Способ уплотнения слабых водонасыщенных грунтов Советский патент 1993 года по МПК E02D3/10 

Изобретение относится к строительству и может быть использовано при уплотнении слабых водонасыщенных грунтов в основании зданий и сооружений перед их возведением.

Известен способ уплотнения слабых илистых грунтов с предварительным устройством дрен различной конструкции и консолидацией грунтов под собственным весом возводимого сооружения.

Однако это вызывает появление неравномерных деформаций, обусловленных нео- днородностью и многослойностыо оснований. Кроме того, устройство дрен не позволяет реализовать потенциальную величину осадок при консолидации грунтов, так как в этом случае не происходит полное нарушение структуры грунта под весом сооружения.

Наиболее близким техническим решением является способ уплотнения проса- дочных лессовых грунтов, заключающийся в достаточном нарушении структуры водонасыщенных связных грунтов с помощью энергии взрыва глубинных зарядов.

Однако известный способ имеет недостатки, заключающиеся в длительной консолидацииводонасыщенных и недоуплотненных тяжелых суглинков и глин после взрыва глубинных зарядов при низких значениях коэффициента фильтрации, а также быстром затухании деформаций в водонасыщенных недоуплотненных песках и. лессовидных супесях и выборе лишь части потенциальных деформаций после взрыва глубинных зарядов при высоких значениях коэффициента фильтрации.

Так, например, при высоких значениях коэффициентов фильтрации ускоренное удалении воды из массива приводит к быстрому падению величины парового давления до нуля, стабилизации осадок и прекращению процесса уплотнения до выбора потен- циальных деформаций. При низких значениях коэффициентов фильтрации и при наличии многослойных толщ слабого

Х|

о

ю со

грунта удаление воды из пор водонасыщен- ного грунта нарушенной энергией взрыва структуры затруднено, что также тормозит процесс уплотнения и растягивает его на несколько лет. За этот период часть контактных связей между частицами грунта восстанавливается и общая осадка дневной поверхности снова не достигает потенциальной величины.

Цель - ускорение консолидации и повышение степени уплотнения грунта, снижение толщины верхнего недоуплотненного слоя и количества серий взрывов зарядов.

Сущность изобретения состоит в том, что в способе уплотнения слабых водонасы- щенных грунтов, включающем образование скважин, замачивание грунта, размещение в нем ярусами зарядов взрывчатого вещества и периодическое снизу вверх взрывание зарядов сериями с осадкой грунта под собственным весом, согласно изобретению, количество взрываемых серий зарядов принимают от 3 до 5, а продолжительность периода между взрывами зарядов - от 1 до. 15 сут, при этом количество зарядов в каждой последующий серии их взрывов постепенно уменьшают, кроме того, продолжительность периода между взрывами серий зарядов принимают равной длительности осадки поверхности грунта на величину, не превышающей четверти осадки предыдущего взрыва зарядов.

Заявляемый способ поясняется чертежом, где представлен график изменения скорости осадок массива водонасыщенного грунта во времени S(t) при уплотнении его тремя сериями глубинных взрывов.

Предлагаемый способ уплотнения слабых водонасыщенных грунтов реализуется следующим способом.

В массиве слабого водонасыщенного грунта бурят скважины, в которых тем или иным известным способом устанавливают за ряды взрывчатого вещества первой серии одиночных глубинных зарядов. Нивелированием осадок грунта по установленным поверхностным и глубинным маркам фиксируют изменение скорости опускания

массива грунта и отдельных его слоев во времени, определяя по графику S(t) момент резкого затухания осадки массива грунта и определяют время осадок от взрыва зарядов последующей (второй) серии одиночных глубинных зарядов. Затем устанавливают глубинные заряды второй серии над зарядами первой серии, и производят взрывы одиночных глубинных зарядов второй серии. В

дальнейшем все операции повторяют.

Сопоставлением осадок между сериями глубинных взрывов определяют достаточную степень уплотнения массива грунта и время завершения взрывных работ. Например, если при двухкратных взрывах осадки достигли 60%, а при трехкратных - 80% от потенциальных, то взрывные работы прекращают после выполнения условия: Sn 0,25Sn-l,

где Sn - осадка конечной серии глубинных взрывов;

Sn-1 - осадка предыдущей серии глубинных взрывов.

В приведенном примере условию Sn

0,25 Sn-1 удовлетворяет результат осадок грунта после трехкратных взрывов.

Интервалы по времени между сериями одиночных глубинных взрывов принимают равными: .

от 1 до 2 сут для пылеватых песков и супесей;

от 3 до 7 сут для легких и средних суг- линков; .

от 7 до 15 сут для тяжелых и облессованных глин.

В связи с тем, что от серии к серии глубинных взрывов степень нагружения структуры грунта возрастает, появляется возможность снизить массу зарядов каждой

последующей серии и расположить их над предыдущей серией зарядов, снизив тем самым мощность верхнего недоуплотненного слоя грунта, подлежащего замене на грунтовую подушку.

Использование предлагаемого способа обеспечивает ускорение консолидации и увеличение степени уплотнения слабых водонасыщенных грунтов.

Использование: уплотнение слабых во- донасыщенных грунтов сейсмическим воздействием. Сущность изобретения: осуществляется образование скважин, замачивание грунта, размещение в нем ярусами зарядов взрывчатого вещества и периодическое снизу вверх взрывание зарядов сериями с осадкой грунта под собственным весом. Количество взрываемых серий зарядов принимается от 3 до 5 с продолжительностью периода между взрывами от 1 до 15 сут. Количество зарядов в сериях постепенно уменьшают. Продолжительность периода между взрывами серий зарядов принимают равной длительности осадки поверхности грунта на величину, не превышающую четверти осадки при предыдущем взрыве зарядов. 2 з.п. ф-лы, 1 ил.

Формула изобретения 1. Способ уплотнения слабых водонасы- щенных грунтов, включающий образование скважин, замачивание грунта, размещение в нем ярусами зарядов взрывчатого вещества и периодическое снизу вверх взрывание зарядов сериями с осадкой грунта под собственным весом, отличающийся тем, что, с целью ускорения консолидации и повышения степени уплотнения грунта, количество взрываемых серий зарядов принимают от 3 до 5, а продолжительность периода между взрывами зарядов - 1 - 15 сут.

I

5,сл/

принимают равной длительности осадки поверхности грунта на величину, не превышающую четверти осадки при предыдущем взрыве зарядов.

# /J

Ј, султяи.