Упрочнение слабых грунтов силикатизацией.

Подготовка строительной площадки под строительство на вечномерзлых грунтах.

При освоении площадок с вечномерзлыми грунтами в первую очередь нужно организовать наблюдение за температурным ре­жимом грунта и принять меры к сохранению его в мерзлом состоя­нии. Для этого устраивают температурные скважины, пробуренные на глубину не менее 5 м и защищенные в зоне сезон­ного оттаивания обсадной трубой. Скважины закрывают сверху термоизолирующим коробом в летнее и зимнее время. Для сохра­нения на строительной площадке естественного геотермического режима на всех складских и монтажных площадках поверх есте­ственного слоя насыпают крупноскелетные материалы, например’ гравийно-песчаную смесь с минимальным (до 5%) содержанием пылеватых частиц.

В условиях тундры работы по устройству водоотводных канав необходимо выполнять в летний период. В этом случае дно и от­косы канав необходимо укреплять, а уклоны принимать не более 0, 004. Для укрепления дна и откосов втрамбовывают в грунт слой песчано-гравийной смеси толщиной до 15 см или выкладывают два слоя дерна с дополнительным каменным укреплением поверх дерна. На участках с погребенным льдом или с грунтом, который при от­таивании приобретает текучую консистенцию, вместо водоотвод­ных канав устраивают водоотводные валики, отсыпаемые из гли­нистых грунтов, вдоль которых вода течет по поверхности тундры в направлении естественного уклона. Для устройства грунтовых реперов в районах сезонного промер­зания и на вечномерзлых грунтах пробуривают скважины диамет­ром большим диаметра закладываемой трубы. Опус­тив в скважину трубу, затрубное пространство заполняют песком или местным грунтом, который затем уплотняют. Внутреннюю по­лость трубы, которая в нижней части имеет отверстие диаметром 2… 3 мм, заполняют увлажненным песком или местным грунтом с послойным трамбованием. Над репером устраивают термоизоли­рующую отсыпку или колпак.

 

Упрочнение слабых грунтов силикатизацией.

Силикатизация, являющаяся химическим способом упрочнения песчаных и лессовых грунтов неорганическими вяжущими веществами, заключается в нагнетании через систему забитых в грунт перфорированных трубок раствора силиката натрия ( жидкое стекло) в сочетании с растворами отвердителей. В результате химической реакции между этими растворами выделяется гель кремневой кислоты, заполняющий поры грунта и превращающий его в связный, достаточно прочный водонепроницаемый и водоустойчивый массив.

Известны два способа силикатизации грунтов—двухрастворный и однорастворный.
Сущность двухрастворной силикатизации заключается в образовании связывающего частицы грунта вещества—геля кремниевой кислоты—в результате реакции между растворами силиката натрия (жидкого стекла) и хлористого кальция. Эта реакция подобна процессу образования песчаников в природных условиях, но происходит значительно быстрее. Наиболее интенсивно реакция протекает в течение первых двух часов нагнетания раствора в грунт, а затем замедляется. Через 10 сут прочность закрепленного грунта достигает 70—80% той, которая бывает после завершения процесса—примерно через 90 сут. Двухрастворную силикатизацию применяют для укрепления крупных и средней крупности песков с коэффициентом фильтрации от 2 до 80 м/сут. Радиус закрепления таких песков в зависимости от значения коэффициента фильтрации изменяется от 0, 3 до 1 м, а предел прочности закрепленных грунтов на сжатие через 28 сут составляет 1, 5—5 МПа.
Однорастворную силикатизацию используют для закрепления мелких песков и плывунов с коэффициентом фильтрации 0, 3—5 м/сут. Радиус закрепления таких грунтов 0, 3—1 м, а предел прочности на сжатие закрепленных грунтов 0, 4—0, 5 МПа. Для упрочнения грунтов используют один раствор, состоящий из жидкого стекла и фосфорной кислоты.

 

Улучшение строительных свойств засоленных грунтов.

