Преподаватель Нарежная Т.К. Студент Вяткина А.А. ИГЭС ТЭС IV-4

* Строительство линейных инженерных сооружений неизбежно связано с освоением новых территорий, расположенных, в том числе, и на слабых грунтах. Часто оказывается, что на естественном основании возводить инженерные сооружения практически невозможно, из-за несоответствия характеристик основания предъявляемым требованиям. В этих случаях прибегают или к специальным конструктивным мероприятиям, или к методам улучшения грунтов основания (искусственным основаниям). * Воздействие на грунт, с помощью которого повышается его прочность, называется искусственное закрепление грунта. Прочность грунта заключается в его способности быть неразмываемым, иногда водонепроницаемым, используется с целью создания водонепроницаемых ограждений при отрывке котлованов и траншей, для борьбы с оплыванием откосов и укрепления оснований фундаментов. Поверхностное закрепление грунтов используется в строительстве при работах на глубине менее метра, а глубинное закрепление грунтов - на глубине в несколько метров. * Искусственные основания при возведении зданий на слабых грунтах устраивают путем уплотнения или упрочнения грунта, а также заменой слабого грунта оснований более прочным. Способ закрепления выбирают в зависимости от грунтовых условий района строительства, а также производственных возможностей его выполнения.

* К конструктивным методам улучшения работы грунтов оснований относятся: * 1)устройство грунтовых подушек; * 2)шпунтового ограждения;

* 1) Замена грунта основания (грунтовые подушки) Если несущий слой грунта оказывается слабым, и его использование в качестве естественного основания оказывается невозможным или нецелесообразным, то приводят замену слабого грунта другим, обладающим высоким сопротивлением сдвигу и имеющим малую сжимаемость, который образует, так называемую, грунтовую подушку. Подушки делают из: - Крупнообломочные грунты (гравий, щебень); - Пески крупные и средней крупности (удобнее и легче использовать); - Шлак. К материалу, применяемому для подушек, предъявляются следующие требования: удобоукладываемость с заданной плотностью, малая сжимаемость, относительно высокое сопротивление сдвигу, устойчивость его скелета при движении грунтовых вод.

Чаще всего грунтовые подушки имеют толщину 1…3 м (>3 м не целесообразно). · Используют подушки: (см. рис.) - При малой толще слабых грунтов - обыкновенная песчаная подушка; - При большой толще слабых грунтов - висячая песчаная подушка; - Такая форма песчаной подушки объясняется тем, что в ее зоне необходимо уместить все виды напряжений. Пески: α=30o…35o; Гравий: α=40o…45o. Тогда bz = b + 2z × tga - Подушки отсыпаются слоями по 10…15 см, с уплотнением каждого слоя до id = 16…16,5 кН/м 3.

Применение песчаной подушки приводит к следующим положительным эффектам: 1) Поскольку модуль общей деформации песчаной подушки Е>20 МПа, то их примение приводит к уменьшению осадок сооружения. 2) Поскольку песчаные подушки имеют большой коэффициент фильтрации (сильноводопроницаемы), то резко сокращается время консолидации основания. 3) Песчаные подушки устраиваются из непучинистых грунтов (материалов), поэтому есть возможность уменьшить глубину заложения фундамента d из условия учета глубины сезонного промерзания грунта df.

Шпунтовые конструкции используются для улучшения условий работы грунтов как ограждающие элементы в основания сооружений. 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.И на песчаной подсыпке (дренирующий слой) в сопряжении со шпунтовым ограждением устраивается сооружение. Такое технической решение исключает возможность выпирания грунта в сторону из-под фундамента, т.е. увеличивает его несущую способность, за счет того, что грунт приводит к уменьшению осадок.

Шпунты могут выполняться из: - дерева(Деревянные шпунтовые ограждения применяют для крепления неглубоких котлованов (3…5 м)) (рис. 14.3) - стали; - ж\б может быть: - дощатым (толщина до 8…10 см) -брусчатым (t от 10 до 24 см) 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 постепенному разбуханию древесины в воде. Деревянное шпунтовое ограждение отличает простота изготовления, однако есть ограничения его применения: - 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: 1)Ж/б шпунт 2)Сплошной ж/б ряд свай (забивных или буронабивных) 3)Разрешенный ряд свай в глинистых грунтах. Конструкции шпунтовых стенок: - а)без креплений (консольные); - б)с распорным креплением; - в) с грунтовыми анкерами. - Применение креплений распорного и анкерного типа увеличивает устойчивость шпунтовой стенки, уменьшает возникающие изгибающие моменты и ее горизонтальные смещения, что позволяет делать стенки более легкими.

Области применения шпунтовых свай берегозащитные стены (закрепление берегов) основание фундаментов вертикальные герметичные стены формирование береговой линии, регулирование русла фундаменты для опор бассейны для сбора дождевой воды крепление траншей Одним из решающих факторов для использования шпунтовых свай в качестве сборных строительных элементов являются превосходные свойства пластика как строительного материала.