Správné uspořádání nadace pod jakoukoli konstrukcí je mimořádně důležitým úkolem, který musí vyřešit zkušení a kvalifikovaní odborníci. Tento přehled poskytuje informace o různých metodách stabilizace půdy, výhodách a nevýhodách různých přístupů. Jsou uvedeny příklady, ve kterých případech je nutné zpevnit vrstvu půdy, a zvažuje se otázka: existuje optimální způsob, jak tento problém spolehlivě a prakticky vyřešit.
Při výstavbě nebo opravách různých budov je častým problémem nedostatečná pevnost zeminy pod konstrukcí.
A v této nevýhodě se skrývá vážné nebezpečí: nedostatečně pevný základ nemusí být schopen unést celou hmotu těžké konstrukce a zcela ji vzít na sebe.
Jakýkoli půdní základ lze klasifikovat do jedné ze dvou hlavních kategorií – stabilní nebo nestabilní půda. První jmenované se vyznačují hustou a suchou strukturou, která snadno odolá i velmi výrazné hmotnosti konstrukce.
Druhý typ vyžaduje dodatečná opatření ke zlepšení a zajištění spolehlivého základu pro budoucí nebo stávající budovu.
Obsah
- 1. Známky problémů s podložím
- 2. Když je nutné půdu zhutnit
- 3. Porovnejte různé způsoby hutnění podkladu
- 1. Mechanické metody:
1. Známky problémů s podložím
Různé příznaky mohou naznačovat problémy se základy, včetně:
- Podlahové desky se prohýbají
- Stěny praskají
- Základ ustoupil
- Základ se naklání
- V základu se vytvořily trhliny
- Konstrukce se naklonila, bylo patrné zkreslení železobetonových konstrukcí
- Podlaha pod zařízením se propadla
- Sloupy jsou pokryty trhlinami
- Nosné konstrukce budovy jsou zničeny
- Ve stropě jsou praskliny
2. Když je nutné půdu zhutnit
Základ je nutné zpevnit jak při rekonstrukci stávajících budov, tak při výstavbě nových konstrukcí. Při obnově objektů je nutné předběžné technické zkoumání a geofyzikální průzkum objektu.
Nejtypičtější důvody pro zhoršení provozních vlastností konstrukcí jsou:
- Poruchy a havárie inženýrských sítí způsobené člověkem;
- Zhoršené geologické ukazatele lokality v průběhu času;
- zvýšené zatížení půdy po rekonstrukčních pracích, rozsáhlých sanacích apod.;
- Změna celkového zatížení po výstavbě nové stavby v těsné blízkosti stávající stavby;
- Sesedání půdní vrstvy pod vlivem podzemních vod přírodního a umělého původu (eroze půdy);
- Špatné zhutnění základny;
- Deformace vrstvy půdy v důsledku výstavby jámy v blízkosti pro novou konstrukci (stejně jako výkopové a pilotové práce);
- Dynamické a vibrační zatížení způsobené různými pracemi v blízkosti konstrukce;
- Nejednotná struktura základů budovy;
- Zmrzlá vrstva půdy, která vede k její deformaci;
- Deformovaný, popraskaný, rozpadající se základ;
- Mechanická sufúze zemin
- Nežádoucí biologické a organické procesy v půdě;
- Časté změny povětrnostních podmínek, vlhkosti a teplot;
- Pravidelné vystavení vibracím;
- Seismické vibrace;
- Heterogenní základ v oblasti pod konstrukcí;
- Smršťující se jílovitá půda pod základnou;
- Zvedání půdy.
3. Porovnejte různé způsoby hutnění podkladu
Pro zpevnění základů se v dnešní době používají různé technologie a prostředky. Je jich spousta a není snadné je všechny vyjmenovat, jmenujme ty hlavní.
1. Mechanické metody:
Výztuž železobetonovými pilotami. Tato metoda je založena na zpevnění vrstvy zeminy, kterou procházejí železobetonové piloty a dosahují hustší základny. To umožňuje rozložení zatížení ve svislém směru podél železobetonových pilot, bezpečně upevněných ve vrstvě zeminy. Tato technologie vyžaduje drahé specializované vybavení a prostorné místo pro stavební práce.
Výztuž hromadami zeminy. Chcete-li vytvořit tyto hromady, musíte nejprve vyvrtat studnu a naplnit ji různými speciálními plnivy. Zhutňování takových pilot se provádí vrstvu po vrstvě. Tato technologie je nejméně nákladná a nejméně poškozuje životní prostředí.
Hutnění, vibrační úprava a zásyp nové zeminy. Tyto technologie se nejčastěji používají, když je vrstva relativně malá a jsou od ní vyžadovány určité výkonnostní charakteristiky. Půda se zhutňuje pomocí válce hladkého nebo vačkového provedení, vibračních desek a dalších zařízení. Pokud není možné tuto technologii použít, je často po odstranění slabé vrstvy půdy nahrazena spolehlivější.
Předmáčení. Tato technika pomáhá zabránit sedání základů. Nejčastěji se tato technologie používá při výstavbě nových konstrukcí v dostatečné vzdálenosti od stávajících budov, aby nedošlo k poškození jejich základů.
Předkomprese. Slouží k vysoušení půdy nasycené vlhkostí tak, že se na ni vybuduje provizorní násyp, který zhutní podkladovou vrstvu a vytlačí z ní vodu. Je důležité, aby tlak dočasného násypu byl větší než hmotnost plánované konstrukce. Další metodou komprese je snížení podzemní vody jejím čerpáním přes studny nebo drenáží.
zvedání. Jak již z názvu vyplývá, tato metoda je založena na použití technologie zvedání, se kterou lze problém částečně vyřešit. Tato technologie má však i své specifické nevýhody: pro použití zvedáku je nutné odtěžit vrstvu zeminy, což může vyvolat nové nežádoucí sedání. A tento přístup lze stěží považovat za docela účinný, protože vlastnosti půdy se nemění.
