Пылевые строительные грунты, их свойства и методы технической мелиорации.

Введение
При строительстве любого объекта, будь то частный дачный дом или многоуровневая дорожная развязка необходимо учитывать многие специфические особенности местности, где будет произведено возведение сооружения. К ним относится учет особенностей грунта, именно этот термин принято использовать в нормативной литературе. Этим фактом объясняется актуальность выбранной для исследования темы.
Под термином грунт следует понимать любые горныепороды, твердые отходы производства, образования льда, залегающие на поверхности земли и находящиеся в сфере строительной деятельности человека .
Грунтами занимается наука «грунтоведение». Это один из основных разделов инженерной геологии. Главная задача грунтоведения заключается в изучении свойств грунтов и изменений этих свойств как в процессе строительства, так и в период эксплуатации сооружений.
Цель работы – проанализировать специфику пылевых грунтов. В задачи исследования входит: рассмотреть общею классификацию строительных грунтов, выявить особенности пылевых грунтов и их влияние на процесс строительства, а также привести методы мелиорации этих видов грунтов.

Оглавление
Введение 3
1. Классификация строительных грунтов. Пылевой грунт. 4
2. Мелиорация пылевых грунтов 8
Заключение 13
Список использованной литературы 14

Поверхностные методы мелиорации применяются при строительстве дорог, аэродромов, а также осушении и орошении сельскохозяйственных земель. К поверхностным методам улучшения грунтов относятся такие как: укрепление грунтов нейтральными (гравийные, песчаные, глинистые) добавками, различными вяжущими веществами (цемент, известь, смолы, полимерные материалы), уплотнение механическими нагрузками (трамбовки, вибраторы, катки), термическая обработка грунтов. Сегодня крайне активно производятся разработки по созданию эффективных, экологически безопасных реагентов, обеспечивающих повышение прочности грунтов, новых материалов, позволяющих армировать грунты (геотекстиль), уменьшать или максимально снизить влагопроницаемость (полимерные пленки).
Осушительная мелиорация имеет целью трансформацию переувлажненных угодий в плодородные земли. Она заключается в включает в сооружении осушительных систем, освоении и окультуривание осушаемых земель.
Оросительная мелиорация направлена на доставку и равномерное распределение воды на засушливых землях и включают в себя строительство поверхностных, почвенных оросительных систем или систем дождевания.
Глубинные методы более разнообразны. Это и методам мелиорации замораживание (плывуны), и термическое укрепление (лессы), и цементация, силикатизация, электростатическое осушение и другие способы укрепления оснований. Глубинные методы чаще всего используют для усиления оснований под уже возведенными сооружениями, при строительстве зданий напросадочных грунтах и плывунах, гидротехническом строительстве и проходке горных выработок.
В связи со спецификой строительства и эксплуатационными требованиями различных видов сооружений в настоящее время сложилась дифференциация технической мелиорации грунтов на отдельные ее разделы. Каждый из выделяемых разделов в свою очередь может быть подразделен на отдельные методы укрепления в зависимости от применяемых вяжущих веществ или других реагентов, либо способов воздействия на грунт, преобразующих его свойства.
Рассмотрим более подробно методы мелиорации пылевых грунтов.
Уплотнение и трамбование.
Одним из способов подготовки пылевых грунтов под строительство является их уплотнение.Уплотнение пыли и пылеватых грунтов, как и других тонкодисперсных материалов имеет высокую зависимость от содержания влаги. Для реализации эффективного уплотнения влажность не должна сильно отличаться от оптимума.
При оптимальной влажности пыль и пылевые грунты легко уплотняются. При высоком водосодержании и под воздействием вибрации или движения они переходят в более или менее текучее состояние.
Пылеватый песок и чистая пыль имеют низкую вязкость, так что они могут быть отсыпаны относительно толстыми слоями, для которых пригодны тяжелые вибрационные катки. В пылеватых грунтах с включениями камней, таких как морены, часто встречаются крупные валуны. Если каток способен уплотнять материал толстыми слоями, не возникает необходимости в удалении включений крупных камней, что снижает строительные расходы. Вибрационные катки с гладкими вальцами, которые обеспечивают достаточный глубинный эффект, наиболее целесообразны для уплотнения таких грунтов.
Определенное количество глины в пылеватых грунтах способствует увеличению их связности. Они приобретают схожую с глинистым грунтом уплотняемость .
