Способ подготовки основания сооружения на водонасыщенных плывунных грунтах

 

Изобретение относится к технологии повышения несущей способности водонасьпценных плывунных грунтов, сложенных тонкозернистыми пьтеватыми песками и супесями, в частности к подготовке на них основания сооружения . Изобретение направлено на повышение устойчивости основания за счет создания переходного с прилегающим массивом грунта слоя и экономии цемента. Это достигается тем, что перед введением в грунт цементного раствора осуществляется создание фундаментной плиты сооружения. После этого в инертный материал нагнетается вода в количестве 1/15-1/20 от объема материала. Цементный раствор вводится в инертный материал (щебень) через слой нижележащего под материалом грунта. Во время введения цементного раствора производят определение степени насьщения им инертного материала . Толщину нижележащего слоя грунта принимают равной 0,3-0,5 высоты слоя инертного материала. Определение степени насыщения инертного материала ведут по равномерности его выхода на поверхность по периметру котлована. Исключается необходимость укрепления стенок котлована, снижается расход цемента за счет использования песчаной части грунта в смеси с раствором. 2 з.п. ф-лы, 5 ил. (Л со 00 4ib О5 О

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК,,,„SU„„1384660 (51)4 Е 02 D 2

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ. )

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А BTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4097709/29-33 (22) 28.07.86 (46) 30.03.88. Бюл. N- 12 (71) Туркменский государственный институт по проектированию водохозяйственных объектов 1Туркменгипроводхоз (72) А.В.Антонов, Г.П.Батовский, О.С.Лавроненко, А.Ч.Чарыев, Г.Э.Гри1 бач, А.И.Иламанов и В.Г.Паэенко (53) 624.138.9 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

Ф 996623, кл. E 02 D 3/12, 1980., Костерин Э..В,Основания и фундаменты. М.: Высшая школа, 1978, с. 122-126 (прототип). (54) СПОСОБ ПОДГОТОВКИ ОСНОВАНИЯ СООРУЖЕНИЯ НА ВОДОНАСЫЩЕННЫХ ПЛЫВУННЫХ

ГРУНТАХ (57) Изобретение относится к технологии повышения несущей способности водонасыщенных плывунных грунтов, сложенных тонкозерннстыми пылеватыми песками и супесями, в частности к подготовке на них основания сооружения. Изобретение направлено на повышение устойчивости основания за счет создания переходного с прилегающим массивом грунта слоя и экономии, цемента. Это достигается тем, что перед введением в грунт цементного раствора осуществляется создание фундаментной плиты сооружения. После этого в инертный материал нагнетается вода в количестве 1/15-1/20 от объема материала. Цементный раствор вводится в инертный материал (щебень) через слой нижележащего под материалом грунта. Во время введения цементного раствора производят определение степени насыщения им инертного материала, Толщину нижележащего слоя грунта принимают равной 0,3-0,5 высоты слоя инертного материала. Определение степени насыщения инертного материала ведут по равномерности его выхода на поверхность по периметру котлована. Исключается необходимость укрепления стенок котлована, снижается расход цемента эа счет использования песчаной части грунта в смеси с раствором. 2 э.п. ф-лы, 5 ил.

1384660

Изобретение относится к технологии повышения несущей способности водонасьпценных плывунных грунтов, сложенных тонкоэернистыми пылеватыми

5 песками и супесями, в частности к подготовке на них основания сооружения.

Цель изобретения — повышение устойчивости основания за счет создания 10 переходного с прилегающим массивом грунта слоя и экономия цемента.

На фиг. 1 изображен процесс уплотнения искусственного основания; на фиг,2 — установка инъекционных труб для цементирования основания; на фиг.3 — возведение фундаментной плиты сооружения и цементация основания; на фиг.4 — инъекционная труба; на фиг.5 — промывочная трубка.

Оборудование для реализации предлагаемого способа включает напорный секционный трубопровод 1, бетоносмеситель с насосом 2 высокого давления, цементовоз 3, смесительный бак 4 ° 25 вспомогательный насос для воды (не показан) и инъекционную трубу 5, ко-. торая выполнена из буровой трубы 6, имеет на нижнем конце конус 7 и размещенные на его конической поверх- 3р ности выпускные отверстия 8, а на верхнем конце — резьбу 9 для присоединения к напорному трубопроводу 1.

Для очистки трубы 5 от попадающего в нее грунта предусматривается ее промывка под давлением О, 1-0,3 МПА с

35 помощью трубы 10 меньшего диаметра, имеющей на конце косой срез 11, а на верхнем конце — переходник 12 с резьбой для присоединения к напорному 40 трубопроводу 1.

Способ. подготовки основания сооружения на водонасьпценных плывунных грунтах осуществляется в следующей последовательности.

На участке работ с помощью землеройных средств механизации отрывается котлован 13 с последующей заменой плывунного грунта на дренирующий инертный материал, например щебень 14, который уплотняют механизмами 15, 50 например, копрами или вибрированием.

Объем щебня 14 берут с таким расчетом, чтобы после уплотнения его верх находился на уровне подошвы фундамента возводимого сооружения.

После этого в щебень 14 внедряют трубы 5, отверстия 8 которых размещают ниже дна котлована 13 на глубину, равную 0,3-0,5 его толщины слоя щебня 14. Трубы 15 располагают по площади основания с шагом, равным радиусу действия раствора. На подготовленном основании из щебня 14 возводится фундаментная плита 16 сооружения, например доковой коробки, основания дюкера и т.п.

