Искусственное основание Советский патент 1993 года по МПК E02D3/08 

(Л

С

Использование: возведение оснований фундаментов зданий и сооружений на слабых грунтах. Сущность изобретения: основание из прочного дискретного зернистого грунта снабжено гибкой прослойкой выпол- ненной в виде сетки, которая расположена в нижней его части на глубине не менее половины его толщины и заанкерена по концам. Ширина сетки ВСр,равная ширине напряженной зоны основания в средней его части, ширина искусственного основания Вшах, равная ширине напряженной зоны,и толщина искусственного основания Н определены из формул (1+е)К -0,5Н, где ВСр - ширина напряженной зоны искусственного основания; b - ширина фундамента; е - коэффициент пористости основания; К - коэффициент распределительной способности искусственного основания, р- угол внутреннего трения грунта основания; tg p - коэффициент внутреннего тре Н ЈЈ (1+е)КН. 1 ИЛ. ния; tgp

Изобретение относится к строительству, а именно к строительным конструкциям, например, искусственным основаниям зданий и сооружений, возводимых на слабых грунтах.

Известно искусственное основание, представляющее собой насыпь из прочного дискретного зернистого грунта с послойным армированием сетками.

Известны строительные конструкции из армированного несвязного грунта с гибкой продольной относительно действующих сил арматурой, причем для удержания свободной поверхности она покрыта одеждой, например, U-образного сечения.

Целью изобретения является повышение несущей способности искусственного основания с одновременным снижением материалоемкости фундаментов.

Эта цель достигается тем, что в известном искусственном основании из прочного

дискретного зернистого грунта толщиной, равной высоте уплотненного грунтового ядра, армированного гибкой прослойкой, последняя выполнена в виде сетки, которая расположена в нижней части основания на глубине не менее половины его толщины, пересекающей плоскости скольжения ядра и заанкерена по концам в напряженной зоне основания за границами ядра, причём ширина сетки Вер,равная ширине напряженной зоны основания в средней его части, ширина искусственного основания Вшах, равная ширине напряженной зоны на нижней границе, на контакте с подстилающим слоем и толщина искусственного основания Н определены из формул

Вср Ь-К1+е) -К -0.5Н . где Вер- ширина напряженной зоны искусственного основания;

b - ширина фундамента;

vi

00

со ч ю ел

со

е,- коэффициент пористости искусственного основания;

К - коэффициент распределительной способности грунта искусственного основания, равный 2tg ;

- коэффициент внутреннего трения;

р - угол внутреннего трения грунта искусственного основания;

н 0.5Ь

(1+е)КН,

Изобретательский уровень предложенного технического решения подтверждается параметрами искусственного основания, взаимосвязью с ним и взаиморасположения в нем сетки.

На чертеже показана конструкция предлагаемого искусственного основания из прочного несвязного зернистого грунта или материала, армированного сеткой.

Искусственное основание фундамента 1 образовано из прочного зернистого грунта (материала) 2, армированного гибкой прослойкой в виде сетки 3, которая расположена в нижней части основания на глубине не менее половины его толщины Н, причем ширина сетки ВСр равна ширине напряженной зоны искусственного основания в средней его части, причем сама сетка,пе- ресекая плоскости скольжения ядра 5 клиновидной формы,защемлена вертикальным давлением Р, действующим на участках 6 и 7 напряженной зоны 4 за пределами ядра, при этом целесообразность армирования ограничивается наличием слабых грунтов 8 в подстилающем слое естественного основания, а ширина напряженной зоны и толщина определяются из формул

(1+е) -К -0.5Н, где ВСр - ширина напряженной зоны искусственного основания;

b - ширина фундамента;

е - коэффициент пористости грунта искусственного основания;

К - коэффициент распределительной способности искусственного основания, равный 2;

tg (p - коэффициент внутреннего трения;

(р - угол внутреннего трения грунта искусственного основания;

и -0.5Ь

(1+e)KH,

Равномерно распределенная осесим- метричная нагрузка Р от здания через фундамент 1 передается на поверхность грунта 2 искусственного основания,образуя напряженную зону 4, при этом нагрузка в искусственном основании распределяется так,

что при достижении зернистой средой максимальной плотности часть напряженной зоны - ядро 5 под фундаментом 1 приобретает форму клина с углом 2 р при вершине, в любой точке которого напряжения равны

между собой и равны максимальному давлению, действующему на поверхности основания, стороны клина являются плоскостями скольжения при предельной нагрузке и потере устойчивости основанием, а .сумма напряжений в ядре 5 равна сумме напряжений в прилегающих участках 6 и 7 зоны 4. При достижении нагрузкой Р критической величины Ркр фундамент 1 с ядром 5 начинает погружаться в слабый грунт подстилающего

слоя естественного основания 8. В этот момент включается в работу сетка 3 с расчетным сечением, соответствующим выдергивающему ее усилию из участков 6 и 7, которая препятствует погружению фундамента с ядром в слабый грунт.

Предлагаемая конструкция искусственного основания увеличивает несущую способность искусственного основания в 8-10 раз и снижает материалоемкость в 2

раза.

Формула изобретения Искусственное основание из прочного дискретного зернистого грунта под фундаментом, армированное гибкой прослойкой, отличающееся тем, что, с целью снижения осадок основания, уменьшения материалоемкости, при одновременном повышении несущей способности основания,

гибкая прослойка выполнена в виде сетки, которая расположена в нижней части основания на глубине не менее половины его толщины и заанкерена по концам, причем ширина сетки ВСр, равна ширине напряженной зоны основания в средней его части, ширина Вшах искусственного основания, равная ширине напряженной зоны, и толщина Н искусственного основания, определены из формул

(1+е) К -0.5Н,

где ВСр - ширина напряженной-зоны искусственного основания;

b - ширина фундамента;

е - коэффициент пористости искусственного основания;

К - коэффициент распределительной способности искусственного основания,

f -угол внутреннего трения грунта искусственного основания;

tgy - коэффициент внутреннего трения;

н 0,5 b

Bmax4b+(1+e)KH.