Metoder för att förstärka jordar vid individuell konstruktion. Funktioner för tillämpningen av teknik för att stabilisera och stärka jordar i Ryska federationen Kemisk metod - blandning av jord med kemiska lösningar

Grunden för en byggarbetsplats är en jordmassa som ligger under fundamentet och som stadigt bär hela belastningen av strukturen. Jordarna som fungerar som grunden är indelade i två typer: naturliga eller naturliga och konstgjorda.

Bär stadigt hela belastningen av strukturen.
Jordarna som fungerar som grunden är indelade i två typer: a) naturlig eller naturlig och b) konstgjord.

Själva den naturliga grunden kan bära belastningen av hela strukturen.

En konstgjord grund är artificiellt förstärkt jord för grunden. Sådan jord har inte i sig en bärförmåga enligt standarder.

Konstruktionskrav för grundjordar:

för det första är grundjordar kontraindicerade för att ha enhetlig kompressibilitet;

för det andra måste jordarna ha en reell kapacitet att bära belastningen. Sådana möjligheter bestäms i processen för geotekniskt arbete på;

för det tredje måste jordarna vara fria från lyftande egenskaper, när de fryser expanderar alla sådana jordar, och när de tinar krymper de, vilket leder till störningar av strukturens korrekta krympning och bildandet av deformationssprickor och luckor;

För det fjärde måste jordar ha förmågan att motstå all påverkan av grundvatten och vätskor.

De har följande konstruktionsklassificering:

klippig- praktiskt taget icke-komprimerbar, inte alls hävd, mycket vattentålig (den bästa basen). Till exempel Manhattan i New York.
grov-klastisk, det vill säga bitar av bergart (cirka 50 procent med en volym på över två millimeter): grus och krossad sten (ett ganska bra underlag);
sandstrand- och ju större partiklarna är, desto större är deras potential för konstruktion. Grusig sand (stora partiklar) blir avsevärt kompakt under belastning, de uppvisar inte hävning (en ganska bra bas). Och små, nästan dammliknande partiklar börjar svälla när de utsätts för fukt;
lerig de tar på sig betydande belastningar när de är torra, men under fuktningsprocessen minskar deras bärförmåga avsevärt och de blir häftiga;
lössliknande makroporösa, har vanligtvis god styrka, men under fuktningsprocessen ger de ofta betydande neddragningar, de kan användas förutsatt att de är förstärkta;
bulk- bildas vid fyllning av gropar, soptippar och kanaler. De har oproportionerlig kompressibilitet (kräver härdning);
alluvial- bildas som ett resultat av rening av en uttorkad flod eller sjö. En bra grund gjord av jord;
kvicksand- bildas av små sandpartiklar som innehåller siltiga blandningar. De är inte lämpliga för naturliga grunder.

Förstärkningsmetoder:

För det första, täta. Konventionell pneumatisk stampning eller stampning med specialplåtar, i vissa fall tillkommer krossad sten. Rullar används på stora ytor;

För det andra, kudde anordning. I de fall det är svårt att stärka jorden, tas lagret av opålitlig jord bort och ersätts med en mer stabil (till exempel sand eller grus). Tjockleken på en sådan kudde är vanligtvis 10 centimeter eller mer;

För det tredje, silicisering- används för fin dammig sand. I sådana fall bör blandningar av flytande glas med olika kemiska tillsatser injiceras i jorden. Efter att jorden har härdat kommer den att få god bärighet;
för det fjärde, cementering det vill säga tillföra en cementblandning i flytande form eller en flytande blandning av cement med sand under basen;

för det femte, brinnande, det vill säga den termiska metoden, bränning av olika brännbara material i brunnarnas djup. Används för lössliknande jordtyper. Således kommer jordgrunden att vara tillförlitlig om alla dessa krav och villkor uppfylls under konstruktionen.

Densiteten hos den bärande jorden under är avgörande för deras säkra och långvariga prestanda. I vårt land är fall då byggnader, strukturer och vägar uppförs på täta kontinentala jordar som inte kräver ytterligare förstärkning relativt sällsynta; oftast är det nödvändigt att utföra ett antal åtgärder för att stärka marken, och de flesta av dem har en volym och slutkostnad jämförbar med alla efterföljande konstruktioner.

