Подготовка оснований

В этом разделе рассказывается именно о подготовке основания, а не о подготов­ке самой строительной площадки.

Подготовка основания - это та часть работы, которая относится к подготовке грунта быть основанием под будущим фундаментом.

Подготовка основания - первый этап строительных работ, который может включать комплекс мероприятий, зависящий от вида и состояния грунта.

Подготовка основания для индивидуальных застройщиков сводится, как прави­ло, к осушению участка (если требуется). Все остальные мероприятия по улучше­нию свойств грунта-основания, приведенные ниже, используются в индустриальном строительстве с привлечением сложных и тяжелых механизированных средств, с расходом большого объема специальных химических составов. Именно поэтому информация о подготовке основания здесь будет дана в ознакомительном формате.

Осушение участка застройки

Если участок застройки затоплен, то делают дренаж. Вид дренажа оп­ределяют грунтовые условия, рельеф местности и располагаемые средства. Дренаж может быть естественным, когда вода уходит самотеком (рис. 1, а); и принудитель­ный, когда вода откачивается насосом (рис. 1, б).

Строительное водопонижение выполняется при возведении подземной части здания. В водонасыщенных скальных, обломочных или галечных грунтах применя­ют открытый водоотлив с применением центробежных насосов.


В мелкозернистых грунтах открытый водоотлив приводит к оплыванию отко­сов и траншей, к разрыхлению грунта в основаниях под фундамент. Здесь целесооб­разно применять глубинное водопонижение уровня грунтовых вод. В этих случаях воду отбирают из заранее пробуренных скважин с глубины 4. 10 м, применяя цент­робежные или вакуумные насосы.

Для осушения пылеватых и глинистых песков, супесей, суглинков, лессовых суглинков применяют установки вакуумного водопонижения.

Открытое водопонижение не следует выполнять, если возникает восходящая суффозия, сопровождающаяся выносом с водой частичек грунта, которые отлагают­ся у выходов струек воды из грунта. Вымывание мелких минеральных частиц проис­ходит с возрастающей интенсивностью и может привести к потере несущей способ­ности грунта в самых непредсказуемых местах.

Сезонное изменение уровня грунтовых вод может сказаться на выборе времени возведения фундамента. В этой связи устройство фундамента часто планируют бли­же к осени, когда уровень грунтовых вод спадает, когда верховодка не мешает прове­дению земляных работ.

Возведение столбчатого или столбчато-ленточного фундамента по технологии ТИСЭ не требует проведения осушительных мероприятий. Даже заполнение сква­жины бетоном можно выполнять без удаления из неё воды, с некоторыми техноло­гическими приемами.

Устройство грунтовых подушек

Один из наиболее распространенных методов улучшения работы слабонесущих грунтов является устройство грунтовых подушек. Оно сводится к замене слабого грунта непосредственно под подошвой фундамента на подушку из прочного фунта, песка, гравия, щебня, шлака, строительных отходов. (рис. 2).

Толщину подушки назначают исходя из того, что давление от неё на слабонесу­щий грунт не превысит его расчетного сопротивления. Как видно из рисунка, шири­на нижней части подушки определится её толщиной и углом распределения давле­ния а. Этот угол зависит от состава подушки и находится в пределах 30. 45 о .

Устройство фундамента начинается с создания котлована под размещение по­душки. Грунт подушки по мере заполнения котлована проливают водой и уплотня­ют, доводя верхнюю поверхность подушки до проектной отметки. После создания самого фундамента обратную засыпку котлована выполняют удаленным слабонесу­щим грунтом.

Уплотнение грунтов

Уплотнение грунта применяется для устройства грунтовых и песчаных поду­шек, устранения просадочных свойств макропористых грунтов, насыпных грунтов. Уплотнение ведется при создании определенной влажности. При песков и супесей на один кубометр грунта потребуется 100. 150 л воды, а на уплотнение суглинка или глины - 150. 240 л. При излишней влажности грунта требуется устройство дрена­жа. В строительстве применяют различные виды уплотнения, каждый из которых может быть реализован несколькими способами.

