Современные работы по закладке фундамента. Виды работ, материалы, технологии - [13]

Толщина буферного слоя принимается равной hб = Kб × d, где Кб – коэффициент пропорциональности, принимаемый равным по опытным данным:

• для супесей Кб = 4;

• для суглинков Кб = 5;

• для глин Кб = 6.

Уплотнение грунтовыми сваями выполняется в котлованах размерами на 3,0 м большими в каждую сторону размеров уплотняемой площади. Отметка дна котлованов назначается с учетом последующей частичной срезки буферного слоя из расчета, чтобы оставшаяся толщина его не превышала 1,5 м. Частичная срезка буферного слоя производится с недобором на 20 см до отметки заложения фундаментов.

Площадь уплотняемого основания должна превышать площадь подошвы фундамента за счет полосы, выступающей за его пределы по периметру, на величину, равную:

•  при I типе грунтовых условий по просадочности – 0,2b, но не менее 0,8 м, а для отдельно стоящих сооружений с высоким расположением центра тяжести (дымовые трубы, водонапорные башни и т. п.) – не менее 0,3b (где b – меньшая сторона прямоугольного или диаметр круглого фундамента);

•  при II типе грунтовых условий по просадочности – не менее 0,2 Нпр (где Нпр – просадочная толща грунта).

Ширина уплотнения целых площадок принимается:

•  при I типе грунтовых условий по просадочности – 0,2Ну (где Ну – глубина уплотнения);

•  при II типе грунтовых условий по просадочности – не менее 0,5Нпр.

Грунтовые сваи в уплотняемом основании следует размещать в шахматном порядке – по вершинам равностороннего треугольника ( рис. 24 ).

Независимо от полученного по расчету числа грунтовых свай число рядов их по длине и ширине фундамента должно быть не менее трех. Первый ряд грунтовых свай располагается от границы уплотняемой площадки основания на расстоянии, равном 0,5l (где l – расстояние между осями грунтовых свай, определенное расчетом).

Во всех случаях число грунтовых свай непосредственно под фундаментами колонн здания или сооружения должно быть не менее восьми.

При уплотнении просадочных грунтов грунтовыми сваями средняя плотность грунта в уплотненном массиве, соответствующая объемному весу скелета грунта, должна составлять:

• на площадках с I типом грунтовых условий по просадочности – 1,65 тс/м3;

• на площадках со II типом грунтовых условий по просадочности в пределах верхнего слоя на глубину Ну/2—1,65 тс/м3, нижнего на глубину Ну/2—1,7 тс/м3.

При применении грунтовых свай в целях устройства противофильтрационной завесы средний объемный вес скелета грунта должен быть не менее 1,75 тс/м3.

Уплотнение грунтовыми сваями осуществляется:

• на площадках с I типом грунтовых условий по просадочности – в пределах всей глубины деформируемой зоны Идеф, а при Идеф > Нпр – в пределах всей величины просадочной толщи (Нпр);

• на площадках со II типом грунтовых условий по просадочности – на всю величину просадочной толщи (Hпр).

Отметка низа грунтовых свай принимается на 2,5d (где d – диаметр грунтовой сваи) выше глубины уплотнения.

Уплотнение оснований предварительным замачиванием

Уплотнение просадочных грунтов предварительным замачиванием происходит под действием их собственного веса в результате снижения прочности грунтов при их увлажнении.

В процессе предварительного замачивания уплотняются нижние слои грунтовой толщи, начиная с глубины, на которой давление от собственного веса грунта превышает начальное просадочное давление. Верхние слои грунта вследствие недостаточной нагрузки на них остаются в недоуплотненном состоянии, и, таким образом, предварительное замачивание обеспечивает перевод толщи лёссовидных грунтов из I в II тип грунтовых условий по просадочности.

Предварительное замачивание грунтов основания должно предусматриваться для уплотнения (устранения просадочных свойств) только нижних слоев грунта в пределах зоны просадки грунта от собственного веса. Размеры уплотняемой площади и методы замачивания назначаются с таким расчетом, чтобы в пределах застраиваемой площади просадка грунта от собственного веса была полностью устранена.

Для устранения просадки грунтов в деформируемой зоне от нагрузки, передаваемой фундаментами, предварительное замачивание в необходимых случаях должно дополняться:

• уплотнением грунта тяжелыми трамбовками:

• устройством грунтовых подушек;

• прорезкой верхнего слоя грунта глубокими фундаментами, в том числе свайными.

Замачивание просадочных грунтов осуществляется в котлованах, отрываемых за счет снятия растительного слоя на глубину 0,4–0,1 м. При толщине растительного слоя менее 0,4 м, котлован обваловывается местным суглинком с уплотнением. Высота обвалования назначается из условия, чтобы поверхность воды в котловане была на уровне не менее 0,3–0,4 м от дна котлована. Для удобства производства работ большие котлованы разбиваются с помощью перемычек на отдельные карты длиной 50–100 м и шириной 40–50 м.

Замачивание продолжают до полного промачивания всей толщи просадочных грунтов и условной стабилизации просадок от собственного веса грунта, на что требуется обычно около 1–3 месяцев. Для ускорения фильтрации воды в грунт в отдельных случаях на дне котлована отсыпается дренирующий слой песка толщиной 6–8 см.

Область применения метода уплотнения просадочных грунтов предварительным замачиванием определяется инженерно-геологическими особенностями участка строительства, расположением их по отношению к существующим зданиям и сооружениям, конструктивной особенностью строящихся зданий и сооружений, возможной величиной просадки грунта от собственного веса, наличием воды для замачивания, сроком подготовки оснований и т. п.