Уплотнение просадочных грунтов предварительным замачиванием

Добавил пользователь Евгений Кузнецов
Обновлено: 19.09.2024

На значительной территории Алтайского края распространены лёссовые грунты, обладающие просадочными свойствами. Совершенствование методов уплотнения просадочных грунтов повышает экономичность и надежность строительства. Первый опыт уплотнения просадочных грунтов основания искусственным замачиванием после возведения здания дал хорошие результаты и рекомендован к дальнейшей разработке.

В данной работе приводятся результаты парного корреляционного анализа искусственной просадки здания, выполненного по геодезическим измерениям просадки, инженерно-геологическим характеристикам просадочности, по замерам расхода воды при замачивании основания.

Исследуемое здание возведено на макропористых суглинках с относительной просадочностью по подошве фундамента от 0,008 до 0,020 (при Р=2,0 кг/см2), мощность просадочной толщи под фундаментом достигает 4,5 м, среднее удельное давление на грунт под подошвой фундамента составляет 2,0 кг/см2.

Искусственное замачивание основания выполнялось через техническое подполье дома по лоткам шириной 0,4 м, проложенным на глубине подошвы фундамента. Общая площадь лотков 106 м2. Замачивание длилось 20 суток, средний суточный расход воды равен 41 м3, минимальный – 10 м3, максимальный – 73 м3.

Процессы замачивания основания и просадки здания соответствуют друг другу, но различаются по времени развития. Поэтому нами построено две модели, отражающие корреляционную зависимость между количеством залитой воды W(в м 3) и средней величиной просадки здания S (в мм) при данных условиях уплотнения грунтов замачиванием. В первой модели найдена корреляционная связь между W и S с учетом лятидневного запаздывания просадки здания после замачивания основания, т. е. учтен начальный постоянный лаг.

В этом случае коэффициент корреляции FSW=0,997, а уровнение регрессии имеет вид:

Уравнение (1) можно считать моделью технологии замачивания основания. Например, на шестой день замачивания намечено залить 277 м3 воды, тогда на одиннадцатый день с начала замачивания следует ожидать среднюю просадку здания S=0,03·277=8,3 мм. Фактически эта просадка оказалась равной 8,4 мм.

Во второй модели определена корреляционная зависимость S от Wс учетом того, что запаздывание просадки здания относительно соответствующих моментов замачивания является переменной величиной. В данном случае определялся переменный лаг в виде обратной величины линейного оператора сжатия.

При этом коэффициент корреляции FSW=0,968, уравнение регрессии имеет вид:

Уравнение (2) можно считать моделью конечной просадки здания. Например, к концу замачивания намечено залить 825 м3 воды, тогда следует ожидать среднюю просадку здания на период стабилизации S=4,3+0,03·825=29,0 мм. Фактически эта просадка оказалась равной 26,4 мм.

Корреляционная зависимость между относительной просадочностью д пр. и величиной просадки определялась по площади фундамента на период стабилизации просадки от искусственного замачивания. Характеристики просадочности определялись в компрессионных приборах методом одной кривой по 40 монолитам, отобранным из шурфов и скважин, заложенных в различных частях основания. Значения относительной просадочности интерполировались на каждую осадочную марку. Не смотря на редкую сеть исходных шурфов, неучтенное влияние фактических нагрузок на основание и жесткости здания, коэффициент корреляции НSБП = 0,870.

Уравнение регрессии, при данных условиях замачивания основания, имеет вид:

S = –9,2+2542 δпр. (3)

Уравнение (3) можно использовать для расчета ожидаемой деформации в результате замачивания данной интенсивности. Например, относительная просадочность в двух точках основания перед замачиванием равна 0,010 и 0,020. Согласно (3) в этих точках следует ожидать просадку 16,2 мм и 41,6 мм, т. е. деформация между этими точками достигнет 25,4 мм. Фактически эти просадки и деформация оказались соответственно равны 16мм, 35 мм и 19мм.

Таким образом, на основании первого опыта уплотнения просадочных грунтов искусственным замачиванием установлены методом корреляции некоторые закономерности, определяющие технологию замачивания оснований в аналогичных условиях.

Предложенный метод исследования позволит получить более совершенные модели просадки зданий, сооружений при увеличении числа изучаемых объектов и организации наблюдений, отвечающей методу исследования. Так, например, для определения совместного влияния на просадку здания факторов W, дпр. и нагрузки Р необходимо определять дополнительно изменение просадочности в процессе замачивания основания и фактические нагрузки на различных участках фундамента.

Уплотнение просадочных лессовых грунтов предварительным замачиванием основывается на учете способности их при замачивании самоуплотняться под действием собственного веса грунта. Уплотнение просадочных грунтов от собственного веса происходит в результате снижения прочности грунтов при увлажнении и проявляется с некоторой глубины, на которой напряжения от собственного веса водонасыщенного грунта превышают величину начального просадочного давления. Вследствие этого предварительное замачивание обеспечивает уплотнение просадочных грунтов только в пределах их нижней толщи, а верхние слои грунта остаются неуплотненными.

