Файл: Абелев М.Ю. Слабые водонасыщенные глинистые грунты как основания сооружений 8-й междунар. конгресс по механике грунтов и фундаментостроению.pdf

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 11.04.2024

Просмотров: 162

Скачиваний: 3

ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.

ют морские илы или другие

виды

глинистых

грунтов

текучей и текучепластичной

консистенции.

 

В отличие от дрен,

применяемых

в Швеции,

картон­

ные дрены изготовляют

в Японии из древесных

отходов,

в которые добавляют соединения мышьяка. Чтобы уве­ личить прочность материала картонных дрен, в ряде случаев их пропитывают меламиновыми смолами.

Широко использует вертикальные картонные дрены при устройстве оснований на слабых глинистых грунтах

фирма «Музино

Гуми».

Эта

фирма

установила

более

300 тыс. рулонов

картонных

дрен

на

площадке

строи­

тельства

металлургического

завода

в

г. Фукуяма. Пе­

ред устройством

картонных

дрен фирма провела

иссле­

дования

по сравнению

эффективности

действия

песча­

ных вертикальных дрен

и

картонных

дрен одинаковой

длины на опытных участках, в основании которых зале­ гали илы на глубину 5 м. Наблюдения в течение шести месяцев показали, что картонные дрены обеспечивают более высокую степень консолидации уплотняемых грунтов по сравнению с песчаными дренами. На участ­

ке,

где

были

устроены песчаные дрены, осадка состави­

ла

51,4

см, а

за это же время

на участке с картонными

дренами 65

см. Через шесть

месяцев после устройства

картонных дрен были отобраны образцы грунта. Иссле­ дования их показали, что сопротивление грунта сдвигу увеличилось почти в 2 раза и составило 0,15—0,2 кгс/см2. Для района г. Фукуяма, где песок дорог, применение картонных дрен оказалось более дешевым методом уст­ ройства искусственных оснований.

Большое количество картонных дрен было устроено в районе Улжино при строительстве цехов завода «Тойо

Козис», расположенного в районе

устья р. Ота. В связи

с большим перепадом отметок и

возможным

затоплени­

ем территории площадка была

намыта на

высоту до

5,5 м пылеватьгми суглинками и супесями, отобранными со дна моря. Так как пресноводные илы аллювиального происхождения в устье р. Ота (ниже намытого слоя грунта) залегали на глубину до 15 м, для сокращения сроков консолидации грунтов основания картонные дре­ ны устраивали глубиной до 20 м. Общая площадь заст­ раиваемой территории составляла около 35 га, поэтому количество дрен превысило 120 тыс.

После устройства картонных дрен (их размещали по вершинам правильного равностороннего треугольника

149


на расстоянии 1,8 м одна от другой) площадку пригружали слоем песка толщиной 4,8 м (объем около 600 тыс. At3) для отжатия поровой воды в дрены. Когда во­ донасыщенные грунты основания достигали заданной степени консолидации, песок из пригрузочной насыпи

перемещали на

другой

участок с

картонными

дрена^

ми и т. д.

 

 

 

 

 

 

 

 

Для наблюдения

за

процессами

уплотнения

водона­

сыщенных глинистых грунтов в основании были

уста­

новлены датчики порового

давления

и

реперы. На

рас­

сматриваемом

объекте

для

измерения

порового

давле­

ния использовались

18 установок.

В

среднем

каждый

комплект аппаратуры для измерения порового давления

обслуживал площадь 18—20 тыс. м2.

Для

опреде­

ления изменения сопротивления сдвигу

образцов

грунта

в процессе консолидации через определенные промежут­

ки

времени отбирались

образцы с различных глубин,

для

чего пробуривались

скважины. Одновременно про­

водились наблюдения за геодезическими поверхностны­ ми марками, установленными на поверхности намытого слоя (ниже песчаной подушки). Как показали результа­ ты лабораторных определений и данные замера порово­ го давления, прочность грунта при дренировании уве­ личивалась.

В Японии картонные дрены применяются также для ускорения осадки прибрежных участков, созданных на­ мывом или отсыпкой грунта на дно моря для освоения новых территорий под промышленное, транспортное и портовое строительство. Например, в Токийской бухте для строительства теплоэлектростанции была отсыпана

полоса

вдоль

побережья в

районе

г. Чиба.

Около 84

млн. м3

грунта

было намыто

в порту

г. Кобе,

где пло­

щадь искусственной территории под промышленные предприятия достигла 6 млн. м2.

