ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 19.03.2024
Просмотров: 138
Скачиваний: 0
ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.
могут быть самой различной формы и размеров. Взаимное расположение частиц и пустот составляет структуру грунта. Насыщение грунта водой, как правило, снижает несущую способность грунта.
Грунтовые воды образуются в результате проникания в грунт атмосферных осадков. Проходя через водопроницаемые слои (крупнообломочный грунт, пески), вода задерживается водонепроницаемым (водоупорным) слоем, которым обычно служит глина, скапливается здесь или течет по уклону этого слоя. Уровень грунтовых вод зависит от напластования грунтов, величины атмосферных осадков и изменения уровня воды в близлежащих водоемах. Просачиваясь через различные слои грунтов и растворяя содержащиеся в них вещества, грунтовые воды образуют растворы, иногда разрушительно действующие на строительные подземные конструкции (фундаменты, стены подвалов). Такие грунтовые воды называются агрессивными.
По своему минералогическому и химическому составу, структуре и характеру напластования грунты могут быть самыми разнообразными.
Строительные нормы и правила подразделяют грунты на скальные, крупнообломочные, песчаные и глинистые.
Скальные и крупнообломочные грунты являются надежным основанием для здания.
Песчаные крупнозернистые грунты обладают большой водопроницаемостью и поэтому при промерзании не вспучиваются. Они дают быструю и неизменяемую со временем небольшую осадку под нагрузкой.
Мелкие и пылевые пески менее прочны. Увлажнение снижает их несущую способность. В водонасыщенном состоянии они становятся текучими (плывунами) и не могут служить основанием для здания.
Глинистые грунты при увлажнении переходят из твердого состояния в пластичное или текучее. В твердом, или сухом, состоянии глинистые грунты обладают высокой несущей способностью имогут служить хорошим основанием. Глинистые грунты пучинистыe, т.е. увеличивающие свой объем при замерзании воды в порах. Силы пучения бывают настолько велики, что могут приподнять многоэтажный дом, поэтому фундаменты в таких грунтах устраивают ниже глубины промерзания грунта. Глинистые грунты под нагрузкой уплотняются очень медленно, и осадка здания на таких грунтах может происходить в тече
те нескольких лет. Существует разновидность глинистых грунтов, структура которых состоит из глинистых и очень мелких пылевых частиц и из крупных пор (макропоров), видимых невооруженным глазом. Такие грунты называют макропористыми, или лессовидными. В сухом состоянии они обладают достаточной прочностью и жесткостью. Например, откос котлована в лессовых грунтах может быть вертикальным. Но при увлажнении , грунт теряет жесткость своего скелета и под нагрузкой дает очень большие просадки. Такие фунты относятся к просадочным, и строительство на них требует надежной защиты грунтов от увлажнения. Существуют также растительные грунты (верхний почвенный слой, торфяники) и насыпные грунты, образовавшиеся при засыпке неровностей рельефа. Обе эти разновидности грунтов не могут быть использованы как основание здания, так как имеют неоднородный состав с большой примесью органических веществ, очень сильно и неравномерно сжимаются и не обладают хорошей несущей способностью.
Все нагрузки, действующие на здание, в том числе и собственная масса здания, через фундаменты передается на грунт.
Грунт, непосредственно воспринимающий эти нагрузки, называется основанием. Надежность и прочность основания является важнейшим условием для нормальной эксплуатации здания.
Грунт, способный в своем природном состоянии выдержать нагрузку от здания, называется естественным основанием. В тех случаях, когда грунт в своем природном состоянии неспособен служить надежным основанием, прибегают к его искусственному укреплению и тогда он носит название искусственного основания. К таким грунтам относятся грунты с органическими примесями (растительный грунт, ил, торф, болотный грунт) и насыпные. Искусственные основания сильно удорожают строительство и применяются в редких случаях.
Грунт, работающий как основание здания, должен удовлетворять следующим требованиям: обладать достаточной несущей способностью и малой сжимаемостью (слабые непрочные грунты или сильно сжимаемые вызывают большие и неравномерные осадки здания, приводящие к его повреждению и разрушению); не подвергаться пучению, т.е. не увеличивать свой объем при замерзании влаги, находящейся в его порах (пучинистые грунты создаюточень большое давление на здание снизу вверх, что приводит к перекосу здания и даже к его разрушению); не размываться и не
растворяться грунтовыми водами (наличие в грунте основания легко растворимых веществ может привести к выщелачиванию грунта и вызвать деформацию и повреждения здания); обладать неподвижностью (это требование связано с устойчивостью пластов фунта. Большой угол наклона пластов может вызвать скольжение одного пласта по другому (при насыщении их водой) и образование оползня, что приведет к полному разрушению здания.