После набора прочности плиты 16 через трубы.5, пропущенные через фундаментную плиту 16 и слой щебня 14, осуществляют введение цементного раствора. Перед этим в трубы 5 вставляют промывочную трубу 10 меньшего диаметра с косым срезом 11 на конце и подключают ее к напорному трубопроводу 1 с давлением 0,1-0,3 MIIA для удаления грунта, попавшего в трубы 5 при их внедрении. Под действием струи воды частицы грунта отбрасываются наружу через кольцевой зазор между трубами 5 и 10. Промывочная трубка, доЪ стигнув конуса 7, очищает и выходные отверстия 8.

Промывочную трубу 10 отсоединяют.

Подключают к инъекционной трубе 5 напорный трубопровод 1 и осуществляют закачку чистой воды в зону конуса 7, вокруг которого образуется полость с малым сопротивлением для цементного раствора. После этого осуществляется инъектирование цементного раствора с образованием цементнопесчаной смеси в зоне конуса 7.

Поскольку плывунные грунты имеют низкий коэффициент фильтрации (К = 1 м/с), то они являются малопроницаемыми для цементного раствора.

Поэтому цементный раствор поднимается и заполняет пустоты в слое щебня

14 или другого материала, образуя сплошной массив 17, органически связанный с нижележащим грунтом посредством переходного слоя 18.

Давление нагнетания составляет

0,2-0,6 МПА в зависимости от пористости инертного материала и объема закачки. После выхода раствора наружу давление снижается до 0,2-0,3 МПА.

Появление цементного раствора по пе риметру котлована 13 и в смежных инъекцнонных трубах 5 свидетельствует о необходимости переключения нагнетающего устройства на работу в следующей трубе 5. Далее процесс повторяется до омоноличивания всего слоя щебня 14. Контроль физико-механических свойств искусственного основания

1384660 ведется геофизическими методами через контрольные скважины, выполненные до возведейия днищевой плиты. После набора прочности слоя щебня 14 возво5 дится остальная часть сооружения.

Пример. Опытное опробование предлагаемой технологии подготовки основания сооружения на тонкозернистых пылеватых обводненных песках и супесях проводится при строительст- ве перехода канала через сбросной коллектор. Условия работ следующие.

Выемка котлована осуществляется на глубину 2 м с размещением в нем щебня, который уплотняется с помощью копра.

Инъекционные трубы размещаются равномерно по площади слоя из щебня и погружаются на глубину 0,6 и 1,0 м ниже дна котлована.

На поверхности слоя щебня раскладывается арматура и осуществляется бетонирование днища дюкера 25 (фундаментной плиты). В одну из инъекционных труб устанавливается промывочная трубка, подключенная к напорной магистрали, соединенной с растворомешалкой и насосом высокого давления, и она промывается водой при давлении 0,2 MIIA. При этом час-, тицы грунта выбрасываются вместе с водой наружу и трубка, опускаясь до упора в конус инъекционной трубы, очищает ее выходные отверстия. Затем в слой щебня закачивается вода в объеме 1/15 и 1/20 от объема щебня.

После этого производится нагнетание цементного раствора под давлением

0,4 MIIA до выхода его за пределами

40 днища дюкера и через контрольные скважины. При этом нагнетание раст вора ведется в одну трубу и непрерывно, что исключает образование избыточного давления, поднимающего днища дюкера.

В такой же последовательности производится нагнетание цементного раствора и через остальные трубы до омоноличивания слоя щебня. Процесс нагнетания цементного раствора в одной точке продолжается 5-15 мин с расходом раствора от 5 до 15 м /с. Применяется цементный раствор из сульфатостойкого портландцемента марки 400 с удельным весом 6,7 т/м, Предлагаемый способ укрепления искусственного основания обеспечивает повышенную устойчивость сооружения в работе за счет постепенного перехода от более прочного основания к менее прочному прилегающему массиву грунта. При этом исключается необходимость в устройстве ограждения котлована и снижается расход цемента ( за счет использования песчаной части грунта в смеси с цементным раствором.

Формула и з обретения

1. Способ подготовки основания сооружения HB водонасыщенных плывунных грунтах, включающий отрывку котлована, заполнение его сыпучим инертным матери алом с уплотнением, введение в инерт-. ный материал на расчетном расстоянии цементного раствора посредством инъекционных труб, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью повьппения уСтойчивости основания за счет создания переходного с прилегающим массивом грунта слоя и экономии цемента, перед введением цементного раствора производят создание фундаментной плиты сооружения, после чего ведут нагнетание в инертный материал воды в количестве 1/15-1/20 от объема материала, а введение цементного раствора осуществляют через слой нижележащего под материалом грунта, причем во время введения цементного раствора производят определение степени насыщения им инертного материала.

2. Способ по п.1, о т л и ч а юшийся тем, что толщину нижележащего слоя грунта принимают равной

0,3-0,5 высоты слоя инертного материала.

3. Способ по п.1, о т л и ч а ю— шийся тем, что определение степени насыщения инертного материала цементным раствором ведут по равномерности его выхода на поверхность по периметру котлована.

1384660

1384660 — f2

64а$

Составитель А.Прямков

Texpeä М. Ходанич Корректор В.Бутяга

Редактор И.Касарда

Заказ 1113/22 Тираж 637 .Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4