Шпаргалка по "Основания и фундаменты"

а, б – закладное; в – анкерное; г – подкосное; 1 – стойка; 2 –  доски; 3 – распорка; 4 – свайка; 5 – стяжка; 6 - подкос

Более удобное  крепление не требующее замены стоек  по мере заглубления выемки, состоит  из предварительно забитых в грунт  двутавровых стальных балок, за полки  которых постепенно закладываются  доски.

2.2.г. Анкерные и подкосные  крепления

 Устраивают в тех случаях  когда исключается возможность  установки распорок (широкий котлован, так же если распорки мешают  возведению фундамента).

Для устройства анкерных (рис. 14.2 в) креплений вдоль стенки котлована забивают наклонные свайки, которые соединяют анкерными тягами со стойками крепления.В подкосном креплении (рис. 14.2 г) стенки удерживаются  подкосами передающими сдвигающие усилия на упор, забиваемый у них основания.

2.2.д. Шпунтовые ограждения

Служат для крепления вертикальных стен котлована при глубине более 4-х метров, а также при любой  глубине, но при уровне подземных  вод выше дна котлована.

Шпунтовые ограждения состоят из отдельных  элементов (шпунтин), которые погружаются  в грунт еще до отрывки котлована  и образуют сплошную стену предотвращающую  сползание грунта  и проницание воду в котлован.

Рис. 14.3. Деревянное шпунтовое ограждение:

а – из досок; б – из брусьев; в  – нижний конец деревянной шпунтины

Шпунты могут выполняться из:

- дерева;

- стали;

- ж\б

→ Деревянные шпунтовые ограждения применяют для крепления неглубоких котлованов (3…5 м) (рис. 14.3) может быть:

- дощатым (толщина до 8…10см)

- брусчатым (t от 10 до 24 см)

Рис. 14.4. Профили прокатного стального  шпунта:

а – плоский; б – корытный; в  – Z-образный

Длина шпунтин  определяется глубиной их погружения, но, как правило, не превышает 8 м, поскольку  более длинный не дорогой и  дефицитный.

Для полного смыкания шпунтин их снабжают гребнем или пазом, а  нижний конец делают с односторонним  заострением, за счет чего погружаемая  шпунтина прижимается к уже погруженной, что делает стенку более плотной.

Дополнительному уплотнению соединения шпунтин способствует и постепенной  разбухание древесины в воде.

Деревянное шпунтове ограждение отличает простота изготовления, однако есть ограничения  его применения:

- невозможность забивки шпунтин  в плотные грунты;

- небольшая длина шпунтин (6…8  м);

- и относительно малая прочность.

→ Металлический шпунт применяют при глубине более 5…6 м. За счет своей конструкции (рис. 14.4) он обладает большой прочностью и жесткостью.

Он состоит из прокатного профиля  l=8…24 м.

- плоской;

- корытной;                          }   при больших изгибающих  моментах

- Z-образной формы

Связь между шпунтинами по вертикали  осуществляется при помощи «замков». Конструкция замков обеспечивает плотное и прочное соединение шпунтин между собой. Остающиеся зазоры в замках, быстро заливаются и металлическая шпунтовая стенка становится практически водонепроницаемой.

Железобетонный шпунт применяют при постройке набережных, причальных и гидротехнических сооружений, или в тех случаях когда шпунт в дальнейшем используются как часть конструкции.

Ж/б шпунт

Сплошной ж/б ряд свай (забивных или буронабивных)

Разрешенный ряд свай в глинистых  грунтах.

Конструкции шпунтовых стенок:

- без креплений (консольные);

- с распорным креплением;

- с грунтовыми анкерами.

Рис. 14.5. Схемы шпунтовых ограждений:

а – консольное; б – с распорным  креплением; в – с анкерным креплением; 1 – шпунтовая стенка; 2 – распорка; 3 – обвязка; 4 – анкерная свая; 5 –  анкерная тяга.

Применение креплений распорного и анкерного типа увеличивает  устойчивость шпунтовой стенки, уменьшает  возникающие изгибающие моменты  и ее горизонтальные смещения, что  позволяет делать стенки более легкими.

39.Улучшение работы оснований  путем закрепления грунтов

Закрепление грунтов (см. п. 16 СНиП “Основ-я зд-й и сооруж-й”) Твердые частицы не меняют своего положения, прочные связи между ними возникают за счет инъекции хим. вещ-в в грунт в усл-х их естественного залегания.

1. Силикатизация: а) двухрастворный – пески крупные и средней крупности с коэф-том фильтрации к=5,2-8м/сут; ч/з трубу (инъектор) в гр поочередно нагнетают раствор силиката натрия и р-р хлористого кальция. М/у ними в гр образ-ся гидрогель кремниевой к-ты=> быстрое и прочное закрепление; б) однорастворный – мелкие и пылеватые пески с к=0,5-5,2м/сут, лёссовые гр с к=0,1-2м/сут. Ч/з систему инъекторов нагнетается р-р силиката натрия небольшой плотности; м/у ним и солями гр выделяется гидрогель кремниевой к-ты => гр закрепл-ся и приобретает водоустойчивость; в) газовая – песч., супесч., лёссовые гр с к=0,1-2м/сут. Прим-ся при влажности гр 17% и > . Отвердитель – жидкое стекло: диоксид углерода подается в гр ч/з инъекторы поочередно с силикатом натрия. Метод определяется коэффициентом фильтрации и необходимой прочностью закрепляемого грунта.

