Инженерно-мелиоративные мероприятия

Наличие воды в грунтах – одна из основных причин морозного пучения, поэтому мероприятия против деформации грунтов от морозного пучения посредством осушения являются первостепенными и наиболее эффективными.

Все инженерно-мелиоративные мероприятия сводятся к достижению одной цели – осушить грунты или не допустить их водонасыщения в зоне сезонного промерзания и ниже этой зоны на 2–3 м. Важно, чтобы грунты были максимально обезвожены перед промерзанием. Для этого следует выполнять следующие требования:

при составлении проектов строительства и их осуществлении в натуре следует, по возможности, избегать изменения направления естественных водотоков, сохранять растительный покров;

до начала строительства выполнять вертикальную планировку площадки, устраивать ливневую канализацию, водоотводные лотки и канавы для отвода поверхностных вод;

не допускать застаивания воды в котлованах;

для понижения уровня подземных вод предусматривать устройство дренажей, временных водопонижающих установок и других гидромелиоративных сооружений;

при проектировании учитывать многолетние колебания уровня подземных вод и его возможное повышение, подтопление территории;

регулярно следить за работой и состоянием дренажей, ливневой канализации и других водонесущих коммуникаций.

К инженерно-мелиоративным относятся и мероприятия по уменьшению глубины промерзания (тепломелиорация):

утепление фундаментов посредством теплоизоляции [29];

прокладка вблизи фундаментов подземных малозаглубленных коммуникаций, выделяющих тепло;

электрообогрев грунта.

6.3. Физико-химические мероприятия

Принимаемые в настоящее время физико-химические мероприятия по стабилизации морозоопасных промерзающих грунтов в основном сводятся к следующему:

специальной обработке грунта вяжущими веществами, благодаря которым грунт становится водостойким (гидрофобным) и теряет свои пучинистые свойства;

насыщению грунта солевыми растворами, понижающими его температуру замерзания и, тем самым, способствующими уменьшению глубины промерзания грунта;

введению в грунт добавок противопучинистых компенсирующих веществ (ПКВ), за счет объемно-деформационных свойств которых возможно компенсировать пучение грунта при замерзании и его просадочность при оттаивании. Основные указания по применению таких мероприятий приведены в Рекомендациях [35].

<
Гидрофобизация грунтов, т.е. придание грунту водоотталкивающих свойств, производится посредством обработки его небольшим количеством вяжущего вещества при определенных гидротермических условиях. В качестве вяжущего могут применяться жидкие нефтяные битумы, каменноугольные дегти, торфяные и древесные дегти, фурфуроланилиновые смолы в количестве 1–2% от массы сухого грунта и другие материалы.

Наиболее пригодны для применения гидрофобизации супеси и пылеватые пески, карбонатные грунты (лессы, морены и др.). При гидрофобизации производят разрыхление, сушку и размельчение грунта. Смешение грунта с вяжущими производится горячим способом при рабочей температуре компонентов около 120–150 оС.

Для предохранения фундаментов зданий и сооружений от выпучивания вокруг них устраивается рубашка из гидрофобного грунта толщиной 15–20 см. Грунт укладывается отдельными слоями толщиной 20–30 см с последующим уплотнением.

Засоление грунтов относится к противопучиным мероприятиям временного действия, если грунты не защищены от воздействия поверхностных грунтовых вод. Наиболее пригодны для засоления грунты с малыми коэффициентами фильтрации. Для засоления применяют хлористый натрий, кальций и магний. Работы по засолению грунтов у фундаментов могут производиться двумя методами:

	засолением грунта обратной засыпки до укладки его в пазухи котлована;
	устройством в незасоленных грунтах у фундамента шпуров, набиваемых кристаллической солью и в дальнейшем заливаемых насыщенным раствором той же соли.

Засоление уменьшает температуру замерзания грунтов и снижает их морозное пучение. Но применение засоления грунта засыпки имеет серьезные отрицательные стороны, а именно: ускоряет разрушение строительных материалов, усиливает коррозию подземных коммуникаций и т.п. Кроме этого, соли влияют и на начальную структуру грунта, вследствие чего в дальнейшем грунт может оказаться более морозоопасным, чем до засоления.

Перспективным физическим методом борьбы с морозным пучением может быть метод стабилизации грунтов посредством введения в них ПКВ.

В качестве ПКВ могут быть использованы полуфабрикаты твердых синтетических высокомолекулярных соединений (полимеры) следующих групп:

	жесткие полимеры, имеющие большой коэффициент объемного расширения, изменяющие свой объем в соответствии с изменением температуры окружающего грунта;
	высокоэластичные полимеры (типа резины), способные обратно деформироваться при многократно действующем периодическом давлении, равном 0,05–0,1 МПа;
	полимеры, обладающие одновременно свойством соединений первой и второй групп.

Содержание раздела