Часто будівельні майданчики розташовуються на так званих «непридатних» землях: ярах, заболочених і зсувних ділянках, схилах, заплавних територіях, сильно пересіченій місцевості і т.д. У цих умовах зводяться промислові і цивільні будівлі і споруди, мости, дороги, набережні, підземні та надземні сховища та ін. При цьому на підставу можуть передаватися значні статичні і динамічні навантаження.
Розглянуті території відрізняються наявністю слабких водонасичених грунтів, похованих грунтів, значною просторовою мінливістю їх фізико-механічних характеристик, розвитком реологічних процесів і агресивністю по відношенню до будівельних матеріалів.
Використання подібних територій в якості будівельних майданчиків можливо із застосуванням їх армування.
Армування грунту полягає у введенні в грунт спеціальних армуючих елементів. Армований ґрунт - композитний матеріал, у якого армирующий елемент має значну порівняно з іншим компонентом жорсткістю і міцністю. До матеріалу арматури пред'являються вимоги корозійної стійкості і низької вартості, міцності і опору повзучості, довговічності і легкості укладання, високою шорсткості для забезпечення зачеплення з грунтом.
Цим вимогам відповідають: оцинкована сталь, скловолокно, пластик, полімерні волокна, геотекстиль, алюмінієві сплави, гума та ін. Армуючі елементи укладаються у вигляді окремих смуг, стрижнів, сіток, волокон, просторових систем (геоячеек). Для армування можуть бути використані грунтові палі, бетонні та залізобетонні конструкції. Як засипок застосовують як зв'язкові, так і незв'язні грунти. До них пред'являють вимоги за показником неоднорідності, вологості, складу, значенням водневого показника, максимального вмісту Cl. SO3. електричному опору та ін. Відзначено також, що зі збільшенням щільності підстави зростають: щільність контакту грунту з арматурою, міцності і деформаційні характеристики армованого ґрунту. Вимоги норм різних країн значно відрізняються.
Перевагами армогрунтових споруд є: економічність, простота, швидкість зведення, достатня довговічність, можливість будівництва різноманітних споруд, раціональне використання територій та ін. Цим методом може бути вирішене широке коло інженерно-будівельних завдань.
Армування грунту застосовується при зведенні насипів, підпірних стін, гребель, дамб, доріг, підвалин мостів і т.п. При зведенні насипів зростає стійкість їхніх укосів, при зведенні підпірних стінок армування грунту зворотної засипки істотно знижує активний тиск грунту на стінку, внаслідок чого зменшуються зусилля в конструкції стінки і збільшується її стійкість. Арматура в цьому випадку грає роль анкерів елементів і повинна заводитися за межі поверхні ковзання. Використання арматури для підстав будівель і споруд знаходиться в стадії наукових розробок. Показано, що даним методом можна істотно підвищити міцність і деформаційні характеристики підстави, скоротити витрату матеріалів на влаштування фундаментів. Деякі приклади застосування армування грунтів показані на малюнку 3.8.
Малюнок 3.8 - Армування грунту: а - в штучному підставі фундаменту; б - при влаштуванні насипу; в - при зведенні зворотних засипок: 1 - фундамент; 2 - армирующие елементи; 3 - піщана подушка; 4 - насип; 5 - підпірна стінка; 6 - призма обвалення; 7 - поверхня ковзання
Розрахунковий опір армованого підстави може бути визначено за формулою
де ks - коефіцієнт збільшення розрахункового опору за рахунок армування;
Fus і Fu - руйнівні навантаження на армоване і неармоване підставу.
Модуль деформації армованого підстави
де Е - модуль деформації неармированного підстави; kE - коефіцієнт підвищення модуля деформації за рахунок армування;
Дослідження показують, що в результаті армування можливо підвищити розрахунковий опір в 1,5-2,5 рази. При цьому модуль деформації армованого підстави виростає в 2,5-4,5 рази.