Файл: Максимов С.Н. Инженерные сооружения (с основами строительного дела) учеб. пособие.pdf

Выбор того или иного метода уплотнения в значительной ме­ ре зависит от вида уплотняемого грунта. Так, для связных гран­ тов наиболее применимо уплотнение укаткой, а малосвязных

трамбование и виброуплотнение.

При гидравлическом транспорте грунта укладка его в соору­ жение производится по методу намыва и может осуществляться как на поверхности земли, так и под воду. Выпадение частиц грун­ та из пульпы происходит, когда скорость ее движения становится

заданное распределение крупности грунта в намываемом соору­ жении. Однако процесс этот очень сложен, так как разделение грунта на фракции происходит как в поперечном, так и в радиаль­ ном направлении.

Грунт, уложенный гидромеханическим способом, содержит в своих порах большое количество воды, которая постепенно уда­ ляется. Процесс этот протекает в грунтах разной крупности с раз­ ной скоростью, являющейся функцией водопроницаемости. В пес­ чаных грунтах полное удаление воды из тела надводной насыпи протекает за несколько суток, а в супесчано-суглинистых и лессо­ вых грунтах может продолжаться несколько месяцев. Для уско­ рения этого процесса в тело насыпи закладывают специальные дренажи или производят искусственную откачку воды через сис­ тему иглофильтров.

При гидромеханической укладке грунта в насыпь применяют два основных метода намыва: односторонний и двусторонний.

При одностороннем намыве, когда выпуск пульпы из транс­ портирующего пульпопровода происходит по оси сооружения, в центральной части насыпи выпадают наиболее крупные частицы, а в откосах — более мелкие, но тоже песчаные частицы. Пылева­ тые и глинистые частицы стекают вместе с водой за пределы соо­ ружения. В результате такой системы намыва получается отно­ сительно однородное песчаное тело насыпи (рис. 18).

При двустороннем намыве выпуск пульпы происходит из двух ниток параллельных пульповодов, располагаемых на некотором расстоянии друг от друга (рис. 19). В этом случае вблизи трубо­ провода откладываются более крупные частицы, а мелкие стекают в стороны и частично уносятся за пределы сооружения. Однако значительная часть мелких фракций сносится в среднюю часть

4 8

профиля сооружения, где образуется прудок и происходит посте* пенное осаждение мелких пылевато-глинистых частиц. В резуль­ тате получается неоднородный профиль земляного сооружения, у которого центральная зона представляет собой ядро, сложенное пылевато-глинистыми частицами, а боковые призмы сложены пес­ чаными частицами. Этот метод гидромеханического возведения широко применяется при сооружении земляных плотин.

Рис. 19. Схема двустороннего намыва насыпи:

В связи с тем что пылевато-глинистые частицы при своем осе­ дании консолидируются очень медленно, центральная часть пло­ тин, намытых двусторонним методом, долгое время остается в не­ устойчивом недоуплотненном состоянии. Для ускорения процесса консолидации и отвода вод в толщу ядра закладывают специаль­ ные дренажные колодцы, из которых собирающаяся вода откачи­ вается насосами или выпускается через дренажные трубы, укла­ дываемые в нижние горизонты тела плотины (рис. 19).

Подводный намыв грунтов в принципе мало отличается от надводного, хотя в этом случае происходит лучшая сортировка материала и большее удаление (относ течением воды) мелких частиц.

При намыве грунта получается достаточно плотная укладка материала. Регулировать эту плотность можно, меняя интенсив­ ность подачи пульпы и ее состав (концентрацию). Однако в ряде случаев получаемая плотность оказывается недостаточной. Тогда производят дополнительное уплотнение грунта либо с помощью вибраторов (обычно глубинных), либо камуфлетными взрывами малой мощности в скважинах. Такое уплотнение наилучших ре­ зультатов достигает в условиях, когда намытые грунты еще на­ ходятся в водонасыщенном состоянии.

Намыв земляных сооружений ведется по участкам («кар­ там»), охватывающим отдельные части длины сооружения, слоями определенной мощности. Пульповоды располагаются на невысоких обычно металлических эстакадах, которые переносятся по мере возведения сооружения. Отдельные карты намыва располагаются так, чтобы их краевые зоны (стыки между соседними картами) не совпадали в слоях, расположенных друг над другом, и не образо­ вывали швы, секущие сооружение.

49

Г л а в а III

ФУНДАМЕНТОСТРОЕНИЕ

§ 1. ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ

Массив грунта, воспринимающий давление от сооружения, назы­ вается естественным основанием, или просто основанием. Если грунты не обладают достаточно высокой несущей способностью, то в ряде случаев бывает целесообразньщ их искусственное упроч­ нение: уплотнение, цементирование, химическая обработка и пр. Такое улучшенное основание называется и с к у с с т в е н н ы м .

в пределах зоны выветривания, часто представляют собой весьма не выдержанные по свойствам покровные, делювиальные, аллюви­ альные и другие отложения, неоднородные по глубине и прости­ ранию. Кроме того, свойства их под влиянием естественных про­ цессов выветривания или под воздействием сооружения или дру­ гой инженерной деятельности человека могут меняться во вре­ мени. Поэтому в большинстве случаев фундаменты опирают не непосредственно на поверхность грунта, а с заглублением, величи­ на которого определяется либо глубиной залегания достаточно Прочных разностей грунтов, либо другими требованиями (глубина промерзания и пр.). В ряде случаев фундамент используется не только как элемент сооружения, передающий давление от соору­ жения на основание, но и для других целей, например для устрой­ ства подвальных помещений, тогда его глубина не определяется особенностями геологического строения.

На рис. 20 показана схема фундамента на естественном осно­ вании. Верхняя граница, отделяющая фундамент от надзем­ ной части сооружения, называется о б р е з о м фундамента (б), а нижняя, опирающаяся на основание, — п о д о ш в о й (а—в). Рас­ стояние от поверхности грунта до подошвы фундамента (h) на­ зывается г л у б и н о й его з а л о ж е н и я .

Всякий фундамент создает в толще грунтов основания напря­ женное состояние, вызванное нагрузкой от сооружения. На схеме напряженного состояния толщи грунтов основания (рис. 20) пока­ заны эпюра природного давления от веса грунта, слагающего основание (1), и эпюра дополнительного давления, вызванного нагрузкой от сооружения (2). Природное давление возрастает с глубиной, а давление, вызванное сооружением, постепенно умень­ шается. На какой-то глубине это давление от сооружения будет настолько малым, что его влиянием можно пренебречь. Эту глу­

51