Способы устранения просадочности грунтов

СНиП 2.01.09-91 ЗДАНИЯ И СООРУЖЕНИЯ НА ПОДРАБАТЫВАЕМЫХ ТЕРРИТОРИЯХ И ПРОСАДОЧНЫХ ГРУНТАХ — Мероприятия по устранению или уменьшению деформаций оснований, сложенных просадочными грунтами Приложение 4

Содержание материала

МЕРОПРИЯТИЯ ПО УСТРАНЕНИЮ ИЛИ УМЕНЬШЕНИЮ ДЕФОРМАЦИЙ ОСНОВАНИЙ, СЛОЖЕННЫХ ПРОСАДОЧНЫМИ ГРУНТАМИ

1. В состав мероприятий, устраняющих или уменьшающих деформации оснований, сложенных просадочными грунтами, входят:

глубинное уплотнение с предварительным зама­чиванием нижних слоев грунта (в том числе глу­бинными взрывами), регулируемое замачивание, а также другие, проверенные на практике, методы;

прорезка толщи свайными фундаментами из забивных, набивных, буронабивных и других типов свай, а также столбами или лентами из грунта, закрепленного химическим, термическим или дру­гими способами;

уплотнение грунта тяжелыми трамбовками или устройством грунтовой подушки, препятствующей замачиванию грунтов сверху;

водозащитные мероприятия, снижающие вероят­ность замачивания грунтов и величину просадки, а также уменьшающие вероятность подтоппения территорий и подъема уровня подземных вод.

2. Уплотнение просадочных грунтов предвари­тельным замачиванием (в том числе глубинными взрывами) следует применять при просадочных тол­щах глубиной свыше 8 м для устранения просадочности грунтов в нижних слоях толщи, снижения их деформативности и повышения несущей способнос­ти.

Здания и сооружения на основаниях, уплотнен­ных предварительным замачиванием (в том числе глубинными взрывами), следует проектировать с учетом неравномерных осадок грунтов от внешней нагрузки и длительности времени их консолида­ции.

3. Регулируемое замачивание в грунтовых усло­виях І и II типов по просадочности с просадкой грунтов от собственного веса до 1,5м следует при­менять для устранения просадочных свойств грун­тов замачиванием их в процессе возведения зданий (сооружений) и уплотнением под воздействием внешней нагрузки и собственного веса грунта.

В грунтовых условиях І и II типов по просадоч­ности с просадкой грунтов от собственного веса до 0,5 м следует применять одностадийное замачива­ние в процессе возведения объекта. При просадке грунтов от собственного веса свыше 0,5 м замачи­вание следует осуществлять в две стадии: пер­вая — до возведения здания (сооружения), вто­рая — в процессе его возведения.

При одностадийном замачивании здания (соору­жения) следует проектировать с учетом неравномер­ных осадок замоченного грунта под действием внешней нагрузки, а в грунтовых условиях II ти­па по просадочности — на деформационное воздейс­твие неравномерного оседания грунтов от собствен­ного веса.

При двухстадийном замачивании здания (соору­жения) следует проектировать с учетом неравномер­ных осадок от внешней нагрузки, исходя из условия завершения оседания грунтов от собственного веса в период предварительной стадии замачивания.

4. Свайные фундаменты на просадочных грун­тах следует проектировать с полной прорезкой всех слоев просадочных и других видов грунтов, прочностные характеристики которых снижаются при замачивании. Опирание концов свай следует, как правило, предусматривать в малосжимаемые грунты (скальные, крупнообломочные с песчаным заполнителем, плотные и средней плотности песча­ные и пылевато-глинистые).

5. Допускается применять висячие сваи при ус­ловии полной прорезки просадочных грунтов в тех случаях, когда сваи-стойки нельзя устраивать из-за отсутствия на необходимой глубине скальных или малосжимаемых грунтов. Здания (сооружения) следует проектировать в этих случаях с учетом не­равномерных осадок свайного фундамента, вызван­ных силами отрицательного трения по боковой по­верхности свай при подъеме уровня подземных вод или при замачивании грунтов из внешнего источни­ка под частью здания (сооружения) .

6. Частичное устранение просадочных свойств грунтов в верхней части просадочной толщи реко­мендуется применять в сочетании с водозащитными и конструктивными мероприятиями.