После окончания предварительного замачивания и стабилизации просадки устанавливается равновесие между действующим давлением в массиве грунта, его прочностными и деформационными характеристиками в водонасыщенном состоянии. Но с увеличением давления, например от нагрузки фундаментов, это равновесие нарушается и в зоне развития дополнительных напряжений происходят дальнейшее уплотнение и просадка грунта. Поэтому при передаче на массив уплотненного грунта дополнительных давлений от веса возводимых сооружений уплотнение просадочных грунтов предварительным замачиванием должно комбинироваться с другими методами, позволяющими устранить просадочные свойства грунтов в пределах деформируемой зоны от нагрузки фундаментов.

Для полного устранения просадочных свойств грунтов предварительное замачивание применяется в комбинации с другими методами, например с уплотнением тяжелыми трамбовками, устройством грунтовых подушек и др.

Уплотнение просадочных грунтов предварительным замачиванием сопровождается водонасыщением массива грунта и проявлением просадки в пределах замачиваемого участка и на окружающей его территории. В связи с этим данный метод наиболее целесообразно применять на вновь застраиваемых площадях. При применении предварительного замачивания в застроенных районах должны выполняться мероприятия по исключению замачивания грунтов в основании существующих зданий.

В отношении грунтовых условий уплотнение просадочных грунтов предварительным замачиванием целесообразно применять при возможных просадках грунтов от собственного веса более 15—30 см, залегании сверху супесей и легких суглинков, отсутствии водоупорных слоев в пределах уплотняемой толщи, наличии в нижней части ее дренирующих слоев, обеспечивающих быстрый отток свободной воды.

В зависимости от конструкций проектируемых зданий и сооружений уплотнение просадочных грунтов предварительным замачиванием рекомендуется применять для относительно нетяжелых зданий, когда можно сравнительно простыми методами доуплотнить грунт в пределах большой части деформируемой зоны от нагрузки фундаментов.

Глубинное уплотнение просадочных грунтов пробивкой скважин

Глубинное уплотнение просадочных грунтов пробивкой скважин грунтовыми сваями заключается в том, что в уплотненном массиве устраиваются путем пробивки скважины с вытеснением грунта в стороны и созданием вокруг них уплотненных зон, которые затем засыпают местным лессовым грунтом с послойным уплотнением. При расположении скважин на определенных расстояниях (от 2,5 до 5 диаметров) получается массив уплотненного грунта, не обладающий просадочными свойствами и характеризующийся повышенными прочностными характеристиками и более низкой сжимаемостью. За счет частичного выпора грунта при пробивке скважин верхняя часть уплотненного массива, называемая буферным слоем, разуплотняется и перед закладкой фундаментов снимается или доуплотняется.

В связи с тем что рассматриваемый метод глубинного уплотнения основан на пробивке скважин в грунте, эффективность его применения прежде всего определяется возможностью и интенсивностью пробивки скважин формой и размерами уплотненных зон вокруг скважин, степенью повышения объемной массы скелета грунта в пределах уплотненных зон и всего уплотненного массива.

Глубинное уплотнение просадочных грунтов пробивкой скважин выполняется с целью устранения просадочных грунтов в пределах всей просадочной толщи; повышения прочностных и деформационных характеристик грунтов оснований; создания в основании зданий и сооружений сплошного маловодопроницаемого экрана из уплотненного грунта; устройства противофильтрационных завес из уплотненного грунта. Применяется оно в основном на просадочных грунтах толщиной 8—30 м со II типом грунтовых условий, а также для тяжелых зданий и сооружений с I типом, как правило, при влажности просадочных грунтов, близкой к оптимальной, степени влажности не более 0,75 при отсутствии слоев плотных грунтов, песков, маловлажных супесей, линз, переувлажненного грунта со степенью влажности G>0,75.

Фильтрующая пригрузка.

Эффективно предпостроечное уплотнение слабых водонасыщенных грунтов. С этой целью устраивают фильтрующую пригрузку. Время уплотнения водонасыщенного грунта почти прямо пропорционально квадрату расстояния до дренажной поверхности. Для сокращения расстояния движения отжимаемой воды устраивают вертикальные песчаные дрены диаметром 0,4 … 0,6 м с расстоянием друг от друга 2,5 м. Вертикальные дрены поверху объединяют песчаной фильтрационной подушкой толщиной 0,6 … 1 м.

При толщине слабых глинистых грунтов до 7 м могут быть эффективны дренирующие прорезы в виде траншей шириной 0,6… 0,8 м и глубиной до 5,5 м. Траншеи заполняются песком, а над ними отсыпается горизонтальная подушка. Сплошные дренажные прорези устраивают там, где имеется дешевый дренирующий грунт.

Сжатие грунта от внешней нагрузки будет различным в зависимости от степени его водонасыщения. При полном водонасыщении грунта, когда весь объем пор заполнен водой, грунт является двухкомпонентной средой и его сжатие возможно только при наличии дренирования. Для трехкомпонентной среды, когда объем пор частично заполнен водой, а частично – воздухом или каким-либо газом, говорят, что грунт является не полностью водонасыщенным. Процесс сжатия грунта будет различным для водонасыщенного и не полностью водонасыщенного грунта. В связи с этим различают собственно сжатие грунта и консолидацию грунта.

Искусственное водопонижение

Известно, что грунт расположенный ниже уровня грунтовых вод (У.Г.В.) испытывает взвешивающие действие воды, которое проявляется в виде снижения величины удельного веса грунта. При искусственном водопонижении, грунт оказывается выше У.Г.В., что приводит к увеличению удельного веса грунта и, как следствие, к уплотнению основания.

