Главная  Переработка нефти и газа 

Скачать эту книгу

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123 124 125 126 127 128 129 130 131 132 133 134 [ 135 ] 136 137 138 139 140 141 142 143 144 145 146 147 148

но допустимые величины, необходимо будет запроектировать и осуществить меры дальнейшего уплотнения и упрочнения грунтов.

Меры последующего доуплотнения и упрочнения оттаявших лрунтов принимаются те же, что и для грунтов немерзлых, описанию чего посвящен ряд специальных работ и отдельных разделов в общем курсе оснований и фундаментов *.

Не останавливаясь подробно на описании отдельных методов уплотнения и упрочнения оттаявших грунтов, перечислим лишь основные, указав на пределы применимости их при уплотнении и упрочнении слабых оттаявших грунтов.

Механические методы -трамбование, виьроуплотнение, главным образом глубинное, иногда с добавлением поверхностно-активных веществ. Отметим, что трамбование следует применять лишь при грунтах маловлажных (при степени насыщения их водой менее 707о), причем глинистые лрунты хорошо уплотняются трамбовками на глубину порядка 1,5-2 м при влажности их, не превосходящей предела пластичности (раскатывания) более чем на 3%; глубинное же уплотнение вибраторами позволяет уплотнять мелкопеочаные грунты до глубины около 10 ж, но для своего применения требует пробных испытаний.

Физические методы - уплотнение пригрузкой, применение вертикального песчаного дренирования, обжатие с помощью понижения уровня грунтовых вод и т. п. Наиболее эффективным методом ускорения консолидации слабых водонасыщенных глинистых грунтов автор считает вертикальный песчаный дренаж, котцрый позволяет ускорить консолидацию слабых глинистых грунтов в несколько десятков раз. Для ускорения уплотнения и набора необходимой прочности слабых оттаявших пылеватых и глинистых грунтов можно рекомендовать вертикальное дренирование, как путем устройства специальных песчаных дрен диаметром 40-50 см .на расстоянии 2-3 м друг от друга, так и путем использования буровых обсадных труб, применяемых при электрооттаивании вечномерзлых грунтов, если при их выдергивании одновременно засыпать скважины крупным песком. Последний способ, конечно, еще нуждается в уточнении на практике. Во всяком случае, метод вертикального дренирования (песчаными дренами, песчаными скважинами, картонными дренами и т. п.) автор считает наиболее эффективным физическим методом для ускорения уплотнения слабых водонасыщенных грунтов.

Одним из методов уплотнения слабых грунтов может быть и метод обжатия грунтов путем увеличения веса грунта при временном понижении уровня грунтовых вод (путем их откачки), что базируется на установленном факте значительно меньшей величины коэффициента набухания грунтов (при их разгрузке) по сравнению с величиной коэффициента сжимаемости (при нагрузке) для тех же грунтов.

* См. сноску на стр. 182.

Химические методы -двухрастворный и однорастворный -в настоящее время применяются лишь для грунтов достаточно водопроницаемых: двухрастворный ори коэффициенте фильтрации, равном от 2 до 80 ж/сутки, и однорастворный -от 0,1 до 2 ж/сутки. Менее водопроницаемые грунты не позволяют инъецировать им закрепляющие химические реагенты.

Электро-химический метод заключается в применении электроосмоса одновременно с инъекцией закрепляющего реагента, например жидкого стекла. Электроосмос применяется для глинистых грунтов с малым коэффициентом водопроницаемости; воздействи<1 постоянного тока на оболочки рыхлосвязанной с поверхностью минеральных частиц воды делает ее (подвижной (по направлению к катоду) и увеличивает водопроницаемость грунта, чем и можно воспользоваться для инъецирования в процессе электроосмоса в грунт тех или иных закрепляющих химических реагентов.

Следует еще раз отметить, что рассмотренный ранее электропрогрев вечномерзлых грунтов переменным током, конечно, сопровождается целым рядом физико-химических воздействий на оттаивающий грунт, способствующих его уплотнению и упрочнению.

