Для грунтового основания (песчаники, пески крупные, суглинки твердые) определить и описать возможные и оптимальные принципы стабилизации и инженерные решения по их искусственному улучшению.
Начиная любое строительство, особенно промышленное, необходимо уделить особое внимание стабилизации грунтов, тем более, если грунт под будущей постройкой сыпучий или неустойчивый. Раньше этот процесс был трудоемким и влек большие затраты, но достижения современных технологий значительно снизили эти показатели.
Процесс стабилизации грунта представляет собой введение в него различных добавок, которые улучшают механические свойства грунта. В зависимости от требуемого конечного результата стабилизация грунтов подразделяется на усиление грунтов и укрепление грунтов. При усилении грунтов повышаются показатели их уплотнения, особенно если они слишком увлажнены или грунт пучинистый. Стабилизация строительного основания обеспечивает надежным морозозащитным слоем и увеличивает его несущие способности. Во время укрепления грунтов существенно увеличиваются физико-механические характеристики местного грунта. Этот метод применяют для получения морозозащитных слоев и слоев несущих оснований.
Также следует отметить, что стабилизация грунта дает возможность проведения строительства на болотистой местности, где раньше было невозможно ходить. Такие результаты достигаются путем добавления в грунт агентов, забиванием свай или заменой имеющегося грунта более твердыми породами.
Методы стабилизации заключаются не только в усилении грунтов, но и в обработке загрязненной земли с помощью инкапсулирования, предотвращении распространения загрязнения окружающей среды.
Задание №45.
Общие сведения о плывунах, суффозионных и карстовых процессах.
Способность песков в насыщенном водой состоянии оплывать, разжижаться, засасывать в себя тяжелые предметы, растекаться известна строителям с незапамятных времен.
Песчаные грунты проявляют различные свои свойства в зависимости от величины частичек песка. Основные виды песка: крупный, средний, мелкий и пылеватый. Под влиянием веса строительной конструкции он способен уплотняться и проседать. Известно, что песок не задерживает воду и не вспучивается на морозе. Большое количество проблем доставляют пылеватые и мелкие пески, которые содержат значительный процент глины. Такие пески при насыщении влагой увеличивают свою текучесть. Это значительно уменьшает их несущую способность. При содержании в песке 10 % глины образуются супеси, или, как их принято называть, плывуны. При достаточном количестве влаги такой грунт течет, как жидкость. Даже непрофессионалы понимают, что он совсем не годится для закладки фундамента.
Такие участки настолько насыщаются водой, что даже выкопать небольшую траншею там невозможно. При продвижении на незначительную глубину в траншею сразу поступает влага вместе с песком. Исправить положение можно путем закладки монолитного фундамента на той глубине, где позволяет обстановка.
Плывуны часто можно встретить на заболоченной местности. Единственное средство защиты от них – это укрепление стенок котлованов и траншей. Следует отметить, что укрепление необходимо даже там, где на первый взгляд вода поступает незначительно. Поэтому очень важно проводить геологические изыскания грунтов в тех местах, где есть сомнения в структуре песка. Если отказаться от исследований, то можно поплатиться не только значительными расходами на строительство, но и жизнью рабочих. Ведь плывун может мгновенно хлынуть в траншею или котлован и затопить ее за несколько секунд. И совсем нет гарантии, что человек успеет выскочить наверх вовремя. После проведения изысканий под строительство осуществляется крепеж фундамента. Есть один хороший способ, который предусматривает использование бура с диаметром в 10 см. По периметру бурятся 8 скважин, в которые опускаются специальные трубы из металла диаметром 5 см. После окончания работ они вытаскиваются наружу и могут использоваться повторно. После этого следует переходить к разработке котлована. Между грунтами и металлическими стойками закладываются куски доски, которые служат креплением для стенок котлована. В местах, где есть слои плывуна, необходимо даже конопатить швы. На глубине примерно в один метр желательно сделать лестницу вдоль одной из стенок.
Карстовый процесс – это своеобразная разновидность денудации, которая характеризуется выносом вещества в виде раствора.
Карстовый процесс включает в себя взаимодействие воды с горной породой, миграцию и аккумуляцию растворенных веществ.
Наиболее важными условиями карстообразования являются: наличие горных пород и минералов, поддающихся растворению и выщелачиванию (известняк, доломит, мел, мергель и др. - pppa.ru), наличие проточных вод, существование зон дренажа, в т.ч. и трещин, обусловливающих горизонтальную и вертикальную циркуляцию вод.
Карст развит на Приволжской возвышенности, в Крыму, на полуострове Флорида.
Суффозия – процесс выноса грунтовыми водами мельчайших частиц породы и растворенных веществ. Следствием ее являются вторичные изменения и перераспределения гранулометрического состава пород, образование «промытых» путей движения вод.
Суффозия в природе развивается:
- в лессовых породах, занимающих обширные пространства лесной, лесостепной, степной зон;
- в тонко-мелкозернистых песках – Поволжье, Западная Сибирь;
- в глинистых нарушенных отложениях – северные берега Аральского моря.
Суффозия в карбонатных или засоленных глинах и суглинках ведет к образованию просадочных впадин – так называемых блюдец .
В сильно карбонатных суглинках и глинах при условии хорошо развитой трещиноватости образуются глубокие подземные ходы и провалы, очень напоминающие настоящий карст.
Задание №65.