Следует учитывать и негативные последствия данного явления, когда вместе с уплотнением основания получают дополнительные осадки и расположенные на данной территории сооружения.

Кто нибудь сталкивался с уплотнением просадочного грунта трамбовками глубина уплотнения до 4,5 метров, такое возможно?

Просадочность I или II типа? Вообще лучше пройти просадочные слои сваями!
Че там трамбовать-то? Или пролить водой? Щас дам ссылку, что умные люди пишут!

Геотехника. Теория и практика

В "Пособии по производству работ при устройстве оснований и фундаментов (к СНиП 3.02.01-83)" есть раздел "Уплотнение грунтов", в том числе просадочных тяжелыми трамбовами.
Уплотнение трамбовками с поверхности применяется как правило, на площадах с I типом просадочности. На II типе просадочности уплотнение с поверхности устраняет просадочные свойства частично и является дополнительным мероприятием в сочетании с другими основными, например глубинными методами уплотнения.
Да и при I типе просадочности уплотнение - дорогое и трудоемкое удовольствие. Необходима разработка ППР, проведение пробного (опытного) уплотнения, уточнение по его реультатам параметров трамбовки, режима уплотнения, подбор опитмальной влажности грунта и т.д. и т.п. Особый вопос - надежность, контроль качества уплотнения, тем более это сложно, если уплотнять необходимо до 4,5 м. За время, затраченное только на подготовительные мероприятия можно и сваи забить.
Может быть здесь что добавит и alektich - он у на на форуме по этому вопросу специалист под №1

Уважаемый AMS!
Они- alektich, уже смотрели, но пока ничего не сказали!

Offtop: Возможно,что я им, как всегда, не понравился со своим постом!

4.5 метра - сомнительная глубина. Врядли есть смысл использовать тяжелые трамбовки. Быть может лучше подумать над усилением грунтов другими методами? шприцевание. грунтовые сваи. А вообще многое зависит от нагрузки, эпюра напряжений в грунте наглядно показывает какие слои что "принимают на себя". В СНиП-ах написано что уплотнение грунта ведеться для устранения просадочных свойств грунтов в верхних слоях. У нас уплотняют частенько (потому что город стоит на просадочных грунтах I типа), но никто естественно не будет делать ППР для 2-х этажного магазинчика 8х8.

В то же время далеко не всегда рационально исспользовать сваи. Мне встречались такие геологии где просто не было (до глубины 20 м) слоя в который можно было бы "опереться". Тогда вариант с изменением свойств основания и монолитной плитой наиболее целесообразен.

Regby!
Ладно, пока нет -alektichа можно поговорить.
Просадочные грунты и для меня не являются "страшным" зверем. Разумеется, если тут планируется какой-то сарай для "бабушки" построить - это одно дело, но судя по всему, просто так тяжелые трамбовки не планировались бы!

Пока мы все тут (без имен) языками "чешем".
Для начала нужно определить с типом просадки по геологическому отчету. Затем посмотреть графики относительной просадочности? Говорил уже как-то, что люди не знакомые с просадочностью страшно ее бояться - а там может быть на просадочный суглинок I типа толщиной 4.5м по графикам относительной просадочности всего то получается максимум - 2см из 8 см допустимых по СНиПу для ж/б каркаса или 2 см из 12 см для м/каркаса!

В общем че "трепаться" - смотрим инженерно- геологический отчет и делаем правильные выводы!
А так это все инженерная философия!

опус, дружище чего ты на меня то взъелся? каков вопрос (единственная цифра в нем это глубина 4.5 метров) такой и ответ, сугубо философского содержания. Я лишь хотел сказать что возможны многие варианты, все КАК ВСЕГДА зависит от множества факторов (как говаривал мой экономист) "это многофакторная система со множество неизвестных"

Спасибо Снип и Пособие смотрели мах глубина уплотнения в пособии 3 м, а заказчик считает что может найти механизмы и уплотнить на 4,5(и кто ему этод бред подсказал?? а просадочность I типа. От свай заказчик наотрез сразуотказался, ни знаю кто там у них экономикой занимается но решили что это очень дорого.
Нагрузка на полы в здани планирутся 8т/м2, начальное просадочное давление от 1т/м2 до 20т/м2, поэтому если с помощью уплотнения на вю глубину не избавимся от прасадочных свойств не только мои фундаменты сядут, но и полы на приличную величину. относительная просадочность от 0,02 до 0,105 (до сих пор понять не могу как с таким параметрами приняли решение что просадочность I типа)

Правильно говорят - очень мало информации для конкретных рекомендаций.
Многое например зависит от типа каркаса здания, этажности и т.п.
Например у нас случай был аналогичный (мощность просадочных грунтов 5-5,5м по площадке). Сравнив несколько вариантов (в том числе уплотнение тяжелыми трамбовками) пришли к выводу, что проще весь просадочный грунт изъять - устроить подушку из ПГС толщиной 2м а там уже и плита с подвалом.

подушки толщиной 2м, маловато будет даже если принять начальное просадочное давление 10т/м2, то нагрузка на полы уже составляет 8т/м2 + масса 2метров уплотненного грунта, > начального просадочного давления. От варианда с заменой грунта и глубоких фундаментов, заказчик тоже отказался. (нагрузка от колонн на фундаменты от 300т до 50т)

начальное просадочное давление от 1т/м2 до 20т/м2

Эфтого не понял совершенно!

