Статьи

Мерзлые грунты

Процесс замерзания грунта заключается по существу в замерзании содержащейся в нём воды. Поэтому изменение свойств грунта при замерзании зависит в основном от количества содержащейся в нём воды и от характера заполнения пор.
Механическая прочность грунта при замерзании возрастает и зависит от его гранулометрического состава, влажности и температуры…

Пучение мерзлого грунта является следствием расширения замерзшей воды в его порах. Пучению подвергаются все водонасыщенные грунты. Наибольшее пучение (до 10 %) наблюдается у глин, суглинков и пылеватых грунтов. Основания из таких грунтов необходимо предохранять от промерзания, в противном случае, при оттаивании они дадут значительные осадки.
Пластические деформации мерзлого грунта возникают в результате уменьшения сцепления между отдельными его частицами за счет таяния замерзшей воды. Они возрастают с повышением температуры и достигают максимального значения при 0 °С, когда оттаявший грунт под воздействием собственного веса и других нагрузок доходит до текучести. Поэтому при наступлении оттепелей необходимо принимать меры против оползания откосов выемок и насыпей.

Теплопроводность мерзлого грунта больше, а теплоемкость меньше, чем талого. Эти свойства являются признаками быстрого промерзания и медленного оттаивания мерзлого грунта.

Электропроводность мерзлого грунта практически очень невелика. Это вызвано тем, что токопроводящая грунтовая вода при замерзании переходит в лед, близкий по своим свойствам к диэлектрику.
Водопроницаемость мерзлого грунта в результате закупорки его пор льдом близка к нулю.
Глубина сезонного промерзания грунта зависит от его гранулометрического состава, влажности, средней температуры и длительности периода охлаждения, наличия снегового покрова и других факторов. Для предварительных расчетов глубина сезонного промерзания принимается по данным метеорологических станций.
Для мерзлых грунтов характерным является значительное увеличение трудоемкости их разработки вследствие повышенной механической прочности. Кроме того, мерзлое состояние грунта усложняет технологию, ограничивает применение некоторых типов землеройных (экскаваторов) и землеройно-транспортных (бульдозеров, скреперов, грейдеров) машин, уменьшает производительность транспортных средств, способствует быстрому износу деталей машин, особенно их рабочих органов. В то же время временные выемки в мерзлом грунте можно разрабатывать без откосов.
В зависимости от конкретных местных условий разработку грунта в зимних условиях осуществляют следующими методами:
1) предохранением грунта от промерзания и последующей разработкой обычными методами. Этот метод основан на искусственном создании на поверхности участка, намеченного к разработке в зимнее время, термоизоляционного покрова. Эту работу, следует производить до наступления устойчивых отрицательных температур, приняв заранее меры к отводу с отепляемого участка поверхностных вод;
2) разработкой грунта в мерзлом состоянии с предварительным рыхлением;
3) непосредственной разработкой мерзлого грунта;
4) оттаиванием грунта и его разработкой в талом состоянии.
Выбор того или иного способа зависит от вида и размеров земляного сооружения, рода грунта и его состояния, сроков производства работ, наличия соответствующих материально-технических ресурсов, местных условий. Окончательное решение о применении того или иного способа принимается на основании технико-экономического анализа. Из ряда намеченных вариантов выбирается наиболее экономичный.

Изучение геологических особенностей участка

Не все виды грунтов подходят для строительства, особенно если проектируемое сооружение является крупным или может оказывать большую статическую и динамическую нагрузку. Поэтому прежде чем приступать к строительству ответственных объектов, крайне важно исследовать свойства грунтов и грунтовых вод. Это позволяет определить необходимый тип фундамента, материалы, а также его глубину. На основании полученных результатов прогнозируются геологические процессы, вызываемые воздействием на грунтовое основание фундамента и здания в целом.
Читать далее>>

Важность геологических изысканий в строительстве

Предварительным этапом перед проектированием здания является изучение участка, на котором его планируют возводить. Для этого проводятся инженерно-геологические изыскания, предполагающие исследование грунта и природных вод на предполагаемом участке строительства. Показателем того, насколько важна геология для строительства, является огромное количество поврежденных и разрушенных зданий, при строительстве которых не учитывали особенности грунта.
Читать далее>>

