Ключевые слова: просадочные грунты, предварительное замачивание, предварительное замачивание, плотная городская застройка.
На территории Краснодарского края распространены грунты четвертичных отложений, служащие основанием для большого количества вновь строящихся зданий.
Для четвертичных грунтов характерны следующие особенности:
‒ относительно малая связность, обусловленная незначительным сроком их существования;
‒ большая подвижность, что происходит из-за непосредственного воздействия на них денудационных агентов (смывание, отложение, перенос и пр.). Всё это выражается в специфическом свойстве просадочности грунта.
Плотность городской застройки — один из основных показателей, используемых в градостроительной практике, характеризующий интенсивность использования территорий. В современном мире широко распространено явление возведения зданий в условиях плотной городской застройки. Характерным недостатком такого строительства является ограниченность площадей, что не позволяет развернуть строительную площадку в требуемом объёме. Также не редки случаи, в которых строительство усложняется наличием просадочных грунтов, залегающих в основании строительной площадки.
В случаях требующих устранения просадочных свойств грунта применяют множество способов, подбирая наиболее рациональный для физико-механических и объёмно-планировочных особенностей строительной площадки.
Уплотнение просадочных грунтов методом предварительного замачивания обеспечивает перевод толщи просадочных грунтов из II типа в I тип грунтовых условий по просадочности, в связи с чем, указанный способ комбинируют с до уплотнением просадочных грунтов в пределах деформируемой зоны или по всей площади застраиваемой территории. До уплотнение буферного слоя производят тяжелыми трамбовками, устройством грунтовых подушек, вытрамбовыванием котлованов или подводными взрывами.
Использование способа уплотнения просадочных грунтов предварительным замачиванием наиболее рационально при возможных просадках грунтов от собственного веса более 15–30 см., залегании сверху легких супесей и суглинков и наличие в нижней части уплотняемой толщи дренирующих слоёв. Данный способ целесообразно применять в условиях плотной городской застройки, по причине экономичности, низкой трудоёмкости и отсутствии, либо минимизации необходимости в тяжёлой строительной техники.
Одной из основных задач при строительстве в условиях плотной городской застройки является укрепление оснований и фундаментов существующих зданий находящихся в непосредственной близости от строительной площадки для предотвращения недопустимых дополнительных деформаций.
Способы укрепления оснований и фундаментов подразделяют на постоянные и временные. К постоянным относятся такие методы усилений, при установке которых, усиление конструкции становится неотъемлемой частью существующего сооружения. Буро-инъекционные сваи, цементация грунта под подошвой фундамента, укрепление железобетонной обоймой, эти способы усиления относят к подразделу постоянных. Выбор метода усиления зависит от конкретного объекта и инженерно-геологических условий. В условиях плотной городской застройки для усиления существующих зданий и сооружений рациональным решением является использование буро-инъекционных свай, в силу отсутствия мощных динамических воздействий на грунт при установке.
В целях исключения влияния предварительного замачивания на существующие здания и сооружения, возведенные без устранения просадочных свойств грунтов или полной их прорезки, расстояние от замачиваемой площадки до существующих зданий должно быть не менее 1,5Hпр (где Hпр — просадочная толща грунта) при условии отсутствия водоупорного слоя в нижней части просадочной толщи. Если существующие здания возведены с полным устранением просадочных свойств грунтов или полной их прорезкой, указанное расстояние разрешается уменьшить в 2 раза. При расположении замачиваемой площадки от существующих зданий на расстоянии меньшем допустимого, перед выполнением уплотнения предварительным замачиванием выполняют устройство противофильтрационных завес.
На сегодняшний день существует большое количество технологий создания противофильтрационных завес, самым современным из них является способ «стена в грунте».
Технология «стена в грунте» заключается в обустройстве траншеи и заполнении ее жидким бетоном. Преимуществом данной технологии является возможность устройства котлованов в непосредственной близости от существующих сооружений и бесшумность строительного процесса при возведении.
После проведения всех необходимых мер защиты существующих зданий и сооружений от возможных неблагоприятных последствий уплотнения предварительным замачиванием разрабатываемой строительной площадки допускается переход к процессу уплотнения просадочных грунтов.
Для выполнения уплотнения необходимо выполнить разработку котлована, путём срезки растительного слоя на глубину 0,4–1,0 м. При толщине растительного слоя менее 0,4 м котлован обваловывается местным суглинком с уплотнением. Высоты обваловывания принимается с учётом выполнения условия заполнения котлована водой и поддержания на уровне не менее 0,3 м от дна котлована. После подачи воды следует поддерживать необходимый уровень воды до тех пор, пока не будут достигнуты условия стабилизации просадки, за которую принимается просадка менее 1см в неделю. В процессе предварительного замачивания необходимо вести систематическое наблюдение за осадкой поверхностных и глубинных отметок, расходом воды, а также дополнительными деформациями существующих зданий. Нивелирование марок необходимо производить не реже одного раза в 7 дней.
Для наблюдения за просадкой грунтов на дне котлована и за его пределами на расстоянии не менее 1,5 толщины просадочного слоя устраиваются поверхностные марки по двум-трем поперечникам через каждые 3,0–8,0 м.
После окончания предварительного замачивания устанавливается равновесие между действующим давлением в массиве грунта, его прочностными и деформационными характеристиками в водонасыщенном состоянии.
С учетом ожидаемых величин просадок грунтов разрабатывается проект планировки территории после предварительного замачивания.
Таким образом была рассмотрена технология уплотнения просадочных грунтов способом предварительного замачивания в условиях плотной городской застройки и выявлены недостатки и достоинства рассматриваемого способа в данных условиях. К недостаткам можно отнести: — необходимость доуплотнения буферного слоя, -долгий процесс уплотнения, -удорожание и усложнение процесса при расстоянии от строительной площадки до существующих зданий меньше нормируемого. Достоинства рассматриваемого способа заключаются в: -низкой стоимости уплотнения, -низких затраты труда, -минимизации или отсутствие тяжелой строительной техники на строительной площадке в процессе уплотнения, -низкий уровень шума.
Литература:
- B. И. Крутов. Особенности проектирования оснований зданий и сооружений, возводимых на просадочных грунтах // Руководство по проектированию оснований зданий и сооружений. — М.: Руководство, 1978.
- Ахлюстин Олег Евгеньевич. Закономерности изменчивости физико-механических свойств просадочных грунтов Анапского района Краснодарского края. — 2013.
- Т. Н. Бугаева Особенности возведения зданий в условиях городской застройки // Вестник ПсковГУ. Серия «Технические науки» № 1/2015., 2015.
- Теличенко В. И., Терентьев О. М., Лапидус А. А. Технология возведения зданий и сооружений: учебник для строит. вузов / В. И. Теличенко, О. М. Терентьев, А. А. Лапидус. М.: Высш. шк., 2006.
