Шпаргалки - Основания и фундаменты
Подождите немного. Документ загружается.
31. Конструктивн. методы улучш-я усл-й раб. гр. основ-я.
1. Устр-во грунтов. подушек – для частичной замены сильносжимаемых гр. в основании
зд-я. Вып-т из гравия, крупн. и ср. песка, щебня, шлака, минер. отходов. С пом. них
недостатки слабого гр. компенсир-ся за счет располож-я в прочном гр. наиб. норм.
напряж-й и зон сдвигов. Размеры гр. подушки опр-ся расчетом. Толщина опр-ся из усл-й:
1. осадка подушки и нижележащ. слоев не д.б. > предельн.; 2. по подошве подушки д.
вып-ся усл-е σzg+ σzp≤Rz, где σzg – вертик. напряж-е от собств. веса гр, σzp – вертик.
напряж-е от внешн. нагр, Rz – расч. сопр-ие слабого гр. Размеры гр. подушки рассчит-ся
из усл-я обеспечения устойчивости слабого гр. от действия гориз. сил; д. вып-ся усл-е
Еп<Еа, где Еп – пассивное давление слабого гр, Еа – активное давление гр. подушки: Еа=
Еа'+ Еа'', где Еа' – распор гр. подушки с учетом действия равномерно распределенной
нагр от гр, лежащ. выше подушки, Еа'' – распор гр. подушки от нагр, передаваем. фунд.
Для обеспеч-я устойчивости подушки пров. усл-е: Еп/( Еа'+ Еа'')≤1,2-1,5
2. Прим-е шпунтового огражд-я – прим-ся, если есть опасность выпирания слабого гр.
из-под фунд. в стороны. В гр. забивают шпунтов. огражд-е с заделкой его в фунд. плиту с
укладкой дренирующей прослойки. Но в этом случае возм. большая осадка основ-я,
поэтому это приемлимо для зд-й, допускающих развитие значит. осадок.
3. Созд-е боковых пригрузок (насыпь) – в зонах возм. выпирания гр. Вып-ся для обеспеч-
я устойчивости зд-й, построен. на поверх-ти таких насыпей. Гр. отсыпают слоями, выс.
опр-ся расчетом. => > устойчивость основ-я.
4. Армирование гр – заглубление в гр. анкерных устр-в. Прим-т при возвед-ии сооруж-й
для восприятия внешн. выдергивающих усилий, если есть необх-ть крупных строит.
работ нулевого цикла (устр-во глубоких котлованов в близости от сущ-х зд-й, при
реконструкции зд-й в стесненных усл-х).
32. Поверхностное уплотнение. а) Укаткой – для всех видов песч., глинистых,
крупнообломочн. гр на свободн. участках и при большом фронте работ, обеспечивающ.
маневренность механизмов. Исп-ся для послойного уплотнения при возвед-ии грунтовых
подушек, насыпей, земляных сооруж-й разл. назнач-я, при подсыпке и подготовке основ-
я под полы. Осущ-ся самоходными катками на пневматическ. ходу, груженными
скреперами, автомашинами, тракторами. На гр. перед-ся наклонное давление:
вертикальн. от собств. веса мех-ма и горизонт. за счет тягового усилия. Наиб.
эффективно – от колеса/ барабана.
б) Трамбующими машинами непрерывного действия – для всех гр, в стесненных усл-х,
при ограниченном фронте работ для возведения обратных засыпок котлованов, траншей,
засыпки пазух вблизи подземных констр-ций, в местах примыкания земляных сооруж-й
к конструкциям. Трамбующ. машины: самоходные на базе трактора, самоходные
прицепные виброкатки, подвесные на кране виброплиты и вибротрамбовки, мех.
трамбовки с пружинными ударными мех-мами. Тромбование связано с ударами рабоч.
органа о гр. Уплотнение происх. под воздействием ударной энергии, часть кот. расход-ся
на уплотнение, а др. часть поглощ-ся гр. за счет упругого сжатия.
в) Тяжелыми тромбовками – свободное сбрасывание с пом. крана-экскаватора с выс. 5-
10м тромбовок диаметром 1,4-3,5м и весом 40-150кг. Для всех видов гр. в природном
залегании, вновь отсыпанных при подготовке оснований под фунд., устр-ве грунтовых
подушек, насыпей, землян. сооруж-й, обратных засыпок котлованов.
г) Вытрамбовывание котлованов под фунд- сбрасывание в одно место с выс. 4-8 м
тромбовки 15-100кг, имеющ. форму будущ. фунд. Прим-ся в просадочн. лёссовых,
глинистых гр, в т.ч. водонасыщенн., маловлажных пылеватых, мелких песч. гр под
отдельно стоящие фунд, ленточн. прерывистые фунд., фунд. с уширенным основанием.
