Способ укрепления слабого грунтового основания Советский патент 1989 года по МПК E02D3/10 

Изобретение относится к строительству и горному делу и может быть использовано для укрепления оснований зданий, сооружений и тяжелых горнотранспортных машин.

Цель изобретения - снижение расхода материалов и трудозатрат ,

На фиг. 1 показан план расположения нагрузки и прорезей под нею; на фиг, 2 - разрез А-А на фиг. 1; на фиг. 3 - план расположения прорезей под лыжей шагающего экскаватора; на фиг. 4 - график козффициентов несущей способности

Способ осуществляют следующим об- разомэ

На участке предстоящего приложения на поверхность грунта распределенной в вГоде полосы 1 нагрузки образуют в грунте прорези 2 с вертикальными стенками и заполняют их материалом 3 с прочностью, превышающей прочность укрепляемого грунта. Прорези 2 располагают параллельно одна другой и поперек полосы 1 нагрузки. Каждую прорезь 2 выполняют глубиной, равной ширине полосы 1 нагрузки, и длиной, равной 3-4 значениям глубины прореел

INS

00

4

зи 2, а расстояние между прорезями 2 определяют по зависимости, приведенной в формуле изобретения.

В качестве материала 3 заполнения прорезей 2 могут быть использованы, например, щебень или песчано- галечниковая смесь, имеющие более высокие показатели сопротивления сдвигу, чем грунт укрепляемого основания.

Если укрепление грунтового основания проводят вблизи объекта, создающего своей нагрузкой повышенные напряжения в слабом грунте, для предотвращения деформаций основания в про- цессе ведения работ выполнение прорезей 2 по длине полосы 1 ведут рассредоточено, например, через две или одну. При этом расстояние между осями последовательно образуемых прорезей 2 должно кратно превьппать окончательное расстояние, определяемое по расчетной зависимостис С этой же целью возможнЗ выполнение каждой прорези 2 по частям чередуя проходку с заполнением

Способ может быть использован для улучшения условий проходимости тяжело горной машины, например шагающего экскаватора с Укрепление слабого грунтвого основания может быть проведено как в отсутствие машины, так и при наличии ее на трассе или рабочей площадке. В первом случае образование и заполнение прорезей можно вьтолнять последовательно. Во втором случае, например, если шагающий экскаватор стоит на опорной базе, а его лыжи находятся в поднятом положении, он создает своей массой напряжения в грунте в том числе сдвигающие, на расстоянии 1,5-2 диаметра базы При этом требу- ется укрепить грунтовое основание для лыж экскаватора, которые будут опираться на грунт в зоне сдвигающих напряжений Проходку и заполнение прорезей в этой зоне, во избежание деформаций грунта, следует проводить рассредото- ченно,последовательно сгущая их до конечного расчетного расстояния„

Определение расстояний между про- резями по расчетной зависимости, приведенной в формуле изобретения, следует вести с последовательными приб- ; лижениями, уточняя осредненные вели- чины физико-механических показателей укрепленного грунта по зависимостям

ПСг+М г,., С f 0.2.llLbjJj П+М П+Мр.,

м - :i-LEiilO-f I p п+мп,

Q

г . s

50 -

50 5

0

где п - номер очередного приближения.

П-р и м е р . Определяют расстояние между прорезями при укреплении основания под лыжами шагающего экскаватора ЭиЫОО/100 массой 12000 т при следующих условиях. Физико-механические свойства суглинка го текучепластичного, залегающего в основании машины: угол внутреннего трения Ц, 8 , объемная масса у, 1,8 т/м, сцепление т/м, безразмерный коэффициент несущей способности по графику NV 0,5. Физико- мехаиическПе свойства песчаио-гале- чниковой смеси (заполнитель прорезей) : t, 25% ,9 , Cj О, Nj.10. Давление под лыжами ЭШ-100/100 Р 29 т/м, ишрина лыжи ,35 м, длина лыжи 45 м, ширинг. прорези, выполняемой обратной мехлопатой Э-4321,П 1,0 м, коэффициент запаса 1,3.

Решение в первом приближенииСр

° графику дляср

16,5 N(,(.p 14, М, 0,76 м. Решение во втором приближении ,+ПСа f. Д7.

Сср.г - йТТп

« М,у,+пгГг,

-

м , ifcpi м, + п

по графику коэ(})фиц11енту 5,9 отвечает угол Ч сра 22°, а этому углу соответствует N , 20,2, Расстояние М 1,1 м.

Решения в последуюищх приближениях показали: в третьем приближении Мз 1,4 м,.в четвертом М 1,7 м, в пятом и шестом - Mg М 1,8 м. Последние два одинаковых результата являются окончательными, т.е. при ширине прорезей П 1,0 м расстояние между ними следует принимать М 1,8 Мс Длина прорези принимается 1 15 м, глубина h b 4,35 м.

Способ позволяет повышать несу-. щую способность грун.тов в основании тяжелых машин, оборудованных шагаю- ш:ими, гусеничными и рельсовыми ходовыми устройствами.

Формула изобретения

1. Способ укрепления слабого грунтового основания преимущественноi

15273

под распределенную в виде полосы на-

грузку, включлюио1й образование в грунте параллельных между собой и расположенных поперек полосы прорезей с вертикальными стенками и заполнение их материалом с прочностью, превышающей прочность грунта, отличающийся тем, что, с целью снижение, расхода материалов и трудо- JQ затрат, каждую прорезь выполняют глубиной, равной ширине полосы нагрузки, и длиной, равной 3-4 значениям глубины прорези, а расстояние М между прорезями определяют по зависимости

)5

П (-,.

ftMi0 5N ef(C,+cJI- -7- b((5, + j ;y S

П - ширина прорези;

1).

-коэффициенты несущей способности грунта и материала заполнения прорезей;

-ожидаемое давление под нагрузкой;

1,3 - коэффициент запаса;

ср

-коэффициент несущей способности условно усредненного грунта с углом внутреннего трения cfcp . )/2, где

Ч, углы внутреннего трения грунта материала заполнения прорезей; b - ширина полосы нагрузки;

-объемная масса и сцепление грунта;

JQ )5

20

25

Cji - объемная масса и сцепление материала заполнения прорезей.

2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что, с целью предотвращения деформации грунтового основания при воздействии на него нагрузки, выполнение прорезей по длине полосы ведут рассредоточенно с расстоянием между осями последовательно образуемых прорезей, кратно превьппающим сумму предварительно определенного расстояния между ними и ширины прорези, и последующим их сближением до величины этой суммы.

Изобретение относится к строительству и горному делу и может быть использовано для укрепления оснований зданий, сооружений и тяжелых горнотранспортных машин, создающих распределенную в виде полосы нагрузку на поверхность грунта. Изобретение направлено на снижение расхода материалов и трудозатрат при образования в грунте прорезей и заполнении их более прочным, чем грунт, материалом. Достигается это за счет того, что прорези, располагаемые параллельно одна другой и поперек полосы нагрузки, выполняют глубиной, равной ширине полосы, и длиной, равной 3-4 глубинам. Расстояние между прорезями определяют по расчетной зависимости. При укреплении основания, находящегося под воздействием нагрузки, прорези выполняют рассредоточенно с последовательным сближением до расчетного расстояния. Способ может быть использован для улучшения условий проходимости тяжелых горных машин. 1 з.п. ф-лы, 4 ил.

Фuг.f

Фие.2

фиг.З

Nr

20W60дОW

Коэср(рициенты несущей способности Фиг.