Строительство дома
Просадки грунтов и борьба с ними
В первые годы эксплуатации любого здания грунты сжимаются под действием прикладываемых нагрузок. В результате этого фундамент опускается на определенную величину, называемую осадкой. Большие, а главное, неравномерные осадки являются основной причиной трещин, деформаций и других разрушений здания. Несущая способность основания определяется величиной нагрузки, при которой не превышается установленная нормативами осадка.
Вид и условия просадки выявляют в процессе изучения гидрогеологической обстановки участка путем замачивания котлована с размером сторон, равным толщине слоя всех просадочных слоев. Различают два вида просадочных грунтов:
— когда просадка от собственного веса не превышает 5 см;
— когда возможна просадка от собственного веса более чем на 5 см.
Просадки грунтов происходят по нескольким причинам.
Набухание грунтов в процессе их увлажнения приводит к последующим просадкам при высыхании. К просадочным относятся глинистые грунты, которые, находясь в напряженном состоянии, под действием нагрузки от сооружения или собственного веса при замачивании дают дополнительную деформацию — просадку.
Насыпные грунты (грунты с нарушенной структурой), образовавшиеся в результате отвалов, засыпки оврагов, котлованов, планировки сложного рельефа и т. п. сжимаются неравномерно и в большинстве случаев использоваться в качестве оснований не могут. При этом следует учитывать время их самоуплотнения. В отличие от естественных насыпные грунты имеют неоднородный состав и сложение, неравномерную сжимаемость, способность уплотняться с течением времени под действием собственного веса и приложенных нагрузок. В этом случае при сооружении фундаментов следует учитывать возможную степень и сроки самоуплотнения, которые изложены в таблицах 1 и 2.
Таблица 1. Ориентировочное значение осадков грунтов за счет самоуплотнения
Таблица 2. Время самоуплотнения грунта
При возведении фундаментов на насыпных грунтах следует учитывать максимально допустимую нагрузку на основание. Нормативное давление на основание принимается в зависимости от плотности грунта, давности и способа его отсыпки и допустимых осадок для дома, но не более величин, приведенных в таблице 3.
Таблица 3. Наибольшее допускаемое давление на основание из насыпных грунтов
При выявлении просадочных грунтов с возможной просадкой от собственного веса более 5 см принимают меры по их укреплению или устранению возможности просадки. Для этого:
— грунт уплотняют тяжелыми трамбовками;
— устраивают грунтовые подушки из непросадочных или уплотненных грунтов;
— предварительно замачивают грунты в пределах всей просадочной площади;
— увеличивают заглубление фундамента до отметки ниже просадочных грунтов;
— устанавливают по периметру фундамента буронабивные сваи
— используют водозащитные меры для предотвращения возможных просадок.
В зависимости от состояния грунта может быть применен один из способов его укрепления, предназначенный для увеличения несущей способности. Чаще всего такая надобность возникает при возведении зданий двух и более этажей. Строительная практика обладает многими способами искусственного укрепления грунтов. Необходимость искусственного укрепления грунтов может определяться проектом.
Уплотнение грунта выполняют методом укатывания различными катками, транспортными и землеройнотранспортными машинами, механическими или электрическими трамбовками, вибрированием. Песчаные и пылеватые грунты уплотняют поверхностными вибраторами. Для глинистых грунтов вибрирование малоэффективно. Слабые или особо слабые грунты закрепляют.
Силикатизация предусматривает укрепление мелких и пылеватых песков и плывунов однорастворным или двухрастворным составами на основе жидкого стекла. При однорастворном составе используют силикат натрия — жидкое стекло и алюминат натрия. В двухрастворном составе вместо алюмината натрия используют хлористый кальций. Растворы нагнетают инъекторами под давлением 3 — 6 атмосфер, закрепляя грунт в радиусе 0,3 — 1 м. Способом силикатизации можно закреплять отдельные участки, а также целые массивы грунта. При сплошном закреплении массива грунта инъекторы располагают в шахматном порядке с расстоянием между рядами, равным 1,5 радиуса закрепления одним инъектором.
Цементация выполняется специальными инъекторами (перфорированными трубами) обычно для укрепления песчаных (реже глинистых) грунтов. Цементная смесь марки 400 при соотношении 0,8: 1 (вода: цемент) под давлением заполняет все пустоты в грунте. После того как инъектор извлекают из грунта, скважину тоже заполняют раствором.
Электросиликатизация ускоряет темпы и качество работ за счет пропуска через инъекторы постоянного тока.
Все перечисленные методы укрепления грунтов предусматривают наличие специального оборудования и могут выполняться организациями, обладающими необходимыми технологиями.