10. Виды деформации грунтов.

Деформируемостью грунтов называют их способность под влиянием силы внешнего воздействия менять свой объем и форму. Под силами внешнего воздействия имеются в виду нагрузки, передаваемые фундаментами сооружений, на грунты оснований как в процессе строительства, так и в процессе эксплуатации построенных сооружений. Скальные грунты, деформируясь под постепенно возрастающей статической нагрузкой, возникающей под фундаментами сооружений, могут проходить следующие фазы: 1) фазу уплотнения, связанную со смыканием микротрещин, имеющихся в породе; 2) фазу упругих деформаций породы; 3) фазу пластических деформаций, соответствующую началу процесса интенсивного образования микротрещин, параллельных оси нагрузки, что приводит к разрушению грунта. Фаза уплотнения наиболее полно проявляется при полевых испытаниях во время нагружения массива с помощью штампа. У скальных массивов первого вида фаза уплотнения практически отсутствует. Вследствие этого и происходит необратимое сближение блоков, называемое уплотнением. Уплотнение сопровождается увеличением реальной площади контакта блоков и, следовательно, повышением сопротивления деформированию из-за резкого снижения реальных сжимающих напряжений. Далее наступает вторая фаза деформирования — фаза упругих деформаций, которая продолжается при увеличении силы внеш¬него воздействия до момента достижения осредненными сжима¬ющими напряжениями какого-то определенного для каждой породы значения. После этого до момента разрушения с увеличением силы внешнего воздействия следует третья фаза — фаза пластических деформаций. Первая и третья фазы включают преимущественно необратимые, остаточные деформации, а вторая — только обратимые, упругие деформации. Остаточными деформациями называют деформации, которые не исчезают после снятия с грунта нагрузки, которые после снятия с грунта нагрузки исчезают.

13. Проектирование котлованов.

Откосы котлованов и траншей. Технология работ по выемке котлованов и траншей без ограж¬дений и в ограждениях описана в курсе технологии производства работ. Сначала необхо¬димо установить качество грун¬та и его способность держаться в том или ином откосе. Обвалы и оплывание откосов в большинстве случаев вызываются просачи¬ванием в грунт воды, которая понижает сопротивление грунта, особенно глинистого, сдвигу. При увлажнении очень резко нарушается равновесие откосов лёссовых грунтов, которые в неувлажненном состоянии хорошо держатся даже в вертикальном откосе. Котлованы без креплений можно отрывать только в однородных маловлажных грунтах, если произведен отвод поверхностных вод. Уклон откосов котлованов и траншей в различных грунтах принимается по СНиП.

Конструкция крепления вертикальных стенок выемок глубиной до 3 м в грунтах естественной влажности должна быть, как правило, выполнена по типовым проектам. При большей глубине, а также сложных гидрогеологических условиях крепление должно быть выполнено по индивидуальному проекту. При установке креплений верхняя часть их должна выступать над бровкой выемки не менее чем на 15 см.

Закладные крепления и шпунтовые ограждения. Стенки более глубоких котлованов следует крепить или делать наклонным. Наиболее простыми следует считать закладные крепления, применяемые для маловлажных устойчивых грунтов при ширине выемки до 4 м. Особенно удобны закладные крепления с инвентарными распорками. В маловлажных связных грунтах при глубине выемки до 3 м крепления можно устраивать не сплошными, а с промежутками по высоте. Если значительный приток грунтовых вод может выносить грунт через щели закладных креплений, то нужно применять шпун¬товое ограждение. Шпунтовое ограждение раньше в боль¬шинстве случаев устраивали из досок или брусьев сырого леса, соединенных в четверть или в шпунт, нижний заостренный край каждой шпунтины слегка скашивался, чтобы она прижималась во время погруже¬ния к соседней, ранее погруженной. Погру¬жение шпунта производилось забивкой мо¬лотами. Для котлованов небольшой глубины применяют шпунт плоского профиля, а для глубоких котлованов — корытных профилей. Для погружения шпунта применяют вибраторы. В случае большой высоты шпунтовой стенки заделка ее нижнего конца в грунт оказывается недостаточной и устраивается анкер¬ное крепление верхнего конца стенки. Анкерные плиты, передающие усилия анкерных тяг на грунт, нужно устано¬вить за пределами линии естественного откоса грунта, проведен¬ной от низа стенки. Железобетонные шпунтовые стенки применяются в качестве элементов постоянных сооружений, например, для набережных.