СПОСОБ УПЛОТНЕНИЯ ГРУНТОВ Российский патент 2002 года по МПК E02D3/10 

Изобретение относится к строительству ленточных фундаментов, возводимых на просадочных грунтах.

Основным недостатком просадочных грунтов является их способность к разрушению структуры при замачивании водой. При этом происходят осадки зданий и сооружений, более предельно допустимых.

С целью повышения деформационных характеристик грунтов производят их предварительное уплотнение поверхностными, глубинными или подводными взрывами.

Известен способ уплотнения глубинными взрывами, заключающийся в том, что для уплотнения грунтов значительной мощности бурят скважины, размещают в них заряды и через них производят замачивание грунтов и взрывание. (Штоль Т.М., Теличенко В. И., Феклин В.И. Технология возведения подземной части зданий и сооружений.- М.: Стройиздат, 1990, с. 296, рис. 5.7).

Этот способ технически трудно выполним, так как при малой глубине заложения глубинных зарядов возможно образование воронки выброса, что недопустимо при уплотнении грунтов, а при увеличении глубины уменьшается возможность разрушения структуры грунта вследствие увеличения сжимающих напряжений в скелете грунта под действием природного давления.

Так как уплотнение грунта с использованием глубинных взрывов происходит под воздействием собственного веса грунта, поэтому не разрушенный верхний слой доуплотняют тяжелыми трамбовками или грунтовыми сваями.

Наиболее близким к предлагаемому изобретению является способ уплотнения грунтов (Литвинов И. М. Укрепление и уплотнение просадочных грунтов в жилищном и промышленном строительстве. - Киев, Будивельник, 1977, с. 288, рис. 111.8), включающий проходку выработок, бурение скважин, размещение зарядов в нижней их части, замачивание грунта, взрывание зарядов с определенным замедлением.

Недостатками данного способа являются:
- необходимость доуплотнения верхнего слоя грунта;
- необходимость выравнивания поверхности;
- этот способ возможно применять на больших площадях, когда возможно многорядное замедленное взрывание;
- возможность вызвать искусственное землетрясение.

Задачей данного изобретения является упрощение технологии повышенной несущей способности оснований ленточных фундаментов, за счет чего снижается величина деформаций здания в целом.

Поставленная задача решается тем, что в способе уплотнения грунтов, включающем проходку горной выработки в виде траншеи, бурение скважин, заряжание и их взрывание, при этом на всю длину траншеи дополнительно на ее дне размещают на равном удалении от устья взрывных скважин кумулятивный заряд ВВ, взрываемый после взрыва зарядов в скважинах, которые расположены так, чтобы их зоны разрушения грунта соприкасались между собой, радиус которых определяется по формуле: где К - коэффициент, зависящий от вида грунта, Q - масса заряда, кг, е - коэффициент работоспособности ВВ.

Сущность способа доуплотнения оснований под ленточный фундамент поясняется чертежами, где на фиг.1 изображен поперечный разрез траншеи с размещением в ней кумулятивного заряда и расположения глубинных скважных зарядов ВВ в грунтовом массиве. На фиг.2 показана схема расположения скважин и кумулятивного заряда при виде сверху.

В траншее 1 размещен на равном удалении от устья 2 между скважин 3 на всю ее длину кумулятивный заряд 4, который взрывают после взрыва скважных зарядов 5. Они расположены так, чтобы зоны разрушения 6 соприкасались между собой, радиус которых определяется по формуле: где К - коэффициент, зависящий от вида грунта, Q - масса заряда, кг, е - коэффициент работоспособности ВВ.

Предложенный способ осуществляется следующим образом. Для уплотнения грунтов согласно плана расположения фундаментов экскаватором отрывают на расчетную глубину траншею 1, с ее дна 2 бурят скважины 3, размещают в них заряд 5, после на дно траншеи укладывают кумулятивный удлиненный заряд 4, который может быть выполнен из удлиненного заряда тротила с кумулятивной выемкой либо заряда ВВ, расположенного между полками равнобоких металлических уголков или двутавра, которые служат для направления продуктов взрыва в глубь массива.

Взрывание применяют короткозамедленное, как электрическое, так и с помощью детонирующего шнура.

Эффективность способа уплотнения грунтов основания ленточного фундамента достигается применением для уплотнения грунтов кумулятивных зарядов, что снижает расход ВВ по сравнению с поверхностными зарядами, сокращает срок строительства, так как процесс глубинного уплотнения и доуплотнения верхних слоев грунта совмещены во времени. За счет уплотнения грунтов основания повышается их несущая способность, что позволяет уменьшить ширину фундамента и сократить расходы материалов. Ликвидация просадочных свойств повышает устойчивость зданий и сооружений.

Пример.

Рассчитать радиус разрушения в лессовом суглинке при взрыве заряда скального аммонита 1 массой 1,2 кг при значении грунтового коэффициента K=0,58 и коэффициента работоспособности ВВ где
A₁ - работоспособность скального аммонита 1, A₁=450 см³,
А₂ - работоспособность стандартного ВВ аммонита 6, А₂=360 см³.

Изобретение относится к строительству ленточных фундаментов на просадочных грунтах. Задачей изобретения является повышение несущей способности грунтов основания. Поставленная задача достигается тем, что в способе уплотнения грунтов, включающем проходку горной выработки в виде траншеи, бурение скважин, их заряжание и взрывание, на всю длину траншеи дополнительно на ее дне размещают на равном удалении от устья взрывных скважин кумулятивный удлиненный заряд ВВ, взрываемый после взрыва скважных зарядов, которые размещены так, чтобы их зоны разрушения грунта соприкасались между собой, радиус которых определяется по формуле где k - коэффициент, зависящий от вида грунта, Q - масса заряда, кг; е - коэффициент работоспособности ВВ. 2 ил.

Способ уплотнения грунтов, включающий проходку горной выработки в виде траншеи, бурение скважин, их заряжание и взрывание, отличающийся тем, что дополнительно на всю длину траншеи на ее дне размещают кумулятивный заряд, который взрывают после взрыва зарядов в скважинах, которые располагают так, чтобы их зоны разрушения грунта соприкасались между собой, причем радиус зон определяют по следующей зависимости:

где k - коэффициент, зависящий от вида грунта;
Q - масса заряда, кг;
е - коэффициент работоспособности ВВ;
R - радиус зон разрушения, м.