Оценка эффективности применения различных методов повышения несущей способности оснований фундаментов искусственных сооружений на автомобильных дорогах

Введение 6
1 Исследование и анализ литературы по теме работы 8
1.1 Проблемы строительства на слабых основаниях 8
1.2 Современные методы строительства на слабых грунтах 9
1.3 Методы предварительного уплотнения грунтов оснований 11
1.3.1 Методы предварительного уплотнения с использованием вертикального и горизонтального дренирования 11
1.3.2 Метод закрепления грунтов с использованием струйной технологии 11
1.3.3 Методы закрепления грунтов оснований инъекциями растворов 12
1.4 Теоретические основы технологии преобразования слабых водонасыщенных оснований 13
1.5 Изучение особых свойств слабых водонасыщенных глинистых и насыпных грунтов на площадках расположения реконструируемых сооружений 15
1.6 Выводы по главе 1 19
2 Технологии укрепления оснований в слабых грунтах и методики расчета 21
2.1 Анализ существующих технологий укрепления оснований и усиления фундаментов при реконструкции искуссвтенных сооружений на слабых водонасыщенных глинистых и насыпных грунтах 21
2.2 Инъекционные технологии, применяемые при упрочнении грунтов оснований в условиях реконструкции и восстановления искусственных сооружений 33
2.3 Технологии инъекционного упрочнения, используемые при установке свай во время реконструкции и восстановления искусственных сооружений 43
2.4 Обзор фундаментов опор эксплуатируемых, строящихся и реконструируемых мостовых сооружений 48
2.5 Анализ нормативных и теоретических положений расчета и проектирования опор 49
2.6 Расчет несущей способности буронабивных свай 53
2.7 Выводы по главе 2 55
3 Анализ эффективности существующих методов усиления оснований 57
3.1 Характеристика и анализ конструктивного решения существующего фундамента 57
3.2 Характеристика и анализ проектного решения вновь устраиваемого фундамента 59
3.3 Разработка альтернативных вариантов технических решений усиления существующего фундамента 61
3.3.1 Устройство фундамента с использованием сборно-монолитных конструкций 61
3.3.2 Усиление фундамента увеличением площади опирания на грунтовое основание 63
3.3.3 Усиление фундамента буроинъекционными сваями 65
3.3.4 Усиление фундамента многосекционными вдавливаемыми
сваями 67
3.3.5 Усиление фундамента инъекционными сваями 70
3.3.6 Усиление основания фундамента с использованием струйной технологии 72
3.3.7 Усиление основания фундамента методом защелачивания 75
3.4 Анализ полученных результатов 78
3.5 Выводы по главе 3 80
Заключение 82
Список использованных источников 83
Приложение А 90
Приложение Б 92
Приложение В 99
Приложение Г 106
Приложение Д 113
Приложение Е 115
Приложение Ж 122
Приложение И 124
Приложение К 129
Приложение Л 131
Приложение М 136
Приложение Н 138
Приложение П 143
Приложение Р 145
Приложение С 148
Перечень иллюстрационно-графического материала ВКР 157

Весь текст будет доступен после покупки

В процессе строительства автомобильных дорог и сооружений различного назначения может возникнуть необходимость увеличения несущей способности слабых оснований дорожных насыпей. Кроме того, в течение длительного периода эксплуатации сооружений могут происходить изменения строительных свойств грунтов оснований, что приводит к разрушению конструкций фундаментов и нарушению их устойчивости. Это может привести к неравномерным осадкам и опасности разрушения строительных конструкций, что требует проведения дорогостоящих работ по упрочнению грунтов оснований и усилению фундаментов сооружений.
Существует множество способов упрочнения грунтов оснований и усиления фундаментов, как в мировой, так и в отечественной практике. Были разработаны многочисленные рекомендации и накоплен большой практический опыт. Однако при работе со слабыми грунтами большинство из этих методов либо оказываются малоэффективными, либо имеют ограниченную область применения.
Поэтому совершенствование и разработка методов производства работ по усилению оснований и фундаментов автомобильных дорог на слабых грунтах является актуальной проблемой для современного строительства.
Актуальность темы обоснована современными научными исследованиями, практикой расчета конструкций и требованиями технических регламентов по безопасности инженерных сооружений, выполнение которых для земляного полотна на слабых (связных, переувлажненных глинистых) грунтах всегда является новой научно-практической проблемой.

