Меню

Замена грунтов основания фундаментов



§ 29. Замена слабых грунтов

В ряде случаев экономически целесообразно взамен заглубления фундамента сквозь небольшую толщу слабых (иловатых, заторфованных, насыпных и т. п.) грунтов или же укрепления слабых грунтов, расположенных под фундаментом, удалить эти грунты и на их место уложить подушку из песка, гравия, камня, цементно-грунтовой, известково-грунтовой смеси или другого малосжимаемого материала.


Рис. 5.3. Схема устройства подушки
слева — при малой толщине слоя слабого грунта; справа — при большой толщине слоя слабого грунта; 1 — фундамент; 2 — подушка из малосжимаемого материала; 3 — пласт прочного грунта; 4 — слабый грунт

При толщине слоя слабого грунта 1,5—2 м целесообразно уложить подушку непосредственно на подстилающий пласт более прочного грунта (слева на рис. 5.3). Если слабый грунт распространяется на значительную глубину, размеры подушки назначают из условия уменьшения под ней давления до величины, не превышающей расчетного сопротивления этого грунта. При этом толщину подушки и ее ширину понизу принимают исходя из распределения давления под углом а к вертикали от 20 до 40°. Величина угла а зависит от физико-механических свойств материала подушки.

Применять подушки целесообразно под одиночные и ленточные фундаменты с шириной подошвы 1 —1,5 м в глинистых, суглинистых и песчаных грунтах с расчетным сопротивлением 0,10—0,15 МПа выше уровня подземных вод. Для устройства подушки используют материал с расчетным сопротивлением под подошвой фундамента 0,20—0,25 МПа. В песчаных и супесчаных грунтах для устройства подушек используют несвязные грунты. В суглинистых и глинистых грунтах во избежание скапливания воды в котловане подушки делают из трамбованных связных грунтов или же используют для их устройства смесь грунтов с цементом или с известью.

Для устранения возможности бокового расширения грунта под фундаментом, предотвращения выпирания слабого грунта, а также предохранения основания от подмыва применяют шпунтовые ограждения, которые в отдельных случаях оставляют в грунте на весь период эксплуатации сооружения. Шпунтовые ограждения могут быть использованы также при устройстве грунтовых подушек для сокращения объемов работ по удалению слабого грунта из котлована и отсыпке подушки.

В зависимости от конструкции ограждения, глубины забивки шпунта в грунт ниже подошвы фундамента, а также физико-механических свойств грунтов основания его несущая способность в результате использования шпунтового ограждения может быть повышена до 2 раз, а осадки основания уменьшены в 2—3 раза. Наилучшей конструкцией ограждения, воспринимающей силы распора грунта основания, является круглое в плане ограждение из плоского стального шпунта.
4. В каких случаях применяют замену слабых грунтов?

5. Какова роль шпунтовых ограждений при укреплении грунтов?

6. Что такое цементация, битумизация, силикатизация, смолизация грунтов?

Источник

Замена грунтов основания фундаментов

Замещение грунтов. Замена слабого грунта

До возведения фундамента дома в неотклонимом порядке должна быть проведена такая операция, как проверка несущей возможности грунта. Исследования проводятся в специальной лаборатории. В этом случае, если выявлено существование риска обрушения строения при его строительстве на данном определенном месте, могут быть выполнены мероприятия, направленные на усиление либо замещение грунтов.

Систематизация

Все грунты разделяются на несколько главных типов:

  • Скальные. Представляют собой цельный скальный массив. Не впитывают воду, не проседают и числятся непучинистыми. Фундамент на таких основаниях фактически не заглубляется. К скалистым относят также крупнообломочные грунты, состоящие из огромных обломков горных пород. В этом случае, если камешки смешаны с глинистой почвой, грунт считается слабопучинистым, если с песочной – непучинистым.
  • Насыпные. Грунты с нарушенной естественной структурой напластований. Проще говоря, насыпанные искусственно. Строения на схожем основании строить можно, но за ранее следует выполнить такую функцию, как уплотнение грунта.
  • Глинистые. Состоят из очень маленьких частиц (менее 0.01 мм), прекрасно впитывают воду и числятся пучинистыми. Проседают дома на таких грунтах еще посильнее, чем на скалистых и песочных. Все глинистые грунты классифицируются на суглинки, супеси и глины. К ним относятся в том числе и лессы.
  • Песочные. Состоят из больших частиц песка (до 5 мм). Сжимаются такие грунты очень слабо, но стремительно. Потому дома, построенные на их, осаживаются на маленькую глубину. Классифицируются песочные грунты по размеру частиц. Наилучшими основаниями числятся гравелистые пески (частички от 0.25 до 5 мм).
  • Плывуны. Пылеватые грунты, насыщенные водой. В большинстве случаев встречаются в заболоченных местностях. Для строительства построек числятся неприменимыми.
Читайте также:  Расстояние между столбами фундамента для террасы

Такая систематизация по видам производится согласно ГОСТ. Грунты изучат в лабораторных критериях с определением физических и механических черт. Данные изыскания являются основой при расчете мощности фундаментов под строения. Согласно ГОСТ 25100-95, все грунты делятся на скальные и нескальные, просадочные и непросадочные, засоленные и незасоленные.

