Укрепление грунтов оснований

водоперехватывающие и отводящие лотки, дренажные траншеи или засыпки с отводящими

дренажными трубами, противофильтрационные завесы и пр.)
Отвод воды с территории объекта (кольцевые дренажи, дренажные завесы с самотечным отводом или принудительной откачкой, сеть откачных скважин и пр.)
Понижение уровня грунтовых вод (пластовый дренаж с активной откачкой, водопонижающие скважины

с пригрузом
Оборудование
электрические трамбовки; самопередвигающиеся трамбовки; самопередвигающиеся виброплиты, подвешенные к крану;

гидромолоты, навешенные на краны; пневмомолоты

с вытеснением грунта радиально в стороны. При этом уплотняется грунт

вокруг скважины. В отформованную скважину засыпают местный грунт или специальный грунт (песок, песчано-гравийную смесь, щебень) и скважину вновь отформовывают до тех пор, пока усредненная плотность грунтового массива не станет равной требуемой.
Методы
Забивка ударно-канатным способом;
Вибрирование;
Вдавливание свай грузом 30-68 т;
Раскатывание скважин катками, эксцентрично установленными на штанге.

оборудования

- образование первичной скважины; в - заполнение первичной скважины засыпным

материалом; г — вторичное прохождение снарядом скважины с засыпанным материалом; д - скважина после повторного прохождения снаряда; е - окончательное заполнение скважины засыпным материалом; 1 - спиралевидный снаряд; 2 - скважина; 3 – первичное уплотнение стенок; 4 - материал заполнения скважины; 5 – вторичное уплотнение стенок

- с вертикальным расположением скважин; б — с наклонным расположением

скважин; в - с комбинированным расположением скважин; 1 - существующий фундамент; 2 - грунтовая свая; 3 - уплотненная зона при одноразовом продавливании; 4 - то же, при многоразовом продавливании; 5 - слабый грунт; 6 - прочный грунт

б - общий вид снаряда; в - схема

процесса устройства скважины; 1 - калибрующая часть; 2 - переходный рабочий участок; 3 - цилиндрические соосные участки; 4 - наконечник; 5 - штанга; 6, 7 - каналы; 8 - отверстие; 9 - лопасть; 10 - корпус; 11- уступ

в грунт под давлением нагнетаются маловязкие растворы, при смешивании которых

с грунтом улучшаются механические свойства основания.
Химическое способы – растворы вступают в химическую реакцию с грунтом:
с использованием неорганических соединений на основе силикатных растворов – силикатизация;
с использованием органических полимеров (акриловых, карбамидных, резорцино-формальдегидных, фурановых смол) - смолизация.
Механические способы – растворы перемешиваются с грунтом не вступая в химическую реакцию – цементация, глинизация, битумизация.

прерывистая (столбчатая); г – кольцевая


Схемы возможного расположения инъекторов при закреплении

оснований: 1 – фундамент; 2 – инъектор; 3 – зона закрепления; 4 – сооружение; 5 - шахта

работы.
Устройство мест складирования материалов и (в случае необходимости) тепляков.
Доставка оборудования.
Монтаж

коммуникаций и оборудования, включая оборудование для приготовления растворов.
Разметка точек размещения инъекторов.

Работы начинают при наличии ППР и результатов опытного закрепления грунтов. В зимнее время в зоне закрепления должна поддерживаться температура не ниже 5 °С

специальных инъекционных скважин.
Приготовление растворов для нагнетания.
Нагнетание раствора (а в случае

необходимости и газа) в грунт.
Извлечение инъекторов из грунта.
Тампонирование скважин.
Промывка использованного оборудования.

Погружение инъекторов производят забивкой или задавливанием. В отдельных случаях бурят лидирующие скважины. При закреплении грунтов под зданием или сооружением погружению инъекторов предшествует устройство буровых скважин в теле фундамента.
Погружение инъекторов с наклоном производят с применением направляющих кондукторов (шаблонов), что облегчает выдерживание необходимого угла наклона инъектора.

бака: 1 - бак; 2 - распределитель;

3 - счетчик: 4 - инъектор;
б - с использованием дозирующих насосов: 1 - баки для раствора и отвердителя; 2 - дозирующие насосы; 3 - смеситель; 4 - распределительная колонка; 5 – инъектор: 6 – расходомер.

Рекомендуется для закрепления в основном лессовых грунтов .
Применение постоянного

электрического тока путем размещения в закрепляемом массиве электродов позволяет закрепить лессовые грунты, в которые жидкое стекло проникает с трудом (коэффициент фильтрации менее 0,1 м/сут). Способ дает наилучшие результаты при влажности грунта свыше 18%.
Для закрепления малопроницаемых грунтов (мелких песков, супесей) расход энергии составляет 40-100 кВт-ч на 1м3 закрепляемого грунта. Напряжение тока 50-100 В; расстояние между электродами 0,5-1м.

