Упрочнение слабых грунтов смолизацией, аммонизацией, глинизацией.

Смолизация как способ закрепления песчаных грунтов полу­чила в последнее время довольно широкое применение. Этим способом закрепляют мелкие пылеватые сухие и водонасыщенные пески с коэффициентом фильтрации 0, 1-30 м/сут. Для смолизации используют следующие синтетические смолы, относящи­еся к высокомолекулярным органическим соединениям: мочевино- и меламино-формальдегидные (карбамидные), фенолофор-мальдегидные, фурановые, эпоксидные и другие с соответствую­щими отвердителями. В результате обработки ими грунт приоб­ретает высокую прочность [1, 2-4 МПа и более] и водонепрони­цаемость. Сущность его заключается во введении в грунт высокомолекулярных органических соединений типа карбамидных, фенолформальдегидных и других синтетических смол в смеси с отвердителями (кислотами, кислыми солями). Через определенное время в результате взаимодействия смолы с отвердителями начинается процесс полимеризации смолы, который протекает в три стадии. Сначала раствор теряет первоначальную вязкость и начинает густеть, затем он переходит в желатинообразное состояние и наконец — в твердое вещество, которое придает грунту водонепроницаемость и достаточно высокую прочность

Аммонизация заключается в нагнетании в грунт под небольшим давлением газообразного аммиака. Аммонизация предназначена для закрепления просадочных лессовых грунтов в целях придания им свойств непросадочности при обильном замачивании их в основании зданий. В основу метода положено свойство газообразного аммиака, вводимого в грунт под небольшим давлением через инъекторы, взаимодействовать с его поглощающим комплексом, в результате чего образуется высокодисперсный Са(ОН)2, который в свою очередь, реагируя с кремнеземом и коллоидной кремневой кислотой грунта, образует известко-вистокремнеземистое вяжущее, стабилизирующее грунт. По характеру расположения инжекторов химическое закрепление может быть вертикальным, наклонным, горизонтальным и комбинированным. Схемы зон закрепления в плане устраивают ленточными, сплошными, прерывистыми, кольцевыми и фигурными. Выбор способа и схем закрепления зависит в основном от характеристик основания, формы и размеров фундамента, действующих нагрузок.

При глинизации в трещины породы (удельное водопоглощение от 1 до 100 л/мин) нагнетается под большим давлением глинистая суспензия (уд. в. 1, 1— 1, 5) с добавкой небольшой дозы коагулянта. Излишек воды отжимается. Кроме глинистой суспензии, применяются цементно- глинистые растворы (весовое отношение цемента к глине от 1: 1 до 1: 3). Заполнение трещин уплотненным глинистым грунтом или затвердевшим глинисто-цементным раствором делает их водонепроницаемыми. Способ применяется для устройства водонепроницаемых завес.

 

Защита котлованов и траншей в переувлажненных и сухих грунтах.

Обычно при возведении земляных сооружений их боковые стенки устраивают таким образом, чтобы угол откоса был меньше угла естественного откоса. Однако очень часто, особенно в городских условиях, из-за стесненности устроить откосы невозможно. Кроме того, при намокании даже в условиях правильно выполненных откосов верхняя часть выемки может обрушиться. Такие случаи происходят из-за того, что при намокании грунта его угол естественного откоса может резко измениться (например, у глины с 45 до 15°, у суглинка с 50 до 20° и т.д.).

В таких условиях необходимо, наряду с ограничением притока воды, укреплять боковые стенки земляных сооружений креплениями. Шпунтовое ограждение является дорогостоящим способом, применяемым при разработке выемок в водонасыщенных грунтах вблизи существующих зданий и сооружений. Шпунт забивают до разработки выемки, чем обеспечивают устойчивое и естественное состояние грунта за ее пределами.

Крепление консольного типа состоит из стоек - свай, заземленных нижней частью в грунте глубже дна выемки. Они служат опорами для щитов или досок, непосредственно воспринимающих давление грунта. Крепление консольного типа целесообразно при глубине выемки до 5 м. В траншеях значительной глубины используют консольно-распорное крепление, отличающееся от консольного тем, что между стойками в верхней их части перпендикулярно оси траншеи устанавливают распорки.

Распорное (рамное) крепление - наиболее простое в исполнении - применяется при устройстве траншей глубиной до 4 м в сухих или маловлажных грунтах. Оно состоит из стоек, горизонтальных досок или щитов и распорок, прижимающих доски или щиты к стенкам траншеи.

Наиболее эффективны инвентарные трубчатые распорные рамы (рис.9, б) благодаря их малой массе, легкости монтажа и демонтажа. На необходимую ширину их устанавливают поворотом муфт с винтовой нарезкой.

При отрывке траншей деревянные или металлические крепления устанавливают экскаватором непосредственно при отрывке выемки. Экскаватор устанавливает блоки и по мере углубления траншеи придавливает ковшом их верхние торцы.

При создании вокруг разрабатываемых выемок постоянных водонепроницаемых завес или в случае повышения несущей способности грунтовых оснований применяют следующие способы искусственного закрепления грунтов: цементацию и битумизацию; химический, термический, электрический, электрохимический, механический и др.

Цементация и битумизация заключается в инъецировании цементного раствора или разогретых битумов. Химическим способом (силикатизацией) закрепляют песчаные и лессовые грунты, нагнетая в них химические растворы.

Термическое закрепление заключается в обжиге лессовых грунтов раскаленными газами, нагнетаемыми через скважины в их поры. Газы подаются в толщу грунта вместе с воздухом через жаропрочные трубы в пробуренных скважинах.

Электрическим способом закрепляют влажные глинистые грунты. Способ заключается в использовании эффекта электроосмоса, для чего через грунт пропускают постоянный электрический Электрохимический способ отличается от предыдущего тем, что одновременно с электрическим током в грунт вводят через трубу, являющуюся катодом, растворы химических добавок (хлористый кальций и др.). Благодаря этому интенсивность процесса закрепления грунта возрастает.

Механический способ укрепления грунтов имеет следующие разновидности: устройство грунтовых подушек и грунтовых свай, вытрамбовывание котлованов и др.

Устройство грунтовых подушек заключается в замене слабого грунта основания другим, более прочным, для чего слабый грунт удаляют, отсыпают прочный грунт с послойным трамбованием. При устройстве грунтовых свай в слабый грунт забивают сваю-лидер, после извлечения лидера в полученную скважину засыпают грунт с послойным уплотнением.

Вытрамбовывание котлованов осуществляют с помощью тяжелых трамбовок, подвешенных на стреле крана. Этот способ менее сложен, чем способ грунтовых подушек, поскольку не требует замены грунта основания.

Уплотнение котлованов значительных размеров может осуществляться гладкими или кулачковыми катками, трамбующими машинами, виброкатками и виброплитами.

 

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.

 

 

⇐ Предыдущая1234Следующая ⇒

Поделиться: