Грунт инженерной подготовки ко

Содержание

Грунт инженерной подготовки ко

6.1.4. Органо-минеральные и органические грунты могут использоваться в качестве основания сооружений, как правило, только после инженерной подготовки, которая может осуществляться двумя способами:

предварительного осушения открытыми канавами или дренами, что позволяет за период 6-12 месяцев уплотнить основание на 20-25%;

предварительного уплотнения грунтов временной или постоянной пригрузкой основания сооружения или всей площадки строительства насыпным (намывным) грунтом или другим материалом (с устройством фильтрующего слоя или дрен для ускорения процесса консолидации основания).

кости,

Па

При выполнении лабораторных испытаний рекомендуется моделировать условия указанной инженерной подготовки.

При использовании органических и органо-минеральных грунтов в качестве основания сооружений следует в соответствии с заданием заказчика выполнять инженерно-геологические изыскания до и после создания сооружения (насыпного или намывного массива грунтов).

Технология подготовки и окраски новой детали с применением грунт-наполнителя IQ 5 к 1

6.1.5. При инженерно-геологических изысканиях для строительства в районах развития органо-минеральных и органических грунтов должны быть получены материалы для:

оценки целесообразности сохранения указанных типов грунтов в качестве основания сооружений или необходимости их удаления, замены или прорезки сваями на полную мощность;

принятия проектных решений по инженерной подготовке площадки и благоустройству прилегающей территории;

выбора типа основания, обеспечивающего эксплуатационную надежность зданий и сооружений с учетом ожидаемых изменений инженерно-геологических условий на застраиваемой территории;

недостаточная изученность рельефа минерального дна и свойств слагающих его отложений, которые могут характеризоваться низкими прочностными и деформационными показателями;

недостаточная изученность свойств слоистой толщи органо-минеральных и органических грунтов и их изменчивости по глубине;

существенные различия в значениях показателей свойств грунтов, определяемых на образцах в лаборатории и в массиве;

недостаточная изученность консолидационных и реологических характеристик грунтов, а также особенностей процесса их уплотнения во времени;

отсутствие надежных количественных рекомендаций по повышению плотности и несущей способности грунтов путем предварительного осушения или иных мероприятий.

6.1.7. При проведении изысканий следует отдавать предпочтение полевым методам исследования грунтов в массиве (геофизические, зондирование), учитывая специфические свойства органо-минеральных и органических грунтов, особые условия их залегания и трудности отбора образцов без нарушения природного сложения. Необходимо особое внимание уделять исследованиям содержания в грунтах органических веществ, определению профиля минерального дна и свойств слагающих его грунтов.

6.2. Состав инженерно-геологических изысканий. Дополнительные технические требования

6.2.1. Состав инженерно-геологических изысканий в районах развития органо-минеральных и органических грунтов и общие технические требования к выполнению отдельных видов работ и комплексных исследований следует устанавливать в соответствии с разделом 5 СП 11-105-97 (часть I).

Загород #7: делаем геологические изыскания (бурение и статическое зондирование)

В настоящем подразделе изложены дополнительные технические требования к выполнению отдельных видов работ и комплексных исследований, связанные с особенностями органо-минеральных и органических грунтов.

6.2.2. Сбор, анализ и обобщение материалов изысканий прошлых лет должны быть направлены на получение сведений об инженерно-геологических, геоморфологических и гидрогеологических условиях, определяющих образование и развитие органо-минеральных и органических грунтов, условиях их залегания и распространения, составе, водопроницаемости и мощности подстилающих и покрывающих (при их наличии) пород, условиях поверхностного стока и дренирования грунтов, а также о деформациях существующих зданий и сооружений, обусловленных особыми свойствами рассматриваемого типа отложений.

Особое внимание необходимо уделять изучению истории геологического развития территории в четвертичный период, анализу палеогеографических данных и установлению количества и характера фаз оледенений, с которыми может быть связано наличие погребенных торфов и других органо-минеральных отложений.

При сборе материалов следует привлекать данные по районам-аналогам, в которых имеется опыт строительства на аналогичных типах грунтов.