Засоленность грунтов (состав и количество содержащихся в них растворимых солей) зависит от генетич. типа грунта, условий его залегания и характера современных геохимич. процессов. Засоленными могут быть грунты различного возраста, залегающие на глубине и на поверхности земли, в т. ч. почвы.

Состав и количество солей в грунтах определяются химич. анализом вытяжек, получаемых при различных способах обработки грунта водой и растворами кислот. Так, содержание легкорастворимых солей определяется с помощью пятикратной водной вытяжки, среднерастворимых солей (гипс) — солянокислой вытяжки при концентрации НС1, равной 0, 2 н., труднорастворимых солей (карбонаты кальция и магния) — солянокислой вытяжки и кальциметрич. анализа (определение углекислоты карбонатов)

Условия применения промывки почвы. Если почва сильно засолена и содержит в метровом слое более 0, 02…0, 03 % хлора, избыток солей удаляют промывкой, чтобы к посеву осталось ионов хлора не более 0, 01 % по массе. Для этого проводят полив затоплением и дают количество воды, которое растворяет соли и выносит их избыток в нижние горизонты или чаще в дренаж.

Промывка почвы — коренное улучшение засоленных и солонцеватых почв. Эффективность промывки зависит от физических свойств почвы и степени ее засоления, то есть соотношения в почве растворимых солей ионов Са и Na.

Из солончаковых почв (преобладают ионы Са) соли сравнительно легко вымываются промывкой, если почвы достаточно водопроницаемы. В солонцеватых почвах (преобладают ионы Na) при промывке выделя­ются щелочи, которые обусловливают физиологическую токсичность и ухудшают физические свойства почвы. Чем больше ионов Na, тем сильнее ухудшаются свойст­ва почвы. При содержании ионов Na от 20 до 40 % об­щей емкости поглощения плодородие почвы полностью теряется. Поэтому перед промывкой в солонцеватые почвы надо вносить гипс, в результате обменной реакции поглощенный Na заменяется ионами Са, а по­лученная соль вымывается водой. Промывку со­лонцеватых почв без гипса можно применять при нали­чии ионов Na не более 10 % емкости поглощения.

Промывку ведут массивами, а не разбросанно по территории. После окончания промывок и подсыхания почвы ее рыхлят, чтобы сократить испарение, и разрав­нивают валики.

Наголовники для свай.

Паровоздушные молоты одиночного действия ударяют по сваям через наголовники в виде литых или стальных клепанных коробок. Основное назначение наголовника - предохранять верх железобетонных свай от разрушения при ударах молота. Наголовник состоит из состоящий из хомута, сварной бездонной коробки, которая прикреплена к хомуту так, что между ее стенками и сваей образуется зазор (30-40 мм), заполняемый песком и сухими опилками. Дубовая вставка воспринимает удары молота и передает их свае через слой опилок или песка, уложенного на голове сваи. Клепанный наголовник также имеет вид коробки со стальной крышкой, в центре которой имеется сквозное отверстие для пропуска штока молота. К одной стороне коробки прикреплен ползун, вставляемый в направляющие мачты и закрепляемый планкой, привинченной к нему.

Между крышкой наголовника и головой сваи прокладывают доски, которые заменяют по мере их износа. Наголовник подвешивают за ушки к молоту и вместе с ним его поднимают и опускают. Применяют также наголовники с прокладками-амортизаторами из пластмассы.

Для обеспечения процесса вибропогружения сваи требуется жестко соединить ее с вибропогружателем. Для этих целей предусматривают в головах свай шпильки.

Для погружения вибрационным методом стандартных железобетонных, деревянных и металлических шпунтовых свай применяют специальные наголовники, обеспечивающие достаточную прочность узлов сопряжения наголовников со сваями.

Автоматический наголовник для погружения призматических железобетонных свай состоит из корпуса с бойком', щеки зажимных щек, приводимых в действие пружинами. Под действием массы вибропогружателя и наголовника во время подъема их краном пружины сжимаются и щеки наголовника раздвигаются под углом к продольной оси. В этом положении свая подводится под щеки наголовника, которые при опускании вибропогружателя на сваю прижимаются к ее стволу. При включении вибропогружателя для погружения сваи.щеки наголовника прочно зажимают ее. По окончании погружения вибратор с наголовником поднимается и щеки наголовника опять раздвигаются пружинами, высвобождая сваю.

