Уплотнение просадочных грунтов предварительным замачиванием
Уплотнение просадочных лессовых грунтов предварительным замачиванием основывается на учете способности их при замачивании самоуплотняться под действием собственного веса грунта. Уплотнение просадочных грунтов от собственного веса происходит в результате снижения прочности грунтов при увлажнении и проявляется с некоторой глубины, на которой напряжения от собственного веса водонасыщенного грунта превышают величину начального просадочного давления. Вследствие этого предварительное замачивание обеспечивает уплотнение просадочных грунтов только в пределах их нижней толщи, а верхние слои грунта остаются неуплотненными.
Просадки грунтов от собственного веса, в том числе горизонтальные перемещения в процессе уплотнения их предварительным замачиванием, проявляются в полном соответствии с закономерностями развития просадочных деформаций.
В результате уплотнения просадочных грунтов предварительным замачиванием происходит повышение объемной массы скелета грунтов в нижних слоях до состояния, соответствующего напряженному состоянию от собственного веса грунта (рис. 69). Существенно повышается объемная масса скелета (0,15— 0,2 т/м3) с глубины 6—9 м, начиная с которой наблюдается просадка грунта от собственного веса. Повышение в верхних слоях на 0,02—0,05 т/м3 происходит под влиянием горизонтальных перемещений, развивающихся при просадке грунтов от собственного веса.
Одновременно с увеличением степени плотности грунтов при предварительном замачивании повышаются их прочностные характеристики и снижается сжимаемость.
После окончания предварительного замачивания и стабилизации просадки устанавливается равновесие между действующим давлением в массиве грунта, его прочностными и деформационными характеристиками в водонасыщенном состоянии. Но с увеличением давления, например от нагрузки фундаментов, это равновесие нарушается и в зоне развития дополнительных напряжений происходят дальнейшее уплотнение и просадка грунта. Поэтому при передаче на массив уплотненного грунта дополнительных давлений от веса возводимых сооружений уплотнение просадочных грунтов предварительным замачиванием должно комбинироваться с другими методами, позволяющими устранить просадочные свойства грунтов в пределах деформируемой зоны от нагрузки фундаментов.
Для полного устранения просадочных свойств грунтов предварительное замачивание применяется в комбинации с другими методами, например с уплотнением тяжелыми трамбовками, устройством грунтовых подушек и др.
Уплотнение просадочных грунтов предварительным замачиванием сопровождается водонасыщением массива грунта и проявлением просадки в пределах замачиваемого участка и на окружающей его территории. В связи с этим данный метод наиболее целесообразно применять на вновь застраиваемых площадях. При применении предварительного замачивания в застроенных районах должны выполняться мероприятия по исключению замачивания грунтов в основании существующих зданий.
В отношении грунтовых условий уплотнение просадочных грунтов предварительным замачиванием целесообразно применять при возможных просадках грунтов от собственного веса более 15—30 см, залегании сверху супесей и легких суглинков, отсутствии водоупорных слоев в пределах уплотняемой толщи, наличии в нижней части ее дренирующих слоев, обеспечивающих быстрый отток свободной воды.
В зависимости от конструкций проектируемых зданий и сооружений уплотнение просадочных грунтов предварительным замачиванием рекомендуется применять для относительно нетяжелых зданий, когда можно сравнительно простыми методами доуплотнить грунт в пределах большой части деформируемой зоны от нагрузки фундаментов.