Необходимо также обобщать сведения о факторах техногенного воздействия, вызывающих повышение уровня грунтовых вод и заболачивание территории.

6.2.3. Дешифрирование аэрокосмических материалов (космических снимков, аэроснимков разных масштабов, аэрофотосхем и фотокарт) должно проводиться для составления предварительных карт ландшафтного районирования, с выделением таксономических единиц (ландшафтов, фаций, урочищ), связанных с развитием болотных, озерно-болотных и других генетических типов отложений, которые могут быть представлены органо-минеральными и органическими грунтами.

Дешифрирование аэрокосмических материалов должно основываться на комплексном учете геоморфологических, геоботанических и других ландшафтных индикаторов, указывающих на возможность развития органо-минеральных и органических грунтов (приложение Г).

Составленные карты следует использовать при планировании наземных исследований и направлений опорных маршрутов.

6.2.4. Маршрутные наблюдения при изысканиях в районах развития органо-минеральных и органических грунтов выполняются для выявления участков их распространения, определения условий залегания, источников обводнения и общих тенденций развития с целью разработки необходимых мелиоративных мероприятий и инженерной подготовки территории.

площади развития отложений болотного, озерного, лагунного, аллювиально-старичного и смешанного генезиса, непосредственно связанных с распространением органо-минеральных и органических грунтов;

источники обводнения грунтовой толщи, заболоченные участки, зарастающие лагуны, старицы и пристаричные участки поймы, направления поверхностного и подземного стока;

участки распространения торфяников, мохово-лишайникового напочвенного покрова и других растительных сообществ, указывающих на возможное присутствие органо-минеральных и органических грунтов.

Результаты маршрутного обследования отображаются на карте с выделением участков распространения органических и органо-минеральных грунтов, в том числе предполагаемых по данным архивных материалов, топографическим планам и аэрофотоснимкам прошлых лет и погребенных в настоящее время под техногенными и другими более поздними отложениями.

6.2.5. Геофизические исследования органо-минеральных и органических грунтов выполняются для установления их распространения, мощности, состава и свойств, рельефа поверхности подстилающего минерального дна, а также для выявления органо-минеральных и органических грунтов, залегающих под насыпными техногенными и другими более поздними отложениями.

Выбор геофизических методов для решения указанных задач определяется условиями залегания органо-минеральных грунтов, их составом и свойствами.

электроразведка методами электропрофилирования, главным образом, для установления кровли подстилающих минеральных грунтов;

непрерывное сейсмоакустическое профилирование с поверхности акваторий для исследования илов и сапропелей;

непрерывное георадиолокационное профилирование георадарами вдоль профилей, расстояние между которыми выбирается в зависимости от инженерно-геологических условий и детальности исследований;

сейсморазведка методом сейсмического просвечивания для определения состава и свойств торфов и сапропелей в массиве. Сейсмические исследования выполняют методом межскважинного просвечивания с базой наблюдения поперечных волн 3 м и интервалом 0,25 м по глубине до подстилающих минеральных грунтов.

6.2.6. Проходка горных выработок на участках распространения органо-минеральных и органических грунтов выполняется для установления их мощности и состава, отбора проб для лабораторных испытаний грунтов (в том числе грунтов минерального основания).

Бурение скважин рекомендуется осуществлять малогабаритными, легко переносимыми буровыми установками (например, УБМ-3) с использованием при необходимости обсадных труб из алюминиевых сплавов, диаметром 110-140 мм. Проходку илов и сапропелей при исследовании их на акватории — с плавсредств — рекомендуется осуществлять задавливаемыми тонкостенными трубками или пробоотборниками. Учитывая, что указанные типы грунтов чувствительны к механическим воздействиям, при проходке следует ориентироваться на использование диаметров 89-127 мм и выполнять все рекомендации по бурению скважин в легко разрушаемых породах (ограничения длины рейса, скорости вращения, давления на забой и др.) без применения промывочной жидкости.