В последние годы картонные дрены устраивают при помощи машин, выпускаемых японской фирмой «Като» с 1963 г. Наиболее широкое распространение получили

два типа

машин

на

гусеничном

ходу:

марок Т-12 и

ТД-20А.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Большая

ширина

гусениц

погружателя

(ширина

трака 70

см

при

длине

440 см)

позволяет

сократить

давление

машины

на

грунт до

0,8

кгс/см2.

 

 

Основным узлом машины является обсадное устрой­

ство с внутренней

щелью

(пробойник), по

которой по-

150


дается картонная

дрена.

Обсадное

устройство

изго­

товляется

из двух

металлических листов

длиной

20,5 м

и шириной

15 см, которые

соединяются

по бокам вин­

тами. Сквозные каналы в обсадном

устройстве

служат

для подачи воздуха в нижнюю часть

устройства (в нако­

нечник), чтобы предупредить попадание воды из слабых водонасыщенных глинистых грунтов с разрушенной

Рис. III.П. Конструкция обсадного устройства для погружения кар­ тонных дрен

/ — скользящие

направляющие

ролики; 2— защитные листы

пробойника;

3 — пробойник; 4 — нож для обрезания дрены; 5 — дрена

 

структурой

в обсадное

устройство. Поперечное

сечение

обсадного

устройства

с картонной дреной показано на

рис. III.11.

Для обрезания дрен в комплекте погружателя пре­

дусмотрен

механический

 

резак,

который

работает на

сжатом

воздухе.

Смена

 

рулонов

механизирована. Ее

осуществляют

краном

грузоподъемностью

2,7 т, уста­

новленным

на раме погружателя.

Чтобы

обеспечить

строгую

вертикальность

картонных дрен при погруже­

нии, что особенно

важно

при погружении

их на боль­

шую глубину,

перед опусканием

каждой картонной дре­

ны по уровню с помощью

гидродомкрата

тюгружатель

устанавливают

в

горизонтальное

положение.

151


Чтобы погружать картонные дрены на одну и ту же глубину, машины оборудованы автоматическими уста­ новками для фиксации заданной глубины погружения обсадного устройства. За последние годы погружатели картонных дрен фирмы «Като» нашли широкое приме­ нение и в других странах. Несколько станков этой фир­ мы имеются в СССР.

5. ПЕСЧАНЫЕ СВАИ

 

 

 

Песчаные сваи впервые стали

применяться для уплот­

нения

грунтов еще в XIX в. Однако

их применение носи­

ло

опытный характер. Песчаные

сваи устраивали толь­

ко

в

основаниях под одноэтажные

здания, а качество

уплотнения грунтов песчаными сваями не было оценено объективно. По данным А. А. Эрлиха, песчаные сваи в

СССР были применены впервые при строительстве зда­

ния

холодильника

в

Днепропетровске,

а

в

1932—

1933 гг. — для уплотнения

основания

лесохимического

комбината. Эти сваи имели длину 5 м и диаметр

 

25 см.

В 1932 г. С. А. Шашков составил временную

инструкцию

на

производство работ

по изготовлению

песчаных

свай.

 

Методы расчета

песчаных свай были

впервые

пред­

ложены Г. Л. Медведевым

и Ю. М. Абелевым.

Однако

несовершенство технологии устройства этих свай, а так­ же недостаточно разработанные методы расчета затор­

мозили их применение

в СССР

практически до 1951 г.

В 1950—1956 гг.

в

Прибалтике

под

руководством

Ю. М. Абелева

[7, 8] и Е. В. Светинского [45]

песчаные

сваи были

устроены

в основаниях

четырех жилых зда­

ний, железнодорожной

эстакады

и нескольких

промыш­

ленных объектов. Как

показало

технико-экономическое

сравнение,

уплотнение

слабых

глинистых

грунтов пес­

чаными сваями

оказывается

более

выгодным

методом

по сравнению

с уплотнением

оснований

жесткими же­

лезобетонными висячими сваями. Технико-экономические показатели упрочнения оснований песчаными и жестки­ ми сваями приведены в табл. I I I . 1 , составленной Е. В. Светинским.

Сущность метода уплотнения грунтов песчаными сваями заключается в следующем. При забивке в грунт металлической трубы с закрытым концом или железо­ бетонной сваи вокруг них возникает зона уплотненного грунта за счет его смещения из участка образования

152