Сдам Сам

ПОЛЕЗНОЕ


КАТЕГОРИИ







Особенности исследований оснований при наличии свайных фундаментов





Наличие свайных фундаментов должно быть указано в техническом задании на исследование грунтов. Основные сведения об этом включают: вид фундамента (ростверк, сваи), одиночные или кустовые, длину свай, способ передачи нагрузки на основание (стойки или висячие), а также передаваемые нагрузки на куст, сваю (из рабочего проекта здания) [37].

После ознакомления и анализа грунтовой обстановки на площадке реконструкции разрабатывают программу дополнительных инженерно-геологических изысканий, отвечающую задаче реконструкции и новым нагрузкам.

При наличии свайных фундаментов на объекте включают следующие работы:

− бурение скважин с описанием слоев и отбором проб;

− зондирование грунтов: статическое или динамическое;

− лабораторные исследования физико-механических свойств грунтов, а также анализы надземных вод;

− прессиометрические исследования грунтов в скважинах;

− штамповые испытания грунтов;

− статические испытания опытных свай, забиваемых для определения их несущей способности (если требуется по программе);

− работы по исследованию влияния свайных фундаментов на ближайшую застройку.

В том числе для объектов 1-го и 2-го уровня ответственности обязательными видами работ являются: статическое зондирование, испытания грунтов прессиометрами и штампами. При статическом зондировании следует определять плотность и влажность грунтов с помощью радиоактивного каротажа (ГОСТ 19912).

При наличии фундаментов с рабочей плитой (свайно-плитных) в состав работ обязательно включать исследования штампами и натурными сваями [38].

При наличии на объектах винтовых свай предусматривать опытные нагружения аналогичных свай с испытаниями последних статическими нагрузками.

Если в проекте здания предусмотрено приложение на сваи горизонтальных усилий (до 5% от вертикальных), необходимо испытывать натурные сваи на горизонтальные нагрузки.

При передаче на сваи (по проекту) знакопеременных нагрузок, в том числе выдергивающих, испытания натурных свай должны выполняться с той же схемой нагружения. Несущую способность свай рассчитывают по известным методикам СНиП.

При забивке опытных свай вблизи существующих зданий необходимо предусмотреть измерения динамических колебаний конструкций здания.

Места испытаний грунтов прессиометрами, штампами, сваями назначают, анализируя данные буровых скважин и зондирования, в местах характерных точек литологического строения и в зонах наиболее нагруженных фундаментов.

Штампы, в основном, нужно использовать в скважинах (винтовые) площадью 600 см2 с целью получения величин модуля деформации.

Количество буровых геологических и испытательных скважин (рекомендуется их разумное совмещение) назначается не менее 4-5 для получения геологической информации о грунтовых слоях, гидрогеологическом режиме территории и проведения необходимых по программе испытаний грунтов.



Общее количество данных для каждого литологического слоя должно быть достаточным для условий их статической обработки в соответствии с ГОСТ 20522, для получения нормативных и расчетных значений характеристик грунтов.

Глубина скважин должна быть не менее чем на 5 м ниже погруженных свай при их рядовом расположении и нагрузках на куст свай до 3 МН; и на 10 м ниже при нагрузках на куст более 3 МН и свайных полях до 10 х10 м и при наличии комбинированных фундаментов (свайно-плитных) глубина скважин должна превышать заглубление свай не менее чем на 15 м.

Нужно заметить, что зондирование для исследования свайных фундаментов является основным способом определения модуля деформации для объектов 1 геотехнической категории.

Для 2 и 3 категории объектов необходимо дублирование (сочетание) данных с результатами испытаний штампами и прессиометрами.

В результатах обработки проведенных работ необходимо установить:

− изменение гидрогеологических процессов;

− несущую способность свайного фундамента по реальным характеристикам грунтов;

− причины и характер деформаций оснований и фундаментов реконструируемого здания.