В промышленное гражданском строительстве наибольшее применение получил метод механического уплотнения пылевато-глинистых грунтов методом трамбования. Здесь широко применяют железобетонные или металлические трамбовки до семи тонн, которые скидывают на грунт с некоторой высоты. В последние годы появился опыт применения сверхтяжелых трамбовок (до ста тонн). Глубина затрамбованных лессовых просадочных суглинков может достигать трех-четырехметров (при сверхтяжелых трамбовках существенно больше). Применяют также двухслойное уплотнение. Вначале на дне котлована вытрамбовывается первый слой. Затем на созданное основание насыпается аналогичный грунт и трамбуется. Общая мощность утрамбованного грунта при этом может достигать вплоть пяти метров. Метод трамбования также применяют дляутрамбования строительных траншей и котлованов. В этих случаях дно котлованов будет иметь слой из уплотненного грунта.
Водоотлив и понижение уровня грунтовых вод
Выемки от поверхностных вод защищают путем устройства водоперехватывающих нагорных и водоотводящих канав или системы дренажей. Водоотлив применяют при незначительном притоке воды в выемки.
Открытый водоотлив используют в глинистых и песчаных пылевых грунтах с коэффициентом фильтрации менее 1 м/сут. Применение его ограничено потому, что в выемке практически всегда присутствует вода, что усложняет произведение работ и изменяет устойчивость грунтового массива.
Искусственное понижение уровня грунтовых вод является более совершенным, но и более сложным и дорогостоящим методом борьбы с их притоком в выемку. Понижение уровня грунтовых вод также можеть быть обеспечено путем бесперебойной откачки из специальных скважин, оканчивающихся ниже уровня дна выемки.
Закрепление грунтов силикатизацией
Силикатизация – представляет собой метод закрепления грунтов с помощью жидкого стекла. Существует двухрастворная или однорастворная силикатизация, в зависимости от гранулометрического состава, обводненности. В первом случае производится отдельное нагнетание жидкого стекла, а потом добавляется отвердитель. Во втором случае – раствор самостоятельно затвердеет через определенное время.
Силикатизацию используют для закрепления песчаных и пылеватых грунтов. При этом образуется некое подобие песчаника со всеми вытекающими свойствами полускального грунта. Этот метод используют для борьбы с просадочностью по первому типу (под собственным весом), против суффозии.
Однако, не взирая на очевидные плюсы, есть и ограничение в использовании данного метода. Нельзя закреплять грунты с помощью силикатизации, если в их составе много полевого шпата (это касается молодых песков с соответствующим минеральным составом). Полевой шпат вступает в реакцию с раствором и затвердевания не происходит. Вместо этого образуется нечто, напоминающее кисель.
Гидрофобизация грунтов
Данны способ представляет собой придание грунту водоотталкивающих свойств, производится посредством обработки его небольшим количеством вяжущего при определенных гидротермических условиях.
Наиболее пригодны для гидрофобизации супеси и пылеватые грунты с преобладанием фракций от 0,5 до 0,05 мм. Песчаные и супесчаные грунты с Ip 0,03 следует применять только с предварительным введением в них добавок пылеватых фракций.
Предпочтение здесь отдают карбонатным грунтам (лессы, морены и пр.), которые после укрепления битумом или дегтем приобретают большую водоустойчивость но сравнению с некарбонатными грунтами
В качестве вяжущего могут применяться: жидкие нефтяные битумы (при весовом соотношении по массе твердого битума марки III к нефти 1:1,6), жидкие каменноугольные дегти, торфяные и древесные дегти, фурфурол-анилиновые смолы в количестве 1 - 2% массы сухого грунта и другие материалы .
Для придания грунту требуемой прочности и водостойкости важное значение имеет высококачественное выполнение работ по измельчению грунта, перемешиванию его с вяжущим и уплотнению смеси
При заготовке грунта производится его разрыхление, сушка (до воздушно-сухого состояния) и размельчение до требуемого агрегатного состава (количество агрегатов размером более 5 мм не должно превышать 10% общего объема грунта).
Размол сухих пылеватых и высокопластичных грунтов целесообразно производить в шаровых мельницах. Для перемешивания грунта с вяжущими используются смесительные установки - растворомешалки, грунтосмесители с двухвальной лопастной мешалкой, а также специальные установки, обеспечивающие приготовление однородной смеси.
Смешение грунта с вяжущими производится горячим способом при рабочей температуре компонентов около 120 - 150С. При гидрофобизации сухой размолотый грунт подогревается до указанной температуры и в него вливается подогретый раствор вяжущего, температура которого обеспечивает его жидкое состояние.
Таким образом, несмотря на сложность строительства на таком виде грунта, как пылевой, на сегодняшний день существует несколько способов его мелиорации, способных сделать такое строительство возможным.

Заключение

Учет свойств грунтов при строительстве сооружений сложно переоценить. От этих расчетов напрямую зависит качество и долгосрочность эксплуатации объекта строительства, его безопасность и надежность.
Наша работы была посвящена описанию особенностей пылевых грунтов, их свойств и методов мелиорации для дальнейшего строительства.
В ходе работы мы выяснили, что благодаря своей неустойчивости данный вид грунта наименее благоприятен для строительства зданий и других сооружений. Однако, современный уровень развития технологии предоставляет возможность улучшить качество такого грунта несколькими способами, среди которых: уплотнение и трамбование, водоотлив, закрепление силикатизацией

Список использованной литературы

1. Ананьев В.П. Грунтоведение. Для строительной специальности «Автомобильные дороги и аэродромы»: Учебное пособие. – Ростов н/Д: Рост. гос. строит.ун-т, 2008. – 87 с.
2. Виды и характеистики грунтов. [Электронный ресурс]. -URL: http://moifundament.ru/raschet/vidy-gruntov.html(дата обращения: 14.01.2016 г.)
3. Дедюхова И. Возведение земленого полотна. [Электронный ресурс]. -URL: http://tehlib.com/tehnologiya-stroitel-stva/vozvedenie-zemlyanogo-polotna(дата обращения: 14.01.2016 г.)
4. Рекомендации по учету и предупреждению деформаций и сил морозного пучениягрунтов.[Электронный ресурс]. -URL: http://www.stroyplan.ru/docs.php?showitem=50944(дата обращения: 14.01.2016 г.)
5. Строительный грунт. Основные свойства и виды грунтов. [Электронный ресурс]. -URL: http://real-cottage.ru/496(дата обращения: 14.01.2016 г.)
6. Строительные свойства грунтов. [Электронный ресурс]. -URL: http://www.stroitelstvo-new.ru/fundament/svojstva_gruntov.shtml(дата обращения: 14.01.2016 г.)
7. Характеристики грунтов. [Электронный ресурс]. -URL: http://domsnulya.ru/article/fundament/obzornyie-stati/harakteristiki-gruntov/pyilevatyie-peschanyie-gruntyi-plyivunyi.html(дата обращения: 14.01.2016 г.)
8. Уплотнение и укладка дорожных материалов.Теорияи Практика. [Электронный ресурс]. -URL: http://www.znaytovar.ru/gost/2/Uplotnenie_i_ukladka_dorozhnyx.html(дата обращения: 14.01.2016 г.)