Замачивание грунта в котловане
Обновлено: 07.07.2024
Предварительное замачивание набухающих грунтов, являющихся основанием сооружения, осуществляется с целью устранения свойства набухания этих грунтов. Сущность этого метода состоит в том, что до начала строительства грунта основания увлажняется искусственным путем с тем, чтобы произошло разуплотнение грунта в пределах всей или части набухающей толщи. На подготовленном путем замачивания основании возводится сооружение. Очевидно, что замачивание такого основания в процессе эксплуатации не вызовет набухания грунта, а следовательно, и нежелательных деформаций конструкций.
Ранее указывалось на характерную особенность набухающих глубин, заключающуюся в возможности накопления влаги под водонепроницаемым экраном или под зданием, что в свою очередь приводит к набуханию грунта. При этом влажность увеличивается практически до влажности набухания, т. е. до влажности, близкой к той, которая наблюдается при искусственном замачивании грунта.
Кроме того, опыт эксплуатации сооружений, возведенных на набухающих грунтах, показал, что в результате замачивания в процессе эксплуатации также происходит набухание грунта. Применяя предварительное замачивание, можно искусственным путем ускорить процесс набухания грунта и завершить его до начала строительства, а следовательно, не опасаться возможности возникновения этого явления в процессе эксплуатации сооружений.
Зарубежный опыт замачивания грунта
В иностранной практике также применяется предварительное замачивание набухающего грунта. Так, Мак-Дауэли описывает применение этого метода при строительстве мастерских Техасского Департамента шоссейных дорог. Основанием этого сооружения являются плотные глины, залегающие слоем толщинои более 20 м. На основании лабораторных исследований был подсчитан возможный подъем здания, который определен в 15 см. Подсчеты показали, что устройство глубоких опор и подвесного пола первого этажа (по типу междуэтажного перекрытия) оказывается очень дорогим. Поэтому было решено разработать котлован глубиной 2 м и залить его водой.
После 30 сут замачивания грунта произвели откачку воды и приступили к подготовке основания. С этой целью в верхний увлажненный слой грунта добавили известь и укатали его пневмокатком. Через 3 сут образовался плотный слой грунта, после чего произвели подсыпку ненабухающим грунтом. На этот уплотненный слои были установлены фундаменты и полы здания. Однако автор не приводит данных о глубине промачивания, величине подъема дна котлована и т. д.
В Индии применяются два метода поддержания постоянной влажности грунта основания. Первый состоит в том, что вокруг здания на глубине, примерно 0,5 м от уровня планировки, устраивается бетонный экран шириной около 2 м. Толщина экрана равна 15-20 см. Благодаря этому климатические воздействия не влияют на изменение влажности в основании наружных стен. Однако этот метод не исключает накопления влаги под сооружением и появления неравномерных подъемов.
Поэтому применяют второй метод, заключающийся в замачивании грунта основания через песчаные дрены, располагаемые вокруг здания. В этом случае на поверхности устраивается бетонная отметка шириной 1,2 — 1,5 м. По внешней границе отмостки пробуривают скважины диаметром 10 см и глубиной 1,8 — 2 м. Эти скважины заполняют крупным песком или гравием. Устья скважин объединены между собой закрытым железобетонным лотком. В пределах каждой стены здания лоток имеет приемный колодец, через который можно заливать воду. Вода, распространяясь по лотку, попадает в дренирующие скважины и увлажняет грунт. В результате постоянно поддерживается высокая влажность грунта.
Сезонные и климатические изменения влажности грунта
В случае применения предварительного замачивания возникают два вопроса, требующие своего решения. Первый состоит в том, что необходимо определить возможность сохранения повышенной влажности набухшего грунта в процессе эксплуатации; второй — в том, что следует изучить деформационные и прочностные характеристики увлажненного грунта, который будет использоваться в качестве основания.
Очевидно, уменьшение влажности замоченного набухающего грунта может произойти в результате климатических воздействии или тепловых воздействий от технологических установок, расположенных в сооружениях. В последнем случае необходимо сразу же ограничить применение этого метода подготовки набухающих грунтов.