Значение свойств грунта при строительных работах

Развитие строительных технологий позволяет осуществлять возведение зданий и сооружений на ранее непригодных или опасных территориях. Это стало возможным с развитием технологий и методов изучения геологических условий, важной частью которых являются свойства грунтов. Применение высокотехнологичного оборудования позволяет не только определить плотность, прочность и влажность грунта, но ипредоставляет возможность исследовать поведение пород при воздействии динамических нагрузок. Это позволяет констатировать значительное сокращение числа непригодных в качестве основания для фундамента грунтов и возможность проведения работ по их укреплению. Самыми опасными процессами, следствием которых становятся определенные свойства грунтов, являются неравномерная или резкая просадка, морозное пучение, а также деформационные сдвиги. Предотвратить их можно еще на этапе проектирования здания, а в том случае, если это невозможно – выбирают другой участок.
Читать далее>>

Особенности грунта – причина изучения его свойств

Учитывая неоднородность структуры грунта даже в пределах одного строительного участка, выбор места под фундамент невозможно осуществить без инженерно-геологических изысканий. Они позволяют определить физико-механические свойства грунтов, а также состав и глубину залегания грунтовых вод. Их важность обусловлена тем, что различные типы грунта (особенно несвязные) ведут себя под воздействием нагрузки от фундамента по-разному, а значит неправильный выбор места и, как следствие, потеря породой несущей способности может привести к разрушению сооружения. Состав и коррозийная активность природных вод – это такой же важный фактор, как свойства грунтов, так как он оказывает влияние на фундамент, неправильный выбор материала может привести к быстрому его повреждению.
Читать далее>>

Изучение свойств грунта в строительстве

Перед тем, как приступить к окончательному проектированию здания и определению на планируемом участке строительства места для его возведения, необходимо провести инженерно-геологические изыскания. Они позволяют определить тип грунта, а также выявить его основные свойства, так как, несмотря на интенсивное развитие технологий и появление новых материалов, для строительства подходит не каждая порода. Особенно важное значение свойства грунтов имеют при строительстве крупных и требующих стабильности сооружений, так как в породах могут проходить геологические процессы, разрушительные для конструкции (например, неравномерная просадка, морозное пучение или деформационные сдвиги).
Читать далее>>

Пагубное влияние вибраций и их исследование

Здание или сооружение, которое может быть источником вибраций, необходимо проектировать с учетом его способности не разрушаться под воздействием динамических нагрузок. Это касается и строительных работ вблизи источников вибрации, например, автомобильных дорог, метро, заводов, а также нефтедобывающих предприятий. Достаточную вибропрочность необходимо закладывать на территориях с сейсмической активностью. Однако выполнить данное условие без проведения исследования свойств грунта невозможно, так как он может потерять свою несущую способность, что приведет к повреждению или разрушению возведенной конструкции из-за просадки или деформационного сдвига. Поэтому в проводимые геологические работы на территории застройки включают исследование специфических свойств грунта, которые отвечают за его сопротивление вибрациям и динамическим нагрузкам.
Читать далее>>

Анализ грунта и его вибропрочность

Не имеет значения, насколько была изучена территория строительства при предыдущем возведении сооружения или здания, ведь инженерно-геологические изыскания необходимо проводить в обязательном порядке. Это обусловлено тем, что геологические условия могут меняться как вследствие деятельности человека, так и вследствие воздействия природных факторов (например, сейсмической активности). Необходимо провести анализ грунта в разрезе влияния на них будущего сооружения. Это позволяет спрогнозировать возможные изменения и принять определенные меры путем изменения конструкционных особенностей здания или манипуляций с грунтом, направленными на его укрепление.
Читать далее>>

Сопротивление динамическим нагрузкам важное свойство грунта

Путем проведения инженерно-геологических изысканий можно определить соответствие участка для возведения на нем конкретных сооружений и зданий. Для каждого строительного проекта (возведения, реконструкции или капитального ремонта, способного оказать дополнительное воздействие на грунт) проводятся индивидуальные изыскания. Анализ грунта может включать в себя исследование различных свойств, в зависимости от поставленной задачи. Чаще всего исследуются прочностные качества грунта, его несущая способность и гранулометрический состав. Однако в последнее время проводят исследования на вибропрочность – способность грунта сохранять свои качества и свойства при воздействии вибраций и динамических нагрузок. Источники вибраций могут быть различными по происхождению:
Читать далее>>

Вибропрочность – значение и изучение

Ранее опасные и неподходящие для строительства территории в данные момент активно осваиваются. Это вызвано развитием строительных технологий, появлением новых материалов и повышением качества исследования грунтов. Для любого строительства необходимо проводить анализ грунтов. Это нужно делать по нескольким причинам. Изрядную массу сооружения слабый грунт может не выдержать, что приведет к повреждениям и полному разрушению постройки. Выбранный тип фундамента может не выдержать коррозийной активности в грунте и повредиться, а недостаточная вибропрочность, заложенная в конструкции без учета источников вибраций и сценария возможного поведения грунта под их воздействием, может также привести к плачевным последствиям.
Читать далее>>