Способ уплотнения массива лессового просадочного грунта Советский патент 1987 года по МПК E02D3/10 

Изобретение относится к строительству, в частности к уплотнению массива лессового просадочного грунта, преимущественно в основании зданий и сооружений при их строительстве, гидровзрывным способом.

Цель изобретения - сокращение длительности нулевого цикла строительства за счет компенсации неравномерных деформаций грунта в период нослевзрывной консолидации.

На фиг. 1 показан разрез уилотняемо- го массива в период замачивания; на фиг. 2 - то же, после возведения грунтовой подушки.

Способ осуществляют следующим образом.

В пределах уплотняемой площади производят срезку растительного слоя 1, бурят дренажно-взрывные скважины 2, устанавливают в них трубы 3, затрубное пространство заполняют дренажным материалом 4 до верхней границы зоны замачивания 5, а в верхней незамачиваемой зоне 6 - водонепроницаемым материалом 7, например мятой глиной или цементным раствором. После этого производят замачивание просадочной толщи грунта в зоне 5 подачей воды через трубы 3. При условной стабилизации просадок замачивание прекращают, дно трубы 3 герметизируют, например заливают цементным раствором, затем в трубах 3 размещают заряды взрывчатого вещества 8 в замоченной зоне 5 и производят взрывы. Наличие незамоченной зоны 6 в верхних слоях уплотняемого основания создает сейсмоза- щитный экран, который позволяет более це- ленаправлено использовать действие взрыва в замоченном грунте, более полно разру- щать структурные связи ослабленного замачиванием просадочного грунта.

После просадки производят частичное удаление незамоченного грунта зоны 6, извлекают трубы 3 и уплотняют оставшуюся часть недоуплотненного слоя 9 тяжелыми трамбовками.

Для устранения неравномерных деформаций грунта в период стабилизации осадок после взрыва, на уплотненный тяжелыми трамбовка.ми слой грунта буферной зоны 9 укладывают компенсационную переуплотненную грунтовую подущку 10. Грунт по- дущки 10 укладывают послойно и уплотняют при оптимальной влажности тяжелыми трамбовками или катками с заданной степенью переуплотнения грунта . Степень пере- уплотнепия выделенного слоя определяется отношением

. -,

- Jil

ркрп

где РП, ркрм - плотность сухого и средняя по слою критическая плотность грунта

ПОДуП 1КИ, Г/СМ .

При .Mf - грунт находится в нормально уплотненном состоянии, а при ,

- в переуплотпенном и недоуплотнен- ном состояниях соответственно.

Механизм компенсации неравномерных деформаций в подушке действует следующим образом. При неравномерных деформациях замоченного нижележащего грунта 5 переуплотненная подущка 10 испытывает разгрузку снизу, что вызывает в ней распорные или сжимающие горизонтальные и вертикальные напряжения. Под действие.м этих напряжений частицы грунта пере.ме- щаются относительно друг друга, что вызывает рахрыхление переуплотненной грунтовой подущки 10, проявляется эффект дила- тансии грунтов. Разрыхление грунта подушки компенсирует неравномерные деформации, вызванные просадкой.

Проектная плотность подущки рп определяется из условия, чтобы грунт подущки, при полном водонаеыщении его, находился в нормально-уплотненном состоянии, т. е. значение рп должно соответствовать критической плотности грунта ркр, определяемой при условии полного водонасыщения и давления по подошве фундамента на грунт подушки. Степень влажности грунта подущки после укладки каждого слоя снижают до 5. 0,,3 путем подсушивания. В таком состоянии грунтовая подущка будет обладать максимальной компенсационной способностью, т. е. способностью существенно разрыхляться при деформировании и погашать неравномерные просадки.

Толщину компенсационной переуплотненной грунтовой подущки определяют из зависимости

Яп 1() K,(i--gvr

где А - коэффициент, характеризующий степень компенсации допускаемых неравно- .мерных деформаций; К - коэффициент, учи тывающий степень нарушения структуры грунта рп, р°пп - плотность сухого

и обобп.1енная критическая плотность грунта подущки; 5.10П - допускаемые неравномерные деформации; Т - время условной стабилизации осадок; Q - коэффициент пропорциональности приращения неравномерных

осадок при стабилизации дефор.маций грунта после взрыва.

Значение коэффициента А изменяется в пределах от О до . При компенсационные свойства переуплотненных грунтов не учитываются; при А 1 неравномерные

деформации нижнего слабого грунта полностью компенсируются подущкой; при наблюдается частичная компенсация деформаций, а оставшаяся часть неравномерных осадок воспринимается конструкциями здания. Значение Л целесообразно назначать

по результатам технико-экономического расчета.

Коэффициент нарушения структуры грунта Кп определяетея в натурных или лабораторных условиях. Он изменяется в нреде- лах от О до 1. При Кп. 0 структура нодуш- ки не нарушается, при , Кп 1 происходит частичное или полное нарушение структуры грунта, переупаковка его частиц,

0,15-С,30 0,20-0,33 0,25-0,35 0,2-0,35 0,1-0,:

разрыхление подушки и компенсация неравномерных просадок. При неравномерном деформировании грунта подун1ки, вызванного просадкой нижележан1его грунта. Ки находится в пределах, указанных в таблице.

0,05-0,2

Достаточно высокая компенсационная способность переуплотненного грунта подушки возможна в маловлажном грунте при ,0-0,45. Поэтому с целью предохранения грунта от увлажнения на откосы котлована и подстилающий подушку грунт при необходимости укладывают водозащитные экраны., .

Применение предлагаемого способа уменьшает расход воды на замачивание грунта, сокращает сроки выполнения работ по подготовке оснований, компенсирует неравномерные дефор.мации, повышая эксплуатационную надежность возводимых сооружений.

Формула изобретения

Способ уплотнения массива лессового про- садочного грунта преи.мушественно в основании зданий и сооружений, включающий образование скважин, замачивание через них массива грунта, размещение в скважинах и взрывание зарядов взрывчатого вещества, отрывку котлована, уплотнение в нем слоя грунта трамбованием и возведение грунтовой подушки, отличающийся тем, что, с

/1 8 4

5

целью сокращения длительности нулевого цикла строительства за счет компенсации неравномерных деформаций грунта в период послевз.рывной консо.чидации, замачивание массива грунта ведут от подошвы подлежащего уплотнению трамбованием слоя на заданную глубину, а возведение грунтовой подуппчи производят с переуплотнением ее 1 рунта, нричем толщину грунтовой подушки определяют из зависимости

пТ-5л« --А)

где Нп о .

0

5

KnI

sse I

Jftpn

толщина грунтовой подушки, м; коэффициент приращения осадок после взрывов, м; длительность условной стабилизации осадок, сут;

5лом - допустимые неравномерные дефор- мации для зданий и сооружений, м;

-коэффициент степени компенсации неравномерных деформаций;

-коэффициент степени нарушения структуры грунта подушки;

-плотность сухого и обобщенная критическая плотность грунта поДУП1КИ.

Т -

А

Кп ОЙ

, ркр

вода.

фие.2

Изобретение относится к строительству, в частности к уплотнению массива лессового просадочного грунта гидровзрывным способом. Цель изобретения - сокращение длительности нулевого цикла строительства за счет компенсации неравномерны.х деформаций грунта в период послевзрывной консолидации. Достигается это за счет замачивания массива с оставлением верхнего незамоченного слоя и возведения переуплотненной грунтовой подушки в котловане. Толщину грунтовой подушки определяют по предложенной расчетной зависимости. Обеспечивается уменьшение расхода воды на замачивание и повышение эксплуатационной надежности возводимых сооружений. 2 ил. со СП СО со