Выше рассматривался вопрос о влиянии климатических факторов на набухание и усадку глинистого грунта. Экспериментальные исследования и результаты наблюдении за сооружениями показали, что в основании из набухающих грунтов происходит возрастание влажности до величины, близкой к влажности набухания. Это влажность сохраняется даже при отсутствии дополнительных источников увлажнения.
Следовательно, можно утверждать, что после возведения сооружения на замоченном состоянии влажность грунта в процессе эксплуатации не уменьшится. Если метод предварительного замачивания применяется при возведении сооружений, в которых технологический процесс связан с переработкой воды, то вследствие ее утечек будет происходить дополнительно увлажнение грунта. Поэтому в этом случае полностью исключается возможность уменьшения влажности грунта.
В то же время следует учитывать возможные сезонные изменения влажности грунта при годовых колебаниях температуры. Поэтому влажность грунта в основании наружных стен может уменьшиться, что приведет к усадке глин, а следовательно, и к осадке фундамента. Избежать этого можно путем устройства вокруг здания широких отмосток. Последние являются как бы продолжением здания, и поэтому фундаменты наружных стен окажутся за пределами зоны, где возможны сезонные изменения влажности. И, наконец, установлено, что зона сезонных изменений влажности имеет ограниченную толщину. Поэтому при заложении подошвы фундаментов ниже границы сезонных изменений влажности можно не опасаться появления осадок, вызванных усадкой грунта.
Вопрос об обратимости процесса набухания
Замачивание грунта в котлованах, осуществляемое через шурфы, вызвало подъем штампов. Через год было проведено повторное замачивание этих котлованов. За этот период влажность грунта в разработанном котловане уменьшилась. Этот опыт не отражает полностью условий работы замоченного грунта в основании, так как в данном случае на поверхности отсутствовал водонепроницаемый экран. Поэтому имелась возможность испарения влаги из увлажненного грунта, расположенного в зоне сезонных изменений влажности. Однако и в этих условиях повторное замачивание, даже при значительном уменьшении внешней нагрузки, не привело к осуществленному подъему фундамента.
Метод предварительного замачивания набухающих грунтоз был применен при возведении ряда сооружений, например при строительстве одноэтажного здания механической мастерской с одним пролетом размером в плане 36×12 м и высотой 7 м. Конструктивно здание решено в виде каркаса; колонны опираются на самостоятельные монолитные железобетонные фундаменты. Наружные стены из кирпича имеют непрерывный ленточный железобетонный фундамент сечением 30×70 см, заглубленный на 2 — 2,3 м.
Предварительное замачивание осуществлялось следующим образом. Под наружными, продольными и торцовыми стенами были разработаны траншеи шириной 5 м и глубиной около 1,5 м, т. е. снят верхний слой покровных суглинков до щебенистой зоны хвалынской глины. В траншеях пробуривали в шахматном порядке скважины диаметром 30 см и глубиной 2 м. Затем скважины и поверхность были засыпаны слоем щебенки толщиной 10 — 15 см и по всему котловану установлены 74 поверхностные марки.
Замачивание котлована продолжалось около 3 мес. В котлован периодически добавляли воду, чтобы ее слой был не меньше 30 — 40 см. После окончания замачивания котлован оставался открытым 5 мес. Подъем поверхностных марок после замачивания составил 150 — 210 мм. Разница в скорости подъема отдельных марок объясняется тем, что дно котлована было спланировано с уклоном, и поэтому в отдельные периоды часть котлована оставалось не замачиваемой. Быстрый подъем поверхности наблюдался там, где происходило интенсивное увлажнение, стабилизация деформаций от набухания практически наступила через 1,5 мес. Несмотря на неравномерность замачивания, подъем поверхности на большинстве участков был равномерным.
До и после замачивания были пробурены скважины для определения влажности грунта по глубине, которая возросла примерно на 6 %. Установлено, что подъем поверхности непосредственно зависел от увеличении влажности. Так, при возрастании влажности на 4 % подъем равен 75 мм, а при возрастании на 8 % — в 2 раза больше.
В дальнейшем верхний слой глины (щебенистая зона) толщиной около 0,7 м был удален и устроена подготовка из гранитного щебня толщиной в 15 см, на которой возводились фундаменты с давлением по подошве, несколько ббльшим 0,1 МПа.
