Способ упрочнения просадочного грунта собственным весом и весом возводимого здания

 

Изобретение относится к строительству зданий и сооружений на присадочных грунтах с их упрочнением под собственным весом и весом возводимого здания при замачивании. Цель изобретения - снижение стоимости, трудоемкости возведения и эксплуатационного содержания двух и более секционных зданий. Это достигается образованием грунтовой подушки с ее переменной в пределах крайних отсеков возводимого здания сжимаемостью, возрастающей к внешнему торцу отсеков. Переменную сжимаемость подушки осуществляют путем уменьшения ее толщины к внешнему торцу на величину, равную частотному отделения разности максимальной и минимальной осадок торцов крайних отсеков на среднее относительное сжатие водонасыщенного грунта, залегающего ниже подушки от собственного веса и веса здания . Переменную сжимаемость подушки также возможно выполнять из двух слоев разной сжимаемости: у смежных торцов - с пониженной, а у крайних - с повышенной сжимаемостью, при этом слой с повышенной сжимаемостью в продольном сечении имеет вид сужающегося к торцу смежных отсеков клина. Переменная сжимаемость подушки может быть осуществлена и путем образования в ней двух слоев с разной степенью уплотнения, причем уплотненный слой у смежных торцов отсеков имеет повышенную плотность относительно слоев у крайних торцов, а слой с пониженной степенью уплотнения в продольном сечении имеет ступенчато уменьшающуюся к внешнему торцу отсеков толщину. 3 з.п. ф-лы, 4 ил. Ё s ю о ы (

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)ю Е 02 D 3/10

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4652047/33 (22) 20.02.89 (46) 15.05.91. Бюл. ¹ 18 (71) Центральный межведомственный институт повышения квалификации руководящих работников и специалистов строительства (72) А;Ф.Заворотний и В,И.Крутов (53) 624.138.2 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

¹ 1076531, кл. Е 02 D 3/10, 1983.

Авторское свидетельство СССР № 1110872, кл. Е 02 0 3/10, 1983, (54) СПОСОБ УПРОЧНЕНИЯ ПРОСАДОЧНОГО ГРУНТА СОБСТВЕННЫМ ВЕСОМ И

ВЕСОМ ВОЗВОДИМОГО ЗДАНИЯ (57) Изобретение относится к строительству зданий и сооружений на присадочных грунтах с их упрочнением под собственным весом и весом возводимого здания при замачивании. Цель изобретения — снижение стоимости, трудоемкости возведения и эксплуатационного содержания двух и более секционных зданий. Это достигается образованием грунтовой подушки с ее переменной в пределах крайних отсеков возводимого здания сжимаемостью, возраИзобретение относится к строительству зданий и сооружений на просадочных грунтах с их упрочнением под собственным весом и весом возводимого здания при замачивании.

Цель изобретения — снижение стоимости, трудоемкости возведения и эксплуатационного содержания двух и более секционных зданий.

„, Ж,, 1649036 Al стающей к внешнему торцу отсеков. Переменную сжимаемость подушки осуществляют путем уменьшения ее толщины к внешнему торцу на величину, равную частотному от деления разности максимальной и минимальной осадок торцов крайних отсеков на среднее относительное сжатие водонасыщенного грунта, залегающего ниже подушки от собственного веса и веса здания. Переменную сжимаемость подушки также возможно выполнять из двух слоев разной сжимаемости: у смежных торцов — с пониженной, а у крайних — с повышенной сжимаемостью, при этом слой с повышенной сжимаемостью в продольном сечении имеет вид сужающегося к торцу смежных отсеков клина. Переменная сжимаемость подушки может быть осуществлена и путем образования в ней двух слоев с разной степенью уплотнения, причем уплотненный слой у смежных торцов отсеков имеет повышенную плотность относительно слоев у 2 крайних торцов, а слой с пониженной степенью уплотнения в продольном сечении имеет ступенчато уменьшающуюся к внешнему торцу отсеков толщину. 3 з.п. ф-лы, 4 ил.

