Обеспечение устойчивости откосов земляных сооружений. Технология разработки и перемещения грунта

Шпунтовое ограждение - Чаще всего применяют при разработке выемок в водонасыщенных грунтах вблизи существующих сооружений. Шпунт забивают до разработки выемки, чем обеспечивают устойчивое и естественное состояние грунта за ее пределами.

Стенки котлованов и траншей, разрабатываемых в грунтах естественной влажности, целесообразно крепить деревянными щитами с опорными стойками (сваями). Опорные стойки крепят с помощью металлических оттяжек или деревянных схваток к анкерным сваям, забиваемым за пределами призмы обрушения. Щитовое крепление с опорными стойками устраивают в процессе или после разработки выемки в зависимости от степени подвижности грунта

Когда можно установить поперечные распорки, стенки крепят деревянными щитами с распорными рамами Наиболее эффективны инвентарные распорные рамы из трубчатых стоек и распорок из-за их малой массы, легкого монтажа и демонтажа

Металлические трубчатые стойки по высоте имеют отверстия для крепления распорок. Распорка телескопического типа состоит из наружной и внутренней труб, поворотной муфты ее опорных частей. В зависимости от ширины траншеи расстояние между стойками устанавливают выдвижением внутренней трубы из наружной и фиксируют болтом, вставляемым в отверстия труб. Щиты к стенкам выемки прижимают поворотом муфты с винтовой нарезкой.

Необходимость и способ крепления стенок выемок устанавливают в проекте производства работ. Во всех случаях временная крепь должна легко собираться и разбираться, быть прочной, воспринимать давление грунта и возможные дополнительные на грузки от материалов и машин без значительных деформаций,

Искусственное закрепление грунтов-Совокупность воздействий, в результате которых повышается прочность грунта, он становится неразмываемым

Закрепляют грунты для создания вокруг разрабатываемых выемок водонепроницаемых завес и повышения несущей способности грунтовых оснований. В зависимости от физико-механических свойств грунта, его состояния, существуют способы за крепления грунтов: замораживание, цементация, битумизация, химический, электрохимический.

Замораживание грунтов применяют в сильноводонасыщенных грунтах (плывунах) при разработке глубоких выемок. Для этого по периметру котлована погружают замораживающие колонки из труб, соединенные между собой трубопроводом, по которому на нагнетают специальную жидкость - рассол (растворы солей с низкой температурой замерзания), охлажденный холодильной установкой до -20...-25°С.

Охлаждающие иглы состоят из наружных труб, закрытых и заостренных снизу, и внутренних, открытых снизу. Рассол поступает во внутреннюю трубу, а в нижней части колонки переходит в наружную трубу, по которой поднимается вверх, после чего направляется к следующей колонке. Окружающий грунт замерзает концентрическими цилиндрами с постепенно увеличивающимися диаметрами. Эти цилиндры смерзаются в сплошную стенку мерзлого грунта, которая выполняет функцию ограждения временной выемки.

Способ замораживания недостатки: временное сохранение эффекта (период действия замораживающей установки), длительный процесс естественного оттаивания, повышение влажности грунта.

Химическим способом закрепляют песчаные и лессовые грунты нагнетанием в них через инъекторы химических растворов. способ может быть двух- и однорастворный.

двухрастворное закрепление состоит в последовательном нагнетании в грунт сначала водного раствора силиката натрия (Na2SiO3), затем хлористого кальция (СаСI2) Растворы вступают в реакцию и образуют гель кремниевой кислоты который обволакивает зерна грунта и, твердея, связывает их в монолит. Этот способ применяют в достаточно хорошо дренируюoих грунтах. Однорастворное закрепление (смесь силиката натрия и отвердителя) используют для слабодренирующих грунтов с коэффициентом фильтрации менее 0,3 м/сут.

Электрическим способом закрепляют влажные глинистые грунты. (пропуск через грунт постоянного электрического тока При этом глина осушается, силъно уплотняется и теряет способность к пучению).

Электрохимический способ отличается от предыдущего тем, что с электрическим током в грунт вводят через трубу, являющуюся катодом и служащую инъектором, растворы химических добавок, увеличивающие проводимость тока (силикат натрия, хлористый кальций, хлористое железо).

Цементация и битумизация заключаются в инъецировании соответственно цементного раствора или разогретых битумов в пористые грунты с высоким коэффициентом фильтрации, в трещиноватые скальные породы.