После возведения цоколя мастерской были начаты наблюдения за ее движением. В процессе строительства наблюдалась осадка всех марок, которая продолжалась равномерно в процессе эксплуатации. Максимальная осадка за 4 года составила всего 29 мм.
Применяя метод предварительного замачивания, сооружения можно возводить как на обычных грунтах без осуществления дополнительных конструктивных и водозащитных мероприятий.
Предварительное замачивание осуществляется в пределах всей толщи набухающего грунта или ее части и полностью устраняет или уменьшает подъем сооружения при возможном замачивании грунта в процессе эксплуатации сооружения. Толщу предварительно замачиваемого слоя назначают в зависимости от конструктивных особенностей сооружения и местных природных условий исходя из требования, чтобы возможная величина деформации оставшегося незамеченного набухающего грунта основания была меньше допустимой для данного сооружения.
При применении предварительного замачивания работы производят в следующем порядке. Разрабатывают котлован на 0,1 — 0,3 м выше проектной отметки заложения подошвы фундамента. Дно котлована зачищают под одну отметку. В котловане пробуривают скважины диаметром не менее 80 мм глубиной на 0,5 м меньше требуемой по проекту толщины слоя, подвергаемого замачиванию.
Скважины устраивают в шахматном порядке. Расстояние между скважинами в ряду и между рядами принимают в зависимости от текстурных особенностей грунта, но не более 4 м. Скважины заполняют щебнем, гравием или гравийно-песчаной смесью на всю высоту. Во избежание заливания скважин рекомендуется ограждать устья скважин специальным деревянным коробом, заполненным дренирующим материалом. Высота короба должна быть меньше глубины слоя воды в котловане.
При составлении проекта производства работ должен быть вычислен подъем поверхности дна котлована в результате набухания грунта. Для контроля за подъемом дна поверхностные марки в котловане устанавливают по двум взаимно перпендикулярным направлениям. Кроме того, устанавливают марки на бровке котлована. Расстояние между марками принимается равным 1,5 — 2 м. Рекомендуется устраивать куст глубинных марок для наблюдений за послойными перемещениями грунта массива.
До начала замачивания осуществляется нивелировка поверхностных и глубинных марок относительно неподвижного репера, расположенного на расстоянии 30 — 50 м от котлована. Кроме того, следует определить природную влажность грунта через 0,5 — 1 м по глубине.
В подготовленный котлован непрерывно подается вода с таким расчетом, чтобы постоянно поддерживать слой воды высотой 0,2 — 0,3 м. В процессе замачивания не менее чем 1 раз в 7 — 10 сут производится нивелировка поверхностных и глубинных марок, по которым строится график подъема дна котлована во времени. Замачивание прекращают после того, как фактический подъем дна котлована достигнет 0,8 расчетного подъема. Время замачивания зависит от многих факторов: текстуры и структуры грунта, расстояние между скважинами, начальной влажности грунта.
Ориентировочно сроки замачивания составляют для глин: хвалынских, сарматских и киммерийских — 2 — 3 мес, майкопских и аральских — 3 — 4 мес. Глубина замоченной толщи, в которой ликвидированы свойства набухания грунта, контролируются путем определения влажности. Нижняя граница слоя, который считается ненабухающим, принимается по глубине, где влажность грунта после замачивания составляет не менее влажности набухания при действии нагрузки от собственного веса грунта.
После прекращения замачивания производится срезка верхнего слоя грунта и отсыпки выравнивающей подушки под фундаменты из песка, гравия или щебня. Толщина подушки принимается равной 15-30 см. Допускается применять негашеную известь, которая втрамбовывается в верхний слой замоченного грунта. После устройства фундаментов осуществляется засыпка пазух ненабухающим грунтом с послойным уплотнением.
При назначении размеров подошвы фундаментов следует исходить из характеристик грунта в набухшем состоянии. Учитывая, что прочностные и деформационные характеристики грунта после замачивания резко уменьшаются, допускаемое давление на грунт находится в пределах 0,08 — 0,15 МПа. Поэтому этот метод рекомендуется применять для сооружений, давление по подошве которых незначительно. К таким сооружениям относятся резервуары, отстойники, градирни и т. д. Однако этот метод может применяться и для других сооружений, например для зданий с каркасом или с несущими кирпичными стенами, где нагрузки, передаваемые на грунт, оказываются незначительными.
