Фундаменты на просадочных грунтах

Фундаменты на просадочных грунтах

Просадочные грунты

 

Лессовые грунты занимают почти всю Украину, Среднею Азию и встречаются в Восточной Сибири. Самая большая территория лёсса находится в Китае (на географических картах Китай всегда окрашивается в желтый цвет – цвет лёсса).

Из инженерной геологии известно, что лёсс

- эолового происхождения

- содержит соли CaCO₃; CaSO₄

- мало влажен

-довольно однороден

- характерная особенность наличия макропор.

 

 

Постепенно растительность сгнивала, вода испарялась, а соли оставались. Поскольку водо-коллоидные связи, оставшейся пленочной воды, прочны и могут выдержать большую нагрузку, то грунт не уплотнялся е ~ const (недоуплотненный грунт) – наличие макропор. (Макропоры увеличивают также большое количество землероев).

Просадочность и ее характеристики

Просадочностью называется способность лессового макропористого грунта очень быстро размокать и уплотняться (под нагрузкой).

 

                                                             

 

Ширина раскрытия трещин составляла 30 – 40 см, а величина просадки 0,3 – 2 м. Явления просадки наблюдались в г. Грозном – у смотровых колодцев в результате переполнения их водой (в Запорожье и т.д.).

В массовом количестве с подобными явлениями сталкивались впервые уже в конце 20-х годов при строительстве Западно-Сибирского Металлургического комбината. Большие исследования тогда поэтому вопросу провел Абелев Ю.М. (завод «Запорожсталь»)

 

 

Отчего происходит просадка?

Лесс имеет преимущественно такие характеристики:

1. g = 14…16 кН/м³;

2.  W = 6 – 15 % (вода в виде пленочной влаги);

3.  n = 45 – 55%.

Вода

Большое наличие макропор в виде трубчатых канальцев Æ = 0.1 … 4 мм (преимущественно вертикальное положение)

		Микроструктура лессового грунта

 

- СаСО3 – кальцит – вяжущее вещество - склеивающие действия пленочной воды глинистых частиц

Такая система находится в равновесии и превосходно воспринимает статическую нагрузку в 2 – 3 кг/см², подобно пространственной конструкции. Роль узлов заменяют связи:

При замачивании

Известь растворяется

Глина увлажняется

			Частицы грунта падают в промежутки, заполняя макропоры, грунт превращается в обычный суглинок

Толстые пленки воды –

расклинивающие действие

При замачивании происходят резкие местные провальные осадки (с разрушением структуры грунта) – просадки

– в результате неравномерные деформации зданий и сооружений.

 

Устранение просадочности лессовых грунтов

 

А) Предварительное замачивание лессовых грунтов.

 

- в основании сооружения укладывают песчаный слой (до 20 см);

- первые ряды блоков возводят в сухом котловане;

- в блоки закладываются трубы;

- производится боковая засыпка, затем в слой песка по трубам подается вода.

Обжатие происходит интенсивно под весом сооружения и боковой засыпки. Осадки сооружения в строительный период не страшны и всегда могут быть легко выровнены.

 

Б) Поверхностные уплотнения грунтов (возможно, поскольку лес имеет крупные поры)

Лес уплотняется (уменьшается количество пор)

 

 

 

Удлиняется путь воде. В результате мы добиваемся только частичного эффекта, путем прорезки верхней зоны и уплотнением, тем самым уменьшаем δ_пр.

Недостатки:  - δ_пр – устраняется частично

                    - в зимних условиях не применяется

 

В) Глубинное уплотнение лесса грунтовыми сваями

(песчаные сваи делать нельзя, т. к. они будут дренировать воду)

 

 

1) забивают Ме сваи – происходит частичное уплотнение грунта

2) трубы вынимают

3) в скважину трамбуется тот же грунт с небольшим количеством воды

 

Вариант этого способа – использование ВВ

Этот вариант в два раза дешевле первого, но здесь использовали ВВ (т.е. специальные организации – дополнительный субподрядчик).

 

 

Г) Устройство грунтовых подушек

 

Способ этот прост и довольно дешевый, иногда его комбинируют с уплотнением.

 

Д) Силикатизация грунтов (см. искусственные основания)

 

Применяют однорастворный метод.

Этот метод дорогой, 1 м³  закрепленного грунта – стоит почти также как бетон – поэтому его применяют в основном в аварийных случаях.

Применение в Одессе. Там «Оперный театр» периодически проседал. Провели силикатизацию за 2 года – укрепили грунт, обеспечив его неподвижное существование.

 

Фундаменты на просадочных грунтах

Просадочные грунты

 

Лессовые грунты занимают почти всю Украину, Среднею Азию и встречаются в Восточной Сибири. Самая большая территория лёсса находится в Китае (на географических картах Китай всегда окрашивается в желтый цвет – цвет лёсса).

Из инженерной геологии известно, что лёсс

- эолового происхождения

- содержит соли CaCO₃; CaSO₄

- мало влажен

-довольно однороден

- характерная особенность наличия макропор.

 

 

Постепенно растительность сгнивала, вода испарялась, а соли оставались. Поскольку водо-коллоидные связи, оставшейся пленочной воды, прочны и могут выдержать большую нагрузку, то грунт не уплотнялся е ~ const (недоуплотненный грунт) – наличие макропор. (Макропоры увеличивают также большое количество землероев).