Термически закреплённый грунт.

диаметром 2,0–2,5 м с прочностью материала на одноосное сжатие 0,4–0,6 МПа. Время обжига одной скважины глубиной 15 м составляет 5– 10 дней. Расход газа в эквиваленте жидкого топлива составляет 120 л на 1 м скважины.

9. Защита фундаментов от грунтовых вод.Грунтовые воды представляют собой агрессивную среду, вызывающую коррозионное разрушение материалов фундаментных конструкций. Классификация грунтовых вод по степени их агрессивности к фундаментным конструкциям приведена в курсе "Инженерные изыскания". Защиту бетонных и железобетонных фундаментных конструкций от агрессивного воздействия грунтовых вод осуществляют применением бетонов повышенной водонепроницаемости на сульфатостойких цементах. Информация о мерах защиты должна

содержаться в примечаниях на рабочей документации.

Площадки строительства подлежат защите от затопления и подтопления.

Схемы подтопления территорий приведены на рис. 9.7.

Различают подтопление природного характера и техногенного характера. Причиной природного подтопления территории является резко выраженная неоднородность грунтов по фильтрационным характеристикам на пути разгрузки грунтового потока. На рис. 9.7 а условно показана схема разгрузки грунтового потока на территории г. Славянска Донецкой области. Надпойменные террасы, на которых расположена городская застройка, представлены на глубину до водоупора аллювием с коэффициентом фильтрации 200 м/сут. Непосредственно перед зоной разгрузки грунтового потока, которой является река Казенный Торец, грунтовый массив до уровня водоупора представлен суглинком с коэффициентом фильтрации 1 м/сут. Низкая водопроницаемость суглинка по сравнения с аллювием создает естественную (природную) преграду для разгрузки грунтового потока и приводит к подтоплению территории. Примером техногенной причины подтопления территории является строительство на пути миграции

а) А

Аллювий

Кф=200 м/сут

суглинок Кф=1 м/сут казенный торец

А

по А-А

WL

Аллювий

б)

1 водоупор

суглинок

WL

Рис. 9.7. Схемы подтопления территорий:

а – природного характера; б – техногенного характера (барражный эффект);

1 – сооружение; 2 – свайные фундаменты; 3 – изменение уровня грунтовых вод, обусловленное барражным эффектом.

грунтового потока фундаментов глубокого заложения, например, свайных фундаментов (рис. 9.7 б). Наличие в грунтовом массиве строительных конструкций уменьшает эффективную площадь сечения грунтового потока, что замедляет его разгрузку. Такое явление называется барражным эффектом. Замедление скорости разгрузки грунтового потока на пути его миграции приводит к местному поднятию уровня грунтовых вод перед сооружением, создающим барражный эффект, и, как следствие, к подтоплению территории.

Защита территорий от затопления и подтопления осуществляется путем понижения уровня грунтовых вод на застроенной площадке или вблизи сооружения. Для этих целей применяются различной конструкции дренажные системы (рис. 9.8).

Основы гидрогеологических методов расчета дренажных систем изложены в курсе "Инженерная геология". Ниже приводится краткая классификация дренажных систем по их назначению. Различают глобальные и локальные дренажные системы. Глобальные дренажные системы

а) б)

WL

2 2

в)

WL г)

А

7 6

Узел А

8 9

11 10

Рис. 9.8. Принципиальные схемы дренажных сооружений: а, б – глобальные;

в, г – локальные; а – кольцевой дренаж; б – лучевой дренаж; в – пристенный дренаж; г – пластовой дренаж; 1 – дренажный туннель; 2 – депрессионная воронка; 3 – дренажные скважины; 4 – отводящие трубопроводы; 5 – пристенная дренажная система; 6 – пластовый дренаж; 7 – отводящие дренажные трубы; 8 – крупный щебень; 9 – мелкий щебень; 10 – крупный песок; 11 – дренажная труба.