Уплотнение тяжелыми трамбовками грунтов со степенью влажности s_r £ 0,7 и плотностью р_d£ 0,55 т/м 3 производится в целях:

устранения просадочных свойств грунтов в пре­делах всей или части деформируемой зоны основа­ния;

создания в основании здания (сооружения) сплошного маловодопроницаемого экрана, пре­пятствующего интенсивному замачиванию нижеле­жащих просадочных грунтов;

повышения плотности, прочностных характерис­тик и уменьшения сжимаемости грунтов при после­дующем их водонасыщении. Уплотнение грунтов тяжелыми трамбовками допускается на расстоянии от существующих зданий и сооружений, достаточ­ном для устранения влияния на них динамических воздействий.

Устройством грунтовых подушек следует предус­матривать замену просадочного грунта в пределах всей или части деформируемой зоны местным гли­нистым грунтом, послойно уплотненным укаткой или трамбовкой.

Грунтовые подушки следует устраивать:

при степени влажности просадочных грунтов в основании фундаментов s_r > 0,7 для создания в основании фундаментов уплотненного слоя большей толщины, чем при уплотнении тяжелыми трамбов­ками;

при расположении строительной площадки на рас­стоянии, менее допустимого по условиям безопас­ности окружающей застройки при применении тя­желых трамбовок;

при отсутствии механизмов для использования тяжелых трамбовок.

Допускается устройство двухслойного основа­ния, включающего уплотнение грунта тяжелыми трамбовками, и грунтовой подушки.

7. Водозащитные мероприятия при строительст­ве зданий (сооружений) на просадочных грунтах следует предусматривать для предотвращения или снижения вероятности замачивания основания зда­ний (сооружений) и развития неравномерных оса­док и просадок грунтов, контроля за состоянием водонесущих сетей и для возможности их осмотра и ремонта.

8. В состав водозащитных мероприятий должны входить:

компоновка генерального плана;

вертикальная планировка застраиваемой терри­тории;

устройство под зданиями маловодопроницаемых экранов из уплотненного грунта (при строительстве с комплексом мероприятий);

качественное уплотнение обратной засыпки пазух котлованов и траншей;

устройство отмосток по наружному периметру зданий (сооружений);

прокладка наружных и внутренних водонесущих коммуникаций с учетом предотвращения возмож­ности утечки из них воды в грунт и обеспечения контроля коммуникаций, их ремонта, сброса ава­рийных вод.

9. Отмостки, устраиваемые по периметру зданий и сооружений, следует предусматривать, как пра­вило, совмещенными с тротуарами и проездами. Ширина отмосток должна быть не менее 2 м на пло­щадках с грунтовыми условиями II типа по просадочности и не менее 1,5 м-на площадках с грунто­выми условиями І типа, а также на площадках с грунтовыми условиями II типа по просадочности при устранении просадочных свойств грунтов или прорезке их сваями.

10. Водозащиту грунтов основания зданий и со­оружений следует предусматривать в соответствии со СНиП 2.04.01-85 „Внутренний водопровод и ка­нализация зданий» устройством водонепроницае­мых полов в подвалах, подпольях и т. п., примене­нием компенсаторов в местах пересечения деформа­ционных швов трубопроводами или гибкими сты­ками трубопроводов и т. п.

11. Внутренние трубопроводы следует прокла­дывать выше уровня пола подвальных этажей с приспособлениями или компенсаторами, исключаю­щими возможность повреждения трубопроводов при неравномерных осадках фундаментов. Внутрен­ние трубопроводы должны быть доступны для ос­мотра и ремонта.

12. В грунтовых условиях І типа по просадочности в подвальных этажах допускается проклады­вать транзитные водонесущие сети и сети канали­зации, а также предусматривать выпуски канализа­ции выше пола подвала.

Разрешается прокладка транзитных коммуни­каций через помещения подземного хозяйства про­изводственных зданий (технологические подвалы, приямки и т. п.) в случаях, когда это не нарушает технологического процесса и удовлетворяет требо­ваниям техники безопасности.