При устройстве фундаментов под технологическое оборудование, также применяют метод предварительного замачивания. Во избежание усадки грунта фундаменты сооружений в этом случае должны находиться ниже зоны сезонных изменений влажности грунта. После возведения здания на замоченном основании следует устраивать отмостку шириной не менее 2 — 4 м. Вокруг здания не допускается высаживать деревья на близком расстоянии.
РЕКОМЕНДАЦИИ
ПО УСКОРЕННОМУ ЗАМАЧИВАНИЮ ОПЫТНЫХ КОТЛОВАНОВ В ПРОСАДОЧНЫХ ГРУНТАХ
Рекомендации по ускоренному замачиванию опытных котлованов в просадочных грунтах предназначены для определения возможной величины просадки грунтов от собственного веса, типа грунтовых условий по просадочности, несущей способности уплотненных и закрепленных массивов с учетом воздействия на них дополнительных нагрузок от сил нагружающего трения.
Ускоренный метод замачивания опытных котлованов применяется ЮжГИИЗом Госстроя Каз.ССР, Днепропетровским филиалом УкрВостокГИИНТИЗ Госстроя УССР.
В составлении Рекомендаций приняли участие: д-р техн. наук В.И.Крутов (НИИ оснований), канд. техн. наук И.К.Попсуенко (Среднеазиатский филиал НИИ оснований), инженеры С.В.Табота и И.В.Токарев (Днепропетровский филиал УкрВостокГИИНТИЗа Госстроя УССР), инженеры А.Зиятбеков и Л.А.Филипчук (ЮжГИИЗ Госстроя Каз.ССР), А.Ф.Заворожний (Днепропетровский филиал НИИСПа).
Рекомендации одобрены и рекомендованы к изданию Научно-техническим советом НИИ оснований.
I. ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ
1.1. Настоящие рекомендации предназначены для выполнения работ по ускоренному замачиванию опытных котлованов небольшой площади в плане, отрезанных глубокими прорезями по их периметру от окружающего массива грунта, и являются дополнением к СНиП II-15-74*. Основания зданий и сооружений. Нормы проектирования (М., Стройиздат, 1975) и Руководству по проектированию оснований зданий и сооружений (М., Стройиздат, 1977).
* На территории Российской Федерации документ не действует. Действуют СНиП 2.02.01-83. - Примечание изготовителя базы данных.
Рис.1. Формы опытных котлованов при различном расположении ножей: а - квадратная при четырех погружениях ножа (1); б - шестиугольная при шести погружениях; в - восьмиугольная при восьми погружениях ножа; 2 - лидерные скважины; 3 - дренажные скважины; 4 - поверхностные марки; 5 - куст глубинных марок
Рис.2. Формы опытных котлованов с часторасположенными скважинами по периметру: а - круга; б - шестигранника ; 1 и 2 - скважины; 3 и 5 то же, что и на рис.1
1.3. Отрезка по периметру опытных котлованов от окружающих просадочных грунтов осуществляется путем устройства глубоких прорезей погружением ножа забивкой или проходки часторасположенных скважин.
1.4. Площадь опытных котлованов при ускоренном их замачивании назначается в зависимости от их целевого назначения (см. п.1.5) с учетом просадочной толщи, начального просадочного давления и др. факторов, а глубина принимается равной 0,3-0,5 м.
1.5. Ускоренное замачивание опытных котлованов выполняется в процессе проведения инженерно-геологических изысканий на площадках с II типом грунтовых условий по просадочности с целью определения: а) типа грунтовых условий по просадочности и возможной просадки грунтов от их собственного веса; б) несущей способности уплотненных или закрепленных массивов с учетом воздействия на них дополнительных нагрузок от сил нагружающего трения, возникающих при просадке окружающего грунта от собственного веса.
Примечания: 1. При установке глубинных марок определяют глубину, с которой происходит просадка грунта от собственного веса, относительную просадочность отдельных слоев грунта и начальное просадочное давление.
2. Результаты ускоренного замачивания опытных котлованов небольшой площади в плане могут быть использованы для определения коэффициента фильтрации лёссовых грунтов в вертикальном и горизонтальном направлениях.