А так, если что, просядет без мероприятий до 50 см!

Я работал у alektich. Действительно очень грамотный человек-стоит в 1 очередь у него спросить, так как просадочный грунт его конек. От себя могу добавить, что есть такой метод как замачивание, но как мне сам Александр Тимофеевич (alektich) объеснял невозможно замочить весь грунт по всей мощности слоя. есть такие явления кольматация и тп.
А трамбовки. это хорошо..А вы уверены что потом будет отбираться пробы грунта и определятся модуль упругости? Насчет грунтовых свай-сравнивали проект из жб и грунтовых. по смете грунтовые на порядок дороже вышли у нас.

А возможно ли уплотнить грунт на глубину 4,5 метра трамбовками. Что это за механизмы есть ли вообще такие.

[quote=опус;263576]Oleshka!
Эфтого не понял совершенно!

То что геологи дают мощность просадочного грунта по слоям, каждого со своей просадкой и начальным просадочным давлением.
У тебя мощность просадочного слоя может и 10м быть, а просадочные свойсва могут проявлятся в грунте на первых 2-3м. Открой геологию посмотри по сважинам и ты увидишь. Поэтому они дают по слойно, чтоб проектировщики могли экономно конструировать и анализировать ситуацию -)

Offtop: 1er.n!

Основания и фундаменты, геотехнологии

Они- alektich, уже смотрели, но пока ничего не сказали!

Offtop: Возможно,что я им, как всегда, не понравился со своим постом

Опус, вы правы, я действительно заглядавал утром сюда, но из-за отсутствия времени в дискуссию не вступил. Да и нечего было добавить. Опус, не воспринимайте меня, как вашего критика и оппонента. К вашим постам у меня нет никаких предвзятых отношений.
Спасибо, AMS, за добрые слова. Вы как-всегда предельно точно всё обозначили и по этому вопросу. И добавить могу лишь то, что в нашем регионе уплотнение тяжелыми и сверхтяжелыми трамбовками не прижилось. На то много причин, основые из которых вы уже обозначили: трудности создания условий оптимальной влажности уплотнения грунтов в массиве (неравномерное промачивание массива, возможные осадки в неподходящее время, сезонность работ и т.п) и поэтому трудности получения надежных параметров уплотнения. Контроль качества при уплотнении грунтов имеет столько же не решенных проблем, как и сама технология уплотнения. При кажущейся простоте и низкой материалоемкости способ оказался не эффективным.
Хорошую ссылку дал ЛИС. Кстати в Пензе очень много новых хороших разработок по уплотнению грунтов (например, в вытрамбованных котлованах - работы Глухова Вячеслава Сергеевича).
Из опыта отечественного и зарубежного могу добавить лишь то, что достижение глубины 4,5 м тяжелыми трамбовками (до 10тн) в лессовых просадочных грунтах трудновыполнимо даже при самых оптимальных условиях - максимум 2,5 и до 3 м. Для 4,5 м нужны сверхтяжелые трамбовки весом от 50 и более тонн и соответственной высотой сброса. Слышал, что такой опыт есть у японцев (150 тн). Они применяли такие свертяжелые трамбовки. Про отечественный промышленный опыт использования свертяжелых трамбовок для уплонения просадочных грунтов информации не имею. В литературе встречал описания отдельных опытных работ, но не более того.

10.1. Проектные решения по уплотнению грунтов должны содержать:

а) для всех способов уплотнения - исходные и требуемые значения показателей качества уплотнения (плотность сухого грунта или коэффициент уплотнения), величин понижения поверхности и др., подлежащие проверке в составе операционного и приемочного контроля, а также перечень технологических параметров и показателей качества, подлежащих уточнению в ходе опытного уплотнения;

б) при поверхностном уплотнении грунтов естественного залегания трамбовками - план и размеры котлована с размерами уплотняемой площадки и контурами фундаментов, указания о необходимой глубине уплотнения, оптимальной влажности грунта, выборе типа грунтоуплотняющего механизма, необходимого числа ударов трамбовками или числа проходов уплотняющей машины по одному следу, величине понижения трамбуемой поверхности;

в) при устройстве грунтовых подушек - планы и разрезы котлованов, физико-механические характеристики отсыпаемого грунта, указания по толщине отсыпаемых споев, рекомендуемым машинам для уплотнения грунта и режимам работы, а также плотность сухого грунта в подушках;

г) при вытрамбовывании котлованов - план котлована под здание или сооружение с отметками, с которых следует производить вытрамбовывание котлованов под фундаменты, размеры в плане и глубину отдельно вытрамбованных котлованов, конструкцию фундаментов с предельными нагрузками на основание, размеры, форму, массу и высоту сбрасывания трамбовки и ориентировочное число ударов при вытрамбовывании котлованов на заданную глубину; допустимый диапазон изменения влажности грунтов, минимально допустимые расстояния между вытрамбованными котлованами, размеры уширений в их основании, а также объем и вид жесткого грунтового материала (щебень, гравий, песчано-гравийная смесь и т. д.), втрамбовываемого в дно котлована, число порций и объем одной порции;

