(™ 5гГО -1).1(у^8‘0-1)Л
(уЯ1Ш(у5МШ
I 8‘0 9‘0 ^‘0 V О
I
(*
— определяют понижение уровня воды в центре дренирующего контура:
(7.4)
Го
где: 5и понижение уровня воды в центре замкнутого дренирую щего контура;
Не — расстояние от водоупорного слоя до поверхности естествен ного уровня грунтовых вод;
(Ъ — дебет водопонизительной установки; Кф — коэффициент фильтраций грунта;
Я — радиус влияния водопонизительной установки; Го — приведенный радиус водопонизительной установки.
Для безнапорных пластов:
и с=(2Нс- 5 л) • 8ц, |
(7.5) |
где: 1/с— напорная функция скважины; Не— толщина водоносного слоя;
5Л— величина понижения уровня грунтовых вод в месте уста новки иглофильтра;
5Ц— величина понижения уровня грунтовых вод в центре замк нутого контура.
Рис. 7.13. Схемы контурных водопонизительных установок.
а) Схема кольцевой водопонизительной иглофильтровой установки: 1 — ремон тируемый объект; 2 — водопонизительная установка; 3 — иглофильтр; 4 — насосы; 5 — котлован в осушенном грунте.
б) Расчетная схема понижения уровня грунтовых вод иглофильтровой установкой совершенного типа: УГВ — уровень грунтовых вод; & — величина понижения уровня грунтовых вод в месте установки иглофильтра; Нц — максимальная ордината кривой Депрессии при работе иглофильтровой установки; 5Ц— величина снижения уровня
грунтовых вод в центре котлована.
в) Расчетная схема контурной несовершенной водопонизительной установки (раз- Р®3)- 1 — ремонтируемый объект; 2 — котлован; 3 — иглофильтр; 4 — УГВ; К — приведенный радиус влияния иглофильтровой установки; г0 — приведенный радиус влияния иглофильтра; 5Я— величина понижения уровня грунтовых вод в месте уста новки иглофильтра; ^ — длина водоприемной части иглофильтра; Не толщина во доносного слоя; Н% — глубина погружения центра иглофильтра в водоносный слой;
— величина понижения уровня грунтовых вод в центре строительной площадки; Ьц —максимальная ордината положения уровня грунтовых вод при работе водопони зительной установки; т - расстояние от центра водоприемной части иглофильтра до водоупорного слоя грунта; 2а — расстояние между иглофильтрами.
г) График функции:
Г(0,875^-)Г(0,125^)
Г ^= /п
Г(1 -0,875^)Г(1 -°>125ж>
185
Для зданий прямоугольной формы приведенный радиус влияния иглофильтра определяют по формуле:
Го=0,25г| • (Ь+В), |
(7.6) |
где л — коэффициент, зависящий от отношения ширины здания
(В) к его длине (Ь).
При отношении ^=0,2, ц=0,12; если ® >0,6, ц=0,6; при промежу
точных значениях ^ величину т| определяют по интерполяции. Расчет контурной несовершенной водопонизительной установки
вбезнапорных условиях (рис. 7.13.в) выполняют следующим образом:
—определяют дебет скважины:
2Н \—3„ |
! |
2 т |
Го |
7Сас |
Го 7шс |
где Н е= 8л+"2 ;
т = н е- н ; = н е- 8 л - 2*5
где И— длина водоприемной части иглофильтра,
« • - м К т Н т ) И . З * - Л 1|- .
г 1 |
Г(0,875х)Г(0,125х) |
1т |
цх; т Г(1_ 0>875х)Г(1—0,125х) ’ |
(7.7)
(7.8)
(7.9)
(7.Ю)
(7.11)
где:Г— гаммофункция, график которой приведен на рис. 7.13.г; Го — приведенный радиус водопонизительной скважины;
— устанавливают дебет водопонизительной установки по форму ле 7.3:
Ро Ос *п;
где п — количество скважин;
— находят пониженный уровень подземных вод в центре котло вана:
^ - “ ‘ т > + Л т - |
<712) |
Для кольцевой водопонизительной установки при питании водо носного горизонта с интенсивностью со величину радиуса депрессии определяют расчетом:
186
К= (2Нс - 5 ц ) - 5 „ . (7.13)
Интенсивность питания водоносного горизонта со устанавливают в результате инженерно-геологических изысканий.
При устройстве закрытого беструбчатого дренажа (рис. 7.14.а) ниж няя часть траншеи в пределах уровня грунтовых вод заполняется хо рошо фильтрующим материалом (камень, щебень, гравий, песок, хво рост и т. п.), после чего засыпается местным грунтом.