Наголовники стаканного типа применяют для погружения квадратных свай

Для погружения свай-оболочек диаметром более 800 мм применяют наголовник с переходным устройством, жестко соединяемый с конструкциями сваи и вибропогружателя.

Для присоединения дизель-молота к голове сваи применяют наголовник с поворотной рамкой (рис. 3.6, в), состоящий из коробки, уширенной книзу для облегчения посадки наголовника на сваю, и серьги, с помощью которой наголовник закрепляют на нижней части дизель-молота специальными болтами, вставляемыми в два от­верстия с резьбой в стенках шабота. Для заводки сваи в наголовник поворотная рамка с цапфами подвешена звеньями к коробке наголовника.

Для дизель-молотов применяют также литые наголовники из стали круглого сечения с тем, чтобы исключить концентрацию больших напряжений и удлинить срок службы наголовников.

 

 

Планировка строительной площадки для сезонных и вечномерзлых грунтах.

3.31. В проекте оснований и фундаментов на вечномерзлых грунтах должны быть предусмотрены мероприятия по инженерной подготовке территории, обеспечивающие соблюдение расчетного гидрогеологического и теплового режима грунтов основания и предотвращение эрозии, развития термокарста и других физико-геологи­чес­ких процессов, приводящих к изменению проектного состояния грунтов в основании сооружений при их строительстве и эксплуатации, а также к недопустимым нарушениям природных условий окружающей среды.

3.32. Инженерная подготовка отдельных строительных площадок должна быть увязана с общей инженерной подготовкой и вертикальной планировкой территории застройки в соответствии с генпланом и обеспечивать организованный отвод поверхностных и подмерзлотных вод с начала строительства.

Подъездные пути и насыпи для прохождения транспортных средств и работы строительной техники следует устраивать до начала работ по возведению фундаментов.

3.33. На территории с вечномерзлыми грунтами вертикальную планировку местности следует производить, как правило, подсыпкой. При применении в необходимых случаях срезок и выемок грунта должны быть приняты меры по защите вскрытых льдистых грунтов от протаивания, размыва и оползания склонов. Подсыпку можно выполнять сплошной по всей застраиваемой территории или под отдельные сооружения или их группы при условии обеспечения свободного стока поверхностных вод.

3.36. В составе мероприятий по инженерной подготовке территории должны быть предусмотрены природоохранные мероприятия, направленные на восстановление нарушенных в процессе строительства природных условий, в том числе мероприятия по рекультивации и восстановлению почвенно-растительного слоя, засыпке выемок, траншей и карьеров, выполаживанию и одернованию склонов и откосов, а также по предупреждению развития эрозии, термокарста и процессов размыва грунта.

3.37. Для обеспечения устойчивости и эксплуатационной пригодности зданий и сооружений при прокладке наружных сетей систем водоснабжения, канализации, теплоснабжения следует предусматривать, как правило, тот же принцип использования вечномерзлых грунтов в качестве оснований, который принят для зданий и сооружений, размещаемых на данной территории застройки. Применение различных принципов допускается при условии прокладки сетей, как правило, в каналах на таком расстоянии от зданий и сооружений, при котором не произойдет изменения расчетных температур оснований зданий и сооружений, или при применении других мер, предусмотренных п. 3.5.

 

 

Подготовка строительной площадки на вечномерзлых грунтах.

При освоении площадок с вечномерзлыми грунтами в первую – очередь нужно организовать наблюдение за температурным ре­жимом грунта и принять меры к сохранению его в мерзлом состоя­нии. Для этого устраивают температурные скважины (рис. III. 7), пробуренные на глубину не менее 5 м и защищенные в зоне сезон­ного оттаивания обсадной трубой. Скважины закрывают сверху1 термоизолирующим коробом в летнее и зимнее время. Для сохра­нения на строительной площадке естественного геотермического режима на всех складских и монтажных площадках поверх есте­ственного слоя насыпают крупноскелетные материалы, например’ гравийно-песчаную смесь с минимальным (до 5%) содержанием пылеватых частиц.

