Способ укрепления слабого грунтового основания

 

Изобретение относится к строительству и горному делу и может быть использовано для укрепления оснований зданий, сооружений и тяжелых горнотранспортных машин, создающих распределенную в виде полосы нагрузку на поверхность грунта. Изобретение направлено на снижение расхода материалов и трудозатрат при образования в грунте прорезей и заполнении их более прочным, чем грунт, материалом. Достигается это за счет того, что прорези, располагаемые параллельно одна другой и поперек полосы нагрузки, выполняют глубиной, равной ширине полосы, и длиной, равной 3-4 глубинам. Расстояние между прорезями определяют по расчетной зависимости. При укреплении основания, находящегося под воздействием нагрузки, прорези выполняют рассредоточенно с последовательным сближением до расчетного расстояния. Способ может быть использован для улучшения условий проходимости тяжелых горных машин. 1 з.п. ф-лы, 4 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

I (р 4 E 02 D 3/1О

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АBTOPGHOIVIY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4294970/23-33 (22) 10.08.87 (46) 07.12.89. Бюл. и 45 (71) Государственный научно-исследовательский, проектно-конструкторский и проектный институт угольной промышленности "УкрНИИпроект" (72) Л.П. Загоруйко и В.Т. Вовк (53) 624.138.3(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

В 996620, кл. Е 02 D 3/02, 1983.

Рекомендации по струйной технологии сооружения тонких противофильтрационных завес, опор и разработки мерзлых грунтов. — M.: НИИОСП, 1981, с. 35, рис. 11. (54) СПОСОБ УКРЕПЛЕНИЯ СЛАБОГО ГРУНТОВОГО ОСНОВАНИЯ (57) Изобретение относится к строительству и горному делу и может быть использовано для укрепления оснований зданий, сооружений и тяжелых

Изобретение относится к строительству и горному делу и может быть использовано для укрепления оснований зданий, сооружений и тяжелых горнотранспортных машин °

Цель изобретения — снижение расхода материалов и трудозатрат, На фиг. 1 показан план расположения нагрузки и прорезей под нею; на фиг. 2 — разрез А-А на фиг. 1; на фиг. 3 — план расположения прорезей под лыжей шагающего экскаватора; на фиг. 4 - график коэффициентов несущей способности.

„ЛФ„, 1527 74 А1

2 горнотранспортпых машин, создающих распределенную в виде полосы нагрузку на поверхность грунта. Изобретение направлено на снижение расхода материалов и трудозатрат при образовании в грунте прорезей и заполнении их более прочным, чем грунт, материалом. Достигается это эа счет того, что прорези, располагаемые параллельно одна другой и поперек полосы нагрузки, выполняют глубиной, равной ширине полосы, и длиной, равной

3-4 глубинам, Расстояние между прорезями определяют по расчетной saвисимости. При укреплении основания, находящегося под воздействием нагрузки, прорези выполняют рассредоточено с последовательным сближением до расчетного расстояния. Способ может быть использован для улучшения условий проходимости тяжелых горных машин. 1 э.п. ф-лы, 4 ил.

Способ осуществляют следующим образом, ©Э

На участке предстоящего приложения сД на поверхность грунта распределенной ф в вйде полосы 1 нагрузки образуют в грунте прорези 2 с вертикальными стенками и заполняют их материалом 3 с прочностью, превышающей прочность укрепляемого грунта. Прорези 2 распо- Ъ лагают параллельно одна другой н поперек полосы 1 нагрузки. Каждую прорезь 2 выполняют глубиной, равной ширине полосы 1 нагрузки, и длиной, равной 3-4 значениям глубины проре1527374 зи 2, а расстояние между прорезями

2 определяют по зависимости, приведенной в формуле изобретения.

В качестве материала 3 заполнения прорезей 2 могут быть использо5 ваны, например, щебень или песчаногалечниковая смесь, имеющие более высокие показатели сопротивления сдвигу, чем грунт укрепляемого основания.

Если укрепление грунтового основания проводят вблизи объекта, создающего своей нагрузкой повышенные напряжения в слабом грунте, для предотвращения деформаций ocHQBBHHB B IIpo цессе ведения работ выполнение прорезей 2 по длине полосы 1 ведут рассредоточено, например, через две или одну. При этом расстояние между осями последовательно образуемых прорезей 2 должно кратно превьппать окончательное расстояние, определяемое по расчетной, зависимости. С этой же целью возможнЗ выполнение каждой прорези 2 по частям, чередуя проходку с заполнением. 25

Способ может быть использован для улучшения условий проходимости тяжелой горной машины, например шагающего экскаватора. Укрепление слабого грунтового основания может быть проведено как в отсутствие машины, так и при

30 наличии ее на трассе или рабочей площадке. В первом случае образование и заполнение прорезей можно выполнять последовательно. Во втором случае, например, если шагающий экскаватор 35 стоит на опорной базе, а его лыжи находятся в поднятом положении, он создает своей массой напряжения в грунте, в.том числе сдвигающие, на расстоянии

1,5-2 диаметра базы. При этом требу- 40 ется укрепить грунтовое основание для лыж экскаватора, которые будут опираться на грунт в зоне сдвигающих напряжений. Проходку и заполнение прорезей в этой зоне, во избежание деформаций 45 грунта, следует проводить рассредоточенно,последовательно сгущая их до конечного расчетного расстояния.

Определение расстояний между прорезями по расчетной зависимости, приведенной в формуле изобретения, следует вести с последовательными приближениями, уточняя осредненные величины Физико-механических показателей 55 укрепленного грунта по зависимостям

ПС,,+М„< С, 0,+И„< < ср.n П «.И „- < 1, +«Ngz

<

Пример . Определяют расстояние между прорезями при укреплении основания под лыжами шагающего экскаватора ЭШ-100/100 массой 12000 т при следующих условиях. Физико-механические свойства суглинка илисфзго текучепластичного, залегающего в основании машины: угол внутреннего а трения g, =8, объемная масса <, =

1,8 т/м, сцепление С„=2 т/м2, безразмерный коэффициент несущей способ( ности по графику N, =0,5. Физикомеханическпе свойства песчано-галечниконой смеси (заполнитель прорезей): +<=25, (=1,9 . С = О, Ng=10 °

Давление под лыжами ЗИ-100/100 P

=29 т/м2, ширина лыжи b=4,35 м, длина лыжи 45 м, ширин,". прорези, выполняемой обратной мехлопатой Э-4321, П =

=1,0 м, коэффициент запаса <) =1,3.

Решение в первом приближении

4<+А «

<. p, < — 16 5, по графику для (p

16,5 И, = 14, И„ = 0,76 м.

Решение во втором приближении

M C< +ПС

С = - - — -- = 0 87 сР 1 M<+II

И<ц +Я2 (ср. = — — — = 1 86

И,+П

И 1< .+ Nfz

N =--- — --=59 ср2 M<+ pI па графику коэффициенту 1<1 „= 5 9 о << р"" отвечает угол Ц, = 22, а этому углу соответствует N „. = 20, 2. Расстояние И = 1,1 м.

Решения в последующих приближенчях показали: в третьем приближении

И = 1,4 и, в четвертом M = 1,7 м, в пятом и шестом — M = И6 = 1, 8 м.

Последние два одинаковых результата являются окончательными, т. е. при ширине прорезей Ц = 1,0 и расстояние между ними следует принимать И =

1,8 м. Длина прорези принимается

1 = 15 м, глубина h = Ь = 4,35 м.

Способ позволяет повышать несущую способность грунтов в основании тяжелых машин, оборудованных шагающими, гусеничными и рельсовыми ходовыми устройствами.

Формула изобретения

1. Способ укрепления слабого грунтового основания преимущественно<

1527374

Распределенную в виде полос N с.c груэку, включающий образование в грунте параллельнь.х между собой и расположенных поперек полосы прорезей с вертикальными стенками и заполнение

5 их материалом с прочностью, превышающей прочность грунта, о т л и ч ающийс я тем, что, с целью снижения, расхода материалов и трудозатрат, каждую прорезь выполняют глубиной, равной ширине полосы нагрузки, и длиной, равной 3-4 значениям глубины прорези, а расстояние M между прорезями определяют по зависимости l5

Ь и

С< и

С2 — объемная масса и сцепление материала заполнения прорезей.

2. Способ по п. 1, о т л и ч а ю— шийся тем, что, с целью предотвращения деформации грунтового основания при воздействии на него нагрузки, выполнение прорезей по длине полосы ведут рассредоточенно с расстоянием между осями последовательно образуемых прорезей, кратно превышающим сумму предварительно определенного расстояния между ними и ширины прорези, и последующим их сближением до величины этой суммы.

1), Ng

Ю где П

Му, и N < ширина прорези;

Фиг. f

М -- ll (- — — — — — — I

Ngg -N

«47Щ «0 5Ngcg(C (+Сg)Q

Ь(, + ) коэффициенты несущей способности грунта и материала заполнения прорезей; 25 ожидаемое давление под нагрузкой;

1,3 — коэффициент запаса; коэффициент несущей способности условно усредненного грунта с углом внутреннего трения ц Ц, +д ) /2, где иц — углы внутреннего трения грунта материала заполнения прорезей; ширина полосы нагрузки; объемная масса и сцепление грунта;

1527374

Л-4

Фиг. 2

)l ч . ю"

)) Г, /

r f i rfi f r f l rgb rgb

4 Р

1 L

Ф

) ) t

1527374 кпмррициенты нкущей споса5нсспа

Фиг. 4

Составитель М. Хасин

Текред Л.Олийнык

Редактор В. Бугренкова

Корректор Т. Малец

Заказ 7491/40 Тираж 589 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