Det finns bara tre sätt att stärka jord, både naturligt och artificiellt fylld. Detta:

Fullständig ersättning av naturlig jord med låg bärighet.
Fysisk packning av naturliga jordar.
Förstärkning med ytterligare material

Fullständig ersättning av naturlig jord med låg bärighet kan åstadkommas på två sätt.

Först: utgrävning av jord (vanligtvis finkornig, pulveriserad sand, vattenmättad glesjord på platsen för tidigare träsk) till den kontinentala basen (vanligtvis grus), följt av att fylla gropen med grus, krossad sten eller gjuta en solid betong platta. Grus och krossad sten packas med vibrationsstampar eller tung utrustning, till exempel vägvältar som väger 10-15 ton.

För det andra: frekvent neddrivning av pålar i det översta lagret av ömtålig jord till den kontinentala basen. För närvarande används de uteslutande, även om historien känner till andra exempel, till exempel användes ekpålar vid byggandet av St Petersburg.

Att stärka jordar med hjälp av ytterligare material har blivit möjligt under de senaste åren, då geotextilier, mer känt som non-woven syntetiskt material, dök upp. Den kombinerar flera användbara egenskaper och bildar en hållbar, icke ruttnande, vattengenomsläpplig bas på markytan. Med dess hjälp kan du stärka sluttningarna av vallar eller kanaler, göra grunden för gångvägar och till och med motorvägar. Den används både självständigt och som slutbeläggning för återfyllning av grus eller krossad sten.

Fysisk packning av bulk och naturliga jordar utförs i alla fall för att bilda en tätare "kudde". Endast material med en medeldiskret struktur är lämpliga för en sådan process - grus, krossad sten (sand med natursten), i sällsynta fall används det. Beroende på arbetsvolymen och storleken på materialfraktionerna används både lätta verktyg (vibrerande stampar) och tung utrustning.

Jordförstärkning med organiska bindemedel utförs på samma sätt som med mineralbindemedel, genom blandning på vägbädden med en vägkvarn eller engångsjordblandare samt i ett stenbrott i en jordblandningsanläggning. Den färdiga blandningen läggs i beläggningen med hjälp av en självgående asfaltläggare eller väghyvel med packning med hjälp av en självgående vält på pneumatiska hjul.

Om det är nödvändigt att ytterligare fukta jorden när du förstärker den med bitumenemulsion, bör mängden vatten i emulsionen beaktas, och det är tillrådligt att ändra koncentrationen av emulsionen från 55...50 till 35. 0,40 %.

Vid förstärkning av jorden med organiska bindemedel med tillsats av kalk ska jorden först behandlas med kalk och först efter 12...14 timmar behandlas blandningen av jord och kalk med ett organiskt bindemedel.

Vid förstärkning av jorden med ett organiskt bindemedel med tillsats av cement bör skötseln av det utlagda lagret liknas vid förstärkning av jorden med enbart cement.

För att förbättra malningen av tung lera och lera i torrt väder bör de först krossas med tillsats av en ytaktiv tillsats (SSB, OP-7, OP-10 i en mängd av 0,05...0,5% av jordmassan) .

Jordar förstärkta med harts-bitumenbindemedel (bitumenemulsion - emulgerat bindemedel 40% och ureaharts 60%) används för konstruktion av beläggningar på vägar i kategori IV och III och de övre basskikten för asfaltbetongbeläggningar.

Bitumenemulsionen måste vara av anjonisk direkttyp, långsamt sönderfallande, karbamidharts typ UKS och M 19-92. Härdaren är ammoniumklorid (GOST 2210-73) i en mängd av 10...20 % av bindemedlets vikt. Förbrukningen av tjärbitumenbindemedel för att förstärka jordar anges i tabell. 2.28.

Tabell 2.28

Förbrukning av tjärbitumenbindemedel

Harts-bitumenbindemedel med tillsats av härdare måste införas i jorden och komprimeras inom upp till 3 h. Bindemedel utan härdare kan lagras i högst 3 dagar. Trafik på ett jordlager förstärkt med harts-bitumenbindemedel kan öppnas efter 2 dagar i torra väderförhållanden med en temperatur på 15°C och över.

