4. Výstavba v slabých pôdach nasýtených vodou.
4.1 Princíp výpočtu a návrhu základov.
Medzi slabé vodou nasýtené zeminy patria vysoko stlačiteľné zeminy nasýtené vodou, ktoré pri bežných rýchlostiach pôsobenia zaťaženia na základ strácajú svoju pevnosť, v dôsledku čoho klesá ich šmyková odolnosť a zvyšuje sa stlačiteľnosť. Slabá hlinitá pôda je rozptýlený štruktúrovaný systém s koagulačným typom štruktúrnych väzieb, schopných prechodu z pevného do kvapalného stavu, ak sú narušené. Tekutý stav pôdy je určený stupňom narušenia štruktúrnych väzieb. Pri výpočte sadania vysoko stlačiteľných vodou nasýtených hlinených základov je potrebné vziať do úvahy dotvarovanie, nelineárnu deformovateľnosť a priepustnosť. Cyklické zaťaženie, napríklad vo výťahoch, mení v priebehu času pevnostné a deformačné vlastnosti základových pôd. Nerovnomerné zaťaženie jednotlivých síl vedie k výrazným nerovnomerným deformáciám. Odborníci odporúčajú jednotné počiatočné nakladanie a vykladanie výťahov.
Ílovité pôdy (naplaveniny, páskované hlinité pôdy, vodou nasýtené sprašové makroporézne a rašelinové pôdy a pod.) sú často klasifikované ako pôdy slabo nasýtené vodou. E≤ 5 MPa a s r≥ 0,8, ϕ = 4 … 10°, s= 0,006 ... 0,025 MPa.
Hodnoty filtračných koeficientov vo vertikálnom a horizontálnom smere sa líšia až 10-krát. Celkový sediment je rozdelený na časť opísanú teóriou filtračnej konsolidácie a časť opísanú sekundárnymi konsolidačnými procesmi.
Pri navrhovaní plytkých základov je potrebné obmedziť:
Priemerné limity zrážok;
Relatívne rozdiely v sadnutí priľahlých základov s hraničnými hodnotami;
Rýchlosti prietoku sedimentu sú prijateľné.
Pri prechode seizmických vĺn cez slabú vodotesnú pôdu vzniká pórový tlak a znižujú sa pevnostné charakteristiky pôdy. V týchto podmienkach sa odporúča použiť regálové pilóty s úplným prerezaním mäkkých pôd a položením na silné. Okrem toho je možné použiť pieskové vankúše, drenážne štrbiny s nakladacími násypmi, hromady vápna s následným zhutňovaním pôdy ťažkými podbíjačkami.
V prípade, že metódy zhutňovania a spevňovania neprinášajú efekt a sadanie prekračuje limit, sú potrebné konštruktívne opatrenia. Patria sem: zvýšenie tuhosti budov rezaním sedimentárnych spojov do samostatných blokov; zvýšenie tuhosti každého bloku inštaláciou monolitických železobetónových alebo prefabrikovaných monolitických základov; inštalácia železobetónových alebo kovových pásov alebo vystužených švov; inštalácia pevných membrán, napríklad horizontálnych membrán vyrobených z dosiek; zvýšenie flexibility a poddajnosti flexibilných budov a konštrukcií.
Sadnutie základov sa vypočítava pomocou návrhových schém vo forme lineárne deformovaného priestoru alebo lineárne deformovateľnej vrstvy. Hranica stlačiteľných vrstiev sa určuje v hĺbke, kde sa dodatočné napätia rovnajú 3 kPa - pre bahno a pre rašelinové pôdy v hĺbke, kde sa prídavný tlak k prirodzenému rovná konštrukčnej pevnosti.
Dodatočné sadanie základov na základoch zložených z vodou nasýtených alebo organicko-minerálnych zemín v dôsledku rozkladu organických inklúzií sa nemusí brať do úvahy, ak počas životnosti stavby neklesne hladina podzemnej vody.
4.2 Spôsoby zhutňovania podkladov.
Načítanie filtra. Efektívne predstavebné zhutnenie slabých pôd nasýtených vodou. Na tento účel je usporiadané zaťaženie filtra. Doba zhutnenia vodou nasýtenej pôdy je takmer priamo úmerná druhej mocnine vzdialenosti k povrchu drenáže. Na zmenšenie vzdialenosti pohybu vytlačenej vody sú inštalované vertikálne pieskové vpusty s priemerom 0,4 ... 0,6 m so vzdialenosťou od seba 2,5 m. Vertikálne vpusty na vrchu sú kombinované s pieskovým filtračným lôžkom 0,6 . .. hrúbka 1 m.
Pri hrúbke slabých ílovitých zemín do 7 m môžu byť účinné drenážne rezy vo forme rýh o šírke 0,6...0,8 m a hĺbke až 5,5 m. Výkopy sa vysypú pieskom, nasype sa vodorovný vankúš. ich. Priebežné drenážne štrbiny sa inštalujú tam, kde je k dispozícii lacná drenážna zemina.
V niektorých prípadoch je ekonomické použiť odtoky vyrobené z umelých materiálov, napríklad odtokov z lepenky. Sú vyrobené z nelepenej trojvrstvovej lepenky s prierezom 3 × 100 mm. Koeficient filtrácie kartónového odtoku je 10-3 ... 10-1 cm/s, čo je 100 ... 1000-krát viac ako koeficienty filtrácie slabej pôdy nasýtenej vodou.