стен)
Подведение свай
Устройство «стены в грунте»
Изменение расчетной схемы (переустройство столбчатых фундаментов

в ленточные, ленточных в плитные).
Возвращение просевшего фундамента в первоначальное положение

с уширением подошвы (б)
1 – фундамент; 2 – трещины в

ступенях; 3 – продольная балка; 4 – контрфорс; 5 – рубашка; 6 – рандбалка; 7 – стена здания; 8 – стальной ригель; 9 – клин; 10 – стойка; 11 – монолитный бетон; 12 - плита

уширения под подошву фундамента; б - фундамент после

уширения: 1 - существующий фундамент; 2 - колонна; 3 - подкосы; 4 - рама; 5 - котлован; 6 - упорная конструкция; 7 - домкрат; 8 - элементы уширения; 9 — железобетонная обойма; 10 — обжатое основание.

скосом
а - подготовка блоков к вдавливанию; б - вдавливание

блоков с односторонним скосом в основание фундамента; в - заводка блоков с односторонним скосом под подошву фундамента; г - фундамент после усиления; 1 - существующий фундамент; 2 - блок с односторонним скосом; 3 - клинья; 4 - колонна; 5 - упорная конструкция; 6 - гидравлический домкрат; 7 - котлован; 8 - раствор; 9 -приспособление для горизонтального стягивания блоков; 10 – бетон; 11- железобетонная обойма; 12 - обжатое основание

-сплошные стены; в - столбы с

шахматным расположением; г - железобетонные плиты; 1 - фундамент; 2 - столб; 3 - шурф; 4 - сплошная стена; 5 - плита; 6 - арматурный каркас

в плитные (б)
1 – столбчатый фундамент; 2 – железобетонная перемычка;

3 – арматурные каркасы; 4 – уширенная часть железобетонной перемычки; 5 – ленточный фундамент; 6 – отверстия в ленточном фундаменте; 7 – подводимая плита; 8 – пропуски плиты под ленточным фундаментом

на выносные сваи
Усиление буронабивными сваями
Усиление корневидными буроинъекционными сваями

2 - металлические трубчатые сваи;
3 -

арматурный каркас оголовка сваи;
4 -оголовок;
5 - железобетонная балка;
6 -стена;
7 - отверсти

шурфов по фронту фундамента в местах расположения свай;
удаление грунта из-под фундамента

(с использованием шурфов);
усиление фундамента наддомкратными балками, в которые будут упираться домкраты;
монтаж оборудования (гидравлической установки с домкратами и насосами);
размещение под штоком домкрата головной секции сваи и задавливание ее в грунт;
наращивание сваи очередной секцией сваи;
задавливание всех последующих секций;
заполнение полости сваи бетоном;
удлинение сваи двумя швеллерами до упора их в низ наддомкратной балки (швеллеры соединяют со сваей сваркой);
ввод сваи в работу с предварительным напряжением (нагруженном домкратом);
установка клиньев в зазоре, образовавшемся между удлиняющим сваю швеллерами и наддомкратной балкой;
фиксирование клиньев в зазоре сваркой;
демонтаж домкратов;
заполнение шурфа.

с двух сторон фундамента;
б - то же,

с расположением свай с одной стороны;
г-варианты усиления столбчатых фундаментов;
1 - усиливаемый фундамент; 2 – сваи; 3 - ростверк; 4 - рандбалок; 5 - поперечная балка; 6 - рычажный ростверк

методом винтового продавливания
а – с отрывкой котлована;

б - без отрывки котлована; 1 - существующий фундамент; 2 - сваи; 3 - слабый грунт; 4 - зона уплотненного грунта; 5 - слой прочного грунта; 6 - котлован; 7 - железобетонная обойма

2 – шурф; 3 – крепление шурфа; 4 – разгружающая

балка; 5 – стена; 6 – слабый грунт; 7 – прочный грунт; 8 – скважина для сваи; 9 – буронабивная свая; 10 – продольная балка; 11 – поперечная балка; 12 – отверстия в усиливаемом фундаменте; 13 – домкрат; 14 – железобетонный ростверк

стены подвала; 3 – стены здания; 4 – буроинъекционные сваи;

5 – торф и заторфованные суглинки; 6 – супесь пластичная; 7 – песок средней плотности; 8 - известняки

скважины раствором, в - установка армокаркаса;

опрессовка; г - готовая свая; 1 - глинистый раствор; 2 - емкость для раствора; 3 - арматурный каркас; 4 - цементный раствор; 5 - инъектор; 6 - тампон; 7 - кондуктор; 8 - цементный камень

в случае необходимости, стен и других конструктивных элементов усиляемых зданий

и сооружений,
установку трубы-кондуктора,
бурение скважины в грунте до проектной отметки,
заполнение скважины твердеющим раствором,
установку в скважину арматурного каркаса и опрессовку.

