Уплотнение просадочных грунтов предварительным замачиванием происходит под действием их собственного веса в результате снижения прочности грунтов при их увлажнении.
В процессе предварительного замачивания уплотняются нижние слои грунтовой толщи, начиная с глубины, на которой давление от собственного веса грунта превышает начальное просадочное давление. Верхние слои грунта вследствие недостаточной нагрузки на них остаются в недоуплотненном состоянии, и, таким образом, предвари тельное замачивание обеспечивает перевод толщи лёссовидных грунтов из II в I тип грунтовых условий по просадочности.
Предварительное замачивание грунтов основания должно предусматриваться для уплотнения (устранения просадочных свойств) только нижних слоев грунта в пределах зоны просадки грунта от собственного веса. Размеры уплотняемой площади и методы замачивания назначаются с таким расчетом, чтобы в пределах застраиваемой площади просадка грунта от собственного веса была полностью устранена.
Для устранения просадки грунтов в деформируемой зоне от нагрузки, передаваемой фундаментами, предварительное замачивание в необходимых случаях должно дополняться:
ВЫ ОБАЛДЕЕТЕ ОТ РЕЗУЛЬТАТА ЗАМАЧИВАНИЯ СЕМЯН В ЭПИНЕ, ПЕРЕКИСИ, МАРГАНЦОВКЕ И ВОДЕ
• уплотнением грунта тяжелыми трамбовками:
• устройством грунтовых подушек;
• прорезкой верхнего слоя грунта глубокими фундамента ми, в том числе свайными.
Замачивание просадочных грунтов осуществляется в котлованах, отрываемых за счет снятия растительного слоя на глубину 0,4—0,1 м. При толщине растительного слоя менее 0,4 м котлован обваловывается местным суглинком с уплотнением. Высота обвалования назначается из условия, чтобы поверхность воды в котловане была на уровне не менее 0,3—0,4 м от дна котлована (рис. 6.25). Для удобства производства работ большие котлованы разбиваются с помощью перемычек на отдельные карты длиной 50—100 м и шириной 40—50 м.
В целях обеспечения достаточно равномерного уплотнения грунта в пределах участка, занимаемого зданием, размеры котлована принимаются равными:
Схема планировки котлована под небольшое здание: а — план; б — разрез 1—1: 1 — обвалование; 2 — кон тур здания; 3 — уровень заливаемой воды
где bk— ширина котлована; lк— длина котлована; Ьзд — ширина здания; lзд — длина здания; Нпр — просадочная толща грунта.
Ширина замачиваемой площади должна быть не менее Нпр.
Замачивание продолжают до полного промачивания всей толщи просадочных грунтов и условной стабилизации просадок от собственного веса грунта, на что требуется обычно около 1—3 месяцев. Для ускорения фильтрации воды в грунт в отдельных случаях на дне котлована отсыпается дренирующий слой песка толщиной 6—8 см.
Область применения метода уплотнения просадочных грунтов предварительным замачиванием определяется инженерно-геологическими особенностями участка строительства, расположением их по отношению к существующим зданиям и сооружениям, конструктивной особенностью строящихся зданий и сооружений, возможной величиной просадки грунта от собственного веса, наличием воды для замачивания, сроком подготовки оснований и т. п.
Мочить или не мочить кирпич?!
Уплотнение предварительным замачиванием целесообразно применять при залегании сверху супесей и легких суглинков, отсутствием водоупорных прослоек в пределах уплотняемой зоны, наличием в нижней её части дренирующих слоев, обеспечивающих быстрый отток свободной воды.
В зависимости от конструкции строящихся зданий и сооружений уплотнение просадочных грунтов методом предварительного замачивания рекомендуется применять для сравнительно не тяжелых зданий (этажностью до двух этажей), когда имеется возможность доуплотнить грунт в пределах большей части деформируемой зоны от нагрузки фундаментов тяжелыми трамбовками, грунтовыми подушками, устройством глубоких фундаментов.
Уплотнение просадочных грунтов предварительным замачиванием применяется, как правило, на вновь застраиваемых площадках при отсутствии близко расположенных существующих зданий и сооружений.
В целях исключения влияния предварительного замачивания на существующие здания и сооружения, возведенные без полного устранения просадочных свойств грунтов или полной их прорезки, расстояние от замачиваемой площадки до существующих зданий и сооружений должно быть не менее:
- при наличии водоупора в нижней части просадочной тол щи — 3 Нпр (где Нпр — просадочная толща грунта);
- при отсутствии водоупора в нижней части просадочной толщи — 1,5 Нпр.
Если существующие здания или сооружения возведены с полным устранением просадочных свойств грунтов или полной их прорезкой, указанные выше расстояния допускается уменьшить в 2 раза.
При расположении существующих зданий и сооружений от вновь возводимых на расстояниях, меньше выше указанных, уплотнение предварительным замачиванием выполняется после устройства противофильтрационной завесы на соответствующих участках.
Уплотнение просадочных грунтов предварительным замачиванием рекомендуется применять, как правило, при просадках грунтов от собственного веса более 30 см.
На вновь осваиваемых территориях, где возможны подъем уровня грунтовых вод или промачивание всей толщи просадочных грунтов за пределами зданий (например, за счет орошения), предварительное замачивание грунтов производится не только под зданием, но и под дорогами, коммуникациями и т. д.
Планировка котлованов производится в зависимости от рельефа местности под одну отметку или отдельными террасами.
Для получения более равномерной просадки дно котлованов в пределах 10—15 м от края планируется с уклоном 0,02—0,03 в прямоугольных котлованах к двум меньшим сторонам, а в квадратных котлованах — по всему периметру.
План расположения скважин для замачивания котлована: 1 — скважины для предварительного замачивания; 2 — контур строящегося здания; 3 — контур котлована
При залегании тяжелых суглинков или глин на поверхности дна котлованов для сокращения сроков замачивания делаются дренирующие скважины диаметром не менее 15 см, засыпанные песком, гравием, мелким химическим шлаком и т. п.
Скважины выполняются на всю глубину малофильтрующего слоя, но не менее 0,5 Нпр и не более 0,7 Нпр, где Нпр — просадочная толща грунта.
Расстояние между скважинами в пределах замачиваемого участка принимается равным 2,0—10,0 м. В целях достижения более равномерного уплотнения грунта по всему котловану и в торцах его скважины располагаются чаще, а в центре — реже.
Дренирующие скважины обычно устраиваются при толщине малофильтрующего слоя более 3,0 м и залегания его на глубине не более 10,0 м, а также при замачивании грунтов под отдельные здания на сравнительно небольших площадях (например, дома, бани, хозяйственные постройки и т.д.).
Замачивание осуществляется до полного промачивания всей толщи просадочных грунтов и достижения условной стабилизации просадки.
За условную стабилизацию просадки грунта принимается просадка его менее 1,0 см в неделю, наблюдаемая в течение последних двух недель.
Для замачивания грунтов может быть использована любая вода, имеющаяся в данном районе.
Для наблюдения за просадкой грунтов на дне котлована и за его пределами на расстоянии не менее 1,5 толщины просадочного слоя устраиваются поверхностные марки по двум-трем поперечникам через каждые 3,0—8,0 м.
Для наблюдения за послойной деформацией грунта в центре котлована устраивается куст глубинных марок, которые закладываются через каждые 2,0— 3,0 м по глубине в пределах всей просадочной толщи. В плане глубинные марки располагаются на расстоянии 0,5—1,0 м одна от другой.
Поверхностная марка простейшего типа (размеры в мм): 1 — арматура 0 20—24 мм; 2 — уплотненный грунт
Поверхностная марка с бетонной опорой (размеры в мм): 1 — арматура 0 20—24 мм; 2 — бетонная опора
Полная стабилизация просадки наступает, как правило, через 300 дней от начала просадки.
Замачивание грунта про изводится при постоянном уровне воды в котловане и прекращается после наступления условной стабилизации просадки.
Глубинная марка (размеры в мм): 1 — анкер из уплотненного бетона; 2 — сальник из просмоленной пакли; 3 — защитная трубка; 4 — скважина; 5 — реперная трубка; 6 — уровень земли; h — глубина скважины
С учетом ожидаемых величин просадок грунтов разрабатывается проект планировки территории после предварительного замачивания.
В проектах зданий и сооружений на основаниях, уплотненных предварительным замачиванием до неполной стабилизации просадок, должно быть предусмотрено превышение отметок заложения фундаментов против проектных, равное возможной величине экстраполируемой про садки грунта.
Источник: Баринов В. В. Коттеджи. Бани. Гаражи: Строительство от А до Я: Практическое руководство.— М.: РИПОЛ классик, 2004
Источник: snip1.ru
Мероприятия при замачивании грунтов основания фундаментов
Добрый день, коллеги!
Суть в следующем: при разработке грунтов в котловане произошло замачивание проектной отметки дна котлована на участке 10х10м в плане (одним словом частичное замачивание в следствие прорыва тепловой трубы в теплотрассе, которой не было зафиксировано на съемке). Вода горячая. Ориентировочно было пролито 200м3 воды, т.е.столб воды 2м.
Вода по словам подрядчика стояла около 8-10часов с учетом времени откачки. Грунты основания глины твердые с модулем деформации 32МПа, IL Планирую выполнить удаление грунтов основания на этом участке ориентировочно h=0,3-0,5м, отсыпать ПГС и уплотнить. Соответственно с пересчетом.
Вопрос в следующем: необходимо ли привлечение геологической организации для отбора характеристик уплотненного грунта. В каком нормативном источнике можно об этом почитать для более конкретного изучения?
Требуются ли повторные геологические изыскания? ЯТД, что нет.
Источник: forum.dwg.ru
Деформация грунта основания фундаментов при замачивании
Закономерности набухания грунта под воздействием внешней нагрузки изучали в напряженной зоне, создаваемой опытными фундаментами. Например, в сарматских глинах в двух котлованах размером 9×9 м устраивали по одному фундаменту размером 2×2 с заглублением на 0,5 м. В фундаментах располагали глубинные марки для определения перемещений грунта на глубину 5,6— 6,5 м, а также поверхностные марки для замера перемещений дна котлована вокруг фундамента.
Относительное набухание элювия при замачивании водой и 1 %-ным раствором серной кислоты при нагрузке 0,028 МПа составляет 4,2 и 10%. Таким образом, при замачивании грунта растворами серной кислоты увеличивается как скорость, так и набухание. Так, при замачивании 10 %-ным раствором серной кислоты массива глин на глубину 5 м подъем поверхности составил 238 мм, а при замачивании их водой на глубину 7м — всего лишь 92 мм. Относительное набухание при замачивании кислотой было в 1,5—5,5 раза больше, чем при замачивании водой. Отсюда следует, что при строительстве на глинистых грунтах сооружений, где размещается производство, потребляющее серную кислоту или другие жидкости, при исследовании необходимо производить замачивание глинистых грунтов этими жидкостями. 2
0,1 МПа.
Замачивали через поверхностный слой щебня и скважины глубиной 7 м. В котловане № 9 размером 8×15 было устроено три фундамента размером 1×1 м, давление по подошве которых составляло 0,1; 0,2 и 0,3 МПа. Послойные деформации слоев в основании этих фундаментов на глубинах 0,25; 0,5; 0,75 и 1 замеряли с помощью марок, устанавливаемых в одной скважине, расположенной под центром фундамента.
Аналогичная методика испытаний применялась при испытании аральских, майкопских, хвалыиских и других глин. Так, в хвалынских глинах в котловане размером 20×20 м были устроены фундаменты размером 0,7×0,7 м, давление по подошве которых составляло 0,015; 0,025; 0,05; 0,2 и 0,3 МПа. Грунт замачивали через скважины глубиной 3 м.
Характер послойных деформаций слоев грунта, находящихся в напряженном состоянии от внешней нагрузки, аналогичен по характеру слоев под действием собственною веса. Так, наибольший подъем поверхности дна котлована наблюдается в месте расположения фундамента. С увеличением глубины подъема слоев грунта уменьшается.
В рассматриваемом случае при действующем в основании и напряжении от фундамента происходит набухание грунта. Увеличивая внешнюю нагрузку, можно предотвратить набухание грунта в основании. Для предотвращения разуплотнения грунта внешняя нагрузка должна быть больше давления набухания.
Учитывая, что давление набухания зависит от состояния грунта, например для грунтов повышенной влажности, деформации набухания можно предотвратить, создавая на фундамент меньшие нагрузки, чем для грунтов более низкой влажности. Поэтому была предпринята попытка путем увеличения влажности сарматских глин снизить давление набухания и проследить закономерности деформаций основания при различной нагрузке. С этой целью в котловане № 10 была искусственно увеличена влажность грунта с 38 до 43 % на глубину 3 м. На увлажненном частично набухшем грунте устраивали фундаменты размером 1×1 м, давление по подошве которых составляло 0,05; 0,1; 0,2 и 0,3 МПа. После стабилизации осадки от нагрузки грунт замачивали через поверхностный слой щебня и дренажные скважины на глубину 8 м.
Во втором случае происходит непрерывный подъем всех слоев фундамента. Характер движения слоев грунта под фундаментом с р = 0,3 МПа иной. В начальный период наблюдается практически одинаковый подъем фундамента и всех слоев.
В дальнейшем подъем слоев опережает перемещение фундамента, при этом разница в подъеме увеличивается во времени. В этом случае характер деформаций слоев грунта по глубине оказывается различным. Так, в верхнем слое, расположенном ниже подошвы фундамента до глубины 0,25 м наблюдается уменьшение толщины слоя, т. е. происходит сжатие грунта.
Толщина этого слоя в результате замачивания уменьшилась на 15 мм. В противоположность этому слою в нижних слоях (Н > 0,25 м) происходит разуплотнение грунта, вызванное его набуханием. Величина деформации набухания грунта в слое, расположенном на глубине 0,25—1,5 м составила 8 мм, а основной подъем фундамента про-изошел в результате подъема слоев, расположенных на 1,5 м ниже подошвы фундамента.
