Смородинов - Общестроительные работы. Основания и фундаменты (1974)

Справочник по общестроительньш работам. Основания и  фундаменты. Под общ. ред. М. И. Смородинова. М., Стройиздат, 1974, 372 с. (Науч.-исслед. ин-т оснований и подземных сооружений). Авт. М. И. Смородинов, Б. С. Федоров, Б. А. Ржаницын и др.

Справочник содержит основные сведения по организации и  технологии работ при устройстве оснований и фундаментов зданий и сооружений в промышленном, гидротехническом и гражданском строительстве. В нем приведены необходимые данные о свойствах грунтов и методах их определения. Даны краткие описания  способов производства работ и характеристики основного* применяемого оборудования по водопонижению, устройству оснований,  фундаментов из забивных и буронабивных свай, стен в грунте, опускных сооружений, а также для химического закрепления грунтов.

Материал некоторых разделов книги несколько выходит за  рамки справочника.

Справочник предназначен для инженерно-технических  работников проектных и строительно-монтажных организаций.

Табл. 92, ил. 152, список лит.: 55 назв.

© Стройиздат, 1974

ПРЕДИСЛОВИЕ

В связи с интенсивным развитием строительства в нашей стране важное народнохозяйственное значение приобретают вопросы устройства оснований и  фундаментов. Сооружение последних связано с  разнообразными строительными работами. Стоимость их входит весомой составляющей в общую стоимость строительства, а время выполнения этих работ существенно влияет на сроки его завершения. Поэтому при составлении проекта организации работ вопросам технологии и механизации уделяется большое внимание.

Справочник содержит сведения об основных видах строительных работ и оборудовании, используемом для устройства оснований и фундаментов. В главах  справочника читатель может найти рекомендации по  выбору методов контроля качества работ, основные  требования, предъявляемые к проектам организации работ,  технологические схемы производства работ, характеристики оборудования и другие данные. Справочник состоит из восьми глав. В I главе приведены краткие сведения по инженерно-геологическим изысканиям, знание  которых необходимо в работе специалистов, занимающихся устройством оснований и фундаментов; II глава  справочника посвящена вопросам подготовки оснований зданий и сооружений.

При строительстве, связанном с работами в  обводненных грунтах, решающее значение приобретают  вопросы водопонижения, изложенные в III главе. Здесь читатель может найти сведения о способах  водопонижения, видах применяемого оборудования, его  характеристики и методы выбора его в зависимости от  гидрогеологических условий строительной площадки.

В главах IV и V приведены материалы по  фундаментам на естественном основании, по шпунтовым  ограждениям и по устройству фундаментов на забивных  сваях. В этих главах помещены сведения по типоразмерам и конструкциям элементов сборных фундаментов и свай, применяемым в нашей стране, приведены основные технические данные по машинам, механизмам,  приспособлениям и материалам, используемым при производстве работ.

В главе VI дано описание технологии устройства буронабивных свай при различных способах крепления стенок скважины и применяемого оборудования,  приведены рекомендации по рациональному использованию буронабивных свай различных типов. В главе дана  классификация бурового оборудования для различных  способов крепления стенок скважины, методов бурения скважин, видов рабочих органов и способов  транспортирования разбуренной породы из скважины в  зависимости от вида механизма перемещения, приводятся  технические характеристики буровых установок  отечественного производства и установок зарубежных фирм. В главе кратко описаны методы контроля качества  изготовления буронабивных свай, даны также сведения по  методам устройства «стены в грунте», применяемые в СССР и за рубежом. Приводятся различные конструкции и формы «стены в грунте» в зависимости от их  назначения, применяемого оборудования и способа устройства; описано оборудование для приготовления и очистки  глинистых растворов.

В главе VII приведены данные о прогрессивных  конструкциях опускных сооружений, технологии их  изготовления и производстве работ по их опусканию. Даны необходимые сведения по опускным сооружениям,  полученные из опыта ведущих научных, проектных и  производственных организаций СССР. Особое внимание  уделено успешно внедряемому в СССР передовому  способу опускания сооружений в тиксотропных «рубашках».

Даны краткие сведения по кессонному способу  производства работ.

