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

дуль общей деформации грунта, отобранного на расстоя­ нии 15 см от боковой поверхности известковой сваи, ока­ зался равным 65 кгс/см2, а грунта из участков между из­

Рис. 111.14. Изменение влажности грунтов основания под цехом заво­ да в Барнауле после устройства известковых свай

а — схема расположения свай и контрольных скважин; б — изменение влажно­

сти по глубине в центре свайного куста; в — то же, между сваями; / — до устройства свай; 2 — после устройства свай

ность грунта снизилась на 35—42 см (отказ при трам­ бовании составлял 2,2—2,8 см). Поверху уплотненного

164

слоя была устроена грунтовая подушка из местного суг­ линка с влажностью на пределе раскатывания. Грунто­

тальное изучение процессов, возникающих вокруг изве­ стковых свай при их устройстве в водонасыщенных лёс­ совых грунтах. Опытная площадка в районе пос. Бустон Тадж. ССР на глубину до 12 м была сложена водонасы­ щенными лёссовыми суглинками, имеющими примерно одинаковые характеристики сжимаемости по глубине слоя. Физико-механические свойства лёссовых суглинков на глубине 4—5 м характеризовались следующими по­

казателями.

диаметром 265 мм) с оставляемым в грунте железобетон­ ным башмаком. Активность негашеной извести, которой заполняли трубу перед ее извлечением, составляла око­

Чтобы выявить термическое воздействие известковой сваи на окружающие водонасыщенные грунты, вокруг

165

нее, а также в теле сваи устанавливали температурные датчики. Точность измерения температур составляла 1° С.

Процессы уплотнения водонасыщенных лёссовых грунтов в процессах забивки металлической трубы и

3

Рис. 111.16. План экспериментальной площадки с известковыми сваями

ются в зависимости от расстояния до боковой поверх­ ности известковой сваи. Так, образцы, отобранные на расстоянии 0,35 м, характеризовались углом внутренне­ го трения 16—22° и сцеплением 0,35—0,43 кгс/см2. На расстоянии 0,7 м угол внутреннего трения образцов грун­

ШШШБ ШП

Рис. 111.18. Схема работы дренирующих прорезеіі

/ — песчаная подушка; 2— песчаные дренажные прорези (стрелками пока­ зано движение воды к дренажным поверхностям)

значительно экономичнее вместо многочисленных верти­ кальных песчаных дрен устраивать вертикальные пес­ чаные прорези.

Вертикальные дренажные прорези представляют со­ бой траншеи глубиной до 5,5 м и шириной 60—80 см, за­

при строительстве дорог на участках, сложенных торфа­ ми, с внутренней стороны контура подошвы насыпи до ее отсыпки иногда устраивали две (или более) траншеи, засыпанные песком. Этот метод подготовки основания под насыпями дорог был известен как «способ Шталя».

167

однако отсутствие расчета вертикальных прорерзей обусловило крайне редкое их применение в практике до­ рожного строительства, при этом дренажные прорези размещали только конструктивно. Для обоснованного использования дренажа этого типа нами разработан ме­ тод расчета вертикальных дренажных прорезей с учетом структурной прочности сжатия и начального градиента напора слабых водонасыщенных глинистых грунтов (см. далее п. 7 главы I V ) .

Большой парк высокопроизводительных траншейных экскаваторов позволяет сейчас устраивать дренажные прорези на глубину 5,5 м. В СССР и за рубежом созда­ ны модели цепных экскаваторов, позволяющие отрывать траншеи глубиной до 7,5 м, и модели роторных экскава­ торов (глубина отрывания до 3,5 м). Минимальная ши­ рина траншеи, которую отрывает роторный экскаватор составляет 0,2 м. Цепные экскаваторы отрывают тран­ шеи (щели) шириной до 5 см.

Цепные многоковшовые и скребковые траншейные экскаваторы отрывают траншеи с ровными стенками и гладким дном. Стоимость отрывки этим экскаватором в 2—2,5 раза меньше стоимости отрывки траншеи одноков­ шовым экскаватором.

В СССР выпускаются следующие модели цепных траншейных экскаваторов: ЭТН-124, ЭТН-171, ЭТН-354. В ближайшее время намечено выпустить девять новых моделей. Траншейные экскаваторы изготавливаются так­ же в США, Англии и ФРГ.

Скребковые траншейные экскаваторы применяются для устройства узких траншей (шириной до 40 см), а многоковшовые—-для траншей шириной 40 см и более.

В зависимости от прочностных характеристик слабых водонасыщенных глинистых грунтов, в которых устраи­ ваются дренажные прорези, можно применять траншей­ ные экскаваторы на обычном и уширенно-удлиненном гусеничном ходу (рис. I I I . 19), а также на пневмоколесном ходу.

Так как при устройстве прорезей в водонасыщенных слабых грунтах основания часто приходится отрывать траншеи с откосами, то на многоковшовые траншейные экскаваторы обычно устанавливают дополнительное обо­ рудование (наклонные шнеки и активные режущие цепи). Иногда вместо механизмов для устройства пологих от­ косов применяется оборудование для рытья траншей со

168

ступенчатыми стенками (рис. III.20). Это оборудование представляет собой несколько поперечных горизонталь­ ных шнеков различной длины, смонтированных на ков­ шовой раме.

Для устройства дренажных прорезей на глубину до 2,5—3 м можно применять роторные экскаваторы. Про-

Рис. 111.19. Траншейный экскаватор на уширенном гусеничном ходу

Рис. 111.20. Схема сменного оборудования (наклонные шнеки) для устройства траншей с откосами и со ступенчатыми стенками

а — наклонные шнеки для рытья траншей с откосами; б — активные режущие

как ковши жестко закреплены на раме и возможна бо­ лее высокая скорость резания. Однако роторные экскава­ торы имеют в большинстве случаев большие габариты и больший вес, чем цепные экскаваторы.

Роторные траншейные экскаваторы могут применять­ ся для отрытия траншей прямоугольного профиля и с нак­ лонными стенками. Рабочий орган роторных экскавато-

169