4. Основні методи підсилення грунтів основ

При недостатній несучій здатності ґрунтів основи виникає необхідність в їх зміцненні.

Основні способи зміцнення (закріплен­ ня) основ будівель та споруд наступні:

  • конструктивні
    • влаштування подушок (із піску чи місцевого зв’язного ґрунту);
    • влаштування шпунтової огорожі;
    • армування ґрунту;
    • створення бокового привантаження;
    • влаштування протифільтраційних завіс.
  • механічні (полягає в ущільненні ґрунту, яке може бути: поверхневим, гли­бинним або у вигляді поперед­нього обтиснення.)
  • фізико-хімічні (в ґрунт закачується ущіль­нюючий розчин)
  • спеціальні (термічне закріплення та інш.)

Шпунтова огорожа виконується, як правило, з металевого прокату спеціального профілю. Її влаштування дає можливість під­ вищити несучу здатність слабкого ґрунту, що підстеляє фундамент.

При цьому за рахунок бокового обтискання слабкого ґрунту невеликої товщини можна досягти поліпшення його опірності дії вертикальних навантажень.
Такий спосіб закріплення ґрунту може бути використаний також для забезпечення стійкості ґрунту як у середині приміщень (рис. 1), так і назовні (рис.2).

Рисунок 1 - Шпунтова стіна в підвалі будівлі:

1 —існуючий фундамент;

2 —стінка із ста­ левого профілю;

3 — поверх­ ня ковзання при випиранні ґрунту із-під підошви фун­ даменту;

4-підлога підвалу

Рисунок 2 - Влаштування шпунто­ вих стінок назовні будівлі: 1 —відміт­ ка підошви фундаменту; 2 —котло­ ван поблизу будівлі; 3 — відмітка дна котловану; 4 — поверхня ковзан­ ня; 5 — тріщини в стінах; 6 — шпун­ това стіна

Протифільтраційні завіси споруджуються в місцях можли­ вого підтоплення й там, де є ймо­ вірність підняття ґрунтових вод через фільтрування її з водоймищ.
Найбільш прогресивним на да­ ний час способом виконання та­ ких завіс є метод „стіна в ґрунті (рисунок 3).

Рисунок 3 - Протифільтраційна завіса: 1 — фундаменти будівлі; 2 —проти­ фільтраційна завіса; 3, 4 — депресійна крива відповідно до та після влаштуван­ ня завіси

ФІЗИКО_ХІМІЧНЕ зміцнення грунту.

Закачування розчинів (силікатного, цементного, бітуму, різних смол тощо) у ґрунт може проводитися як із денної поверхні , так і з попередньо споруджених колодязів

Підсилення грунтів основ методом силікатизації являє собою нагнітання в грунт розчинів шляхом попереднього занурення перфорованих ін′єкторів (труб). Силікатизація може бути однорозчинна і дворозчинна.

 

 Рисунок 4  - Ін’єктор для силікатизації грунтів основ:

1- наконечник; 2- перфорована частина;

3- рядова ланка; 4- розподільник;

5- наголовник; 6- підвідний патрубок;

7 – отвори

Рисунок 5 - Схема підсилення грунтів основ однорозчинною силікатизацією:

1   - ємкість з розчином; 2- розподільник; 3- лічильник; 4- ін’єктори

Рисунок 6 - Схема розміщення ін’єкторів при підсиленні грунтів вздовж стіни; 1- ін’єктор; 2- існуючі конструкції; 3- зона закріпленого грунту

Рисунок 7 - Схема підсилення грунтів дворозчинною силікатизацією:

1- насоси; 2- ємкості з розчинами; 3- дозатор; 4- колектор; 5- ін’єктори

Метод термічного закріплення ґрунту полягає в дії на нього відкри­ того вогню (рис.8 ). Для цього по­ передньо проходять свердловини, а потім поступово в них занурюють форсунки з відкритим вогнем. Сила вогню та час дії його на ґрунт при­ значаються залежно від фізико-меха- нічних характеристик останнього.

Рисунок 8 - Термічне закріплення ґрунтів: 1 — існуючий фундамент; 2 — свердловини; 3 — форсунки з на­ конечниками; 4 — полум'я; 5 — за­ кріплений грунт

Перед початком робіт обов'язково складають ПВР, в якому вказують несучу спроможність основ і гідрогеологічні характеристики  на час проведення робіт.