Konečné sadanie vrstvy biogénnej zeminy alebo bahna v stabilizovanom stave v dôsledku premytej a nasypanej vrstvy piesku sa vypočíta podľa vzorca
s = 3ph/ (3E+ 4p), (3.1)
Kde p – tlak z piesočnatej pôdy na povrch slabej vodou nasýtenej biogénnej pôdy alebo bahna, kPa; h– hrúbka vrstvy biogénnej pôdy alebo bahna; E– modul deformácie biogénnej zeminy alebo kalu pri plnej kapacite vlhkosti, kPa.
Sadnutie vysoko stlačiteľnej zeminy závisí od načasovania spevnenia a odvodnenia základu. Osídlenie neodvodneného podkladu zaťaženého filtračným násypom v danom časovom bode.
Pieskové vankúše. V praxi sa na zmenšenie veľkosti a nerovností uloženia základov často inštalujú pieskové vankúše s hrúbkou až päť metrov. S ich pomocou je možné znížiť hĺbku základov a rozložiť tlak na väčšiu plochu, čím sa zníži veľkosť základov. Pieskové vankúše sú vyrobené zo stredne a hrubozrnného piesku, drveného kameňa, štrku a zmesi štrku a piesku.
Hromady vápna. V niektorých prípadoch je vhodné použiť vápencové hromady. Studne s priemerom 30...50 cm sa vŕtajú do pôdy pod ochranou pažnicových rúr.Vypĺňajú sa asi metrovou vrstvou nehaseného vápna. Podbíjač s hmotnosťou 300...400 kg sa spustí do plášťa a vykoná sa zhutnenie. Opäť sa naleje vrstva vápna a zhutní sa atď.
Pôda je zhutnená pri ponorení potrubia a po zhutnení vápna. Keď nehasené vápno interaguje s pórovou vodou, dochádza k haseniu. V dôsledku toho sa priemer hromady vápna zvýši o 60 ... 80% a pôda okolo hromady sa ďalej zhutňuje. Okrem toho sa pri hasení vápna uvoľňuje veľké množstvo tepla. Teplota vystúpi na 200 °C. V dôsledku toho klesá vlhkosť okolitej pôdy a zvyšujú sa pevnostné charakteristiky. Ďalej sa povrchové zhutnenie pôdy vykonáva pomocou ťažkých podbíjačov.
Hromady piesku sú konštruované zarážaním kovovej rúry s uzavretým koncom do zeme. Dutina je vyplnená pieskom a dôkladne zhutnená. Okolo hriadeľa pilóty (s priemerom pilóty 0,4 ... 0,5 m) sa vytvorí zhutnená zóna mäkkej pôdy s priemerom do jeden a pol metra.
Elektrochemické spracovanie. V praxi sa niekedy používa elektrochemická úprava pôdy na zvýšenie únosnosti základov konštrukcií, vytváranie bariér pri kopaní jám a zákopov a boj proti mrazu a zosuvom pôdy. Používajú sa na spevnenie všetkých druhov pôd s filtračným koeficientom menším ako 0,5 m/deň (jemné a bahnité piesky, piesčité íly, íly, íly, kaly, rozložená rašelina). Elektrochemické spracovanie sa delí na: elektrosušenie, elektrolytické spracovanie a elektrosilikatizáciu. Dlhodobé nevratné vytvrdnutie je možné dosiahnuť zavedením chemických prísad.
K spevneniu pôdy dochádza v dôsledku elektrochemických a štruktúrotvorných procesov, ktoré sa vyskytujú v ílovitej pôde, keď cez ňu prechádza jednosmerný elektrický prúd a zavádzajú sa elektrolyty.
Pilótové základy. Používajú sa, keď je hrúbka slabých pôd relatívne malá (do 12 m), podložená silnými. Hromady úplne prerezávajú slabú pôdu a spočívajú na silnej pôde. Pri zarážaní hromád sa prudko zvyšuje pórový tlak, v dôsledku čoho sa znižuje nosnosť pilóty. Postupom času sa pórový tlak zníži takmer na nulu a zvýši sa nosnosť hromady.
V podmienkach slabého ílovitého základu môže dôjsť k negatívnemu treniu. Pôda usadzujúca sa okolo hromady ju zaťažuje. Veľkosť negatívneho trenia môže dosiahnuť 500 kN.
Dôvody môžu byť:
Usporiadanie plochy s podstielkou;
Zaťaženie povrchu dlho pôsobiacim užitočným zaťažením;
Nakladanie mäkkých pôd na príjazdových cestách a uliciach s pravidelným pridávaním počas opráv povrchu ciest;
Zmeny v hustote pôdy v dôsledku nižšej hladiny podzemnej vody;
Dynamické účinky na pôde ťažkých dopravných a priemyselných zariadení;
Prejavy procesov vedúcich k neustálemu zhutňovaniu mladých mäkkých pôd.
Záporné trecie sily sa berú do úvahy do hĺbky, v ktorej hodnoty sadnutia pôdy blízko pilóty presahujú polovicu maximálnej hodnoty sadnutia základu. Vypočítané odpory pôdy fi brané na rašelinu, bahno, sapropel fi= 5 kPa.