Таким образом, в зависимости от свойств уплотняемых и закрепляемых грунтов и технических возможностей строительной организации выбирается тот или иной 1метод доуплотнения и упрочнения оттаявших грунтов.

§ 6. Особенности производства земляных работ в условиях вечномерзлых грунтов

Рытье котлованов, траншей и выемок в мерзлых грунтах, устройство насыпей и другие земляные работы, а также возведение фундаментов сооружений имеют свои особенности, отличные от обычных условий строительства на немерзлых грунтах. Главная особенность этих работ заключается в том, что строителям приходится считаться с тепловым состоянием грунтов и их свойствами в мерзлом и оттаявшем состояниях.

В зависимости от того, по какому методу запроектировано возводить сооружение-по методу сохранения мерзлого состояния грунтов основания или с учето-м постепенного их оттаивания, или же с предварительным оттаиванием (Грунтов - требования к земляным и фундаментным работам будут различными.

При возведении сооружений по методу сохранения мерзлого состояния грунтов основания должны быть приняты -меры, сохраняющие природное состояние мерзлых грунтов, а 1если во время производства фундаментных работ и будут происходить местные нарушения, то необходимо обеспечить восстановление мерзлого состояния грунтов.

Инженерная подготовка территории застройки и устройство подъездных путей в этом случае имеют свои особенности, заключающиеся, главным образом, во всемерном сохранении природного растительного и мохового покрова и сохранении температурного ре-

жима грунтов, причем все работы но подготовке территории, осушении ее, планировке и т, п. должны выполняться строго по проекту.

Наиболее целесообразным временем (Производства работ и рытья котлованов следует признать, особенно в заболоченной местности, зиму, когда легче всего сохранить мерзлое состояние грунтов в основании сооружений.

Однако экономичней так запроектировать земляные работы, чтобы возможно больший объем их выполнить в слое летнего оттаивания, т. е. приурочить земляные работы к осени, когда будет наблюдаться наибольшая глубина оттаивания грунтов. Это тем более целесообразно, что наступившие зимой морозы позволят сохранить мерзлые грунты основания в ненарушенном состоянии.

Следует также отметить, что при строительстве в заболоченной местности или при устройстве опор мостов на неглубоких реках целесообразным методом производства котлованных работ является метод проморозки (по А. В. Ливеровскому), заключающийся в постепенном естественном промораживании водонасыщенных грунтов н замораживании таликов с последующей разработкой мерзлых грунтов насухо.

В настоящее время при значительно1м развитии капитального строительства в условиях вечномерзлых грунтов на !Практике все более широкое применение находят индустриальные методы фундаментостроения и производства земляных работ при рытье шурфов-колодцев и котлованов для столбчатых и ленточных фундаментов промышленных и жилых зданий и сооружений. В связи с увеличением мощности сваебойных машин, использованием виброметода, мощного бурового оборудования и разработки специальных приемов особо широкое применение получили свайные фундаменты.

Первые проекты и расчеты свайных фундаментов при действии на них вертикальных и горизонтальных сил для условий вечномерзлых грунтов б>1ли выполнены, по-видимому, Гипромезом для строящихся цехов Петровск-Забайкальского металлургического завода.

Автором книги в 1928 г. были опубликованы* замкнутые решения задачи об изгибе свай, частично или полностью заделанных в вечномерзлый грунт, при действии горизонтальных сил, рассматривая сваи как стержни в упругой среде, подчиняющейся теории местных упругих деформаций. Подобный же расчет, но в несколько иной интерпретации, с использованием графиков Б. Н. Жемочкина для изгиба стержня в упругой среде, приводит в своей работе и В. В. Докучаев**. Не останавливаясь на этих расчетах, как относящихся к области строительной механики упругих систем, рассмотрим производство работ по устройству в условиях вечномерзлых лрунтов свай и свайных фундаментов.

* См. сноску ** на стр. 96. ** В. В. Докучаев. Расчет фундаментов на вечномерзлых грунтах по предельным состояниям. Стройиздат, 1968.