Завдання №5. Проектується будівництво промислових і цивільних споруд на ділянці з широко розвиненими просадними грунтами

Проектується будівництво промислових і цивільних споруд на ділянці з широко розвиненими просадними грунтами. Необхідно дати загальну характеристику просадним грунтам, а на підставі аналізу результатів лабораторних компресійних випробувань, по розрахунковій величині «gпр» встановити тип грунтових умов (І і ІІ) і визначити заходи щодо боротьби з явищами просадки.

Особливо поширені просадні ґрунти на території Української РСР, Середньоазіатських республік і на півдні Західному Сибіру. До просадочным відносяться ґрунти з характерними великими порами (макропористого), природно утвореними протягом мільйонів років.

Основні зовнішні ознаки просадочних ґрунтів: здатність зберігати вертикальні укоси в сухому стані; здатність швидко розмокати у воді; невисока вологість; наявність великих і дрібних пір, канальців; висока засоленість карбонатом кальцію, гіпсом, а також легкорозчинними у воді солями; колір ґрунту світло-коричневий.

Просадні грунти - це найчастіше леси і лесовидних суглинки. Проте деякі нелесові покривні суглинки, як, наприклад, суглинки уздовж нижнього плину Волги, також є просадними. Крім звичайної опади, властивої будь-яких ґрунтах під дією вертикального навантаження, у просадочних при сталому напрузі під підошвою фундаментів може статися додаткова осаду при замочуванні ґрунту. Ці додаткові опади, звані осіданнями, набагато перевершують по величині звичайні і є вкрай небажаним для: будь-яких споруд і насамперед для великопанельних будівель. Зведення великопанельних будинків па просадочних ґрунтах ускладнюється ще і тим, що осаду фундаментів при замочуванні ґрунтів у підстави, як правило, нерівномірна. Що відбуваються в результаті цього в збірних конструкціях горизонтальні переміщення можуть бути дуже значні.
У проектах великопанельних будинків для будівництва на просадочних грунтах хоча і передбачаються конструктивні заходи проти можливих деформацій, але осідання ґрунту може відбутися в будь-який час разі непередбаченого зволоженні ділянки застрой ки. У цих випадках великопанельні конструкції можуть втратити стабільність. Були випадки, коли шар просадочного ґрунту товщиною 5 м отримав осідання від особистої ваги (закладені були тільки фундаментні блоки), при цьому на деяких дільницях по довжині фундаментів був порушений контакт з ґрунтом підстави, що призвело до виникнення великих деформацій.
Для дослідження поведінки великопанельних будинків на просадочных грунтах в Запоріжжі в 1961 р. на території кварталу з макропористом лесовим грунтом (потужність пласта близько 20 м) був побудований крупно панельний будинок серії 1-480П-3, що складається з трьох секцій, розділених осадовими швами. Ступінь деформації конструкцій будинку була перевірена при замочуванні ґрунтів основи. Замочування проводилося в межах торцевих стін у секції 1 і з кута у секції 3. Під час роботи визначали опади фундаментів будинку, горизонтальне, зсув окремих панелей і осідання поверхні ґрунту навколо об'єкта в радіусі близько 20 м. В результаті було встановлено, що просідання за 15 діб склала 450 мм, а близько осадового шва - 50 мм. У секції 3 осідання часом досягала 48 мм в добу і склала за місяць 1062 мм. Від просідання ґрунту крен окремих секцій досягав такої величини, при якій експлуатація будинку виявлялася неможливою. Щоб скоротити до мінімуму цю величину, було проведено замочування ґрунту в межах середньої секції 2. В результаті крен зменшився і будинок був виправленим. Осідання поверхні ґрунту навколо будинку супроводжувалася освітою тріщин (мал. 20), які розташовувалися уступами, причому просадні явища поширювалися і за межами будинку в радіусі до 25 м. Це означає, що зволоження ґрунтової ґрунту на невеликій ділянці може викликати деформацію фундаментів навіть віддалено розташованих будівлях.