предназначены для понижения уровня грунтовых вод на обширной территории. Применяют кольцевые (рис. 9.8 а) или лучевые (рис. 9.8 б) дренажные системы. Кольцевой дренаж устраивается, как правило, самотечным, в связи с чем является более эффективным по энергозатратам, чем лучевой. Лучевой дренаж устраивается в том случае, когда в силу природного рельефа не представляется возможным устроить кольцевой дренаж. Лучевой дренаж состоит из системы дренажных скважин, каждая из

которых имеет расходящиеся лучами горизонтальные дренажные трубы. Дренирующая вода откачивается из скважин насосами и по системе трубопроводов сбрасывается в точку разгрузки за пределами защищаемой от подтопления территории, например, в реку. Локальные дренажные системы предназначены для водопонижения в непосредственной близости от сооружения. Для этих целей применяют пристенные (рис. 9.8 в) или пластовые (рис. 9.8 г) дренажи.

Как правило, эти дренажи понижают уровень грунтовых вод ниже отметки пола подвала. Дренирующая вода сбрасывается по дренажным трубам за пределы сооружения самотеком или принудительно с помощью насосных установок. Самотечный сброс является предпочтительным. Конструкции дренажей подвергаются гидрологическим расчетом, целью которых является обеспечение такой скорости дренирования, при которой не наступает механическая суффозия (вынос частиц грунта в дренажную воду). Суффозия может приводить к кальмотации (заиливанию) дренажной системы и выходу ее из строя. Кроме этого суффозия может явиться причиной локальных просадок основания под сооружением и вызвать нарушение его нормальной эксплуатации. Для исключения кальмотации дренажные трубы защищают специальными дренажными засыпками, улавливающими частицы грунта при дренировании воды. Типовая дренажная засыпка состоит из трех слоев дренажного материала разной крупности. Непосредственно у дренажной трубы располагают самый мелкий дренажный материал, а по контуру засыпки самый крупный дренажный материал. В качестве дренажного материала применяют мытый щебень и песок заданного гранулометрического состава.

а) б)

1 2 1

в) г)

WL 3

WL 3

hw hw

p=whw

Рис. 9.9. Схемы гидроизоляции фундаментов: а, б – при отсутствии грунтовых вод; в – при низком уровне грунтовых вод; г – при высоком уровне грунтовых вод; а – отмостка ниже уровня пола; б – отмостка выше уровня пола; 1 – цементно- песчаный раствор состава 1:3; 2 – обмазочная гидроизоляция; 3 – оклеечная гидроизоляция; 4 – глина; 5 – прижимка стены; hw – гидравлический напор; р – давление на фундаментную плиту от гидравлического напора.

конструкции, расположенной в грунте (рис. 9.9 б). При низком уровне грунтовых вод устраивают горизонтальную и вертикальную оклеечную гидроизоляцию (рис. 9.9 в). Горизонтальную гидроизоляцию устраивают по цементной стяжке в уровне основания пола подвала. Вертикальную гидроизоляцию сопрягают с горизонтальной гидроизоляцией и заводят на 0,5 м выше прогнозируемого уровня грунтовых вод. Для повышения надежности вертикальной гидроизоляции ее защищают экраном из мятой глины. Для устройства оклеечной гидроизоляции применяют специальные материалы (гидроизол), не подверженные гниению в грунтовой среде. Применение рулонных гидроизоляционных материалов на бумажной основе (рубероид, пергамин и др.) запрещается. При высоком уровне грунтовых вод (рис. 9.9 г) конструкция гидроизоляции отличается большей надежностью, что достигается увеличением слоев оклеечной гидроизоляции. Кроме этого

вертикальная гидроизоляция защищается от повреждений прижимной стенкой в 1/2 красного керамического кирпича. Применение силикатного кирпича и других материалов, содержащих труднорастворимые соли (гипс, известь и т.п.) не допускается. Существенное отличие для данных гидрогеологических условий заключается в применяемых конструкциях фундаментов. Как правило, применяют монолитные фундаменты в виде плит, подкрепленных ребрами (стенами). Плита рассчитывается на несколько основных сочетаний нагрузок, в одном из которых учитываются давления от гидростатического напора p = whw, где w – удельный вес воды; hw– расстояние от плоскости горизонтальной гидроизоляции до отметки прогнозируемого уровня грунтовых вод. При высоком уровне грунтовых вод слабонагруженные фундаменты (как правило, малоэтажных зданий и сооружений) рассчитываются на всплытие.