2.4.4. Komplexa och andra metoder för jordförstärkning

Komplexa metoder för jordförstärkning bygger på användningen, förutom det huvudsakliga mineraliska eller organiska bindemedlet, av små tillsatser av olika ytaktiva ämnen eller annan typ av bindemedel. Denna metod ger betydande fördelar, varav de viktigaste är:

Möjlighet att använda för att förstärka olämpliga jordar;

Minskad förbrukning av huvudbindemedlet;

Öka styrkan och frostbeständigheten hos förstärkta jordar;

Minska arbetskostnaderna när man krossar jord och blandar den med bindemedel.

Med komplexa metoder för jordförstärkning bildas komplexa kombinerade rumsliga typer av binära strukturer, ömsesidigt alternerande i mikrovolymer och penetrerar varandra.

Till exempel, när man förstärker jordar med cement och bitumenemulsion, bildas en rumslig binär struktur - koagulering-kristallisation.

Som tillsatser vid förstärkning av jord med cement kan du använda släckt eller mald bränd kalk, kalciumklorid, gips och ett antal ytaktiva hydrofoba ämnen (polyakrylomid, abietisk harts, ferromylonaft, etc.). Kalk tillsätts vid förstärkning av sura eller salthaltiga sandjordar, lerjordar och leror som har pH under 6 med luftfuktighet 4...6 % mer än optimalt (1...3 viktprocent).

Kalciumklorid (0,4...0,8 viktprocent) används vid låga eller negativa lufttemperaturer för att påskynda härdningsprocesser. Natriumsilikat (0,5...2,0 viktprocent) används för att öka cementjordens styrka, påskynda dess härdning och minska cementförbrukningen i sandiga och leriga karbonatjordar. Genom att tillsätta pyridin (0,05 viktprocent av jorden) i form av en vattenlösning blir det möjligt att minska cementförbrukningen med 1,5 gånger. Pyridin och dess derivat är avfall från den petrokemiska industrin.

Vid förstärkning av jordar med kalk tillsätts natriumsilikat eller flygaska som erhålls från förbränning av brunkol, torv och kol till blandningen i ett förhållande av 1:2 till 1:5 (aska-kalkbindemedel).

För att öka vattenresistensen hos den mark som stärks är det effektivt att tillsätta ämnen till bitumenet som främjar bildningen av kemisorptionsföreningar på ytan av jordpartiklar mättade med kalcium- (eller järn)joner.

Den högsta hållfastheten, vatten- och frostbeständigheten hos bitumen erhålls genom att tillsätta anjoniska ämnen, organiska syror eller fenoler till det och kalk till jordar.

Syftet och urvalet av ämnen för komplex förstärkning av jordar med organiska bindemedel utförs efter en detaljerad studie av egenskaperna hos ämnen och prover från en bitumen-jordblandning med tillsats av testämnet.

Vid återuppbyggnad eller uppförande av byggnader uppstår ofta problemet med svag jord. Låt oss lära oss om olika metoder för att stärka jorden.

Vid rekonstruktion av byggnader och uppförande av nya strukturer uppstår ofta problemet med svag jord. En sådan grund kanske inte tål belastningen från byggnaden. Idag i vår artikel kommer vi att prata om olika metoder för att stärka den.

Jordförstärkning

Mekanisk metod
- Jordhögar
Cementering och injektioner
- Jet injektering
Jorddränering
- Elektrisk metod
- Elektrokemisk metod
Förstärkning
- Geogrid
- Geotextilier
- Geogrid
- Sådd med gräs

Jord är ett lager som absorberar summan av alla belastningar från strukturen. Konventionellt kan alla jordar delas in i stabila och instabila. Stabil - tillräckligt tät och torr för att klara belastningar från en grund eller väg utan speciell förberedelse. Instabil kräver preliminära dränerings- och packningsarbeten.

Mekanisk metod

Detta innebär införande av individuella höghållfasta produkter (pålar) eller material (jord, krossad sten), samt packning utan att strukturen ändras (tampning/vibrering).