Закрытый трубчатый дренаж (рис. 7.14.6) характерен прокладкой в траншее железобетонных, керамических или асбоцементных дре нированных труб 6=100—250 мм, с уклоном в сторону водоприем ника или водосборного коллектора. Дренирующие отверстия в тру бах пропиливаются или просверливаются до их укладки в проектное положение.
Вокруг труб на всем их протяжении устраивают обратный фильтр из щебня или гравия и песка либо из синтетической мелкоячеистой' сетки или стеклоткани. В песчаных грунтах обратный фильтр на дре нажных трубах делают однослойным толщиной 100—150 мм, в дру гих видах грунтов — двухслойным или трехслойным общей толщи ной 300—450 мм. При установке фильтра из фильтрующих синтети ческих полотнищ или стеклоткани нарезают полосы фильтрующего материала необходимой ширины. Дренажные трубы до укладки обер тывают фильтрующим материалом и соединяют его в швах склеива нием, свариванием или стягиванием хомутами. Каждую трубу укла дывают соединительным швом фильтра на грунт. При укладке труб в этом случае стыки между ними замоноличивают или защищают обратным фильтром.
Рис. 7.14. Понижение уровня грунтовых вод с помощью закрытых дренажей.
а) Беструбный дренаж (1) щебеночный; 2) каменно-щебеночный; 3) хворостя ной): I — щебень или гравий; 2 — песок; 3 — стенки траншеи; 4 — местный грунт; 5 — камень; 6 — дерн корнями вверх; 7 — хворост.
187
6 )
Рис. 7.14.
б) Трубчатый дренаж (]) с песчано-гравийным фильтром; 2) с минерально-во локнистым фильтром): 1 — дренированная труба; 2 — пластмассовая сетка или стек лоткань; 3 — щебень или гравий; 4 — песок; 5 — стенки траншеи; 6 — местный грунт; 7 — хомут для крепления фильтра из пластмассовой сетки или стеклоткани.
Уклоны дренажей принимают в пределах 0,002—0,0005 с услови ем: чем больше диаметр дренирующих трубопроводов, тем меньше их уклон. Для понижения уровня грунтовых вод с целью защиты подзем ных частей зданий используют параллельные или кольцевые дренажи. Расчет кольцевого дренажа несовершенного типа выполняют для без напорных условий (рис. 7.14.в) следующим образом:
— определяют приток воды к дрене на 1 м ее длины (м3/сут на
1 м дрены): |
|
|
|
_ |
1,36 Кф • Не2 |
(7.14) |
|
4 |
1§К—1§г0 |
||
|
— строят кривую депрессии по данным расчета:
(7.15)
— определяют расход воды в расчете на дрену (м3/сут):
(7.16)
где: Кф— коэффициент фильтрации; Не — мощность водоносного пласта;
Ух — значение ординаты кривой депрессии;
К— радиус депрессии;
г_ расстояние от центра кольцевой дрены до точки, на кото
рой определяют Ух;
188
Рис. 7.14.
в) Расчетная схема кольцевого горизонтального трубчатого дренажа несовершен ного типа: Н° — глубина заложения водоупорного слоя; Я — толщина водонасосного слоя; Н} — величина понижения уровня грунтовых вод в месте прокладки дренажной сети; 5 е — величина понижения уровня воды в центре котлована; Утах— максималь ная ордината положения уровня грунтовых вод при работе дренажной системы; ^ — расстояние между дренами; К — радиус депрессии; Т — расстояние от центра дрены до водоупорного слоя грунта.
I — длина дрены;
п — количество скважин; г0 — приведенный радиус дренажного контура:
го=-^+0,4В, |
(7.17) |
где:1, — длина прямоугольника замкнутого контура;
В— его ширина;
—вычисляют радиус депрессии дрены:
К=25л/К^Н; |
(7.18) |
— рассчитывают диаметр дренажной трубы.
Если расстояние от дрены до верхней границы потока превышает величину радиуса депрессии, то в формулу 7.17 вместо Ь вводят зна чение К.
Для практических расчетов значения К можно принимать: для песка мелкозернистого — 50—100 м, песка среднезернистого — 100—200 м, песка крупнозернистого — 300—400 м, мелкого гра вия — 500—600 м, среднего гравия — 500—1500 м.
Расчет системного дренажа совершенного типа (рис. 7.14.г) вы полняют следующим образом:
— вычисляют ординату наивысшей точки кривой депрессии (м):
Утах=Н—8°; |
(7.19) |
189
— задают необходимое расстояние между дренами^ и проверяют правильность определения наивысшей точки кривой депрессии (м):
ула= |С ; |
(7-20) |
— определяют необходимое расстояние между параллельными дренами (м):
оГ=2 • |
(7.21) |
— вычисляют данные для построения кривой депрессии (м):
У*= |
; |
(7.22) |
—строят кривую депрессии;
—рассчитывают расход воды на дрену (м3/сут):
0 = р - * - * |
(7.23) |
— определяют диаметр трубопровода дрены.