1.6. Замачивание грунта в опытных котлованах осуществляется через дренажные скважины диаметром 127-200 мм, расположенные по периметру котлована и в его средней части. Подача вода в опытный котлован осуществляется по временному водопроводу, поливочными автомобилями или другими ёмкостями с учётом необходимости постоянного поддерживания воды в дренажных скважинах.
1.7. Пункты проведения ускоренного замачивания опытных котлованов небольшой площади в плане назначаются с учетом возможного изменения просадок грунта от его собственного веса, глубины просадочной толщи, полученных по данным ранее выполненных исследований, и должны, как правило, располагаться в наиболее характерных местах с предполагаемой максимальной, минимальной и средней просадкой от его собственного веса.
1.8. Опытные котлованы по ускоренному замачиванию просадочных грунтов должны располагаться: на расстоянии не менее чем 0,5 от существующих и 0,3 от проектируемых зданий и сооружений и не более чем на от ранее пройденных шурфов или технических скважин.
Примечания: 1. Опытные котлованы допускается размещать на участке расположения проектируемого здания при условии, если расстояние в осях между котлованом и фундаментами несущих конструкций, а также тяжелого оборудования не менее 0,5.
2. При отсутствии ранее пройденных шурфов или технических скважин с проведением комплекса лабораторных исследований выработки выполняются возле опытного котлована в процессе или после его замачивания.
1.9. Число опытных котлованов, выполняемых с целью определения типа грунтовых условий и возможной просадки грунта от его собственного веса, на каждой вновь застраиваемой территории должно быть не менее трех. При возведении отдельных зданий и сооружений ускоренное замачивание опытных котлованов может выполняться в одном пункте.
1.10. В процессе ускоренного замачивания опытных котлованов проводятся систематические наблюдения за просадкой грунта от его собственного веса в котловане и на окружающей территории по поверхностным и глубинным маркам, а при определении несущей способности уплотненных и закрепленных массивов - за их просадкой по поверхностным маркам.
II. УСТРОЙСТВО ОПЫТНЫХ КОТЛОВАНОВ
При определении типа грунтовых условий
2.1. Устройство и подготовка опытных котлованов для ускоренного замачивания просадочных грунтов включает:
выбор формы и размеров котлованов;
размещение котлованов на участке исследований в соответствии с требованиями пп.1.7-1.9;
выбор способа устройства глубоких прорезей, размещение дренажных скважин в котловане и по его периметру с указанием их диаметра, глубины, числа и материала засыпки;
размещение и устройство поверхностных и глубинных марок;
выбор методики замачивания, включая определение необходимого количества воды и времени для замачивания грунтов.
2.2. Опытные котлованы для ускоренного замачивания принимаются в форме квадрата, многоугольника или круга (см. рис.1 и 2). Наиболее целесообразной является форма, близкая к кругу, которая при одной и той же площади имеет наименьший периметр. При устройстве глубоких прорезей погружением ножа форма котлована принимается в зависимости от необходимой его площади и ширины в плане погружного ножа (рис.1 а, б, в).
2.3. Площадь опытных котлованов определяется в зависимости от величины просадочной толщи и начального просадочного давления , по формуле
где - условная ширина опытного котлована, принимаемая равной 1,2 м;
, - коэффициенты условий работы, учитывающие соответственно значения просадочной толщи и начального просадочного давления принимаются равными: =1 при 10 м и =3 при 25 м ; =1 при =0,05 МПа и =2 при 0,15 МПа.
Уплотнение просадочных грунтов предварительным замачиванием происходит под действием их собственного веса в результате снижения прочности грунтов при их увлажнении.
В процессе предварительного замачивания уплотняются нижние слои грунтовой толщи, начиная с глубины, на которой давление от собственного веса грунта превышает начальное просадочное давление. Верхние слои грунта вследствие недостаточной нагрузки на них остаются в недоуплотненном состоянии, и, таким образом, предвари тельное замачивание обеспечивает перевод толщи лёссовидных грунтов из II в I тип грунтовых условий по просадочности.
Предварительное замачивание грунтов основания должно предусматриваться для уплотнения (устранения просадочных свойств) только нижних слоев грунта в пределах зоны просадки грунта от собственного веса. Размеры уплотняемой площади и методы замачивания назначаются с таким расчетом, чтобы в пределах застраиваемой площади просадка грунта от собственного веса была полностью устранена.
