Уплотнение грунтов

Уплотнение грунтов может быть проведено при помощи механических и некоторых других методов. Механическое уплотнение грунтов имеет широкое применение в строительстве, особенно при сооружении дорожных земляных насыпей, земляных плотин и дамб различного назначения, обратных засыпок пазух между сооружением и стенками котлованов и т. п. Уплотнение грунтов, слагающих основание сооружений, представляет собой значительно более сложную задачу, для решения которой механическое уплотнение применяется реже. Механизмы, применяемые для уплотнения грунтов, можно разделить на три основных типа: а) уплотняющие грунт собственным весом, б) ударные в) вибрационные. К числу первых относятся катки разнообразных форм, веса и конструкций, применяемые главным образом для уплотнения связных грунтов. Для песчаных грунтов они используются только при малой толщине уплотняемого слоя. Из курса механики грунтов известно, что уплотняемость связных грунтов есть функция их влажности и что наилучшее уплотнение достигается тогда, когда эта влажность близка к определенной, называемой оптимальной. Кроме того, известно, что глинистые грунты почти не уплотняются, если их влажность либо близка к пределу текучести, либо много ниже предела раскатывания. В строительных нормах даются следующие примерные значения оптимальной влажности (в %) для различных грунтов: для песчаных 8—17, супесчаных 15—18, суглинистых 17—20, глинистых 20—25. Группу механизмов ударного уплотнения составляют различного рода трамбовки. В фундаменто строении при уплотнении грунтов основания в последние годы наибольшее распространение получил метод поверхностного уплотнения тяжелыми трамбовками. Он заключается в том, что металлические или железобетонные блоки, шары или плиты весом от нескольких сотен до тысяч килограммов сбрасываются с разной высоты при помощи кранов, копров и других механизмов. Такие трамбовки, изготовляемые обычно на стройплощадке, производят уплотнение в пределах зоны, зависящей от диаметра трамбовки и составляющей до 1,5 диаметров работающего снаряда. В процессе трамбования в толще грунта создается уплотненное ядро. Степень уплотнения грунта зависит от режима работы снаряда (веса трамбовки и высоты сбрасывания), а также от влажности грунта. Уплотнение вибрированием применяется для  несвязных грунтов. Эффект уплотнения поверхностными вибраторами обычно не велик (на глубину до 50 см, а современными самоходными снарядами и виброплитами— до 70—100 см), поэтому для уплотнения грунтов основания сооружений применяют глубинное виброуплот-нение, для чего в толщу грунтов погружают специальные вибробу-лавы или особые стержневые конструкции. Виброуплотнение, так же как и другие виды уплотнения, за¬висят от влажности. Здесь тоже имеется своя оптимальная влаж¬ность, но отличающаяся от оптимальной влажности для ударного уплотнения. Наибольший эффект дает виброуплотнение в песчаных грунтах, содержащих не более 20% пылеватых и глинистых частиц. Разновидностью глубинного виброуплотнения является гидро-виброуплотнение, которое также применяется в песчаных грунтах с малым содержанием песчано-глинистых фракций. Глубинное виброуплотнение производится путем погружения вибробулав в точках, расположенных по сетке с расстояниями, определяемыми специальным расчетом (обычно в пределах от 50 до 100 см между погружениями). В практике уплотнения оснований, особенно сложенных водонасыщенными пылеватыми песками, а также лессовыми грунтами, в последние годы стал применяться метод песчаных или грунтовых свай. Он заключается в погружении в толщу основания инвентарной металлической сваи или трубы, которая создает в грунте полость, заполняемую с трамбованием песком или другим грунтом. При этом уплотняется не только грунт, заполняющий полость, но и окружающий ее естественный грунт. Метод достаточно прост и легко поддается высокой степени механизации, но эффективность его не всегда велика (особенно в лессовых грунтах). Поэтому решение о применении метода песчаных или грунтовых свай может приниматься только после проведения цикла пробных испытаний в условиях интересующей нас строительной площадки. Уплотнение глинистых грунтов представляет собой еще более сложную задачу. В отличие от песков глинистые грунты хорошо уплотняются статической нагрузкой, однако этот процесс развивается медленно. Для ускорения уплотнения грунта весом сооружения в основании, сложенном слабыми глинистыми грунтами, закладывают систему скважин-дрен (применяется для ускорения осадок дорожных и других насыпей, возводимых на болотных грунтах). В практике фундаментостроения предварительное уплотнение глинистых грунтов специально создаваемой статической нагрузкой обычно не применяется. В начале 30-х годов прошлого века, был применен метод обжатия и уплотнения глинистого грунта при помощи гидродинамического давления фильтрационного потока, двигающегося через пласт глинистого грунта, лежащего на водопроницаемом слое, из которого ведется откачка. Возникающий при этом нисходящий ток воды уплотняет грунт. Однако уплотнение глинистых грунтов обычными методами осушения путем откачки (водоотлива) в большинстве случаев оказывается малоэффективным вследствие низкой водопроницаемости и малой водоотдачи этих грунтов. В последнее время разработан метод осушения и укрепления водонасыщенных глинистых грунтов, основанный на изменении свойств системы грунт — вода при наложении на массив грунта поля постоянного электрического тока.

 

< Пред.		След. >