Отбор проб органо-минеральных и органических грунтов для лабораторных определений состава и физических свойств следует производить вручную с помощью торфяного бура (например, ТБ-5) с интервалом 0,5-2,0 м. Отбор монолитов для лабораторных испытаний деформационных и прочностных свойств торфов, илов и сапропелей рекомендуется производить специализированными грунтоносами (лопастным грунтоносом ЛГ-6 и т.п.), так как отбор стандартными грунтоносами чрезвычайно затруднен из-за волокнистой структуры слабо разложившихся торфов, текучего состояния илов и сапропелей.

Для сохранения природного сложения органо-минеральных и органических грунтов при отборе, часть горных выработок в заторфованных грунтах и торфах следует по возможности проходить шурфами. Монолиты необходимо отбирать в металлические обоймы с жесткими стенками. Размеры образцов должны быть не менее 25х25х25 см.

6.2.7. Полевые исследования органо-минеральных и органических грунтов являются в ряде случаев единственно возможным способом определения их механических свойств.

Основным видом полевых испытаний следует считать вращательный срез грунта в массиве (по ГОСТ 21719-80) с помощью четырехлопастной крыльчатки (СК-100 и др.) для определения предельного сопротивления срезу в водонасышенных органо-минеральных и органических грунтах до их уплотнения допускается отождествлять с величиной удельного сцепления =0), что позволяет вести расчеты несущей способности и устойчивости оснований и откосов по имеющимся расчетным схемам с использованием стандартных программ.

Деформационные свойства органо-минеральных и органических грунтов следует определять винтовыми штампами и прессиометрами (преимущественно лопастными).

Статическое зондирование (по ГОСТ 19912-81) следует применять для исследования показателей свойств и определения мощности толщи органо-минеральных и органических грунтов и рельефа минерального дна. Зондирование рекомендуется проводить с помощью портативных пенетрометров (например, П-5, с использованием малогабаритных установок УЗБ-5М-3).

6.2.8. Гидрогеологические исследования выполняются для установления источников обводнения грунтовой толщи, общей тенденции развития болот, получения параметров и характеристик для расчета дренажных и водопонизительных систем, а также для составления прогноза изменения гидрогеологических условий.

Источник

Грунты, их основные свойства и методы укрепления

Все грунты, используемые в качестве основания для зданий и сооружений, делятся на следующие типы :

1. песчаные грунты
2. скальные грунты
3. суглинки и супеси
4. глинистые грунты
5. грунты с органическими примесями
6. крупноблочные грунты
7. лёсс
8. насыпные грунты
9. плывуны.

Иногда специалисты пользуются укрупненным понятием для классификации грунтов и делят грунты, например, на сцементированные (или скальные) и несцементированные.

Сцементированные или скальные грунты состоят из каменных горных пород, с трудом поддающихся разработке взрыванием или дроблением клиньями, отбойными молотками и т. п.

Несцементированные грунты обычно состоит из песчаных, пылеватых и глинистых частиц, в зависимости от содержания которых, делятся на: песок, супесь (супесок), суглинок, глина.

Глина бывает тощей или жирной, в зависимости от трудоемкости разработки — легкой или тяжелой. Особо тяжелая для разработки глина называется ломовой.

Кратко опишем все виды грунтов по расширенной классификации.

1. ПЕСЧАНЫЕ ГРУНТЫ
В состав песчаных грунтов входят частицы размерами от 0,1 до 2 мм. В зависимости от размера частиц песчаные грунты делятся на гравелистые, крупные, средние, мелкие и пылеватые.

Коэффициент сжатия плотного песка низок, но скорость его уплотнения под влиянием нагрузки велика. Поэтому осадка строения, возведенного на песке, прекращается довольно быстро. Гравелистые, крупные и средние песчаные грунты обладают высокой водонепроницаемостью и, следовательно, при замерзании не вспучиваются.

Пылеватыми частицами называются частицы размерами от 0,05 до 0,005 мм. Если в песчаном грунте таких частиц содержится от 15 до 50 %, такие пески также называются пылеватыми. Присутствие в грунте пылеватых частиц значительно снижает строительные качества и ухудшает несущую способность грунта.