Для устранения просадки грунтов в деформируемой зоне от нагрузки, передаваемой фундаментами, предварительное замачивание в необходимых случаях должно дополняться:
• уплотнением грунта тяжелыми трамбовками:
• устройством грунтовых подушек;
• прорезкой верхнего слоя грунта глубокими фундамента ми, в том числе свайными.
Замачивание просадочных грунтов осуществляется в котлованах, отрываемых за счет снятия растительного слоя на глубину 0,4—0,1 м. При толщине растительного слоя менее 0,4 м котлован обваловывается местным суглинком с уплотнением. Высота обвалования назначается из условия, чтобы поверхность воды в котловане была на уровне не менее 0,3—0,4 м от дна котлована (рис. 6.25). Для удобства производства работ большие котлованы разбиваются с помощью перемычек на отдельные карты длиной 50—100 м и шириной 40—50 м.
В целях обеспечения достаточно равномерного уплотнения грунта в пределах участка, занимаемого зданием, размеры котлована принимаются равными:
Схема планировки котлована под небольшое здание: а — план; б — разрез 1—1: 1 — обвалование; 2 — кон тур здания; 3 — уровень заливаемой воды
где bk— ширина котлована; lк— длина котлована; Ьзд — ширина здания; lзд — длина здания; Нпр — просадочная толща грунта.
Ширина замачиваемой площади должна быть не менее Нпр.
Замачивание продолжают до полного промачивания всей толщи просадочных грунтов и условной стабилизации просадок от собственного веса грунта, на что требуется обычно около 1—3 месяцев. Для ускорения фильтрации воды в грунт в отдельных случаях на дне котлована отсыпается дренирующий слой песка толщиной 6—8 см.
Область применения метода уплотнения просадочных грунтов предварительным замачиванием определяется инженерно-геологическими особенностями участка строительства, расположением их по отношению к существующим зданиям и сооружениям, конструктивной особенностью строящихся зданий и сооружений, возможной величиной просадки грунта от собственного веса, наличием воды для замачивания, сроком подготовки оснований и т. п.
Уплотнение предварительным замачиванием целесообразно применять при залегании сверху супесей и легких суглинков, отсутствием водоупорных прослоек в пределах уплотняемой зоны, наличием в нижней её части дренирующих слоев, обеспечивающих быстрый отток свободной воды.
В зависимости от конструкции строящихся зданий и сооружений уплотнение просадочных грунтов методом предварительного замачивания рекомендуется применять для сравнительно не тяжелых зданий (этажностью до двух этажей), когда имеется возможность доуплотнить грунт в пределах большей части деформируемой зоны от нагрузки фундаментов тяжелыми трамбовками, грунтовыми подушками, устройством глубоких фундаментов.
Уплотнение просадочных грунтов предварительным замачиванием применяется, как правило, на вновь застраиваемых площадках при отсутствии близко расположенных существующих зданий и сооружений.
В целях исключения влияния предварительного замачивания на существующие здания и сооружения, возведенные без полного устранения просадочных свойств грунтов или полной их прорезки, расстояние от замачиваемой площадки до существующих зданий и сооружений должно быть не менее:
- при наличии водоупора в нижней части просадочной тол щи — 3 Нпр (где Нпр — просадочная толща грунта);
- при отсутствии водоупора в нижней части просадочной толщи — 1,5 Нпр.
Если существующие здания или сооружения возведены с полным устранением просадочных свойств грунтов или полной их прорезкой, указанные выше расстояния допускается уменьшить в 2 раза.
При расположении существующих зданий и сооружений от вновь возводимых на расстояниях, меньше выше указанных, уплотнение предварительным замачиванием выполняется после устройства противофильтрационной завесы на соответствующих участках.
Уплотнение просадочных грунтов предварительным замачиванием рекомендуется применять, как правило, при просадках грунтов от собственного веса более 30 см.
На вновь осваиваемых территориях, где возможны подъем уровня грунтовых вод или промачивание всей толщи просадочных грунтов за пределами зданий (например, за счет орошения), предварительное замачивание грунтов производится не только под зданием, но и под дорогами, коммуникациями и т. д.
Планировка котлованов производится в зависимости от рельефа местности под одну отметку или отдельными террасами.