Ф

На фиг.1 приведена аксперииентапьно установленная эпюра изменения осадок фундаментов многосекционного жесткого здания; на фиг.2 — грунтовая подушка переменной сжимаемости с изменяемой ее толщиной под наружными торцами крайних отсеков m hma!! до пп,; на фиг.3 — грунтовая подушка из малосжимаемого материала в средней части и из более сжимаемого глинистого грунта под торцами крайних отсе1619036

25

50 ков; на фиг.4 — грунтовая подушка из глинистого (пылеватого) грунта с ее уплотнением

B средней части до коэффициента уплотнения, равного K<>m =- 0,95- 1, а под наружными торцами крайних отсеков — до коэффициента уплотнения, равного К „, =

=0,9 — 0,95.

Способ осуществляют (например, под жилой 14-этаж н ый двухсекцион н ый дом размером в плане 32,5х23,2 м) следующим образом.

На участке расположения здания отрывают котлован на минимальную глубину (0,3 — 1 м) размером в плане больше размеров здания по наружным граням фундамента на 0,6 Ны в поперечном направлении и

Ны в продольном направлении (Н вЂ” величина просадочной толщи, равная в данном примере Н l = 15 м), т,е. размером 80х31 м.

На дне котлована на глубину 0,6 Ны = 9 м бурят дренажные скважины диаметром 20 см по сетке через 6 м, которые заполняют фильтрующим материалом (средним пес= ком). Затем производят замачивание грунта до прекращения его просадки под собственным весом. Для этого упрочняемый грунт замачивают до достижения условной стабилизации, в данном случае s течение 1 мес.

После прекращения замачивания и инфильтрации свободной воды в грунтовую толщу (обычно через 10 — 15 сут) отрывают котлован до низа грунтовой подушки, максимальная толщина которой hm>x в данном случае принимается равной hm>x = 5,5 м.

Котлован отрывают с учетом устройства подушки переменной сжимаемости, достигаемой путем уменьшения толщины подушки под наружными торцами крайних отсеков на величину, равную Лhl (smax — smin)/Е

Принимая по данным геодезических наблюдений за осадками уклон крайних отсеков для 14-этажных домов, равным i» = 0,006, разность осадок будет равна As = i» i =

=0,006 19 = 0,114 м. При относительном сжатии просадочного лессового грунта не уплотнившегося под собственным весом в водонасыщенном состоянии, залегающего ниже грунтовой подушки e = 0,075, толщина грунтовой подушки под свободными торцами крайних отсеков должна быть меньше на величину Л hl = 0.114/0.075 = 1,5 м, т.е, под крайними отсеками грунтовую подушку выполняют переменной толщины от 4 до 5.5 м.

В соответствии с полученной расчетом толщиной подушки отрывают котлован минимальной глубиной 4 м и планируют его дно (фиг,2). Затем над скважинами отрывают местные траншеи шириной 0,6 м и глубиной 0,6 м. обьединяющие 4-8 скважин в отдельные группы. Полученные траншеи засыпают фильтрующим материалом (средним, крупным и т.п. песком) с уплотнением, После этого над фильтрующими траншеями укладывают гидроизоляционный слой из глинистого грунта, Далее приступают к возведению грунтовой подушки. С этой целью вначале уплотняют тяжелыми трамбовками грунт основания в средней части котлована (в том числе гидроизоляционный слой и песчаный грунт в дренажных траншеях) на глубину 1,5 м.

Затем по всей площадке котлована устраивают грунтовую подушку (например, путем двухслойного уплотнения) общей толщиной

4м, При устройстве подушки переменной сжимаемости путем применения различных материалов или различной степени их уплотнения, сжимаемость материалов под средней и торцовыми частями здания или коэффициенты их уплотнения подбирают такими, чтобы осадки фундаментов под наружными торцами за счет повышенного сжатия подушки были на Лз = 0,114 м больше, чем в средней части здания.

После устройства грунтовой подушки над серединой каждой дренирующей траншеи бурят водоводные скважины с заглублением их в траншеи. Эти скважины обсаживают трубами, Далее приступают к возведению фундаментов и жилого 14-этажного дома с проведением наблюдений за осадками фундаментов.

Дополнительное замачивание грунта производят через водоводные скважины после нагружения грунта весом здания, т.е. после возведения 10 — 12 этажей, и производят до завершения монтажа конструкций или до условной стабилизации осадки упрочняемого грунтового массива.

Проверка предлагаемого способа упрочнения просадочного грунта осуществлялась на строительстве 14-этажных кирпичных домов в Запорожье(рассмотренных в примере), Возведение грунтовой подушки переменной сжимаемости позволило снизить разность осадок торцов здания до

41 мм, а продольный крен отсеков до

0,00126, что в 4 раза меньше по сравнению с кренами на основаниях равномерной сжимаемости.

Использование предлагаемого способа по сравнению с прототипом обеспечивает равномерные осадки крайних и средних отсеков многосекционных зданий, уменьшает возможные осадки зданий при устройстве грунтовой подушки в средней части из ма1649036 лосжимаемых местных грунтов, снижает стоимость и трудоемкость строительства эа счет исключения конструктивных мероприятий по уменьшению толщины подушки (или степени уплотнения грунта) под наружными торцами крайних отсеков.

Формула изобретения

1. Способ- упрочнения просадочного грунта собственным весом и весом возводимого здания, включающий отрывку котлована, бурение дренирующих скважин, заполнение их фильтрующим материалом, замачивание упрочняемого грунта до прекращения его осадки под собственным весом, образование над скважинами объединяющих их траншей, заполнение последних фильтрующим материалом, укладку над ним гидроизоляционного слоя, возведение грунтовой подушки, образование в ней обсаженных трубами водоводных скважин, прорезающих грунтовую подушку и заглубленных в дренажные траншеи, дополнительное замачивание грунта через водоводные скважины после нагружения грунта весом здания до стабилизации просадки упрочняемого грунта, о т л и ч а ю— шийся тем, что, с целью снижения стоимости, трудоемкости возведения и эксплуатационного содержания двух и более секционных зданий, образование грунтовой подуш ки осуществля ют с ее пе ременной в пределах крайних отсеков возводимого здания сжимаемостью. возрастающей к внешнему торцу отсеков.

2. Способ по и 1, отличающийся тем, что переменную сжимаемость грунтовой подушки в пределах крайних отсеков осуществляют путем уменьшения ее толщи5 ны к внешнему торцу на величину, определяемую из зависимости

Л "I = (змакс эмин)/е, где виза и з н — соответственно усредненные максимальные и минимальные осадки

10 торцов крайних отсеков;

e — среднее относительное сжатие водонасыщенного грунта, залегающего ниже подушки от собственного веса и веса здания.

15 3. Способ по пп.1 и 2, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что переменную сжимаемость грунтовой подушки в пределах крайних отсеков выполняют из двух слоев разной сжимаемости: у смежных торцов — с пониженной, а у

20 крайних — с повышенной сжимаемостью, причем слой с повышенной сжимаемостью в продольном сечении имеет вид сужающегося к торцу смежных отсеков клина.

4. Способ попп.1 — 3, отл ича ющий25 с я тем, что переменную сжимаемость грунтовой подушки в пределах крайних отсеков осуществляют путем образования в ней двух слоев с разной степенью уплотнения, причем уплотненный слой у смежных тор30 цов отсеков имеет повышенную плотность относительно слоев у крайних торцов, а слой с пониженной степенью уплотнения в продольном сечении имеет ступенчато уменьшающуюся к внешнему торцу отсеков

35 толщину, 1649036

Составитель А.Прямков

Техред M.Моргентал Корректор М.Шароши

Редактор А.Ревин

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

Заказ 1502 Тираж 410 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобрегениям и открытиям при ГКНТ СССР

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