Förstärkning med armerad betongpålar

Tanken är att en lång hög går genom ett lager av svag jord och vilar på en tätare. Lasten överförs vertikalt längs pålen. Den hålls också på plats genom friktion av jorden mot ytan av högen. Enligt indrivningsmetoden kan pålar gjutas på plats (drivas ner i marken med eller utan förborrning), borras (flytande betong hälls i ett foderrör nedsänkt i marken) och fördjupningspålar (drivs med en speciell domkraft). maskin). Metoden kräver användning av skrymmande och dyr utrustning och en stor byggarbetsplats.

Jordhögar

En förberedd blandning av granulometriskt fyllmedel av olika fraktioner hälls i ett förborrat hål. Den är komprimerad i lager. Effekten är jämförbar med armerad betongpålar, men mycket billigare och mer miljövänlig.

Konstruktion av jordkuddar, packning/vibration, jordersättning

Används med en relativt liten erforderlig skikttjocklek med specificerade egenskaper. Tampning utförs med rullar (kam och slät), vibrerande plattor och annan utrustning med eller utan vibration. Dammig sand komprimeras med vatten. Metoden är optimal för byggande av flygfält, vägar och andra stora ytor. Om det är omöjligt att använda metoden, tas lagret av svag jord bort och ersätts med en starkare.

Cementering och injektioner

Kärnan handlar om att ge jorden de önskade egenskaperna genom att tillsätta cement till dess sammansättning.

Mekanisk blandning av jord med cement-sandbruk (cementering)

En speciell skruvborr med en ihålig stång med hål längs dess längd används. Cementbruk tillförs genom dem samtidigt med skruvens drift, och det blandas med jorden. Metoden är relativt billig och beprövad. Används främst i våta jordar.

Jet injektering

Separat är det värt att notera det moderna förhållningssättet till klassikerna: jetcementering. Cementbruket matas genom ett rör under mycket högt tryck, samtidigt som det bryter igenom injektionsstället och blandas med jorden. Kräver användning av specialutrustning.

Mekanisk och jet-injektering är ganska lämpliga för att förstärka jordar där byggnader redan står, även under trånga förhållanden. För detta ändamål används kompakta injektionsinstallationer (så kallade jetpålar). De kan sättas in antingen vertikalt eller i vinkel. Arbetet utförs snabbt, relativt tyst och lämpar sig för stadsgator.

Förstärkning av jorden längs ett plan (vägkonstruktion)

Vid konstruktion av kontinuerliga beläggningar används kombinerade metoder för jordförstärkning. På grund av sin utsträckning över terrängen kan sådana föremål täcka betydande områden och följaktligen olika sammansättning av basen. Metoderna nedan används alltid i kombination med mekanisk förstärkning.

Blandning med naturliga granulat

Ändra egenskaper genom att tillsätta granulometriskt eller annat fyllmedel. Beroende på markens tillstånd används olika naturmaterial för att stabilisera den: krossad sten, grus, sand, lera, lerjord. Metoden är relativt billig och miljövänlig och kräver inga kemiska komponenter. Blandningen sker i en speciell skruvbehållare.

Blandning med mineralbindemedel

Kalkning är en metod som är känd sedan urminnes tider. Minskar plasticiteten och klibbigheten hos lerjordar, vilket gör dem mer motståndskraftiga mot blötläggning. Nackdelen är låg frostbeständighet. Används för att förbereda de nedre (nedre) lagren av vägar.

Blanda jord med organiska bindemedel

Principen skiljer sig inte från de som beskrivs ovan. Olika hartser, bitumen, tjäror, fasta och flytande emulsioner används som tillsatser. Effekten och omfattningen är också ungefär densamma. Bland funktionerna är det värt att notera den höga kostnaden för organiskt material (eller dess syntetiska ersättning) och aggressiviteten hos dessa komponenter i förhållande till den naturliga miljön. Därför används denna metod praktiskt taget inte idag.

Av de tre beskrivna teknikerna kan du självständigt tillämpa de två första i praktiken. Lättillgängliga och relativt billiga komponenter och grundläggande blandningsteknik gör dem efterfrågade idag. Det är fullt möjligt att förstärka en del av en grusväg eller ett innergårdsområde med en konventionell motorkultivator.

Jorddränering

En av huvudfaktorerna för markens svaghet är närvaron av vatten i dess sammansättning. Att ta bort fukt från dem leder till betydande komprimering och eliminering av fluiditet.