Главные физические свойства

При проведении лабораторных исследовательских работ определяются такие характеристики грунтов:

  • Влажность.
  • Пористость.
  • Пластичность.
  • Плотность.
  • Плотность частиц.
  • Модуль деформации.
  • Сопротивление сдвигу.
  • Угол трения частиц.

Зная плотность частиц, можно найти и таковой показатель, как удельный вес грунта. Рассчитывается он, сначала, для определения минералогического состава земли. Дело в том, что чем больше органических частиц в грунте, тем ниже его несущая способность.

Какие грунты могут быть отнесены к слабеньким

Порядок проведения лабораторных испытаний также определяется ГОСТ. Грунты исследуются с внедрением специального оборудования. Работу при всем этом проводят только обученные спецы.

Если в итоге испытаний выявлено, что механические и физические свойства грунта не позволяют строить на нем сооружения и строения без риска их обрушения либо нарушения целостности конструкции, грунт признается слабеньким. К таким по большей части относят плывуны и насыпной грунт. Слабенькими в большинстве случаев также признаются рыхловатые песочные, торфянистые и глинистые с огромным процентом содержания органических остатков грунты.

Если грунт на участке слабенький, строительство обычно переносят на другое место с более удачным основанием. Но время от времени сделать это не представляется вероятным. Например, на маленьком личном участке. В данном случае может быть принято решение о строительстве свайного фундамента с глубиной заложения до плотных слоев. Но время от времени более целесообразной представляется процедура подмены либо укрепления грунта. Обе эти операции довольно затратны в плане как денежных, так и временных издержек.

Замещение грунтов: принцип

Процесс может быть произведен 2-мя методами. Выбор способа находится в зависимости от глубины залегания плотных слоев. Если она невелика, слабенький грунт с недостаточной несущей способностью просто удаляется. Дальше на плотное основание нижележащего слоя насыпается плохо сжимаемая подушка из консистенции песка, щебня, гравия и других схожих материалов. Данный метод может быть применен исключительно в том случае, если толщина слоя слабенького грунта на участке не превосходит 2-ух метров.

Читайте также:  Песок под фундаментом для забора

Время от времени бывает так, что плотный грунт размещен очень глубоко. В данном случае подушка может быть уложена и на слабенький. Но при всем этом следует выполнить четкие расчеты ее размеров в горизонтальной и вертикальной плоскостях. Чем она обширнее, тем наименьшей из-за рассредотачивания давления будет нагрузка на слабенький грунт. Применяться такие подушки могут при устройстве фундаментов всех типов.

При использовании такового искусственного основания появляется риск раздавливания подушки весом строения. В данном случае она просто начнет выпирать в толщу слабенького грунта со всех боков. Сам же дом просядет, при этом неравномерно, что может привести к разрушению его конструктивных частей. Для того чтоб этого избежать, по периметру подушки инсталлируются шпунтовые огораживания. Кроме всего остального, они предупреждают переувлажнение песчано-гравийной консистенции.

Можно ли поменять грунт на участке без помощи других

Замещение грунтов под фундамент должно производиться только с подготовительным проведением соответственных исследовательских работ и расчетов. Сделать схожую работу без помощи других, естественно, не получится. Потому, вероятнее всего, придется приглашать профессионалов. Но при строительстве не очень дорогих зданий, например, хозяйственных, данную операцию можно произвести и «приблизительно». Хотя рисковать мы все таки не рекомендовали бы, но для общего развития давайте разберемся в обозначенной процедуре поподробнее. Итак, этапы проведения работ в данном случае таковы:

  • Делается выемка грунта до плотного основания.
  • В траншею до уровня подошвы грядущего фундамента засыпается песок средней крупности. Засыпка делается слоями маленькой толщины с трамбовкой каждого. Перед уплотнением песок должен быть смочен водой. Трамбовку необходимо проводить как можно тщательнее. В самом песке не должно быть никаких включений, в особенности больших. Время от времени заместо него употребляются грунтобетонные консистенции и шлаки.

В этом случае, если под фундамент применено искусственное основание, стоит также устроить вокруг дома дренажную систему. Это позволит мало повысить плотность окружающего подушку грунта и предупредить ее выдавливание в стороны.

