ФГОУ СПО Барнаульский строительный колледж Автор Дьячкова Е

ФГОУ СПО Барнаульский строительный колледж Автор Дьячкова Е. Г. ОСНОВАНИЯ ЗДАНИЙ КОНСТРУКЦИИ ЗДАНИЙ С ЭЛЕМЕНТАМИ И СООРУЖЕНИЙ СТАТИКИ

ОСНОВНЫЕ ПОНЯТИЯ Грунт Основание Естественно е основание Искусственное основание

ОСНОВНЫЕ ПОНЯТИЯ • Грунт – любая горная порода или почва, представляющая собой многокомпонентную систему, изменяющуюся во времени и используемую как основание для возведения зданий и сооружений • Основание – грунт, непосредственно воспринимающий нагрузки от здания • Естественное основание – грунт, способный в своем природном состоянии выдерживать нагрузку от здания • Искусственное основание – искусственно укрепленный грунт, который в природном состоянии не обладает достаточной несущей способностью

ТРЕБОВАНИЯ К ОСНОВАНИЮ • Достаточная несущая способность • Малая и равномерная сжимаемость • Не должны подвергаться пучению • Не должны размывать и растворяться грунтовыми водами • Не должны допускать оползней • Не должны допускать просадок

Неравномерная сжимаемость грунта может привести к разрушению здания

Часть здания с подвалом тяжелее и больше проседает, чем часть здания без подвала

Тяжелое здание проседает сильнее, чем более легкое

Из-за утечки воды из сетей подземных коммуникаций один из углов жилого дома в г. Ростов-на-Дону опустился на 45 см, что повлекло за собой наклон дома.

СХЕМА ОБРАЗОВАНИЯ ОПОЛЗНЯ Куала-Лумпур 1 - тело оползня, 2 - поверхность скольжения, 3 - оползневой уступ, 4 - тыловой шов, 5 - трещины отрыва

В Гватемале образовался огромный провал. В почти идеально ровную воронку диаметром около 30 метров и глубиной более 60 метров целиком провалился трехэтажный жилой дом.

Оползень в Китае

Обрушение 13 -ти этажного дома в Шанхае

СХЕМА ЗАЛЕГАНИЯ ГРУНТОВЫХ ВОД 1 — водоупорные слои; 2 — горизонт грунтовых вод; 3 — горизонт межпластовых безнапорных вод; 4 — горизонт межпластовых напорных вод; 5 — колодец, питающийся грунтовой водой; 6 — скважина, питающаяся межпластовой безнапорной водой; 7 — скважина, питающаяся межпластовой напорной водой

ИНЖЕНЕРНО-ГЕОЛОГИЧЕСКИЕ ИЗЫСКАНИЯ

ВИДЫ ГРУНТОВ • Скальные грунты залегают в виде сплошного массива, так и в виде отдельных покрытых трещинами пластов (граниты, кварциты, известняки и др. ); • Водоустойчивы, несжимаемы, не подвержены пучению; • Являются надежным основанием

СКАЛЬНЫЕ ГРУНТЫ

ВИДЫ ГРУНТОВ • Крупнообломочные грунты – несвязные обломки скальных пород с преобладанием частиц размером более 2 мм (свыше 50%); к ним относят щебень, гальку и гравий; • Малосжимаемы, водоустойчивы, непучинистые; • Являются хорошим основанием, если под ними расположен плотный грунт

КРУПНООБЛОМОЧНЫЕ ГРУНТЫ Щебень Гравий Галька

КРУПНООБЛОМОЧНЫЕ ГРУНТЫ

ВИДЫ ГРУНТОВ • Песчаные грунты – сыпучие в сухом состоянии грунты, не обладающие свойствами пластичности и содержащие менее 50% по весу частиц, крупнее 2 мм.