В условиях тундры работы по устройству водоотводных канав необходимо выполнять в летний период. В этом случае дно и от­косы канав необходимо укреплять, а уклоны принимать не более 0, 004. Для укрепления дна и откосов втрамбовывают в грунт слой песчано-гравийной смеси толщиной до 15 см или выкладывают два слоя дерна с дополнительным каменным укреплением поверх дерна. На участках с погребенным льдом или с грунтом, который при от­таивании приобретает текучую консистенцию, вместо водоотвод­ных канав устраивают водоотводные валики, отсыпаемые из гли­нистых грунтов, вдоль которых вода течет по поверхности тундры в направлении естественного уклона.

Температурная скважина Реперы

 

 

Бутобетонная кладка

Прочность бутобетонной кладки зависит от прочности входящего в ее состав бетона. Если бутобетонную кладку возводить методом замораживания, то в период оттаивания прочность ее будет практически равна нулю. Поэтому замораживание бутобетона допускается лишь после того, как прочность бетона в нем достигнет 50% от проектной, но не менее 7, 5 МПа. Для этого применяют способ термоса (при больших объемах бетонных работ), а также электропрогрев бутобетона.

Определение отказа свай.

Кроме контроля за погружением свай для обеспечения точности расположения их в плане, определяют величину отказов сваи путем периодических замеров глубины ее погружения.

После установки сваи на точку погружения измеряют величину заглубления ее от собственного веса, а когда молот с наголовником опустится - глубину погружения от их общего веса. В начале забивки сваи отсчитывают число ударов на каждый метр погруже­ния, а по мере приближения острия сваи к проектной отметке или при получении величины отказа, близкого к заданному проектом, сваи забивают так называемыми залогами - по 10 ударов, а глубину погружения измеряют после каждого залога с точностью до 1мм.

Рис. 4.18. Определение отказов нанесением рисок на свае по неподвижно­му реперу:
1 -свая; 2 неподвижные реперы; 3 - опора репера; 4 - риски на свае после каж­дого удара молота

Среднюю величину отказа определяют делением глубины погру­жения сваи на количество ударов в залоге. При забивке свай мо­лотом двойного действия величину погружения сваи определяют за 1 мин работы молота путем деления этой величины на паспорт­ное число ударов молота в 1 мин. Измерять отказы следует при подъеме ударной части молота на ее полный ход и поддержании давления пара или воздуха в соответствии с данными паспорта. Отказы замеряют нивелиром по полосе миллиметровой бумаги, приклеенной к деревянной рейке, располагаемой рядом с погружа­емой сваей. Для этого на свае у ее головы закрепляют жесткий ме­таллический хомут с указателем в виде металлической полосы, ко­торый перемещается вместе со сваей. Широко применяют способ определения отказа путем нанесения после каждого залога ударов рисок на свае, беря отсчеты от непод­вижного репера (рис. 4.18).

Вследствие того, что при измерении отказов такими способами не учитывается затрата энергии удара на упругие перемещения грунта и сваи, в ряде случаев результаты измерений не характеризуют реальную величину сопротивления сваи.

Герметики

Для герметизации межпанельных и оконных стыков традиционно применяются тиоколовые, силиконовые и полиуретановые герметики. В связи с тем, что силикон не ремонтопригоден в " полевых" условиях и не окрашивается фасадными красками, - этот герметик (идеальный для стыков стекло-пластик, стекло-алюминий) не подходит для фасадов.

Строительные работы зимой требуют особенного подхода. И не только к подбору материалов – морозостойких, надежных долговечных, но и к выбору технологий, удобных для применения, позволяющих и в зимних условиях работать быстро и качественно.

 

Уплотнение слабых грунтов.

Под этим понимают изменение физико-механических свойств под дейстием статических или динамеческих нагрузок. Уплотнение происходит за счет остаточных деформаций, их наибольшая величина происходит при первоначальном приложении нагрузки, затем уменьшается и в дальнейшем – стабилизируется.

