Методы улучшения свойств грунтов, оснований и усиления конструкции фундаментов при реконструкции зданий и сооружений.

Усиление провод. по причине:

- увелич. нагрузки на фунд.; - разрушение мат-лов фунд.; - ухудш. условий устойчив фунд.; -ухудш. деформативности.

Необход. прочность увелич., а деформат-сть уменьшить.

Способы:

Механические - трамбование и виброутепление грунтов, замена гр. основания более прочным грунтом, глубинное уплотнение. Поверхностное уплотнение при S_r<0.7 h_упл=k´d, k-коэф., зависящий от вида гр-та, d- рабочий Æ поверхности. Устройство песчаных подушек. Толщина песчаных подушек приним-ся с таким расчётом, что бы максимальное значение эпюры дополнительных давлений находились в пределах этой подушки. Прим-ся для: уменьшения осадки ф-нта; увеличения устойчивости фундамента; равномерной осадки соседних фундаментов; уменьшения глубины заложения ф-нта; замены пучинистых грунтов. Глубинное уплотнение грунтов: устройство песчаных и известковых свай для уплотнения водонасыщенных и не заторфованных грунтов.

Физические – уплотнение грунтов при помощи понижения уровня грунтов и вертикального дренажа (ускорение процесса фильтрационной консолидации грунтов; кол-во дрен рассчитывается исходя из закона Дарси), в результате взаимодействия явления электроосмоса (при проведении через глинистый грунт постоянного тока в грунте происходит передвижение воды к отрицательному заряду).

Химические – цементация, силикатизация, хим. метод закрепления грунтов, эл. химия и термическое закрепление грунтов. Силикатизация – закрепление сухих и водонасыщенных песков. Под давлением нагнетается силикат натрия (жидкое стекло), которое цементируют поровое пространство в грунте, повышает прочность связей между частицами. Цементация – нагнет. В грунт водо-цементного состава (1 к 10-50)-примен. для закрепл. и упрочн. гр. облад. большой пористостью (галька, щебень, гравий). Применяется, если коэф. фильтрации больше чем 80 м/сут.

Смолизация (мелкие и пылеват. пески) - нагнет. в грунт карбонатн. Смолы с затвердителями.

Битумизаци и глинизация (грунты, скальн. горн. породы).

Терм. м-д - прочн. увел-ся под возд. высоких температур.

Фундаменты усиливают:

Для увелич. прочн. м-ла фунд.: -инъецировать к-цию; - взятие к-ции в обойму.

Измен. услов. пред. нагр. на гр.: -одностор. или 2-ухстор. уширение; -увелич. глуб. залож; -пересадка фунд. на сваи и т. д.
11. Механические характеристики грунтов и методы их определения.

1 Параметры сжимаемости (деформативности) 2 Параметры прочности. 1- Характеристики деф. грунтов определяются в результате компрессионных испытаний. Закон уплотнения m₀=tga=(е₁-е₂)/(P₂-P₁) при давлении от 1 кг до 3 кг на см².

 

Бесконечно малое относительное изменение объёма пор прямо пропорционально бесконечно малому изменению внешнего давления. m_v- коэф. относительного уплотнения m_v=m₀/(1+e₀)=b/E₀. 2 - j-угол внутреннего трения, С- удельное сцепление.

 

Методы определения.

1 Метод прямого плоскостного среза.

2 Метод одноосного сжатия.

3 Метод трёхосного сжатия. sinj=(s₁-s₂)/(s₂+s₁) – закон Мора-Кулона для песков. sinj=(s₁-s₂)/(s₂+s₁+2c´ctgj) – для глин. s_с=с´ctgj - давление связности. t_окт=s_окт´n+m, где n,m – математические параметры, зависящие от уровня нагруженного состояния и уровня загруженияs_окт=(s₁+s₂+s₃)/3 – среднее напряжение. t_окт=1/3((s₁-s₂)²+(s₂-s₃)²+(s₁-s₃)²)^1/2.

4 Метод лопастных испытаний t=2М_кр/(p´d²´h(1+d/3´h)), где d - Æ крыльчатки h – высота крыльчатки.

5 Метод шариковой пробы С_ш»0,18P/pDs для определения параметров прочности с учётом фактора времени.

12. Метод испытания свай статической нагрузкой.

Преимущества: наибольшая точность. Недостатки: сложность, длительность, значит. стоимость.

1-испыт. свая; 2- анкерные сваи; 3-упорные балки; 4-гидродомкрат; 5-измерит. система (с-ма измер. вертик. деф-ций.)

К свае, приклад. нагрузка и строится график зависимости осадки сваи от нагрузки.

 

По рез.исп. строим график

При испыт. мб 2 вида графиков. Гр.1 имеет резкий перелом под нагрузкой F_u, при кот. происход. срыв. сваи. Где F_u- пред. сопрот. погруж. сваи в грунт.

По гр. 2 за пред. сопрот. сваи в нгрунт прин. такая нагр., при кот. испыт. свая дает осадки S_u равной какой-то доли от фунд. осадки от зд. и сооруж. дан. типа.

 

 

вел-ны средних осадок (=10 см для зданий)

При опред. вел-ны несущ. сп-сти сваи F_d по результатам дин. и статич. испыт. наход. нормат. значен. пред-го сопрот-ия сваи F_un, а затем