Способ уплотнения структурнонеустойчивого грунта

Способ уплотнения структурнонеустойчивого грунта

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Использование: упрочнение структурно-неустойчивых грунтов энергией взрыва при строительстве и подготовке оснований зданий и сооружений. Сущность изобретения: осуществляется отрывка траншей, размещение в них разрядоввзрывчатого вещества, их забойка и осуществление взрыва с осадкой грунта. До размещения линейных зарядов определяют их количество из зависимости n H /Экр/Apd b-2Rn/b, где Н - глубина уплотняемого массива; b - ширина нижней части образуемой взрывом полости; Rn - радиус полости; А - безразмерный коэффициент, характеризующий степень недоуплотнения грунта; ра - плотность грунта естественного сложения; ркр - критическая плотность грунта. Для снижения сейсмического воздействия может осуществляться образование во время или после отрывки траншей сейсмозащитного экрана путем рыхления грунта на заданную глубину. 1 з. п. ф-лы. СП

союз соВетских

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (Я)5 Е 02 О 3/10

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

IlO ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

1 (21) 4824935/33 (22) 11.05.90 (46) 23.09.92, Бюл. N 35 (71) Научно-исследовательский институт строительных конструкций Госстроя СССР (72) А. M. Рыжов, А. А. Вовк, Л. И. Демещук и А. А..Злотник (56) Авторское свидетельство СССР

hL 1043267, кл, Е 02 D 27/34, f952.

Авторское свидетельство СССР

N - 926967, кл. Е 02 О 3/10, 1979.

Вовк А, А. Основы прикладной геодинамики взрыва", Киев, "Наукова думка", 1976, .с. 179. (54) СПОСОБ УПЛОТНЕНИЯ СТРУКТУРНОНЕУСТОЙЧИВОГО ГРУНТА (57) Использование: упрочнение структурно-неустойчивых грунтов энергией взрыва при строительстве и подготовке оснований

Изобретение. относится к упрочнению структурно-неустойчивых грунтов при строительстве и подготовке оснований зданий и сооружений путем уплотнения их энергией взрыва.

Известен способ уплотнения просадочного грунта линейными вертикальными зарядами, включающий бурение скважин, установку зарядов, производство взрыва, образование полости и заполнение ее малосжимаемым материалом. Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому способу и принятому за прототип является способ уплотнения просадочного грунта линейными горизонтальными зарядами, включающий проходку траншей, расположение заряда, тампонирование его и производство взрыва..ЫХ 1763570 А1

2 зданий и сооружений. Сущность изобретения, осуществляется отрывка траншей, размещение в них разр я, цо в - в,зрывчатого вещества, их забойка и осуществление взрыва с осадкой грунта. До размещения линейных зарядов определяют их количество из завиСимости и= Н р,р/Apd Ь вЂ” 2Rn/b где H — глубина уплотняемого массива; Ь— ширина нижней части образуемой взрывом полости; R — радиус полости; А — безразмерный коэффициент, характеризующий степень недоуплотнения грунта; р — плотность грунта естественного сложения; р<р .- критическая плотность грунта. Для снижения сейсмического воздействия может осуществляться образование во время или после отрывки траншей сейсмозащитного экрана путем рыхления грунта на заданную глубину. 1 з. и. ф-лы.

Недостатком указанного технического решения является то, что в нем не определяется количество одновременно взрываемых траншей, позволяющее уплотнить слабый слой на всю глубину. B результате не обеспечивается равномерность уплотнения грунта по глубине — верхняя часть массива уплотняется в большей степени, чем нижняя, а нередко нижняя часть массива вообще не уплотняется.

Цель изобретения — повышения равномерности ступени уплотнения грунта по глубине уплотняемого массива.

Положительный эффект достигаемый поставленной целью, выражается в ликвидации просадочных свойств уплотняемого грунта и обеспечении тем самым эксплуата1763570 ционной надежности, возводимых зданий и сооружений.

Поставленная цель достигается тем, что при уплотнении массива структурно-неустойчивого грунта до размещения линей- 5 ных зарядов определяют их количество из зависимости

n = — - - - - ——

АрдЬ Ь

10 где и — количество тран шейных зарядов;

Н вЂ” мощность уплотненного структурно-неустойчивого грунта,м;

b — ширина нижней части, образуемой 15 взрывом полости, в м;

R> — радиус, образуемой взрывом полости, в м, А — безразмерный коэффициент, характеризующий недоуплотнение грунта; 20 р — плотность структурно-неустойчивого грунта естественного сложения, т/м;

p, — критическая плотность грунта, т/м .

С целью снижения величины сейсмического воздействия за пределамйуплотняемого массива до укладки линейных зарядов в траншеи осуществляют образование сейсмозащитного экрана путем рыхления грунта на заданную глубину, например, ЗО бурением скважин и заполнением их материалом, обладающим отличной от грунта акустической жесткостью.

Сопоставительный анализ заявляемого способа с прототипом показывает, что З5 предлагаемый способ отличается от известного тем, что в нем до размещения линейных зарядов определяют в соответствии с основными закономерностями теории физического моделирования эффективную 40

"зону сжатия" грунта от воздействия плоской ударной волны. Количество одновременно взрываемых траншей рассчитывают из условия равенства "зоны сжатия" толщине уплотняемого структурно-неустойчивого 45 слоя грунта. Кроме того, с целью снижения величины сейсмического воздействия эа йределами уплотняемого массива устраивают сейсмозащитный экран рыхлением грунта на заданную глубину, например, путем бурения скважин и заполнением их материалом другой акустической жесткости.

Таким образом, предлагаемый способ соответствует критерию "новизна". Сравнение этого способа не только с прототипом но и с другими техническими решениями в данной области техники позволило выявить в нем признаки, отличающие предлагаемый способ от прототипа, что позволяет сделать вывод о соответствии критерию "существенные отличия".

Технология выполнения способа уплотнения просадочных грунтов включает определение необходимости уплотнения грунта в основании зданий и сооружений. Потребность в уплотнении грунтов определяют в зависимости от того, насколько рыхло сложен грунт, что классифицируется плотностью сложения структурно-неустойчивых грунтов, рассчитываемой по равенству й. =р /ркр

Если плотность естественного сложения pd <. p

рр, N» > 1 — грунт переуплотнен, Искусственному уплотнению подлежат грунты, находящиеся в существенно недоуплотненном состоянии при N < 0,9; когда потенциальная способность к деформированию достигает 10 — 15 ф от мощности слоя.

В таком состоянии находятся, например, лессовые просадочные грунты при степени влажности более 0,6 и при плотности естественного сложения менее 1,45 г/cM

Описываемый способ уплотнения просадочных грунтов осуществляется следующим образом. Рассчитывают полосу. нагружения от одиночного линейного заряда, которая, примерно, равна ширине нижней части образуемой взрывом полости "e", Связь между "в" и радиусами заряда гз и полости R> определяют по равенству

Ь= 2(гз+ Япз1п/45 - j

Радиус полости Rn рассчитывают по экспериментально установленной зависимости для лессовидных супесей и суглинков

Rn-20 гз, где гз= 0,3 14 О, q — масса заряда на 1 пог. м, траншеи

g=0,З14гз

В соответствии с закономерностями теории физического моделирования в недоуплотненном грунте сжимаемая толща, в которой происходят пластические деформации меньше характерной ширины нагружения; Следовательно, в слабом слое, где N»<1 эффективная глубина уплотнения от одиночного заряда эа счет концентрации напряжений составит величину меньше ".в", Например, Нс®1 =0,8в. Для двух зарядов

1763570

НСЖ2=0,8(в+в) и т,д. Подбирают такое количество одновременно взрываемых зарядов, чтобы Нсж=Н

Учитывая формирование плоской ударной волны в зоне пластического сжатия грунта от действия ударной волны, получают технологическое требование

Н =(и Ь+2 Яп)А

Ркр

Составитель А,Рыжов

Техред М,Моргентал

Корректор С Лисина

Редактор Д. Медзерян

Заказ 3434 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул,Гагарина, 101

Откуда находят требуемое количество одновременно взрываемых траншей зарядов

n= —

Apgb Ь

Затем после расчета количества одновременно взрываемых зарядов выполняют 20 нарезку траншей, устройство сейсмоэащитного экрана, зарядку траншей. их тампонаж и производство взрывов.

Формула изобретения

1. Способ уплотнения структурно-не- 25 устойчивого грунта, включающий отрывку траншей, размещение в них линейных зарядов взрывчатого вещества, забойку зарядов и осуществление их взрыва с осадкой rpyHта, о т и л и ч а ю шийся тем, что, с целью повышения равномерности степени уплотнения грунта по глубине уплотняемого массива, до размещения линейных зарядов определяют их количество и из зависимости

На< 2 4 и= -

АрдЬ Ь где Н вЂ” глубина уплотняемого массива грунта, м;

b — ширина нижней части образуемой взрывом полости, м;

R> — радиус образуемой взрывом полости, м;

А — безразмерный коэффициент, характеризующий степень недоуплотнения грунта, /од — .плотность грунта естественного сложения, т/м ; р р — критическая плотность грунта, т/м .

2. Способ по и. 1, отличающийся тем, что, с целью снижения сейсмического воздействия за пределами уплотняемого массива, во время или после отрывки трэншей осуществляют образование сейсмозащитного экрана путем рыхления грунта на заданную глубину.