Подчистку дна котлованов выполняют по всей их площади бульдозером, который вслед за экскаватором срезает оставленный (недобранный) им грунт.

Оси стен и углы на их пересечениях фиксируют колышками, отметку верха которых определяют по нивелиру. Грунт, находящийся выше поверхности колышка, при подчистке срезают вручную.

Ведя механизированную подчистку в котлованах, грунт срезают ниже проектной отметки и подсыпают до верха колышков песком.

Если основание сформировано из слабых естественных или насыпных грунтов, можно увеличить их несущую способность поверхностным (на глубину 1, 5......2 м) или глубинным (более 2 м) уплотнением.

Поверхностное уплотнение грунтов в котлованах выполняют тяжелыми гладкими или кулачковыми катками, которые после многократной проходки по одному следу уплотняют слой глубиной до 0, 5 м. Аналогичные результаты дают пневматические и дизельные прыгающие трамбовки. Тяжелые трамбовки (массой более 1 т) уплотняют грунт на глубину до 1, 5......2, 5 м. Их поднимают самоходным краном с фрикционными лебедками и бросают с высоты 3...4 м. Недостатком метода трамбования является быстрый износ механизма лебедки и тросов.

Трамбование выполняют по участкам последовательными ударами, распределяя их равномерно по поверхности поперечной полосы участка. Первые удары трамбовки вызывают быстрое понижение поверхности грунта.

Глубинное уплотнение грунтов выполняют гидровибрированием, одновременно увлажняя грунт до насыщения. Блок гидровиброуплотнителя погружают в грунт краном на глубину до 2 м. Вибрация на заданной глубине длится 20...30 с. Насыщенный водой грунт под воздействием колебательных движений вибратора становится подвижным, зерна его перемещаются

вниз и грунт уплотняется. По окончании уплотнения гидровиброуплотнитель извлекают, не прекращая подачи воды. Весь цикл одного погружения продолжается 2—3 мин.

Гидровибратором на длинной штанге, который переставляют краном, можно уплотнять песчаные грунты на глубину до 10 м.

Просадочные лессовые грунты уплотняют замачиванием, заливая водой предварительно пробуренные поглощающие скважины, заполненные дренирующим материалом

Уплотнение происходит под действием собственного веса грунта, поэтому верхние слои требуют дополнительной обработки трамбовками или катками. Бурение поглощающих скважин и насыщение их водой несложны, но процесс осадки происходит медленно — 60...100 дней. Эти сроки сокращаются до 3...7 дней, если оснастить поглощающие скважины зарядами ВВ. Поочередный взрыв зарядов с интервалом в несколько секунд создает серию ударных волн, подвергая замоченный грунт многократному динамическому воздействию. Глубина уплотнения достигает 30 м.

Торфяные грунты, подстилающие насыпи земляных сооружений, стабилизируют комбинированным воздействием вакуумирования и электроосмоса. Частицы воды, получившие положительный заряд от анодных стержней, устремляются к иглофильтру-катоду, поры освобождаются, грунт обезвоживается и уплотняется.

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. Инвентарная оболочка, погружаясь, 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 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.

 

Замачивание слабых грунтов.

Замачивание с глубинными взрывали, а так же глубинное уплотнение может существенно повысить прочность и несущие способности. Так же этот метод способствует ликвидации просадочных свойств грунта. Некоторые виды грунта имеют свойство при замачивании самоуплотняться под действием собственного веса. К таким видам грунтов мы можем отнести пылеватые пески, суглинки и супеси.

Замачивание надлежит выполнять путем затопления котлована водой с поддержанием глубины воды 0, 3–0, 5 м и продолжать до тех пор, пока не будут достигнуты промачивание до проектной влажности всей толщи просадочных грунтов и условная стабилизация просадки (менее 1 см в неделю).

В процессе предварительного замачивания необходимо вести систематические наблюдения за осадкой поверхностных и глубинных марок, а также за расходом воды. Нивелирование марок необходимо производить не реже одного раза в 5–7 дней.

Фактическую глубину замачивания следует устанавливать по результатам определения влажности грунта через 1 м по глубине на всю просадочную толщу любым из перечисленных выше методов.

