Способ упрочнения основания сооружений на просадочных грунтах Советский патент 1984 года по МПК E02D3/10 

Изобретение относится к строительству сооружений на просадочных грунтах путем унрочиения их замачиванием и нагружением возводимым сооружением.

Известен способ упрочнения просадочного грунта собственным весом и весом возводимого сооружения, включающий образование скважин, заполнение их фильтрующим материалом, нагружение грунта первоначально частью веса сооружения с замачиванием и последующее нагружение весом сооружения 1.

Наиболее близким к предлагаемому является способ упрочнения основания сооружений на просадочных грунтах, включающий отрывку котлована соответственно размерам контура возводимого сооружения, бурение дренажных скважин, заполнение их фильтрующим материалом, возведение грунтовой подущки, образование в ней обсаженных трубами скважин, подачу воды и замачивание грунта 2.

Недостаток указанных способов заклю-. чается в том, что вследствие неоднородности грунта по площади и глубине его залегания происходит неравномерное его замачивание, а это приводит к неравномерной осадке возводимого на нем сооружения, вследствие чего возникают недопустимь е напряжения в конструкции сооружения.Кроме того, указанные способы не обеспечивают возможности круглогодичного ведения работ и регулирования степени осадки грунта по площади возводимого здания, что приводит к необходимости проведения дополнительных мероприятий, повып ающих стоимость работ.

Цель изобретения - снижение стоимости работ, обеспечение круглогодичного их выполнения и равномернЬсти осадки возводимого здания.

Поставленная цель достигается тем, что согласно способу упрочнения основания сооружений на просадочных грунтах, включающему отрывку котлована соответственно размерам контура возводимого сооружения, бурение дренажных скважин, заполнение их фильтрующим материалом, возведение грун товой подущки, образование в ней обсаженных трубами скважин, подачу воды и замачивание грунта, перед бурением дренажных скважин на дне котлована образуют охватывающие углы контура возводимого сооружения Г-образные в плане траншеи с ответвлениями, заходящими в контур сооружения, и прерывистые транщеи, расположенные вдоль продольной оси контура сооружения, после чего осуществляют заполнение траншей фильтрующим материалом, бурение дренажных скважин ведут в пределах контура Г-образных транщеи, а образование обсаженных трубами скважин ведут над прерывистыми траншеями и ответвлениями Г-образных траншей, причем отношение суммарной площади транщеи к площади, очерченной по внещним сторонам Г-образных траншей, принимают равным 1:5-9, расстояние между концами Г-образных траншей принимают численно равным 7-10 значениям коэффициента фильтрации грунта, а подачу воды осуществляют в процессе возведения сооружения через обсаженные трубами скважины.

Технология способа заключается в следующем.

После отрывки котлована параллельно наружным осям здания вне его контура выполняют схватывающие углы Г-образные траншеи, которые наряду с выполнением функций дренажа обеспечивают частичную отрезку нагруженного основания от прилегающего грунтового массива, тем самым снижая неравномерность проявления просадок.

0Г-образные транщеи выполняют с ответвлениями, заходящими в контур здания, а внутри контура по продольной оси симметрии выполняют прерывистые траншеи,причем предварительно в контуре этих

5 траншей, бурят дренажные скважины,заполняют траншеи дренирующим материалом, нэд транщеями возводят уплотненную грунтовую подушку, в пределах контура здания бурят скважины, заходящие в ответвления и прерывистые траншеи,

0 устанавливают в скважины обсадные трубы, возводят фундаменты здания и одновременно со строительством здания подают в скважины воду в любой необходимой последовательности.Экспериментально

установлено, что оптимальное соотнощение

5 суммарной площади траншей и ответвлений к площади, очерченной по внешним сторонам Г-образных траншей составляет 1:9-1:5, а расстояние между торцами траншей -- (где коэффициент фильтрации грунта м/сут), но не менее 0,7 и не более 5 м.

При соотношении площадей меньше 1:9 процесс замачивания затягивается во времени и не может быть обеспечено окончание замачивания за время строительства

5 здания. При соотношении больше 1:5 усложняется регулирование замачивания, поскольку растет скорость просадки основания и сливаются потоки из соседних траншей.

Перемычки между торцами траншей должны обеспечить удержание воды в траншее и исключить попадание ее в соседнюю. Установлено, что при расстоянии меньше 0,7 м это условие не соблюдается, а при расстоянии 5 м не обеспечивается равномерность замачивания толщи при подаче С воды во все траншеи сразу.

Указанное расположение и параметры траншей позволяют, с одной стороны, при подаче воды через все скважины добиться интенсивного замачивания всей просадочной толщи, а с другой стороны, в случае, если из-за особенностей грунтовых условий площадки часть основания будет замачиваться более интенсивно и осадка здания будет неравномерной, при прекращении подачи воды в определенную группу скважин вода,поступающая из других скважин не будет равномерно растекаться по контуру дренажа, поэтому регулируя подачу воды в скважины в необходимой последовательности, можно добиться различной интенсивности замачивания отдельных участков основания. Поскольку горизонтальная фильтрация в лессовых грунтах происходит со скоростью в 8-10 раз меньшей, чем вертикальная, в основном замачиваться будет та часть основания, к которой подают воду. В результате удается выравнять здание и в дальнейшем, регулируя интенсивность подачи воды в скважины в любой необходимой последовательности, избежать появления крена возводимого здания до полной ликвидации просадочных свойств основания. Применение ответвлений позволяет разместить водоподающую сеть внутри строящегося здания. Поэтому работы по замачиванию могут вестись круглогодично и совмещаться со строительными работами за пределами и внутри здания, так как работы по замачиванию не мешают складированию, проезду транспорта, работе кранов и т. д. На фиг. 1 изображено расположение дренажных траншей и скважин, в плане; на фиг. 2 - разрез А-А на фиг. Г, на фиг. 3 - график осадки 16-этажного здания в процессе строительства. Способ осуществляют следующим обраВ котловане 1, охватывающем контур 2 будущего здания, пробуривают скважины 3, которые затем заполняют дренажным материалом. После этого отрывают Г-образные траншеи 4, охватывающие углы возводимого сооружения,и прерывистые траншеи 5, транщеями 4 и 5 объединяют устья скважин 3. При этом траншей 4 имеют боковые ответвления 6, заходящие в контур будущего сооружения. Траншеи 5 располагают в контуре сооружения по его оси симметрии. Коэффициент фильтрации грунта для данной площади равен 0,3 м/сут, а расстояние между торцами траншеи принято равным 2,1 и 3 м. Площадь, ограниченная 1 образными траншеями 4, равна 700 м , а суммарная площадь транщей 4 и 5 в 5 и 9 раз меньше указанной площади. Затем траншеи 4 и 5 заполняют щебнем, а над ними выполняют грунтовую подущку 7. Через грунтовую подушку 7 до дренажных транщей пробуривают скважины 8 для подачи воды, стенки которых крепят трубами 9, возвышающимися над подушкой 7, из расчета: высота фундаментов 10 плюс 25 см над полом подвала. Далее на подушке 7 выполняют фундаменты 10 и возводят сооружение (не показано). В процессе возведения сооружения в скважины 8 первоначально равномерно подают воду. При этом грунт по мере замачивания под влиянием массы возводимого сооружения уплотняется за счет развивающихся просадок, что приводит к ликвидации его просадочных свойств при реальной нагрузке. В результате продолжительность строительства сооружения 16-этажного жилого здания сокращается на 55 дн. а неравномерность осадок в 5 раз меньше нормативной (крен 0,0008 против 0,004). Характер осадки наиболее удаленных точек возводимого здания приведен на .фиг. 3. Траншеи 4 и 5 могут быть также выполнены в заранее уплотненном грунте, например при устройстве двухслойных грунтовых подушек 7 (нижний слой устраивается трамбованием, верхний - укаткой насыпаемого грунта). Расположение траншей 4 и 5 в уплотненном слое способствует созданию направленного потока воды при замачивании нижележащих слоев. Как показывают расчеты, технико-экономическая эффективность фундамента, возводимого по предлагаемому способу, по сравнению со свайными .фундаментами при строительстве в условиях просадочных грунтов 16-этажных жилых зданий выражается в снижении .приведенных затрат на 16 руб/м, экономии металла на 12 и цемента на 16 кг/м.

.(риг. 2

СПОСОБ УПРОЧНЕНИЯ ОСНО ВАНИЯ СООРУЖЕНИИ НА ПРОСАДОЧНЫХ ГРУНТАХ, включающий отрывку котлована соответственно размерам контура возводимого сооружения, бурение дренажных скважин,заполнение их фильтрующим материалом, возведение грунтовой подушки, образование в ней обсаженных трубами скважин, подачу воды и замачивание грунта, отличающийся тем, что, с JЕ целью снижения стоимости работ, обеспечения круглогодичного их выполнения и равномерности осадки возводимого здания, перед бурением дренажных скважин на дне котлована образуют охватывающие углы контура возводимого сооружения Г-образные в плане траншеи с ответвлениями, заходящими в контур сооружения, и прерывистые траншеи, расположенные вдоль продольной оси контура сооружения, после чего осуществляют заполнение траншей фильтрующим материалом, бурение дренажных скважин ведут в пределах контура Г-образных траншей, а образование обсаженных трубами скважин ведут над прерывистыми траншеями-и ответвленияйи Г-образных траншей, причем отношение суммарной площади траншей к площади, очерченной по внешним сторонам Г-образных траншей, принимают равным 1:5-9, расстояние между концами Г-образных траншей принимают численно равным 7- 10 значениям коэффициента фильтрации грунта, а подачу воды осуществляют в процессе возведения сооружения через обсаженные трубами скважины.

Ю Л 21 П 31 35 ifO its 52 59

(риг.З 77 82 31 дм.