Устройство искусственного основания. Буровые работы. (Самостоятельно)

Основанием зданий служат грунты, непосредственно воспринимающие нагрузки, передаваемые фундаментами. Если грунт используется в природном состоянии, то основание называют естественным; грунт, предварительно уплотненный и укрепленный, называют искусственным основанием. Под действием нагрузки грунты сжимаются, вследствие чего здание несколько опускается. Это перемещение называется осадкой. Небольшая равномерная осадка здания после постройки опасности не представляет; большая и неравномерная осадка может повлечь опасные деформации здания.

Для выбора слоя грунта, способного служить основанием на участке строительства, проводят предварительные изыскания, цель которых выявить гидрогеологические условия площадки и физические и механические свойства грунтов. Разведка ведется бурением скважин на глубину 10—20 м с извлечением образцов грунта для лабораторных исследований.

При строительстве небольших зданий иногда вместо бурения ограничиваются отрывкой сравнительно неглубоких колодцев (шурфов

Искусственные основания подразделяются на грунтовые и свайные.

Простейшим методом упрочнения грунта является уплотнение его механическими трамбовками или катками с вдавливанием в него щебня; однако слой уплотнения при этом не превышает 200 мм. Более глубокое уплотнение достигается вибрацией или же утрамбовкой тяжелыми плитами, сбрасываемыми при помощи копра с высоты нескольких метров.

Возможно устройство искусственного основания путем замены на некоторую глубину слабых грунтов крупным или средней крупности песком, с укладкой небольшими слоями, с увлажнением и утрамбовкой. Такое основание называют песчаной подушкой. Размеры ее определяются расчетом.

Крупные и средние пески можно укрепить цементированием, т. е. нагнетанием по трубам, предварительно забитым в грунт, жидкого цементного молока (цемент + вода), который, затвердевая, превращает грунт в камневидный массив.

Такой же эффект в отношении песков, плывунов и лёссовидных грунтов может быть достигнут при нагнетании в грунт растворов жидкого стекла и хлористого кальция, в результате чего происходит окременение (силикатизация) грунта.

Глинистые грунты могут укрепляться путем пропускания через них постоянного электрического тока.

Весьма распространенным видом искусственных оснований являются свайные, создаваемые в результате погружения в грунт свай, поверх которых устраивают бетонную или железобетонную плиту (ростверк).

Сваи представляют собой деревянные или железобетонные стержни соответственно квадратного или круглого сечения, располагаемые в плане рядами или в шахматном порядке, причем размеры их и расстояние между ними определяются расчетом. Погружение свай в грунт осуществляется забивкой или вибрацией. В случае недопустимости сотрясений применяют набивные сваи, изготовляемые путем заполнения бетоном пробуренных в грунте скважин или опущенных в него труб. По характеру работы различают сваи стойки, опирающиеся нижними концами на прочный грунт и висячие сваи, которые не доходят до прочного грунта, а, уплотняя слабый грунт, передают ему нагрузку в основном за счет сил трения.

Буровые работы используются практически в любой области народного хозяйства, начиная от строительства и кончая разведкой полезных ископаемых.

Буровые работы – это собственно непрерывное продвижения скважин вниз; они имеют циклический характер, при этом происходит разрушение породы буровым долотом или коронкой. Для того чтобы поменять любой разрушающий инструмент, необходимо разбирать буровую колонну. Для этого в обязательном порядке в месте бурения возводятся буровые вышки, а также при неглубоких скважинах можно использовать самоходные буровые машины.
Собственно буровые работы состоят из трех операций: разрушения грунта, извлечения его из скважины и закрепления стенок скважины.
В зависимости от поставленных задач бурение может быть нефтегазовое, инженерное и гидрогеологическое. Иногда бурение классифицируют по типу бурового инструмента, типу буровой установки и по методу проведения скважин. При проведении работ по бурению взрывных скважин часто используют не механический, а термический метод.

Любые буровые работы должна выполнять специализированная организация, проект буровых работ должен быть предварительно согласован с соответствующими инстанциями.