ПЕСЧАНЫЕ ГРУНТЫ Гравелистые пески Крупные пески Средней крупности Мелкие пески Пылеватые пески

ПЕСЧАНЫЕ ГРУНТЫ

ВИДЫ ГРУНТОВ • Глинистые грунты – связные грунты, состоящие из частиц размером менее 0, 005 мм; • Несущая способность зависит от влажности грунта; • Пучинистые грунты – увеличивают свой объем при замерзании воды в порах

ГЛИНИСТЫЕ ГРУНТЫ Глины – содержание глинистых частиц более 30 %

ГЛИНИСТЫЕ ГРУНТЫ Суглинки – содержание глинистых частиц 30 -10 %

ГЛИНИСТЫЕ ГРУНТЫ Супесь – содержание глинистых частиц 10 -3%

ГЛИНИСТЫЕ ГРУНТЫ Лёссовые грунты – глинистые грунты с содержанием большого количества пылеватых частиц и наличием крупных пор

ВИДЫ ГРУНТОВ • Органические грунты – растительные грунты, торфяники – не могут быть использованы как основание

ВИДЫ ГРУНТОВ • Насыпные грунты – образовавшиеся искусственно при засыпке неровностей рельефа – оврагов, прудов, свалок; • Неоднородны по структуре, обладают неравномерной сжимаемостью; • Для использования в качестве основания необходимы исследования их несущей способности

ЕСТЕСТВЕННЫЕ ОСНОВАНИЯ • Скальные грунты; • Крупнообломочные грунты; • Гравелистые пески; • Крупные пески; • Пески средней крупности

СПОСОБЫ УКРЕПЛЕНИЯ ГРУНТОВ • Уплотнение поверхностное и глубинное; • Поверхностное уплотнение пневматическими трамбовками или трамбовочными плитами. Применяется на неплотных песчаных и пылеватых , а так же насыпных грунтах; • Глубинное уплотнение грунтовыми сваями

ПОВЕРХНОСТНОЕ УПЛОТНЕНИЕ ВИБРОКАТКАМИ

ПОВЕРХНОСТНОЕ УПЛОТНЕНИЕ ТРАМБОВКАМИ Поверхностное уплотнение тяжелыми трамбовками применяется для сыпучих, а также лёссовых грунтов.

ГЛУБИННОЕ УПЛОТНЕНИЕ ПЕСЧАНЫМИ И ГРУНТОВЫМИ СВАЯМИ Последовательность выполнения работ: а) – погружение трубы с раскрывающимся наконечником; б) – заполнение трубы песком с раскрытием наконечника; в) – извлечение трубы с формированием в основании песчаной сваи с заданной степенью плотности.

СПОСОБЫ УКРЕПЛЕНИЯ ГРУНТОВ • Силикатизация предназначена для закрепления песков, лёссовых грунтов. • В песчаный грунт поочередно нагнетают растворы жидкого стекла и хлористого кальция, для закрепления пылеватого песка – раствор жидкого стекла, смешанного с фосфорной кислотой; • Для закрепления лёссов нагнетают раствор жидкого стекла.

СИЛИКАТИЗАЦИЯ ГРУНТОВ ОСНОВАНИЙ При разложении в грунте кремневая кислота переходит в состояние геля и связывает отдельные минеральные частицы.

СПОСОБЫ УКРЕПЛЕНИЯ ГРУНТОВ • Цементация – нагнетание в грунт по трубам жидкого цементного раствора или цементного молока, которые, затвердевая в порах грунта придают ему камневидную структуру; • Используют для укрепления гравелистых, крупных и среднезернистых песков

СТРУЙНАЯ ЦЕМЕНТАЦИЯ

СТРУЙНАЯ ЦЕМЕНТАЦИЯ Сущность технологии - использование энергии высоконапорной струи цементного раствора для разрушения и одновременного перемешивании грунта с цементным раствором. После твердения раствора образуется новый материал - грунтобетон, обладающий высокими прочностными и деформационными характеристиками.

СПОСОБЫ УКРЕПЛЕНИЯ ГРУНТОВ • Термический способ – сжигание горючих продуктов, подаваемых в специально устраиваемые скважины под давлением; • Используется для закрепления лёссовых грунтов; • Замена слабого грунта на более прочный

СПОСОБЫ УКРЕПЛЕНИЯ ГРУНТОВ • Битумизация оснований используется в основном для снижения фильтрационных способностей трещиноватых и гравелистых грунтов. • В поры грунта через скважину-инъектор нагнетается либо разогретый битум (t ≈ 200… 220°C), либо холодная битумная эмульсия (60% битума + 40% воды с эмульгатором).

ДОМАШНЕЕ ЗАДАНИЕ Ф. А. БЛАГОВЕЩЕНСКИЙ § 5