Способ укрепления слабых водонасыщенных грунтов Советский патент 1979 года по МПК E02D3/12 

Изобретение относится к строительству сооружений на слабых Водонасыщенных грунтах, npeHiMyniecTBeRHO глинистых.

Известен способ укрепления слабых зодонасыщенных грунтов, включающий образование с помощью обсадной трубы с закрытым на коиечни-ком сиважины и .извлечение трубы с одновременным заполнением скважины дренирующим мате(риалом 1.

Известен также способ укрепления слабых водонасыщенных грунтов, преимущественно глинистых, включающий образование с помощью обсадной прубы скважины, нагнетание насыщенного жидкостью песка и извлечение трубы 2.

Одна.ко при данных способах .водосбор/ная поверхность скважины относительно невелика, требуется производить больщой О1бъем бурения, исключается возможность ускорения осущения путем снижения расстояния между дренами «з-за возможного зависания на них укрепляемого грунта, что требует значительных эне,ргозатрат я продолжительно по (Времени.

Цель изоб|ретения - снижение зиерго-затрат и повышение производительности.

Указанная цель достигается тем, что при опосОбе укрепления слабых водонасыщенных грунтов, включающем образование с помощью обсадной трубы скважины, налнетание насыщенного жидкостью песка и извлечение трубы, напнетание насыщенного жидкостью песка и извлечение обсадной трубы осуществляют ступенчато с образованием в укрепляемом грунте горизонтально расположенных фильтрующих прослоек.

На фиг. 1 показано погружение обсадной трубы; на фиг. 2 - узел I на фиг. 1; на фиг. 3 - прослойки, раогроложение по глубине ук1репляемо1го грунта; на фиг. 4 - укрепленный грунт, поперечный разрез; на фиг. 5 - график осадки укрепляемого грунта известным и предложенным способами.

Технология выполнения способа заключается в следующем.

Трубу /, подвешенную на крюке автожрана 2, с по.мощью вибратора 5 погружают IB грунт. Затем песчаный pacTBOip с помощью растворонасоса 4 через сопло 5 трубы 1 задавливают в слабый водонасыщенный грунт, при этом в плО|Скости, близ-кой к горизонтальной, образуется фильтрующая прослойка 6. Далее трубу / поднимают на высоту, соответствующую заданному расстоянию между прослойками 6, с одновременным заполнением скважины 7 песчаным pacTiBopOM через второе сопло 8 трубы / и онава зада1вли1вают раствор для образования следующей фильтрующей прослойки 6.

Таким образом, массив слабого водонасыщенного глинистого грунта разделяется иокуоственно созданными прослойками 6. Благодаря большой площади водосборной поверхности площадных дрен и обеспечению эффективной передачи давления от вышезалегающих слоев на укрепляемый водонасыщенный грунт, последний свободно отдает воду в прослойки 6. Ск1важины 7, оставшиеся в местах погружения трубы J, служат для отвода воды из прослоек 6.

Для обеспечения равномерного укрепления грунта целесообразно в соседних скважинах 7 |3ада1вли1вать песчаный раствор на разном уровне, при этом суммарная толщИна смежных прослоек 6 должны быть по ВОЗМОжиости одинаковой.

Для приготовления песчаного раствора берут песок и химический реагент - пластифицирующую жидкость, обеспечивающую нормальную работу растворонасасов при нагнетании деска в лрунт, растворяющуюся в воде и не ухудщающую фильтрационные свойства укрепляемого грунта.

Предлагаемый способ лрощел опытную проверку в натурных условиях - проводилось осушение массива оттаянных водонасыщенных моренных суглинков с влажностью около 35% на глубину до 6 м.

На расстоянии 6 м одна от другой были пробурены и засыпаны песком две скважины диаметром 200 мм. Осушение грунтов этими вертикальными скважина.ми-дренами осуществлялось в течение 43 дней. Ход осадки грунтов около обеих вертикальиых дрен за этот период изоб|ражен кривой Р на графике (фиг. 5). Затем в одну из вертикальных песчаных дрен была погружена труба и на глубине 4,5 м раствором песка с гидроизолированньгм полиакрилнитрилом, задавливаемым в грунт под давлением 2 атм, была создана фильтрующая прослойка толщиной до 6 С./И и площадью водосборной поверхности более 5 м. Собираемая прослойками вода по мере осадки грунта выходила из смважин на поверхность. Скорость консолидации грунтов после создания прослойки резко возросла, о чем свидетельствует кривая 10 на графике (фиг. 5). За 17 дней наблюдения осадка грунта составила 9 см., в то 1время как .грунт, осущаемый известным способом, за эти же 17 дней дал осадку .всего 2 см, (кривая // осадкя грунта и а фиг. 5).

Результаты эксперимента показывают, что предлагаемый способ позволяет сократить продолжительность консолидации оснований под здания и сооружения. Кроме того, снижается эне1р по емкость работ благодаря возможности бурения скважин меньщего диаметра. ,

Данный способ экономически целесообразно применять и для укрепления грунтов с коэффициентом фильтрации менее , так как возможно необходимое для эффективного уплотнения таких грунтов сокращение расстояния между скважинами.

Формула изобретения

Способ укрепления слабых водонасыщенных грунтов, преимущественно глинистых, включающий образование с помощью обсадной трубы сквал ины, нагнетание насыщенного жидкостью песка и извлечение трубы, отличающийся тем, что, с целью снижения энергозатрат и повыщения производительности, нагнетание насыщенного жидкостью песка и извлечение обсадной трубы осуществляют ступенчато с об|разо,ва.нием в yкpeпJJяeмoм грунте горизонтально расположенных фильтрующих прослоек.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе;

1.Абелев М. Ю. Слабые водонасыщениые глинистые грунты .как основания сооружений. М., «Стройиздат, 1973, с. 136- 143.

2.Костерин Э. В. Основания и фундаменты. М., «Высшая школа, 1978, с. 132- 133.

Л „V

Wi 1

.Лг Е-

Т77Г/7 /7/7:7 777;

77/7////Л

-Л

1Г

фцг.1

Vuz.Z

Vui.f

SO .

су/пки