Способ выполнения противопучинного элемента Советский патент 1993 года по МПК E02D27/34 

Изобретение относится к сооружению оснований и фундаментов в пучинистых грунтах и может быть использовано в про- мышленно-гражданском, транспортном и энергетическом строительстве в районах с глубоким сезонным промерзанием.

Целью настоящего изобретения является повышение надежности, при одновременном увеличении срока службы противопучинного элемента.

П р и м е р 1, Под подошвой фундамента до его сооружения делается выработка или выбуривается шурф диаметром 10-20 см на глубину до границы сезонного промерзания оттаивания. Расположение выработки или шурфов может быть осуществлено в виде сетки, принятой при проектировании с учетом несущей способности грунта. В выработку - шурф засыпается вспученный вермикулитовый песок с последующим уплотнением трамбовкой.

П р и м е р 2. Для сооружения фундамента делается выработка, в которую опускается тело фундамента. Между телом фундамента м вмещающим его грунтом на всю глубину слоя сезонного промерзания делается подсыпка из вспученного вермику- литового песка с последующей трамбовкой.

ПримерЗ. Вокруг фундамента на расстоянии от 0,5 до 2 я более метров делается выработка - шурф, в который производится подсыпка из вспученного вермикулитового песка с, последующей трамбовкой. Расположение элементов может быть выполнено в виде сетки. Аналогичным образом производят сооружение противопучинных элементов под основания зданий, дорог, нефтегазопромысловых объектов и др.

Для оценки способов сооружения противопучинных элементов определны физико-механические свойства непучинистого

С/

С

а и а

is

Ј

материала по известному и предлагаемому способам. За критерии оценки надежности противопучинистых элементов, выполненных по предлагаемому способу, выбирались следующие свойства непучини.стых материалов:

седимеитационная устойчивость материала при обводнении (перед замораживанием) с различным водотвердым отношением:(,5; 1,0; 2,0), характеризующим отстаивание - оседание твердой фазы и отделение воды, способствующей развитию давлений при замораживании за счет образования ледяных линз;

давление, развиваемое при замораживании в интервале температур слоя сезонного промерзания (-2, -5, -10 и -15° С), характеризующее противопучинистые свойства при различной степени обводнения (В/Т 0,5; 1,0; 2,0);

даление, развиваемое при выдавливании образцов при замораживании (-2, -5, -10 и -15° С) из цилиндрической металлической формы, характеризующее степень сцепления - развития касательных напряжений при расположении материала вокруг тела сваи в слое сезонного промерзания при различных В/Т.

Определение седиментациончной устойчивости проводилось в соответствии с известной методикой, Для этого, например, берут 500 г рыхлого песка и 500 см воды, что соответствует В/Т равным 1,0, затем смесь перемешивают и ею заполняют мерный цилиндр емкостью 250 см3. Для предот- вращения испарения влаги цилиндр накрывается влажной бумагой. По истечении 3 ч. измеряют объем выделившейся жидкости. Коэффициент водоотделения, характеризующий седиментационную устойчивость, определяют в % как: Кв

х 100, где Vi - первоначальный

рбьем, a Va - объем осевшего материала в см3...

Определение максимального давления при замораживании проводилось в соответствии с известной работой. Для этогб приготовленный материал при заданном В/Т помещался в автоклав, на поверхности которого размещены тензорезисторы. Регистрация развиваемых давлений при помещении автоклава в холодильную камеру осуществлялось с помощью самопишу

й

щего милиамперметра КСУ-4, шкала которо го оттарирована на 60 МПа;

Определение максимального давления при выдавливании замороженных образцов

производилось в соответствии с известной методикой. Для этого приготовленный материал при заданном В/Т помещался в металлическое цилиндрическое кольцо (h 50 мм, d 50 мм), а затем в холодильную камеру

при заданной температуре. После полного промораживания призводилось выпрессо- вывание образцов гидравлическим прессом. ЧПГ-10 с помощью плунжера; направляющей шайбы и опорного кольца.

Результаты сравнительных испытаний способов сооружения противопучинного элемента, приведенные в тексте, свидетельствуют о том, что предлагаемый способ повышает надежность при одновременном

увеличении срока службы противопучинного элемента по сравнеению с известным способом сооружения противопучинного элемента вследствии:

повышенной седиментационной устой

чивости непучинистого материала, превышающий известный в 6 и более раз;

отсутствия давления при замораживании по сравнению с давлением, развиваемым при известном способе сооружения

противопучинного элемента, достигающего в зависимости от температуры (-2--15° С) и степени обводнения (В/Т от 0,5 до 2,0) 3-50 МПа;

отсутствия давления при выдавливании

образцов замороженного непучинистого материала с В/Т 0,5 или незначительного давления в 3-5 раз меньше по сравнению с известным способом сооружения противопучинного элемента.

В совокупности указанные преимущества предлагаемого способа сооружения противопучинного элемента обеспечивают надежную защиту оснований и фундаментов от морозного пучения.

Формула изобретения

Способ выполнения противопучинного элемента, включающий образование в грунте выемки и заполнение ее непучинистым сыпучим материалом, отличающийся

тем, что, с целью повышения надежности, при одновременном увеличении -срока службы противопучинного элемента, в качестве непучинистого сыпучего материала ис- пользуют вспученный вермикулитовый

песок.

Условные обозначения: Т - температура; К- - коэффициент водоотделения (седиментационной устойчивости) перед замораживанием;

- максимальное давление при замораживании в замкнутом объеме-автоклаве; - максимальное давление

Использование: в строительстве. Сущность изобретения: выполнение противопу- чинного элемента. Для этого в грунте основания выполняют выемку и заполняют ее непучинистым сыпучим материалом, В качестве сыпучего материала используют вспученный вермикулитовый песок. 1 табл.

выдавливания замороженных образцов из цилиндрической формы.