Файл: Реферат на тему 98 из списка тем для студентов 3 курса.docx

Термический способ закрепления грунта состоит в нагнетании в толщу грунта под давлением через трубы воздуха, нагретого до 600-800°С, или в сжигании горючих продуктов, подаваемых в герметически закрытую скважину под давлением. Термический способ глубинного уплотнения грунта применяют для устранения просадочных свойств лессовых грунтов на глубине до 10 – 15 м. Обожженный грунт образует фильтрующий слой, сквозь который вода может проникнуть через толщу просадочного грунта на устойчивый непросадочный грунт. Обожженный грунт приобретает свойства керамического тела, не намокает и не набухает.



Рисунок 7-Термический способ

Цементация грунтов осуществляется нагнетанием в грунт через забитые в него трубы цементной суспензии, цементно-глинистых растворов. Цементация применяется для укрепления гравелистых, крупно- и среднезернистых песков, для заделки трещин и полостей в скальных грунтах.



Рисунок 8-Цементизация грунта

Силикатизация состоит в инъекции через трубы в грунт растворов жидкого стекла и хлористого кальция и применяется для укрепления песчаных пылеватых грунтов, плывунов и макропористых грунтов. Инъекция делается на глубину 15 – 20 м и более, а радиус распространения силикатизации достигает 1 м.



Рисунок 9-Силикатизация грунта

Устройство шпунтовых ограждений. По периметру фундаментной плиты выполняется сплошная шпунтовая стенка, воспринимающая боковое давление грунта. Шпунт забивается по всему периметру фундамента, чтобы избежать выпирания слабого грунта из-под фундамента. В этом случае через толщу слабых грунтов в относительно плотный грунт забивают шпунт с заделкой его в фундаментную плиту, под которой устраивают дренирующую песчаную подсыпку. Такое решение возможно под сооружениями, допускающими значительную осадку.



Рисунок 10-Схема устройства шпунтового ограждения: 1 — слабый грунт; 2 — шпунты; 3 — фундаментная плита

---

Искусственное повышение несущей способности грунтов на склонах

Деформации оснований очень часто происходит у зданий и сооружений, построенных на склонах, поэтому закрепление грунтов на склонах имеет очень важное значение при реконструкции, когда в силу усиления некоторых конструкций увеличивается нагрузка как на фундаменты, так и на грунты основания. Но и любой участок земли, находящийся под наклоном, подвержен эрозиям почвы. Крупномасштабные склоны представляют опасность для жизни человека, так как на них могут происходить оползни и смещения грунта. Берега водоемов и поверхности оврагов подвижны, если под их верхним слоем находится глинистый грунт. Избежать разрушения почвы поможет укрепление склонов.

Самыми распространенными методами в настоящее время являются методы с применением керамических блоков, геотекстиля, геосеток, габионов, геоматов, георешеток и т. д. Они ежегодно усовершенствуются, и встречаются комбинированные методы, сочетающие матрацы Рено, габионы Маккаферри с полимерными, композитными материалами и наноматериалами.

Выбор способа зависит от уклона склона. Еще в древние века грунты на склонах закрепляли посадкой деревьев с разветвленной корневой системой: айвы, кизильника, бузины, барбариса, шиповника, плетистой розы. Однако такое закрепление подходит для склонов с уклоном не более 8 %.

При уклонах до 15 % используют биоматы и геосетки



Рисунок 11-Внешний вид: а — биомата; б — геосетки

Биоматы — многослойное полотно, состоящее из натуральных волокон, наложенных на тонкий слой целлюлозы и укрепленных двумя слоями полипропиленовой светочувствительной сетки или двумя слоями джутовой сетки. Это полотно прошито с обеих сторон полипропиленовой или джутовой нитью. По составу волокон биоматы подразделяются на три основных типа: биоматы из соломы, из кокосовых волокон, смешанного типа (из соломы и кокосовых волокон).

Биоматы являются аналогом плодородного слоя почвы, они содержат семена многолетних растений и все необходимое для их активного питания. Разлагаемая под воздействием солнечного ультрафиолета и воды основа материала обеспечивает стабильность этого искусственного слоя, его устойчивость к воздействию атмосферных явлений вплоть до полного прорастания семян и появления растений. Биоматы используют для восстановления склонов и ровной поверхности грунта, подверженных влиянию эрозийных процессов.

---

Технологические процессы укладки биоматов следующие:

• 
  очистка поверхности от камней и ее выравнивание;
  
• 
  засыпка склона растительным грунтом слоем не более 10 см;
  
• 
  трамбовка растительного грунта ручным катком;
  
• 
  фиксирование на поверхности склона верхней части биомата с помощью скоб или кольев.
  

Размер скобы приблизительно 30 см в длину и 5 см в ширину. Количество и расположение скоб и кольев зависит от величины уклона и от характера грунта.

После этого рулон разматывают и укладывают таким образом, чтобы слой целлюлозы касался поверхности склона; укрепление полотна на поверхности и плотное его прилегание к поверхности грунта. Края полотен биоматов накладывается один на другой приблизительно на 0,1 м.

После укладки полотна, если оно не засеяно, нужно произвести посев трав, укрепляющих грунт по вертикали и горизонтали. Травы выбирают с учетом конкретных условий: почва, крутизна склона, ветры, загазованность и их эстетические качества растений. При укладке биоматов с семенами производится полив.

После посева трав и закрепления матов проводят мелкокапельный полив склон в течение первых 25 дней. При температуре воздуха выше 25 °С поливают три раза в день. После появления густого травостоя мелкокапельный полив необязателен, но поливают 1…5 раз в зависимости от температуры воздуха и почвы.