Прим-ся навесное оборуд-е к крану-экскаватору со стрелой драглайн / к трактору.
33. Глубинное уплотнение. а) Пробивкой скважин – ударным снарядом пробивают
скважины с вытеснением гр. в стороны и созданием уплотненных зон; затем их засыпают
местным гр. с послойным уплотнением снарядом. Скв. располаг-т на расст-ии (2,5-5)d -
диаметров скв. Образ-ся массив уплотненного гр. – повышенная прочность и низкая
сжимаемость. Верхн. часть массива, разуплотненная за счет выпирания гр., перед
закладкой фунд. снимается / доуплотняется. Прим-ся в просадочн. лёссовых и насыпных
глинистых гр. со степ. влажности 0,3-0,7. Для пробивки прим-т станки ударно-канатного
бурения / навесное оборуд-е к крану-экскаватору.
б) Вибрационное и виброударное – в рыхлых песч. гр. на глуб > 1,5 м в усл-х
естественного залегания, при укладке гр. в насыпи, обратной засыпке пазух котлованов.
На гр. передаются колебательные и ударные возд-я от рабоч. органа => более плотная
укладка гр. и его уплотнение. С < частоты и > амплитуды вибрационн. возд-я переходят
в виброударн. Прим-т виброустановки, гидровибрационные установки, глубинные
вибраторы.
в) Взрывами - одновременное взрывание в водной/грунтовой среде установленных по
определенной сетке на некоторой глубине от поверхности зарядов взрывчатого в-ва =>
разрушение существующей структуры гр. и его дополнит. уплотнение. Происх. под возд-
м ударной волны и колебании гр., возникающ. при взрыве. Уплотнение подводными
взрывами – в просадочных лёссовых (1й тип грунтов. усл-й по просадочности) и гр.,
рыхлых песч. и глинистых гр.; глубинными взрывами – в просадочн. лёссовых (2й тип
грунтов. усл-й по просадочности), в рыхлых песч. и супесч. гр.
г) Предварит. замачиванием – в просадочн. гр. Уплотнение происх. в нижн. слоях
просадочной толщи, где напряжение от собств. веса > начальное просадочное давление, а
верхн. слои остаются недоуплотненными. Целесообразно на вновь застраиваемых
территориях, т.к. д.б. исключено замачивание гр. в основании существ-х зд-й. Для
полного устранения просадочности прим-т в комплексе с уплотнением тяжелыми
тромбовками, взрывами, устр-м грунтовых подушек.
34. Уплотнение гр. предварит. обжатием. а) понижением У.Г.В. В слабых гр. Путем
откачки воды ч/з иглофильтры/др. способами.
б) Пригрузкой. При слабых водонасыщенных илах, гл. и сугл., находящ-ся в текучем и
текучепластичн. состоянии, в торфах. Роль пригрузки вып-т насыпь. Т.к. эти гр. облад.
малой водонепроницаемостью, то для ускорения движения отжимаемой воды и
уменьшения времени уплотнения устраивают вертик. дрены из песка и искусств. мат-в.
в) Песч. сваями – забивка в гр. мет. трубы с закрытым концом с последующ. заполнением
уплотнен. песч. гр. Вокруг ствола сваи образ-ся уплотненная зона слабого гр. за счет его
смещения в окружающ. обл. После устр-ва песч. сваи и извлечения мет. трубы, ее вновь
погружают в тело устроенной сваи, досыпают песок и снова уплотняют. Исп-ся песок
крупный и средн. крупности. Над песч. сваями устр-т песч. подушку толщ. 50 см.
г) Известковыми сваями – в слабых водонасыщ. глинистых гр. В толще гр. устраивают
скв. 32-50 см, заполняем. негашеной комовой известью на выс 1 м и уплотняют. При
взаимод-ии ее с поровой водой происх. ее гашение, приводящее к > диаметра сваи на 60-
80% и дополнит. уплотнению гр., < его влажности. Над сваями отсыпают слой местного
гр. толщ 1,5-3м и уплотняют тяж. тромбовками.
35. Закрепление грунтов (см. п. 16 СНиП “Основ-я зд-й и сооруж-й”) Твердые частицы
не меняют своего положения, прочные связи между ними возникают за счет инъекции
хим. вещ-в в грунт в усл-х их естественного залегания.