При отрицательных температурах воздуха предварительное замачивание надлежит производить с сохранением дна затопляемого котлована в немерзлом состоянии и подачей воды под лед.

 

Подготовка строительной площадки под строительство на вечномерзлых грунтах.

При освоении площадок с вечномерзлыми грунтами в первую очередь нужно организовать наблюдение за температурным ре­жимом грунта и принять меры к сохранению его в мерзлом состоя­нии. Для этого устраивают температурные скважины, пробуренные на глубину не менее 5 м и защищенные в зоне сезон­ного оттаивания обсадной трубой. Скважины закрывают сверху термоизолирующим коробом в летнее и зимнее время. Для сохра­нения на строительной площадке естественного геотермического режима на всех складских и монтажных площадках поверх есте­ственного слоя насыпают крупноскелетные материалы, например’ гравийно-песчаную смесь с минимальным (до 5%) содержанием пылеватых частиц.

В условиях тундры работы по устройству водоотводных канав необходимо выполнять в летний период. В этом случае дно и от­косы канав необходимо укреплять, а уклоны принимать не более 0, 004. Для укрепления дна и откосов втрамбовывают в грунт слой песчано-гравийной смеси толщиной до 15 см или выкладывают два слоя дерна с дополнительным каменным укреплением поверх дерна. На участках с погребенным льдом или с грунтом, который при от­таивании приобретает текучую консистенцию, вместо водоотвод­ных канав устраивают водоотводные валики, отсыпаемые из гли­нистых грунтов, вдоль которых вода течет по поверхности тундры в направлении естественного уклона. Для устройства грунтовых реперов в районах сезонного промер­зания и на вечномерзлых грунтах пробуривают скважины диамет­ром большим диаметра закладываемой трубы. Опус­тив в скважину трубу, затрубное пространство заполняют песком или местным грунтом, который затем уплотняют. Внутреннюю по­лость трубы, которая в нижней части имеет отверстие диаметром 2… 3 мм, заполняют увлажненным песком или местным грунтом с послойным трамбованием. Над репером устраивают термоизоли­рующую отсыпку или колпак.

 

Упрочнение слабых грунтов силикатизацией.

Силикатизация, являющаяся химическим способом упрочнения песчаных и лессовых грунтов неорганическими вяжущими веществами, заключается в нагнетании через систему забитых в грунт перфорированных трубок раствора силиката натрия ( жидкое стекло) в сочетании с растворами отвердителей. В результате химической реакции между этими растворами выделяется гель кремневой кислоты, заполняющий поры грунта и превращающий его в связный, достаточно прочный водонепроницаемый и водоустойчивый массив.

Известны два способа силикатизации грунтов—двухрастворный и однорастворный.
Сущность двухрастворной силикатизации заключается в образовании связывающего частицы грунта вещества—геля кремниевой кислоты—в результате реакции между растворами силиката натрия (жидкого стекла) и хлористого кальция. Эта реакция подобна процессу образования песчаников в природных условиях, но происходит значительно быстрее. Наиболее интенсивно реакция протекает в течение первых двух часов нагнетания раствора в грунт, а затем замедляется. Через 10 сут прочность закрепленного грунта достигает 70—80% той, которая бывает после завершения процесса—примерно через 90 сут. Двухрастворную силикатизацию применяют для укрепления крупных и средней крупности песков с коэффициентом фильтрации от 2 до 80 м/сут. Радиус закрепления таких песков в зависимости от значения коэффициента фильтрации изменяется от 0, 3 до 1 м, а предел прочности закрепленных грунтов на сжатие через 28 сут составляет 1, 5—5 МПа.
Однорастворную силикатизацию используют для закрепления мелких песков и плывунов с коэффициентом фильтрации 0, 3—5 м/сут. Радиус закрепления таких грунтов 0, 3—1 м, а предел прочности на сжатие закрепленных грунтов 0, 4—0, 5 МПа. Для упрочнения грунтов используют один раствор, состоящий из жидкого стекла и фосфорной кислоты.

 

1234Следующая ⇒

Поделиться: