Способ упрочнения основания сооружений на просадочных грунтах

Способ упрочнения основания сооружений на просадочных грунтах

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

СПОСОБ УПРОЧНЕНИЯ ОСНО ВАНИЯ СООРУЖЕНИИ НА ПРОСАДОЧНЫХ ГРУНТАХ, включающий отрывку котлована соответственно размерам контура возводимого сооружения, бурение дренажных скважин,заполнение их фильтрующим материалом, возведение грунтовой подушки, образование в ней обсаженных трубами скважин, подачу воды и замачивание грунта, отличающийся тем, что, с JЕ целью снижения стоимости работ, обеспечения круглогодичного их выполнения и равномерности осадки возводимого здания, перед бурением дренажных скважин на дне котлована образуют охватывающие углы контура возводимого сооружения Г-образные в плане траншеи с ответвлениями, заходящими в контур сооружения, и прерывистые траншеи, расположенные вдоль продольной оси контура сооружения, после чего осуществляют заполнение траншей фильтрующим материалом, бурение дренажных скважин ведут в пределах контура Г-образных траншей, а образование обсаженных трубами скважин ведут над прерывистыми траншеями-и ответвленияйи Г-образных траншей, причем отношение суммарной площади траншей к площади, очерченной по внешним сторонам Г-образных траншей, принимают равным 1:5-9, расстояние между концами Г-образных траншей принимают численно равным 7- 10 значениям коэффициента фильтрации грунта, а подачу воды осуществляют в процессе возведения сооружения через обсаженные трубами скважины.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

„„SU„„1076531

5йц Е 02 D 3/10

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н А ВТОРСКОМЪГ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3561553/29-33 (22) 06.12.82 (46) 28.02.84. Бюл. № 8 (72) А.Ф. Заворотний, В. А. Куклев и М. Б. Меклер (71) Днепропетровский филиал Научноисследовательского института строительного производства Госстроя УССР и Днепропетровский отдел Треста «Укроргтехсельстрой» (.53) 624.138.34 (088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР № 937609, кл. Е 02 D 3/10, 1980.

2. Авторское свидетельство СССР № 885429, кл. Е 02 D 3/12, 1979. (54) (57) СПОСОБ УПРОЧНЕНИЯ ОСНОВАНИЯ СООРУЖЕНИЙ НА ПРОСАДОЧНЫХ ГРУНТАХ, включающий отрывку котлована соответственно размерам контура возводимого сооружения, бурение дренажных скважин, заполнение их фильтрующим материалом, возведение грунтовой подушки, образование в ней обсаженных трубами скважин, подачу воды и замачивание грунта, отличающийся тем, что, с з целью снижения стоимости работ, обеспечения круглогодичного их выполнения и равномерности осадки возводимого здания, перед бурением дренажных скважин на дне котлована образуют охватывающие углы контура возводимого сооружения Г-образные в плане траншеи с ответвлениями, заходящими в контур сооружения, и прерывистые траншеи, расположенные вдоль продольной оси контура сооружения, после чего осуществляют заполнение тран шей фильтрующим материалом, бурение дренажных скважин ведут в пределах контура Г-образных траншей, а образование обсаженных трубами скважин ведут над прерывистыми траншеями и ответвлениями

Г-образных траншей, причем отношение суммарной площади траншей к площади. очерченной по внешним сторонам Г-образных траншей, принимают равным 1:5 — 9, расстояние между концами Г-образных траншей принимают численно равным 7—

10 значениям коэффициента фильтрации грунта, а подачу воды осуществляют в про- с ессе возведения сооружения через обсаженные трубами скважины.

СР

1076531

Изобретение относится к строительству сооружений на просадочных грунтах путем упрочнения их замачиванием и нагружением возводимым сооружением.

Известен способ упрочнения просадочного грунта собственным весом и весом возводимого сооружения, включающий образование скважин, заполнение их фильтрующим материалом, нагружение грунта первоначально частью веса сооружения с замачиванием и последующее нагружение весом сооружения (1).