1. Силикатизация: а) двухрастворный – пески крупные и средней крупности с коэф-том
фильтрации к=5,2-8м/сут; ч/з трубу (инъектор) в гр поочередно нагнетают раствор
силиката натрия и р-р хлористого кальция. М/у ними в гр образ-ся гидрогель кремниевой
к-ты=> быстрое и прочное закрепление; б) однорастворный – мелкие и пылеватые пески
с к=0,5-5,2м/сут, лёссовые гр с к=0,1-2м/сут. Ч/з систему инъекторов нагнетается р-р
силиката натрия небольшой плотности; м/у ним и солями гр выделяется гидрогель
кремниевой к-ты => гр закрепл-ся и приобретает водоустойчивость; в) газовая – песч.,
супесч., лёссовые гр с к=0,1-2м/сут. Прим-ся при влажности гр 17% и > . Отвердитель –
жидкое стекло: диоксид углерода подается в гр ч/з инъекторы поочередно с силикатом
натрия. Метод определяется коэффициентом фильтрации и необходимой прочностью
закрепляемого грунта.
2. Смолизация – в песч. гр. с к=0,5-80м/сут и лёссовых просадочных гр с к=0,2-2м/сут. Ч/
з систему инъекторов/скважин нагнетают синтетич. смолы с отвердителем. Наиб.
распростр. – карбомидные смолы.
3. Цементация – для укрепления основания при капитальном строит-ве и реконструкции,
для создания противофильтрационных завес, для придания водонепроницаемости при
строит-ве шахт, тоннелей. Это заполнение пустот, трещин, крупных пор в
крупнообломочных гр цем/цем-глинистым р-ром, образующим со временем твердый
камень. Р-р подают ч/з пробуренные скважины – в скальн. породах, ч/з инъекторы – в
песч.
4. Глинизация – в скальн. породах при небольших скоростях движения подземн. вод (до
0,25 см/с). Исп-т чистый глинистый р-р. При давлении вода из р-ра отжимается, и
глинистое тесто заполняет пустоты и придает водонепроницаемость.
5. Битумизация – для скальн. и полускальн. пород при больших скоростях фильтрации.
Горячая битумизация – расплавленный битум – ч/з скважины, придает
водонепроницаемость. Недостаток – выдавливание битума из трещин при длительном
давлении подземн. вод. Холодн. битумизация – в песч. гр с к=10-15м/сут для придания
водонепроницаемости; исп-ся битумн. эмульсия.
6. Электрохимич. – в слабых илах, глинах и сугл. в текучепластичном и текучем
состоянии. При протекании ч/з гр. эл.тока – явление электроосмоса. Ч/з анод вводят р-р
силиката натрия и хлористого кальция=>гр. обезвоживается и уплотняется. Исп-ся еще
для борьбы с оползнями, плывунами и с пучением гр.
7. Термическ. – в лёссовидных гр. с коэфф. газопроницаемости 0,15-0,3 см/с – обжиг
раскаленными газами на глубину 6-15 м. Температура газа 800°=>гр. нагрев-ся до
300°=>устран-ся cв-во просадочности. Температура газа 900°=>гр спекается, стенки скв.
оплывают. При темп. <300°=>просадочность не устраняется. Обжиг нач-т с нижней
части скважины и постепенно пермещ-т вверх.
36. Проектир-е котлованов. Проект разработки котл. вкл.: гориз.и вертик. привязку
котлованов местности; план и разрезы котлована с осями, разм. по верху и низу, абс. отм.
дна и заглублений, привязки заглублений к осн. осям, разм. откосов/констр-ций
крепления его стенок, сх. располож-я водопонизительных ср-в; указания о применяемых
машинах; указ-я о сп-бе произв-ва работ, послед-ти выполнения операций; данные о
потребности в осн. материалах.
В проекте предусм-ся мероприятия против затопления водами, нарушения природн.
сложения гр. основания, возможного промерзания гр., по обеспеч-ю сохранности рядом
расположенных строений.
Возведение фунд. – после приемки котлована, оформляемой актом на скрытые работы.
При проектир-ии котл. вблизи и ниже ур. заложения существующ. строений н.
мероприятия против осадки и деф-ции их. Это: 1. забивка шпунтовой стенки,
ограждающ. основание существ. зд-я; 2. закрепление гр. осн-я
силикатизацией/цементацией; 3. заглубление подошвы сущ. фунд. ниже дна проектир-
ого котл. подводкой под него нового фунд. Выбор мероприятия зависит от
геол/гидрогеол. усл-й площадки строит-ва, величины заглубления – на основе техн-экон.
сравнения вариантов.
Рабоч. слой осн-я предохр. защитным слоем гр., снимаемым перед возведением фунд.
