Способ уплотнения просадочного грунта

Способ уплотнения просадочного грунта

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

СПОСОБ УПЛОТНЕНИЯ ПРОСАДОЧНОГО ГРУНТА, преимущественно для основания сооружения, включающий {0.2-0,8) Н отрывку котлована, образование дренажных скважин, укладку дренирующего слоя на дне котлована и замачивание на глубину просадочной толщи грунта с его осадкой, отличающийся тем, что, с целью сокращения затрат, отрывку котлована ведут на площади менее площади возводимого сооружения , перёд замачиванием грунта осуществляют возведение по периметру котлована пригрузки щириной, равной 0,2- 0,8 глубины просадочной толщи, и массой, создающей давление на поверхность грунта, равное 0,1-0,3 давления его собственного веса на нижней границе просадочной толщи , а после осадки грунта производят удаление пригрузки и дополнительную отрывку котлована до размеров контура возводимого сооружения. о (Л ел ю О5 го 00

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

3(51) E 02 D 3 10

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А ВТОРСКОМ У СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3376688/29-33 (22) 07.01.82 (46) 07.11.83. Бюл. № 41 (72) В. И. Крутов, А. С. Ковалев и А. Ф. Заворотний (71) Ордена Трудового Красного Знамени научно-исследовательский институт оснований и подземных сооружений им. Н. М. Герсеванова (53) 624.138.24.002.5(088.8) (56) 1. Руководство по проектированию оснований зданий и сооружений. М., Стройиздат, 1977, с. 272.

2. Там же, с. 274. (54)(57) СПОСОБ УПЛОТНЕНИЯ ПРО

САДОЧНОГО ГРУНТА, преимугцественно для основания сооружения, включающий

„„SU„„1052623 A отрывку котлована, образование дренажных скважин, укладку дренирующего слоя на дне котлована и замачивание на глубину просадочной толщи грунта с его осадкой, отличающийся тем, что, с целью сокращения затрат, отрывку котлована ведут на площади менее площади возводимого сооружения, перед замачиванием грунта осуществляют возведение по периметру котлована пригрузки шириной, равной 0,2—

0,8 глубины просадочной толщи, и массой, создаюшей давление на поверхность грунта, равное 0,1 — 0,3 давления его собственного веса на нижней границе просадочной толщи, а после осадки грунта производят удаление пригрузки и дополнительную отрывку котлована до размеров контура возводимого сооружения.

1052623

Изобретение относится к строительству, в частности, к способам уплотнения просадочных лессовых грунтов предварительным замачиванием.

Известен способ уплотнения грунта предварительным замачиванием, включающий отрывку котлована и замачивание грунта (1).

Недостатком этого способа является неравномерное уплотнение грунта вследствие неполного проявления просадок по периметру котлована.

Наиболее близким к предлагаемому является способ уплотнения просадочного грунта, включающий отрывку котлована, образование дренажных скважин, укладку дренирующего слоя на дне котлована и замачивание на глубину просадочной толщи грунта с его осадкой, причем котлован отрывают размерами, на 0,15 — 0,5 глубины просадочной толщи больше размеров возводимого сооружения (2).

Недостаток указанного способа заключается в повышенных затратах, так как увеличение размеров котлована приводит к возрастанию объемов работ, увеличению расхода воды на замачивание, а также к расширению увлажняемой зоны грунта, вследствие чего способ не может быть применен на расстоянии менее 30 — 50 м от существующих сооружений.

Цель изобретения — сокращение затрат.

Указанная цель достигается тем, что согласно способу уплотнения просадочного грунта, преимущественно для основания сооружения, включающему отрывку котлована, образование дренажных скважин, укладку дренирующего слоя на дне котлована и замачивание на глубину просадочной толщи грунта с его осадкой, отрывку котлована ведут на площади менее площади возводимого сооружения, перед замачиванием грунта осуществляют возведение по периметру котлована пригрузки шириной, равной 0,2 — 0,8 глубины просадочной толщи, и массой, создающей давление на поверхность грунта, равное 0,1 — 0,3 давления его собственного веса на нижней границе просадочной толщи, а после осадки грунта производят удаление пригрузки и дополнительную отрывку котлована до размеров контура возводимого сооружения.

На чертеже показана уплотняемая толща грунта, разрез.

Способ уплотнения просадочного грунта осуществляют следующим образом.

В пределах уплотняемой площади отрывают котлован 1, ширину и длину которого

h принимают меньше соответствующих размеров сооружения bp на 0,05 — 0,4 глубины просадочной толщи Н в каждую сторону.

Затем по периметру котлована осуществляют возведение пригрузки 2, например, из грунта, вынутого из котлована или привезенного, бетонных или железобетонных сборных изделий и т. п., средней шириной

0,2 — 0,8 глубины просадочной толщи Н с таким расчетом, чтобы создаваемое массой пригрузки 2 давлениебдод на поверхность составляло 0,1 — 0,3 давления собственного веса грунтаб6 на нижней границе просадочной толщи.

После устройства ригрузки 2 или одновременно с ним на дне котлована 1 бурят дренажные скважины 3 и заполняют их песком, щебнем или гравием на всю глубину, а затем укладывают дренирующий слой 4 из песчаного грунта.

После этого производят за мачивание просадочных грунтов. При условной стабилизации просадок замачивание прекращают, снимают пригрузку 2 и отрывают котлован 1 до размеров контура возводимого сооружения, удаляя грунт на участках 5.

Пределы уменьшения размеров котлова2О на основаны на учете особенностей растекания воды в лессовых грунтах в стороны от источника замачивания. Увлажняемая зона грунта имеет в разрезе форму трапеции, причем полное водонасышение нижней части просадочной толщи распространяется в стороны . от котлована на полосе шириной 0,2 — 0,4 глубины просадочной толщи в однородных грунтах и 0,1 — 0,8 глубины — в неоднородных. Уменьшение размеров котлована целесообразно принизп мать до границы полного водонасыщения нижней половины просадочной толщи, т. е. в два раза меньше указанной ширины, что составляет 0,05 — 0,4 глубины просадочной толщи.

Возведение пригрузки по периметру котЗ5 лована создает дополнительное давление в массиве грунта, за счет чего происходит более интенсивное его уплотнение до степени плотности, близкой к той, которая достигается под средней частью котлована.

4О Эффективность пригрузки определяется в основном шириной пригруженной полосы и величиной дополнительной нагрузки.

Необходимая ширина пригрузки зависит от начального просадочного давления, которое составляет для лессовых грунтов

45 0,02 — 0,2 МПа. Теоретический расчет показывает, что с учетом рассеивания напряжений по глубине минимальная ширина пригрузки, обеспечивающая полное проявление просадки, составляет 0,2 глубины просадочной толщи при начальном просадочном давлении 0,02 МПа и 0,8 глубины при давлении 0,2 МПа. В соответствии с этим пределы ширины пригрузки составляют 0,2 — 0,8 глубины просадочной толщи.

Дополнительное давление от массы пригрузки должно быть достаточным для преодоления сил трения и сцепления между увлажненным и неувлажненным массивами

1052623

Составитель М. Хасин

Редактор Т. Мермелштейн Техред И. Верес Корректор Г. Огар

Заказ 8810/23 Тираж 673 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий! 13035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП «Патент», г. Ужгород, ул. Проектная, 4 грунта. С учетом арочного эффекта эти силы создают напряжения, равные 0,05 — 0,2 давления собственного веса грунта на нижней границе просадочной толщи. При ограниченной ширине пригрузки с учетом рассеивания напряжений по глубине масса пригрузки должна создавать давление на поверхность грунта, в полтора-два раза превышающее указанные пределы напряжений, т.е. равное 0,1 — О,З давления собственного веса грунта на нижней границе просадочной толщи.

Пример 1. Для возведения здания размерами 12Х60 м на .толще просадочного грунта глубиной Н = 20 м отрывают котлован, ширину которого принимают на

О 1 Н, а длину на О 4 Н в каждую сторону меньше размеров здания, т. е. (12—

2ХО, 1Х20) Х (60 — 2ХО, 4X20) = 8Х44 м.

По периметру котлована возводят пригрузку из извлеченного из котлована грунта шириной 02H = 4 м. Необходимое допол- 20 нительное давление от пригрузки, равное

0,15 давления от собственного веса грунта на нижней границе просадочной, толщи, при плотности грунта в естественном сложении У = 1,9 т/м составляет 0,15 Н =

= 5,7 т/м . Высота пригрузки из грунта

1 25 плотностью в насыпи 7=1,7 т/м составляет при этом 3,35 м.

На дне котлована бурят дренажные скважины глубиной 15 м, заполняют их песком и отсыпают дренирующий слой. Котлованзаполняют водой, поддерживая ее уровень в течение времени, необходимого для просадки грунта до условной ее стабилизации, принимаемой равной приросту просадки 1 см за одну неделю. После этого замачивание прекращают, снимают пригрузку и отры- 35 вают котлован до размеров возводимого здания 12Х60 м.

Пример 2. В котловане размерами 40Х

X 4Î м и глубиной 0,5 м пробуривают на глу- 40 бину 14 м и заполняют щебнем дренажные скважины диаметром 0,2 м, расположенные по сетке через 5 м. На дне котлована отсыпают слой щебня толщиной 0,2 м. С одной стороны котлована возводят пригрузку из грунта, масса которой создает давление на его 45

В котловане размерами 40Х40 м и глубиной 0.5 м пробуривают на глубину 14 м и заполняют щебнем дренажные скважины диаметром 0,2 м, расположенные по сетке через 5 м. На дне котлована отсыпают слой щебня толщиной 0,2 м. С одной стороны котлована возводят пригрузку из грунта, масса которой создает давление на его поверхность, равное 0,25 давления его веса на нижней границе просадочной толщи. Котлован заливают водой, уровень которой поддерживают в течение 4 мес. В результате замачивания грунта происходит его просадка за счет уплотнения нижней части просадочной толщи, начиная с глубины

8 — 10 м. При этом в средней части котлована просадка составляет 300 — 370 мм, по краю со стороны пригрузки — 260—

320 мм, а с противоположной стороны, на которой не было пригрузки — 120 — 135 мм.

Таким образом, возведение пригрузки по краю котлована обспечивает выравнивание просадок и степени уплотнения грунта на замачиваемой плошади.

Предлагаемый способ уплотнения просадочного грунта позволяет сократить стоимость и трудоемкость работ путем уменьшения размеров замачиваемой площади и расхода воды. Например, для здания, возведенного известным способом, размерами

12 Х 60 м при глубине просадочных грунтов 20 м замачивание производится на плошади 1600 м, а предлагаемым — на площади 352 м, т. е. в 4,5 раза меньшей. Соответственно и расход воды сокращается в 4,5 раза.

Кроме того, предлагаемый способ позволяет проводить уплотнение просадочного грунта предварительным замачиванием вблизи от существующих сооружений без ущерба для их устойчивости. Например, при уплотнении грунта известным способом при глубине просадочной толщи Н = 20 м минимальное расстояние от сугцествующего сооружения составляет г, = Н + 0,5Н =

= ЗО м, при уплотнении предлагаемым

1 способом оно сокращается до 3 = Н— — 0,4Н = 12 м, что позволяет сократить затраты при строительстве на застроенной территори;..