Ak sú v hromade vrstvy rašeliny hrubé viac ako 30 cm a oblasť v blízkosti základu môže byť preťažená, vypočítaný odpor fi pre pôdu umiestnenú nad základňou spodnej rašelinovej vrstvy sa berie toto:
a) pre podstielku do výšky dvoch metrov, pre podstielku a vrstvy rašeliny rovné 0, pre minerálne pôdy prírodného zloženia - podľa tabuľky;
b) pre podstielku od dvoch do piatich metrov - pre pôdy vrátane podstielky rovnajúcej sa 0,4 f, ale so znamienkom „–“, pre rašelinu – (–5 kPa);
c) pre zásypy nad päť metrov – pre zeminy vrátane zásypu – o, ale so znakom „–“, pre rašelinu – (–5 kPa).
V spodnej časti pilót, kde je sadnutie pôdy blízko pilóty po postavení a zaťažení základu menšie ako ½ [ su], Kde su– maximálny ponor, návrhové hodnoty fi považované za pozitívne a pre rašelinu, bahno, sapropel – 5 kPa.
V prípade, že je spevnenie zeminy zo zásypu ukončené, odpor zeminy pozdĺž bočného povrchu kopy možno považovať za pozitívny, bez ohľadu na prítomnosť vrstiev rašeliny, pre ktoré f= 5 kPa.
Pri zarážaní hromád do slabých pôd sa ich pevnosť znižuje v dôsledku deštrukcie štrukturálnych väzieb a redistribúcie vody v póroch pôdy. Čas „odpočinku“ pre hromady, ktorý zodpovedá tvrdnutiu pôdy, t≈ 1,5IP(IP– číslo plasticity). Pre zvýšenie únosnosti pilót sú ich hriadele rozšírené v hornej, strednej časti a v úrovni dolného konca. V druhom prípade by sa mal výpočet hromád na základe pevnosti kmeňa vykonať s prihliadnutím na pozdĺžne ohýbanie. Keď sa slabá vrstva pôdy usadí, objaví sa negatívne trenie.
Na zníženie síl negatívneho trenia sa používajú špeciálne povlaky. V praxi sú možné tieto prípady:
vysoko stlačiteľná vrstva je umiestnená na povrchu; v určitej hĺbke je vrstva vysoko stlačiteľnej pôdy, pokrytá
odolnejšie; hrúbka pozostáva zo striedajúcich sa vrstiev vysoko stlačiteľných a relatívne málo stlačiteľných zemín.
Pri kritických tlakových gradientoch a rýchlostiach filtrácie je možný filtračný odtok pôdy. V praxi sa kontaktná erózia pôdy pozoruje filtračným tokom, ktorý prebieha pozdĺž dvoch susedných vrstiev rôznych veľkostí. Pri súdržných zeminách sa rozlišujú tieto filtračné deformácie: sufúzia, vztlak, kontaktný vztlak, odlupovanie a kontaktná erózia.
Metóda intenzívneho nárazového zhutňovania. V praxi hydrotechnických stavieb sa používa metóda intenzívneho nárazového zhutňovania slabých vodou nasýtených zemín, ktorá má dve odrody: metóda dynamickej konsolidácie a metóda nárazovej deštrukcie (Yu. K. Zaretsky, 1989).
Dynamické konsolidačné práce sa vykonávajú podľa viacstupňovej schémy s dlhými (až mesiac) prestávkami medzi fázami, počas ktorých sa rozptýli pórový tlak. Vzdialenosť medzi krátermi sa používa rovná 2 ... 5 priemerom.
V tomto prípade by nárazy v susednom bode nemali narušiť dosiahnutý účinok v predchádzajúcom. Používajú sa ubíjadlá s hmotnosťou do 20 ton s výškou pádu do 30 m. L. Menard vysvetlil mechanizmus dynamickej konsolidácie pozitívnou úlohou plynu obsiahnutého v póroch a procesoch skvapalňovania.
Metóda nárazovej deštrukcie sa používa pre pôdy s relatívne nízkou saturáciou vodou. Ich zhutnenie nie je spojené s potrebou vytláčania vody. Trvanie medzi fázami tu nie je podstatné. Vzdialenosť medzi stredmi susedných otvorov je výrazne menšia ako pri dlhodobej konsolidácii.
Hlavným výpočtom pre deformácie je určenie nerovností sadania (priehyb, ohyb, zošikmenie, naklonenie, skrútenie). Rýchlosť vývoja sedimentu v čase je limitovaná limitnými hodnotami
ν =ds/ dt≤ [ν].
Na spevnenie slabých pôd sa používajú: jedno- a dvojroztoková silikácia, živica, jedno- a dvojroztoková elektrosilikácia, elektrolytická úprava a elektrické sušenie.