Часто биоматы используют при уклоне больше 30 %. Тогда необходимо поверх биоматов закреплять габионные маты, прикрепив их к поверхности шпильками длиной 40…50 см. Маты рекомендуется на 1,5…2,0 м завести за верхнюю кромку склона.

Одна из разновидностей биоматериалов для укрепления поверхности — биосетка. За счет высоких прочностных характеристик она может достаточно эффективно решать вопросы армирования поверхностного слоя грунта на склонах. Для укрепления и озеленения склонов, террас, откосов и т. д. также можно применять биополотно.

Геосетка — это сетка с квадратными ячейками, разработанная для строительства на слабых грунтах. Геосетки стеклянные (из стеклянных нитей) и полиэфирные применяют в качестве армирующих элементов для укрепления склонов.

Обладая высокой жесткостью, геосетка позволяет выдерживать значительные нагрузки при очень низких деформациях. Специальная пропитка обеспечивает устойчивость геосеток к агрессивным воздействиям.

---

Технологические процессы укладки геосетки следующие:

При помощи ручных катков или вручную поверхность выравнивают и уплотняют.

Рулоны геосетки распределяют по длине участка работ через расстояние, соответствующее длине полотна в рулоне. Высота геосетки определяется при проектировании и выбирается в зависимости от нагрузки. Стенка ячейки геосетки служит также для защиты растений от повреждений и возможного смыва во время осадков.

Раскатку рулонов и укладку полотен можно выполнить вручную. Схема укладки геосетки приведена на рис. 8.

Геосетку необходимо разложить в стык и для жесткой фиксации конструкции соединить между собой металлическими анкерами, через 10…15 м разравнивая их с небольшим продольным натяжением. Анкеры — стержни диаметром 3…5 мм и длиной 15…20 см, с отогнутым верхним и заостренными нижними концами. Шаг крепления — каждые 1,0…1,5 м. Крепление полотен геосеток определяется при проектировании конкретных конструкций, и в случаях больших ветровых нагрузок необходимы анкера для крепления геосетки, которые изготавливаются из металлической проволоки в виде П-образных скоб (рис. 9).



Рисунок 12-Схема укладки геосетки

Перед отсыпкой грунта проверьте качество уложенной сетки путем визуального осмотра. Геосетка должна максимально плотно прилегать к поверхности. Засыпают геосетку (сначала отдельными кучами) щебнем, камнем или почвой. Насыпанный грунт разравнивают бульдозером или вручную в зависимости от площади и уклона местности. Толщина засыпаемого слоя должна быть не менее 20 см. Геосетка должна быть полностью покрыта грунтом, чтобы не подвергать ее воздействию прямых солнечных лучей. Если геосетку закладывают дерном и производят посев трав, следует полить высаженный газон, чтобы обеспечить прорастание и укрепление корней растений. Через 1,5…2,0 недели молодой газон уже зазеленеет.

Если не снимать с созданного газона защитный материал в течение месяца, то корневая система сформируется и свяжет геосетку и грунт в единое целое, что послужит армированию склона. Геосетка под слоем щебня и почвы не дает слоям над собой сдвигаться, поэтому поверхность склона «не просядет» при нагрузках. При достижении высоты травяного покрова более 3 см геосетку визуально уже не видно. Это также имеет значение для закрытия геосетки от воздействия ультрафиолетового облучения. Геосетка пропускает воду и воздух, под ней остаток травостоя перегнивает, но под конструкцией не образуется плесень и не происходит загнивание. Эту методику используют и при благоустройстве детской игровой площадки.

---

Георешетки — наиболее популярное средство для борьбы с оползнями и деформацией склонов в настоящее время. Установленная на склонах георешетка укрепляет и стабилизирует грунт, предотвращает движение почвы вниз. Укрепление почвы происходит путем замены земляного покрытия: вместо почвы с низкой грузоподъемностью используется почва с более высокой грузоподъемностью.

Георешетка — каркасная конструкция, состоящая из полос нетканого водопроницаемого материала — геотекстиля, созданного на основе полиэфирных волокон. Применяется георешетка для защиты строительных грунтов и почвы от эрозийных деформаций в овражистых местностях. Георешетка при растяжении образует устойчивый каркас, который фиксируется на поверхности земли наполнителем. В качестве наполнителя используется песок, бетон, щебень и другие материалы. Наполнение решетки проницаемыми материалами увеличивает устойчивость склонов, а влага в ячейках способствует прорастанию растений. Одним из способов укрепления склонов является использование георешетки, заполненной землей. Применение георешетки дает возможность озеленить склоны, защитив их от сползания (рис. 15). По отношению к геосетке георешетка — более сильная конструкция.



Рисунок 13-Закрепление грунтов с применением георешётки

Георешетка создается из полиэтиленовых лент толщиной 1,5 мм, которые скрепляются в шахматном порядке прочными сварными швами. Материал георешетки нетоксичен, устойчив к ультрафиолетовому излучению, стойкий к агрессивной среде, в том числе к воде любого состава, это позволяет ему сохранять свои характеристики многие годы. Выбор высоты георешетки зависит от нагрузки на склон и материалов-заполнителей, принимается при инженерном проектировании.

Основные особенности георешетки: пропускает воду по всей поверхности, не подвержена разложению, экологически безопасна, повторяет контур рельефа, не подвержена заиливанию, увеличивает устойчивость грунтов, транспортируется в сложенном состоянии и занимает малый объем.

За счет сопротивления между заполняющими материалами и перфорированной стенкой ячейки обеспечивается сопротивление смещению вверх, при замораживании, таянии и вымывании заполнителя из ячеек.

Георешетка дает возможность прорастанию растений, корневая система которых совместно с решеткой стабилизирует грунт. Создает естественную среду обитания для растений и насекомых.

---