Montáž železobetonového rámu. Instalace železobetonových klecí se provádí v případech, kdy je v určitých oblastech základu pevnost zdiva podkladových vrstev menší než pevnost nadložních. Při instalaci jednostranné železobetonové klece se příčné výztužné tyče ukotví do předem vyvrtaných objímek v tělese základu a poté se k nim připevní výztužná síť.
Obvykle jsou při stavbě hliněných konstrukcí jejich boční stěny uspořádány tak, že sypný úhel je menší než sypný úhel. Velmi často, zejména v městském prostředí, však není možné uspořádat svahy kvůli stísněným podmínkám. Navíc, za mokra, dokonce i u správně provedených svahů, může dojít ke zborcení horní části výkopu. K takovým případům dochází proto, že při navlhčení půdy se může její sypný úhel prudce změnit (např. u jílu od 45 do 15°, u hlíny od 50 do 20° atd.).
V takových podmínkách je nutné, spolu s omezením průtoku vody, zpevnit boční stěny hliněných konstrukcí kotvením (obr. 9).
Obr.9. Zajištění libry před kolapsem
a – schéma kolapsu horní části svahu za mokra;
б – inventární trubkové distanční rámy;
c, d, d – upevnění pero-drážka, konzola, konzola-rozpěrka;
e, f – upevnění rozpěrek a vzpěr;
1 – kotvící hromada;
3 – hromada majáku (podpora);
4 – vodicí hromada;
6 – štíty (desky);
7 – vzpěry distančního rámečku;
8 – distanční vložka.
Štětovnice je nákladná metoda používaná při hloubení výkopů ve vodou nasycených zeminách v blízkosti stávajících budov a konstrukcí. Štětovnice je zaražena před zahájením výkopu, čímž je zajištěn stabilní a přirozený stav půdy mimo ni.
Upevnění konzolového typu se skládá z regálů – pilot, uzemněných spodní částí v zemi hlouběji než dno výkopu. Slouží jako podpěry pro štíty nebo desky, které přímo snášejí zemní tlak. Konzolové upevnění se doporučuje pro hloubky výkopu do 5 m. Ve výkopech značné hloubky se používá upevnění konzolovo-distanční, které se liší od konzolového upevnění tím, že mezi sloupky jsou instalovány rozpěrky v jejich horní části kolmo k osa příkopu.
Distanční (rámové) upevnění – nejjednodušší konstrukce – se používá při výstavbě příkopů až do hloubky 4 m v suchých nebo málo vlhkých půdách. Skládá se ze sloupků, vodorovných desek nebo desek a rozpěrek, které desky nebo desky přitlačují ke stěnám výkopu.
Nejúčinnější jsou inventární trubkové distanční rámy (obr. 9, b) díky jejich nízké hmotnosti, snadné montáži a demontáži. Na požadovanou šířku se nastavují otáčením spojek se šroubovými závity.
Při hloubení rýh se dřevěné nebo kovové spojovací prvky instalují bagrem přímo při hloubení výkopu. Bagr instaluje bloky a jak se příkop prohlubuje, přitlačí jejich horní konce lopatou.
Při vytváření trvalých vodotěsných clon kolem budovaných výkopů nebo v případě zvýšení únosnosti základů zeminy se používají tyto způsoby umělého zpevňování zeminy: cementace a bitumenace; chemické, tepelné, elektrické, elektrochemické, mechanické atd.
Cementace a bitumenace spočívá v injektáži cementové malty nebo zahřátého bitumenu. Tyto metody se používají u porézních zemin s vysokým koeficientem filtrace a také u puklinových hornin.
Chemickou cestou (silikatizace) fixují písčité a sprašové půdy vstřikováním chemických roztoků do nich.
Fusing sestává ze spalování sprašových půd horkými plyny čerpanými přes studny do jejich pórů. Plyny jsou přiváděny do půdy spolu se vzduchem tepelně odolným potrubím ve vrtaných studních.
Elektricky stabilizovat vlhké jílovité půdy. Metoda spočívá ve využití efektu elektroosmózy, kdy půdou prochází stejnosměrný elektrický proud o síle pole 0,5. 1 a hustota 1 V tomto případě hlína vysychá, zhutňuje se a ztrácí svou schopnost nadzvedávání.
Elektrochemická metoda se liší od předchozího v tom, že současně s elektrickým proudem jsou do půdy zaváděny roztoky chemických přísad (chlorid vápenatý atd.) potrubím, které je katodou. Díky tomu se zvyšuje intenzita procesu konsolidace půdy.
Mechanická metoda zpevňování půdy má následující typy: uspořádání půdních polštářů a hromádek půdy, zhutňování jam atd.
Konstrukce půdních polštářů spočívá v nahrazení slabé základové půdy jinou, pevnější, u které se slabá zemina odstraní, silná zemina se nasype zpět s hutněním vrstvy po vrstvě. Při stavbě hromad zeminy se do slabé zeminy zaráží vodicí hromada, po odstranění návazce se do vzniklé díry plní zemina s hutněním vrstva po vrstvě.
Hutnění jam se provádí pomocí těžkých pěchů zavěšených na výložníku jeřábu. Tato metoda je méně komplikovaná než metoda půdního polštáře, protože nevyžaduje výměnu základní půdy.
Hutnění jam značné velikosti lze provádět hladkými nebo padacími válci, pěchovacími stroji, vibračními válci a vibračními deskami.