4.3 Skvapalnenie vodou nasýtených pôd.
Fenomén skvapalnenia spočíva v úplnej alebo čiastočnej strate únosnosti pôdy a jej prechode do tekutého stavu v dôsledku deštrukcie štruktúry a vzájomného premiestňovania častíc. Nevyhnutné podmienky pre skvapalnenie sú: deštrukcia štruktúry (často pod dynamickými vplyvmi), možnosť spevnenia pôdy a jej úplné nasýtenie vodou. Možnosť deštrukcie konštrukcie je určená intenzitou nárazov, počiatočným stavom napätia a hustotou zeminy. Doba spevnenia (zhutnenia) a zotrvania zemín v skvapalnenom stave je daná vodopriepustnosťou pôdy, zmenami jej pevnosti a dĺžkou filtračnej dráhy. Stav skvapalnenia je vlastný všetkým sypkým vodou nasýteným pieskom akejkoľvek sily.
Skvapalnenie nie je možné, ak
η r ≤ η cr,
kde η р – vypočítané zrýchlenie kmitov; ηcr – rovnaké, kritické, stanovené experimentálne (napr. podľa vibračných kompresných testov).
Opatrenia na boj proti skvapalňovaniu sú rozdelené do dvoch typov: zabránenie možnosti skvapalnenia a zníženie následkov skvapalnenia. Prvá zahŕňa zhutnenie nesúdržných zemín a inštaláciu dodatočných záťaží. Na zníženie posunov skvapalnených pôdnych hmôt sa používa zrýchlenie procesu ich konsolidácie. Čas zotrvania pôdy v skvapalnenom stave je možné upraviť pomocou vertikálnych a horizontálnych drenáží.
4.4 Reologické procesy v pôdach, dotvarovanie.
Najzreteľnejšie sa táto vlastnosť prejavuje v hlinitých pôdach. Osídľovanie budov alebo stavieb trvá desiatky a niekedy aj stovky rokov. Creepové deformácie v pieskoch sú oveľa menšie. Pri šmykových deformáciách sa rozlišujú štádiá dotvarovania, ustáleného dotvarovania a progresívneho prúdenia (v závislosti od úrovne zaťaženia). Navrhovanie konštrukcií v pôdach s výraznými dotvarovacími vlastnosťami sa vykonáva dvoma spôsobmi: zabrániť vzniku viditeľných deformácií dotvarovania a (A. Ya. Budin) obmedziť deformácie posunu na prijateľné hodnoty počas danej životnosti.
Pevnosť pôdy získaná v konvenčných, relatívne krátkodobých testoch sa nazýva štandardná. V prípade dlhšieho pôsobenia zaťaženia dôjde k zničeniu skôr (τ t= f(t)). Pre niektoré íly je hranica dlhodobej pevnosti znížená na 30 %. V priebehu času sa pôda pod podrážkou stáva pevnejšou a so zavedeným dotvarovaním sa zjemňuje. Pri deformáciách tvarov, zmenách (posunoch) v niektorých podmienkach (hodnoty počiatočnej pevnosti) sa pôda zhutňuje, v iných kyprí. Pórovitosť pôdy, pri ktorej nedochádza k zmene objemu v dôsledku šmykových deformácií, t.j. počiatočná a konečná pórovitosť ( n 0 a n) sú rovnaké, nazývané kritické ncr.
4.5 Základy na rašelinových pôdach.
Existujú povrchové rašeliny, ktoré sú nasýtené vodou, nespevnené, pochované rašeliny, ktoré sú slabo zhutnené a pochované v hrúbke prírodných pôd.
Rašelina sa vyznačuje: vysokou stlačiteľnosťou, nízkou odolnosťou v šmyku, výrazným zmršťovaním pri drenáži a výraznými reologickými vlastnosťami.
Rozšírili sa tieto metódy inžinierskej prípravy územia: odstránenie rašeliny (úplné odstránenie rašeliny a jej nahradenie minerálnou zeminou); drenáž (dlhý proces sprevádzaný veľkými povrchovými sedimentmi);
rekultivácia územia piesčitou pôdou s poklesom hladiny podzemnej vody rôznymi drenážnymi systémami, čiastočnými resp
úplné prerezanie pôdy s hlbokými základmi.
Výpočet základov zložených z biogénnych zemín by sa mal robiť s prihliadnutím na rýchlosť prenosu zaťaženia, zmeny efektívnych napätí v pôde počas procesu konsolidácie základu a anizotropiu vlastností pôdy.
Podopieranie základov na povrchu rašelinových pôd nie je povolené. Pri plnom rozvoji rekultivovaných území sa odporúča vykonať geologickú zonáciu. Pôdy, ktoré sú z hľadiska produkcie identické, sa spájajú do komplexov.
Pri analýze havárií na stokových sieťach sa zistilo, že príčinou deštrukcie potrubia sú deformácie základov pod potrubím spôsobené nerovnomerným poklesom pôdy.
Pôda vo svojom prirodzenom (nenarušenom) stave môže slúžiť ako spoľahlivý základ pre potrubia a kolektory naplnené vodou, pretože ich hmotnosť nepresahuje hmotnosť zeme, ktorú vytlačili. Pôdy sú však svojou štruktúrou heterogénne, môžu byť suché alebo nasýtené vodou. Keď je hlboko narušená ich prirodzená rovnováha
Takéto výkopy, ako aj odčerpávanie vody alebo periodické kolísanie tlakového horizontu, pôdy strácajú stabilitu, stávajú sa pohyblivými a môžu narušiť hustotu média obklopujúceho potrubie.
