Способ возведения основания в сейсмических районах Советский патент 1989 года по МПК E02D27/34 

Изобретение относится к строительству и касается возведения оснований на просадочных грунтах в сейсмических районах.

Цель изобретения - повышение сейсмостойкости основания на просадочных грунтах.

Способ осуществляется следующим образом.

На предполагаемом участке строительства определяются исходные данные - длина поперечной сейсмической волны X н сейсмическая жесткость росадочной толщи естественного грунта (VS,PO)Длина поперечной сейсмической волны вычнсляется по известному для данной территории преобладающему периоду колебания грунта по формуле

Х Vis ,

где Tnf - преобладающий период колебания грунта рассматриваемой террито рчч;

Vso - среднее значение скорости распространения поперечной сейсмической волны в просадочном слое естественного грунта, которое определяется по данным сейсмических наблюдений на поверхности земли или с помощью сеймических наблюдений в скважинах. Для четкой регистрации поперечной сейсмической волны при всех типах сейсмических наблюдений используется схема УУ (горизонтально н чпра1зленные удары и гориСП

о

Од

о

iNd

00

руюших элементов в плане составляла бы не

менее 8% площади основания.

Шаг между скважпнамн (не менее 1,5 м)

обеспечивает плотность грунта в уплотнен- ,. ном массиве по площади н глубине не ме- нее 2,0 тс/м . Затем по данным Vez и р2

зонталыю ориентированные сейсмоприемнй- ки).

Среднее значение сейсмической М есткос- ти просадочного слоя естественного грунта находится как произведение средней скорости распространения поперечной сейсмической волны (V4o) на средневзвещенное вычисляется сейсмическая жесткость второго значение плотности грунта (ро), определяе- искусственного слоя (скорости распростра- мое по данным лабораторных испытаний нения ceйcмичec(иx волн увеличиваются в образцов грунта, отобранных из разведоч- 1,5-2,0 раза по сравнению с исходными иых выработок (шурфов, скважин).Ю данными).

Зная К, на глубину заложения фунда-При этом размеры искусственного осномента за минусом величины возможной про- вания в плане, составляющие не менее дли- садки при замачивании и взрыве отрывает- ны поперечной сейсмической волны А,, поз- ся котлован с линейными размерамн, со- воляют на осковании выполненных теорети- измеримыми со значением . Толщина, воз- 5 ческих и экспериментальных исследований водимого искусственного основания на дан- распространить снижение уровня сейсмичес- ной территории принимается равной 1/4А,. Нижний слой искусственного основания, представленный просадочными грунтами (толщина каждого слоя должна быть не менее 5 м), предварительно замачивается через совмещенные поглощающе-взрыЬ- ные скважины расчетным количеством воды до степени влажности 0,,8. Приведенный в неустойчивое состояние грунт уплот20

ких колебаний, полученное для слоя неограниченных размеров в плане с измененными свойствами грунтов, на слой ограниченных размеров. Толщина искусственного основания, равна 1/4Х,, позволяет (на основании экспериментальных данных) снизить сейсмический эффект на поверхности за счет изменения частотной характеристики слоя большей жесткости и исключить резонанс, отняется энергией глубинных взрывов в пре- 75 ношение сейсмических жесткостей уплотнен- делах всей просадочио.й толЩи с обеспе-

ченнем средией плотности грунта в сухом состоянии 1,60-1,65 тс/м, что исключает дальнейшее развитие просадочных деформаций при сейсмических воздействиях. При этом параметры взрыва (масса заряда ВВ, 30 глубина заложения заряда и шаг между пог- лощающе-взрывными скважинами) определяются исходными данными физико-механических свойств грунтов и состоянием близко расположенных зданий и сооружений.

ного основания и естественного грунта, равное не менее двух, позволяет уменьшить уровень сейсмических колебаний за счет присутствия слоя большей сейсмической жесткости.

На возведенном таким способом искусственном основании сейсмическая жесткость должна в два раза превышать соответствующие значения, полученные на естественном грунте.

Формула изобретения

Формула изобретения

После стабилизации послевзрывных де- формацнй (не менее 20 сут.), начиная с. Способ возведения основания в сей

4-5-метровой отметки от уровня заложе-смнческих районах, включающий выполнение

ния фундамента (эта зона является разуп-в,основании, в плане, участков различной

лотненной при проведении взрывов) опреде- . жесткости, отличающийся тем, что, с целю

ляются: средняя скорость распро странения-

поперечной сейсмической волны (V bi), срсдг невзвешенное значение плотности (pi) и среднее значение сейсмической жесткости грунта нижнего уплотненного слоя (скорости распространения поперечной сейсмической волны в этом слое увеличиваются на

20-30% по сравнению с естественным грунтом).

Верхний слой - подушка, возводится

повышения сейсмостойкости основания на лросадочных грунтах, участки большей жесткости выполняют в виде чередующихся с грунтом просаДочной толщи вертикальных элементов из гравийно-галечннковой смеси, 45 втрамбованной в вертикальные скважнны на глубину 1/4 длины поперечной сейсмической волны, причем основание выполняют с акустической жесткостью, превышающей акустическую жесткость естественного просадочного грунта основания не менее мем в 2 раза.

путем введения вертикальных армирую щих 50 и с размерами в плане, превышающими элементов из гравийно-галечниковой смеси.длину поперечной сейсмической волны.

Армирующие элементы устраиваются путем пробивки скважин диаметром от 0,5-1,0 м с помощью навесного оборудования на экскаваторе. После пробивки послойно порци 5.5

2.Способ по п. I, отличающийся тем, что просадочный грунт основания перед выполнением в нем вертикальных элементов предварительно уплотняют замачиванием и гнд- ровзрывами.

ми укладывается граЕШИно-галечниково-ще- беночиая смесь с последующим трамбованием до отказа и достижения объемного веса грунта 2.2 - 2,3 тс/м . Прн этом целесообразно, чгоб1.1 сумм;эрная площадь армируюших элементов в плане составляла бы не

менее 8% площади основания.

Шаг между скважпнамн (не менее 1,5 м)

обеспечивает плотность грунта в уплотнен- ном массиве по площади н глубине не ме- нее 2,0 тс/м . Затем по данным Vez и р2

вычисляется сейсмическая жесткость второго искусственного слоя (скорости распростра- нения ceйcмичec(иx волн увеличиваются в 1,5-2,0 раза по сравнению с исходными данными).

вания в плане, составляющие не менее дли- ны поперечной сейсмической волны А,, поз- воляют на осковании выполненных теорети- 5 ческих и экспериментальных исследований распространить снижение уровня сейсмичес-

0

ких колебаний, полученное для слоя неограниченных размеров в плане с измененными свойствами грунтов, на слой ограниченных размеров. Толщина искусственного основания, равна 1/4Х,, позволяет (на основании экспериментальных данных) снизить сейсмический эффект на поверхности за счет изменения частотной характеристики слоя большей жесткости и исключить резонанс, отношение сейсмических жесткостей уплотнен-

ного основания и естественного грунта, равное не менее двух, позволяет уменьшить уровень сейсмических колебаний за счет присутствия слоя большей сейсмической жесткости.

На возведенном таким способом искусственном основании сейсмическая жесткость должна в два раза превышать соответствующие значения, полученные на естественном грунте.

Формула изобретения

. Способ возведения основания в сей

. жесткости, отличающийся тем, что, с целю

-

повышения сейсмостойкости основания на лросадочных грунтах, участки большей жесткости выполняют в виде чередующихся с грунтом просаДочной толщи вертикальных элементов из гравийно-галечннковой смеси, 5 втрамбованной в вертикальные скважнны на глубину 1/4 длины поперечной сейсмической волны, причем основание выполняют с акустической жесткостью, превышающей акустическую жесткость естественного просадочного грунта основания не менее мем в 2 раза.

0 и с размерами в плане, превышающими длину поперечной сейсмической волны.

и с размерами в плане, превышающими длину поперечной сейсмической волны.

2.Способ по п. I, отличающийся тем, что просадочный грунт основания перед выполнением в нем вертикальных элементов предварительно уплотняют замачиванием и гнд- ровзрывами.

3.Способ по п. 1, отличающийся тем, что вертикальные элементы выполняют с суммарной площадью в плане, составляющей не 8% от площади основания.

Изобретение относится к возведению основания в сейсмических районах и позволяет повысить сейсмостойкость основания на просадочных грунтах. В основании, представляющем собой слой грунта и подстилающий его слой просадочного грунта, выполняют вертикальные элементы путем разработки скважин и заполнения их с трамбованием гравийно-галечниковой смеси. Просадочный грунт перед выполнением в них скважин целесообразно предварительно уплотнить замачиванием и гидровзрывами. Гравийно-галечниковую смесь втрамбовывают в скважины на глубину, равную 1/4 длины поперечной сейсмической волны, а суммарная площадь в плане вертикальных элементов составляет не менее 8% площади основания. Основание выполняют с акустической жескостью, превышающей акустическую жесткость естественного просадочного грунта основания не менее чем в 2 раза, и с размерами в плане, превышающими длину поперечной сейсмической волны. 2 з.п. ф-лы.