СПОСОБ ГЛУБИННОГО УПЛОТНЕНИЯ ГРУНТА Российский патент 2009 года по МПК E02D3/10 

Изобретение относится к строительству и может быть использовано при уплотнении несвязных и слабосвязных грунтов на большую глубину под застройку.

Известен способ уплотнения грунта путем динамического воздействия на него в заранее намеченных в плане и по глубине местах, которое осуществляют посредством взрывания зарядов взрывчатого вещества [1] или электрическими разрядами, производимыми электроразрядной установкой [2 и 3]. При этом как заряды, так и электроразрядники установки чаще всего помещают в скважины на заданном расстоянии от поверхности грунта. Недостатком этого способа является неравномерность уплотнения грунта. При таком уплотнении образуются выбросы грунта на его поверхность и сильно разуплотненные зоны в местах взрывания зарядов или производства электрических разрядов вплоть до образования полостей и провалов в уплотняемом грунте.

Известен способ уплотнения грунтов большой мощности гидровзрывным методом, сущность которого заключается в том, что лессовые просадочные грунты сначала предварительно замачивают, а затем глубинными взрывами их уплотняют [4]. Там же подробно описаны конструкция взрывной и дренажно-взрывной скважины и устройство в них взрывной камеры и загрузка их взрывчатым веществом, что не является предметом настоящего изобретения. Действительно, предварительное замачивание вызывает в просадочном грунте ослабление структуры грунта и ее частичное нарушение, что многократно увеличивает эффективность их уплотнения глубинными взрывами. Способ апробирован в отечественной практике строительства, например, при строительстве Красноярского алюминиевого завода.

Известен способ глубинного уплотнения грунта, по которому в летнее время в заранее намеченных в плане местах воздействуют на грунт ударами тяжелой трамбовки с образованием на поверхности грунта кратера, периодически заполняемого материалом уплотнения [5 и 6]. Недостатки этого способа следующие:

- во-первых, малая область вовлечения грунта в уплотнение с одного места трамбования (глубина, радиус действия) из-за того, что большая часть энергии удара расходуется на разрушение структуры грунта и, в случае его обводнения, на его разжижение, осуществляемое путем перевода более плотной связной воды в обычную менее плотную гравитационную воду;

- во-вторых, грунт уплотняется неравномерно с образованием разуплотненных зон и выпоров вокруг места удара трамбовки;

- в-третьих, требуется сложное сверхтяжелое оборудование, что усложняет работы - максимальные параметры такого ударного уплотнения достигли по массе трамбовки 200 т, высоте сбрасывания 40 м [5];

- в-четвертых, сотрясения, вызываемые ударами сверхтяжелой трамбовкой по грунту, могут оказаться недопустимыми в отношении близко расположенных зданий и сооружений.

Эти недостатки, кроме первого, частично могут быть устранены путем применения двухмассной трамбовки [7 и 8]. Уплотнение обводненного грунта двумя по одному месту ударами, следующими с очень коротким интервалом от двух трамбовок, оказалось эффективнее, чем при одиночном ударе трамбовки, масса которой равна сумме масс двух первых. Причем наиболее высокий суммарный эффект уплотнения достигается при многократном превышении массы первой трамбовки над массой второй. При этом основное уплотнение происходит при втором (легком) ударе. Это объясняется тем, что при первом (тяжелом) ударе возникшая в обводненном грунте акустическая кавитация подготавливает грунт к аномальному уплотнению - грунт разжижается [9]. Однако и в этом способе эффективность уплотнения, особенно по глубине, остается недостаточной.

Известна трамбовка, содержащая дисковый корпус с цилиндрическим выступом в центре его плоской рабочей поверхности, при этом диаметр выступа составляет 0,25-0,4 диаметра трамбовки [10]. При уплотнении грунта такой трамбовкой в существенной мере устраняется выпор грунта вокруг места ударов трамбовки. Однако другие вышеуказанные недостатки способа уплотнения остаются.

Известен способ глубинного уплотнения грунта, включающий воздействие на грунт ударами тяжелой трамбовки, причем грунт вокруг места удара трамбовки пригружают плитой с отверстием под трамбовку [11]. В этом способе частично предотвращается образование выпора грунта вокруг места ударов, однако эффективность уплотнения, особенно по глубине, остается недостаточной. При этом производственные условия ограничивают вес плиты, что усложняет работы.

Известен способ глубинного уплотнения грунта, включающий выполнение в намеченном в плане месте воздействия в достигшем заданной толщины сезонномерзлом слое скважиноподобного отверстия, диаметр которого равен или превышает диаметр трамбовки, заполнение этого отверстия материалом уплотнения и воздействие на материал уплотнения ударами трамбовки, обеспечивающими втрамбовывание этого материала в грунт под сезонномерзлый слой [12].

Сущность этого способа заключается в том, что ударное уплотнение грунта осуществляют в зимнее время после образования у поверхности грунта сезонномерзлого слоя заданной толщины, который без затрат и качественно пригрузил нижележащий талый грунт. Однако эффективность и этого способа может оказаться недостаточной из-за того, что, во-первых, способ может быть осуществлен только в условиях относительно суровой зимы; во-вторых, требуется уникальное сверхтяжелое оборудование, что усложняет работы; в-третьих, с глубиной резко уменьшается степень уплотнения грунта, а следовательно, уменьшается и объем уплотняемого грунта с одного места трамбования.

Наиболее близким к заявляемому по совокупности существенных признаков, принятым за прототип является способ глубинного уплотнения грунта, включающий динамическое воздействие на грунт сначала звуковым или ультразвуковым источником, расположенным на заданной глубине в полости иглофильтра, а затем ударами трамбовки по грунту в намеченном в плане месте с образованием на поверхности грунта кратера, периодически заполняемого материалом уплотнения, и отвод воды из уплотняемой зоны посредством иглофильтров, причем динамическое воздействие на грунт осуществляют непосредственно перед ударами трамбовки и с интенсивностью, обеспечивающей возникновение в водонасыщенном грунте пузырьковой акустической кавитации [13].

Недостатки этого способа следующие:

- во-первых, динамическое воздействие на грунт и отвод воды из уплотняемого грунта осуществляют посредством сложного оборудования (нестандартные полые иглофильтры, длина которых обычно не превышает 10-12 метров, источники мощного звука или ультразвука), что усложняет работы;

- во-вторых, интенсивное динамическое воздействие на грунт звуком или ультразвуком, действительно, качественно подготавливает грунт к уплотнению ударами трамбовки, но такое динамическое воздействие непосредственно не уплотняет грунт и поэтому не обеспечивает существенного увеличения глубины и объема уплотняемого грунта с одного места трамбования;

- в-третьих, после извлечения из грунта иглофильтров при их перестановке искусственное дренирование грунта преждевременно прекращается, что отрицательно влияет, прежде всего, на качество уплотнения.

Все это снижает эффективность способа-прототипа.

Задачей, на решение которой направлено предлагаемое изобретение, является повышение эффективности глубинного уплотнения грунта. Технический же результат от использования заключается в упрощении работ при осуществлении глубинного уплотнения грунта, а также в повышении качества и увеличении глубины и объема уплотнения грунта с одного места трамбования.

Задача решается, а технический результат достигается тем, что в способе глубинного уплотнения грунта, включающем динамическое воздействие на грунт сначала источником, расположенном на заданной глубине, а затем ударами трамбовки по грунту в намеченном в плане месте с образованием на поверхности грунта кратера, периодически заполняемого материалом уплотнения, и отвод воды из уплотняемой зоны дренирующим средством, согласно изобретению начальное динамическое воздействие на грунт осуществляют взрыванием, по меньшей мере, одного заряда взрывчатого вещества, помещенного в скважину, или, по меньшей мере, одним электрическим разрядом, производимым установкой, злектроразрядник которой помещают в скважину. Взрывание заряда или электрический разряд производят с интенсивностью, обеспечивающей уплотнение грунта в заданной на глубине зоне и образование в центре этой зоны разуплотненной зоны, а удары трамбовки по грунту наносят с интенсивностью, обеспечивающей, по меньшей мере, ликвидацию образовавшейся на глубине этой разуплотненной зоны, причем в качестве материала уплотнения применяют дренирующий, преимущественно маловлажный, грунт. Удары трамбовки по грунту наносят непосредственно после начального динамического воздействия на грунт и с интенсивностью, обеспечивающей расширение заданной на глубине зоны уплотнения грунта, образованной от начального на него динамического воздействия.

Скважину располагают в намеченном в плане месте ударов трамбовки и выполняют ее вертикальной или скважину располагают рядом с этим местом и выполняют ее с наклоном. Трамбовка обычно содержит дисковый корпус с цилиндрическим выступом в центре его плоской рабочей поверхности. Удары трамбовкой по грунту наносят в зимнее время после образования у поверхности грунта заданной толщины сезонномерзлого слоя, обеспечивающего пригружение расположенного под ним талого грунта, и после выполнения в намеченном плане месте в сезонномерзлом слое скважиноподобного отверстия, диаметр которого равен диаметру трамбовки или превышает его.

В скважину помещают группу зарядов взрывчатого вещества, расположенных по высоте скважины на расстоянии друг от друга, причем мощность зарядов в группе и расстояние между ними уменьшаются снизу вверх, а взрывание зарядов производят короткозамедленное и поочередно также снизу вверх, при этом мощность заряда и его расстояние от нижерасположенного заряда обеспечивают взрыванием первого заряда ликвидацию разуплотненной зоны, образованной взрыванием нижерасположенного заряда.

В скважину помещают удлиненный заряд, обеспечивающий при взрываний образование цилиндрической разуплотненной зоны. Электроразрядник перемещают в скважине снизу вверх от одного места электрического разряда к другому, при этом мощность электрического разряда и его расстояние от предыдущего места электрического разряда обеспечивают ликвидацию разуплотненной зоны, образованной предыдущим электрическим разрядом.

Сущность технического решения заключается, прежде всего, в том, что уплотнение грунта осуществляют ударами, которые производят по грунту разными средствами и из разных мест. Сначала удары производят взрыванием заряда или электрическим разрядом, которые образуют на глубине большую зону уплотненного грунта, меньшую зону разжиженного грунта и в их центре малую зону разуплотненного грунта, а затем через короткий промежуток времени удары производят трамбовкой по поверхности грунта, которые образуют зону уплотненного грунта, прежде всего, у его поверхности и ликвидируют на глубине зону разуплотненного грунта. При этом две эти зоны уплотненного грунта сливаются в одну глубокую и объемную зону качественно уплотненного грунта, которая включает в себя две также слившиеся зоны временно разжиженного грунта. Ликвидация на глубине зоны разуплотненного грунта сопровождается втрамбовыванием на необычно большую глубину дренирующего материала уплотнения, который образует объемную вытянутую вниз и с развитой боковой поверхностью водоприемную часть дренажа. Одновременно с этим динамические воздействия от взрывания зарядов или от электрических разрядов и от ударов трамбовки накладываются друг на друга, что усиливает их уплотняющий результат. От первого воздействия грунт на глубине разжижается, его структура разрушается, и он уплотняется, а от последующего воздействия грунт эффективно и в увеличивающемся объеме относительно равномерно доуплотняется - аналогия уплотнения грунта двухмассной трамбовкой, только в предлагаемом изобретении уплотнение распространяется на большую глубину и на больший объем грунта.

Именно последовательное воздействие на уплотняемый грунт двумя интенсивными ударными нагрузками, сначала на глубине, а затем через короткий промежуток времени с поверхности, не известно из уровня техники и оно обеспечивает достижение нового технического результата, который заключается в упрощении работ, в повышении качества и в увеличении глубины и объема уплотнения грунта с одного места трамбования. Это позволяет утверждать, что предложенное техническое решение отвечает как критерию «новизна», так и критерию «изобретательский уровень».

Предлагаемый способ глубинного уплотнения грунта поясняется чертежами.

На фиг.1 изображен план, иллюстрирующий намеченные в плане места воздействия на грунт.

На фиг.2-5 изображены сечения по оси скважины, иллюстрирующие уплотнение грунта ударами трамбовки по его поверхности после осуществления воздействия на грунт ударами на глубине, которые наносятся:

на фиг.2 - взрыванием одиночного заряда взрывчатого вещества или одиночного электрического разряда;

на фиг.3 - взрыванием группы зарядов взрывчатого вещества, рассосредоточенных по высоте скважины;

на фиг.4 - взрыванием удлиненного заряда;

на фиг.5 - серией электрических разрядов, осуществленных посредством электроразрядника, зонд которого после электрического разряда перемещают в скважине снизу вверх.

Способ осуществляют следующим образом.

Пример 1 (фиг.1 и 2). В летнее время участок грунта 1 планируют и на нем в плане намечают места воздействия 2 на расстоянии а друг от друга. В каждом месте воздействия 2 выполняют яму 3, диаметр которой равен или превышает диаметр D_t трамбовки 4. Яму 3 заполняют маловлажным сыпучим материалом 5 или влажной высококальциевой золой 6, взятой непосредственно из золоуловителя котельной установки. После чего яму 3 покрывают теплоизоляционным слоем, например котельным шлаком 7. В зимнее время у поверхности 8 грунта 1 естественным путем образуется сезонномерзлый слой 9 заданной толщины b, величину которого обычно принимают 1,5-2,0 метра. После чего по центру каждого намеченного места воздействия 2 выполняют вертикальную скважину 10 и в ней на расстоянии h_з от поверхности 8 грунта 1 помещают заряд 11 взрывчатого вещества. После подготовки к работе трамбующей установки (установка не показана) с трамбовкой 4 на глубине производят взрывание заряда 11. При этом величину заряда и 9 расстояние его h_з от поверхности 8 грунта 1 назначают из условия сохранения цельности сезонномерзлого слоя 9. В результате взрывания в грунте вокруг заряда 11 в границах 12, 13 и 14 образуются соответственно следующие три глубинные зоны: относительно небольшая зона разуплотненного до состояния полости грунта в границе 12, зона разжиженного грунта в границе 13 (в обводненном грунте) и зона уплотненного грунта в границе 14. Последняя зона самая большая, причем между ее внешней границей 14 и внешней границей разжиженного грунта 13 находится относительно слабо уплотненный грунт. В этом грунте интенсивность динамического воздействия ослаблена настолько, что она не вызывает разжижения грунта. Поэтому на границе 13 степень уплотнения грунта скачкообразно уменьшается, а на границе 14 она уменьшается до условно допустимой величины.

Механизм обратимого разжижения грунта заключается в следующем. В результате акустической кавитации большая часть связной воды, образующей пленку вокруг минеральных частиц, переходит в свободную (обычную). Поскольку плотность связной воды на 20-30% выше плотности свободной воды и ее в мелкодисперсном грунте может находиться до половины и более порового пространства, то при кавитации происходит существенное увеличение объема поровой воды. В результате этого практически мгновенно происходит «потеря контактов» между частицами в структуре грунта, сопровождаемая повышением давления в поровом пространстве - грунт разжижается. При этом вода становится менее вязкой, а поры в грунте раскупоренными, что временно увеличивает подвижность воды в грунте, следовательно, увеличивает и количество отжимаемой воды. Это в существенной мере способствует уплотнению грунта, особенно при последующих воздействиях. В фазе «покоя» в грунте сначала интенсивно, а затем замедленно в течение нескольких часов и даже суток происходит восстановление структуры связной воды вокруг минеральных частиц. Это сопровождается уменьшением объема жидкой составляющей в грунте, исчезновением избыточного порового давления и «произвольным» самоуплотнением грунта [14]. При сильном сотрясении разжижается не только полностью водонасыщенный грунт, но и грунт, частично насыщенный пузырьками воздуха, если его степень влажности G превышает величину 0,8, например, в капиллярной зоне грунта. Разжижение такого грунта по его объему может быть дискретным - отдельными малыми объемами грунта.

Непосредственно после взрывания заряда 11 в намеченном в плане месте воздействия 2 в сезонномерзлом слое 9 выполняют скважиноподобное отверстие (кратер) 15, диаметр D_o которого равен или превышает диаметр D_t трамбовки 4. Отверстие 15 выполняют путем нанесения удара трамбовки по заполняющему яму 3 материалу: сыпучемерзлому грунту 5 или слабопрочному золобетону, образовавшемуся из влажной высококальциевой золы 6, находящейся за счет тепла реакции гидратации под слоем шлака 7 в талом состоянии. После чего отверстие 15 заполняют дренирующим, преимущественно маловлажным, материалом уплотнения 16 (далее: материал), в качестве которого используют, например, обезвоженные песок, гравий, щебень или другой грунтоподобный материал, например котельный шлак. Такой материал 16 ударами трамбовки 4 втрамбовывается под сезонномерзлый слой 9, который, будучи маловлажным, сразу принимает в себя воду из уплотняемого грунта, что способствует ускорению его консолидации. Заполнение отверстия 15 материалом 16 и его втрамбовывание под слой сезонномерзлого слоя 9 повторяют.

В результате такого трамбования, осуществляемого непосредственно после взрывания заряда 11, глубинная зона разуплотненного грунта в границе 12 (далее при упоминании зоны грунта оборот «в границе» опускается) ликвидируется, а объем втрамбованного материала 16 принимает вытянутую вниз форму и образует объемную высокоэффективную водоприемную часть дренажа 17 - отводящая часть дренажа на чертеже не показана. При ударе трамбовки 4 по материалу 16 под сезонномерзлым слоем 9 в талом грунте 1 образуется верхняя зона разжиженного грунта 18 и верхняя зона уплотненного грунта 19. При повторении ударов трамбовкой 4 эти верхние зоны 18 и 19 увеличиваются и сливаются с соответствующими им глубинными зонами 13 и 14, которые при трамбовании также имеют тенденцию к увеличению.

При помещении заряда 11 на глубину h_з, равную 10-12 м, качественное уплотнение грунта от трамбовки средней тяжести ожидается на глубину h_y, равную 15-18 метрам.

Действие и его технический результат, аналогичные описанному, получают при воздействии на грунт ударами электрических разрядов, осуществляемых электроразрядной установкой (не показана), электроразрядник которой помещают в скважину 10, обводненную искусственным или естественным путем под сезонномерзлым слоем 9. Электроразрядник обычно выполняют в виде зонда (наконечника) 20 с двумя изолированными электродами (коаксиальный кабель) 21 и его часто называют электрозондом, а уплотнение им грунтов - электроискровым, электроразрядным или при обводненных грунтах - электрогидравлическим. При этом скважина 10 в плане может быть расположена рядом с намеченным местом воздействия 2 - местом ударов трамбовки. В последнем случае скважину 10 выполняют с наклоном - такое выполнение скважины на чертежах не показано.

После такого глубинного уплотнения грунта, осуществленного в зимнее время, в летнее время производят уплотнение грунта, находящегося у его поверхности 8 в неуплотненном естественном состоянии (грунт слоя 9), например, трамбовкой также средней тяжести, но с более развитой рабочей поверхностью и при более ограниченной высоте сбрасывания. Такое дополнительное трамбование целесообразно производить по местам 22, расположенным между местами воздействия 2 - отверстиями 15. Затем поверхность 8 грунта 1, деформированную в процессе трамбования, выравнивают, а грунт уплотняют катками.

Пример 2 (фиг.3) характеризуется следующими особенностями:

- в скважину 10 помещают группу, состоящую из трех зарядов 11а, 11в и 11с, которые по высоте скважины располагаются друг от друга на расстоянии, уменьшающемся снизу вверх;

- мощность зарядов уменьшается снизу вверх, а взрывание зарядов производят короткозамедленное и поочередно также снизу вверх;

- мощность заряда 11в или 11с и его расстояние от помещенного ниже соответствующего заряда 11а или 11в обеспечивают возможность взрыванием первого заряда ликвидировать разуплотненную зону, образовавшуюся при опережающем взрываний нижерасположенного заряда, причем без образования выброса грунта на его поверхность 8;

- удары по поверхности грунта наносят посредством трамбовки 23, содержащей дисковый корпус 24 с цилиндрическим выступом 25 в центре его плоской рабочей поверхности.

Эти особенности примера обуславливают следующие последствия.

1. При взрываний в скважине группы зарядов 11а, 11в и 11с происходит:

- последовательное образование на глубине зон разуплотненного грунта 12а, 12в и 12с и последовательная ликвидация зон 12а и 12в;

- последовательное образование и расширение на глубине зон разжиженного грунта 13а, 13в и 13с;

- последовательное образование и расширение на глубине зон уплотненного грунта 14а, 14в и 14с.

2. При ударах трамбовки 23 по поверхности грунта происходит:

- ликвидация на глубине зоны разуплотненного грунта 12с и доуплотнение грунта на глубине в зонах 12в и 12а;

- образование у поверхности 8 зоны разжиженного грунта 18 и зоны уплотненного грунта 19;

- расширение на глубине зон разжиженного грунта 13с, 13в и 13а, которое происходит особо интенсивно при нанесении ударов трамбовкой по поверхности грунта непосредственно (очень короткий интервал времени) после взрывания зарядов;

- втрамбовывание в грунт материала 16 с образованием из него качественной объемной водоприемной части дренажа 17, имеющей вытянутую глубоко вниз форму.

Глубокое втрамбовывание в грунт материала 16 в виде столбообразного объема происходит благодаря образованию, прежде всего, зоны 12 с разуплотненного грунта от взрывания заряда 11с и использованию трамбовки 23, содержащей корпус 24 с выступом 25. Высота h_k корпуса 24 и высота h_b выступа 25 обеспечивают внедрение материала 16 в большом объеме за счет расширения его зоны в верхней части, втрамбовываемой корпусом 24, и на большую глубину за счет сужения его зоны в нижней части, втрамбовываемой выступом 25. При этом глубина кратера 26, образуемая корпусом 24, по мере уплотнения грунта уменьшается до нуля.

Такое объемное и глубокое втрамбовывание дренирующего материала обеспечивает качественное уплотнение грунта на глубину h_y до 30 метров и более, причем при применении не очень тяжелой трамбовки и без существенного разуплотнения грунта у его поверхности при трамбовании.

Затем поверхность 8 грунта, деформированную в процессе трамбования, выравнивают, а грунт уплотняют катком.

Пример 3 (фиг.4). Особенностью примера является то, что в скважину 10 помещают удлиненный заряд 26. Взрывание такого заряда сопровождается образованием на глубине также трех зон: разуплотненного грунта 12, разжиженного грунта 13 и уплотненного грунта 14. Особенностью этих зон является форма их внешних поверхностей, которая близка к цилиндрической.

При последующем трамбовании происходит втрамбовывание в грунт материала уплотнения 16, в результате чего происходит ликвидация зоны разуплотненного грунта 12, расширение зон 13 и 14 и их дополнительное уплотнение. При этом втрамбованный материал 16 принимает сильно вытянутую вниз форму, что повышает качество дренажа 17.

Пример 4 (фиг.5). Особенностью этого примера является то, что в скважину 10 помещают зонд (наконечник) 20 электроразрядника, который перемещают в скважине 10 снизу вверх от одного места электрического разряда к другому. Мощность электрического разряда и его расстояние от предыдущего места электрического разряда обеспечивают ликвидацию разуплотненной зоны 12, образованной предыдущим электрическим разрядом.

При последующем трамбовании, как и в предыдущих примерах, происходит втрамбовывание в грунт материала 16, ликвидация зоны разуплотненного грунта 12, расширение зон 13 и 14 и их дополнительное уплотнение. При этом наружная граница зоны уплотненного грунта 14 принимает складчатую форму.

Использованные источники

1. Иванов П.Л. Уплотнение малосвязных грунтов взрывами. М.: Недра, 1983.

2. Ломизе Г.М., Мещеряков А.Н., Гильман Я.Д и Федоров Б.С. Уплотнение песчаных грунтов электрическими разрядами // Гидротехническое строительство. 1963. №7.

3. Патент Российской Федерации №2193002, кл. В65G 3/00, опубл. 20.11.2002.

4. Рекомендации по уплотнению просадочных грунтов большой мощности гидровзрывным методом. / НИИСК Госстроя СССР - М.: Стройиздат, 1884.

5. Зарецкий Ю.К., Гарицелов М.Ю. Глубинное уплотнение грунтов ударными нагрузками. М.: Энергоатомиздат, 1989.

6. Уплотнение просадочных грунтов сверхтяжелой трамбовкой на строительстве больничного комплекса. / И.Г.Рабинович, Ю.А.Багдасаров, Н.И.Руденко и др. // Основания, фундаменты и механика грунтов. 1991. №1.

7. Савинов О.А., Иванов П.Л., Равкин А.А., Минаев О.П. Уплотнение песчаных водонасыщенных грунтов тяжелыми двухмассными трамбовками // Известия ВНИИГ им. Веденеева: Сборник трудов, 1986. - Т.189. С.85-89.

8. Заявка Франции №2528088, кл. Е02D 3/02, опубл. 83.12.09.

9. Ягин В.П. Новое объяснение поведения водонасыщенных грунтов при сильных сотрясениях // Основания, фундаменты и механика грунтов. 2000. №6.

10. Авторское свидетельство СССР №1318654, кл. Е023/046, опубл. 23.06.1987.

11. Заявка Японии №60-129320, кл. Е02D 3/046, опубл. 1985.

12. Патент Российской Федерации №2289655, кл. Е02D 3/046, опубл. 20.12.2006.

13. Патент Российской Федерации №2149238, кл. Е02 02 3/046, опубл. 20.05.2000.

14. Ягин В.П. Новое объяснение перехода водонасыщенного мелкодисперсного грунта в обратимое разжиженное состояние при сильном сотрясении // Идеи. Гипотезы. Решения. М.: ВНТИЦ. 2004. №1.

Обозначения

1 - грунт;

2 - место воздействия (в плане);

3 - яма;

4 - трамбовка;

5 - маловлажный сыпучий материал;

6 - влажная высококальциевая зола;

7 - котельный шлак;

8 - поверхность грунта;

9 - сезонномерзлый слой;

10 - скважина;

11 - заряд (взрывчатого вещества);

12 - граница глубинной зоны разуплотненного грунта (то же: зона 12);

13 - граница глубинной зоны разжиженного грунта (то же: зона 13);

14 - граница глубинной зоны уплотненного грунта (то же: зона 14);

15 - отверстие (кратер);

16 - материал уплотнения (то же: материал 16);

17 - водоприемная часть дренажа (далее: дренаж);

18 - верхняя зона разжиженного грунта;

19 - верхняя зона уплотненного грунта;

20 - зонд (наконечник);

21 - электроды (коаксиальный кабель);

22 - место дополнительного трамбования (в плане);

23 - трамбовка (содержит выступ 25);

24 - корпус (трамбовки 23);

25 - выступ (корпуса 24);

26 - удлиненный заряд (взрывчатого вещества).

Изобретение относится к строительству и предназначено для уплотнения несвязных и слабосвязных грунтов на большую глубину под застройку. Способ включает динамическое воздействие на грунт в намеченном в плане месте сначала взрыванием на глубине заряда взрывчатого вещества, помещенного в скважину, или электрическим разрядом, производимым установкой, электроразрядник которой помещен в скважину, а затем ударами трамбовки по грунту в намеченном в плане месте с образованием на поверхности грунта кратера, периодически заполняемого дренирующим материалом уплотнения. Взрыв заряда или электрический разряд производят с интенсивностью, обеспечивающей уплотнение грунта в заданной на глубине зоне и образование в центре этой зоны разуплотненной зоны, а удары трамбовки по грунту наносят с интенсивностью, обеспечивающей, по меньшей мере, ликвидацию образовавшейся на глубине этой разуплотненной зоны. В качестве материала уплотнения применяют дренирующий, преимущественно маловлажный, грунт. Технический результат заключается в упрощении работ, а также в повышении качества и увеличении глубины и объема уплотнения грунта с одного места трамбования. 5 ил.

Способ глубинного уплотнения грунта, включающий динамическое воздействие на грунт сначала источником, расположенным в скважине на заданной глубине, а затем ударами трамбовки по грунту в намеченном в плане месте с образованием на поверхности грунта кратера, периодически заполняемого дренирующим материалом уплотнения, и отвод воды из уплотняемой зоны дренирующим средством, причем начальное динамическое воздействие на грунт осуществляют из разных по высоте скважины намеченных мест, расстояние между которыми в скважине и мощность динамического воздействия уменьшаются снизу вверх, а сами эти воздействия производят последовательно также снизу вверх, при этом мощность динамического воздействия с одного намеченного места и расстояние в скважине от этого намеченного места до нижерасположенного другого намеченного места обеспечивают ликвидацию разуплотненной зоны, ранее образованной динамическим воздействием с этого нижерасположенного другого намеченного места, причем в качестве источника начального динамического воздействия на грунт используют группу зарядов взрывчатого вещества, каждый из которых помещают по высоте скважины в намеченном месте динамического воздействия и последовательно снизу вверх взрывают, или электроразрядник установки электрических разрядов, которые производят последовательно по высоте скважины снизу вверх в намеченных местах динамического воздействия.