13. В грунтовых условиях II типа по просадочности транзитные коммуникации, содержащие жид­кость, прокладываемые ниже отметки пола 1-го этажа, не должны пересекать помещений подзем­ного хозяйства цехов, приямков с технологичес­ким оборудованием, а также лестничных клеток, мусоропроводов и т.п. Но допускается пересече­ние канализационными трубопроводами деформаци­онных швов между смежными частями зданий и сооружений.

Вводы водопровода и теплосетей, а также выпус­ки канализации на участках между зданием (соору­жением) и контрольным колодцем, должны быть проложены в водонепроницаемых железобетонных каналах.

14. Примыкание каналов к фундаментам зданий и сооружений должно быть герметичным, его следу­ет выполнять с учетом возможных просадок кана­ла и фундамента здания (сооружения). Минималь­ные расстояния в плане от наружных поверхностей водопроводных и канализационных труб до граней фундаментов следует принимать.

в грунтовых условиях І типа по просадочности — не менее 5 м;

в грунтовых условиях II типа по просадочнос­ти — по следующей таблице:

Толщина слоя просадочного

Расстояние, м, при диаметре труб, мм

Источник

Способы устранения просадочных свойств грунтов.

1. Поверхностное уплотнение грунтов тяжелыми трамбовками. Этот способ применяется при мощности просадочной толщи под подошвой ф-та не более 5 метров. Вес трамбовки от 5 до 10 тонн

2. Устройство грунтовых подушек

Для устранения просадочных свойств грунтов применяют устройство грунтовых подушек в тех случаях когда мощность просадочной толщи составляет 8 – 10 метров, а ниже просадочных грунтов залегают слабые не просадочные грунты

Отрывают котлован на глубину меньше толщины грунтовой подушки на 2 – 3,5 метра, затем дно котлована уплотняют трамбовками. На уплотненный грунт укладывают слой местного грунта, увлажняют до оптимальной влажности и уплотняют трамбовками, также устраивают все последующие грунты. Глубина грунтовых подушек от 8 до 10 метров.

3. Устройство железобетонных свай с прорезкой всей просадочной толщи грунтов и передачей давления на подстилающие не просадочные грунты

Данный способ применяется при мощности просадочной толщи до 12 метров, а ниже расположены прочные не просадочные грунты

4. Глубинное уплотнение лессовых грунтов грунтовыми сваями.

Применяется при мощности просадочной толщи до 20 метров. В грунте пробивают скважину с помощью инвентарной трубы с теряемым башмаком для устройства грунтовых свай.

Длинна грунтовых свай зависит от вида здания возводимого на данном основании. Если здание с мокрым технологическим процессом, длинна грунтовых свай принимается равной мощности просадочной толщи.

5. Силикатизация просадочных грунтов.

Применяется при мощности просадочной толщи до 20 метров. Закрепляют грунт с силикатом натрия (жидкое стекло).

6. Термическое закрепление просадочных грунтов.

Через грунт в течении нескольких суток пропускают раскаленные газы, температурой до 800 градусов. Грунт спекается прочность структурных связей возрастает и он теряет свои просадочные свойства.

В грунте пробуривается скважина диаметром до 200 мм в которую опускается форсунка, через неё подается топливо (газ, мазут, дизельное топливо). Раскаленные газы проникают в макропоры грунта и закрепляют его. Обжиг может продолжатся до 10 суток.

7. Глубинное уплотнение грунтов методом предварительного замачивания.

Применяется при мощности более 20 метров. Отрывают не глубокий котлован 70 – 80 см, наливают в котлован воду до 60 см, далее для ускорения замачивания грунта пробуривают скважины глубиной 0,7 h_пр. Скважины засыпают грунтом, происходит просадка грунта под действием собственного веса и воздействие на грунт фильтрующийся через скважины воды. После окончания замачивания грунтов необходимо дополнительно уплотнить их в верхней зоне при помощи трамбовок, так как при замачивании верхний слой грунта остается не уплотненным. Иногда чтобы ускорить замачивание грунта в скважины помещают заряд ВВ и происходит взрыв.

