Способ уплотнения структурнонеустойчивого грунта
Использование: упрочнение структурно-неустойчивых грунтов энергией взрыва при строительстве и подготовке оснований зданий и сооружений. Сущность изобретения: осуществляется отрывка траншей, размещение в них разрядоввзрывчатого вещества, их забойка и осуществление взрыва с осадкой грунта. До размещения линейных зарядов определяют их количество из зависимости n H /Экр/Apd b-2Rn/b, где Н - глубина уплотняемого массива; b - ширина нижней части образуемой взрывом полости; Rn - радиус полости; А - безразмерный коэффициент, характеризующий степень недоуплотнения грунта; ра - плотность грунта естественного сложения; ркр - критическая плотность грунта. Для снижения сейсмического воздействия может осуществляться образование во время или после отрывки траншей сейсмозащитного экрана путем рыхления грунта на заданную глубину. 1 з. п. ф-лы. СП
союз соВетских
СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ
РЕСПУБЛИК (Я)5 Е 02 О 3/10
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ
IlO ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ
ПРИ ГКНТ СССР
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ
1 (21) 4824935/33 (22) 11.05.90 (46) 23.09.92, Бюл. N 35 (71) Научно-исследовательский институт строительных конструкций Госстроя СССР (72) А. M. Рыжов, А. А. Вовк, Л. И. Демещук и А. А..Злотник (56) Авторское свидетельство СССР
hL 1043267, кл, Е 02 D 27/34, f952.
Авторское свидетельство СССР
N - 926967, кл. Е 02 О 3/10, 1979.
Вовк А, А. Основы прикладной геодинамики взрыва", Киев, "Наукова думка", 1976, .с. 179. (54) СПОСОБ УПЛОТНЕНИЯ СТРУКТУРНОНЕУСТОЙЧИВОГО ГРУНТА (57) Использование: упрочнение структурно-неустойчивых грунтов энергией взрыва при строительстве и подготовке оснований
Изобретение. относится к упрочнению структурно-неустойчивых грунтов при строительстве и подготовке оснований зданий и сооружений путем уплотнения их энергией взрыва.
Известен способ уплотнения просадочного грунта линейными вертикальными зарядами, включающий бурение скважин, установку зарядов, производство взрыва, образование полости и заполнение ее малосжимаемым материалом. Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому способу и принятому за прототип является способ уплотнения просадочного грунта линейными горизонтальными зарядами, включающий проходку траншей, расположение заряда, тампонирование его и производство взрыва..ЫХ 1763570 А1
2 зданий и сооружений. Сущность изобретения, осуществляется отрывка траншей, размещение в них разр я, цо в - в,зрывчатого вещества, их забойка и осуществление взрыва с осадкой грунта. До размещения линейных зарядов определяют их количество из завиСимости и= Н р,р/Apd Ь вЂ” 2Rn/b где H — глубина уплотняемого массива; Ь— ширина нижней части образуемой взрывом полости; R — радиус полости; А — безразмерный коэффициент, характеризующий степень недоуплотнения грунта; р — плотность грунта естественного сложения; р<р .- критическая плотность грунта. Для снижения сейсмического воздействия может осуществляться образование во время или после отрывки траншей сейсмозащитного экрана путем рыхления грунта на заданную глубину. 1 з. и. ф-лы.
Недостатком указанного технического решения является то, что в нем не определяется количество одновременно взрываемых траншей, позволяющее уплотнить слабый слой на всю глубину. B результате не обеспечивается равномерность уплотнения грунта по глубине — верхняя часть массива уплотняется в большей степени, чем нижняя, а нередко нижняя часть массива вообще не уплотняется.
Цель изобретения — повышения равномерности ступени уплотнения грунта по глубине уплотняемого массива.
Положительный эффект достигаемый поставленной целью, выражается в ликвидации просадочных свойств уплотняемого грунта и обеспечении тем самым эксплуата1763570 ционной надежности, возводимых зданий и сооружений.
Поставленная цель достигается тем, что при уплотнении массива структурно-неустойчивого грунта до размещения линей- 5 ных зарядов определяют их количество из зависимости
n = — - - - - ——
АрдЬ Ь
10 где и — количество тран шейных зарядов;
Н вЂ” мощность уплотненного структурно-неустойчивого грунта,м;
b — ширина нижней части, образуемой 15 взрывом полости, в м;
R> — радиус, образуемой взрывом полости, в м, А — безразмерный коэффициент, характеризующий недоуплотнение грунта; 20 р — плотность структурно-неустойчивого грунта естественного сложения, т/м;
p, — критическая плотность грунта, т/м .