Особенности исследования оснований для подземных и заглубленных сооружений

Программа работ геотехнического мониторинга по изучению гидрогеологической обстановки на площадке реконструкции должна включать выяснение следующих данных:

− глубину залегания скальных пород;

− наличие и величину напора подземных вод, а также наличие и местонахождение водоупоров;

− месторасположение тоннелей, инженерных коммуникаций, старых подвалов, колодцев, надземных выработок;

− наличие и глубину залегания плывунов и грунтов склонных к проявлению тиксотропии.

Дополнительные изыскания по разработанной программе для реконструкции должны включать бурение и зондирование [39].

Количество скважин и точек зондирования назначать не менее 50% от количества скважин для нового строительства (заложенных в проекте), но не менее трех.

Глубину скважин Нскв назначать не менее глубины, определенной по следующему расчету

Нскв = [1,5Hc + 5 м], (5.14)

где Нс глубина заложения конструкции («стена в грунте», шпунтовая стенка и т.д.), но не менее 10 м ниже заглубленной конструкции. На указанную глубину должно быть пройдено не менее 30% скважин, но не менее трех.

При углублении подземного сооружения при реконструкции, в случае производства работ открытым способом, в котловане глубина скважин Нскв должна быть не менее

Нскв = [1,5Hк + 5 м], (5.15)

где Нк глубина котлована (подошвы сооружения).

При реконструкции подземных переходов глубина скважин также должна быть не менее [1,5Hк + 5 м], а располагать скважины нужно не далее чем на 30 м, а в сложных инженерно-геологических условиях – 10-15 м.

Для реконструкции линейных подземных сооружений необходимо предусматривать статическое зондирование и геофизические исследования.

Для подземных сооружений связанных с устроенными противофильтрационными завесами и дренажными системами, коэффициент фильтрации, градиент напора барражного эффекта и дебит подземных вод необходимо определять полевыми методами в скважинах путем откачек и пьезометрии (ГОСТ 23278).

Кроме этого для выяснения гидрогеологической обстановки на площадке нужно определить физико-механические характеристики несущих слоев грунта:

− модуль деформации (Е);

− плотность (r);

− коэффициент поперечной деформации (υ);

− параметры ползучести (δ);

− прочностные свойства (С, φ);

− коэффициент морозного пучения (Кh);

− нормативные и касательные силы пучения (σh, τh);

− коэффициент фильтрации (Кф);

− модуль трещиноватости (Мi);

− коэффициент выветрелости (Кw).

При необходимости по специальной программе силами специализированных организаций по геотехнике следует выполнять измерения напряжений в массивах грунта и скальных пород, а также гидрогеологический режим подземных вод на территории.

В программу работ для геотехнических организаций следует включать наблюдения за окружающими зданиями, попадающими в зону влияния подземного строительства и реконструкции.

Усиление оснований

Искусственное вмешательство по усилению (упрочнению) грунтов оснований иногда становится необходимым в силу сложившейся ситуации по выводу здания из предаварийного состояния, а также закономерным плановым мероприятиям удержания строения в работоспособном состоянии, без прерывания его эксплуатации.

Искусственное закрепление грунтовых оснований относится к наиболее дешевым мероприятиям по восстановлению системы «фундамент-основание».

Причиной вывода из эксплуатационного равновесия работы системы являются:

- техногенные воздействия на грунты;

- неправильный режим эксплуатации здания;

- необоснованные дополнительные нагрузки на фундаменты;

- негативное влияние соседних зданий, построенных позднее.

Все перечисленные причины ведут к ухудшению прочностных и деформативных свойств грунтов под фундаментами, а иногда и к потере устойчивости несущего слоя грунта.

Несмотря на то, что грунты под подошвой фундаментов существующих зданий уплотняются со временем (в среднем на 10-25% и более), влияние перечисленных выше факторов вынуждает специалистов-геотехников применять оптимальные способы закрепления оснований. Выбор способа закрепления должен иметь научное обоснование на базе предварительных исследований реального состояния грунтов.