Работы по созданию дренажной системы

Дальше разглядим, как можно устроить дренажную систему на участке. Стены фундамента для надежности идеальнее всего гидроизолировать. Итак, особенности процесса:

  • В метре от строения выкапывают ров. Выемка грунта при всем этом производится ниже глубины заложения фундамента. Ширина – не меньше 30 см. Уклон дна траншеи должен составлять более 1 см на 1 м длины.
  • Дно траншеи утрамбовывают и засыпают пятисантиметровым слоем песка.
  • На песке расстилают геотекстиль с закреплением краев на стеках рва.
  • Насыпают десятисантиметровый слой гравия.
  • Укладывают перфорированную дренажную трубу.
  • Засыпают ее гравием слоем в 10 см.
  • Накрывают «пирог» концами геотекстиля и сшивают их.
  • Засыпают все грунтом, оставив по углам строения смотровые колодцы.
  • На конце трубы устраивают колодец-приемник. Отвести слив необходимо хотя бы на 5 метров от стенки строения.
  • На дно колодца насыпают гравий и устанавливают туда пластиковую емкость с просверленными в деньке отверстиями.
  • Выводят трубу в емкость.
  • Сверху колодец накрывают досками и присыпают землей.

Очевидно, на само здание следует смонтировать водосточную систему.

Как делается усиление грунта

Так как замещение грунтов – операция достаточно трудозатратная и накладная, нередко она заменяется процедурой усиления основания под фундамент. При всем этом может быть использовано несколько различных методов. Одним из часто встречающихся является трамбовка грунта, которая может быть поверхностной либо глубинной. В первом случае употребляется трамбовка в виде конуса. Ее поднимают над землей и сбрасывают вниз с определенной высоты. Этот метод употребляется обычно для подготовки под строительство насыпных грунтов.

Читайте также:  Пристрой веранды без фундамента

Глубинное уплотнение грунта производится при помощи особых свай. Их забивают в землю и вытаскивают. Получившиеся же ямы засыпают сухим песком либо заливают грунтобетоном.

Тепловой метод

Выбор варианта усиления грунта зависит, сначала, от его состава, порядок определения которого регулируется ГОСТ. Грунты, систематизация которых была представлена выше, обычно требуют усиления исключительно в том случае, если относятся к нескальной группе.

Одним из часто встречающихся способов усиления является тепловой. Употребляется он для лессовых грунтов и позволяет выполнить укрепление на глубину приблизительно в 15 м. В данном случае в землю через трубы нагнетается очень жаркий воздух (600-800 градусов по Цельсию). Время от времени термообработка грунта делается и по-другому. В землю вкапываются скважины. Потом в их под давлением сжигаются горючие продукты. За ранее скважины герметично запираются. После таковой обработки обожженный грунт приобретает характеристики глиняного тела и теряет способность набирать воду и разбухать.

Цементация

Песочный грунт (фото этой разновидности представлено ниже) укрепляется несколько другим методом – цементацией. В данном случае в него забиваются трубы, через которые накачиваются цементно-глиняные смеси либо цементные суспензии. Время от времени этот метод применяется для заделки трещинок и полостей в скальных грунтах.

Силикатизация грунтов

На плывунах, пылеватых песочных и макропористых грунтах почаще употребляется метод силикатизации. Для усиления при всем этом в трубы нагнетается раствор водянистого стекла и хлористого калия. Инъекцию можно делать на глубину более 20 м. Радиус распространения водянистого стекла часто добивается 1-го квадратного метра. Это более действенный, да и самый дорогой метод усиления. Маленький удельный вес грунта, как уже упоминалось, гласит о содержании в нем органических частиц. Таковой состав в отдельных случаях также может быть усилен силикатизацией.

Сопоставление цены подмены и усиления грунта

Очевидно, операция усиления обойдется дешевле полного замещения грунта. Для сопоставления давайте поначалу подсчитаем, сколько будет стоить создание искусственного гравиевого грунта на 1 м 3 . Избрать землю с 1-го кубического метра площади обойдется приблизительно в 7 у.е. Цена щебня составляет 10 у.е. за 1 м 3 . Таким макаром, подмена слабенького грунта обойдется в 7 у.е. за выемку плюс 7 у.е. за перемещение гравия, плюс 10 у.е. за сам гравий. Итого 24 у.е. Усиление грунта обходится в 10-12 у.е., что вдвое дешевле.

Из всего этого можно сделать обычный вывод. В этом случае, если грунт на участке слабенький, следует избрать для строительства дома другое место. При отсутствии таковой способности необходимо разглядеть вариант возведения строения на сваях. Усиление и подмена грунта производятся исключительно в последнем случае. При определении необходимости проведения схожей процедуры следует управляться СНиП и ГОСТ. Грунты, систематизация которых также определена нормативами, усиливаются подходящими к их определенному составу способами.

Источник

Adblock
detector