Наиболее близким к предлагаемому является способ упрочнения основания сооружений на просадочных грунтах, включающий отрывку котлована соответственно размерам контура возводимого сооружения, бурение дренажных скважин, заполнение их фильтрующим материалом, возведение грунтовой подушки, образование в ней обсаженных трубами скважин, подачу воды и замачивание грунта (2).

Недостаток указанных способов заключается в том, что вследствие неоднородности грунта по площади и глубине его залегания происходит неравномерное его замачивание, а это приводит к неравномерной осадке возводимого на нем сооружения, вследствие чего возникают недопустимые напряжения в конструкции сооружения.Кроме того, указанные способы не обеспечивают возможности круглогодичного ведения работ и регулирования степени осадки грунта по плошади возводимого здания, что приводит к необходимости проведения дополнительных мероприятий, повышаюгцих стоимость работ.

Цель изобретения — снижение стоимости работ, обеспечение круглогодичного их выполнения и равномернЬсти осадки возводимого здания.

11оставленнгя цель достигается тем, что согласно способу упрочнения основания сооружений на просадочных грунтах, включающему отрывку котлована соответственно размерам контура возводимого сооружения, бурение дренажных скважин, заполнение их фильтрующим материалом, возведение грун товой подушки, образование в ней обсаженных трубами скважин, подачу воды и замачивание грунта, перед бурением дренажных скважин на дне котлована образуют охватывающие углы контура возводимого сооружения Г-образные в плане траншеи с ответвлениями, заходящими в контур сооружения, и прерывистые траншеи, расположенные вдоль продольной оси контура сооружения, после чего осушествляют заполнение тран шей фильтрующим материалом, бурение дренажных скважин ведут в пределах контура Г-образных траншей, а образование обсаженных трубами скважин ведут над прерывистыми траншеями и ответвлениями Г-образных траншей, при20

30

1:9 — 1:5, а расстояние между торцами траншей — 8 — 10К, (где К,р — коэффици40 ент фильтрации грунта м/сут), но не менее 0,7 и не более 5 м.

При соотношении площадей меньше 1:9 процесс замачивания затягивается во времени и не может быть обеспечено окончание замачивания за время строительства

4 здания. При соотношении больше 1:5 усложняется регулирование замачивания, поскольку растет скорость просадки основания и сливаются потоки из соседних траншей.

Перемычки между торцами траншей должны обеспечить удержание воды в траншее и исключить попадание ее в соседнюю.

Установлено, что при расстоянии меньше

0,7 м это условие не соблюдается, а при расстоянии 5 м не обеспечивается равномерность замачивания толщи при подаче

55 soph so Bce радушен сразу

Указан ное расположение и параметры траншей позволяют, с одной стороны, при подаче воды через все скважины до5

15 чем отношение суммарной плошади траншей к плошади, очерченной по внешним сторонам Г-образных траншей, принимают равным 1:5-9, расстояние между концами Г-образных траншей принимают численно равным 7 — 10 значениям коэффициента фильтрации грунта, а подачу воды осуществляют в процессе возведения сооружения через обсаженные трубами скважины.

Технология способа заключается в следующем.

После отрывки котлована параллельно наружным осям здания вне его контура выполняют схватывающие углы Г-образные траншеи, которые наряду с выполнением функций дренажа обеспечивают частичную отрезку нагруженного основания от прилегаюгцего грунтового массива, тем самым снижая неравномерность проявления просадок.

Г-образные траншеи выполняют с ответвлениями, заходящими в контур здания, а внутри контура по продольной оси симметрии выполняют прерывистые тран шеи,причем предварительно в контуре этих траншей. бурят дренажные скважины,заполняют траншеи дренирующим материалом, над траншеями возводят уплотненную грунтовую подушку, в пределах контура здания бурят скважины, заходящие в ответвления и прерывистые траншеи, устанавливают в скважины обсадные трубы, возводят фундаменты здания и одновременно со строительством здания подают в скважины воду в любой необходимой последовательности. Экспериментально установлено, что оптимальное соотношение суммарной площади тран шей и ответвлений к площади, очерченной по внешним сторонам Г-образных траншей составляет

1076531 биться интенсивного замачивания всей просадочной толщи, а с другой стороны, в случае, если из-за особенностей грунтовых условий площадки часть основания будет замачиваться более интенсивно и осадка здания будет неравномерной, при прекращении подачи воды в определенную группу скважин вода, поступающая из других скважин, не будет равномерно растекаться по контуру дренажа, поэтому регулируя подачу воды в скважины в необходимой по- 10 следовательности, можно добиться различной интенсивности замачивания отдельных участков основания. Поскольку горизонтальная фильтрация в лессовых грунтах происходит со скоростью в 8 — 10 раз меньшей, чем вертикальная, в основном замачиваться будет та часть основания, к которой подают воду. В результате удается выравнять здание и в дальнейшем, регулируя интенсивность подачи воды в скважины в любой необходимой последовательности, избежать появления крена возводимого здания до полной ликвидации просадочных свойств основания.

Применение ответвлений позволяет разместить водоподающую сеть внутри строяшегося здания. Поэтому работы по замачиванию могут вестись круглогодично и совмещаться со строительными работами за пределами и внутри здания, так как работы по замачиванию не мешают складированию, проезду транспорта, работе кранов и т. д.

На фиг. 1 изображено расположение дренажных траншей и скважин, в плане; на фиг. 2 — разрез А — А на фиг. 1; на фиг. 3— график осадки 16-этажного здания в процессе строительства.

Способ осуществляют следующим образом.

В котловане 1, охватывающем контур 2 будушего здания, пробуривают скважины 3, которые затем заполняют дренажным материалом. После этого отрывают Г-образные траншеи 4, охватывающие углы возво- 411 димого сооружения,и прерывистые траншеи 5, траншеями 4 и 5 объединяют устья скважин 3. При этом траншеи 4 имеют боковые ответвления 6, заходяшие в контур будущего сооружения. Траншеи 5 располагают в контуре сооружения по его оси симметрии.

Коэффициент фильтрации грунта для данной плошади равен 0,3 м/сут, а расстояние между торцами траншеи принято равным 2,1 и 3 м. Площадь, ограниченная Гобразными траншеями 4, равна 700 м, а суммарная площадь траншей 4 и 5 в

5 и 9 раз меньше указанной площади.

Затем траншеи 4 и 5 заполняют щебнем, а над ними выполняют грунтовую подушку 7. Через грунтовую подушку 7 до дренажных траншей пробуривают скважины 8 для подачи воды, стенки которых крепят трубами 9, возвышаюшимися над подушкой 7, из расчета: высота фундаментов 10 плюс 25 см над полом подвала. Далее на подушке 7 выполняют фундаменты 10 и возводят сооружение (не показано) . В процессе возведения сооружения в скважины 8 первоначально равномерно подают воду. При этом грунт по мере замачивания под влиянием массы возводимого сооружения уплотняется за счет развиваюшихся просадок, что приводит к ликвидации его просадочных свойств при реальной нагрузке.

В результате продолжительность строительства сооружения 16-этажного жилого здания сокращается на 55 дн. а неравномерность осадок в 5 раз меньше нормативной (крен 0,0008 против 0,004). Характер осадки наиболее удаленных точек возводимого здания приведен на фиг.3.

Траншеи 4 и 5 могут быть также выполнены в заранее уплотненном грунте, например при устройстве двухслойных грунтовых подушек 7 (нижний слой устраивается трамбованием, верхний — укаткой насыпаемого грунта). Расположение траншей 4 и 5 в уплотненном слое способствует созданию направленного потока воды при замачивании нижележащих слоев.

Как показывают расчеты, технико-экономическая эффективность фундамента, возводимого по предлагаемому способу, по сравнению со свайными .фундаментами при строительстве в условиях просадочных грунтов 16 — этажных жилых зданий выражается в снижении,приведенных затрат на

16 руб/м, экономии металла на 12 и цемента на 16 кг/вР

1076531,Pun. 2

fO 17 2f 27М 35 Î45 52 59

77 82 Ðèã. 3

Редактор М. Рачкулинец

Заказ 688/27

Составитель А. Прямков

Техред И. Верес Корректор М. Демчик

Тираж 644 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП «Патент», г. Ужгород, ул. Проектная, 4