Värmeinställning eller eldning

Effektiv för jordar som innehåller lera. Ett perforerat rör av värmebeständigt stål är nedsänkt i den borrade brunnen. Sedan tillförs uppvärmda gaser (varmluft) genom den. Överskott av fukt avdunstar, och en bakningseffekt uppstår i leran. Det speciella med denna metod: för att värma gaserna kan du använda lokalt bränsle: kol, ved.

Kemisk metod - blanda jord med kemiska lösningar

Den vanligaste av dem är silication (silication). En mycket "bred" metod består i att tillsätta flytande glas och dess lösningar till jordsammansättningen. Den pumpas genom förlagda rör som sedan tas bort. Som ett resultat av denna förberedelse förstenar jorden. Nackdelar - samma låga frostbeständighet, snabb härdning av materialet, begränsad omfattning. Beroende på själva jordens sammansättning väljs de kemiska reagensen för lösningen för arbetet.

Elektrisk metod

I det här fallet används fenomenet elektroosmos. Det finns en rörelse av vatten från "plus" till "minus". Effektiv för uttorkning av jorden.

Diagram över en installation för jordavvattning med elektroosmosmetoden: 1 - brunn med ett metallfilter insatt i det; 2 - djup pump; 3 - DC-generator; 4 - metallstång

Elektrokemisk metod

Användning av elektroosmos med tillsats av kemiska lösningar till förberäknade områden av fältet. Detta görs för att underlätta passagen av vatten genom lagren och ge rörelsen den önskade riktningen. En energikrävande process som kräver betydande energiförbrukning.

Med en tillräcklig kunskapsnivå och tillgången till de nödvändiga elementen kan elektroosmos monteras hemma. Detaljerade monteringsanvisningar finns i de tekniska referenserna. Elektroosmos används också som ett permanent dräneringssystem för fundament.

Förstärkning

När man bygger sluttningar, dekorerar banker och skapar landskap används ofta en modern metod: förstärkning med polymera strukturella element. Det är effektivt både på plana horisontella ytor (vägar, gångstigar) och när det är sluttning.

Geogrid

Som regel är detta en tredimensionell struktur bestående av polymerperforerade tejper. Mycket hållbar bikakekonstruktion möjliggör rörelse i alla plan. Alla fina aggregat eller lokal jord hälls helt enkelt i bikakorna. Kräver ingen packning, packning utförs genom att hälla vatten. Skikttjocklek 10–25 cm.

Geotextilier

Används när man gör flerskiktspreparat. Detta flerskiktiga polymertyg är i huvudsak ett höghållfast filter. Det tillåter vatten att passera igenom, men låter inte lagren blandas. Samtidigt, med avsevärd styrka, fördelar den belastningen mellan lagren. Användningsområde för geotextilier: vägbyggnad, jordbruk och stadsförvaltning.

Geogrid

Motstår dragbelastningar. Det används sällan i jordar, det används som tunnskiktsförstärkning och i kombination med andra polymermaterial.

Sådd med gräs

Ett dekorativt sätt att stärka sluttningar från att smula (branthet inte mer än 1:1,5). Gräs sås på mekaniskt packade icke-översvämmade sluttningar. Förhindrar sköljningar och erosion.

På en personlig tomt finns inget pris för förstärkningselement. Med deras hjälp blir det möjligt att skapa de mest fantastiska landskapsdesignerna. De tillåter också skapandet av (importerade) bördiga lager för växter.publiceras

Prenumerera på vår Yandex Zen-kanal!

Om du har några frågor om detta ämne, ställ dem till experterna och läsarna av vårt projekt.

Enligt statistik är den främsta orsaken till nödsituationer under driften av byggnader och strukturer störningar av fundamenten. Detta beror vanligtvis på bristen på tillförlitlig information om de geologiska förhållandena och markegenskaperna på anläggningsplatsen, antagandet av felaktiga beslut på konstruktionsstadiet och byggnadsarbeten av dålig kvalitet.

Karakteristiska tecken på bristande överensstämmelse med bas- och grundstrukturerna i en byggnad med de nödvändiga parametrarna är sprickor i ytterväggarna, källaren, snedvridningar av dörr- och fönsteröppningar, ojämn sättning och andra. Ett snabbt slutförande av arbetet för att identifiera skador i strukturer och förstärka defekta element, inklusive grundjordar, är en förutsättning för tillförlitlig och problemfri drift av byggnader.

