СПОСОБ ВОЗВЕДЕНИЯ ФУНДАМЕНТА Российский патент 1994 года по МПК E02D27/26 

Изобретение относится к строительству, а именно к способам возведения фундаментов в пробитых скважинах.

Цель изобретения - повышение несущей способности фундамента при значительной толще слабых грунтов, упрощение изготовления и повышение надежности работы фундамента.

Цель достигается тем, что в известном способе возведения фундамента, включающем пробивку скважины цилиндрической трамбовкой, втрамбовывание жесткого материала в грунт с образованием уширенной пяты и заполнение скважины бетоном, втрамбовывание жесткого материала начинают на глубине, определяемой по формуле
h_к1= , а уширенную пяту образуют путем последовательного формирования сверху вниз с последующей пробивкой трамбовкой отдельных увеличивающихся в диаметре по мере заглубления зон, при этом диаметр зон принимают равным
d_bri= d_c+2(h_ki-d)tgϕ, а расстояния между центрами зон определяют по формуле
a_i,i+1= , где N - статическое усилие, передаваемое на грунт в процессе трамбования, определяемое по формуле
N = Q+q + , где Q - вес трамбовки;
q - вес первой зоны;
Н - высота сбрасывания трамбовки;
е - величина отказа трамбовки;
А_br - площадь поперечного сечения первой зоны;
r_br - радиус поперечного сечения первой зоны;
, - соответственно удельный вес и удельное сцепление толщин грунта выше первой зоны, определенные как средневзвешенные значения нормативных величин;
N_j, N_q, N_c - безразмерные коэффициенты несущей способности, определяемые по таблице 7 СНиП 2.02.01-83 по средневзвешенному значению нормативных величин угла внутреннего трения при угле наклона равнодействующей к вертикали δ =0,
d_c - диаметр скважины;
h_ki - глубина скважины от поверхности земли, соответствующая середине зоны;
d - глубина скважины, заполняемой бетоном, от поверхности земли до ее пересечения с первой зоной; ϕ - угол внутреннего трения грунта;
d_bri, d_bri+1 - диаметры соседних зон, определяемые по экспериментально-аналитической методике:
d_br= 2, где V_br - насыпной объем втрамбованного в зону жесткого материала;
К_d - коэффициент уплотнения жесткого материала;
η - соотношение большой и малой полуосей зоны.

Последнюю зону при этом не пробивают трамбовкой, а скважина, образованная для ее устройства, заполняется жестким материалом с его послойным уплотнением на всю высоту уширенной пяты.

На фиг. 1 показан фундамент, на фиг. 2 - схема пробивки ранее образованной зоны.

Способ возведения фундамента включает пробивку скважины 1 цилиндрической трамбовкой до глубины h_k1, исключающей выпор грунта, начиная с которой в грунт можно втрамбовывать жесткий материал для образования уширенной пяты, формирование системы последовательных зон 2 в направлении и в очередности сверху вниз путем втрамбовывания жесткого материала в грунт на отметке, соответствующей середине каждой зоны h_ki с последующей пробивкой трамбовкой этой зоны до отметки, соответствующей середине последующей, глубже расположенной, зоны h_ki+1, заполнение жестким материалом с его послойным уплотнением ударами трамбовки скважины, образованной при устройстве последней зоны, которая нее пробивается трамбовкой, до верха первой зоны, заполнение остальной части скважины бетоном 3 на высоту d. При этом расстояние между центрами соседних зон принимают
a_i,i+1= , где d_bri, d_bri+1 - диаметры соседних зон, определяемые по экспериментально-аналитической методике; ϕ - угол внутреннего трения грунта. В итоге уширенная пята фундамента имеет форму, близкую к круговому усеченному конусу с углом между наклонной образующей и вертикальной осью, близким к углу внутреннего трения грунта.

Использование изобретения позволяет существенно увеличить глубину заложения и размеры уширенной пяты фундамента и уплотненной зоны вокруг него, что увеличивает несущую способность фундамента. Форма уширенной пяты обеспечивает работу фундамента как единой жесткой конструкции, повышая надежность его работы. Необходимость пробивки только одной скважины и использование не более двух материалов для возведения фундамента упрощает его изготовление.

Для осуществления способа могут быть использованы цилиндрические трамбовки массой 2,5-5 т, диаметром 0,4-0,7 м, которые сбрасываются с высоты 2-6 м. В качестве жесткого материала могут использоваться щебень, бетон, доменные шлаки, бой стекла и др. Глубина h_k1, начиная с которой в скважину можно втрамбовывать жесткий материал, составляет обычно 4-15 м. Базовым механизмом служат экскаваторы Э-10011, Э-652, трактора С-100, Т-150, автомобиль "КрАЗ" и др.

Использование изобретения позволяет повысить несущую способность фундамента при значительной толще слабых грунтов, упростить изготовление и повысить надежность работы фундамента, исключить выпор грунта при устройстве фундамента и уменьшить размеры фундамента по поверхности грунта.

Использование: в строительстве. Способ включает пробивку скважины цилиндрической трамбовкой до глубины, исключающей выход грунта, втрамбовывание жесткого материала в грунт с образованием уширенной пяты, и заполнение скважины бетоном. Уширенную пяту образуют путем последовательного формирования сверху вниз с последующей пробивкой трамбовкой отдельных увеличивающихся в диаметре по мере заглубления зон. Причем диаметр зон и расстояния между центрами определяют по зависимости. 2 ил.

СПОСОБ ВОЗВЕДЕНИЯ ФУНДАМЕНТА, включающий пробивку скважины цилиндрической трамбовкой, втрамбовывание жесткого материала в грунт с образованием уширенной пяты и заполнение скважины бетоном, отличающийся тем, что втрамбовывание жесткого материала начинают на глубине, определяемой по формуле
h_к1= ,,
а уширенную пяту образуют путем последовательного формирования сверху вниз с последующей пробивкой трамбовкой отдельных увеличивающихся в диаметре по мере заглубления зон, при этом диаметр зон принимают равным
d_bri = d_c + 2(h_ki-d) tgϕ ,
а расстояния между центрами зон определяют по формуле
a_i,i+1= ,
где N - статическое усилие, передаваемое на грунт в процессе трамбования, определяемые по формуле
N = Q+q + ,
где Q - вес трамбовки;
q - вес первой зоны;
H - высота сбрасывания трамбовки;
e - величина отказа трамбовки;
A_br - площадь поперечного сечения первой зоны;
r_br - радиус поперечного сечения первой зоны;
, - соответственно удельный вес и удельное сцепление толщи грунта выше первой зоны, определенные как средневзешенные значения нормативных величин;
N_j, N_q, H_с - безразмерные коэффициенты несущей способности, определяемые по таблице 7 СН и П 2.02.01-83;
d_с - диаметр скважины;
h_ri - глубина скважины от поверхности земли, соответствующая середине зоны;
d - глубина скважины, заполняемой бетоном, от поверхности земли до ее пересечения с первой зоной;
ϕ - угол внутреннего трения грунта;
d_bri , d_bri+1 - диаметры соседних зон, определяемые по экспериментально-аналитической методике
d_br= 2,
где V_br - насыпной объем втрамбованного в зону жесткого материала;
K_d - коэффициент уплотнения жесткого материала;
η - соотношение большой и малой полуосей зоны.