В VIII главе приведены данные по химическому  закреплению грунтов и рецептура основных растворов,  рекомендуемых к применению в различных грунтовых  условиях.

Глава I написана канд. техн. наук, старшим научным сотрудником О. И. Игнатовой; глава II — канд. техн. наук, старшим научным сотрудником Е. В. Светинским; глава III — канд. техн. наук, старшим научным  сотрудником Б. С. Федоровым; глава IV канд. техн. наук,  старшим научным сотрудником А. Л. Левинзоном; глава V — инж. Ю. В. Дитрихом; глава VI—канд. техн. наукМ. И. Смородиновым и инж. А. И. Егоровым; глава VII — инженерами В. Т. Климовым, Ю. Н. Редяновым, канд. техн. наук, доцентом С. А. Тер-Галустовым, инж. Ю. В. Дитрихом и канд. техн. наук М. И.  Смородиновым; глава VIII —проф., д-ром техн. наук Б. А. Ржаницыным и инж. Е. В. Мухиной.

В справочник авторы включили лишь наиболее  важные вопросы устройства оснований и фундаментов,  снабдив книгу списком дополнительной литературы,  которым читатель может воспользоваться, если не найдет в работе необходимых сведений.

Все замечания о недостатках книги и предложения по ее улучшению будут приняты авторами с  благодарностью.

Глава 1. КРАТКИЕ СВЕДЕНИЯ О СВОЙСТВАХ ГРУНТОВ И МЕТОДАХ ИХ ОПРЕДЕЛЕНИЯ

§ 1. СВОЙСТВА ГРУНТОВ

Грунты оснований зданий и сооружений  подразделяют на четыре основные группы: скальные,  крупнообломочные, песчаные и глинистые.

Скальные — изверженные, метаморфические и  осадочные породы с жесткими связями между зернами  (спаянные и сцементированные), залегающие в виде  сплошного или трещиноватого массива.

Крупнообломочные — несцементированные грунты, содержащие более 50% по массе обломков  кристаллических или осадочных пород с размерами частиц более 2 мм.

Песчаные — сыпучие в сухом состоянии грунты,  содержащие менее 50% по массе частиц крупнее 2 мм и не обладающие свойством пластичности (грунт не  раскатывается в шнур диаметром 3 мм или его число  пластичности Wп<1).

Глинистые — связные грунты, для которых число  пластичности Wп>l.

Песчаные грунты в условиях природного залегания подразделяют по плотности в зависимости от  коэффициента пористости (табл. 1-1), а глинистые — по  консистенции (табл. 1-2).

Среди грунтов указанных групп необходимо выделять грунты, обладающие специфическими свойствами: илы, просадочные, набухающие и засоленные грунты, грунты с примесью растительных остатков и заторфованные, а также грунты искусственного происхождения (насыпные, закрепленные и т. п.).

Номенклатурные наименования и подразделения  грунтов, а также критерии для выделения грунтов со  специфическими свойствами и их характеристики приведены в главе СНиП Н-Б.1-62.

Для установления наименований грунтов, состава и состояния в условиях природного залегания, а также их поведения в основании зданий и сооружений должны быть определены следующие показатели свойств грунтов:

плотность, объемная масса и влажность для всех  видов грунтов;

коэффициент пористости и степень влажности для крупнообломочных, песчаных и глинистых грунтов;

гранулометрический состав для крупнообломочных и песчаных грунтов;

влажности на границах текучести и раскатывания,  число пластичности, консистенция и удельное  сопротивление пенетрации для глинистых грунтов;

угол внутреннего трения, удельное сцепление и  модуль деформации для всех видов нескальных грунтов;

временное сопротивление одноосному сжатию  скальных грунтов;

сопротивление сдвигу, относительное сжатие и  коэффициент фильтрации для слабых глинистых и заторфованных грунтов;

относительная просадочность и начальное просадочное давление для просадочных грунтов;

относительное набухание и усадка, давление  набухания и влажность набухания для набухающих грунтов;

количественное содержание солей для засоленных грунтов;

степень заторфованности для песчаных и глинистых грунтов и степень разложения органического вещества для заторфованных грунтов.

По заданию проектной организации в случае  необходимости могут определяться и другие характеристики грунтов.