проходке неустойчивых, обводненных грунтов бурение ведут под защитой обсадных труб.

Диаметр бурения должен позволять устанавливать в них трубы-кондукторы, внутренний диаметр которых больше или равен расчетному диаметру буроинъекционных свай. Скважины под кондуктор заполняют раствором до излива его из устья скважины. Раствор подается через рабочий орган бурового станка или трубу-инъектор, опущенную до забоя скважины. При понижении уровня раствора в скважине более чем на 1 м скважина выдерживается в течение суток и затем доливается до устья цементным раствором с меньшим В/Ц. После заполнения скважины раствором до начала его схватывания в скважину устанавливают трубу-кондуктор. Разбуривание цементного камня в трубе-кондукторе следует начинать не ранее чем после двухсуточной выдержки трубы-кондуктора в скважине. Бурение ведут с продувкой сжатым воздухом. По окончании разбуривания цементного камня бурение скважины ведут до проектной отметки нижнего конца сваи. Отклонение от заданного угла бурения не должно превышать ±2°, по длине сваи ±30 см.

буровым раствором в течение 3-5 мин.
Скважины заполняют твердеющим (цементным или

другим) раствором через буровой став или трубу-инъектор от забоя скважины снизу вверх до полного вытеснения глинистого раствора и появления в устье скважины чистого цементного раствора. Непосредственно после заполнения скважины твердеющим раствором в нее устанавливают арматурный каркас. Армокаркас опускают в скважину отдельными секциями, длина которых зависит от условий изготовления буроинъекционных свай. Отдельные секции армокаркаса стыкуют сваркой. После установки армокаркаса в проектное положение и при отсутствии утечек раствора из скважин (снижение уровня раствора не более чем па 0,5 м) опрессовывают сваю. Для опрессовки в верхней части трубы-кондуктора устанавливают тампон (обтюратор) с манометром и через инъектор нагнетают под давлением в 0,2-0,3 МПа в течение 3-4 мин. Опрессовка может быть прекращена, если расход раствора в процессе ее не превышает 200 л. При большем расходе раствора проводят выстойку свай в течение 1 сут, после чего опрессовку повторяют.
Вид и состав твердеющих растворов, применяемых при изготовлении буроинъекционных свай, зависят от условий их применения, в каждом случае параметры растворов подбирает лаборатория.

и арматуры. В качестве арматуры используют стержни, полосы, сетки или листовой

материал из синтетических веществ, бумаги или металла. В последние годы расширилось использование геотекстиля с высокими пределами прочности при растяжении и модулем упругости. Армируемый грунт обычно не имеет органических включений; он сочетает прочность при сжатии и сопротивление сдвигу грунта с прочностью арматуры при ее растяжении.

методу Йорка (два варианта)
1 - армирующие полосы;

2 - вертикальные стержневые опоры; 3, 4 - элементы ограждения

При армировании по методу Йорка арматурные полосы соединяются с лицевыми элементами при помощи вертикальных стержней.

требования:
грунт должен содержать части мельче 0,05 мм меньше
15%,

крупнее 100 мм - меньше 25%;
в грунте не должно быть органических или химических примесей, вызывающих коррозию бетона и металла;
при использовании оцинкованных металлических полос кислотность грунта должна находиться в пределах 6<рН<10;
грунт должен хорошо уплотняться и обеспечивать высокую прочность на срез.
В практике при строительстве стен с использованием стальных облицовочных элементов грунт укладывают слоями толщиной по 300-350 мм, а при использовании железобетонных элементов- слоями толщиной 375 мм.

элементов; б - корытообразных металлических элементов
Горизонтальные

полосы арматуры располагают на расстоянии 250-1000 мм одна от другой. Между полосами арматуры по вертикали при металлической лицевой части шаг составляет 250 мм, при железобетонной лицевой части - 750 мм. Для изготовления этих элементов используют тонколистовую сталь толщиной 3 мм с гальваническим покрытием. Стальные листы длиной 10 м соединяются между собой в фальц. Для крепления арматурных полос в листах при помощи штамповки вырубают специальные отверстия.