Хорошим основанием для здания может служить песчаный грунт равномерной плотности и необходимой мощности. При этом следует учитывать, что такой грунт не должен подвергаться воздействию грунтовых вод.

2. СКАЛЬНЫЕ ГРУНТЫ
Такие грунты залегают в виде сплошного массива. К этой категории относятся песчаники, кварциты, граниты. Такой материал вполне водоустойчив, несжимаем.

Если в таком грунте нет ни пустот, ни трещин, он наиболее подходит для строительства.

3. СУГЛИНКИ и СУПЕСИ
Эти грунты представляют собой смесь глины, песка и пылеватых частиц. В их состав входят 30 % глинистых частиц и от 3 до 10 % супеси. По своим техническим параметрам и пригодности для строительства эти грунты занимают промежуточное место между песчаными и глинистыми грунтами.

4. ГЛИНИСТЫЕ ГРУНТЫ
В состав этих грунтов входят мелкие частицы величиной не более 0,005 мм. Эти частицы в основном имеют форму чешуек. Глина имеет достаточное количество капиллярных каналов и обладает большой удельной поверхностью касания между частицами.

Капиллярные каналы способствуют проникновению воды во все поры материала, при этом образуются тонкие водоколлоидные пленки, которые в свою очередь обволакивают частицы остова грунта. Это придает глине необходимую для строительства вязкость. Но с другой стороны, наличие в порах глины капелек воды при промерзании увеличивает ее объем, что влечет за собой процесс вспучивания.

Глинистые грунты характеризуются высоким сжатием (по сравнению, например, с песчаными грунтами), хотя под воздействием нагрузок скорость осадки гораздо ниже, чем у песков. Поэтому, если основанием для здания служит глина, его осадка продолжается достаточно долго.

Влажность глины влияет на ее несущую способность. Например, несущая способность глины в пластичном и разжиженном состоянии очень низка, в то время, как сухая глина может выдерживать относительно большие нагрузки.

Существуют также и ленточные глины, то есть глины, в которых присутствуют песчаные прослойки. Несущая способность таких глин крайне низка, так как они подвержены быстрому разжижению.

5. ГРУНТЫ С ОРГАНИЧЕСКИМИ ПРИМЕСЯМИ
К этой категории грунтов относятся торф, ил, болотный торф, растительный рыхлый грунт. Они характеризуются высокой неравномерностью сжатия. Поэтому грунты с органическими примесями совершенно не пригодны в качестве естественных оснований.

6. КРУПНОБЛОЧНЫЕ ГРУНТЫ
Крупноблочными грунтами называются осколки скальных пород, не связанные между собой. В таких грунтах преобладают осколки размером более 2 мм. К ним относятся гравий, галька, щебень.

Если такие грунты не подвергаются воздействию размывающей влаги и залегают плотным слоем, они вполне подходят в качестве основания при строительстве.

7. ЛЁСС
Лёсс входит в категорию глинистых грунтов. Он состоит из однородной пористой тонкозернистой породы желтовато-палевого оттенка. В лёссе преобладают пылеватые частицы. Одной из основных характеристик лёсса является наличие в нем макропор, которые способствуют глубокому проникновению воды в грунт.

По причине низкой водостойкости в связях между частицами, лёсс быстро размокает и дает неравномерные осадки. Таким образом, если здание возводится на лёссовом основании, необходимо оберегать грунт от промокания.

8. НАСЫПНЫЕ ГРУНТЫ
Такие грунты формируются, как правило, искусственным путем, например, при засыпке оврагов, прудов и т. д. Для насыпных грунтов характерно неравномерное сжатие, поэтому в качестве естественных оснований они практически не используются, за исключением рефулированных насыпных грунтов, то есть грунтов, образованных путем перекачки разжиженного грунта по трубопроводу землесосом (рефулкром).

9. ПЛЫВУНЫ
Плывуны представляют собой разновидность супесей и других мелкозернистых грунтов имеющих нестабильное, подвижное состояние. При разжижении плывуны становятся особенно подвижными и могут практически превращаются в жидкость. Плывуны малопригодны в качестве основания, однако современые методы строительства располагают технологиями борьбы с негативными свойствами плывунов.

Свойства грунтов

Грунты имеют собственные показатели физических и водных свойств, такие как:

влажность
объемный вес
удельный вес
cцепление
пористость и коэффициент пористости
степень влажности
объемный вес песков в максимально рыхлом и максимально плотном сложениях
пластичность
консистенция
структурная прочность и чувствительность
зерновой (гранулометрический) состав
размокание
водоудерживающая способность
коэффициент фильтрации.

Эти свойства вычисляются в специальных лабораториях, по заключению которых определяются качество грунтов и технологии дальнейшего строительства.

Такой показатель, как анизотропия механических свойств грунта, исследуется в основном, когда речь идет о крупных, серьезных объектах.

Инженерно-геологическое строение строительной площадки

Для целей строительства, обычно рассматривают физико-механические свойства грунтов. По данным буровых и лабораторных работ, в инженерно-геологическом строении строительной площадки выделяют 5 инженерно-геологических элементов (ИГЭ):

ИГЭ-1 — насыпные грунты
ИГЭ-2 — аллювиальные пески среднекрупные, среднеплотные
ИГЭ-3 — аллювиальные пески мелкие, среднеплотные
ИГЭ-4 — мореные суглинки тугопластичные
ИГЭ-5 — флювиогляциальные пески мелкие, плотные.

Взаиморасположение инженерно-геологических элементов обычно показывается на инженерно-геологических разрезах. Однако в некоторых случаях создают дополнительные документы.

Прежде чем выбирать основание для строительства здания, следует самым тщательным образом исследовать грунт, выяснить схему расположения его пластов, их мощность (толщину слоя, физические и механические свойства), расположение и влияние на грунт грунтовых вод.

Методы укрепления грунтов

Для повышения несущей способности грунтовых оснований применяют следующие способы искусственного закрепления грунтов:

цементацию и битумизацию
химический
термический
электрический
электрохимический
механический и др.

Цементация — это процесс нагнетания в грунт жидкого цементного раствора или цементного молока по ранее забитым полым сваям. Когда процесс нагнетания заканчивается, сваи вынимают. Цементация подходит только для уплотнения крупных и средних песков.

Химическим способом (силикатизацией) закрепляют песчаные и лёссовые грунты, нагнетая в них химические растворы.

Термическое закрепление заключается в обжиге лёссовых грунтов раскаленными газами, которые 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 ток с напряженностью поля 0,5-1 В/см и плотностью 1-5 А/кв.м. При этом глина осушается, уплотняется и теряет способностью к пучению.

Электрохимический способ отличается от предыдущего тем, что одновременно с электрическим током через трубу, являющуюся катодом, в грунт вводят 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, а на его место насыпают прочный грунт и послойно утрамбовывают.

При устройстве грунтовых свай в слабый грунт забивают сваю-лидер. В полученную после извлечения этой сваи скважину засыпают грунт и послойно уплотняют.

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.

Силикатизация производится тем же способом, что и цементация грунта. Для того, чтобы закрепить песок, по трубам нагнетают раствор жидкого стекла и хлористого кальция. При закреплении пылеватых песков используют раствор жидкого стекла, смешанный с раствором фосфорной кислоты, а при закреплении лёссовых грунтов применяют только раствор жидкого стекла.

После завершения нагнетания таких растворов грунты каменеют.

Если же уплотнить грунт по каким-то причинам не представляется возможным, слой слабого грунта заменяют на более прочный. Замененный грунт называют подушкой. Если строится многоэтажное здание, обычно используют подушку из песка средней крупности или крупного.

При устройстве песчаной подушки слабый грунт вынимают на некоторую глубину и заменяют песком, уплотняемым вибрацией с увлажнением. Толщина подушки из песка должна быть рассчитана так, чтобы давление от здания, переходящее на слабый грунт, не превышало его несущей способности.