Все способы рассмотренные нами ранее применяются для возведения тяжелых ответственных сооружений, так как они очень дорогие. Легкие здания возводят как правило используя второй принцип (сохранение просадочных грунтов). При этом необходимо предусмотреть ряд мероприятий обеспечивающие нормальную эксплуатацию зданий. К таким мероприятиям относятся:

1.Меры по предотвращению возможности замачивания основания

— тщательная планировка территории исключающая попадание дождевых вод под здание

— устройство вокруг здания водонепроницаемой отмостки, ширина её зависит от высоты здания, если высота здания до 8 метров, ширина отмостки – 1-1,5 метра, далее на каждые 4 метра по высоте ширина отмостки увеличивается на 25 см

— напорные трубопроводы следует делать из стальных труб допускающих искривление при случайных местных просадках грунта

— безнапорные трубопроводы необходимо прокладывать в водонепроницаемых лодках с уклоном от здания для отвода воды в специальные смотровые колодцы

Допускается нормальная утечка, достигаемая до 0,3% объема потребляемой воды, эти утечки могут являться причиной местного замачивания грунтов, развития местных просадок, в следствии этого могут происходить не равномерные оседания различных частей здания.

2.Конструктивные меры по уменьшению чувствительности здания к неравномерным осадкам.

Источник

Устранение просадочных свойств грунтов способом предварительного замачивания в условиях плотной городской застройки

Рубрика: Технические науки

Дата публикации: 28.06.2018 2018-06-28

Статья просмотрена: 892 раза

Библиографическое описание:

Стукатеев, Д. Р. Устранение просадочных свойств грунтов способом предварительного замачивания в условиях плотной городской застройки / Д. Р. Стукатеев. — Текст : непосредственный // Молодой ученый. — 2018. — № 26 (212). — С. 56-58. — URL: https://moluch.ru/archive/212/51815/ (дата обращения: 18.11.2021).

Ключевые слова: просадочные грунты, предварительное замачивание, предварительное замачивание, плотная городская застройка.

На территории Краснодарского края распространены грунты четвертичных отложений, служащие основанием для большого количества вновь строящихся зданий.

Для четвертичных грунтов характерны следующие особенности:

‒ относительно малая связность, обусловленная незначительным сроком их существования;

‒ большая подвижность, что происходит из-за непосредственного воздействия на них денудационных агентов (смывание, отложение, перенос и пр.). Всё это выражается в специфическом свойстве просадочности грунта.

Плотность городской застройки — один из основных показателей, используемых в градостроительной практике, характеризующий интенсивность использования территорий. В современном мире широко распространено явление возведения зданий в условиях плотной городской застройки. Характерным недостатком такого строительства является ограниченность площадей, что не позволяет развернуть строительную площадку в требуемом объёме. Также не редки случаи, в которых строительство усложняется наличием просадочных грунтов, залегающих в основании строительной площадки.

В случаях требующих устранения просадочных свойств грунта применяют множество способов, подбирая наиболее рациональный для физико-механических и объёмно-планировочных особенностей строительной площадки.

Уплотнение просадочных грунтов методом предварительного замачивания обеспечивает перевод толщи просадочных грунтов из II типа в I тип грунтовых условий по просадочности, в связи с чем, указанный способ комбинируют с до уплотнением просадочных грунтов в пределах деформируемой зоны или по всей площади застраиваемой территории. До уплотнение буферного слоя производят тяжелыми трамбовками, устройством грунтовых подушек, вытрамбовыванием котлованов или подводными взрывами.

Использование способа уплотнения просадочных грунтов предварительным замачиванием наиболее рационально при возможных просадках грунтов от собственного веса более 15–30 см., залегании сверху легких супесей и суглинков и наличие в нижней части уплотняемой толщи дренирующих слоёв. Данный способ целесообразно применять в условиях плотной городской застройки, по причине экономичности, низкой трудоёмкости и отсутствии, либо минимизации необходимости в тяжёлой строительной техники.

Одной из основных задач при строительстве в условиях плотной городской застройки является укрепление оснований и фундаментов существующих зданий находящихся в непосредственной близости от строительной площадки для предотвращения недопустимых дополнительных деформаций.

Способы укрепления оснований и фундаментов подразделяют на постоянные и временные. К постоянным относятся такие методы усилений, при установке которых, усиление конструкции становится неотъемлемой частью существующего сооружения. Буро-инъекционные сваи, цементация грунта под подошвой фундамента, укрепление железобетонной обоймой, эти способы усиления относят к подразделу постоянных. Выбор метода усиления зависит от конкретного объекта и инженерно-геологических условий. В условиях плотной городской застройки для усиления существующих зданий и сооружений рациональным решением является использование буро-инъекционных свай, в силу отсутствия мощных динамических воздействий на грунт при установке.