д) при уплотнении грунтовыми сваями - план размещения свай с указанием их диаметра и глубины, требования к влажности уплотняемых грунтов, характеристику применяемого оборудования, общее количество грунта и отдельных порций, засыпаемых в скважины, а также высоту разрыхленного верхнего (буферного) слоя грунта и способ его уплотнения;

е) при уплотнении предварительным замачиванием и замачиванием с глубинными взрывами - план разбивки уплотняемой площадки на отдельные участки (карты) с указанием их глубины и очередности замачивания, расположение и конструкции поверхностных и глубинных марок, схему сети водовода, данные по среднесуточному расходу воды на 1 м2 уплотняемой площадки и времени замачивания каждого котлована или участка (карты), величину условной стабилизации просадки, а в случае замачивания через скважины, дополнительно - план расположения скважин с указанием их глубины, диаметра, способа проходки и вида дренирующего материала для засыпки, способы уплотнения верхнего недоуплотненного (буферного) слоя грунта. При уплотнении просадочных грунтов замачиванием и глубинными взрывами дополнительно должна быть приведена технология взрывных работ с указанием противосейсмических мероприятий и техники безопасности производства взрывных работ;

ж) при глубинном виброуплотнении - план площадки с указанием глубины уплотнения, схему уплотнения и режим работы виброустановки, расчетное значение показателя уплотнения грунта, допустимое расстояние от работающей установки до существующих зданий, сооружений и коммуникаций;

з) при предпостроечном уплотнении слабых водонасыщенных грунтов пригрузкой с вертикальными дренами - данные об объемах уплотняемых массивов, план участка с указанием его контура, величину временной нагрузки от нагрузочной насыпи, форму и размеры временной нагрузочной насыпи, план расположения вертикальных дрен, сечение дрен, расстояние между осями дрен (шаг), размер дрен и план расположения поверхностных и глубинных марок, расчетную величину конечной осадки основания от временной нагрузочной насыпи и величину упругого подъема после снятия нагрузки, схему производства работ по погружению дрен, устройству и снятию нагрузочной насыпи с указанием применяемого оборудования, режим нагружения и снятия временной нагрузки.

10.2. Основным работам по уплотнению грунтов и устройству грунтовых подушек должно предшествовать опытное уплотнение, в ходе которого должны быть установлены технологические параметры (толщина слоев отсыпки, оптимальная влажность, число проходов уплотняющих машин, ударов трамбовки и другие, указанные в проекте), обеспечивающие получение требуемых проектом значений плотности уплотненного грунта, а также контрольные величины показателей, подлежащих операционному контролю в ходе работ (понижение отметки уплотняемой поверхности, осадки марок и др.).

Опытное уплотнение следует выполнять в соответствии с рекомендуемым приложением 4 по программе, учитывающей гидрогеологические условия площадки, предусмотренные проектом средства уплотнения, сезон производства работ и другие факторы, влияющие на технологию и результаты работ.

10.3. До начала работ по уплотнению необходимо уточнить природную влажность и плотность сухого грунта на глубину, определяемую проектом по ГОСТ 5180-84 или экспресс-методами (зондированием по ГОСТ 19912-81 и ГОСТ 20069-81, радиоизотопным по ГОСТ 23061-78 и др.).

Если природная влажность грунта окажется ниже оптимальной на 0,05 и более, надлежит производить его доувлажнение расчетным количеством воды.

10.4. Поверхностное уплотнение грунтов трамбованием следует выполнять с соблюдением следующих требований:

а) при различной глубине заложения фундаментов уплотнение грунта следует производить, начиная с более высоких отметок;

б) по окончании поверхностного уплотнения верхний недоуплотненный слой грунта необходимо доуплотнить по указанию проекта;

в) уплотнение грунта трамбованием в зимнее время допускается при немерзлом состоянии грунта и естественной влажности. Необходимая глубина уплотнения при влажности грунта ниже оптимальной достигается увеличением веса, диаметра или высоты сбрасывания трамбовки;

г) контрольное определение отказа производится двумя ударами трамбовки при сбрасывании ее с высоты, принятой при производстве работ, но не менее 6 м. Уплотнение признается удовлетворительным, если понижение уплотняемой поверхности под действием двух ударов не превышает величины, установленной при опытном уплотнении.

10.5. Устройство грунтовых подушек следует производить с соблюдением следующих требований:

а) грунт для устройства грунтовой подушки должен уплотняться при оптимальной влажности в соответствии с требованиями п. 4.5;

б) отсыпку каждого последующего слоя надлежит производить только после проверки качества уплотнения и получения проектной плотности по предыдущему слою;

в) устройство грунтовых подушек в зимнее время допускается из талых грунтов с содержанием мерзлых комьев размером не более 15 см и не более 15 % общего объема при среднесуточной температуре воздуха не ниже минус 10 °С. В случае понижения температуры или перерывов в работе подготовленные, но не уплотненные участки котлована должны укрываться теплоизоляционными материалами или рыхлым сухим грунтом.

Отсыпка грунта на промороженный слой допускается как исключение при толщине мерзлого слоя не более 0,4 м, когда влажность отсыпаемого грунта не превышает 0,9 влажности на границе раскатывания; в противном случав промороженный грунт должен быть удален.