Для отвода атм. осадков поверх-ть защ. слоя вып-ся с уклоном в сторону стенок, по
периметру котл. устр-ся водоотводные канавки с уклоном в сторону приямков. Для
доставки материалов механизмов устр-ся спуски.
Шир. котл. по низу=расст-е м/у продольн. осями+вылеты фунд с 2-х сторон+зазоры 0,2 м
с кажд. стороны.
Шир. котл. по верху=по низу+шир. откосов с 2-х сторон.
37. Обеспечение устойчивости откосов котл. Обеспеч-ся креплениями разл. вида /
приданием им соотв-х уклонов в завис-ти от св-в гр., глубины выемки, наличия подземн.
вод, усл-й произв-ва работ, расст-я до существ-х зд-й.
В маловлажн. гр. природн. сложения допуск-ся устр-во котл. с вертик. стенками без
креплений, если они оставл-ся открытыми на непродолжит. срок; при отсутствии вблизи
котл существующих фундаментов глубина выемки не д.б. >: 1. насыпные, песч.,
гравелист, супеси пластичн. – 1 м; 2. супеси твердые, сугл и гл мягкопластичн – 1,25 м; 3.
сугл и гл тугопластичн – 1,5 м; 4. сугл и гл полутв – 2 м; 5. сугл и гл тв – 3 м.
При большей глубине выемки – крепления стенок котл. / выемка с откосными стеками.
Для более глубоких котл., если нет возможн-ти оползней, сдвига, неравномерн.
просадок, распыления, при однородности сложения, при отсутствии подземн вод
крутизна откосов не д.б. > величин из табл. которую в тетради писали (угол откоса
зависит от глубины выемки и вида гр.).
При глубине котл. >5м крутизна откосов – по расчету, выполн. методами мех-ки гр.
В неустойчивых гр., когда невозможно устр-во откосов, стенки крепят досками/щитами,
удерживаемыми распорками.
Глубина котл. до 5 м – прим-ся консольная безанкерная шпунтовая стенка.
При шир. котл. до 15 м прим-т распорные крепления с 1, 2мя ярусами распорок. В
широких котл. – анкерные крепления (тяги, передающ. усилия от крепы на анкерн. сваи/
плиты).
При невозможности исп-я распорн./анкерн. креплений исп-т подкосные крепления.
Огражд-я стен котл. – из ж/б свай, сплошной ж/б стенки, деревян, ж/б или мет. шпунта,
прокатн. профилей.
38. Защ. котл. от затопления. Защищают водопонижением, устр-вом
противофильтрационн. завес и комбинаций этих сп-в.
Водопонижение. Также отрицат. эффекты: 1. фильтрационный поток у места сбора воды
созд. давление, ослабляя прочностн. связи; 2. происх. уменьшение взвешивающего
давления => дополнит. осадки; 3. в осушенное простр-во проникает воздух => изм-ся
среда, окружающ. подземн. сооруж-я. Поэтому необх. предусм-ть мероприятия по защ.
от нарушения оснований сооруж-я и откосов котл.
Водопониж-е осущ-ся с пом. откр. водоотлива и глубинного водопониж-я и произв-ся в
теч-ии всего времени устр-ва фунд. до тех пор, пока нагр. от констр-ций не б. >
гидростатич. давления, что обеспечит устойчивость их против всплывания. Осущ-ся
пост. / с перерывами. Но д. б. исключено даже временное подтопление котл., у.г.в. д. нах-
ся на 0,5 м ниже отм. дна котл.
Откр. водоотлив – насосами из водосборников <= канавки глубиной 0,3-0,5 м, располож.
по периметру котл. с уклоном 0,01-0,02 в сторону приямков. Не им. ограничений от вида
гр. и их св-в; необх. мероприятия по обеспеч-ю устойчивочти стенок котл.
Глубинное водопониж-е – легкими иглофильтровыми установками (водопониж-е до 4 м),
ярусными иглофильтров. установками ( >4м).
39. Защита наземных помещений от грунтовой сырости и агрес.вод.
выбор мер-тий зависит от гидрогеол.условий строит.площадки, сезонного колебания и
возможного изменения УГР, их агрессивности, особенностей кон-ции и
назнач.помещений.
защита подзем.соор-й от грунтовой сырости огранич.устр-вом по выровненной поверх-ти
всех стен на высоте 10-20см от верха отмостки или тротуара
непрерыв.водонепрониц.прослойки из ц/р и 1-2-х слоев рулон.мат-ла на битуме. В местах
понижения пола устаивают доп.изоляцию.
защита подвальных и заглуб.помещ. в сухих грунтах осущ-ся обмазкой наружн.поверх-
ти заглуб-х стен за 1-2 раза горячим битумом и прокладкой рулон.горизонт. изоляции в
стене на уровне пола подвала.
Во влажн.грунтах обмазку вып-ют оштукатур.поверх-ти стены цемент. р-ром. В сильно
влажн. гр. – по штукатурке с цемент. Р-ра с добавлением уплотняющего бетона.
Изоляция полов подвала при низком уровне подзем.вод служит сам бетонный пол.
В сильно влажн.гр. пол вып-ют из асфальта по слою плотного бетона покрытого
битумом.
При защите подзем.кон-ций от агрес.вод, вызыв.разрушение цем.р-ров и бетонов виды
коррозии:
1)растворение составных частей р-ров и бетонов;
2)образование и вынос водой хорошо растворимых солей;
3)накапливание и кристаллизация продуктов хим.р-ции агрес.воды с р-ром или бетоном
в порах и трещинах кон-ции с разрушением их структуры.
Коррозия завис.от: состава, плотности, водонепрониц.бетона, совместного действия на
бетон воды и мороза, скорости фильтрации подземн.агрес.воды.
Защита: предание мат-лу большей хим.стойкости или в изоляции его от смачивания
подзем.водами.
При налич.слабоагрес.вод вокруг соор.устаив-ют нейтрализ.барьер – канаву, запол-ю
изветсовым щебнем и камнем, нейтрализ. Кислоту в воде или хорошо перемятую
трамбов.гиной. в более агрес.водах изоляцию осущ. хим. стойкими оболочками, при
сильно агрес.водах поверх-ть кон-ции с боков и снизу, предохран.оклееч. изоляцией из
битумн.рулон.мат-лов.
40. Осн.мер-тия по борьбе с подзем.водами.
осн.мер-тия явл. Перехват дренажами с устр-вом гидроизоляции. Наиб.экономич.
устраивать дренаж для комплекса зд-й и соор-й в период инженерной подготовки тер-
рии.
Типы дренажей: 1.пристенный примен.при неглубок. Залегании водоупора и слоистом
осн-ни.
Дренаж расолагают с наружн. стороны ф-та, заглубляют ниже его подошвы, выводя на
отметку превыш-ю макс.уровень подзем. вод не менее чем на 0,3м.
Дренажные трубы приним. выбр-ми из керамики, бетона, чугуна и ж/б.
Мат-л труб выбирают в завис.от глубины залож. и агрес.среды.
В агрес.средах примен. только керамич.и чугун. Трубы. Миним.уклон дрен.труб 0,005
для труб с d<150мм, i=0.003 для d>200мм.
2. пластовой приним.в слабопрониц.гр. Кон-цию пласт.дренажа заглубл.помещ. входит
пристенный дренаж, сопрягающийся с пластовым дренажем. Их соединение осущ-ся: в
зд-ях с ленточ.ф-ми, с пом.труб; в зд-ях с отдел.ф-ми ч/з дренаж.прослойки.
под соор-ми пластовой др.вып-ся односл. или 2-хсл.
1-сл. – из щебня или гравия, укладыв-го на скальные или полускальные трещиноватые
грунты.
2-сл. – в пылеватых, мелких песках или глинистых гр. При этом нижний слой дренажной
отсыпки вып-ют из песка сред. крупности толщиной не менее 100мм. Верхний из щебня
или гравия толщ.150мм.
при устр-ве дренажей оклеечная водонепрониц. гидроизоляция вып-ся только из
рулон.мат-лов на негниющей основе.
Рулон.мат-лы наклеивают битумным р-ром на выровнен. изолир.повер-ть.
Водонепрониц.повер-ть нах-ся ниже УГР д.б. непрерывен по всей заглуб.поверх-ти.
Подзем.воды оказ-ют гидростатич. давление на пол и на стены заглублен. помещений.
поэтому горизонт. гидроизол.вып-ют на 0,5м выше уровня подзем.вод. при уровне
подзем.вод на 0,1-0,15м выше подошвы ф-та, гидроизол.пола сост.из 2-х слоев
рулон.мат-ла и защитн.кон-ции. Напор повышается весом кон-ции (вес пола над
изоляцией).
Для предупреждения разрыва изоляц.ковраот неравномер.осадок ф-та и пола м/у ними
устаивают компенсатор в виде петли из ковра.
Уровень подзем.вод выше на 0,5м пола подвала – гидроизол.вып-ся из 3-х и более слоев
рулон.гидроизол.и доп.кон-ции,защищающие слои изоляции от отрыва и восприним-щие
гидростатич.давление.