В целом исследования свойств грунтов строительной площадки должны обеспечить:

определение типа фундаментов, их размеров и  глубины заложения;

выбор, в случае необходимости, методов улучшения свойств грунтов основания;

установление вида и объема инженерных  мероприятий по освоению площадки строительства;

выбор способов производства работ по устройству  оснований и фундаментов.

В табл. 1-3 приведен перечень действующих ГОСТов на определение характеристик грунтов, а в табл. 1-4 даны формулы для вычисления основных физических  характеристик.

Свойства грунтов оснований исследуются в процессе проведения инженерно-геологических изысканий,  выполняемых в соответствии с нормативными документами на инженерные изыскания для строительства.

Инженерно-геологические изыскания осуществляются в соответствии с техническим заданием проектирующей организации, в котором определяются основной состав, детальность и порядок проведения изысканий. Основные требования к содержанию технического задания  изложены в главе СНиП И-А. 13-69.

В результате проведения инженерно-геологических изысканий должны быть получены следующие данные:

местоположение и рельеф территории  предполагаемого строительства, климатические и сейсмические  условия и сведения о ранее выполненных исследованиях  грунтов и грунтовых вод;

геологическое строение и литологический состав  толщи грунтов и наблюдаемые неблагоприятные физико-геологические и другие явления (карст, оползни,  просадки и набухание грунтов, горные подработки и т. п.);

гидрогеологические условия с указанием высотных  отметок уровней грунтовых вод, в том числе на период  промерзания, сезонных и многолетних амплитуд их  колебаний и величин расходов;

агрессивность вод в отношении материалов  конструкций;

стратиграфическая последовательность всех слоев, линз и прослоев сжимаемой толщи основания с  указанием возраста, происхождения, номенклатурного вида,  состава и состояния грунтов и их физико-механических  характеристик;

опыт местного строительства;

прогноз изменения инженерно-геологических условий площадки строительства при возведении и эксплуатации зданий и сооружений;

трудоемкость производства земляных работ.

§ 2. ОПРЕДЕЛЕНИЕ СВОЙСТВ ГРУНТОВ В ПОЛЕВЫХ УСЛОВИЯХ И ПРИМЕНЯЕМОЕ ОБОРУДОВАНИЕ

1. Буровые и горнопроходческие работы

В задачи проходки горных выработок входят:  установление геологического строения площадки, изучение литологического состава грунтов, установление  гидрогеологических условий, отбор образцов грунтов и  проведение полевых исследований для определения  физико-механических характеристик грунтов.

Виды горных выработок, условия их применения и предельные глубины приведены в главе СНиП II-А. 13-69. Основные способы бурения и их средняя  производительность указаны в табл. 1-5.Марки наиболее часто используемых буровых станков приведены в табл. 1-6.

Основную номенклатуру бурового оборудования  выпускает машиностроительный завод им. Воровского в Свердловске. Отбор образцов грунтов из скважин  производится в соответствии с ГОСТ 12071—72.

Для отбора из скважин образцов грунта  ненарушенного сложения (монолитов) используются следующие способы погружения грунтоносов: ударный (забивной), вдавливаемый, обуривающий, вибрационный,  вращательный.

Для шурфопроходческих работ серийно выпускаются установки КШК-30 и ЛБУ-50. Для проходки шурфов  также применяют буровые установки УРБ-2А, УГБ-50А, СБУД-150-ЗИВ. Бурение шурфов осуществляется  вращательным способом с использованием шнековых и ложковых буров и ударным способом с применением забивных ячеистых стаканов. Средняя производительность ручной проходки шурфов в смену составляет 3 м, а  механической — до 10 м.

2. Испытания грунтов статическими нагрузками с помощью штампов и прессиометров

Метод испытания грунтов статическими нагрузками применяют для определения модуля деформации Е. При этом методе получают наиболее достоверные данные.  Испытания штампами проводят в соответствии с ГОСТ 12374—66. Для просадочных грунтов помимо  определения Е находят относительную просадочность и  начальное просадочное давление.

Для испытаний в шурфах применяют штамп  площадью 2500 и 5000 см2, а в скважинах -1— площадью 600 см2. Штамповые установки серийно не выпускаются, а  изготовляются мастерскими и заводами изыскательских и  научно-исследовательских организаций.