Весь текст будет доступен после покупки

Сооружения в период эксплуатации в результате влияния различных факторов деформируются и теряют нормальную эксплуатационную пригодность. При строительстве сооружений на слабых грунтах основными причинами деформаций являются неравномерные осадки, вызывающие разрушения самих фундаментов, стен, колонн, перекрытий.
Выбор технологии усиления оснований и фундаментов зависит от категории состояния сооружения, а также категории риска предполагаемых работ по реконструкции.
Реконструкция может быть связана с увеличением нагрузок на существующие фундаменты за счет надстроек, замены деревянных перекрытий железобетонными, изменения технологии. Основополагающими при выборе технологии усиления являются факторы, связанные с конструктивными особенностями сооружения, состоянием грунта в основании, оснащенностью организаций, осуществляющих работы.
Имеющимся в настоящее время в строительных организациях строительным оборудованием можно выполнять работы по усилению оснований и фундаментов технологично, быстро, надежно, с минимальным использованием ручных операций.
Современные методы расчета впервые дают возможность смоделировать на основе геотехнической информации конкурентоспособные варианты технологии усиления оснований и фундаментов. Без должного расчетного обоснования нельзя отказываться от традиционных технологий.
При сложных случаях реконструкции, как правило, используют несколько

технологических приемов. Так, например, частичная традиционная перекладка фундаментов может выполняться в комплексе с инъекционными технологиями.
Во всех случаях предложенная технология должна обеспечить надежную длительную эксплуатацию сооружений, соответствующую данному при проектировании геотехническому прогнозу. Должны быть учтены вопросы экономики, экологии, безопасности ведения работ. Экологический аспект в большей степени касается многочисленных химических способов искусственного улучшения свойств грунтов.
Основными причинами усиления оснований и фундаментов при реконструкции сооружений являются:
- увеличение нагрузки на фундаменты;
- разрушение материала фундамента;
- ухудшение условий устойчивости фундаментов либо грунтов в их основании;
- снижение прочностных и деформативных характеристик грунтов оснований фундаментов;
- непрерывное развитие недопустимых деформаций конструкций сооружений.
В результате многолетних исследований установлены основные причины деформирования сооружений на слабых грунтах:
- неравномерное уплотнение слабых, заторфованных либо насыпных грунтов вследствие изменения гидрологического режима территории или неравномерной загрузки этих грунтов;
- нарушение структуры грунтов при откачке вод из подвалов, утечке их в коллекторы с выносом тонкодисперсных частиц (механическая суффозия), а также при динамических воздействиях транспорта, промышленной сейсмики;
- повсеместное понижение горизонта подземных вод в связи со строительством инженерных сетей глубокого заложения;
- локальное обводнение основания техногенными водами, изменяющими химический состав и температуру грунтовых вод и приводящими к гниению
деревянных лежней, свай и оглеению грунта;
- строительство новых сооружений вблизи существующих;
- промерзание и оттаивание грунтов в основании.
Применяемые в течение многих лет традиционные технологии усиления основания и фундаментов сводились, в основном, к увеличению площади опирания существующих фундаментов и, соответственно, уменьшению интенсивности давления на грунты основания. Параллельно разрабатывались технологические приемы, связанные с искусственным улучшением свойств грунтов в основании путем введения различных химических реагентов.

Весь текст будет доступен после покупки

-

Весь текст будет доступен после покупки