10.6. Вытрамбовывание котлованов под фундаменты следует выполнять с соблюдением следующих требований:

а) вытрамбовывание котлована под отдельно стоящие фундаменты надлежит выполнять сразу на всю глубину котлована без изменения положения направляющей штанги трамбующего механизма;

б) доувлажнение грунта в необходимых случаях следует производить от отметки дна котлована на глубину не менее полуторной ширины котлована;

в) втрамбовывание в дно котлована жесткого материала для создания уширенного основания следует производить сразу же после вытрамбовывания котлована;

г) фундаменты, как правило, устраиваются сразу же после приемки вытрамбованных котлованов. Максимальный перерыв между вытрамбовыванием и бетонированием - одни сутки. При этом толщина дефектного (промороженного, размокшего и т. п.) слоя на стенах и дне котлована не должна превышать 3 см;

д) бетонирование фундамента следует производить враспор;

е) вытрамбовывание котлованов в зимнее время следует производить при талом состоянии грунта. Промерзание грунта с поверхности допускается на глубину не более 20 см.

Оттаивание мерзлого грунта следует производить на всю глубину промерзания в пределах площадки, стороны которой равны полуторным размерам сторон котлована; вытрамбовывание котлована при отрицательной температуре воздуха следует производить без дополнительного увлажнения грунта;

ж) при массе трамбовок 3 т и выше запрещается вытрамбовывать котлованы на расстояниях менее: 10 м - от эксплуатируемых зданий и сооружений, не имеющих деформаций, и 15 м - от зданий и сооружений, имеющих трещины в стенах, а также от инженерных коммуникаций, выполненных из чугунных, железобетонных, керамических, асбестоцементных и пластмассовых труб. При массе трамбовок менее 3 т указанные расстояния могут быть уменьшены в 1,5 раза.

10.7. Глубинное уплотнение грунтовыми сваями следует выполнять с соблюдением требований:

а) пробивка скважин станками ударно-канатного бурения должна производиться с поверхности дна котлована при природной влажности грунта;

6) расширение скважин с помощью взрыва допускается при природной влажности грунта, равной влажности на пределе раскатывания, а при меньшей влажности грунт должен быть доувлажнен;

в) скважины надлежит устраивать через одну, а пропущенные - только после засыпки и уплотнения ранее пройденных;

г) перед засыпкой каждой скважины, полученной взрывом, должны производиться замеры ее глубины; при образовании завала высотой до двух диаметров скважины он должен быть уплотнен 20 ударами трамбующего снаряда с удельной энергией удара 250-350 кДж/м2, более двух диаметров - делается новая скважина;

д) скважины заполняют грунтом порциями, каждая из которых уплотняется, в качестве грунтового материала используются суглинки и супеси (без включений растительных остатков и строительного мусора), имеющие оптимальную влажность; объем грунта в порции назначают из расчета получения столба рыхлого грунта в скважине высотой не более двух ее диаметров, но не более 0,2 м3;

е) засыпку скважин при отрицательной температуре воздуха необходимо производить только немерзлым грунтом.

10.8. Уплотнение грунтов предварительным замачиванием следует выполнять с соблюдением требований:

а) 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, за которую принимается просадка менее 1 см в неделю;

б) в процессе предварительного замачивания необходимо вести систематические наблюдения за осадкой поверхностных и глубинных марок, а также расходом воды; нивелирование марок необходимо производить не реже одного раза в 5-7 дн.;

в) фактическую глубину замачивания следует устанавливать по результатам определения влажности грунта через 1 м по глубине на всю просадочную толщу любым из перечисленных в п. 10.3 методов;

г) при отрицательных температурах воздуха предварительное замачивание следует производить с сохранением дна затопляемого котлована в померзлом состоянии и подачей воды под лед.

10.9. Уплотнение просадочных грунтов замачиванием и энергией взрыва следует выполнять с соблюдением требований:

а) замачивание необходимо выполнять через дно котлована, дренажные, взрывные или совмещенные скважины, заполненные дренирующим материалом, и продолжать до промачивания всей просадочной толщи до проектной влажности;

б) по окончании замачивания и после производства взрывных работ следует проводить наблюдения за осадкой поверхностных и глубинных марок. Нивелирование после взрыва зарядов ВВ надлежит производить в течение последующих 15-20 сут;

в) глубину котлована или распределительных траншей, отрываемых за счет срезки грунта, следует назначать из условия сохранения слоя воды при замачивании 0,3-0,5 м.

В зимнее время уровень воды в котловане и траншеях следует поддерживать на одной отметке;

г) в необходимых случаях, когда уплотнение грунта производится на больших площадях, допускается предусматривать устройство песчано-гравийных подушек, позволяющих ускорить начало строительно-монтажных работ на уплотненном участке;

д) разрыв между окончанием замачивания и взрывами зарядов ВВ, в зависимости от размеров площадки, должен составлять не более 3-8 ч.

10.10. После предварительного замачивания оснований и замачивания с глубинными взрывами зарядов ВВ следует производить уплотнение верхнего слоя грунта.

10.11. Виброуплотнение водонасыщенных песчаных грунтов следует выполнять с соблюдением требований:

а) точки погружения уплотнителя должны быть размещены по треугольной сетке со сторонами до 3 м для крупного и средней крупности песков и до 2 м для мелкого песка;

б) уровень подземных вод должен быть не ниже чем 0,5 м от дна котлована;

в) полный цикл уплотнения на глубину до 6 м в одной точке должен продолжаться не менее 15 мин и состоять из 4-5 чередующихся погружений и подъемов уплотнителя; при большей глубине продолжительность цикла должна быть установлена проектом.

