Вниз

14 Березень 2013

Методи підсилення грунтів основ

Ці методи зводяться в основному до підвищення несучої здатності ґрунтів основи за допомогою штучного зміцнення.
Метод силікатизації основ: призначається для дрібних та пилуватих пісків, пливунів, лесоподібних та насипних ґрунтів. При силікатизації під підошву фунда­менту заглиблюють сталеві труби діаметром 19–38 мм з отворами, крізь які під тиском 0.3–0.6 МПа нагнітають розчин (рис. 3.1).

Рис. 3.1. Хімічне закріплення ґрунтів нагнітанням до основи розчинів
(цементація, бітумізація, силікатизація, смолізація тощо):

1 − існуючі фундаменти; 2 − технологічні колодязі; 3 − ін’єктори, які занурюються
в колодязі у горизонтальному напрямку; 4 − напрямок занурення ін’єкторів;
5 − закріплений ґрунт; 6 − приміщення для розміщення технологічного обладнання

При застосуванні дворозчинного методу силікатизації труби заглиблюють етапами по 1 м до потрібної глибини, нагнітаючи в ґрунт розчин силікату натрію. Потім ін’єкторні труби піднімають етапами по 1 м, нагнітаючи хлористий кальцій.

У результаті хімічних реакцій виділяється гель кремнієвої кислоти, який є в’яжучим матеріалом. Так закріплюють стовп ґрунту діаметром 30–100 см; ґрунт набуває міцності 1.5–3.5 МПа. Лесоподібні ґрунти закріплюють однорозчинним методом, нагнітаючи силікат натрію, додаючи інколи фосфорну кислоту. Через 28 днів ґрунт набуває міцності 0.4–0.5 МПа.

Метод електросилікатизації полягає у додатковій подачі електричного струму, який сприяє проникненню розчину в ґрунт, збільшує швидкість проник­нення і об’єм розчинів, які нагнітаються, на 20 %. Однак він дуже трудомісткий і застосовується рідко (рис. 3.2).

Рис. 3.2. Електрохімічне закріплення
водонасичених глинистих, пилуватих
та мулистих ґрунтів (електросилікатизація,
електролітна обробка, електроосматичне ущільнення):

1 − існуючий фундамент;  2 − ін’єктори-електроди (або стрижні-електроди),
які занурюють з поверхні; 3 − закріплений масив ґрунту; 4 − чергове положення
ін’єкторів-електродів;  5 − цегляна стіна; 6 − відкрита пазуха фундаменту

Термічний метод: застосовують найчастіше для закріплення просадкових ґрунтів (рис. 3.3).

У ґрунт крізь жаротривкі труби нагнітають гаряче повітря протягом 5–10 діб. При температурі 300 0С лесоподібний ґрунт втрачає просадкові властивості, при t=700–800 0С отримує міцність 1.5–2.0 МПа. Метод набагато простіший і дешевший, ніж силікатизація.

Рис. 3.3. Термічне закріплення ґрунтів:

1 − існуючий фундамент; 2 − свердловини; 3 − форсунка з наконечником;
4 − полум’я; 5 − закріплений ґрунт; 6 − напрямна трубка, якою подається паливо

Конструктивні заходи щодо зміцнення ґрунтів основи будівель передба­чають глибинний спосіб ущільнення ґрунту, заснований на зануренні штампів, які утворюють свердловини з витисненням ґрунту з них і його ущільненням навколо свердловини (рис. 3.4).

Рис. 3.4. Глибинне ущільнення основи
методом продавлювання свердловин:

а − з вертикальним розміщенням свердловин; б − те саме, з похилим; в − те саме,

з комбінованим розміщенням; 1 − існуючий фундамент; 2 − ґрунтова паля;
3 − ущільнена зона при одноразовому продавлюванні; 4 − те саме, при багаторазовому продавлюванні; 5 − слабкий ґрунт; 6 − міцний ґрунт

Штампи занурюють забиванням, вібруванням, бурінням. Для глибинного ущільнення слабких, насипних та лесових ґрунтів використовують гідравлічні ущільнювачі, які руйнують і ущільнюють структуру ґрунту за допомогою великого тиску, який передають звичайним переносним гідропресом. Цей тиск передається на стінку свердловини крізь водонепроникні ущільнювачі циліндричної форми, які дають змогу збільшити первісний діаметр свердловини з 0.15–0.2 до 2.0 м. Свердловини можуть бути розташовані як вертикально, так і похило.

Свердловини заповнюють піском, щебенем або цементно-ґрунтовими сумі­шами з подальшим ущільненням. Такими палями можна ущільнювати пухкі піщані ґрунти, пилуваті або чисті піски, піщані ґрунти з тонкими прошарками суглинків і мулів, заторфовані ґрунти.


Ступінь ущільнення ґрунту можна виміряти за різницею коефіцієнтів порожнинності природної будови e0 і   ущільненого ґрунту e1 .

Величину цих коефіцієнтів можна одержати експериментально, визначаючи щільність, водонасиченість ґрунту непорушеної структури, відібраного зі сверд­ловин ґрунтоносами.

За відсутності таких даних e0  визначають за ваговою вологістю водонаси­ченого ґрунту W за відомою формулою механіки ґрунтів:

e0=W·γ

(3.1)

де γ − питома вага ґрунту.

 

Існують також методи смолизації синтетичними смолами; для зменшення водопровідності ґрунту застосовують бітумізацію, глинізацію.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Рис. 3.1. Хімічне закріплення ґрунтів нагнітанням до основи розчинів
(цементація, бітумізація, силікатизація, смолізація тощо):

1 − існуючі фундаменти; 2 − технологічні колодязі; 3 − ін’єктори, які занурюються
в колодязі у горизонтальному напрямку; 4 − напрямок занурення ін’єкторів;
5 − закріплений ґрунт; 6 − приміщення для розміщення технологічного обладнання


Еще из рубрики Статті

Поделись своими мыслями!

Пожалуйста, зарегистрируйтесь для комментирования.