Чтобы избежать пагубного воздействия экспансивного грунта на сооружения и их фундаменты, можно принять ряд мер, таких как строительство глубоких опор, замена грунта, поддержание влажности на постоянном уровне, химическая стабилизация грунта, использование пустотных форм.
Один или комбинация этих профилактических методов может быть рассмотрена при планировании строительства на экспансивном грунте. Отчет об исследовании грунта должен быть доступен, чтобы узнать глубину залегания экспансивного грунта и определить наилучший и экономичный метод лечения.
Экспансивный грунт оказывает давление пучения на фундаменты, подвалы, стены и опоры зданий. В результате как основание, так и надстройка легко растрескиваются и могут потребовать дорогостоящего ремонта.
Первоначально трещины появляются на стыке стены и пола, а также между стеной и перекрытием крыши. Расширение почвы также повреждает залегающие в почве коммуникации, такие как канализационные, водопроводные, газовые, телефонные линии и т.д.
Повреждения, вызванные расширением грунта, происходят медленно и обычно становятся заметны через несколько лет после окончания строительства. Расширение грунта выталкивает вверх плиту перекрытия и приводит к образованию обширных трещин, а также выталкивает наружу стену фундамента, что в конечном итоге приводит к образованию трещин на торце стены.
Величина давления пучения экспансивного грунта зависит от минерального состава грунта. Объем экспансивного грунта может увеличиваться до 20% и оказывать силу около 1430 КН/м2.
Как избежать воздействия экспансивного грунта на здания?
1. Буровые опоры
Строительство глубоких опор является хорошим вариантом для предотвращения пагубного воздействия экспансивного грунта на фундамент и здание. Буровые опоры, рис. 1, предназначены для предотвращения разрушения несущей способности и сдерживания дифференциальной осадки конструкции в приемлемых пределах. Безопасность буронабивных опор должна быть проверена на наличие давления при подъеме.
Фундамент бурового пирса
Если давление при подъеме велико и буронабивные сваи не выдерживают его, то для преодоления давления следует залить буронабивные сваи. Иногда для преодоления проблем с расширяющимся грунтом используются сваи с заниженной стрелой, рис. 2 и рис. 3. По имеющимся данным, в Индии широко используется свая с заниженным ростверком, рисунок 4.
Фундамент на буронабивных сваях
Детали буронабивного фундамента
Фундамент на основе одинарной сваи с занижением и двойной сваи с занижением
2. Замена экспансивного грунта
Если толщина экспансивного грунта мала, то замена экспансивного грунта на уплотненный, непроницаемый грунт должна решить проблему.
Следует знать, что грунты вокруг строения могут повлиять на фундамент здания в долгосрочной перспективе и оказать вредное боковое давление на грунт под фундаментом.
Поэтому исследование свойств окружающего грунта может стать одним из решающих факторов для определения того, является ли замена экспансивного грунта хорошим выбором или нет.
3. Поддерживайте влажность на постоянном уровне
Не допуская попадания влаги в экспансивный грунт, можно предотвратить дальнейшее набухание грунта. Для поддержания влажности на постоянном уровне можно использовать бентонитовый мат. Рекомендуется укладывать бентонит между слоями непроницаемой и проницаемой ткани.
Когда вода проникает в бентонит, она насыщает частицы бентонита. Насыщенные частицы бентонита создают прочный мат, который препятствует дальнейшему движению воды в необработанную почву.
4. Стабилизация экспансивной почвы с помощью химических веществ
Можно стабилизировать экспансивную почву и предотвратить пучение, если смешать ее с золой, известью или цементом. Химическая стабилизация – это, по сути, цементирование глинистых частиц на месте таким образом, чтобы они не могли увеличиваться в объеме.
5. Используйте разлагаемые пустотные формы под балками, перекрытиями и опорами
Разлагаемые пустотные формы – это жертвенные элементы, предназначенные для предотвращения давления пучения фундамента от экспансивного грунта. Они изготавливаются из разлагаемых материалов, таких как картон. Разлагаемые пустоты могут быть размещены под плитами, балками и вокруг опор, чтобы избежать воздействия давления пучения на такие элементы.
Пустотные формы могут выдерживать эксплуатационное давление и давление свежего бетона, но они теряют свою целостность и прочность, и в конечном итоге разрушаются и портятся при намокании. В конечном итоге между фундаментом и грунтом оставляют пространство, которое может вместить максимальное расширение грунта без воздействия на фундамент.
Поверхность пустотной формы, на которую укладывается бетон, должна быть запечатана восковым покрытием для предотвращения миграции влаги из бетона в пустотные формы. Пустотные формы необходимо держать сухими в течение времени хранения и с момента укладки до достижения бетоном достаточной прочности для поддержания собственного веса.
Когда разлагаемые пустотные формы сочетаются с одним из вышеперечисленных решений, становится возможным в значительной степени справиться с экспансивным давлением грунта.
Разлагаемые пустотные формы, используемые под перекрытием
Схематическое изображение размещения пустотных форм
Вопросы и ответы
Как ведется строительство в условиях экспансивного грунта?
Чтобы избежать пагубного воздействия экспансивного грунта на сооружения и их фундаменты, можно использовать ряд мер, таких как строительство глубоких опор, замена грунта, поддержание влажности на постоянном уровне, химическая стабилизация грунта, использование пустотных форм. При планировании строительных работ на экспансивном грунте можно рассмотреть один или комбинацию этих превентивных методов.
Как происходит повреждение конструкций из-за экспансивного грунта?
Экспансивный грунт оказывает давление на фундаменты, подвалы, стены и опоры зданий. В результате как основание, так и надстройка легко растрескиваются, что может потребовать дорогостоящих ремонтных работ.
Повреждения, вызванные расширением грунта, происходят медленно и обычно становятся заметны через несколько лет после окончания строительства. Расширение грунта толкает вверх плиту перекрытия и приводит к образованию обширных трещин, а также толкает наружу стену фундамента, что приводит к образованию трещин на торце стены.
До каких пределов может увеличиваться объем расширяющегося грунта?
Величина давления пучения экспансивного грунта зависит от минерального состава грунта. Объем экспансивного грунта может увеличиваться до 20% и оказывать силу около 1430 КН/м2.
Как выбрать метод улучшения почвы в зависимости от ее типа?
Как справиться с разрушающимся грунтом перед строительством здания?
12 проблем с почвой в мире
Читайте далее:- Пустотные формы в строительстве фундаментов: Их типы и применение.
- Типы свай в зависимости от передачи нагрузки, функции, материала и грунта.
- Как построить буронабивной свайный фундамент?.
- Система пустотных бетонных плит: Работа, свойства и преимущества.
- Исследование грунта и типы фундаментов на основе свойств грунта.
- Как выбрать тип свайного фундамента для строительства?.
- Буронабивные бетонные сваи, их конструкция и применение.