Varför finns det ett behov av att förbättra kvaliteten på stiftelser?

Förstärkning av grundjordar kan utföras både för att återställa de operativa egenskaperna hos befintliga strukturer och under konstruktionen av nya. I det första fallet bestäms de exakta orsakerna till fel i byggnadskonstruktioner under den tekniska inspektionen. De vanligaste bland dem är följande:

försämring av de geologiska förhållandena på platsen över tiden;
en ökning av de belastningar som överförs av byggnaden till grunden när du utför rekonstruktion, lägger till golv eller installerar ytterligare utrustning;
uppkomsten av tidigare oredovisade belastningar från byggandet av en ny byggnad bredvid den befintliga;
manifestation av sättningsegenskaper hos grundjorden när den är blöt med mark- och ytvatten av naturligt och konstgjort ursprung;
tvättning och utbuktning av grundjord vid grävning av en grop för en ny byggnad intill den befintliga grunden;
dynamiska och vibrationsbelastningar som uppstår under bygg- och installationsarbeten bredvid en befintlig byggnad;
jordfrysning på vintern;
ojämn avveckling av grundstrukturer;
deformation av fundament med utseende av sprickor, spån, brott mot skyddsskiktet av betong, exponering och korrosion av armering.

Under byggandet på en nyligen utsedd plats bestäms behovet av att stärka marken, liksom möjligheten att utföra detta arbete ur ekonomisk synvinkel, baserat på resultaten av tekniska och geologiska undersökningar. Markförstärkningsmetoden används i samband med tekniska lösningar för konstruktion av fundament under projektering.

Bedömning av grunder och fundaments skick

En omfattande undersökning och bedömning av det tekniska tillståndet hos byggnadskonstruktioner (inklusive baser och fundament) utförs för att identifiera överträdelser i deras drift, underbygga orsakerna och bestämma de möjliga konsekvenserna av deformationer. Baserat på bedömningsresultaten väljs de mest tillförlitliga och ekonomiska kompensationsåtgärderna för att utesluta ytterligare utveckling av deformationer. Arbetet omfattar flera steg.

Först studeras och analyseras befintlig undersöknings- och designdokumentation och data från tidigare undersökningar (om några). Därefter utförs en visuell inspektion av markdelen av byggnaden för att fastställa deformationernas karaktär (fasader, bärande väggar, pelare). Den omgivande situationen beaktas: förekomsten av andra strukturer, gropar, vägar och järnvägar nära de strukturer som undersöks.

I den underjordiska delen av byggnaden är grundkonstruktionerna och den bärande grunden föremål för inspektion. För att inspektera fundament och instrumentell analys av material, öppnas gropar vid kontrollpunkter längs byggnadens omkrets. Gropdjupet antas vara 0,5 m under fundamentets bas. Som ett resultat av inspektionen och instrumentmätningarna bestäms de geometriska parametrarna för fundamentet, kvaliteten på materialen, tillståndet för vattentätningsskyddet och förekomsten av skador.

Markundersökning utförs genom att borra brunnar med provtagning och analys av prover. På detta sätt bestäms basens resterande fysikaliska och mekaniska egenskaper. Baserat på resultaten av det utförda arbetet utförs verifieringsberäkningar för att bestämma den verkliga bärigheten för jordar och grundkonstruktioner, och en slutsats utfärdas om dess tillräcklighet. När man väljer ett alternativ för att förstärka grundkonstruktioner och jordar, fattas de mest tekniskt och ekonomiskt sunda besluten.

Metoder för att stärka grundjordar

I motsats till att stärka olika strukturella element i en byggnad (som väggar, pelare, fundament) finns det inga standardlösningar för att förbättra egenskaperna hos grundjordar. Fästning utförs enligt ett individuellt utvecklat projekt enligt principerna för en specifik metod. De viktigaste metoderna för jordförstärkning inkluderar: fysikalisk-kemiska, mekaniska (komprimering) och strukturella.

Fysikalisk-kemiska metoder

Fysikalisk-kemiska metoder för jordförstärkning anses vara de mest moderna och mycket effektiva. Bland dem finns följande.

