Устройство для защиты фундамента от деформаций пучинистого грунта Советский патент 1992 года по МПК E02D27/34 E02D31/14 

-W

Ё

Сущность изобретения: устройство для защиты фундаментов от деформаций пучинистого грунта представляет собой упругое основание, размещенное в грунте под фундаментом. Упругое основание выполнено из кольцевых упругих элементов, которые расположены горизонтальными и замкнутыми вертикальными рядами. Внутренние ряды расположены по контуру фундамента. Кольцевые элементь объединены в пространственный каркас посредством гибких связей и горизонтальных тяжей. Кольцевые элементы расположены в одноименных рядах со смещением на половину их диаметра. В качестве кольцевых элементов могут быть использованы автопокрышки. 2 ил.

Изобретение относится к строительству, а именно к конструкциям фундаментов зданий, сооружений, возводимых на пучи- нистых при промерзании и просадочных при оттаивании грунтах.

Известно устройство для защиты фундамента от деформаций пучинистого грунта, включающее резмещенное в грунте тело с наружной противопучинной оболочкой.из незамерзающего сыпучего материала, заключенного в эластичные водонепроницаемые емкости, размещенные одна под другой.

Недостатками этого vcTpoucTea являются невозможность компенсации деформаций основания, вызванных просадкой грунта при его оттаивании; невозможность обеспечения устойчивости фундамента на оттаявшем грунте при его перемещении из- пбд фундамента в стороны и вверх при выпоре; невозможность заложения фундамента в слое сезонного промерзан.ия вследствие воздействия на его подошву нормальных сил морозного пучения без их снижения.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является устройство для защиты фундамента от деформаций пучинистого грунта, включающее упругое основание из мягкой резины, которое размещено в грунте, а его контур охватывает в плане контур фундамента.

Недостатком этого устройства является то. что при просадке оттаивающих грунтов известное решение не обеспечит устойчивости фундамента вследствие невозможности снижения удельного давления, передаваемого фундаментом на слабый грунт. Процесс гашения нормальных сил пучения проходит за одну стадию, т.е. только сжатие упругого элемента, что не позволяет в достаточной мере погасить воздействие сил моVI

GJ СЛ

ю VI

розного пучения и снижает эффективность защиты.

Целью изобретения является повышение эффективности защиты путем уменьшения деформаций фундамента, вызванных как действием нормальных сил морозного пучения грунтов основания, так и просадкой их при оттаивании.

Поставленная цель достигается тем, что в устройстве для защиты фундамента от деформаций пучинистого грунта, включающем упругое основание, которое размещено в грунте, а его контур охватывает в плане контур фундамента, упругое основание выполнено из кольцевых упругих элементов, объединенных посредством гибких связей и горизонтальных тяжей в пространственный каркас и расположенных t горизонтальными и замкнутыми вертикальными рядами со смещением в одноименных рядах на половину их диаметра, причем внутренние вертикальные ряды расположены по контуру фундамента.

Снижение нормальных сил пучения и предотвращение вертикальных деформаций фундамента, вызванных просадкой оттаивающего грунта, обеспечивается за счет горизонтальных рядов упругих кольцевых элементов, причем ряды расположены со смещением на 1/2 диаметра кольцевого элемента относительно друг друга. Устойчивость фундамента обеспечивается вертикальными рядами упругих кольцевых элементов, расположенных по контуру фундамента и за его пределами Для увеличения жесткости горизонтальные и вертикальные ряды упругих элементов соединены между собой с помощью тяжей и стальных петель в единый пространственный каркас.

На фиг. 1 изображено устройство с фундаментом, общий вид; на фиг. 2 -разрез А-А на фиг. 1.

Устройство для защиты фундамента включает упругие элементы кольцевой формы 1, соединенные горизонтальными тяжами 2 и стальными петлями 3 в пространственный каркас. В качестве упругих элементов 1 кольцевой формы используют старые автопокрышки, заполненные мягкой резиной, либо без заполнения их, но с установкой для повышения упругих свойств элементов внутреннего диска кольцевой формы.

Монтаж и работа устройства осуществляется следующим образом.

Производится выборка до необходимой отметки дна выемки, устанавливаются горизонтальные и вертикальные ряды упруго- кольцевых элементов 1, соединенные

между собой при помощи стальных петель 3 и засыпаются с уплотнением до отметки, равной половине высоты вертикального элемента минус толщина упругого элемента. Затем устанавливаются горизонтальные верхние ряды упругих элементов с соединением между собой при помощи стальных петель 3, После этого противоположные вертикальные ряды упругих элементов для

0 придания пространственной жесткости соединяются тяжами 2. Затем все устройство засыпается разработанным грунтом с уплотнением.

Пучинистый грунт при промерзании,

5 увеличиваясь в объеме, сжимает упругие элементы 1 на величину пучения. Процесс гашения нормальных сил пучения будет состоять из двух составляющих: частичное гашение произойдет за счет возможности

0 свободного выпирания грунта через внутренние отверстия упругих элементов 1 циж- него горизонтального ряда и промежутки между ними, а также за счет сжатия самих упругих элементов 1. Дальнейшее гашение

5 деформаций пучения производится верхними горизонтальными рядами кольцевых упругих элементов 1, расположенных со смещением относительно нижних рядов на величину, равную 1/2 диаметра кольцевого

0 элемента. Этс чозволит распределить деформации пучения следующим образом: деформации грунта, вызванные выпором его через внутренние отверстия кольцевых упругих элементов 1 нижних рядов, а также

5 частично деформации пучения межрядного слоя грунта будут приходиться на стенки кольцевых элементов первого ряда. Оставшаяся часть деформаций межрядного слоя грунта будет компенсироваться возможно0 стью выпора через отверстия и промежутки между упругими кольцевыми элементами 1 верхних горизонтальных рядов.

Предотвращение вертикальных деформаций фундамента, вызванных просадкой

5 оттаивающих грунтов, осуществляется путем снижения удельного давления,4, передаваемого фундаментом на слабый грунт путем увеличения горизонтальных рядов кольцевых упругих элементов 1, располо0 женных по контуру фундамента и за его пределами со смещением относительно друг друга. Это смещение является дополнительным препятствием на пути деформирующегося в горизонтальном направлении грунта.

5 Для увеличения жесткости и несущей способности основания горизонтальные и вер- тикальные ряды кольцевых упругих элементов соединены между собой при помощи стальных петель 3 и тяжей 2 в единый пространственный каркас.

Такая схема армирования слабого грунта укладывается в рамки современных представлений о работе такого основания под нагрузкой.

Положительный эффект заключается в снижении до минимума нормальных сил пучения, действующих на фундамент; предот- вращении вертикальных деформаций фундамента, вызванных просадкой оттаивающего грунта путем снижения давления на слабый грунт; обеспечении устойчивости фундамента вследствие исключения возможности выпора грунта из под фундамента путем введения вертикальных элементов армирования грунта.

0

Фор мула изобретения Устройство для защиты фундамента от деформаций пучинистого грунта, включающее упругое основание, которое размещено в грунте, а его контур охватывает в плане контур фундамента, отличающееся тем, что, с целью повышения эффективности защиты, упругое основание выполнено из кольцевых упругих элементов, объединенных посредством гибких связей и горизонтальных тяжей в пространственный каркас и расположенных горизонтальными и замкнутыми вертикальными рядами со смещением в одноименных рядах на половину их диаметра, причем внутренние вертикальные ряды расположены по контуру фундамента.

Фиг i А-А