Расчет осадок основания методом послойного суммирования.

Основание разделяем до глубины 4 b = 8,4 м на горизонтальные слои толщиной не более 0,4 b = 0,84 м. Границы слоев совмещаем с границами пластов и уровнем грунтовых вод.

По данным 2 z/b и по [1, табл. 14] находим значение α – коэфф. рассеивания напряжений - для каждого сечения.

Напряжение от собственного веса грунта: , кПа.

Ниже горизонта подземных вод принимаем:

1. для дренирующих грунтов: .

2. для водоупорных грунтов (суглинок, глина, ил) на их кровле:

где – удельный вес воды – расстояние от горизонта подземных вод до водонепроницаемого слоя.

Далее аналогично см. т. 1).

Дополнительное давление на подошву фундамента находится по формуле:

где – напряжение в грунте выше подошвы фундамента= о(от поверхн.до подошвы).

По данным - напряжений от собственного веса грунта - строим эпюру слева от оси симметрии z.

По данным - дополнительное давление от фундамента –эпюру справа от оси z.

Нижняя граница сжимаемого слоя: 0,2* σ zg=σ zр.

Если эта граница находится в слое с Е 5МПа или такой слой залегает ниже её, то: 0,1* σ zg=σ zр.

Среднее напряжение в слое:

σ zp ср=(Gzp1+Gzp2)/2, кПа.

Осадка слоя: Si= σ zpi*hi*β/Ei, где β=0,8.

Sср=ΣSi<Su, 0,0322<0,15 м=15 см.

 

→ электроосушение.

Вакуумирование:

У вакуумных скважин устья герметизируются специальными тампонами. Из скважин откачивается вода и воздух, создается зона вакуума, за счет чего приток воду увеличивается.

Позволяет откачивать воду при 0,01<k_ф<0,1 м/сут и до 20 м глубиной.

Электроосушение (электроосмотическое водопонижение)

Применяют в глин.грунтах с низкой водоотдачей

Способ основан на свойстве передвижения воды в глинистых грунтах под действием const тока (электроосмос).Иглофильтры размещают по периметру котлована. На них подают напряжение U=30…60В.

Вода под действием тока перемещается от анода «+» к катоду «-», грунтовая вода поступает в иглофильтр и откачивается всасывающим насосом. Понижение воды возможно до 20 м.За счет электроосмосаk_ф резко увеличивается (в десятки, а то и в сотни раз.

Рис. 14.10. Схема электроосмотического водопонижения:1 – иглофильтр катод; 2 – металлический стержень-анод; 3 – коллектор; 4 – депрессионная кривая

Создание противофильтрационных завес.

· замораживание (естественное искусственное);

· битумизация;

· шпунтовое ограждение

Замораживание – используется свойство влажных грунтов переходить в твердое сост-е при замерзании.

Рис. 14.11. Схема защиты котлована от затопления подземными водами при помощи замораживания:

1 – водоносный слой грунта; 2 – водоупорный слой грунта; 3 – замораживающая колонка; 4 – цилиндр мерзлого грунта.

- Естественное замораживание

Котлован вскрывают до УГВ, дают грунту промерзнуть на глубину 20…30см. Затем срезают верхний слой, оставляя 10…15 см. нетронутого мерзлого грунта. По мере промерзания грунта эту операцию повторяют до тех пор пока не будет достигнута проектная отметка дна котлована. Метод эффективен при холодном климате.

- Искусственное замораживание (рис. 14.11)

Применяют при разработке значительных по объему котлованов в водонасыщенном грунте.

Способ заключатся в создании по периметр котлована льдогрунтовой стенки (до водоупора) t=-15…-20^оС.

За счёт циркуляции раствора аммиака по нагруженным с шагом 0,9…1,5 м в грунт трубам, образуется цилиндры мерзлого грунта, которые смыкаются между собой, образуя сплошную защитную стенку.

Работа по замораживанию проводятся в 2 этапа.

1 этап – активное замораживание (40…70 суток) – грунт замораживают

2 этап – пассивное замораживание – поддержание в замороженном состоянии в течении пр-ва работ.

Недостаток: В пылевато-глинистых грунтах происходи морозное пучение – поднятие поверхности грунта с сооружениями, находящимися в зоне влияния. Еще хуже в процессе оттаивания, т.к. сжимаемость такого грунта увеличивается, а прочность уменьшается.

Битумизация заключается в подаче (нагнетании) в трещиноватыйгрунт разогретого до жидкого состояния битума, за счет чего образуется сплошная водонепроницаемая стенка.

Наряду с нагнетанием битума используют цементный раствор, или синтетические смолы.

Нагнетание в грунт какого-либо материала с целью устранения его водопроницаемости называется тампонажем.