Silikering- Injektion av basjord med flytande glaslösningar. Lösningen tillförs under tryck upp till 0,6 MPa till förborrade brunnar genom perforerade rör. Metoden används för att öka styrkan på sand av olika storlekar och bulkjordar. Under silicifieringsprocessen skapas en pelare av förstärkt bas med en diameter på upp till 2 m runt varje brunn.

Cementering används för att konsolidera jordar av sättningstyp, permeabla, spruckna stenar, löss och grov sand. Jordinjektion utförs med en vattencementlösning (ibland med tillsats av sand) under ett tryck på upp till 10 MPa. Som ett resultat av cementering fyller lösningen jordens porer och bildar en ny, höghållfast grund.

Smolisering innebär att injicera syntetiska hartser med härdare i basjorden. Metoden används för att förstärka siltig, fin sand, sandig lerjord och lerjord. Vertikala, horisontella och lutande metoder för att installera injektorer används.

Lerande, eller injektion av en lersuspension, utförs för att reducera filtreringsegenskaperna hos den sandiga basen. Som ett resultat av penetrationen av lerpartiklar i jordens porer blir den slamad och igensatt, vilket skapar en vattentät zon. Metoden används när grundvattenflödet är lågt, eftersom lerpartiklar kan föras bort av flödet.

Bituminisering Det är också ett sätt att minska jordens filtreringsegenskaper och används vid höga hastigheter för grundvattenrörelser. Det finns varma och kalla bitumeniseringsmetoder. I det första fallet tillförs smält bitumen till förborrade brunnar och i det andra fallet tillförs bitumenemulsion. I båda fallen är resultatet skapandet av en vattentät zon runt injektorn.

Termisk sätt används för att förstärka jordar med sättningsegenskaper. Kärnan i metoden är att bränna bränsle i en förborrad brunn. För att tillåta bränsle att brinna på djupet tillförs luft till brunnen. Eliminering av sättningsegenskaper hos mark sker under påverkan av temperaturer från 400 till 800 grader Celsius. Varje brunn låter dig säkra en jordmassa med en diameter på upp till 2,5 m.

Förstärkning av grundjordar med strukturella element

De viktigaste konstruktiva metoderna för förstärkning är följande:

markkuddar. Metoden går ut på att ersätta svagbärande jord som ligger under grunden med lågkompressibel jord. Sand, krossad sten och vissa slaggslag används som det senare. Vid läggning komprimeras jorden för att förhindra efterföljande sättning;
spont. Metoden används för att förhindra att svagt bärande fundament sticker ut under fundamentet. I det här fallet installeras ett staket av pålstrukturer längs fundamentets omkrets på ett minsta avstånd från det. Pålarna slås ner i ett lager av tät jord, som passerar genom den svagt bärande jorden.

förstärkning. Metoden låter dig öka jordens hållfasthetsegenskaper och eliminera sättningar. Förstärkning innebär införandet av ytterligare höghållfasta element i jorden, som, när de arbetar tillsammans med den, kommer att ge de nödvändiga egenskaperna hos fundamentet. Betong, armerad betong, jordcement, cement-sandbruk och andra används som förstärkningselement.

antifiltreringsgardiner. Metoden används för att förhindra filtrering av grundvatten genom grundjorden. Aktiviteten utförs genom att hälla en tixotrop suspension i tidigare preparerade brunnar. Suspensionen är framställd på basis av bentonitlera, som kan absorbera vatten i stora mängder och, efter förtjockning, skapa en vattentät skärm.

Mekaniska metoder

Mekaniska metoder för att stärka markfundament representerar olika alternativ för deras komprimering. Det finns två huvudsakliga metoder för packning: ytlig och djup.

Ytkomprimering utförs med hjälp av sabotage, rullar, lastkomprimeringsmaskiner och vibratorer. Denna metod används vanligtvis när det är nödvändigt att komprimera till ett djup av 1,5-2 m. Användningen av tunga manipulatorer och stampmaskiner gör det dock möjligt att komprimera fundamentet till ett djup av upp till 10 m. Det finns också metoder för att packa en grundgrop med hjälp av tamper formad som själva grunden.