Для получения более равномерной просадки дно котлованов в пределах 10—15 м от края планируется с уклоном 0,02—0,03 в прямоугольных котлованах к двум меньшим сторонам, а в квадратных котлованах — по всему периметру.
План расположения скважин для замачивания котлована: 1 — скважины для предварительного замачивания; 2 — контур строящегося здания; 3 — контур котлована
При залегании тяжелых суглинков или глин на поверхности дна котлованов для сокращения сроков замачивания делаются дренирующие скважины диаметром не менее 15 см, засыпанные песком, гравием, мелким химическим шлаком и т. п.
Скважины выполняются на всю глубину малофильтрующего слоя, но не менее 0,5 Нпр и не более 0,7 Нпр, где Нпр — просадочная толща грунта.
Расстояние между скважинами в пределах замачиваемого участка принимается равным 2,0—10,0 м. В целях достижения более равномерного уплотнения грунта по всему котловану и в торцах его скважины располагаются чаще, а в центре — реже.
Дренирующие скважины обычно устраиваются при толщине малофильтрующего слоя более 3,0 м и залегания его на глубине не более 10,0 м, а также при замачивании грунтов под отдельные здания на сравнительно небольших площадях (например, дома, бани, хозяйственные постройки и т.д.).
Замачивание осуществляется до полного промачивания всей толщи просадочных грунтов и достижения условной стабилизации просадки.
За условную стабилизацию просадки грунта принимается просадка его менее 1,0 см в неделю, наблюдаемая в течение последних двух недель.
Для замачивания грунтов может быть использована любая вода, имеющаяся в данном районе.
Для наблюдения за просадкой грунтов на дне котлована и за его пределами на расстоянии не менее 1,5 толщины просадочного слоя устраиваются поверхностные марки по двум-трем поперечникам через каждые 3,0—8,0 м.
Для наблюдения за послойной деформацией грунта в центре котлована устраивается куст глубинных марок, которые закладываются через каждые 2,0— 3,0 м по глубине в пределах всей просадочной толщи. В плане глубинные марки располагаются на расстоянии 0,5—1,0 м одна от другой.
Поверхностная марка простейшего типа (размеры в мм): 1 — арматура 0 20—24 мм; 2 — уплотненный грунт
Поверхностная марка с бетонной опорой (размеры в мм): 1 — арматура 0 20—24 мм; 2 — бетонная опора
Полная стабилизация просадки наступает, как правило, через 300 дней от начала просадки.
Замачивание грунта про изводится при постоянном уровне воды в котловане и прекращается после наступления условной стабилизации просадки.
Глубинная марка (размеры в мм): 1 — анкер из уплотненного бетона; 2 — сальник из просмоленной пакли; 3 — защитная трубка; 4 — скважина; 5 — реперная трубка; 6 — уровень земли; h — глубина скважины
С учетом ожидаемых величин просадок грунтов разрабатывается проект планировки территории после предварительного замачивания.
В проектах зданий и сооружений на основаниях, уплотненных предварительным замачиванием до неполной стабилизации просадок, должно быть предусмотрено превышение отметок заложения фундаментов против проектных, равное возможной величине экстраполируемой про садки грунта.
Источник: Баринов В. В. Коттеджи. Бани. Гаражи: Строительство от А до Я: Практическое руководство.— М.: РИПОЛ классик, 2004
3.245. В результате предварительного замачивания должна быть промочена вся толща просадочных грунтов. Для контроля в пределах котлована пробуриваются 2-3 скважины с отбором проб грунта для определения влажности через 1 м по глубине.
3.246. После достижения условной стабилизации просадки все трещины с раскрытием более 2 см должны быть затампонированы раствором из лессовых грунтов (1 м воды на 0,2-0,3 м грунта).
Дно траншей для прокладки коммуникаций, несущих воду, придорожных кюветов, а также дно и откосы арыков-оросителей в местах пересечения просадочных трещин в грунте следует уплотнять на глубину 50-70 см.
3.247. При низких температурах воздуха для бесперебойной подачи воды временные трубопроводы, задвижки, водомеры утепляются.
3.248. Чтобы сохранить грунт дна котлована в талом состоянии, высота столба воды в котловане должна быть больше возможной толщины льда.
