Способ уплотнения массива просадочных грунтов

 

Изобретение относится к строительству и может быть использовано при уплотнении просадочных грунтов гидровзрывным способом. Изобретение направлено на повышение эффективности уплотнения и снижение сейсмического воздействия на прилегающую территорию. Достигается это за счет увеличения длительности прохождения взрывных волн. перед замачиванием массива в нем образуют водои сейсмозащитные экраны с формированием полос между ними вдоль рядов взрывных скважин, замачивание ведут за пределами полос, а массу зарядов взрывчатого вещества, ширину полос и расстояние между ними принимают возрастающими от периферии к центру уплотняемого массива. Экраны могут быть выполнены в виде рядов грунтовых свай, заполненных материалом с акустической жесткостью меньше, чем у вмещающего просадочного грунта. 1 з.п. ф-лы. 1 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

m4 Е 02 Р 3/10

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А ВТОРСКОМ .Ф СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЦТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4208469/29-33 (22) 16.03.87 (46) 23.05.89. Вюл. Р 19 (71) Научно-исследовательский институт строительных конструкций Госстроя СССР (72) А.М.Рыжов, А.С.Жмуденко, Г.И.Черный, N.È.Ñåäûõ и Э.Л.Гурович (53) 624.138.29(088 ° 8) (56) Авторское свидетельство СССР

Р 9376 10, кл. Е 02 D 3/10, 1982, Литвинов И.М. Укрепление и уплотнение просадочных грунтов в жилищном и промышленном строительстве. — Киев:

Будивельник, 1977, с, 239-244, (54) СПОСОБ УПЛОТНЕНИЯ МАССИВА ПРОСАДОЧНЫХ ГРУНТОВ .(57) Изобретение относится к строительству и может быть использовано при уплотнении просадочных грунтов

Изобретение относится к строительству и может быть использовано при гидровзрывном уплотнении лессовых просадочных грунтов.

Цель изобретения — повышение эффективности уплотнения и снижение сейсмического воздействия на прилегающую территорию за счет увеличения длительности прохождения взрывных волн в массиве.

На чертеже показана схема осуществления способа.

Способ осуществляют следующим образом.

ÄÄSUÄÄ 1481321 А1 гидровзрывным способом. Изобретение направлено на повышение эффективности уплотнения и снижение сейсмического воздействия на прилегающую территорию, Достигается это за счет увеличения длительности прохождения взрывных волн. Перед замачиванием массива в нем образуют водо- и сейсмозащитные экраны с формированием полос между ними вдоль рядов взрывных скважин, замачивание ведут за пределами полос, а массу зарядов взрывчатого вещества, ширину полос и расстояние между ними принимают возрастающими от периферии к центру уплотняемого массива. Экраны могут быть выполнены в виде рядов грунтовых свай, заполненных материалом с акустической жесткостью меньше, чем у вмещающего просадочного грунта ° 1 з.п. ф-лы, 1 ил.

На уплотняемой территории образуют водо- и сейсмозащитные экраны 1, располагая их попарно параллельно.

В полосах 2, образуемых каждой парой экранов 1, бурят скважины 3, а на участках 4 между парами экранов 1 ведут замачивание грунта. В скважинах

3 размещают заряды 5 взрывчатого вещества и по окончании замачивания осуществляют взрывы, причем к этому моменту грунт в полосах 2 между экранами 1 остается незамоченным.

1 1ирину полосы незамачиваемого грунта определяют из соотношения

1481321 ае а 2(--+-) (1)

» где а — ширина полосы, выраженная в условных единицах, равных приведенному радиусу заряда, >- ° 1О „ — уровень напряжений, при котором заведомо происходит нарушение структуры и уплот- 1р нение лесса естественной з влажности, равный 4 10—

5 ° 10 Па

G р — коэффициенты, определяющие характер затухания напряжений взрывной волны в лессе естественной влажности соФ ответственно равные 2 10

3 10 Па и 2,7-3,2.

После пересечения границы незамоченного грунта взрывная волна с растянутым взрывным импульсом нарушает структуру замоченного грунта в пределах ширины, выраженной в теж же условных единицах 25

>->о "111>< G og, /Р < а (- — ) — (— — -)

3 >.+ G S

Э (2) где G+ — уровень напряжений при котором происходит нарушение структуры замоченного грунта, равный 1,f> 10 -3 10 Па, з 5

Π— коэффициент затухания напряжений при переходе взрывной волной сейсмо- и водозащитного экрана 1, равный 0,7535

0,8, 60, p < — Коэффициенты, определяющие затухание напряжений взрывной Волны в замОченном JIpc 4О се, их величины соответственно равны (0,4-1,3) 10 Па и 1,б-2,0.

По формулам (1) и (2) определяют размеры полосы 2 незамоченного и при- 45 мыкающего к нему участка 4 замоченного грунта в относительных единицах, равных радиусу заряда 5.

Если по расчету нирина полосы 2 грунта естественной влажности превышает 1/4-1/5 ширины замоченного уча50 стка 4, для фактического исполнения принимают минимально возможную по производственным условиям ширину ае (например, 3-4 м), Так.как взрывной импульс в лессе естественной влажнос«55 ти затухает более интенсивно, чем в замоченном, целесообразно принимать ширину полосы 2 грунта естественной влажности минимально возможной. Поэтому в дальнейшем, после определения величины радиуса заряда и линейных размеров обоих участков (замоченного и естественной влажности), ширину полосы грунта 2 естественной влажности

IIpHHHMRNT минимально возможной, равной а = 3-4 м. е

Кирину полосы 4 замоченного грунта при этом рассчитывают заново по формуле (2), однако вместо величины б в ее правой части принимают фактический уровень напряжений во взрывной волне перед переходом преграды Ф а = (-;1 — (-,— ) . (3)

1 5 » я (>1й

0+ S

Величину G рассчитывают по приФ

9 нимаемой ширине полосы 2 грунта естественной влажности (в относительных единицах) а

I б> = бо1 (2) (4)

Для определения абсолютных размеров участков замоченного грунта и грунта естественной влажности и установления предельно допустимой массы используемых при взрыве зарядов 5 определяют максимальный радиус заряда в крайнем (ближайшем к защищаемому объекту) ряду где R - -расстояние от границы участ-. ка до защищаемого объекта, м, 5 — предельный уровень напряжес ний во взрывной волне по сейсмическим условиям у защищаемого объекта, Па.

Для второго ряда зарядов, считая от границы участка, примыкающего к защищаемому объекту, радиус заряда определяют по формуле

I 112 /11» i и R + a re + (2а ) r г и

i jP >>;>1 I(> (— -) — (— — ) (у Ф G+

Величины а и а, в условных единицах, равных радиусу заряда (в данном случае г> ), определяют по формулам (1) и (2) .

Для третьего и любого последующего (и-го) ряда радиус заряда определяют по формуле

1481321

lUii/pl к=h-

К+(а + (2а,) ) r.

3 - 82 1

О1 о

v,3

Линейные размеры соответствующих зон эамоченных грунтов и грунтов естественной влажности определяют по их относительным размерам и соответствующим величинам радиусов заряда.

Исходя из формул (3-5), в средней части уплотняемого массива используют более мощные заряды 5 взрывчатого

Вещества и соответственно увеличивают ширину полосы 2 незамачиваемого грунта и ширину замачиваемого участка 4, что уменьшает общее количество рядов взрывных скважин 3 и соответственно объем подготовительных работ, а также повышает эффективность способа уплотнения.

Экраны 1 могут быть выполнены в виде одного или нескольких рядов грунтовых свай, причем заполняющий их материал должен иметь величину акустической жесткости менее величины акустической жесткости уплотняемого замоченного грунта.

Способ дает возможность образования взрывных скважин в сухом грунте без обсадки трубами, снизить сейсмическое воздействие на соседние сооружения, повысить эффективность уплотнения грунта.

Формула изобретения

1. Способ уплотнения массива просадочных грунтов, включающий бурение расположенных рядами скважин, образование водо- и сейсмозащитных экранов, замачиваиие массива, размещение в скважинах зарядов взрывчатого вещества и осуществление взрывов, о т л и— ч а ю шийся тем, что, с целью повышения эффективности уплотнения и снижения сейсмического воздействия на прилегающую территорию за счет увеличения длительности прохождения взрывных волн в массиве, образование водо- и сейсмозащитных экранов осуществляют с расположением их попарно параллельно вдоль рядов скважин с отделением их от замачиваемого массива, а массу зарядов, расстояние между экранами в каждой паре и расстояние между рядами скважин принимают возрастающими от периферии к середине массива, причем расстояние между экранами в каждой их паре определяют по зависимости о

25 Ф где б — уровень напряжений, при котором происходит нарушение структуры и уплотнение незамоченного грунта естественной влажности; бр,, p — коэффициенты, отражающие за30 тухание напряжений взрывной волны в сухом грунте.

2. Способ по п.1, о т л и ч а ю— шийся тем, что образование водоÇ5 и сейсмозащитных экранов осуществляют в виде одного или нескольких рядов грунтовых свай с заполнителем с величиной акустической жесткости менее величины акустической жесткости

40 уплотняемого грунта.

1481321

Составитель И.Хасин

Техред Л.Сердюкова Корректор М.Самборская

Редактор О. Головач

Заказ 2645/28 Тираж 590 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

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