В тех случаях, когда осадка фундаментов по расчету ожидается большей, чем допускается для данного типа сооружений, и увеличение площади фундаментов не уменьшает величину осадки до допустимых пределов или не обеспечивается устойчивость проектируемого сооружения, необходимо произвести искусственное упрочнение основания. Методы искусственного улучшения оснований делятся на: механические, физические и химические. К механическим методам относятся глубинное уплотнение грунтовыми и песчаными сваями, трамбование и виброуплотнение грунтов, замена грунтов основания более прочными грунтами, применение шпунтовых ограждений. К физическим методам относятся уплотнение грунтов при помощи понижения уровня грунтовых вод и вертикальный дренаж грунтов основания. К химическим методам относятся цементация, электрохимическое и термическое закрепления грунтов, однорастворный и двухрастворный химические методы закрепления грунтов. Прочностные свойства грунтов в значительной степени зависят от пористости грунтов и от величины сцепления между частицами скелета грунта. Увеличить прочность и уменьшить сжимаемость грунтов можно либо за счет уменьшения пористости грунта, либо путем увеличения сцепления между частицами скелета грунта. Уменьшение пористости грунта достигается путем уплотнения грунта трамбовками, сваями и так далее. Увеличение сцепления между частицами скелета создается при помощи термической обработки грунта, цементацией грунта различными химическими реагентами. Уплотнение водонасыщенных грунтов может произойти только в процессе отжима воды из грунта. Поэтому для уплотнения водонасыщенных грунтов основания применяется дренаж или водопонижение. Следует заметить, что для грунтов, обладающих определенной структурной прочностью, применяемые способы уплотнения грунтов должны быть такими, чтобы после уплотнения прочность грунтов во всей зоне уплотнения была бы больше начальной прочности структуры грунта. Искусственное уплотнение грунтов широко применяется при возведении насыпей железных и автомобильных дорог, в основании фундаментов различных промышленных, гражданских, гидротехнических и других сооружений, при устройстве грунтовых подсыпок под полы зданий и сооружений.
13. .Конструктивные методы улучшения свойств оснований. Устройство песчаных подушек, шпунтовых ограждений, боковых пригрузок, замена фунта. Армирование грунтов. Армирование грунтов – метод преобразования св-в грунтовой среды за счет изменения условий работы грунта путем введения различного рода искусственных эл-тов, обеспечивающих восприятие повышенных сжимающих и растягивающих напряжений.
Область применения:-упрочнение оснований насыпных земляных сооружений; -упрочнение оснований строящихся и существующих сооружений; -противооползневое упрочнение откосов; -шатровое армирование грунтов под подземными выработками. Методы армирование отличаются:
по характеру расположения армирующих эл-тов: -вертикальное; -горизонтальное; -наклонное в одном направлении; -наклонное в 2х и более напралениях; -ячеистыми структурами; -объемно-дисперсное; по виду армирующих эл-тов: -геотекстиль; -полимерные сетки и георешетки, волокна, нити; -анкеры; -набивные, буронабивные, забивные, грунтовые, буроинъекционные сваи. Замена грунта. Если же уплотнить грунт по каким-то причинам не представляется возможным, слой слабого грунта заменяют на более прочный. Замененный грунт называют подушкой. Если строится многоэтажное здание, обычно используют подушку из песка средней крупности или крупного. При толщине слоя слабого грунта 1,5—2 м целесообразно уложить подушку непосредственно на подстилающий пласт более прочного грунта. Если слабый грунт распространяется на значительную глубину, размеры подушки назначают из условия уменьшения под ней давления до величины, не превышающей расчетного сопротивления этого грунта. При этом толщину подушки и ее ширину понизу принимают исходя из распределения давления под углом к вертикали от 20 до 40°. Величина угла зависит от физико-механических свойств материала подушки.
14.Уплотнение глинистых оснований статической нагрузкой с применением вертикального дренирования. Уплотнение грунтов при понижении УГВ. Уплотнение – метод искусственного упрочнения оснований направленный на уменьшение пористости грунта. Методы уплотнения: - поверхностное уплотнение; - глубинное уплотнение и уплотнение взрывом; - уплотнение статистической нагрузкой; - уплотнение водопонижением. Уплотнение статической нагрузкой. Применяется для уплотнения слабых водонасыщенных пылевато-глинистых грунтов (илы, глины, суглинки в текучем, текучепластичном состоянии). Сложность уплотнения таких грунтов обуславливается длительностью процесса отжатия избыточной поровой воды в глинистых грунтах. Поэтому уплотнение статистической нагрузкой производят одновременно с устройством вертикальных дрен.На слабый слой намывается слой песка 3-5 м и под массой грунт уплотняется. Уплотнение водопонижением. Водовмещаемые грунты, которые способны отдавать воду из пор (илы, ленточные глины, заторфованные супеси, рыхлые пески и др.) можно уплотнить, понижая уровень подземных вод, например, путем откачки воды из скважин-фильтров. Используют электоосмос.