных установок, которые производят снижение уровня грунтовых вод

- Открытым водоотливом - путем откачки с помощью специальных устройств уже имеющейся воды в котловане либо траншеи.

Открытый водоотлив организуется, как правило, с помощью насосов, которые непосредственно откачивают воду из готового котлована. При осушении котлованов этим способом, необходима подготовка специальных водосборных канавок, из которых и осуществляется откачка воды насосом.

Используется для этих целей дренажные насосы, которые могут осуществлять откачку грязной воды. Это в основном много или одноступенчатые самовсасывающие модели, имеющие гидроизолированный двигатель. Подобные модели используются довольно редко, поскольку не всегда существует возможность подключения к электросети.

Для проведения подобных работ, используют обычно дизельные либо бензиновые мотопомпы. Они по сравнению с помпами, имеющими электродвигатель, имеют некоторые преимущества: автономность, низкий расход топлива, прочность и абсолютную надежность.