Усиление и реконструкция оснований фундаментов

1.7. Закрепление грунтов и усиление грунта основания

Закрепление грунтов  и усиление грунта основания способом инъекции химических растворов и  цементных суспензий применяется  при реконструкции гражданских  зданий и исторической застройки.

Цементация контакта фундамент-грунт выполняется при  наличии пустот под подошвой фундамента.

Химическое закрепление  грунтов применяется для создания пристенной наружной гидроизоляции  подземных конструкций реконструируемых зданий, а также для ликвидации очагов водопритока в ограждающих  стенках котлованов.

Инъекционное  закрепление распространяется на грунты, обладающие достаточной водопроницаемостью, включая песчаные, крупнообломочные, трещиноватые скальные и полускальные грунты.

Химические материалы, применяемые для закрепления  грунтов способами силикатизации, смолизации и цементации, должны удовлетворять  требованиям и техническим условиям действующих стандартов на силикат  натрия (жидкое стекло), хлористый кальций, ортофосфорную, кремнефтористоводородную кислоты, алюминат натрия, этилацетат и другие реагенты.

Возможны две  разновидности технологии нагнетания закрепляющих реагентов в грунты:

- вертикальная  технология, при которой нагнетание  реагентов осуществляется через  вертикально или наклонно заглубляемые  инъекторы сверху вниз, с открытой  поверхности земли, с мостков  или с полов помещений.

- горизонтальная  технология, когда нагнетание реагентов  осуществляется через горизонтально  или несколько наклонно заглубленные  инъекторы из специально оборудованных  для этой цели технологических  выработок (траншей, штолен, колодцев).

При силикатизации  и смолизации грунтов, если это предусмотрено  проектом, должна быть обеспечена возможность  оставлять в закрепленном массиве  забивные инъекторы или трубы  манжетно-тампонных инъекторов в  качестве материала армирования  закрепленных массивов.

Для бурения  инъекционных скважин применяются  буровые станки, обеспечивающие бурение  скважин диаметром до 190 мм.

Для работ по нагнетанию растворов в грунты применяются  забивные, гидравлические и пневматические инъекторы диаметром перфорированной  части 32-38 мм длиной 500 мм, бетононасосы с давлением воздуха 0,5-0,7 МПа, перфораторы  ручные и пневматические на давление 0,6 МПа, плунжерные и поршневые насосы, обеспечивающие расход до 1 м /ч и давление 1 МПа.

Для закрепления  водонасыщенных глинистых грунтов  и пылеватых песков наиболее приемлемы  методы электросиликатизации и электрохимический.

Электросиликатизация  грунтов основана на сочетании закрепления  грунтов способом силикатизации  и обработки их постоянным током. Способ применяется в грунтах  с коэффициентом фильтрации 0,5-0,005 м/сут. Для электросиликатизации используют растворы жидкого стекла и хлористого кальция. Инъекторы-электроды погружают  в грунт основания с обеих  сторон фундамента под углом 10-15°  через каждые 0,6-0,8 м по его длине. Закрепление ведется захватками вдоль фундамента снизу вверх, расход энергии (100-120 В) составляет для закрепления 1 м грунта 10-15 кВт·ч.

Электрохимический способ применяется для водонасыщенных грунтов с коэффициентом фильтрации 1·10 -1·10 м/сут. В инъекторы-аноды подают раствор СаСl , потом Al (SO ) или Fe (SO ), а из инъекторов-катодов откачивают поступающую в них воду. Расход энергии здесь составляет 60-100 кВт·ч/м .

1.8. Устройство подземных помещений реконструируемых зданий

Для устройства подземных помещений в реконструируемом здании необходимы детальные сведения о существующих фундаментах, действующих  нагрузках на фундаменты и характеристики грунтового основания, в том числе  режим подземных вод.

Выбор конструкции  подземного сооружения зависит от типа фундаментов здания – фундаменты на естественном основании или свайные. Решение должно приниматься с  учетом недопущения возникновения  в конструкциях реконструируемого  здания нерасчетных воздействий.

Устройство стен сооружаемого подземного сооружения может  выполняться по двум схемам:

- стены подземного  сооружения изготавливаются вокруг  реконструируемого здания одним  из методов “стена в грунте”  с передачей на “стену в  грунте” нагрузок от существующего  здания;

- стены подземного  сооружения изготавливаются изнутри  здания, без передачи нагрузок  от здания на стену. Стена  может изготавливаться методом  вдавливания составных свай, а  также с помощью буроинъекционных  свай. В обоих случаях необходимо  устройство анкерных креплений  или распорок, которые устраиваются  по мере отрывки котлована.