физико механические методы улучшения грунтов.

Это методы, основанные на воздействии на коллоидно-глинистую часть грунта и его смесей с гравием или щебнем термической обработкой, солевым укреплением, гидрофобизацией и укреплением вяжущими материалами.

дним 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. ( 12.1). 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. Применение подушки способствует выравниванию возможных неравномерностей осадок, а также уменьшению глубины заложения фундамента.
Песок при устройстве подушек уплотняют послойно или сразу в пределах полной высоты в зависимости от типа уплотняющих механизмов, в частности применяют механические трамбовки и катки, вибраторы и др. Песок в подушке должен быть обязательно уплотнен, так как в рыхлом состоянии возможна его дополнительная осадка. Запрещается укладка в подушке смерзшегося песка, не поддающегося уплотнению.
Расчетные схемы фундаментов на песчаных подушках, заменяющих слабые грунты
Толщину подушки назначают, исходя из предположения, что давление, передаваемое на подстилающий слой, не превышает расчетного сопротивления Rz этого грунта (см. § 4.4), т. е. должно обеспечиваться выполнение условия (4.13). Если это условие не выполняется, необходимо увеличение высоты подушки или размеров подошвы фундамента.
Песчаные подушки не следует применять при возможности образования суффозии, а также при устройстве фундамента в зоне промерзания и высоком уровне подземных вод, которые могут вызвать розможное затопление подушки, что приведет к пучению при промерзании.
Более экономичное решение подушки, при котором требуются меньший объем котлованных земляных работ и меньшие размеры подушки, можно получить с помощью метода Б. И. Далматова, который предложил определять ее размеры на основании устойчивости песчаной призмы ABD ( 12.1, 6) — случай 1 или ABCD — случай 2 ( 12.1, в). При расчетах учитывают силы трения песка по поверхности скольжения AD, зависящие от угла внутреннего трения песка фь а также силы активного давления грунта на вертикальную стенку призмы скольжения, которые принимаются равными гидростатическому давлению от собственного веса слабого грунта.
Если условие (12.4) не выполняется, увеличивают размер подушки и повторяют расчет.
12. Укрепление слабых грунтов основания: а — шпунтовым ограждением; б — с использованием грунтовой пригрузки
При значительной стоимости подушек из песка и отсутствии подземных вод допускается применение местных связных грунтов супесей, суглинков и глин, к которым предъявляются требования удобоукладываемости и тщательного контроля за однородностью состава и степени уплотнения.
Проектирование заканчивают расчетом деформаций. Если осадки превысят предельно допустимые, увеличивают размеры подушки или подошвы фундамента.
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 б ( 12.2, б). Использование пригрузок 7 из искусственно отсыпаемого грунта может существенно повысить несущую способность основания за счет повышения его устойчивости.
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 ( 12.2, а). В данном случае через всю толщу слабых грунтов 1 в относительно плотный грунт 2 забивают шпунт 3 с одновременной заделкой его в фундаментную плиту 4 с устройством дренирующей песчаной подсыпки 5 для облегчения оттока воды. Такое решение применяют под зданиями, в которых возможны значительные осадки.