Správne stavebné posúdenie pôd za predpokladu, že práca je vykonaná kvalitne, eliminuje možnosť tvorby miestneho poklesu, ktorý spôsobí zničenie tupých spojov a niekedy aj potrubí. Prírodné podklady pre rúry môžu slúžiť ako: stredne a hrubozrnné piesky, piesčité íly v suchom stave, jemný a hrubý štrk, piesok zmiešaný s drveným kameňom alebo kamienkami, íly a ťažké íly, ak nie sú v hrúbke zvodnené vrstvy, ako aj ako skalnaté a podobné.sila skaly. Ílovité pôdy, ktoré majú veľkú rozmanitosť, heterogenitu štruktúry, schopnosť nadvihnúť sa a zmäknúť v prítomnosti piesočnatých zvodnených vrstiev v ich hrúbke, stať sa viskóznymi, tekutými, môžu sa s prebytočnou vlhkosťou zmeniť na skvapalnenú hmotu a byť mobilné aj s malým množstvom z vody.
Mimoriadne nestabilné a nespoľahlivé pre kladenie potrubí sú zvodnené pôdy z jemného bahna s prímesou ílovitých častíc, spraše a sprašových hlín, ktoré pri nasýtení vodou rýchlo a nerovnomerne strácajú svoju únosnosť, ako aj močiarne a rašelinové pôdy, pozostávajúce väčšinou produktov rozkladu rastlinných zvyškov.
Pre správne konštrukčné posúdenie zemín je potrebné nakresliť hydrogeologický rez na pozdĺžnom profile kolektora a na jeho základe zvoliť návrh založenia v závislosti od prirodzeného stavu zemín, spôsobu práce, hĺbky zásypu a veľkosti potrubia. .
Základy pre potrubia by sa mali odoberať v závislosti od únosnosti pôdy a skutočného zaťaženia. Vo všetkých pôdach, s výnimkou kamenistých, pohyblivých, bažinatých a poklesnutých pôd typu II.
Potrubie by sa malo ukladať spravidla vo výške zásypu do 6 m nad hornou časťou rúr priamo na zarovnané dno výkopu.
Pri ukladaní potrubí a kolektorov na suchú pôdu je potrebné, aby bola na dne priekopa a zostala v prirodzenom (nerušená) A suché stave. Lôžko pre rúry by malo byť usporiadané súčasne s ich ukladaním tak, aby bolo dobre vyrovnané a rúra bola po celej svojej dĺžke v tesnom kontakte so zeminou nenarušenej konštrukcie aspoň "D" obvodu.
Rúry uložené tak, že štvrtina ich obvodu je v kontakte s lôžkom, znesú väčší tlak (30-40%) ako rúry položené na rovnej ploche bez vybrania. Starostlivé zhutnenie zeminy pri vypĺňaní priestoru medzi rúrou a stenami výkopu zvyšuje odolnosť rúry proti drveniu o 20%.
V piesočnatých, hlinitých a ílovitých suchých pôdach (s prípustným tlakom MPa) je základ pre všetky rúry piesčitý
Vankúš naliaty do podnosu vyrobeného na tento účel pozdĺž dna výkopu (obr. 3.22, a).
V mäkkých plastických ílovitých a hlinitých pôdach s koeficientom pórovitosti rovným jednotke a v bahnitých pôdach strednej hustoty nasýtených vodou s prípustným tlakom na pôdu Р^0,15 MPa pre tesnenie rovnaké rúry sú opatrené betónom Sporák a stolička s uhlom pokrytia 135° od triedy 200 (obr. 3.22.6).
V čerstvo naplnených pôdach s očakávaným nerovnomerným sadania, aby sa zabránilo poškodeniu tupých spojov rúr, by mal byť základ vyrobený z monolitického železobetónu (obr. 3.22, c).
Hrúbka základne je:
Pre rúry s priemerom do 1000 mm » » » 1200-2400 » . » » » viac ako 2400 » .
Vo všetkých prípadoch sa predpokladá zasypanie rúry do priemeru 7 g piesčitou zeminou s opatrným zhutnením.
Keď sa výška zásypu zvýši na 12 m, položia sa rovnaké rúry, ale na vystuženie sa inštaluje železobetónová stolička, ktorá pokrýva viac ako 1/2 časti rúry (obr. 3.22d). Kreslo zvyšuje odolnosť potrubia proti drveniu 1,5-2 krát.
V pôdach nasýtených vodou, ktoré dobre uvoľňujú vodu, keramické a železobetónové rúry položené na vrstve drveného kameňa, štrk alebo hrubý riečny piesok hrúbky 0,15-0,2 m s drenážnymi žľabmi na odvádzanie vody.
V skalnatých pôdach sa rúry ukladajú na pieskový vankúš s hrúbkou najmenej 10 cm. V bahnitých a rašelinových pôdach, tekutom piesku a iných slabých pôdach sa položia dlhé rúry alebo sa pre rúry všetkých priemerov usporiada umelá základňa a spoje rúr sa utesnené elastickými materiálmi.
V poklesnutých pôdach sa všetky rúry ukladajú priamo na pôdu, zhutňujú sa do hĺbky 0,2-0,25 m, s predbežným nasiaknutím pôdy vodou (pozri § 44).
Aby sa predišlo výstavbe pracných a drahých umelých základov, mali by sa použiť dlhé nízkotlakové železobetónové rúry s garantovaným vnútorným tlakom 0,1 MPa a položené priamo na zem.
