Вопрос 1 - Виды и природа деформаций грунта
Под действием нагрузки, приложенной к основанию сооружения через фундамент, в грунте основания возникает напряженное состояние, которое вызывает развитие его деформаций, приводящих к перемещению (осадке) фундамента и поверхности вокруг него.
Поскольку в общем случае грунты состоят из трех компонентов: твердых частиц (твердых тел), воды (жидкого тела) и воздуха или иного газа (газообразного тела), его деформации будут развиваться в зависимости от деформативности указанных составляющих. Таким образом, составные части грунта находятся в трех состояниях: твердом, жидком и газообразном. Соотношение этих компонентов обусловливает многие свойства грунтов.
Виды деформаций грунта и физические причины, их вызывающие, систематизированы и приведены в таблице 8.1.
Таблица 8.1 – Основные физические причины различных видов
деформаций грунтов.
| Виды деформаций | Физические причины деформаций |
| Упругие деформации с упругим последствием: искажения формы изменения объема | Действие молекулярных сил упругости, развивающихся при искажении структурной решетки твердых частиц и цементирующего коллоидного вещества. Действие молекулярных сил упругости замкнутых пузырьков воздуха, тонких пленок воды и твердых частиц. |
| Остаточные деформации: уплотнения пластические просадки набухания | Разрушение скелета грунта и отдельных его частиц в точках контактов, взаимный сдвиг частиц, выдавливание поровой воды, обуславливающие уменьшение пористости (компрессию грунта). Развитие местных сдвигов в областях предельного напряженного состояния при возможности бокового расширения грунта. Резкое нарушение природной структуры грунта при изменении условий его существования (замачивание лессов, оттаивание вечномерзлых грунтов, суффозия грунтов и т. д.) Проявление расклинивающего эффекта в результате действия электромолекулярных сил и выделение из поровой воды растворенного в ней газа при понижении давления |
Как правило, при расчете осадок фундаментов рассматривают интегрально остаточные деформации уплотнения и упругие деформации искажения формы.
Из упругих деформаций изменения объема учитывают только деформации замкнутых пузырьков воздуха (газа), так как деформации объема твердых частиц и воды в сотни и даже тысячи раз меньше остаточных деформаций уплотнения.
Наряду с методами закрепления грунтов в основании эксплуатируемых сооружений необходимое улучшение их строительных свойств можно достичь армированием грунтов наклонными сваями, заполненными местным уплотненным грунтом, а также песком, гравием или щебнем. Такой прием уплотнения грунтов основания повышает его несущую способность, снижает сжимаемость.
Таблица 8.2 - Наиболее распространенные способы укрепления грунтов оснований
| Способы закрепления | Область применения по видам грунтов | Коэффициент фильтрации, м/сут | Прочность закрепления грунта, МПа |
| Цементация (цемент, бетонит) | Трещиноватые скальные и закарстованные грунты. Крупнообломочные грунты. Пески гравелистые и крупные | - - 80 -80 | - - 0,1…0,05 |
| Двухрастворная силикатизация на основе силиката натрия и хлористого кальция | Пески гравелистые, крупные и средней крупности | 5 … 80 | 2…8 |
| Силикатизация однорастворная. Раствор: кремнефтористоводородный алюмосиликатный силикатный | Пески мелкие и пылеватые Пески средние Пески мелкие и пылеватые Лессы | 0,5…1 5…20 0,5…1 0,1…2 | 2…1,5 1,5…1,0 0,3…0,2 1,0…1,4 |
| Силикатизация газовая | Пески мелкие и пылеватые Пески средние Просадочные грунты | 0,5…5 5…20 > 0,1 | 1,5…1,2 1,2…0,.8 - |
| Электросиликатизация | Песчаные и глинистые грунты | 0,005…0,5 | - |
| Электрохимическое закрепление | Водонасыщенные глинистые, пылеватые и илистые грунты | 10-2…10-6 | - |
| Смолизация | Пески мелкие и пылеватые Пески средние | 0,5…5 5…25 | 2,5…2,0 2,0…1,5 |
| Термический | Просадочные, глинистые грунты | При любом значении | 1,5…2,0 |
Примечание. Силикатизация основания существующих фундаментов предназначена для повышения несущей способности мелких и пылеватых песков, плывунов, лессовидных и насыпных грунтов. В необходимых случаях, как и цементация, силикатизация может быть использована для создания противофильтрационных завес.
Дата добавления: 2015-08-08; просмотров: 1501;