Для этой цели разрабатывается проект и программа работ. С учетом объемов работ разрабатывается проект производства работ (ППР) по усилению основания.

В пояснительной записке ППР выполняются необходимые расчеты и составляются технологические схемы процесса закрепления, оговариваются способы контроля качества работ, а также контроль достигаемого эффекта усиления грунтового основания.

Существует около 25-30 способов усиления грунтовых оснований.

Такое разнообразие позволяет избирательно, на научной основе, подобрать наиболее эффективный способ закрепления для практически любого многообразия возникших ситуаций.

На основании общего подхода все способы усиления можно разделить на традиционные и новые современные.

Традиционные способы приведены в табл. 5.20.


Таблица 5.20

Традиционные способы усиления оснований

№ п/п Способ усиления Грунты с коэффициентом фильтрации Кф, м/сут Эффект усиления Дополнительные сведения
Цементация Крупнообломочные 80-500 200 – 600 Па Нагнетание цементного раствора. Радиусы закрепления 0,5 – 2 м. Расход на 1 м3 грунта – 0,15-0,4 раствора. Давление в инъекторах 0,3-0,6 МПа.
Песчаные
Просадочные 0,1 – 0,2
Однорастворная силикатизация Пески 0,1 – 2,0 50 – 80 Па Нагнетание силиката натрия. Плотность раствора 1,10-1,2 г/см3. Расход на 1м3 грунта – 300-400 л. Давление в инъекторе 0,4-0,5 МПа
Крупнообломочные 0,5 – 5,0 50 – 60 Па
Двухрастворная силикатизация Пески 2 – 80 0,2 – 2,0 кПа, водонепроницаемость Нагнетание силиката натрия, затем хлористого кальция. Плотность растворов 1,1-1,5 г/см3. Расход на 1 м3 грунта 400 – 500 л. Давление в инъекторе 0,5-0,6 мПа.
Крупнообломочные

Продолжение табл. 5.20

Электросиликатизация Глинистые 0,005 – 0,5 40 - 80 Па Последовательное нагнетание силиката натрия и хлористого кальция. Создание электрического поля в зоне усиления.Напряжение постоянного тока – 110 В. Расход раствора на 1 м3 грунта – 400 л. Температура раствора - 40ºС. Расстояние между инъекторами – электродами – 0,8 м.
Песчаные
Смолизация Пески среднезернистые 0,5 – 5,0 40 – 80 Па Нагнетание раствора карбамидной смолы с отвердителем. Расход на 1 м3 грунта – 600 л. Давление в инъекторе – 0,3-0,4 МПа.
Глинизация Лессы 0,2 – 1,0 Водоустойчивость, водонепроницаемость Нагнетание глинистого раствора (тиксотропной суспензии). Расход на 1м3 грунта – 400 л. Давление в инъекторе – 0,6 МПа.

 

Окончание табл. 5.20

Термическое закрепление Глины водонасыщенные, суглинки просадочные Обжиг стенок скважины; снижение влажности на 60-70% Нагнетание горячего воздуха с tº ≈ 800-1000 ºС (обжиг грунта). Сжигание солярового масла в форсунках; диаметр «высушенного» столба 2-2,5 м. Расход солярового масла – 1,5 л/ч.
Армирование набивными сваями Слабые водонасыщенные, грунты с малой несущей способностью Создание искусственного скважинно-армированного основания из щебня, крупнозернистого песка. Несущая способность определяется расчетом. Проходка скважин диаметром 127-220 мм. Скважины заполняются щебнем, галечником с помощью пневмопробойников. Операции по набивке ведут до полного заполнения скважины.
Подводка и продавливание жестких элементов Грунты с низкой несущей способностью Увеличение несущей способности основания в 2-3 раза Горизонтальное продавливание или подводка антисептированных шпал или стальных элементов. Возможно вдавливание наклонных стержней.

 









Не нашли то, что искали? Воспользуйтесь поиском гугл на сайте:


©2015- 2018 zdamsam.ru Размещенные материалы защищены законодательством РФ.