Поверхностное уплотнение используют для устройства песчаных и грунтовых подушек, устранения просадочности макропористых и рыхлых песчаных и насып­ных грунтов; оно может выполняться с применением различных механизированных средств(табл.1).

Таблица 1. Методы поверхностного уплотнения грунта

При уплотнении грунта тяжелыми трамбовками массой от 1 до 10 т, их подъем и сбрасывание производится с помощью крана с высоты 4. 8 м и более. Число уда­ров трамбовкой по одному следу - около 8. 12 раз.

В некоторых случаях при уплотнении в зону трамбования подается щебень, кирпичный бой или фракции, полученные при переработке разрушенных бетонных конструкций.

Глубинное уплотнение может выполняться следующими способами:

  • погружение вибратора на тросе с помощью крана (применяют для уплотне­ния грунтов на глубине от 1 до 10 м);
  • погружение стержня, прикрепленного к вибратору (применяют для уплотне­ния грунтов до глубины 5. 20 м);
  • уплотнение взрывом (для уплотнения просадочных лёссовых грунтов);
  • с помощью песчаных или грунтовых свай, создаваемых при заполнении сква­жин песком с послойным его уплотнением (для уплотнения макропористых проса­дочных грунтов, пылеватых и мелких песков, сильносжимаемых заторфованных грунтов).

Закрепление грунтов

Для повышения несущей способности слабых грунтов применяют различные способы их закрепления, осуществление которых может выполняться строительными организациями, оснащенными соответствующими механизмами и расходными материалами.

Силикатизация мелких и пылеватых песков, плывунов - упрочнение грунта че­рез нагнетание в него (при помощи инъекторов) химических растворов, которые, ре­агируя между собой, образуют гель кремниевой кислоты. Инъектор для грунта - это подобие медицинского шприца, но только очень большого размера (диаметр 30. 75 мм), в котором выход химикатов осуществляется через его перфорированную боко­вую поверхность. Химикаты внедряются в грунт под давлением 3. 6 атм. и расходят­ся в нем, образуя зону уплотненного грунта диаметром 0,6. 2 м (в зависимости от ко­эффициента фильтрации грунта).

Для закрепления мелких песков применяют двухрастворный и однорастворный способы. Первый заключается в поочередном нагнетании в грунт растворов силика­та натрия (жидкое стекло) и хлористого кальция, а второй - в нагнетании раствора фосфорной кислоты с жидким стеклом. Предел прочности закрепленного грунта:

  • 4. 5 кг/см 2 - для мелких и пылеватых песков;
  • 15. 30 кг/см 2 - для крупных и средних песков.

Радиус закрепления грунта вокруг одного инъектора в зависимости от степени фильтрации грунта - 0,4. 1,0 м.

Силикатизация лёссовых грунтов выполняется через нагнетание в грунт только жидкого стекла, который закрепляется солями, содержащимися в грунте. Предел прочности закрепленного грунта - 6. 8 кг/см 2 при радиусе закрепления грунта во­круг одного инъектора - около 1 м.

Смолизация грунта - нагнетание в грунт синтетических (карбомидных) смол. После закрепления лёссовидных грунтов они теряют просадочность и становятся практически водонепроницаемыми, имея предел прочности - 7. 15 кг/см 2. (При смолизации песка предел прочности - 10. 25 кг/см 2 ).

Битуминизация грунта применяется для закрепления крупнозернистых и обло­мочных пород. Разогретый битум или холодная битумная эмульсия по трубам на­гнетается в грунт. Битуминизация применяется для предупреждения фильтрации грунтовых вод. Грунт превращается в подобие асфальта.

Цементация грунта применяется для закрепления песчано-гравийных грунтов. Смесь воды и цемента (0,8:1) подается через инъекторы под давлением. Расход рас­твора составляет около 0,3 м 3 на 1 м 3 укрепляемого грунта.

Использование высоконапорных инъекций заключается в погружении устрой­ства для перемешивания грунта с вяжущим материалом. Устройство снабжено спе­циальными соплами, через которые подается раствор под давлением 150 атм. Это позволяет быстро погрузить инъектор и создать прочный массив диаметром до 3 м.

Это может вам пригодиться:

Рекомендуем ознакомится: http://teoriastroiki.ru