Сельхозтехника При реконструкции зданий и строительстве новых сооружений часто возникает проблема слабого грунта. Такое основание может не выдержать нагрузок от постройки. В этой статье речь пойдёт о различных методах его укрепления.
В этой статье под термином «грунт» мы подразумеваем тот слой земли, на который непосредственно передается нагрузка от размещенных на нем зданий или других элементов ландшафта.
Все виды грунтов классифицируются на две большие группы. Это стабильные и нестабильные грунты.
Если грунт стабилен, то вести стройку на нем можно без выполнения большого объема подготовительных работ. Такой грунт имеет высокую прочность и содержит в своем составе небольшое количество воды.
Для стройки на нестабильных грунтах еще до начала выполнения работ нужно укрепить грунт. Для этого используются различные технологии. В этой статье мы далее рассмотрим способы укрепления нестабильных грунтов.
Механическое укрепление
В этом случае для ведения строительных работ грунт укрепляется за счет погружения в него прочных свай или установки подушки из щебня, увеличения прочности грунта при его уплотнении трамбовками.
Использование железобетонных свай
В этом случае в грунт до соприкосновения с его плотными слоями погружаются прочные железобетонные сваи. При этом расчеты механической прочности конструкции должны основываться на том, что нагрузка на сваю передается вертикально. Опору на грунт свая получает за счет опоры своим торцом и трения о стенки скважины ее боковыми поверхностями. По способу погружения сваи разделяют на набивные, буронабивные и сваи вдавливания. Для использования такой технологии упрочнения необходимо использование дорогостоящего оборудования и специальная организация строительной площадки для ведения работ.
Грунтовые сваи
Такие опоры можно сформировать внутри грунта при заполнении пробурённых в нем скважин прочной смесью. При засыпании в скважину эта смесь периодически трамбуется. По уровню прочности конструкция в этом случае похожа на железобетонные сваи, но проще в монтаже и заметно дешевле.
Подушки из грунта
Такой способ упрочнения подходит при необходимости получения прочной опоры для здания на небольшую глубину. В этом случае сама подушка трамбуется виброплитами или трамбовками. В случае использования некоторых видов грунтов при трамбовке выполняется их увлажнение.
Струйная цементация
В этом случае раствор подается в грунт под высоким давлением из специальной трубы. Технология позволяет успешно укреплять грунт под уже построенными зданиями. Часто такой метод используется для компактного уплотнения. Сама струя подается вертикально вниз или под наклоном. Так как работы выполняются без шума и с большой скоростью, метод широко используется в густонаселенных районах.
Цементация
Эта технология подходит для влажных грунтов. В грунт опускается бур со штангой. И раствор цемента подается под давлением, при этом происходит его перемешивание. Метод сравнительно дешевый и хорошо себя зарекомендовал.
Укрепление грунта при строительстве дорог
При этом грунт укрепляется комбинированными способами. При этом работы ведутся на большой площади. Основание грунта может иметь различный состав. В работе комбинируются с механическими способами крепления.
Использование природных гранул
Для укрепления часто используются природные гранулы. Это может быть щебень, гравий или другие прочные грунты. Этот способ относительно недорогой. К тому же он экологически безопасен. Для смешения гранул с грунтом используется специальное оборудование.
Укрепление минеральными вяжущими
В этом случае используется давно отработанный вариант – известкование почвы. В случае применения этого способа он успешно показал себя на грунтах из глины. При этом резко снижается его пластичность. Недостатком этого способа является низкая стойкость к морозу. Используется при прокладке дорог и подобных работах.
Применение органических веществ
В этом случае использование технологии похожа на работы в предыдущем случае, но используются органические вещества. Чаще всего это битум или эмульсии на его основе.
Недостатками такого способа укрепления являются дороговизна битума и вред для экологии. Поэтому от использования этого способа временно отказались.
Мелиорация и осушение
При снижении содержания влаги стабильность грунта обязательно растет. Любые способы снижения концентрации влаги в грунте снижает его подвижность.
Укрепление термическим способом
Такой способ оказался удачным для упрочнения глинистого грунта. При его использовании в грунте бурятся скважины. В скважины опускаются трубы с отверстиями. В эти трубы происходит нагнетание раскаленного газа. В этом случае происходит испарение влаги и спекание грунта в прочные агломераты. Нагрев таких газов может выполняться с применением местного топлива. В качестве рабочего варианта используются дрова.
Упрочнение химическим методом
Среди различных видов укрепления таким способом используется метод силикатирования. В этом случае грунт перемешивается механическим способом с жидким стеклом. Полученная смесь нагнетается в глубину. В результате после отвердевания реагентов получается прочное твердое основание. К недостаткам такого вида упрочнения относится неравномерность или быстрое отвердевание. Также подобное упрочнение не всегда выдерживает морозы. Состав реагентов для такого упрочнения выбирается в зависимости от состава грунта.
Электрохимический и электрический способы
Такие варианты упрочнения используются для обезвоживания. При этом используется технология электроосмоса. Для ускорения движения воды в грунте в него добавляются определенные химические реагенты.
Такие операции требуют больших затрат электроэнергии. При этом само оборудование несложное. Таким способом можно отводить грунтовые воды от фундаментов уже возведенных зданий.
Армирование грунта
Здесь для укрепления используется армирование грунта с применением полимерных сеток. Также иногда применяется стальная сетка с защитой от коррозии. Успешно используется при упрочнении берегов, создании искусственного ландшафта.
Армирование с применением георешетки
На грунт устанавливается конструкция из полимерных лент в виде сот. Она сверху засыпается грунтом. Далее происходит банальный полив водой – при этом грунт упрочняется. Для надежной эксплуатации толщина слоя грунта должна быть 10-25 см.
Применение геотекстиля
Этот материал дает возможность упрочения поверхности. Полимерное полотно дает возможность просачиваться через себя влаге, но не дает смешиваться различным слоям грунта. Также противостоит механическим усилиям. Такую технологию используют при дорожном строительстве и в коммунальном хозяйстве.
Применение геосетки
Такой материал успешно используется вместе с другими методами укрепления для противостояния растягивающим напряжениям.
Трава, как укрепляющий компонент
Если просто на склон посеять газонную траву, то после ее прорастания склон защищен от осыпания. К достоинствам этого способа относится его экологическая безопасность. Часто этот способ комбинируется с механическим, что дает отличные результаты.
Площади, засеянные травой, могут одновременно использоваться для создания оригинальных ландшафтов.