Способ уплотнения массива просадочных грунтов Советский патент 1989 года по МПК E02D3/10 

(21)4208469/29-33

(22)16.03.87

(46) 23.05.89. Бкш. Р 19 (71) Научно-исследовательский институт строительных конструкций «Госстроя СССР

(72)-А.М.Рыжов, А.С.Жмуденко, Г.И.Черный, Ю.И.Седых и Э.Л.Гурович

(53)624.138.29(088.8)

(56)Авторское свидетельство СССР № 937610, кл. Е 02 D 3/10, 1982.

Литвинов И.М. Укрепление и уплотнение просадочных грунтов в жилищном и промышленном строительстве,- Киев: Будивельник, 1977, с. 239-244.

(54)СПОСОБ УПЛОТНЕНИЯ МАССИВА ПРОСАДОЧНЫХ ГРУНТОВ

(57)Изобретение относится к строительству и может быть использовано при уплотнении просадочных грунтов

гидровзрывным способом. Изобретение направлено на повышение эффективности уплотнения и снижение сейсмического воздействия на прилегающую территорию. Достигается это за счет увеличения длительности прохождения взрывных волн. Перед замачиванием массива в нем образуют водо- и сейс- мозащитные экраны с формированием полос между ними вдоль рядов взрывных скважин, замачивание ведут за пределами полос, а массу зарядов взрывчатого вещества, ширину полос и расстояние между ними принимают возрастающими от периферии к центру уплотняемого массива. Экраны могут быть выполнены в виде рядов грунтовых свай, заполненных материалом с акустической жесткостью меньше, чем у вмещающего просадочного грунта. 1 з.п. ф-лы, 1 ил.

(Л

Изобретение относится к строительству и может быть использовано при уплотнении просадочных грунтов гидровзрывным способом. Изобретение направлено на повышение эффективности уплотнения и снижение сейсмического воздействия на прилегающую территорию. Достигается это за счет увеличения длительности прохождения взрывных волн. перед замачиванием массива в нем образуют водо- и сейсмозащитные экраны с формированием полос между ними вдоль рядов взрывных скважин, замачивание ведут за пределами полос, а массу зарядов взрывчатого вещества, ширину полос и расстояние между ними принимают возрастающими от периферии к центру уплотняемого массива. Экраны могут быть выполнены в виде рядов грунтовых свай, заполненных материалом с акустической жесткостью меньше, чем у вмещающего просадочного грунта. 1 з.п. ф-лы. 1 ил.

Изобретение относится к строительству и может быть использовано при гидровзрывном уплотнении лессовых просадочных грунтов.

Цель изобретения - повышение эффективности уплотнения и снижение сейсмического воздействия на прилегающую территорию за счет увеличения длительности прохождения взрывных волн в массиве.

На чертеже показана схема осуществления способа.

Способ осуществляют следующим образом.

На уплотняемой территории образуют водо- и сейсмозащитные экраны 1, располагая их попарно параллельно. В полосах 2, образуемых каждой парой экранов 1, бурят скважины 3, а на участках 4 между парами экранов 1 ведут замачивание грунта. В скважинах 3 размещают заряды 5 взрывчатого вещества и по окончании замачивания осуществляют взрывы, причем к этому моменту грунт в полосах 2 между экранами 1 остается незамоченным.

Ширину полосы незамачиваемого грунта определяют из соотношения

3

оо со

Ю

2Йг)

ин

(1)

где а - ширина полосы, вьфаженная в . условных единицах, равных приведенному радиусу заряда; & ц уровень напряжений, при котором заведомо происходит нарушение структуры и уппот-JQ нение лесса естественной влажности, равный 4-10 - 5-10 Па-; G0,, м - коэффициенты, определяющие

характер затухания напряже- $ ний взрывной волны в лессе естественной влажности, соответственно равные 2-10 3 10м Па и 2,7-3,2. После пересечения границы незамо- 20 ченного грунта взрывная волна с растянутым взрывным импульсом нарушает структуру замоченного грунта в пределах ширины, выраженной в теж же условных единицах25

, «/I ) С

о

GU

/(

о ,

(2)

где С5 - уровень напряжений, при котором происходит нарушение структуры замоченного грунта, равный 1,6 -10У-3 -105 Па} о - коэффициент затухания напряжений при переходе взрывной волной сейсмо- и водозащитного экрана 1, равный 0,75- 0,8,

GDI АЧ коэффициенты, определяющие затухание напряжений взрывной волны в замоченном лессе, их величины соответственно равны (0,4-1,3).10ю Па и 1,6-2,0.

По формулам (1) и (2) определяют размеры полосы 2 незамоченного и примыкающего к нему участка 4 замоченного грунта в относительных единицах, равных радиусу заряда 5.

Если по расчету ширина полосы 2 грунта естественной влажности превышает 1/4-1/5 ширины замоченного участка 4, для фактического исполнения принимают минимально возможную по производственным условиям ширину ае (например, 3-4 м). Так.как взрывной импульс в лессе естественной влажности затухает более интенсивно, чем в замоченном, целесообразно принимать ширину полосы 2 грунта естественной

влажности минимально возможной. Поэтому в дальнейшем, после определени величины радиуса заряда и линейных размеров обоих участков (замоченного и естественной влажности), ширину полосы грунта 2 естественной влажности принимают минимально возможной, равной а 3-4 м.

Ширину полосы 4 замоченного грунта при этом рассчитывают заново по формуле (2), однако вместо величины CTJ; в ее правой части принимают Лакл

тический уровень напряжений во взрывной волне перед переходом преграды

°Ч

а; ш (W (Др1-). о)

Ор 0(р О

Величину Gt, рассчитывают по принимаемой ширине полосы 2 грунта естественной влажности (в относительных единицах) а :

С51 К (-SY иоИ 2

(4)

Для определения абсолютных размеров участков замоченного грунта и грунта естественной влажности и установления предельно допустимой массы используемых при взрыве зарядов 5 определяют максимальный радиус заряда в крайнем (ближайшем к защищаемому объекту) ряду

г 6

R

б„1у

Gf)

(w

V.el

(5)

0

5

0

где R - расстояние от границы участка до защищаемого объекта, м О - предельный уровень напряжений во взрывной волне по сейсмическим условиям у защищаемого объекта, Па. Для второго ряда зарядов, считая

от границы участка, примыкающего к

защищаемому объекту, радиус заряда

определяют по формуле

r«..(2a1)lrk (6)

(CJ}

,Ј« ч(

VT;

Величины ае и аэ в условных единицах, равных радиусу заряда (в данном случае rj ), определяют по формулам (1) и (2) .

Для третьего и любого последующего (n-го) ряда радиус заряда определяют по формуле

Линейные размеры соответствующих зон замоченных грунтов и грунтов естественной влажности определяют по их относительным размерам и соответствующим величинам радиусов заряда.

Исходя из формул (3-5), в средней части уплотняемого массива используют более мощные заряды 5 взрывчатого вещества и соответственно увеличивают ширину полосы 2 незамачиваемого грунта и ширину замачиваемого участка 4, что уменьшает общее количество рядов взрывных скважин 3 и соответственно объем подготовительных работ, а также повышает эффективность способа уплот- нения.

Экраны 1 могут быть выполнены в виде одного или нескольких рядов грунтовых свай, причем заполняющий их материал должен иметь величину акустической жесткости менее величины акустической жесткости уплотняемого замоченного грунта.

Способ дает возможность образования взрывных скважин в сухом грунте без обсадки трубами, снизить сейсмическое воздействие на соседние сооружения, повысить эффективность уплотнения грунта.

Формула изобретения

5

0

5

вание водо- и сеисмозащитных экранов, замачивание массива, размещение в скважинах зарядов взрывчатого вещества и осуществление взрывов, отличающийся тем, что, с целью повышения эффективности уплотнения и снижения сейсмического воздействия на прилегающую территорию за счет увеличения длительности прохождения взрывных волн в массиве, образование водо- и сеисмозащитных экранов осуществляют с расположением их попарно параллельно вдоль рядов скважин с отделением их от замачиваемого массива, 3. массу зарядов, расстояние между экранами в каждой паре и расстояние между рядами скважин принимают возрастающими от периферии к середине массива, причем расстояние между экранами в каждой их паре определяют по зависимости

где G - уровень напряжений, при ко0

тором происходит нарушение структуры и уплотнение незамоченного грунта естественной влажности;

Св1, IM - коэффициенты, отражающие затухание напряжений взрывной волны в сухом грунте. 2. Способ поп.1, отличающийся тем, что образование водо- 5 и сеисмозащитных экранов осуществляют в виде одного или нескольких рядов грунтовых свай с заполнителем с величиной акустической жесткости менее величины акустической жесткости

40

уплотняемого грунта.