При проведении строительных работ довольно часто возникает ситуация, когда природные свойства грунта не соответствуют требованиям к нему. Почва может содержать большое количество органического материала, быть рыхлой, переувлажненной, неводостойкой или непрочной. В таких случаях возникает необходимость провести преобразования грунта с целью придания ему требуемых для ведения строительных работ качеств.
Что такое техническая мелиорация
Техническая мелиорация не имеет ничего общего с классической. Она является одним из направлений инженерной геологии. Эта наука разрабатывает методы улучшения физико-механических свойств, состава и физического состояния грунтов. Чаще всего техническая мелиорация применяется при строительстве различных сооружений. Она позволяет снизить водопроницаемость, увеличить водоустойчивость и прочностные характеристики грунта. Это особенно важно при его использовании в качестве основания для строения. Существуют различные способы проведения технической мелиорации. Их можно разбить на две группы: инженерно-геологические и инженерно-строительные.
Инженерно-геологические методы технической мелиорации
Применение на практике инженерно-геологических методов позволяет добиться улучшения физико-механических свойств грунтов. Если это достигается в результате уплотнения почвы с нарушением ее природного строения, то такие способы называются физическими. Можно выделить две их разновидности.
- Поверхностное уплотнение выполняется в результате многократной проходки катков, применения виброустановок или трамбовок. В результате удается увеличить несущую способность грунта. Этот способ применяется при строительстве дамб, плотин, насыпей, гражданских или промышленных сооружений, устройстве аэродромных или дорожных покрытий.
- Глубинное уплотнение выполняется с использованием энергии взрывов, грунтовых свай, статических или динамических нагрузок. Такой способ используется для органоминеральных, глинистых или песчаных грунтов.
Возможны и другие варианты, приводящие к уменьшению сжимаемости и повышению прочности почвы в результате увеличения сцепления между ее частицами. Такие методы называются химическими. Различают несколько их разновидностей.
- Искусственное замораживание позволяет понизить температуру почвы до −35 °С и укрепить ее за счет замерзания воды. Такая процедура выполняется с помощью пропускания специальных носителей через систему труб, расположенных в скважинах.
- Электрохимическое закрепление используется для водонасыщенных глинистых грунтов. Оно выполняется за счет процессов ионного обмена в искусственно насыщенной растворами неорганических веществ и смесью солей почве, происходящих под действием электротока.
- Битумизация, глинизация и цементация применяются для снижения водопроницаемости грунтов. Для достижения нужного результата в них через систему скважин нагнетается битум, глинистый раствор или цементная суспензия.
- Силикатизация заключается в образовании в почве уплотняющего вязкого геля, формирующегося в результате нагнетания в грунт под давлением специального раствора.
- Термическое закрепление увеличивает структурные связи в почве за счет воздействия высоких температур.
Инженерно-строительные методы технической мелиорации
Инженерно-строительные методы позволяют улучшить «работу» грунтов при использовании их в качестве основания для сооружений, строящихся в сложных инженерно-геологических условиях. Такой результат достигается несколькими способами.
- Устройством грунтовых подушек из песка, щебня, гравия или других материалов под подошвой фундамента. Это позволяет увеличить его устойчивость и уменьшить величину осадки.
- Армированием грунта с помощью стальных стержней, натуральных или синтетических тканей, пленок, сеток или георешеток. Этот метод увеличивает способность почвы воспринимать растягивающие напряжения, повышает ее несущую способность и прочность.
- Устройством шунтового ограждения, при котором шунт забивается в прочный грунт через слой слабого и закрепляется в фундаменте. Это позволяет исключить выпор грунта из-под фундамента.
Перечисленными методами не исчерпывается весь перечень способов получения требуемых свойств грунтов. Некоторые из них могут наносить вред природе, поэтому требуют крайне осторожного применения.