Подготовка оснований под фундамент. Часть 2

Глубинное уплотнение грунтов также выполняют вибрированием. Сначала грунт увлажняют до насыщения, погружая на глубину 2-2,5 м трубчатую перфорированную иглу диаметром 19-25 мм, через которую подают воду. Для насыщения 1 м песка, например, требуется 50-70 л воды. Подачу воды начинают в момент погружения иглы. Вслед за иглой рядом с ней в грунт погружают вибробулаву. Вибрация на заданной глубине длится 20-30 секунд. По окончании уплотнения иглу и затем вибробулаву извлекают, не прекращая подачи воды. Весь цикл одного погружения продолжается 2-3 минуты. Места погружения иглы располагают в шахматном порядке на расстоянии 0,8-1 м. Под действием вибрации тяжелые зерна грунта перемещаются вниз и происходит уплотнение грунта.

Гидровибратором на длинной штанге, который переставляют краном, можно уплотнять песчаные грунты на глубину 6-7 м. Слабые глинистые и заиленные грунты уплотняют песчаными или грунтовыми сваями. Их устраивают с помощью инвентарной сваи-оболочки из цельнотянутой толстостенной трубы диаметром 400-500 мм с раскрывающимся башмаком или съемным (теряемым) башмаком. Инвентарную оболочку погружают копром, оборудованным дизельным или пневматическим молотом, либо самоходным краном с вибратором. Места погружения размечают на расстоянии, определяемом расчетом.

Погружаясь, наконечник сваи раздвигает и уплотняет грунт. Погруженную в грунт оболочку заполняют песком или местным перемятым грунтом с послойным трамбованием. По мере заполнения оболочки ее извлекают. При этом трамбуемый грунт раздвигает створки башмака, а фиксирующее кольцо (или съемный -теряемый башмак) остается в грунте. Таким способом удается ликвидировать просадочность лессовых грунтов только на глубину, прорезанную сваями. Нижележащий массив лесса при этом не уплотняется, что является недостатком этого способа. После глубинного производят поверхностное уплотнение, а затем подчищают дно котлована и поверхность основания.

Для распределения давления от фундамента на большую площадь либо для замены слоя слабого грунта под фундаментом устраивают песчаные и щебеночные (или гравийные) подушки. В состав работ по устройству подушек входят транспортирование и разгрузка материала, его разравнивание, увлажнение, уплотнение и выравнивание поверхности по заданной отметке. В большие котлованы, оборудованные въездными траншеями, песок или щебень доставляют самосвалами и разгружают на дно. Если подушку отсыпают в сухом котловане, разгруженный материал разравнивают бульдозером слоями толщиной 20 см. Каждый слой увлажняют и уплотняют поверхностными вибраторами или механическими трамбовками.

Число и толщину слоев рассчитывают так, чтобы после уплотнения верх подушки совпал с проектной отметкой. Уплотненную поверхность песчаной подушки зачищают. Поверхность гравийной или щебеночной подушки смачивают и покрывают стяжкой из цементного раствора, выравнивая его под рейку. В случае замены грунта при высоком уровне грунтовых вод нижнюю часть подушки отсыпают в воду сразу на всю глубину, начиная со стороны въезда. Материал, доставляемый самосвалами, разгружают на урезе воды и бульдозером сталкивают в воду. При этом откос насыпи под водой продвигается вперед. Отсыпку ведут полосами поперек котлована по всей ширине его дна. В этих условиях песчаные подушки уплотняют глубинными вибраторами, а щебеночные или гравийные - поверхностным вибраторами или механическими трамбовками.

Несущую способность слабых грунтов и трещиноватых горных пород можно увеличить методами искусственного закрепления, к которым относятся: силикатизация, смолизация, термическое закрепление и цементация. Силикатизация и смолизация сходны по технологии, предусматривающей расчистку участков закрепления, погружение инъекторов, приготовление и нагнетание растворов, извлечение инъекторов, тампонаж скважин.

На глубину до 30 м грунты закрепляют с помощью инъекторов-тампонов, погружаемых в предварительно пробуренные скважины, а на глубину до 7 м - инъекторами-иглами, которые можно забивать в грунт. В первом случае установки шнекового бурения готовят скважины диаметром 60-120 мм. В них погружают инъекторы-тампоны на заданную глубину. Приготовленный в специальной установке закрепляющий раствор по разводящей системе нагнетают в инъекторы. Закрепление производят заходками высотой h = 3-8 м, начиная с нижней. После насыщения первой заходки до заданного радиуса инъекции, инъектор поднимают на вышележащую заходку и подают раствор в ненасыщенный грунт очередной заходки.

Забивной инъектор представляет собой стальную толстостенную трубу с заостренным наконечником, перфорированную в нижней части на высоту 0,5-1,5 м. Инъекторы забивают пневматическими молотками массой до 30 кг или подвесным молотом на механическом копре. Применять для этой цели вибраторы не разрешается. Извлекают инъекторы лебедкой с помощью копра или 10-тонным домкратом. Грунт закрепляют заходками - вертикальными зонами, равными длине перфорированной части трубы плюс 0,5 радиуса закрепления. Для нагнетания раствора используют гидравлические насосы производительностью до 0,01 м3/мин, создающие давление до 1,5 мн/м2.

Лессовидные грунты закрепляют только раствором силиката натрия. При его взаимодействии с солями кальция, содержащимися в лессах, образуется гель кремниевой кислоты, который цементирует частицы лесса, превращая их в камневидную массу. Этот способ называется однорастворной силикатизацией. В песках (сухих, а также водонасыщенных) с высоким коэффициентом фильтрации применяют метод двухраетворной силикатизации, сперва на каждой заходке под давлением до 0,5 мн/м нагнетают раствор силиката натрия (жидкого стекла), затем - хлорида кальция. Первый раствор - силикат натрия - нагнетают на каждой заходке при забивании инъекторов, второй - хлористый кальций - при извлечении их из грунта.

Нагнетание производят медленно (2-5 л/мин), чтобы обеспечить равномерное впитывание, растворов в грунт по всей зоне закрепления. Пылеватые пески (сухие и водонасыщенные) закрепляют ге-леобразующей смесью растворов силиката натрия и фосфорной кислоты.

<<<В начало Далее>>>