Процессы и явления, возникающие в грунтах под сооружениями

Крупные деформации зданий и сооружений возникают при сдвижении массивов горных пород. Под сдвижением обычно понимают деформацию пород, залегающих непосредственно над горными выработками. Участок земной поверхности, подвергающийся сдвижению называется мульдой сдвижения.

При строительстве на подрабатываемых территориях можно применять следующие мероприятия:

- рациональную ориентировку здания по отношению муледы сдвижения;

- повышение расчётного сопротивления грунтов основания;

- разрезку зданий на отсеки;

- повышение прочности несущих конструкций и приспособление их к неравномерным осадкам;

Укрепление просадочных лёссовых грунтов

Для предупреждения деформации просадочных грунтов, перед строительством производят уплотнение грунтов трамбованием или устройством набивных свай. Можно применить укрепление грунтов силикатизацией.

Уплотнение поверхностных слоев трамбовкой проводится так. Устанавливается кран с подвешенной трамбовкой, которая сбрасывается с высоты 3-4 м на поверхность, в результате чего поверхность уплотняется.

Для устройства набивных свай по контуру фундамента бурятся скважины, глубина не менее двойной ширины фундамента, затем буровые трубы извлекают и в скважинах взрывают заряды взрывчатого вещества. После этого скважины забивают песком или лёссовой породой с постепенным уплотнением.

Процессы и явления, связанные с увлажнением грунтов

К таким процессам относится просадка, характерная для лессовых пород.

Просадка – неравномерное уплотнение грунтов по вертикали с частичным боковым смещением грунтов, образованием трещин. В сооружениях, построенных на таких грунтах, появляются трещины.

Для количественной оценки просадочности грунтов используются два показателя: относительная просадочность и условная просадочность.

Относительная просадочность равна:

d_пр=(h₁-h₂)/h₀,

где h₀ – высота образца, при давлении, равном природному;
h₁ – высота образца грунта естественной влажности, сжатого при давлении Р без возможности бокового расширения;
h₂ – высота образца того же грунта, но насыщенного водой и тоже сжатого, без бокового расширения под давлением Р. Р обычно не превышает 4-5 кг/м².

Строительство в зоне многолетней мерзлоты

Строительство в зоне многолетней мерзлоты ведётся с соблюдением одного из следующих четырёх принципов:

Без учёта наличия многолетнемерзлотных грунтов (скальные, полускальные породы без крупных включений льда и других пород, которые при оттаивании не дают осадки).

С сохранением многолетнемерзлотного состояния грунтов основания (в этом случае недопустимо оттаивание грунтов основания под сооружением, что достигается с помощью создания под зданием проветриваемых подпольев; этот способ зарекомендовал себя в Норильске, Магадане).

Термокарст, солифлюкция, мари

Термокарст – процесс вытаивания подземного льда, в результате изменения температуры. За счет этого образуются провальные формы рельефа.

Солифлюкция – процесс медленного сползания, течения оттаявших рыхлых пород, залегающих на мёрзлых. Она способствует развитию осыпей.

Мари – заболоченные низинные участки, возникающие при оттаивании верхнего слоя мёрзлой породы. В основании марей лежит мёрзлый грунт.

Все эти процессы нарушают нормальную работу зданий и сооружений.