2. Смолизация – в песч. гр. с к=0,5-80м/сут и лёссовых просадочных гр с к=0,2-2м/сут. Ч/з систему инъекторов/скважин нагнетают синтетич. смолы с отвердителем. Наиб. распростр. – карбомидные смолы.

3. Цементация – для укрепления основания при капитальном строит-ве и реконструкции, для создания противофильтрационных завес, для придания водонепроницаемости при строит-ве шахт, тоннелей. Это заполнение пустот, трещин, крупных пор в крупнообломочных гр цем/цем-глинистым р-ром, образующим со временем твердый камень. Р-р подают ч/з пробуренные скважины – в скальн. породах, ч/з инъекторы – в песч.

4. Глинизация – в скальн. породах при небольших скоростях движения подземн. вод (до 0,25 см/с). Исп-т чистый глинистый р-р. При давлении вода из р-ра отжимается, и глинистое тесто заполняет пустоты и придает водонепроницаемость.

5. Битумизация – для скальн. и полускальн. пород при больших скоростях фильтрации. Горячая битумизация – расплавленный битум – ч/з скважины, придает водонепроницаемость. Недостаток – выдавливание битума из трещин при длительном давлении подземн. вод. Холодн. битумизация – в песч. гр с к=10-15м/сут для придания водонепроницаемости; исп-ся битумн. эмульсия.

6. Электрохимич. – в слабых илах, глинах и сугл. в текучепластичном и текучем состоянии. При протекании ч/з гр. эл.тока – явление электроосмоса. Ч/з анод вводят р-р силиката натрия и хлористого кальция=>гр. обезвоживается и уплотняется. Исп-ся еще для борьбы с оползнями, плывунами и с пучением гр.

7. Термическ. – в лёссовидных гр. с коэфф. газопроницаемости 0,15-0,3 см/с – обжиг раскаленными газами на глубину 6-15 м. Температура газа 800°=>гр. нагрев-ся до 300°=>устран-ся cв-во просадочности. Температура газа 900°=>гр спекается, стенки скв. оплывают. При темп. <300°=>просадочность не устраняется. Обжиг нач-т с нижней части скважины и постепенно пермещ-т вверх.

39. Улучшение работы оснований путем  закрепления грунтов.

Искусственное закрепление слабых грунтов, служащих основанием сооружения, выполняют для  увеличения их несущей способности

Для упрочения  слабых грунтов применяют следующие  основные способы: искусственное замораживание, цементацию, битумизацию, силикатизацию, термическое их закрепление и  др.

40. Способы использования слабых  грунтов в качестве оснований.

Способ  искусственного замораживания грунтов применяют для временного замораживания водонасыщенного грунта в основном плывунов. При этом создается слой замороженного грунта, воспринимающий давление окружающего грунта и напор подземных вод.

Замораживание выполняют с помощью холодильной  установки, подающей хлористый кальций  или другой охлаждающий раствор  в замораживающие колонки, погруженные  в грунт по периметру разрабатываемого котлована через 1--3 м. Во время циркуляции охлаждающего раствора грунт, охлаждаясь, постепенно замерзает, образуя толщу  замороженного слоя. Процесс замораживания  грунта продолжается несколько недель. После окончания работ грунт  медленно оттаивает.

Способ  цементации состоит в нагнетании под давлением 2,5--10 МП а цементного раствора через инъекторы в крупно- и средне-зернистые пески, в трещины скальных пород для уплотнения и улучшения строительных свойств основания сооружения.

Способ  битумизации применяют для закрепления песчаных и сильно трещиноватых скальных грунтов горячим битумом, который под давлением 500--800 МПа нагнетают в грунт через инъекторы, установленные в пробуренных скважинах. Проникая в тре-шнны и пустоты породы, битум застывает, образует в ней твердые вкрапления.

Способ  силикатизации используют для закрепления песчаных сухих и водонасыщенных грунтов. Через забитые в грунт трубы нагнетают раствор жидкого стекла (силикат натрия) и хлористого кальция, грунт затвердевает, приобретает дополнительную прочность и свойства водонепроницаемости.

Способ  термического закрепления применяют для лессовых грунтов. Он состоит в обжиге грунтов горячими газами, образующимися от сжигания жидкого или газообразного топлива в скважинах, пробуренных в толще закрепляемого грунта.

41. Способы возведения фундаментов  на просадочных грунтах II типа.

Ко второму  типу относят грунты, которые дают осадку не только от внешней нагрузки, но и от собственного веса. Осадка обычно больше 5 см.

Уменьшить просадочность  можно следующими способами:

1. Устройство  железобетонных свай с прорезкой  всей толщи просадочных грунтов.

2. Использование  буронабивных свай с уширенной  пятой.

3.Уплотнение  грунтов с помощью тяжелы трамбовок,  вес которых превышает 100 кН.

4.Уплотнение  с помощью грунтовых свай.

42. Классификация свай.

По способу  заглубления в грунт различают  сваи следующих видов:

1) сваи забивные, заглубляемые в грунт с помощью  молотов, вибропогружателей, вибровдавливающих  и вдавливающих устройств без  выемки грунта;

2) сваи-оболочки, заглубляемые вибропогружателями  без выемки или с частичной  выемкой грунта (не заполняемые  бетонной смесью);