Следовательно, увеличение давления по подошве от 0,05 до 0,3 МПа привело к снижению подъема фундамента, но не устранило его полностью, несмотря на то, что действующее по подоите давление превысило давление набухания грунта данного состояния. Относительное набухание закономерно уменьшается с возрастанием давления и в слоях (на глубине 1,5 м), расположенных под фундаментом, при р = 0,3 МПа составляет всего около 1 %, в то время как при р = 0,05 МПа оно в среднем равно 4,2 %.
При замачивании в котловане № 9 грунта природной влажности (w = 38 %) деформации слоев под штампами в пределах давлений по подошве до 0,3 МПа аналогичны деформациям под рассмотренным выше фундаментом с р = 0,05 МПа, устроенным в котловане № 10, т. е. в пределах всей напряженной зоны наблю-дается набухание грунта. При этом относительное набухание грунта в слоях, расположенных в напряженной зоне, больше это-го набухания в рассмотренном выше случае. Так, относительное набухание слоя, расположенного на глубине 0-1 м при давлении по подошве фундамента 0,1 МПа равно: в котловане № 10 — 0,9 %; в котловане № 9 — 3,5 %; в основании под штампами с р = 0,3 МПа — 0,4 и 0,8 % соответственно для котлованов № 9 и 10.
Зависимость подъема фундамента от замачиваемой площади
Эксперименты показали, что подъем фундамента зависит от размеров замачиваемой площади; давления по подошве фундамента, при этом подъем уменьшается с увеличением ее площади; вида и состояния грунта; площади подошвы фундамента.
Нагрузка от фундамента изменяет характер деформаций замачиваемого грунта. По мере удаления от фундамента подъем поверхности грунта увеличивается до максимального значения, соответствующего среднему подъему дна котлована. Расстояние от грани фундамента (размером 2×2 м) до точки с максимальным подъемом поверхности составляет 1,5а (где а — полуширина фундамента) — при давлении по подошве 0,1 МПа и 2,5а — при 0,21 МПа.
Проведенные исследования показали, что время, необходимое для стабилизации подъема фундамента, меньше времени стабилизации подъема поверхности дна котлована. Например, подъем фундаментов, устроенных на сарматских глинах (кот-лован № 10), прекратился практически через 5 мес, а в котловане № 9 — через 1,5 мес, т. е. проявляется та же закономерность, что и при действии собственного веса: время набухания грунта уменьшается при возрастании действующего в массиве напряжения.
Исследования с замачиванием массива и с одновременным замером послойных деформаций грунта, находящегося в напряженном состоянии от действия внешней нагрузки и собственного веса, позволили установить зависимость относительного набухания от давления или глубины расположения слоя. Зависимость esw = f(p) при действии собственного веса грунта построена по результатам замачивания грунта в котлованах, имеющих одинаковую площадь, а при действии внешнего давления — по результатам определения набухания слоев, залегающих под фундаментами.
Характер зависимости esw = f(p) при действии внешней нагрузки аналогичен ее характеру при испытании грунта в компрессионных приборах. Однако абсолютные значения esw при соответствующих значениях давлений в последнем случае оказываются большими, что определяется различными условиями работы грунта. Установлено, что в пределах давлений до 0,3 МПа наблюдается линейная зависимость между отношением с = е sw f/esw,l и действующим давлением (здесь eSW)f — относительное набухание грунта в слоях, расположенных в напряженной зоне от фундамента; esw, l — относительное набухание, полученное в компрессионных приборах).
Значения коэффициентов с0 и к составляют для глин: сарматских — 0,9 и 0,036; хвалынских — 0,87 и 0,037; аральских — 0,91 и 0,032; майкопских — 0,89 и 0,034. Характер напряженного состояния массива под действием собственного веса грунта при набухании практически такой же, как и при действии внешней нагрузки, т. е. в слоях, расположенных под фундаментами. Поэтому значения относительного набухания, полученные при действии собственного веса, совпадают с их значениями, вычисленными при воздействии внешней нагрузки. При давлении 0,09 МПа происходит скачкообразное уменьшение значения относительного набухания под действием собственного веса (характер этой зависимости не изменяется при больших давлениях).
Следовательно, условия работы грунта при набухании под действием собственного веса в случае значительных давлений (или на больших глубинах от поверхности) остаются такими же, как и во всех рассмотренных выше случаях. В то же время скачкообразное уменьшение 6gW, наблюдаемое при давлении 0,09 МПа или для слоев, расположенных ниже 5 м от поверхности, может быть вызвано действием дополнительного давления. Это давление эквивалентно такому внешнему давлению, при котором происходит уменьшение относительного набухания (на продолжении зависимости esw = f (р) от действия собственного веса, равное разности esw между этими величинами при изменении глубины от 5 до 6 м. Это дополнительное давление обусловлено влиянием неувлажняемой части массива на слои, деформируемые в результате набухания грунта.
Источник: niidg.ru