Spoľahlivosť potrubia do značnej miery závisí od kvality nadácie. Návrh základu závisí od typu pôdy, jej nosnosti, materiálu a priemeru rúr, ako aj ich hĺbky.
Keramické, železobetónové, azbestocementové potrubia v piesčitých a ílovitých pôdach sú položené na prirodzenom základe. Zásyp do hĺbky 0,2 m nad vrcholom rúr sa vykonáva piesčitou zeminou s utužením. V ílovitých pôdach sa potrubia ukladajú na pieskové lôžka. Pri ukladaní potrubí do pôd nasýtených vodou sa na piesok, štrk alebo drvený prípravok v závislosti od prírodného stavu pôdy inštaluje umelý pieskový štrk, drvený kameň alebo betónový základ s hrúbkou 150 - 200 mm. V skalnatých pôdach sa základy pre potrubia vyrovnávajú vrstvou zhutnenej mäkkej pôdy s výškou 100 - 150 mm.
V poklesnutých pôdach sa pôda pred položením rúrok zhutní podbíjačkou do hĺbky 0,2 - 0,3 m s predbežným namáčaním vodou.
Pri ukladaní potrubí na sypké pôdy by sa ako základ mala použiť monolitická železobetónová doska, a ak existujú tekuté piesky, lesy a rašelinové pôdy, tieto pôdy sa musia nahradiť lepšími a možno by sa mal nainštalovať aj pilotový základ.
Na ochranu pred poškodením náhodne padajúcimi ťažkými predmetmi sú položené rúry posypané zeminou do výšky 0,3-0,4 m nad plášťom potrubia.
Koniec práce -
Táto téma patrí do sekcie:
Návrh vonkajšej kanalizačnej siete
Na webovej stránke si prečítajte: „návrh externej kanalizačnej siete“
Ak potrebujete ďalší materiál k tejto téme, alebo ste nenašli to, čo ste hľadali, odporúčame použiť vyhľadávanie v našej databáze diel:
Čo urobíme s prijatým materiálom:
Ak bol tento materiál pre vás užitočný, môžete si ho uložiť na svoju stránku v sociálnych sieťach:
| Tweetujte |
Všetky témy v tejto sekcii:
Umiestnenie potrubí drenážnej siete v rámci príjazdových ciest
Pri vývoji projektov drenážnych systémov je potrebné vyriešiť otázku kladenia potrubí v priechodoch. Umiestnenie kanalizačných potrubí musí byť v súlade s veľkosťou
Minimálna a maximálna hĺbka potrubí
Minimálna hĺbka je predpísaná na základe nasledujúcich troch podmienok: 1) zabránenie zamrznutiu potrubia; 2) zabránenie zničeniu rúr pod vplyvom vonkajšieho zaťaženia;
Spojovacie potrubia v studniach
Pri konštrukcii pozdĺžneho profilu potrubia je potrebné vyriešiť problém spájania potrubí vo výške. V inžinierskej praxi sa používajú dva spôsoby spájania potrubí: „shelyga to shelyga“
Studne inštalované na kanalizačnej sieti
Na stokovej sieti sú inštalované studne pre rôzne technologické účely - revízne, diferenciálne, preplachovacie, ako aj spojovacie komory. Pozorovacia studňa
Križovanie potrubí s prekážkami
Potrubia sa často pretínajú s rôznymi prírodnými a umelými prekážkami. Medzi prírodné prekážky patria potoky, rieky a rokliny. Medzi umelé patria cesty a železnice.
Vetranie drenážnej siete
Z odpadových vôd, ktoré sa pohybujú potrubím, sa uvoľňujú vodné a plynové pary - sírovodík, amoniak, oxid uhličitý, metán, ako aj benzínové a petrolejové výpary, čo komplikuje prevádzku drenážneho systému.
Výstavba kanalizačných sietí
Výstavba odvodňovacích sietí zahŕňa veľké objemy výkopových prác. Môžu byť položené otvoreným alebo uzavretým (panelovým) spôsobom. Pri otvorenom spôsobe vykonávania práce tranža
Zásyp piesčitou zeminou so zhutnením do K com≥0,95.
Neodporúča sa vyplniť výkopové dutiny miestnou pôdou s nekontrolovaným stupňom zhutnenia.
Ochranná vrstva nad rúrkami by nemala obsahovať pevné častice, hrudky väčšie ako 20 mm, ako aj pevné inklúzie vo forme drvených kameňov, kameňov atď.
Zhutňovanie ochrannej vrstvy podbíjačkou priamo nad potrubím je zakázané.
Stupeň zhutnenia zásypovej pôdy by sa mal brať v súlade s SNiP2.05.02-85, ale nie menej ako K com≥0,95. V potrubných úsekoch, kde podmienky používania potrubia vyžadujú zvýšený stupeň zhutnenia pôdy a kde nie je možné zabezpečiť požadované kvalitné zhutnenie miestnej pôdy
(hliny, íly a pod.), zásyp do výšky minimálne 30 cm nad potrubím vykonať dovezenou piesčitou zeminou s vysokým stupňom zhutnenia. Takéto oblasti by mali byť v projekte osobitne zvýraznené Stanovenie stupňa zhutnenia pôdy (špecifická hmotnosť pôdy v suchom stave alebo jej koeficient zhutnenia) by sa malo vykonávať odberom vzoriek z oboch strán potrubia bez
menej často ako po 30 -50 m, ale aspoň dve vzorky v priestore medzi vrtmi a vypracovať úkony pre skryté práce.
Spôsoby zasypávania a zhutňovania zásypových zemín, ako aj mechanizmy používané v tomto procese musia zabezpečiť bezpečnosť rúr a vylúčiť možnosť ich posunutia.
Ukladanie rúr v prípadoch v súlade s požiadavkami SNiP 2.04.02-84, SNiP 2.05.03-84, SNiP 2.05.02-85, SNiP II-89-80*, VSN 003, SP 109-34-97 (Hlav. plynovody) prechody popod železnice a cesty by mali byť vyrobené z ocele
prípady. Pri odôvodnení je povolené zabezpečiť inštaláciu potrubných prechodov bez puzdier. Pri prechode potrubí z potrubí inžinierskych sietí Korsis sa berú do úvahy vertikálne (čisté) a horizontálne vzdialenosti s prihliadnutím na požiadavky SNiP II-89-80* (podľa tabuľky 9).
Skrátiť štandardné vzdialenosti k inžinierskym sieťam a základom je prípustné, ak existuje možnosť poškodenia potrubia v prípade sadnutia základov, ako aj poškodenia základov, sanitárnej alebo technickej bezpečnosti sietí v prípade ich zničenia. vylúčené.
Vnútorný priemer Din. puzdro by sa malo brať: otvoreným spôsobom - o 200 mm viac ako vonkajší priemer Dout. potrubie; uzavretým spôsobom - v závislosti od dĺžky L prechodu a vonkajšieho priemeru Dout potrubia, podľa SNiP III-4-80. Potrubie drenážnych systémov bez plášťa by malo byť umiestnené 0,4 m pod sieťami prepravujúcimi pitnú vodu, v plášťoch môže byť drenážne potrubie umiestnené 0,2 m nad prívodom vody. Zároveň by však vzdialenosť od osi priesečníka k okraju puzdra mala byť najmenej 5 m v každom smere v ílovitých pôdach a 10 m v hrubých a piesočnatých pôdach.
Projektovanie potrubí uložených štítovým tunelovaním alebo banskou metódou, vrátane hlbinných potrubí, sa musí vykonávať v súlade s SNiP ΙΙ-91-77 a Pokyny na výrobu a preberanie prác na výstavbe kolektorových tunelov metódou štítového tunelovania. v mestách a priemyselných podnikoch (SN 322-74 ). Šírka výkopu pre oceľové puzdrá položené otvoreným spôsobom sa určuje v súlade s požiadavkami SNiP 3.02.01-87. Najmenšia šírka pozdĺž dna výkopu so zvislými stenami, s výnimkou ich podpery, by mala byť aspoň 1,5 vonkajšieho priemeru puzdra. V stabilných pôdach s normálnou vlhkosťou je dovolené vykopať priekopu so zvislými stenami bez upevnenia do nasledujúcej hĺbky:
Vo voľne ložených piesočnatých a štrkových pôdach - do 1 m;
V piesčitých a hlinitých pôdach - do 1,25 m;
V hlinitých pôdach - do 1,5 m.
Na zabezpečenie stien zákopov v pôdach s vysokou vlhkosťou sa odporúča použiť podporu.
Pri konštrukcii prestupov z rúr s dvojvrstvovou profilovanou stenou "Corsis" pod cestami a železnicami, cez vodné bariéry je možné pokladanie ochranných oceľových puzdier vykonať uzavretým (bezvýkopovým) spôsobom pomocou nasledujúcich metód: dierovanie (mikrotunelovanie), prepichnutie (prepichnutie, dierovanie), vŕtanie a vyvalcovanie.
Pri výstavbe križovatiek cez diaľnice kategórie ΙΙΙ môžu byť potrubia z rúr s dvojvrstvovou profilovanou stenou „Korsis“ vedené bez pažníc, ak je zabezpečená nosnosť, bezpečnosť navrhovaného potrubia a spoľahlivosť komunikácie. alebo sa počíta s obnovou opotrebovaných sietí a zároveň s uložením potrubí s dvojvrstvovou profilovanou stenou „Corsis“ v prípadoch a tuneloch, kde je potrebné medzitrubkový priestor vyplniť cementovou maltou, je potrebné vyvinúť potrubie. upevňovací projekt, pre každý prípad jednotlivo.
Pri analýze havárií na stokových sieťach sa zistilo, že príčinou deštrukcie potrubia sú deformácie základov pod potrubím spôsobené nerovnomerným poklesom pôdy.
Pôda vo svojom prirodzenom (nenarušenom) stave môže slúžiť ako spoľahlivý základ pre potrubia a kolektory naplnené vodou, pretože ich hmotnosť nepresahuje hmotnosť zeme, ktorú vytlačili. Pôdy sú však svojou štruktúrou heterogénne, môžu byť suché alebo nasýtené vodou. Keď je ich prirodzená rovnováha narušená hlbokými výkopmi, ale aj odčerpávaním vody či periodickým kolísaním tlakového horizontu, pôdy strácajú stabilitu, stávajú sa pohyblivými a môžu narušiť hustotu média obklopujúceho potrubie.
Správne stavebné posúdenie pôd za predpokladu, že práca je vykonaná kvalitne, eliminuje možnosť tvorby miestneho poklesu, ktorý spôsobí zničenie tupých spojov a niekedy aj potrubí. Prírodné základy pre rúry môžu slúžiť ako: stredne a hrubozrnné piesky, suché piesočnaté íly, jemný a hrubý štrk, piesok zmiešaný s drveným kameňom alebo okruhliakmi, íly a ťažké íly, ak v ich hrúbke nie sú zvodnené vrstvy, ako aj skalnaté a podobné.pevnosť skál. Ílovité pôdy, ktoré majú veľkú rozmanitosť, heterogenitu štruktúry, schopnosť nadvihnúť sa a zmäknúť v prítomnosti piesočnatých zvodnených vrstiev v ich hrúbke, stať sa viskóznymi, tekutými, môžu sa s prebytočnou vlhkosťou zmeniť na skvapalnenú hmotu a byť mobilné aj s malým množstvom z vody.
Mimoriadne nestabilné a nespoľahlivé pre kladenie potrubí sú zvodnené pôdy z jemného bahna s prímesou ílovitých častíc, spraše a sprašových hlín, ktoré pri nasýtení vodou rýchlo a nerovnomerne strácajú svoju únosnosť, ako aj močiarne a rašelinové pôdy, pozostávajúce väčšinou produktov rozkladu rastlinných zvyškov.
Pre správne konštrukčné posúdenie zemín je potrebné nakresliť hydrogeologický rez na pozdĺžnom profile kolektora a na jeho základe zvoliť návrh založenia v závislosti od prirodzeného stavu zemín, spôsobu práce, hĺbky zásypu a veľkosti potrubia. .
Základy pre potrubia treba brať v závislosti od únosnosti pôdy a skutočného zaťaženia. Vo všetkých pôdach, s výnimkou kamenistých, pohyblivých, močaristých a poklesnutých pôd typu II, by sa mali rúry spravidla ukladať vo výške zásypu do 6 m nad hornou časťou rúr priamo na zarovnanom dne výkopu.
Pri ukladaní potrubí a kolektorov na suchú pôdu je potrebné, aby zostala v prirodzenom (nenarušenom) a suchom stave na dne výkopu. Lôžko pre rúry by malo byť usporiadané súčasne s ich ukladaním tak, aby bolo dobre vyrovnané a rúra bola po celej svojej dĺžke v tesnom kontakte so zeminou nenarušenej konštrukcie aspoň "D" obvodu.
Rúry uložené tak, že štvrtina ich obvodu je v kontakte s lôžkom, znesú väčší tlak (30-40%) ako rúry položené na rovnej ploche bez vybrania. Starostlivé zhutnenie zeminy pri vypĺňaní priestoru medzi rúrou a stenami výkopu zvyšuje odolnosť rúry proti drveniu o 20%.
V piesočnatých, hlinitých a ílovitých suchých pôdach (s povoleným tlakom P^0,15 MPa) je základom všetkých rúr pieskový vankúš nasypaný do podnosu vyrobeného na tento účel pozdĺž dna výkopu.
V mäkkoplastických ílovitých a hlinitých pôdach s koeficientom pórovitosti rovným jednej a v bahnitých pôdach strednej hustoty, nasýtených vodou, s prípustným zemným tlakom P^0,15 MPa, betónová doska a stolička s uhlom pokrytia 135° z betónu triedy 200
V čerstvo naplnených pôdach s predpokladaným nerovnomerným sadania, aby sa zabránilo poškodeniu tupých spojov rúr, by mal byť základ vyrobený z monolitického železobetónu
Vo všetkých prípadoch sa predpokladá zasypanie rúry do priemeru 7 g piesčitou zeminou s opatrným zhutnením.
Keď sa výška zásypu zvýši na 12 m, položia sa rovnaké rúry. ale na vystuženie je inštalovaná železobetónová stolička, ktorá pokrýva viac ako 1/2 časti potrubia (3,22 g). Kreslo zvyšuje odolnosť potrubia proti drveniu 1,5-2 krát.
V pôdach nasýtených vodou, ktoré dobre prepúšťajú vodu, sa keramické a železobetónové rúry ukladajú na vrstvu drveného kameňa, štrku alebo hrubého riečneho piesku s hrúbkou 0,15-0,2 m s drenážnymi podnosmi na odvádzanie vody.
V skalnatých pôdach sa rúry ukladajú na pieskový vankúš s hrúbkou najmenej 10 cm. V bahnitých a rašelinových pôdach, tekutom piesku a iných slabých pôdach sa položia dlhé rúry alebo sa pre rúry všetkých priemerov usporiada umelá základňa a spoje rúr sa utesnené elastickými materiálmi.
V poklesnutých pôdach sa všetky rúry ukladajú priamo na pôdu, zhutňujú sa do hĺbky 0,2-0,25 m, s predbežným nasiaknutím pôdy vodou (pozri § 44).
Aby sa predišlo výstavbe pracných a drahých umelých základov, mali by sa použiť dlhé nízkotlakové železobetónové rúry s garantovaným vnútorným tlakom 0,1 MPa a položené priamo na zem.