В целях исключения влияния предварительного замачивания на существующие здания и сооружения, возведенные без устранения просадочных свойств грунтов или полной их прорезки, расстояние от замачиваемой площадки до существующих зданий должно быть не менее 1,5H_пр (где H_{пр —} просадочная толща грунта) при условии отсутствия водоупорного слоя в нижней части просадочной толщи. Если существующие здания возведены с полным устранением просадочных свойств грунтов или полной их прорезкой, указанное расстояние разрешается уменьшить в 2 раза. При расположении замачиваемой площадки от существующих зданий на расстоянии меньшем допустимого, перед выполнением уплотнения предварительным замачиванием выполняют устройство противофильтрационных завес.

На сегодняшний день существует большое количество технологий создания противофильтрационных завес, самым современным из них является способ «стена в грунте».

Технология «стена в грунте» заключается в обустройстве траншеи и заполнении ее жидким бетоном. Преимуществом данной технологии является возможность устройства котлованов в непосредственной близости от существующих сооружений и бесшумность строительного процесса при возведении.

После проведения всех необходимых мер защиты существующих зданий и сооружений от возможных неблагоприятных последствий уплотнения предварительным замачиванием разрабатываемой строительной площадки допускается переход к процессу уплотнения просадочных грунтов.

Для выполнения уплотнения необходимо выполнить разработку котлована, путём срезки растительного слоя на глубину 0,4–1,0 м. При толщине растительного слоя менее 0,4 м котлован обваловывается местным суглинком с уплотнением. Высоты обваловывания принимается с учётом выполнения условия заполнения котлована водой и поддержания на уровне не менее 0,3 м от дна котлована. После подачи воды следует поддерживать необходимый уровень воды до тех пор, пока не будут достигнуты условия стабилизации просадки, за которую принимается просадка менее 1см в неделю. В процессе предварительного замачивания необходимо вести систематическое наблюдение за осадкой поверхностных и глубинных отметок, расходом воды, а также дополнительными деформациями существующих зданий. Нивелирование марок необходимо производить не реже одного раза в 7 дней.

Для наблюдения за просадкой грунтов на дне котлована и за его пределами на расстоянии не менее 1,5 толщины просадочного слоя устраиваются поверхностные марки по двум-трем поперечникам через каждые 3,0–8,0 м.

После окончания предварительного замачивания устанавливается равновесие между действующим давлением в массиве грунта, его прочностными и деформационными характеристиками в водонасыщенном состоянии.

С учетом ожидаемых величин просадок грунтов разрабатывается проект планировки территории после предварительного замачивания.

Таким образом была рассмотрена технология уплотнения просадочных грунтов способом предварительного замачивания в условиях плотной городской застройки и выявлены недостатки и достоинства рассматриваемого способа в данных условиях. К недостаткам можно отнести: — необходимость доуплотнения буферного слоя, -долгий процесс уплотнения, -удорожание и усложнение процесса при расстоянии от строительной площадки до существующих зданий меньше нормируемого. Достоинства рассматриваемого способа заключаются в: -низкой стоимости уплотнения, -низких затраты труда, -минимизации или отсутствие тяжелой строительной техники на строительной площадке в процессе уплотнения, -низкий уровень шума.

1. B. И. Крутов. Особенности проектирования оснований зданий и сооружений, возводимых на просадочных грунтах // Руководство по проектированию оснований зданий и сооружений. — М.: Руководство, 1978.
2. Ахлюстин Олег Евгеньевич. Закономерности изменчивости физико-механических свойств просадочных грунтов Анапского района Краснодарского края. — 2013.
3. Т. Н. Бугаева Особенности возведения зданий в условиях городской застройки // Вестник ПсковГУ. Серия «Технические науки» № 1/2015., 2015.
4. Теличенко В. И., Терентьев О. М., Лапидус А. А. Технология возведения зданий и сооружений: учебник для строит. вузов / В. И. Теличенко, О. М. Терентьев, А. А. Лапидус. М.: Высш. шк., 2006.

Источник