Расчет трубчатого параллельного дренажа несовершенного типа выполняют в такой последовательности:
— вычисляют ординату Утах наивысшей точки кривой депрес сии (м):
Ушах= Н—8°; |
(7.24) |
Рис. 7.14.
г) Расчетная схема параллельного трубчатого дренажа совершенного типа: Н * — глубина заложения водоупорного слоя; Н — толщина водонасосного слоя; Утах — максимальная ордината положения уровня грунтовых вод при работе дренаж ной системы; 5 я— величина понижения уровня грунтовых вод в центре котлована; х — абсцисса точки кривой положения уровня грунтовых вод при работе дренажной сети; У*— ордината точки с абсциссой х ; «/ — расстояние между дренами.
190
— задают расстояние между дренами и проверяют правильность ВЫЧИСЛеНИЯ ординаты Уш ах (м):
Ут“=ЕК Г ’8Т ; |
(7-25) |
— определяют расстояние между соседними дренами (м):
= Г = Т ^ 7 р ^ ( Й ф ) + Б , |
(7.26) |
Б=2,94-18 тсго |
(7.27) |
— определяют расчетный расход воды на дрену по формуле 7.23 (м3/сут):
0=Р*./*4
где: Р — коэффициент инфильтрации;
Т— расстояние от центра дрены до водоупора;
/— длина дрены;
й— диаметр дрены;
Кф — коэффициент фильтрации грунта;
—устанавливают необходимый диаметр трубопровода.
ВОПРОСЫ К ГЛАВЕ 7
1.Каким образом классифицированы грунты?
2.На какую глубину можно разрабатывать траншеи без крепле
ний?
3.Какие виды креплений стенок траншей и котлованов вам из вестны?
4.Какие методы понижения уровня грунтовых вод применяют при капитальном ремонте оснований и фундаментов?
5.Какие существуют способы механизированной разработки грун
тов?
6.Каким образом увеличивается несущая способность грунтов?
7.Какие особенности разработки грунтов в непосредственной близости к зданию вам известны?
8.Какие правила нужно соблюдать при разработке траншей в местах пересечения наружных коммуникаций?
Гл а в а 8. КАПИТАЛЬНЫЙ РЕМОНТ, УСИЛЕНИЕ
ИУСТРОЙСТВО ФУНДАМЕНТОВ
8.1.Ремонт и усиление фундаментов.
Бутовые фундаменты применяют в малоэтажном жилищном и гражданском строительстве. Капитальный ремонт бутовых фунда ментов обычно вызывается неравномерными просадками грунта, раз рушением камня и раствора, увеличением нагрузки на фундаменты в связи с надстройкой зданий или изменением их функционального назначения, усиливающейся вибрацией основания и другими при чинами.
В период ремонта необходимо принять меры для устранения при чин, вызывающих разрушение фундаментов, или снижения их воз действия.
Ремонт бутовых фундаментов выполняется отдельными участками длиной около 2 м в последовательности, определяемой проектом про изводства работ. Разбивку фундамента на участки и определение по следовательности производства ремонтных работ производят исходя из требований безопасности ремонта. Расстояние между одновременно ремонтируемыми участками принимается не менее 8—10 м. Техноло гический перерыв в ремонте соседних участков должен составлять не менее 7 суток. Ремонт фундамента начинают с наиболее слабых участ ков. На ремонтируемом участке до начала работ снижают нагрузку на фундамент вывешиванием перекрытий. Оно состоит из установки временных стоек, при расклинивании которых нагрузка от перекры тия передается на грунт, минуя фундамент здания.
Технологический процесс ремонта бутовых фундаментов заклю чается в разгрузке и вскрытии фундамента, разборке и затем восста новлении ослабленных участков, засыпке траншей и котлованов с уплотнением после окончания ремонтных работ.
Основной операцией ремонта фундаментов является перекладка разрушенных участков. Для ее выполнения фундамент вскрывают с одной стороны. Вскрытую поверхность фундаментов очищают от грунта и промывают. Камни, потерявшие прочность, удаляют с очи сткой поверхностей кладки от раствора. Новую кладку выполняют на цементном растворе «под лопатку» горизонтальными рядами вы сотой около 30 см с перевязкой швов, подбором, приколкой камней и расщебенкой пустот. Первый ряд бутовой кладки укладывают на основание «насухо».
При прокладке отдельных участков фундаментов необходимо обеспечить плотное прилегание новой кладки к старой и полное заполнение швов между камнями раствором. С одной стороны фун-
192