3.249. При производстве работ по предварительному замачиванию в зимнее время поверхностные марки устанавливаются заподлицо с дном котлована.
3.250. Нивелирование поверхностных марок в пределах котлована в этом случае производится до и после замачивания.
3.251. К началу производства работ строительная организация должна быть обеспечена согласованной с Госгортехнадзором и местным отделением Взрывпрома проектной документацией.
3.252. При уплотнении просадочных грунтов замачиванием и энергией глубинных взрывов должны последовательно выполняться следующие операции:
бурение дренажных, взрывных или совмещенных скважин, а также скважин для глубинных геодезических марок;
В необходимых случаях, когда уплотнение грунта производится на больших площадях, следует предусматривать устройство песчано-гравийных подушек, позволяющих ускорить начало строительно-монтажных работ на уплотненном участке. По условиям существующей застройки иногда необходимо устраивать водозащитные экраны, препятствующие распространению воды в стороны от замачиваемого участка.
3.253. Котлованы для замачивания выполняются за счет срезки растительного слоя и устройства обвалования из уплотненного местного грунта.
Глубину котлована и распределительных траншей необходимо назначать из условия сохранения слоя воды при замачивании 0,3-0,5 м. В зимнее время уровень воды в котловане должен поддерживаться на одной отметке.
Для удобства работ на больших площадях уплотнение должно выполняться по захваткам (картам). Дно котлована или распределительных траншей в пределах захваток необходимо планировать с точностью до ±5 см от заданных отметок и покрывать слоем дренажного материала толщиной 0,1-0,2 м.
На площадках с пересеченным рельефом замачивание, как правило, следует производить с подачей воды к дренажным скважинам через инвентарную водоразводящую сеть.
3.254. Бурение дренажных, взрывных или совмещенных скважин выполняется до нарезки распределительных траншей. Проходку дренажных и совмещенных скважин, как правило, следует осуществлять установками шнекового бурения, например УГВ-50М, или навесной установкой СО-2. В случае применения иного бурового оборудования последнее должно полностью исключать уплотнение стенок дренажных скважин.
3.255. Чтобы не засыпать скважины грунтом при нарезке траншей, их закрывают инвентарными затворами. Проходку дренажных траншей следует осуществлять роторными экскаваторами, а также специальными траншеекопателями различных конструкций.
3.256. Установка труб в совмещенные скважины осуществляется кранами. Если для крепления взрывных скважин используются асбоцементные, полиэтиленовые, керамические трубы или сборные элементы, то перед их установкой снизу ставят заглушки или на дно скважины укладывают литую бетонную смесь толщиной не менее 0,3 м, препятствующую проникновению разжиженного грунта во взрывную камеру при замачивании. Для снижения сейсмического эффекта допускается применять различные экранирующие устройства в соответствии с пособием на взрывные работы.
3.257. Установку поверхностных геодезических марок следует выполнять после окончания работ по устройству скважин и засыпке дна котлована или распределительных траншей дренажным материалом.
Установка глубинных геодезических марок ведется параллельно с работами по бурению скважин. Внутренний стержень глубинной марки не должен иметь искривлений и стыков, препятствующих его свободному перемещению в защитной трубе. Каждая глубинная марка должна иметь бирку или четкую маркировку, наносимую несмываемой краской на защитную трубу.
3.258. Перед замачиванием расположение марок с привязкой их к постоянным или системе временных реперов, расположенных за пределами уплотняемого участка, фиксируется на исполнительной схеме.
3.259. Работы по замачиванию основания следует начинать только после завершения всех подготовительных работ в пределах карты и после записи в журналах показаний водомеров и отметок первой нивелировки поверхностных и глубинных марок.
3.260. В процессе замачивания в оголовках скважины необходимо поддерживать постоянный уровень воды при помощи вентилей, установленных на инвентарной разводящей сети у каждой скважины или на подводящей сети при замачивании через распределительные траншеи.
3.261. Расход воды по каждому замачиваемому участку (карте) следует замерять не менее двух раз в сутки по контрольным водомерам и данные заносить в специальный журнал (прил.11).
3.262. Перерывы в замачивании недопустимы. В случае перерывов, вызванных аварийными ситуациями, когда растекание воды за контуры участка не грозит окружающей застройке, следует руководствоваться правилами:
Читайте также: