Фундамент здания,сооружения Советский патент 1987 года по МПК E02D27/12 E02D27/36 

fO

1 1294919

Изобретение относится к строительству и может быть использовано при возведении свайных фундаментов зданий, сооружений, в том числе и на слабых грунтах.

Цель изобретения - предотвращение неравномерных осадок и повьшение не- сущей способности фундамента.

На фиг. 1 изображен предлагаемый фундамент, продольный разрез; на фиг. 2 - разрез А-А на фнг. 1; на фиг. 3 - разрез Б-Б на фиг. 1.

Фундамент включает погруженные в грунт сваи-оболочки I, расположенные в плане по окружности, железобетонный опорный элемент 2, выполненный в виде кольца, жестко соединенного (омоноли- ченного) с головами свай-оболочек 1, и железобетонную плиту 3, установлен ную на горизонтальном слое 4 из дренирующего материала так, что между ее нижней поверхностью и .верхней поверхностью опорного элемента 2 имеется

f5

20

венно через границу его контакта с горизонтальным слоем 4. Ускорение удаления воды из грунта межсвайного пространства 7 может быть достигнуто путем установки иглофильтров (не показаны) через отверстия 9 и принудительной откачки. При неравномерной осадке плиты 3 между ней и опорным элементом 2 со стороны большей осадки устанавливают временные упоры (не показаны) , которые убираются после выравнивания плиты. Кроме того, для устранения неравномерности может осуществляться более интенсивная откачка воды из полостей свай-оболочек, расположенных со стороны меньшей осадки.

Поскольку величину конечной осадки плиты 3 известными методами рассчитывают только приближенно, то в процессе работы фундамента могут возникнуть два случая: фактическая величина осадки меньше или равна рас30

четной; фактическая величина осадки зазор, равный расчетной величин е ко- 5 больше расчетной.

В первом случае после реализации всей осадки между плитой 3 и опорным элементом 2 остается зазор или, в пределе, они только касаются друг друга, а вся несущая способность на вертикальную нагрузку обеспечивается только зшлотненной массой грунта межсвайного пространства 7. Роль свай- оболочек при этом заключается в оконтуривании грунта межсвайного пространства 7, создании вертикальных дренажных каналов и поддержании опорного элемента 2, а роль опорного элемента 2 - в предотвращении горизонтального смещения голов свай-оболочек 1 под действием распорных нагрузок и в обеспечении возможности установки временньпс упоров при неравномерной осадке плиты 3.

Во втором случае после реализации осадки, равной по величине зазору между нижней гранью плиты 3 и верхвечной осадки плиты 3. В верхних частях стенок свай-оболочек 1 в зоне горизонтального слоя 4 вьтолнены сквозные водоотводные отверстия 5, расположенные по высоте в несколько ярусов, а в плане.- равномерно по периметру свай-оболочек 1. В нижних частях стенок свай-оболочек 1 в зоне сжимаемых слоев грунта основания - водоприемные отверстия 6, расположенные по высоте также в несколько ярусов, а в плане - только со стороны, обращенной к вертикальной оси фундамента со стороны грунта межсвайного пространства 7. Полости свай-оболочек 1 .; заполнены дренирующим материалом 8 (например, песком). В опорном элементе 2 выполнены отверстия 9, сообщающиеся с полостями свай-оболочек 1.

Фундамент работает следующим образом.

На плите 3 возводят сооружение.По40

45

скольку плита 3 установлена с зазором относительно опорного элемента 2, весь вес возводимого сооружения без 50 ограничений передается на грунт свайного пространства 7, совершая работу по его уплотнению. Отжимаемая из

ней гранью опорного элемента 2, пли- т;. 3 ложится на опорный элемент 2 и он, кроме перечисленных, выполняет дополнительно функцию передачи части нагрузки от веса сооружения и плиты 3 на сваи-оболочки 1. Дополнительная функция свай-оболочек 1 - восприятие

грунта вода через отверстия 6 попадает в полости свай-оболочек 1 и далее 55 части нагрузки от веса сооружения и через отверстия 5 - в горизонтальный плиты 3, а полная несущая способ- слой 4. Одновременно удаление воды из уплотгняемого грунта межсвайного проность фундамента в этом случае - сумма несущей способности уплотненной

странства 7 происходит и непосредст- массы грунта межсвайного пространстO

5

0

венно через границу его контакта с горизонтальным слоем 4. Ускорение удаления воды из грунта межсвайного пространства 7 может быть достигнуто путем установки иглофильтров (не показаны) через отверстия 9 и принудительной откачки. При неравномерной осадке плиты 3 между ней и опорным элементом 2 со стороны большей осадки устанавливают временные упоры (не показаны) , которые убираются после выравнивания плиты. Кроме того, для устранения неравномерности может осуществляться более интенсивная откачка воды из полостей свай-оболочек, расположенных со стороны меньшей осадки.

Поскольку величину конечной осадки плиты 3 известными методами рассчитывают только приближенно, то в процессе работы фундамента могут возникнуть два случая: фактическая величина осадки меньше или равна расней гранью опорного элемента 2, пли- т;. 3 ложится на опорный элемент 2 и он, кроме перечисленных, выполняет дополнительно функцию передачи части нагрузки от веса сооружения и плиты 3 на сваи-оболочки 1. Дополнительная функция свай-оболочек 1 - восприятие

части нагрузки от веса сооружения и плиты 3, а полная несущая способ-

части нагрузки от веса сооружения и плиты 3, а полная несущая способ-

ность фундамента в этом случае - сумма несущей способности уплотненной

3 . 129 ва 7 и свай-оболочек I, причем первый из этих двух факторов являе-рся определяющим, поскольку даже в случае значительной ошибки при расчете конечной величины осадки плиты 3 ее контакт с опорным элементом происходит на стадии затухания осадки,когда степень уплотнения грунта межсвайного пространства 7 уже достаточно высока.

Если фундамент предназначен для установки на нем резервуара - хранилища жидких веществ (не показан), то для увеличения уплотняющей грунт межсвайного пространства нагрузки может быть использован этап испытаний смонтированного на плите 3 резервуара. Эти испытания проводятся путем запол

нения резервуара водой, имеющей удельный вес, превьшающий удельные веса большинства хранимых в резервуарах жидких веществ. I

Предлагаемая конструкция фундамента позволяет обеспечить работу грунта межсвайного пространства в замкнутом объеме (несмотря на то, чт сваи-оболочки I установлены по периметру фундамента с определенньп 1 шагом, происходит компрессионное запирание грунта) , его эффективное дренирование за счет использования полостей свай-оболочек в качестве вертикальных дренажных каналов и передачу всей нагрузки от веса сооружения и плиты на грунт за счет наличия зазора между плитой и опорным элементом, т.е. в конечном счете, повысить степень уплотнения грунта межсвайно±А

19

5

0

5

0

5

го пространства и ускорить процесс его консолидации, а также сместить основную часть осадок на строительный период и начало эксплуатации.

Формула изоб ретения

1.Фундамент здания, сооружения, возводимого преимущественно на слабых грунтах, включающий плиту и расположенные по ее контуру заглубленные в грунт основания сваи, отличающийся тем, что, с целью предотвращения неравномерных осадок и повышения несущей способности фундамента, он снабжен соединенным с головами свай и имеющим в плане замкнутый контур опорным элементом и расположенным под плитой на поверхности грунта основания горизонтальным слоем из дренирующего материала с образованием между нижней поверхностью плиты и верхней поверхностью опорного элемента зазора под жесткие упоры, величина которого равна расчетное величине конечной осадки плиты, причем сваи выполнены полыми и имеют сквозные водоотводные отверстия в верхних частях

их стенок в зоне расположения горизонтального слоя из дренирующего материала и водоприемные отверстия в нижней части стенок со стороны, обра-. щенной к вертикальной оси фундамента.

2.Фундамент по п. 1 , о т л и ч .- ю щ и и с я тем, что полости свай заполнены дренирующим, материалом, а

в плите и опорном элементе обр азова- ны сообщающиеся с полостями свай каналы для установки иглофильтров.

S-S

Фиг.2

Составитель В. Гоник Редактор И. Дербак ТехреД Л.Сердюкова

Заказ 569/31 Тираж 607 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР

по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4

фиг.З

Корректор М. Самборская

Изобретение относится к строительству и может быть использовано при возведении свайных фундаментов зданий, сооружений, в том числе и на слабых грунтах. Целью изобретения является предотвращение неравномерных осадок и повышение несущей способности фундамента. Фундамент включает погруженные в грунт сваи-оболочки 1, расположенные в плане по ок,- ружности, железобетонный опорный элемент 2д выполненный в виде кольца, жестко соединенного с головами свай- оболочек 1, и железобетонную плиту 3. / . ,,,,,/„,,л «- Y/ jf// /y/ef/ /// j7Mi :№- y fjf7jf/ / jiy/ / // /)L , V . / Последняя установлена на горизонтальном слое 4 из дренирующего материала так, что между ее нижней поверхностью и верхней поверхностью опорного элемента 2 имеется зазор, величина которого равна расчетной величине конечной осадки плиты 3. В верхних частях стенок свай-оболочек 1 в зоне горизонтального слоя 4 аьтолне- ны сквозные водоотводные отверстия 5, расположенные по высоте в несколько ярусов f а в плане - равномерно по периметру свай-оболочек 1. В нижних частях стенок свай-оболочек 1 в зоне сжимаемых слоев грунта основания выполнены водоприемные отверстия 6,расположенные по высоте также в несколько ярусов, а в плане - только со стороны, обращенной к вертикальной оси фундамента (со стороны грунта межсвайного пространства 7). Полости свай-оболочек 1 заполнены дренирующим материалом 8. В опорном злемен- те 2 выполнены отверстия 9, сообщающиеся с полостями свай-оболочек 1. 1 з.п. ф-лы, 3 ил. 7 9 i (Л tc о 4 ;о со