Эксплуатационные характеристики грунтов. Под действием нагрузки от здания грунты в основании испытывают сжимающее напряжение и, уплотняясь, деформируются. Небольшие и равномерные деформации — осадки не опасны для зданий. Большие и неравномерные деформации — просадки могут нарушить прочность и устойчивость здания. В зависимости от конструктивного решения здания допускаются осадки равные 80... 150 мм. Давление от фундамента внутри грунта основания передается в виде конуса, с постепенным уменьшением напряжения по глубине.
Несущую способность грунтов принимают на основании лабораторных испытаний образцов, взятых с места будущего строительства. Поэтому перед началом строительства проводят геологические изыскания. На участке, предназначенном для строительства, бурят скважины глубиной 6... 15 м или роют шурфы (колодцы) глубиной до 3 м. Глубина скважин и шурфов зависит от напластования грунтов. Скважины (шурфы) располагают примерно через 50 м. По образцам грунтов, которые берут с разных глубин и исследуют в лаборатории, составляют вертикальные разрезы скважин (шурфов), где показывают все виды грунтов, встреченные при бурении, с их характеристиками. Сопоставляя разрезы рядом расположенных скважин, составляют геологические профили строительной площадки. На основании материалов геологических изысканий выбирают основание под здание.
В процессе эксплуатации здания большинство грунтов оснований под нагрузкой от массы здания уплотняется за счет уменьшения пористости грунтов. Этот период происходит примерно 20...25 лет, что приводит к увеличению их несущей способности. Поэтому при технической эксплуатации зданий необходимо принимать меры, исключающие разупрочнение оснований, т.е. изменения физико-механических свойств упрочненных грунтов.
Изменение структуры грунта
может происходить вследствие воздействий: метеорологических; грунтовых вод и газа; динамических. Например, к метеорологическим воздействиям относятся: промерзание и оттаивание, набухание и размягчение, высыхание грунтов. Очевидно, что каждое из перечисленных факторов может принимать различные значения и по разному оказывать влияние на изменение структуры грунта.
При нарушении структуры основания грунта и потерь в связи с этим его несущей способности применяют различные методы искусственного укрепления. Укрепление грунтов — это технически сложный метод проведения ремонтных работ, заключающийся в упрочнении грунтов, при котором между частицами грунта искусственным путем создают дополнительные связи, обеспечивающие повышение прочности грунта и уменьшение его сжижаемости. Для этого можно использовать инъецированный метод, который предусматривает нагнетание в грунт различных растворов-отвердителей, от видов которых получили название следующие методы: силикатизация, цементация, битумизация и смолизация.
Силикатизацию применяют для закрепления крупнозернистых и мелкозернистых песков. В грунт нагнетают поочередно раствор жидкого стекла и хлористого кальция. Этот метод дорогостоящий и трудоемкий, но обеспечивает высокую прочность грунта.
При мелкозернистых и пылеватых песках в грунт нагнетают раствор из жидкого стекла и фосфорной кислоты, либо из жидкого стекла, серной кислоты и сернокислого аммония.
Цементацию применяют для закрепления рыхлых средне и крупнозернистых песков, а также карстовых пустот. Этот метод состоит в том, что в грунт под давлением через пробуренные скважины нагнетают цементный раствор марки 400 и выше (водоцементное отношение 0,4:10). Для цементации карстовых пустот В раствор добавляют песок и другие инертные заполнители.
Сухие песчаные и скальные грунты можно укреплять методом битумизации, подавая в трещины через пробуренные скважины горячий битум специальными инъекторами.
Холодную битумизацию фунтов выполняют битумной эмульсией с коагулянтом для устройства противофильтрационных завес в песчаных грунтах с коэффициентами фильтрации 0,012...0,12 см/с.
При смолизации в песчаный грунт через инъектор нагнетают раствор из карбамидной смолы и соляной кислоты. Гель,
Который возникает при взаимодействии растворов, заполняет поры В песке и склеивает частицы песка между собой. В связи с высокой Стоимостью карбамидных смол, этот способ применяют в исключительных случаях.
Имеются и другие способы укрепления грунтов, например, термическим способом ожигают глинистые частицы, но все они связаны с дополнительными затратами. Поэтому при технической эксплуатации зданий необходимо принимать меры, исключающие увлажнение грунтов или расстройство их структуры по другим причинам (авария инженерных коммуникаций, неграмотная организация земляных работ при возведении зданий рядом с существующими, нарушение правил эксплуатации зданий, вызывающее структурное расстройство грунтов, и др.).
Грунтовые воды образуются в результате проникания в грунт атмосферных осадков. Проходя через водопроницаемые слои (крупнообломочный грунт, пески), вода задерживается водонепроницаемым (водоупорным) слоем, которым обычно служит глина, скапливается здесь или течет по уклону этого слоя. Уровень грунтовых вод зависит от напластования грунтов, величины атмосферных осадков и изменения уровня воды в близлежащих водоемах. Просачиваясь через различные слои грунтов и растворяя содержащиеся в них вещества, грунтовые воды образуют растворы, иногда разрушительно действующие на строительные подземные конструкции (фундаменты, стены подвалов). Такие грунтовые воды называются агрессивными.
По своему минералогическому и химическому составу, структуре и характеру напластования грунты могут быть самыми разнообразными.
Строительные нормы и правила подразделяют грунты на скальные, крупнообломочные, песчаные и глинистые.
Скальные и крупнообломочные грунты являются надежным основанием для здания.
Песчаные крупнозернистые грунты обладают большой водопроницаемостью и поэтому при промерзании не вспучиваются. Они дают быструю и неизменяемую со временем небольшую осадку под нагрузкой.
Мелкие и пылевые пески менее прочны. Увлажнение снижает их несущую способность. В водонасыщенном состоянии они становятся текучими (плывунами) и не могут служить основанием для здания.
Глинистые грунты при увлажнении переходят из твердого состояния в пластичное или текучее. В твердом, или сухом, состоянии глинистые грунты обладают высокой несущей способностью имогут служить хорошим основанием. Глинистые грунты пучинистыe, т.е. увеличивающие свой объем при замерзании воды в порах. Силы пучения бывают настолько велики, что могут приподнять многоэтажный дом, поэтому фундаменты в таких грунтах устраивают ниже глубины промерзания грунта. Глинистые грунты под нагрузкой уплотняются очень медленно, и осадка здания на таких грунтах может происходить в тече
те нескольких лет. Существует разновидность глинистых грунтов, структура которых состоит из глинистых и очень мелких пылевых частиц и из крупных пор (макропоров), видимых невооруженным глазом. Такие грунты называют макропористыми, или лессовидными. В сухом состоянии они обладают достаточной прочностью и жесткостью. Например, откос котлована в лессовых грунтах может быть вертикальным. Но при увлажнении , грунт теряет жесткость своего скелета и под нагрузкой дает очень большие просадки. Такие фунты относятся к просадочным, и строительство на них требует надежной защиты грунтов от увлажнения. Существуют также растительные грунты (верхний почвенный слой, торфяники) и насыпные грунты, образовавшиеся при засыпке неровностей рельефа. Обе эти разновидности грунтов не могут быть использованы как основание здания, так как имеют неоднородный состав с большой примесью органических веществ, очень сильно и неравномерно сжимаются и не обладают хорошей несущей способностью.
Все нагрузки, действующие на здание, в том числе и собственная масса здания, через фундаменты передается на грунт.
Грунт, непосредственно воспринимающий эти нагрузки, называется основанием. Надежность и прочность основания является важнейшим условием для нормальной эксплуатации здания.
Грунт, способный в своем природном состоянии выдержать нагрузку от здания, называется естественным основанием. В тех случаях, когда грунт в своем природном состоянии неспособен служить надежным основанием, прибегают к его искусственному укреплению и тогда он носит название искусственного основания. К таким грунтам относятся грунты с органическими примесями (растительный грунт, ил, торф, болотный грунт) и насыпные. Искусственные основания сильно удорожают строительство и применяются в редких случаях.
Грунт, работающий как основание здания, должен удовлетворять следующим требованиям: обладать достаточной несущей способностью и малой сжимаемостью (слабые непрочные грунты или сильно сжимаемые вызывают большие и неравномерные осадки здания, приводящие к его повреждению и разрушению); не подвергаться пучению, т.е. не увеличивать свой объем при замерзании влаги, находящейся в его порах (пучинистые грунты создаюточень большое давление на здание снизу вверх, что приводит к перекосу здания и даже к его разрушению); не размываться и не
растворяться грунтовыми водами (наличие в грунте основания легко растворимых веществ может привести к выщелачиванию грунта и вызвать деформацию и повреждения здания); обладать неподвижностью (это требование связано с устойчивостью пластов фунта. Большой угол наклона пластов может вызвать скольжение одного пласта по другому (при насыщении их водой) и образование оползня, что приведет к полному разрушению здания.
