ПРИСТРІЙ ПІДСТАВ
§ 1. Ущільнення ґрунтів
Підготовка основ під фундаменти складається з низки процесів, мета яких — забезпечити на заданій позначці контакт основи з підошвою фундаменту по всій його поверхні та довести несучу здатність ґрунту основи до проектної.
Основними процесами при підготовці основи є підчищення дна котлованів і траншей, ущільнення основи та (за потреби) зволоження або осушення ґрунту в ході його ущільнення.
Підчищення дна котлованів виконують по всій їх площі бульдозером, який слідом за екскаватором зрізає залишений (недобрений) ним ґрунт.
Осі стін та кути на їх перетинах фіксують кілочками, позначку верху яких визначають за нівеліром. Грунт, що знаходиться вище за поверхню кілочка, при підчистці зрізають вручну.
Ведучи механізовану підчистку в котлованах, грунт зрізають нижче за проектну позначку і підсипають до верху кілочків піском.
Якщо основа сформована зі слабких природних або насипних грунтів, можна збільшити їх несучу здатність поверхневим (на глибину 1,5...2 м) або глибинним (більше 2 м) ущільненням.
Поверхневе ущільнення ґрунтів у котлованах виконують важкими гладкими або кулачковими котками, які після багаторазової проходки по одному сліду ущільнюють шар глибиною до 0,5 м. Аналогічні результати дають пневматичні та дизельні трамбування, що стрибають. Тяжкі трамбування (масою більше 1 т) ущільнюють грунт на глибину до 1,5. . 2,5 м. Їх піднімають самохідним краном з фрикційними лебідками і кидають з висоти 3. 4 м. Недоліком методу трамбування є швидке зношування механізму лебідки та тросів.
Трамбування виконують дільницями послідовними ударами, розподіляючи їх рівномірно по поверхніпоперечної лінії ділянки. Перші удари трамбування викликають швидке зниження поверхні ґрунту.
Надалі зниження сповільнюється - процес ущільнення згасає - і, нарешті, настає момент, коли ущільнене ядро після кожного удару опускається на одну й ту саму величину. Таке явище називають відмовою. Досягши відмови, трамбування припиняють.
Піщані та уламкові породи ущільнюють вібруванням. Звичайні віброплити ущільнюють ґрунт на глибину до 0,5 м, важкі самохідні – до 1 м. Ефективність та якість поверхневого ущільнення залежать від вологості ґрунту. Перезволожені ґрунти від ударів розріджуються та налипають на трамбування. У таких випадках поверхню ґрунту перед трамбуванням покривають шаром цегляного щебеню, вапняку або сухого ґрунту завтовшки до 10 см або трамбують після просихання. При нестачі вологи поверхню основи за добу до ущільнення заливають водою.
Під час розробки котлованів слід враховувати, що в результаті ущільнення поверхня дна помітно знижується. Обов'язкове видалення зруйнованого трамбуванням шару ґрунту товщиною 10. 15 см також призводить до поглиблення котловану. Тому, якщо підставу передбачається ущільнити, глибину виїмки призначають, враховуючи величину осаду грунту (її встановлюють пробним трамбуванням) і товщину шару, що видаляється.
Глибинне ущільнення ґрунтів виконують гідровібруванням, одночасно зволожуючи ґрунт до насичення. Блок гідровіброущільнювача занурюють у ґрунт краном на глибину до 2 м. Вібрація на заданій глибині триває 20. 30 с. Насичений водою ґрунт під впливом коливальних рухів вібратора стає рухомим, зерна його переміщуються
вниз та ґрунт ущільнюється. Після закінчення ущільнення гідровіброущільнювач виймають, не припиняючи подачі води. Весь цикл одного зануреннятриває 2-3 хв.
Гідровібратор на довгій штанзі, який переставляють краном, можна ущільнювати піщані грунти на глибину до 10 м.
Просадні лесові грунти ущільнюють замочуванням, заливаючи водою попередньо пробурені свердловини, що поглинають, заповнені дренуючим матеріалом.
Ущільнення відбувається під дією власної ваги ґрунту, тому верхні шари вимагають додаткової обробки тромбування або котками. Буріння свердловин, що поглинають, і насичення їх водою нескладні, але процес опади відбувається повільно - 60. 100 днів. Ці терміни скорочуються до 3. 7 днів, якщо оснастити свердловини, що поглинають, зарядами ВР. Почерговий вибух зарядів з інтервалом у кілька секунд створює серію ударних хвиль, піддаючи замочений ґрунт багаторазовому динамічному впливу. Глибина ущільнення сягає 30 м-коду.
Торф'яні ґрунти, що підстилають насипи земляних споруд, стабілізують комбінованим впливом вакуумування та електроосмосу. Частинки води, що отримали позитивний заряд від анодних стрижнів, спрямовуються до голкофільтру-катоду, пори звільняються, ґрунт зневоднюється та ущільнюється.
Слабкі глинисті та замулені ґрунти ущільнюють піщаними або ґрунтовими палями. Їх влаштовують за допомогою інвентарної палі-оболонки з суцільнотягнутої труби товстостінної діаметром 400. . 500 мм з башмаком, що розкривається або знімним (втраченим) черевиком. Інвентарна оболонка, занурюючись, розсуває та ущільнює ґрунт. Занурену в ґрунт оболонку заповнюють піском або місцевим перем'ятим ґрунтом із пошаровим трамбуванням. У міру заповнення оболонки її витягають. При цьому грунт, що трамбується, розсуває стулки черевика, а фіксуюче кільце залишається в грунті. Таким способом вдається ліквідувати просідання лісових ґрунтів тільки на глибину, прорізанупалями. Нижчий масив лесу при цьому не ущільнюється, що є недоліком цього способу.
Після глибинного виробляють поверхневе ущільнення, а потім підчищають дно котловану та поверхню основи.