2.2.7. Ущільнення просадкових ґрунтів гвинтовим продавлюванням

Даний спосіб рекомендується застосовувати на майданчиках I і II типу ґрунтових умов по просадковості, як на підтоплюваних, так і на непідтоплюваних територіях.

Суть способу полягає в влаштуванні свердловин за допомогою спеціального гвинтового наконечника, в процесі якого ґрунт наконечником видавлюється в сторони, за рахунок чого і відбувається ущільнення ґрунту навкруги свердловини. Використовуючи дану технологію можна досягти заданої щільності сухого ґрунту в масиві за рахунок повторної проходки гвинтового наконечника по заповненій ґрунтом (або іншим матеріалом) свердловині.

Роботи по ущільненню просадочного ґрунту пропонується виконувати в наступній послідовності:

1. З дна котлована спеціальним гвинтовим наконечником, що закріплюється на штанзі екскаватора драглайн Э-1250 (або іншого еквівалентної потужності) продавлюються свердловини діаметром рівним зовнішньому діаметру заданого наконечника.

2. В свердловину засипається місцевий ґрунт або інший матеріал і ущільнюється масою снаряда до щільності приблизно рівній природній щільності ґрунту.

3. Виконується повторна проходка гвинтовим наконечником по засипаному в свердловину ґрунту або іншому матеріалу в свердловині. Ґрунт з свердловини видавлюється наконечником в сторони, чим і досягається додаткове ущільнення ґрунту навкруги свердловини.

4. Після досягнення заданої щільності ґрунту навкруги свердловини, саму свердловину заповнюють ґрунтом або іншим матеріалом з ущільненням.

5. Виконується зрізка і доущільнення буферного шара ґрунту, після чого котлован здається під улаштування (бетонування) фундаментів на штучній основі.

Дану технологію рекомендується використовувати при улаштуванні локальних протифільтраційних завіс і запобіганню обводнення підземної споруди при підйомі рівня підземних вод шляхом улаштування протифільтраційного екрану на заданій глибині. Відстань між осями свердловин визначається з умови вдавлювання ґрунту в оточуючий свердловину простір в діаметрі (радіусі) передбачуваної ущільненої зони за наступною схемою:

1. Об'єм частинок ґрунту в продавлюваній свердловині діаметром

d_с завдовжки рівною h =1 м ; ; маса частинок:

(2.2.32)

де ρ_d - природна щільність ґрунту, т/м³; ρ_s - щільність частинок ґрунту, т/м³;

d_с - зовнішній діаметр ґвинтового наконечника.

2. Об'єм частинок ґрунту в оточуючому свердловину просторі в передбачуваному радіусі ущільнення 2r_s = d_s = l;

; маса частинок ґрунту

3 Після проходки свердловини гвинтовим наконечником об'єм ущільненого простору рівний π/4 (l² – d²_c) 1 ; при масі ґрунту М_l;

4. При повторному вдавлюванні засипаного в свердловину ґрунту ущільненого вагою гвинтового наконечника до щільності 0,75 с_d або с_d, маса ґрунту в оточуючій свердловину зоні збільшиться на (0,75÷1) М_s і складе:

(2.2.34)

При n - проходок гвинтового наконечника по свердловині заповненій ґрунтом (або іншим матеріалом, наприклад шлаком) до щільності (0,75÷1) ρ_d маса ґрунту в оточуючому свердловину просторі збільшиться до величини:

(2.2.35)

5. Щільність ґрунту в оточуючій свердловину зоні після n проходок гвинтового наконечника (снаряда) визначається виразом:

(2.2.36)

6. Прирівнявши щільність ρ_ds, котра дорівнює проектній щільності ущільненого ґрунту в масиві, знаходиться відстань між осями продавлюваних свердловин з рівняння:

(2.2.37)

а з урахуванням перекриття ущільненої зони відстані між осями продавлюваних свердловин дорівнює : (2.2.38)

В проекті ущільнення ґрунту гвинтовим продавлюванням повинні бути вказані:

1. Діаметр гвинтового наконечника, м;

2. Відстань між свердловинами при заданій щільності ущільненого ґрунту, м;

3. Щільність ґрунту в ущільненому масиві;

4. Кількість проходок наконечника по засипаній свердловині, n;

5 Матеріал, що засипається в свердловину і його характеристики;

6 Розміри ущільнюваної площі з прив'язкою її до плану фундаментів;

7. План розташування і діаметр свердловин з виділенням ущільненої зони навкруги свердловини;

8. Глибина ущільнення ґрунту;

9. Товщина буферного шару ґрунту;

10. Спосіб ущільнення ґрунту в буферному шарі ґрунту;

11. Відмітки дна котловану з урахуванням подальшої часткової зрізки буферного шару;

12. Розміри дна котловану, з якого відбувається ущільнення ґрунту (по 2.27) для I типу ґрунтових умов по просадковості і (по 2.28) для II типу ґрунтових умов.

За характеристиками ущільненого ґрунту (ρ_d, W_о, ρ, l_l, l_{l sat}, С, φ, E, W_l) обчислюється розрахунковий опір ґрунту з коефіцієнтом надійності по ґрунту k_r = 1,2 і виконується розрахунок і конструювання фундаментів на штучній основі за виробленою методикою.

Обсяг робіт, вартість варіанту фундаментів на штучній основі - глибинне ущільнення просадкових ґрунтів гвинтовим продавлюванням свердловин зведені в таблицю (види робіт набираються згідно з варіантом основ):

№ п/п	Найменування робіт	Од. вим.	К-ть одиниць	Обгрунтову-вання розцінки	Вартість		Трудовитрати
					одиниці	загальна	одиниці	загальна

Варіант 8