С целью снижения величины сейсмического воздействия за пределамйуплотняемого массива до укладки линейных зарядов в траншеи осуществляют образование сейсмозащитного экрана путем рыхления грунта на заданную глубину, например, ЗО бурением скважин и заполнением их материалом, обладающим отличной от грунта акустической жесткостью.
Сопоставительный анализ заявляемого способа с прототипом показывает, что З5 предлагаемый способ отличается от известного тем, что в нем до размещения линейных зарядов определяют в соответствии с основными закономерностями теории физического моделирования эффективную 40
"зону сжатия" грунта от воздействия плоской ударной волны. Количество одновременно взрываемых траншей рассчитывают из условия равенства "зоны сжатия" толщине уплотняемого структурно-неустойчивого 45 слоя грунта. Кроме того, с целью снижения величины сейсмического воздействия эа йределами уплотняемого массива устраивают сейсмозащитный экран рыхлением грунта на заданную глубину, например, путем бурения скважин и заполнением их материалом другой акустической жесткости.
Таким образом, предлагаемый способ соответствует критерию "новизна". Сравнение этого способа не только с прототипом но и с другими техническими решениями в данной области техники позволило выявить в нем признаки, отличающие предлагаемый способ от прототипа, что позволяет сделать вывод о соответствии критерию "существенные отличия".
Технология выполнения способа уплотнения просадочных грунтов включает определение необходимости уплотнения грунта в основании зданий и сооружений. Потребность в уплотнении грунтов определяют в зависимости от того, насколько рыхло сложен грунт, что классифицируется плотностью сложения структурно-неустойчивых грунтов, рассчитываемой по равенству й. =р /ркр
Если плотность естественного сложения pd <. p
В таком состоянии находятся, например, лессовые просадочные грунты при степени влажности более 0,6 и при плотности естественного сложения менее 1,45 г/cM
Описываемый способ уплотнения просадочных грунтов осуществляется следующим образом. Рассчитывают полосу. нагружения от одиночного линейного заряда, которая, примерно, равна ширине нижней части образуемой взрывом полости "e", Связь между "в" и радиусами заряда гз и полости R> определяют по равенству
Ь= 2(гз+ Япз1п/45 - j
Радиус полости Rn рассчитывают по экспериментально установленной зависимости для лессовидных супесей и суглинков
Rn-20 гз, где гз= 0,3 14 О, q — масса заряда на 1 пог. м, траншеи
g=0,З14гз
В соответствии с закономерностями теории физического моделирования в недоуплотненном грунте сжимаемая толща, в которой происходят пластические деформации меньше характерной ширины нагружения; Следовательно, в слабом слое, где N»<1 эффективная глубина уплотнения от одиночного заряда эа счет концентрации напряжений составит величину меньше ".в", Например, Нс®1 =0,8в. Для двух зарядов
1763570
НСЖ2=0,8(в+в) и т,д. Подбирают такое количество одновременно взрываемых зарядов, чтобы Нсж=Н
Учитывая формирование плоской ударной волны в зоне пластического сжатия грунта от действия ударной волны, получают технологическое требование
Н =(и Ь+2 Яп)А
Ркр
Составитель А,Рыжов
Техред М,Моргентал
Корректор С Лисина
Редактор Д. Медзерян
Заказ 3434 Тираж Подписное
ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР
113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5
Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул,Гагарина, 101
Откуда находят требуемое количество одновременно взрываемых траншей зарядов
n= —
Apgb Ь
Затем после расчета количества одновременно взрываемых зарядов выполняют 20 нарезку траншей, устройство сейсмоэащитного экрана, зарядку траншей. их тампонаж и производство взрывов.
Формула изобретения
1. Способ уплотнения структурно-не- 25 устойчивого грунта, включающий отрывку траншей, размещение в них линейных зарядов взрывчатого вещества, забойку зарядов и осуществление их взрыва с осадкой rpyHта, о т и л и ч а ю шийся тем, что, с целью повышения равномерности степени уплотнения грунта по глубине уплотняемого массива, до размещения линейных зарядов определяют их количество и из зависимости
На< 2 4 и= -
АрдЬ Ь где Н вЂ” глубина уплотняемого массива грунта, м;
b — ширина нижней части образуемой взрывом полости, м;
R> — радиус образуемой взрывом полости, м;
А — безразмерный коэффициент, характеризующий степень недоуплотнения грунта, /од — .плотность грунта естественного сложения, т/м ; р р — критическая плотность грунта, т/м .
2. Способ по и. 1, отличающийся тем, что, с целью снижения сейсмического воздействия за пределами уплотняемого массива, во время или после отрывки трэншей осуществляют образование сейсмозащитного экрана путем рыхления грунта на заданную глубину.