10.12. Предпостроечное уплотнение водонасыщенных грунтов временной нагрузкой с вертикальными дренами следует выполнять с соблюдением требований:

а) песчаный дренирующий слой должен быть толщиной 0,4- 0,5 м;

б) толщина слоев временной нагрузочной насыпи не должна превышать 1-1,5 м;

в) после устройства нагрузочной насыпи следует производить наблюдения за осадками, поверхностных марок. Перед снятием временной насыпи на данной площадке составляется акт, где приводятся проектные и фактические значения конечных осадок поверхностных марок.

10.13. При производстве работ по уплотнению грунтов естественного залегания и устройству грунтовых подушек состав контролируемых показателей, предельные отклонения, объем и методы контроля должны соответствовать таблице

Контроль (метод и объем)

1. Влажность уплотняемого грунта

Должна быть в пределах, установленных проектом

Измерительный, по указаниям проекта

2. Поверхностное уплотнение:

а) средняя по принимаемому участку плотность уплотненного грунта

То же, не ниже проектной. Допускается снижение плотности сухого грунта на 0,05 т/м 3 не более чем в 10 % определений

То же, по указаниям проекта, а при отсутствии указаний один пункт на 300 м 2 уплотненной площади с измерениями в пределах всей уплотненной толщи через 0,25 м по глубине при толщине уплотненного слоя до 1 м и через 0,5 м при большей толщине; числе проб в каждой точке не менее двух

б) величина понижения поверхности грунта (отказа) при уплотнении тяжелыми трамбовками

Не должна превышать установленной при опытном уплотнении

Измерительный, одно определение на 300 м 2 уплотняемой площади

3. Средняя по принимаемому участку плотность сухого грунта при устройстве грунтовых подушек

Должна быть не ниже установленной проектом. Допускается снижение плотности на 0,05 т/м 3 не более чем в 10 % определений

То же, один пункт на каждые 300 м 2 площади подушки, не менее трех измерений в каждом слое

4. Устройство фундаментов в вытрамбованных котлованах:

а) положение котлована относительно центра и осей фундамента

Отклонения от проектного не должны превышать: центра ± 3 см, разворот осей ± 5°

Измерительный, каждый котлован

б) глубина вытрамбованного котлована

Отклонение от проектной не должно превышать ± 5 см

в) высота сбрасывания трамбовки, общее число ударов, объем и число порций засыпаемого жесткого материала, число ударов для вытрамбовывания каждой порции

Должны соответствовать величинам, определенным в результате опытного вытрамбовывания

5. Глубинное уплотнение грунтов грунтовыми сваями, в том числе с помощью взрыва:

а) влажность грунта в уплотняемом массиве:

при проходке скважин с помощью взрыва

Должна быть не ниже влажности на границе раскатывания

Измерительный, одно определение на 1000 м 2 уплотняемой площади

при проходке скважин другими способами

То же, в пределах, установленных проектом

б) влажность грунта, засыпаемого в скважину

Допускаются отклонения от оптимальной влажности не более ± 0,04

в) глубина и состояние скважин

Высота завалов не должна превышать двух диаметров скважин

То же, каждая скважина

г) плотность грунта, уплотненного в массиве

Средняя плотность сухого грунта на отметке заложения фундаментов должна быть не ниже проектной

Допускается снижение плотности на 0,05 т/м 3 не более чем в 10 % определений

То же, один пункт на 500 м 2 уплотненной площади

д) расположение грунтовых свай в плане

Отклонения от проектного положения не должны превышать 0,4 м

То же, каждая свая

6. Уплотнение просадочных грунтов замачиванием, в том числе с применением взрыва, а также водонасыщенных грунтов временной нагрузкой с вертикальными дренами:

а) осадка поверхностных и глубинных марок

Должна соответствовать проекту

То же, по указаниям проекта

б) плотность и влажность грунта в пределах зоны уплотнения

Должны быть не ниже проектных значений

То же, один пункт на 500 м 2 площади с определением не реже чем через 2 м по глубине в пределах всей уплотненной толщи

7. Виброуплотнение песчаных грунтов

Средняя по принимаемому участку плотность сухого грунта должна быть не ниже проектной. Допускается снижение плотности на 0,05 т/м 3 не более чем в 10 % определений

То же, зондированием или радиоизотопным способом, одно определение не реже чем на 500 м 2 уплотненной площади

Уплотнение просадочных грунтов и устройство грунтовых подушек

Прочность и устойчивость зданий и сооружений, возводимых на просадочных грунтах, должна обеспечиваться: – устранением просадочных свойств грунта или проходкой всей его толщи фундаментами; – предохранением грунта оснований от проникновения влаги путем отвода поверхностных вод и устранения возможности просачивания в грунт производственных вод; – применением конструкций зданий и сооружений, приспособленных к просадкам оснований.

Просадочные свойства грунтов, в современных условиях устраняются двумя основными методами: поверхностным уплотнением тяжелыми трамбовками (наиболее распространенный метод), устройством грунтовой подушки.

При толщине просадочных грунтов более 15…20 м применяют уплотнение их глубинными грунтовыми сваями, а в последние годы — устройство буронабивных бетонных свай, а также метод предварительного замачивания грунтов основания.

Рекламные предложения на основе ваших интересов:

Дополнительные материалы по теме:

Предварительное замачивание грунтов основания следует применять для устранения просадочных свойств грунта только в нижних слоях, начиная с глубины 5…9 м. Для полного устранения просадочных свойств грунтов в пределах всей толщи предварительное замачивание комбинируют с уплотнением верхнего слоя грунта тяжелыми трамбовками, грунтовыми сваями или устройством грунтовой подушки.

Перед замачиванием котлована дно его необходимо предварительно взрыхлить на глубину 0,1…0,15 м. Залитый водой котлован выдерживают не менее суток, затем приступают к работам по уплотнению грунтов.

Уплотнение оснований тяжелыми трамбовками производится в котловане, предназначенном для устройства фундаментов, путем свободного сбрасывания трамбовки массой 2…7 т с высоты 5…6 м, что обеспечивает создание уплотненного слоя толщиной 1,5…3,5 м. Толщина уплотняемого слоя зависит от массы трамбовки, площади ее рабочей поверхности, высоты сбрасывания и числа ударов по одному месту, а также вида, прочности, структурных связей, плотности и влажности грунта.

Поверхностное уплотнение грунта тяжелыми трамбовками должно обеспечивать полное устранение его просадочных свойств в пределах слоя толщиной не менее 1,5 м, а при устройстве грунтовых подушек — на всю их толщину.

Рис. 122. Последовательность уплотнения трамбующими плитами
1 … 4— ход направо; 5 … в—ход налево

По опытным данным плотность скелета у поверхности уплотняемого грунта в большинстве случаев составляет 1,7… 1,9 г/см3, при степени влажности, равной оптимальной. Обычно величина понижения трамбуемой поверхности грунта составляет 20…40 см при массе трамбовок З..Д5 т и 30…60 см при массе трамбовок 5 т.

Поверхностное уплотнение грунта тяжелыми трамбовками производится до отказа отдельными полосами шириной 0,9 d, где d — диаметр трамбовки (рис. 122) с перекрытием следов и каждой полосы на 0,1 d. Величина отказа принимается 0,5…2 мм в зависимости от вида грунта.

До начала работ по уплотнению тяжелыми трамбовками просадочных грунтов в основаниях под фундаменты зданий и сооружений должна быть закончена выемка грунта из котлована. Учитывая понижение отметок дна котлована при уплотнении, разработку его производят с недобором до проектной отметки. Величина недобора устанавливается по результатам опытного уплотнения и ориентировочно принимается 0,25…0,6 м. Если по окончании рытья котлована и планировки дна влажность грунта окажется недостаточной, необходимо грунт замочить для придания ему оптимальной влажности.

При уплотнении грунта в основании фундаментов с различной глубиной заложения уплотнение надо производить начиная с высоких отметок и последовательно переходя к низким.

По окончании поверхностного уплотнения верхний слой грунта толщиной 7… 10 см, разрыхленный трамбованием, доуплотняется легкими ударами трамбовки, сбрасываемой с высоты 0,5… 1 м. Если полученное в результате уплотнения понижение дна котлована превышает величину установленного недобора до проектной отметки, необходимо произвести выравнивание дна котлована подсыпкой такого же грунта с последующим его уплотнением.

В зимних условиях поверхностное уплотнение рекомендуется производить только при талом состоянии грунта. Для этого котлованы разрабатывают непосредственно перед трамбованием участками, размеры которых определяются суточной производительностью применяемых механизмов.

Поверхностное уплотнение в зимний период целесообразно производить при среднесуточной температуре воздуха не ниже минус 10 °С, при которой глубина суточного промерзания грунта не превышает 10 см.

Опыт поверхностного уплотнения просадочных грунтов зимой в районах Волгограда и Новосибирска при естественной влажности 7…И%, что на 2…4% ниже оптимальной показал, что при 14…20 ударах по одному следу трамбовками массой 2…3 т, сбрасываемых с высоты 4…5 м, удалось получить достаточно уплотненный слой толщиной 1,5…2 м.

Подготовка оснований путем устройства грунтовых подушек в целях устранения просадочных свойств грунта производится следующим образом. Отрывают котлован глубиной, превышающей заложение фундамента на принятую толщину грунтовой подушки. Грунт, разрыхленный при планировке дна котлована, уплотняют и отсыпают грунтовую подушку горизонтальными слоями из местного однородного лессового грунта оптимальной влажности. После уплотнения одного слоя до требуемой плотности производят отсыпку и уплотнение следующих слоев.

Засыпку котлованов вокруг фундаментов и траншей после прокладки трубопроводов, подготовку оснований под полы и отмостки производят горизонтальными слоями из местного грунта оптимальной влажности. Уплотнение грунтов при устройстве подушек и обратных засыпок осуществляют трамбованием или укаткой. При большом объеме и фронте работ, достаточном для маневрирования машин, целесообразно применять тяжелые катки на пневмоколес-ном ходу и кулачковые катки. При ограниченном фронте работ, например при устройстве грунтовых подушек под фундаменты жилых домов, засыпке котлованов и траншей, целесообразно использовать самоходные катки, скреперы-катки, трамбующие машины и механические трамбовки.

Читайте также: