Способ упрочнения массива просадочного грунта Советский патент 1991 года по МПК E02D3/10 

Изобретение относится к строительству, в частности к упрочнению просадочных грунтов при подготовке оснований под здания и сооружения

Цель изобретения - повышение эффективности упрочнения грунта по глубине со слоями разной плотности и обеспечение возведения на упрочняемом грунте зданий и сооружений на фундаментах.

На фиг.1 показан разрез упрочняемого массива грунта; на фиг 2 - расположение скважин, план.

На площадке строительства образуют скважины 1 с шагом 2, определяемом из зависимости

о о

4 VI

VI

Ю

а Кг Кг d.

0)

где Ki - коэффициент, зависящий от свойств грунта, принимается по опытным данным для грунтов с числом пластичности 0 03- 0,1 - Ki 5,0, более 0,1 - Ki 6,0,

Кг - коэффициент, зависящий от интенсивности заряда, принимается по опытным данным при интенсивности 0,2 кг/п м. К2 - 3,0; 0,3 кг/п.м. - fc - 2,5; 0,4 кг/п.м. - К2 2,0; больше 0,5 кг/п.м. - Ка 1,8;

d - первоначальный диаметр скважины.

Фиксируется толщина каждого инженерно-геологического слоя 3; скважины 1, расположенные ло оси фундаментов 4, выполняют на всю глубину просадочной толщи 5, а расположенные в промежутках 6 выполняют до глубины 7, ниже которой просадка грунта от собственного веса не превышает предельных деформаций основания сооружения, Размещают в скважинах 1 удлиненные заряды 8 взрывчатого вещества 9, каждому слою 3 соответствует своя погонная масса заряда взрывчатого вещества 9, определяемая из зависимости

G q

1

Kihi,

(2)

где q - погонная масса заряда для слоя грунта с наименьшей плотностью грунта в сухом состоянии;

hi - высота 1-го слоя грунта;

KI - коэффициент 1-го слоя грунта, равный отношению плотностей грунта в сухом состоянии 1-го слоя к наименьшей плотности грунта в сухом состоянии по глубине уплотняемого массива. Скважины 1 запол- няются жидкостью 10 и осуществляют взрывы зарядов 8 взрывчатого вещества 9, получают полости, грунт вокруг которых равномерно уплотнен. Затем отдельными слоями, начиная с осыпавшегося в скважи- ны грунта, уплотняют подаваемый в скважины 1 малосжимаемый материал, например, песок, шлак и др,

Пример. Площадка строительства представлена просадочными грунтами мощностью 20 м, с глубины 9 м залегают суглинки с плотностью 1,49 г/см3, а с поверхности грунта до 9 м - лесс с плотностью грунта в сухом состоянии 1,39 г/см .

Здание в плане имело размеры 18 х 60 м с тремя пролетами по 6 м, Путем бурения были образованы скважины диаметром 300 мм и глубиной 20 м по осям будущих фундаментов, а в промежутках скважины бурились до глубины 15 м, ниже которой просадка грунта от собственного веса не превышает предельных деформаций основания сооружения, которая для производственных одноэтажных зданий с полным железобетонным каркасом составляет 8 см.

Просадка грунтов основания от собственного веса с отметки 15 до 20 м определялась по известной математической зависимости

5 0 5

0

c

,« к

-Q 5g

Ssi 2) Јsii hi Ksis, i 1

где Јsii - относительная просадочность 1-го слоя грунта;

hi - толщина 1-го слоя;

п - число слоев;

Ksii - коэффициент, при определении просадки от собственного веса грунта принимается Ksii 1.

SS| 0,0148 -5x1 ,7,4см.

Шаг расположения скважин а KrK2- d 5- 2,95- 0,30 - 3,3 м, для практического применения величина а была принята равной 3 м.

Затем размещали в образованных скважинах удлиненные заряды взрывчатого вещества с погонной массой заряда до глубины 9 м - 0,3 кг, а ниже - 0,35 кг,

С глубины 9 м скважины заполнялись жидким компонентом (тиксотоопное вещество) с плотностью 1,1 г/см3, а верхнюю часть заполняли водой. Затем осуществляли инициирование зарядов взрывчатого вещества. В результате взрывов зарядов были образованы полости диаметром 1,1-1,2 м, грунт вокруг которых равномерно уплотнился. После этого отдельными слоями высотой 1,0 м в скважины подавали шлак (грунт) с последующим тромбованием трамбовкой массой 3 т. После создания упрочненного массива создавали распределительную подушку.

Применение предлагаемого способа позволяет повысить равномерность уплотнения грунта, уменьшить обьем армирующих элементов до 30% с соответствующей экономией энергоемкости и трудовых затрат,

Формула изобретения 1, Способ упрочнения массива проса- дочного грунта, включающий нанесение сетки расположения скважин, бурение скважин, размещение в них удлиненных зарядов взрывчатого вещества, осуществление взрыва последних с расширением полости скважин, уплотнение осыпавшегося в скважине грунта и послойное заполнение полостей малосжимаемым материалом с его уплотнением, отличающийся тем, что, с целью повышения эффективности упрочнения грунта по глубине со слоями разной плотности, во время бурения скважин осуществляют определение высоты слагающих массив слоев, а массу G зарядов взрывчатого вещества принимают равной величине определяемой из зависимости

G q

Kihi,

где q - погонная масса заряда для слоя грунта с наименьшей плотностью в сухом состоянии;

hi - высота 1-го слоя грунта;

К| - коэффициент 1-го слоя, равный отношению плотности грунта в сухом состоянии 1-го слоя к наименьшей плотности грунта в сухом состоянии по глубине уплотняемого массива.

2.Способ по п.1, о т л и ч а ю щ и и с я тем, что взрывы зарядов производят в жидкой среде с разной ее плотностью по глуби не.

3.Способ по п.1,отличающийся тем, что, с целью обеспечения возведения на упрочняемом грунте зданий и сооружений на фундаментах, во время нанесения сетки расположения скважин осуществляют совмещение их линий с осями фундаментов, причем бурение скважин по осям фундаментов ведут на глубину просадочной толщи, а остальных-до глубины, на которой просадка грунта от собственного веса не превышает предельных деформаций его от веса здания, сооружения.

4. Способ по п.1, о т л и ч а ю щ и и с я тем, что расположение скважин ведут с шагом а, определяемым из зависимости

a Ki -К2 ; d, где KI - опытный коэффициент, характеризующий свойства грунта;

К2 - опытный коэффициент, характеризующий интенсивность взрыва заряда; d - первоначальный диаметр скважин.

Изобретение относится к строительству, в частности к упрочнению просадочных грунтов при подготовке оснований под здания и сооружения и направлено на повышение эффективности упрочнения грунта по глубине со слоями разной плотности и обеспечение возведения на упрочняемом грунте зданий и сооружений на фундаменте Это достигается тем, что во время бурения скважин определяют высоту слагающих массив слоев, а массу зарядов взрывчатого вещества определяют по предлагаемой математической зависимости.-Взрывы зарядов производятся в жидкой среде с разной ее плотностью по глубине Во время нанесения сетки расположения скважин, в случае возведения здания или сооружения на фундаментах, линии расположения скважин совмещают с осью фундаментов, при этом скважины по оси последних бурят на глубину просадочной толщи, а остальных - до глубины, на которой просадка грунта от собственного веса не превышает предельных деформаций его от веса здания, сооружения, расположение скважин производится с шагом, определяемым по предлагаемой зависимости. Приводятся математические зависимости для определения массы заряда и шага скважин, 3 з.п. ф-лы, 2 ил (Л с