Файл: Фомичева Р.Ф. Условия строительства на лессовых просадочных грунтах Калмыкии и восточной части Ростовской области.pdf

мачивание грунтов до полного водонасыщения. Дефор­ мации закрепленного грунта при естественной влажности составили (осадка) 7 мм, при замачивании (просадка) — 3 мм. Статические испытания показывают высокую не­ сущую способность силикатированных массивов.

В каждую скважину было закачано за 10—14 минут по 2 м3 раствора. Через полтора месяца был отрыт кот­ лован размерами в плане 12X12 м, в котором были за­

При сопоставлении осадок реперов (табл. 18), видно, насколько эффективна подготовка оснований силикати­ рованными сваями, расположенными друг от друга па расстоянии 3—7,5 м.

Т а б л и ц а 18

Осадка глубинных реперов в опытных котлованах при замачивании грунтов до полного водонасыщения

35 мм.

122

Величина просадки незакрепленных грунтов меж­ свайного пространства значительно уменьшается и это, видимо, можно объяснить тем, что при замачивании от­ дельные слои грунта не полностью испытывают вес вы­ шележащих слоев, так как вследствие неравномерности вертикальных смещений в грунте развиваются реактив­ ные касательные напряжения, стремящиеся удержать массив в равновесии: силикатированные сван «держат.» на себе незакрепленный грунт.

Все вышеизложенное позволяет сделать вывод, что метод подготовки оснований силикатированными сваями може/г найти применение при строительстве цехов боль­ шой «площади, характеризующихся мокрым технологи­ ческим процессом.

Устройство экранов. Просадка лессового грунта иод нагрузкой происходит за счет сжатия верхних его слоев, залегающих непосредственно под подошвой фундамента. Наряду с такими методами подготовки оснований, как трамбование, послойная укатка, есть возможность уменьшить просадки грунтов непосредственно иод фун­ даментами за счет устранения просадочных свойств ме­ тодом однорастворной силикатизации. В полевых усло­ виях были выполнены опытные работы по закреплению грунтов II типа просадочности па небольшую глубинѵ инъецированием н пропиткой раствором силиката нат­ рия. Практически были созданы экраны в форме чаш. Для пропитки использовался раствор малых концент­ раций.

В котлован с размерами в плане 2X2 м и глубиной

держалась там в течение полутора месяцев, затем были проведены статические испытания экрана, подготовлен­ ного пропиткой (рис. 41).

Штамп устанавливался в котлован с водой. В про­ цессе передачи нагрузок ступенями вода, находившаяся в котловане, инфильтровалась в незакрепленное основа­ ние после появления трещин в сопряжениях днища и стенок экрана. Несущая способность грунта, закреплеп-

123

ка раствора плотностью 1,12 г/см3 велась через скважи­ ны в одну заходку. На каждую скважину было израсхо­ довано по 2,5 м3 раствора. Замачивание грунта перед за­ весой производилось через котлован с силикатирован­ ными сваями. Характерно, что несмотря на некоторое увеличение влажности (табл. 19) завеса свои функции выполняет.

Внедрение способа силикатизации было произведено на строительной площадке базы Калмыкснаба в г. Элис­ те. Площадка стожена лессовыми грунтами I I типа, про садочная толща которых достигает 16 м. Силикатирова­ ние под дымовую трубу было выполнено в виде восьми свай-опор диаметром 1,7 м. Закрепление проводилось через инъекционные скважины диаметром 75—90 мм, в каждую из которых нагнеталось по Зм3 раствора силика­ та натрия плотностью 1,12 г/см3 . Длительность закачки в первую заходку глубиной 3,5 м составила 3—6 мин, во вторую глубиной 12,5 м —- 17—22 мин, при расходе Змг>

126

раствора па инъекцию. Для нагнетания использовалась установка непрерывного действия и центробежный насос, создающий напор 23 м вод. ст., производительностью 50 м3 /час. Отбор образцов закрепленного грунта пока­ зал, что их прочность находится в пределах 8—10 кг/см2 *.

Р а с ч е т ф у н д а м е н т о в из з а к р е п л е н н о г о г р у н т а

Силикатированный лесс отличается по свойствам как от строительных материалов, применяемых для фунда­ ментов, так и от грунтов естественного залегания. По сравнению с материалами, используемыми для устрой­ ства фундаментов, он имеет невысокие прочностные и деформативные характеристики. Соотношение модулей деформации незакрепленных (Ео = 100—300 кг/см2 ) и силикатированных лессовых грунтов (Ео — 400 — 3000 кг/см2 ) составляет 2—10, и это не позволяет отож­ дествлять массив из силикатированного лесса по ха­ рактеру своей работы с конструкциями, способными пе­ редавать нагрузку на грунтовое основание, не деформи­ руясь и не рассеивая вертикальных сжимающих напря­ жений. Между закрепленным и незакрепленным грун­ том нет резкой границы, деформативность его на гра­

знание величины полной осадки недостаточно, так как ус­ тойчивость фундаментов и надфундаментной конструк­ ции зависит и от скорости протекания осадок. Для грун­ тов, закрепленных методом силикатизации, характерны длительность протекания деформаций и снижение пре­ дела прочности при продолжительном действии нагру­ зок, что необходимо учитывать при прогнозе осадок за­ крепленных оснований [10, 31'].

* Экспериментальные работы в полевых условиях выпол­ нены совместно с кандидатом технических наук А. М. Голова­ новым .

127

При полном водонасыщении лессовых просадочных грунтов, окружающих закрепленный массив, происходит изменение их физико-механических свойств, что ведет к проявлению деформаций. Силикатированный же лесс даже при полном водонасыщении водостоек и прочен, и его следует при окружающем замоченном просадочной грунте рассматривать как слабо деформирующуюся кон­ струкцию, способную передавать нагрузку от сооруже­ ния на основание.

Фундаменты из закрепленного методом силикатизации грунта в условиях I I типа по просадочности при возмож­ ном замачивании их оснований, как правило, проекти­ руются с полной прорезкой просадочной толщи грунтов. Допускается, чтобы сваи-опоры не полностью прореза­ ли просадочную толщу, но в этом случае их нижний ко­ нец должен быть заглублен не менее, чем на 1 м в слой грунта с относительной просадочностью не более 2% под нагрузкой 2,5 кг/см2 .

При значительных толщах просадочного грунта, ес­ ли исключено замачивание основания на глубину, где возможны просадки от собственного веса грунта, допус­ кается устройство фундаментов на глубину не менее 10 м.

\