Djup jordpackning utförs på följande sätt:

installation av jord- och sandhögar i bulkjordar och löss med sättningsegenskaper. Metoden går ut på att man kör in ett rör i basen, under vilket den omgivande jorden komprimeras. Efter körning fylls röret med sand med lager-för-lager packning. När sanden fylls på, tas röret gradvis bort från marken. Pålarna är förskjutna så att de förstärkta jordzonerna överlappar varandra;
vibrationskomprimering med hjälp av specialutrustning - vibratorer, vibrerande maces. Metoden används för att förstärka sandiga, vattenmättade jordar och består i att sänka ner en vibrerande projektil i jordtjockleken;
Förblötläggning eliminerar sättningar av grundjorden. Metoden används vanligtvis vid nybyggnation på tillräckligt avstånd från befintliga byggnader och konstruktioner, eftersom det finns risk för att deras grunder blir blöta.

En annan metod för mekanisk packning är preliminär komprimering av jordar. Kompression utförs genom att ladda en svag bas mättad med vatten med en tillfällig invallning, som ett resultat av vilket vatten pressas ut ur jordens porer, följt av dess komprimering. I detta fall måste trycket som skapas av vallen överstiga trycket från den designade strukturen. Kompression kan också göras genom att sänka grundvattennivån genom att pumpa den genom brunnar eller genom att organisera dränering.

Slutsatser

Förstärkning av grundjord utförs i följande fall:

om det är nödvändigt att återställa korrekt funktion av de bärande elementen i en befintlig byggnad;
vid nybyggnation på en plats med dåliga tekniska och geologiska förhållanden.

I det första fallet utförs arbetet vanligtvis i samband med att förstärka och reparera fundament och har begränsningar i valet av metoder (för att undvika påverkan på närliggande byggnader). Vid förstärkning av jordar på en ny plats bestäms valet av metod endast av tekniska och ekonomiska motiveringar.

Förstärkande jordar gör det möjligt att använda för nybyggnation marktomter som har uppenbart låga tekniska och geologiska indikatorer, samt områden som inte lämpar sig för jordbruk (kärr, fyllnadsmarker etc.) och andra typer av verksamheter. Moderna högteknologiska metoder för att öka bärförmågan hos stiftelser tillåter en mer rationell inställning till utvecklarens användning av arbetskraft, territoriella och ekonomiska resurser.

Om det är nödvändigt att bygga en byggnad på inte särskilt starka jordar, är ytterligare förstärkning av den senare nödvändig. Detta kan göras med hjälp av bindematerial, som inkluderar till exempel cement. Detta kommer att öka styrkan, liksom frost- och fuktbeständigheten i jorden.

För att välja rätt bindemedel är det först nödvändigt att bestämma jordens egenskaper. De mest effektiva idag är kombinerade bindemedel, till exempel föreningar av cement och bitumenemulsion. Förstärkning kan göras direkt på plats till ett ganska stort djup - cirka 50 centimeter. Utrustningen som används idag gör det möjligt att få en jämn yta även vid arbete med vattensjuk jord och jord med olika egenskaper.

Bland bindematerialen används förutom cement även bränd kalk. Typiskt är sådana material tillräckliga endast upp till 10% av jordens massa, som förstärks. Cement används oftast för att stärka sandiga och leriga jordar. Förstärkning av till exempel tung lerjord görs bäst med kalk. Ovanstående material kombineras ofta med bitumenemulsion. Denna förening är mest effektiv för sandjordar, men kan användas för nästan vilken jord som helst. I det här fallet bör mängden emulsion inte vara mer än 10% av jordens massa, som förstärks. Kalciumklorid används ofta som tillsats till bindemedel. Dess andel bör dock inte överstiga 1 %.

Förstärkande process

För att ordentligt stärka jorden med cement måste följande steg vidtas. Först planeras basytan, varefter den korrekta dosen av krossad sten eller sand som används, såväl som bindemedlet, bestäms. Det översta jordlagret blandas med de ovan beskrivna ämnena med hjälp av en speciell jordblandningsmaskin.

Vid förstärkning av jorden är det nödvändigt att vägledas av dokumentationen av GOST 30491-97 "Ekologisk-mineralblandningar och jordar förstärkta med bindemedel för vägbyggnad", samt säkerställa kraven på jord, blandningar och kläder DIN 18 134 och SNiP 2.05.02-85.