Способ возведения основания в сейсмических районах

 

Изобретение относится к возведению основания в сейсмических районах и позволяет повысить сейсмостойкость основания на просадочных грунтах. В основании, представляющем собой слой грунта и подстилающий его слой просадочного грунта, выполняют вертикальные элементы путем разработки скважин и заполнения их с трамбованием гравийно-галечниковой смеси. Просадочный грунт перед выполнением в них скважин целесообразно предварительно уплотнить замачиванием и гидровзрывами. Гравийно-галечниковую смесь втрамбовывают в скважины на глубину, равную 1/4 длины поперечной сейсмической волны, а суммарная площадь в плане вертикальных элементов составляет не менее 8% площади основания. Основание выполняют с акустической жескостью, превышающей акустическую жесткость естественного просадочного грунта основания не менее чем в 2 раза, и с размерами в плане, превышающими длину поперечной сейсмической волны. 2 з.п. ф-лы.

СОЮЗ СОЕЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А BTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

)(V8 pTïÐ, ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

А0 ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

1 (21) 4291823/23-33; 4297919/23-33 (22) 21.05.87 (46) 07,09.89. Бюл, № 33 (71) Среднеазиатский филиал Научно-иссле довательского института оснований и подземных сооружений им. Н. М. Герсеванова (72) В. А. Ильичев, А. А. Мусаэлян, М. Н. Голубцова, Л. В. Лаврусевич и Т. В. Гельман (53) 624.159.14 (088.8) (56) Основания, фундаменты и подземные сооружения. /Справочник проектировщика. — М.: Стройиздат, 1985, с. 298 †3.

Авторское свидетельство СССР № 1191524, кл. Е 02 D 27/34, 1983. (54) СПОСОБ ВОЗВЕДЕНИЯ ОСНОВАНИЯ В СЕЙСМИЧЕСКИХ РАЙОНАХ (57) Изобре ение относится к возведению основания в сейсмических районах и позволяет повысить сейсмостойкость основания

Изобретение относится к строительству и касается возведения оснований на просадочных грунтах в сейсмических районах.

Цель изобретения — повышение сейсмостойкости основания на просадочных грунтах.

Способ осуществляется следующим образом.

На предполагаемом участке строительства определяются исходные данные — длина поперечной сейсмической волны Х и сейсмическая жесткость просадочной толщи естественного грунта (V pp).

Длина поперечной сейсмической волны вычисляется по известному для данной территории преобладающему периоду колебания грунта по формуле

„„30„,„1506028 А 1

Ш 4 E 02 D 27/34

2 на просадочных грунтах. В основании, представляющем собой слой грунта и подстилающий его слой просадочного грунта, выполняют вертикальные элементы путем раз. работки скважин и заполнения их с трамбованием грвавийно-галечниковой смеси. Просадочный грунт перед выполнением в них скважин целесообразно предварительно уплотнить замачиванием и гидровзрывами. Гравийно-галечниковую смесь втрамбовывают в скважины на глубину, равную /4 длины поперечной сейсмической волны, а суммарная площадь в плане вертикальных элементов составляет не менее 8% площади основания. Основание выполняют с акустической жесткостью, превышающей акустическую жесткость естественного просадочного грунта основания не менее чем в 2 раза, и с размерами в плане, превышающими длину поперечной сейсмической волны. 2 з.п. ф-лы. где Tn(— преобладающий период колебания грунта рассматриваемой территории;

Vgp — среднее зна ч ение с ко рости распространения поперечной сейсмической волны в просадочном слое естественного грунта, которое определяется по данным сейсмических наблюдений иа поверхности земли или с помощью сеймических наблюдений в скважинах.

Для четкой регистрации поперечной сейсмической волны прн всех типах сейсмических наблюдений используется схема УУ (горизонтально направленные удары и гори1506028

3 зонтально ориентированные сейсмоп риемники).

Среднее значение сейсмической жесткости просадочного слоя естественного грунта находится как произведение средней скорости распространения поперечной сейсмической волны (Vso) на средневзвешенное значение плотности грунта (po), определяемое по данным лабораторных испытаний образцов грунта, отобранных из разведочных выработок (шурфов, скважин).

° Зная Х, на глубину заложения фунда мента за минусом величины возможной просадки при замачивании и взрыве отрывается котлован с линейными размерами, с0измеримыми со значением Х. Толщина возводимого искусственного основания на данной территории принимается равной 1/4A,.

Нижний слой искусственного основания, п редста влепи ы и просадоч ными грунтами (толщина каждого слоя должна быть не менее 5 м), предварительно замачивается через совмещенные поглощающе-взрыВные скважины расчетным количеством воды до степени влажности 0,75 — 0,8. ПрнведеннЫй в неустойчивое состояние грунт уплотняется энергией глубинных взрывов в пределах всей просадочной толщи с обеспечением средней плотности грунта в сухом состоянии 1,60 — 1,65 тс/м, что исключает дальнейшее развитие просадочных деформаций при сейсмических воздействиях. При этом параметры взрыва (масса заряда ВВ, глубина заложения заряда и шаг между поглошающе-взрывными скважинами) определяются исходными данными физико-механических свойств грунтов и состоянием близко расположенных зданий и сооружений.

После стабилизации послевзрывных деформаций (не менее 20 сут.), начиная с

4 — 5-метровой отметки от уровня заложения фундамента (эта зона является разуплотненной при проведении взрывов) определяются: средняя скорость распространения поперечной сейсмической волны (Гь ), сред: невзвешенное значение плотности (pi) и среднее значение сейсмической жесткости грунта нижнего уплотненного слоя (ско-. рости распространения поперечной сейсмической волны в этом слое увеличиваются на

20 — 300, по сравнению с естественным rpy«том).

Верхний слой — подушка, возводится путем введения вертикальных армируюших элементов из гравийно-галечниковой смеси.

Лрмируюшие элементы устраиваются путем пробивки скважин диаметром от 0,5 — 1,0 м с помощью на весного оборудования на экскаваторе. После пробнвки послойно порциФми укладывается гравийно-галечниково-щебеночная смесь с последующим трамбованием до отказа и достижения обьемного веса грунта 2,2--2,3 тс/м . При этом целесообразно, чтобы сумм;ерная плошадь армиНа возведенном таким способом искусственном основании сейсмическая жесткость должна в два раза превышать соответствующие значения, полученные на естественном грунте.

Формула изобретения

1. Способ возведения основания в сей смических районах, включающий выполнение в, основании, в плане, участков различной

40 жесткости, отличающийся тем, что, с целю повышения сейсмостойкости основания на просадочных грунтах, участки большей жесткости выполняют в виде чередующихся с грунтом просадочной толщи вертикальных элементов из гравийно-галечниковой смеси, втрамбованной в вертикальные скважины на глубину 1/4 длины поперечной сейсмической волны, причем основание выполняют с акустической жесткостью, превышающей акустическую жесткость естественного просадочно. го грунта основания не менее чем в 2 раза, 50 и с размерами в плане, превышающими длину поперечной сейсмической волны, 2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что просадочный грунт основания перед выполнением в нем вертикальных элементов пред варительно уплотняют замачиванием и гидровзрывами.

3. Способ по п. 1, отличающийся тем, что вертикальные элементы выполняют с суммарной площадью в плане, составляющей не

L менее 8% от пло1цади основания. руюших элементов в плане составляла бы не менее 8Я площади основания.

Шаг между скважинами (не менее 1 5 м) обеспечивает плотность грунта в уплотненном массиве по площади и глубине не менее 2,0 тс/м . Затем по данным Vjgg и р2 вычисляется сейсмическая жесткость второго искусственного слоя (скорости распространения сейсмических волн увеличиваются в

l,5 — 2,0 раза по сравнению с исходными

1О данными).

При этом размеры искусственного основания в плане, составляющие не менее длины поперечной сейсмической волны А, позволяют на основании выполненных теоретических и экспериментальных исследований распространить снижение уровня сейсмических колебаний, полученное для слоя неограниченных размеров в плане с измененными свойствами грунтов, на слой ограниченных размеров. Толщина искусственного основания, равна 1/4А, позволяет (на основании экспериментальных данных) снизить сейсмический эффект на поверхности за счет изменения частотной характеристики слоя большей жесткости и исключить резонанс, отношение сейсмических жесткостей уплотненного основания и естественного грунта, - равное не менее двух, позволяет уменьшить уровень сейсмических колебаний за счет присутствия слоя большей сейсмической жесткости.