Строительные технологии

Устройство котлованов и водопонижение

Раздел: Быт. Хозяйство. Строительство. Техника

Мелкие и средние рыхлые грунты однородного зернового состава одинаковой

крупности при наличии грунтовых вод и кратковременного 

напряженного состояния могут перейти в плывунное состояние. При этом откосы котлованов или отдельные участки могут потерять устойчивость и 

несущую способность. Вызъшаемые этим технологические трудности 

требуют принятия дополнительных мер по защите откосов. Выход 

грунтовых вод может привести к разрушению сооружений, находящихся в

непосредственной близости от траншеи или котлована. Следует 

отметить, что здесь рассматриваются лишь те грунты, которые могут перейти

в плывунное состояние при увлажнении. К ним относятся грунты со

средней водонепроницаемостью с внутренним сцеплением, не 

достаточным для удержания частиц грунта в неподвижном состоянии.

Переход грунта в плывунное состояние может вызываться также

различными дополнительными причинами, как, например, пригрузкой

Большое значение имеет также поровое давление воды в 

грунте, так как при этом исключается возможность быстрой его консопи-

дацки. При этом прочность грунта быстро снижается до нуля, в связи с

чем рыхлый, водонасьпценный грунт переходит в плывунное состояние,

Защита откосов от появления плывунного грунта возможна несколь-

кими способами.

Закрепление откосов с помощью фильтров. Выход грунтовых вод

на откос может быть упорядочен и локализован накладыванием 

фильтра. Обычно для этих целей применяется песчано-гравийная смесь. Слои

плывугшоопасного грунта средней толщины или отдельные песчаные

линзы в исключительных случаях можно заменять более устойчивыми

грунтами. Способ рекомендуется в тех случаях, когда сооружаемые

откосы котлованов имеют небольшой уклон» и работы по его устройству

более дешевы, чем другие виды работ по закреплению откосов или 

устройству стенок котлованов.

Закрепление откосов устройством отсекающих стенок. Плывунно-

опасные участки могут быть изолированы при помощи шпунтовых или

свайных стенок. При наличии в котловане слоев грунта 

средней толщины во многих случаях достаточно применение специальных

лотков. Отсекающие стенки должны располагаться таким образом,

чтобы закрепление оснований стенок осуществлялось в тех слоях, 

которые обладают устойчивостью и не расположены к переходу в текучее

состояние. Если это невозможно, то должны применяться другие 

способы обеспечения устойчивости откосов.

Водопонижение водонасыщенных слоев грунта. Понижение уровня

грунтовых вод в плывунноопасных грунтах 

осуществляется при помощи вертикальных скважин, иглофильтрами 

гравитационного или вакуумного типа, электроосмотическим способом При этом

необходимо иметь в виду, что эффективность водопонижения 

указанными выше способами повыщается. если одновременно устраиваются водо-

отсекающие стенки.

Другой способ — ступенчатое понижение уровня грунто-

выхx вод. С этой целью вдоль откоса котлована устраивается система

горизонтального дренажа. Однако этот способ применим только для

хотя бы кратковременно устойчивых грунтов. После выемки грунта до

отметки дна котлована на отметке уровня грунтовых вод устраивается

дренажная канава, в которой собирается грунтовая вода со всего 

котлована, чем обеспечивается устойчивость его откосов. Способ является

более дешевым, чем применение постоянно действующей вакуумной

установки для поддержания необходимого уровня грунтовых вод. 

Однако работы по выемке грунта из котлована могут быть начаты лишь

после стабилизации грунта.

Другие способы укрепления плывунноопасных слоев грунта. Плывун-

ноопасный грунт может быть закреплен специальными способами,

как, например, замораживанием или инъецированием. В целом к  

вопросу о закреплении плывунноопасных грунтов необходимо добавить, что

при сложных геологических и гидрогеологических условиях необходимо

проведение многовариантного технико-экономического сравнения. 

Выбор того или иного способа закрепления является ответственным 

решением.

Осадки откосов. При сооружении котпованов в связных грунтах

или когда в несвязных грунтах встречаются отдельные включения 

связных грунтов, могут возникнуть деформации откосов, вызванные 

осадками. Это приводит к частичной или полной потери ими прочности и

статической устойчивости в связи с возрастанием значения норового

давления. Эти изменения могут внезапно наступить в процессе выемки

грунта или при длительной эксплуатации котлована из-за увеличения

притока грунтовых вод.

Плотность грунта, которая может привести к появлению осадок,

должна быть равна или ниже критической, под которой понимается

такая плотность, при которой без дополнительных нагрузок начинаются

деформации грунта. Для появления осадок не обязательно какое-либо

движение грунтовых вод к откосу. Обычно осадки являются следствием

вибраций, вызванных строительными машинами, транспортом, 

взрывными работами или ударными нагрузками при забивке свай и др. 

 ПРОЕКТИРОВАНИЕ СТРОИТЕЛЬСТВА ПОДЗЕМНЫХ СООРУЖЕНИЙ ОТКРЫТЫМ ...

 Производство земляных работ