Техническая эксплуатация строительных конструкций жилых и общественных зданий

Осадки разуплотнения Sразупл развиваются под действием веса сооружения, когда он меньше массы

вынутого грунта.

Осадки выпирания Sвып связаны с развитием пластических деформаций грунта основания. Причины развития неравномерных выпираний те Смотрите http://pro-karier.ru купить чернозем в калининграде.

же, что и при развитии неравномерных осадок уплотнения.

От воздействия различных факторов могут

развиваться осадки, вызванные изменением структуры грунтов. Структура грунтов может нарушиться вследствие метеорологических воздействий, воздействий грунтовых вод и газа, динамических воздействий.

К метеорологическим воздействиям относятся промерзание и оттаивание, набухание и, размягчение, высыхание грунтов. Очевидно, что все перечисленные факторы могут происходить при нарушении проектных условий во время эксплуатации.

При нарушении структуры основания и потере в связи с этим

несущей способности применяют различные методы искусственного его укрепления. Уплотнение основания песчаными и грунтовыми сваями. Для этого в грунте делают скважины либо при помощи стальной трубы (сердечника) с башмаком большего диаметра для облегчения извлечения трубы, либо путем пробивки скважины-шпура буровой штангой диаметром 42…48 мм с наконечником диаметром 60…80 мм. Уплотнение грунта производится силой взрыва взрывчатых веществ (ВВ), закладываемых в образованные бурением скважины. Скважины заполняют уплотненным грунтом или песком. Объемная масса скелета грунта достигает значения, при котором основание становится непросадочным (1,55…1,65 т/м3).

Силикатизация грунтов применяется для закрепления сухих и водонасыщенных песков, просадочных макропористых и насыпных грунтов. Сущность метода заключается в том, что в пески и лессы нагнетают водный раствор силиката натрия, который цементирует грунт и значительно повышает его прочность. Сухие и водонасыщенные пески с коэффициентами фильтрации от 2 до 80 м/сут закрепляют путем введения поочередно жидкого стекла (силиката натрия) Na20-nSi02 и хлористого кальция СаС12, который является катализатором.

Растворы взаимодействуют следующим образом:

Na20-nSi02 + СаС12 + m Н20 = п Si02 (m – 1) Н20+ Са (ОН)2 + 2NaCl.

При этом

образуется нерастворимый в воде гель кремниевой кислоты, который цементирует частицы песка.

Грунты, пропитанные нефтепродуктами, смолами при наличии грунтовых вод, имеющих рН>9, силикатизации не поддаются.

Пески с коэффициентом фильтрации от 0,5 до 5 м/сут (плывуны) закрепляют одним раствором, состоящим из жидкого стекла и фосфорной кислоты или из серной кислоты Н3РО4 или из серной кислоты и сернокислого алюминия (в качестве более дешевого заменителя). Для закрепления лёссов и лёссовидных суглинков, макропористых просадочных грунтов выше уровня грунтовых вод с коэффициентом фильтрации 0,1…2 м/сут применяют однорастворный метод силикатизации жидким стеклом плотности 1,13 г/см3, которое, соединяясь с сернокислым калием, содержащимся в лёссах и лёссовидных суглинках (вместо хлористого кальция), образует нерастворимый гель и цементирует частицы грунта.

Силикатизация производится следующим образом. В грунт на глубину до 15 м погружают перфорированные трубы диаметром 19…38 мм, по которым нагнетают растворы под давлением 15–105 Па. При двухрастворном способе силикатизации инъекторы (перфорированные трубы) погружают попарно на расстоянии 15…20 см один от другого. Оба раствора можно нагнетать по одной трубе поочередно.

Закрепленные жидким стеклом мелкие пески с коэффициентом фильтрации 2…80 м/сут обладают прочностью 15…35–10 Па, прочность плывунов доходит до 5–10 Па; лёссовых и просадочных суглинков – до 6…8–10 Па; при этом просадочные свойства исчезают.

Если обозначить через V объем закрепляемого грунта в кубических метрах, а через п – пористость грунта в процентах, то объем химических растворов, необходимых для силикатизации, будет следующий:

для песков: (объем каждого раствора в отдельности жидкого стекла и хлористого кальция);

Коэффициент фильтрации – скорость проникания воды в грунт,

выражаемая в сантиметрах в секунду или в метрах в

сутки.

для плывунов

Схема водопонижения при помощи иглофильтров с электроосушением (буквами обозначен контур посадки здания)

Иногда для закрепления грунтов применяют электроосмос – явление передвижения воды под действием электрического тока. При таком движении вода захватывает с собой частицы грунта. Если процесс электроосмоса протекает длительное время и при этом вода, собирающаяся у катодов, откачивается, то грунт будет доживаться и уплотняться.

В глинистых грунтах повышение эффекта откачки воды создается путем сочетания работы иглофильтров с электроосушением (рис. 3).