Эксплуатационные характеристики грунтов. Под действием нагрузки от здания грунты в основании испытывают сжимающее напряжение и, уплотняясь, деформируются. Небольшие и равномерные деформации — осадки не опасны для зданий. Большие и неравномерные деформации — просадки могут нарушить прочность и устойчивость здания. В зависимости от конструктивного решения здания допускаются осадки равные 80... 150 мм. Давление от фундамента внутри грунта основания передается в виде конуса, с постепенным уменьшением напряжения по глубине.
Несущую способность грунтов принимают на основании лабораторных испытаний образцов, взятых с места будущего строительства. Поэтому перед началом строительства проводят геологические изыскания. На участке, предназначенном для строительства, бурят скважины глубиной 6... 15 м или роют шурфы (колодцы) глубиной до 3 м. Глубина скважин и шурфов зависит от напластования грунтов. Скважины (шурфы) располагают примерно через 50 м. По образцам грунтов, которые берут с разных глубин и исследуют в лаборатории, составляют вертикальные разрезы скважин (шурфов), где показывают все виды грунтов, встреченные при бурении, с их характеристиками. Сопоставляя разрезы рядом расположенных скважин, составляют геологические профили строительной площадки. На основании материалов геологических изысканий выбирают основание под здание.
В процессе эксплуатации здания большинство грунтов оснований под нагрузкой от массы здания уплотняется за счет уменьшения пористости грунтов. Этот период происходит примерно 20...25 лет, что приводит к увеличению их несущей способности. Поэтому при технической эксплуатации зданий необходимо принимать меры, исключающие разупрочнение оснований, т.е. изменения физико-механических свойств упрочненных грунтов.
Изменение структуры грунта
может происходить вследствие воздействий: метеорологических; грунтовых вод и газа; динамических. Например, к метеорологическим воздействиям относятся: промерзание и оттаивание, набухание и размягчение, высыхание грунтов. Очевидно, что каждое из перечисленных факторов может принимать различные значения и по разному оказывать влияние на изменение структуры грунта.
При нарушении структуры основания грунта и потерь в связи с этим его несущей способности применяют различные методы искусственного укрепления. Укрепление грунтов — это технически сложный метод проведения ремонтных работ, заключающийся в упрочнении грунтов, при котором между частицами грунта искусственным путем создают дополнительные связи, обеспечивающие повышение прочности грунта и уменьшение его сжижаемости. Для этого можно использовать инъецированный метод, который предусматривает нагнетание в грунт различных растворов-отвердителей, от видов которых получили название следующие методы: силикатизация, цементация, битумизация и смолизация.
Силикатизацию применяют для закрепления крупнозернистых и мелкозернистых песков. В грунт нагнетают поочередно раствор жидкого стекла и хлористого кальция. Этот метод дорогостоящий и трудоемкий, но обеспечивает высокую прочность грунта.
При мелкозернистых и пылеватых песках в грунт нагнетают раствор из жидкого стекла и фосфорной кислоты, либо из жидкого стекла, серной кислоты и сернокислого аммония.
Цементацию применяют для закрепления рыхлых средне и крупнозернистых песков, а также карстовых пустот. Этот метод состоит в том, что в грунт под давлением через пробуренные скважины нагнетают цементный раствор марки 400 и выше (водоцементное отношение 0,4:10). Для цементации карстовых пустот В раствор добавляют песок и другие инертные заполнители.
Сухие песчаные и скальные грунты можно укреплять методом битумизации, подавая в трещины через пробуренные скважины горячий битум специальными инъекторами.
Холодную битумизацию фунтов выполняют битумной эмульсией с коагулянтом для устройства противофильтрационных завес в песчаных грунтах с коэффициентами фильтрации 0,012...0,12 см/с.
При смолизации в песчаный грунт через инъектор нагнетают раствор из карбамидной смолы и соляной кислоты. Гель,
Который возникает при взаимодействии растворов, заполняет поры В песке и склеивает частицы песка между собой. В связи с высокой Стоимостью карбамидных смол, этот способ применяют в исключительных случаях.
Имеются и другие способы укрепления грунтов, например, термическим способом ожигают глинистые частицы, но все они связаны с дополнительными затратами. Поэтому при технической эксплуатации зданий необходимо принимать меры, исключающие увлажнение грунтов или расстройство их структуры по другим причинам (авария инженерных коммуникаций, неграмотная организация земляных работ при возведении зданий рядом с существующими, нарушение правил эксплуатации зданий, вызывающее структурное расстройство грунтов, и др.).