Наведений приклад зайвий раз підтверджує необхідність особливо ретельно виконувати всі заходи, що стосуються виробництва робіт зі зведення фундаментів на просадних ґрунтах.
Щоб попередити можливу небезпечну втрату стійкості будівлі, необхідно при виробництві будівельних робіт із закладення фундаментів ущільнювати ґрунти в зоні підстави і здійснювати організований відвід ґрунтової, атмосферної та господарської води від ділянки застройки. Дослідження показали, що в шарі ґрунтової води відбувається електрохімічна реакція, в результаті якої виходить нерозчинне з'єднання і зміцнення ґрунтового скелета. Електросилшатизація застосовується перед початком будівництва для збільшення несучої здатності ґрунту основи та ліквідації просадочних властивостей макропористих ґрунтів і при необхідності зміцнення підстав вже існуючих споруді. Наприклад, небезпечна наростаюча деформація великопанельного 80-квартирного будинку серії 1-335 в Усольє-Сибірському, що виникла із-за замочування ґрунтової ґрунту атмосферної водою, була припинена майже відразу після виконання електросилікатизації ґрунту на окремих ділянках фундаменту
Спосіб електросилікатизації ґрунту простий у виконанні і не вимагає складного обладнання. На ділянці призначеному для зміцнення, одночасно забивається кілька иньєкторів, що нагнітається розчин рідкого скла. Під дією постійного струму фільтрація розчину в грунт відбувається набагато інтенсивніше і швидше, ніж при звичайній фільтрації
Несуча здатність ґрунтової ґрунту, укріпленого електросилікатизаціею, може бути збільшена в 3-5 разів.
Будівельники іноді погіршують властивості ґрунтів при риття котлованів, порушуючи природну поверхню ґрунту будівельного майданчика (нерівності, западини поглиблення, вали) і ускладнюючи природний стік атмосферної води.
При будівництві на глинистих ґрунтах і пилуватих суглинках виконавці робіт повинні організовувати швидке і безперешкодне видалення дощових і талих снігових вод з будівельного майданчика. Це досягається належної плануванням поверхні ґрунту, пристроєм необхідних каналів і водостоків.
Якщо у відкритому котловані з яких-небудь причин виявилася вода (дощ або верховодка), то її потрібно видалити, а дно зачистити на товщину зрідженого водою ґрунту. Вириті траншеї і шурфи, що не використовуються надалі під закладку фундаментів, необхідно невідкладно засипати місцевим ґрунтом і ретельно утрамбувати його.
При влаштуванні фундаментів па пилоподібних суглинках на дно котловану доцільно викласти шар піску товщиною 0,1-0,15 м з подальшим трамбуванням, а при текучому або пластичному стані ґрунту зробити трамбування зі щебенем або зробити бетонну подушку.
Якщо для фундаментів під житлові будинки використовується бутове мурування, що зустрічається тепер дуже рідко, останній не можна виробляти у воді, або в розріджений ґрунті. Коли водовідлив неможливий або ускладнений, бутове мурування треба замінити бетонної або покладений бутобетон.

Часто будівельники не очищають камінь від бруду, пилу і т. п. перед вживанням його в справу, а це перешкоджає нормальному зчепленню каменю з розчином. Щоб волога з розчину не висасувалась, необхідно камінь безпосередньо перед укладанням змочити водою. Крім того, необхідно дотримуватися правила кладки відносно горизонтальності рядів, щебню, захисту від висихання розчину. Порушення цих вимог на будівництві сприяють більш легкому розриву кладки фундаментів при обдиманні ґрунтів.
Після закінчення будівництва на пучинистих та просадочних ґрунтах для відводу атмосферних вод необхідно влаштовувати вимощення з ухилом у бік від будівлі 1: 10, шириною не менше 1,5 м.