При строительстве зданий на слабых грунтах искусственные основания уплотняют, упрочняют или же заменяют слабый грунт на более прочный. Уплотнять слабый грунт можно с поверхности на определенную глубину специальными пневматическими трамбовочными машинами. Иногда при этом в грунт добавляют гравий или щебень.

Процесс трамбовки также может проходить при помощи трамбовочных плит весом от 2 до 4 тонн. Такие плиты выполняют из чугуна или стали. Если площадь уплотнения слишком велика, используют катки весом 10—15 тонн.

Для трамбовки песчаных и пылеватых грунтов используют поверхностные вибраторы. Такой метод гораздо более эффективен, так как уплотнение грунта идет быстрее. Вибрирование не очень эффективно для глинистых грунтов. Для глубинного уплотнения слабых грунтов используют песчаные или грунтовые сваи.

Их уплотняют также цементацией и силикатизацией.

Источник

Инженерная подготовка территорий, сложенных просадочными грунтами (часть 1)

Просадочные грунты включают: лесы, лесоподобные грунты и некоторые виды покрывных глинистых грунтов со степенью влажности < 0,8

В зависимости от особенностей проседания от собственного веса просадочные грунты делят на два типа.

К первому типу относят грунты, оседание которых происходит в границах деформированной зоны основания от загрузки фундаментов или других внешних загрузок, а оседание от собственного веса грунта практически отсутствует или не превышает 5 см.

Ко второму типу относят грунты, оседание которых осуществляется от веса вышележащего грунта, в нижней части просадочного слоя, а при существовании внешней нагрузки, кроме этого, — и в верхней части в границах деформированной зоны.

Градостроительные условия использования нарушенных территорий

Площадки, намеченные под строительство в зоне просадочных грунтов, предпочтительно располагать на участках с минимальной глубиной просадочных толщ, с деградированными просадочными грунтами, а также на участках, где просадочная толща подстилается малосжимаемыми грунтами, позволяющими применять фундаменты глубокого заложения, в том числе свайные.

Проекты планировки и застройки городов должны предусматривать максимальное сохранение естественных условий стока поверхностных вод. Размещение зданий и сооружений, затрудняющих отвод поверхностных вод, не допускается.

При рельефе местности в виде крутых склонов планировку застраиваемой территории следует осуществлять террасами. Отвод воды с террас следует производить как по кюветам, устроенным в основаниях откосов, так и по быстротокам.

Здания и сооружения с мокрыми технологическими процессами следует располагать в пониженных частях застраиваемой территории. На участках с высоким расположением уровня подземных вод, а также на участках с дренирующим слоем, подстилающим просадочную толщу, указанные здания и сооружения следует располагать на расстоянии от других зданий и сооружений, равном:

не менее 1,5 толщины просадочного слоя в грунтовых условиях І типа по просадочности, а также II типа по просадочности при наличии водопроницаемых подстилающих грунтов;
не менее 3-кратной толщины просадочного слоя в грунтовых условиях II типа по просадочности при наличии водонепроницаемых подстилающих грунтов.

Расстояния от постоянных источников замачивания до зданий и сооружений допускается не ограничивать при условии полного устранения просадочных свойств грунтов.

Исходные данные при проектировании зданий и сооружений на просадочных грунтах.

Исходные данные для выбора инженерных решений, а также состава и объема защитных мероприятий при проектировании зданий и сооружений на просадочных грунтах должны включать:

материалы инженерно-геологических и гидрогеологических изысканий на площадке строительства;
проектные решения здания или сооружения;
генплан участка строительства;
ситуационный план района строительства;
проект вертикальной планировки застраиваемой территории;
схемы водонесущих коммуникаций;
сведения о способах подготовки оснований, применяемые в районе строительства;
данные о деформациях здания (сооружения) в районе застройки.

В зависимости от ожидаемых деформаций земной поверхности территории на просадочных грунтах подразделяются на группы по условиям строительства: для грунтовых условий І типа в соответствии с табл. 5 и для грунтовых условий II типа в соответствии с табл. 6.

Таблица 5 Группы территорий на просадочных грунтах по ожидаемым деформациям земной поверхности для грунтовых условий І типа по условиям строительства.

Источник