Способ защиты заглубленных зданий и сооружений от подпорного подтопления грунтовыми водами

Изобретение относится к строительству зданий и сооружений, а именно преимущественно к способам их защиты от подпорного подтопления грунтовыми водами. Способ защиты заглубленных зданий и сооружений от подпорного подтопления грунтовыми водами заключается в том, что формируют распределительную песчаную подушку, удаляют сильносжимаемые пылевато-глинистые грунты под всей подземной частью зданий и сооружений. При устройстве подземных частей возводимых зданий и сооружений на природных склонах в пылевато-глинистых грунтах с высоким уровнем грунтовых вод, выше нижней границы расчетной сжимаемой толщи грунтового основания, разрабатывают котлован с глубины нижней границы сжимаемой толщи, соответствующей уровню нижней грани распределительной песчаной подушки до дневной поверхности, откосы которого соответствуют положению плоскостей нижних боковых граней проектируемой распределительной песчаной подушки, которую формируют фильтрационной и проектируют в контуре эпюр равных вертикальных и горизонтальных напряжений, соответствующих напряжению природного грунта в нижней части сжимаемой толщи. Высоту подушки принимают равной расчетной глубине сжимаемой толщи грунта, а ширину верхней и нижней граней подушки выполняют равными, при этом она превышает ширину подошвы фундамента с обеих сторон на величину, которую находят графически проведением плоскостей, касательных к эпюре равных горизонтальных напряжений под углом к вертикали, равным углу внутреннего трения материала подушки, до пересечения с плоскостью уровня подошвы фундамента. Положение боковых граней подушки определяют проведением из крайних точек верхней и нижней граней подушки плоскостей, касательных к эпюрам равных вертикальных и горизонтальных напряжений до пересечения их друг с другом, при этом угол наклона касательной плоскости к эпюре равных вертикальных напряжений принимают равным углу естественного откоса природного грунта. Затем формируют нижнее тело подушки в объеме откосов котлована и верхнее тело подушки в объеме верхних боковых граней подушки, после чего выполняют обратную засыпку пазух между верхним телом подушки и откосами котлована природным грунтом по послойной технологии, далее возводят подземную часть зданий и сооружений. Технический результат состоит в обеспечении сохранения природных гидрологических условий для исключения опасного подпорного подтопления грунтовыми водами подземных частей зданий и сооружений, уменьшении объема грунтовых работ по разработке котлована, уменьшении материалоемкости. 1 ил.

 

Изобретение относится к строительству зданий и сооружений, а именно преимущественно к способам их защиты от подпорного подтопления грунтовыми водами.

Известен способ защиты подземных частей зданий и сооружений, заглубленных в грунт с высоким уровнем грунтовых вод (выше нижней границы сжимаемой толщи грунтового основания), включающий выполнение гидроизоляции подземных конструкций путем нанесения на их наружную поверхность оклеечного покрытия (Драченко Б.Ф. и др. Технология строительного производства, Москва, ВО Агропроиздат, 1990, с.421) [1].

Однако этот способ дорогостоящий, трудоемкий и не всегда обеспечивает надежную защиту сооружений от подтопления из-за недолговечности гидроизоляционного покрытия, подверженного нарушению его сплошности при ежегодных сезонных деформациях неравномерного подъема и осадки фундаментов зданий и сооружений.

Наиболее близким к предлагаемому решению является способ формирования распределительной песчаной подушки вместо сильносжимаемых пылевато-глинистых грунтов под всей подземной частью зданий и сооружений [Костерин Э.В. Основания и фундаменты, Москва, Высшая школа 1990, стр.141-143] [2].

Указанный способ предназначен для восприятия давления от фундамента и передачи его окружающему природному грунту и не предусматривает фильтрацию грунтовых вод через распределительную песчаную подушку.

Недостатками указанного способа являются отсутствие функции защиты от подтопления грунтовыми водами подземной части зданий и сооружений, большой объем грунтовых работ по разработке котлована и большой расход непросадочного грунта для формирования подушки.

Задачей изобретения является сохранение природных гидрологических условий, благодаря чему исключается опасность подпорного подтопления грунтовыми водами подземных частей зданий и сооружений, возводимых в пылевато-глинистых грунтах на склонах застраиваемых территорий, а также уменьшение объема грунтовых работ по разработке котлована и уменьшение расхода непросадочного грунта для формирования подушки.

Для решения поставленной задачи в известном способе, заключающемся в том, что формируют распределительную песчаную подушку, согласно изобретению подушку формируют фильтрационной и проектируют в контуре эпюр равных вертикальных и горизонтальных напряжений, соответствующих напряжению природного грунта в нижней части сжимаемой толщи, при этом высоту подушки принимают равной расчетной глубине сжимаемой толщи, а ширину верхней и нижней граней принимают равной, при этом она превышает ширину просвета между наружными гранями крайних фундаментов продольного и поперечного сечений подземной части сооружения на величину, которую находят графически проведением касательных плоскостей к эпюре равных горизонтальных напряжений под углом к вертикали, равным углу внутреннего трения материала подушки до пересечения с плоскостью уровня подошвы фундаментов, а положение боковых граней подушки определяют проведением из крайних точек верхней и нижней граней подушки плоскостей, касательных к эпюрам равных вертикальных и горизонтальных напряжений до пересечения их друг с другом, при этом угол наклона касательной плоскости к эпюре равных вертикальных напряжений принимают равным углу естественного откоса природного грунта.

Суть предлагаемого решения представлена на чертеже, где дана (в разрезе) схема построения предлагаемой фильтрационной подушки.

Для обеспечения защиты предлагаемым способом под фундаментом 1 сооружения формируют фильтрационную из непросадочного грунта подушку 2.

Подбор гранулометрического состава материала фильтрационной подушки, расчеты его плотности, пористости, а также расхода и скорости фильтрационного потока грунтовых вод через подушку соответствующих природным гидрологическим условиям заменяемого объема грунта выполняют по известным методикам расчета, что позволяет потоку грунтовых вод мигрировать через фильтрационную подушку с одинаковой скоростью и расходом, как и в природном грунте.

Для проектирования подушки 2 проводят аналитический расчет и графическое построение эпюр напряжений грунта основания фундаментов 1 от природного 3 и дополнительного 4 давлений для определения высоты сжимаемой толщи «Hc». Затем рассчитывают и строят эпюры равных вертикальных 5 и горизонтальных 6 напряжений, соответствующих величине напряжений от дополнительного давления в уровне нижней границы сжимаемой толщи «НГСТ».

Высоту подушки hn предусматривают равной высоте сжимаемой толщи «Hc», ширину верхней 7 и ширину нижней 10 граней подушки «вn» принимают равной, при этом (вn) превышает ширину подошвы фундамента «в» с обеих сторон на величину «а», которую определяют проведением касательных плоскостей к эпюре равных горизонтальных 6 напряжений под углом «β» к вертикали, равным углу внутреннего трения материала подушки 2, до пересечения с плоскостью подошвы 11 фундамента 1, соответствующего верхней грани 7 подушки 2.

Положение боковых верхних 8 и нижних 9 граней подушки 2 определяют графически проведением из крайних точек верхней 7 и нижней 10 граней подушки 2 плоскостей, касательных к эпюрам равных напряжений, соответственно горизонтальных 6 и вертикальных 5, до пересечения их друг с другом, причем угол «α» наклона нижних боковых граней 9 к вертикали должен быть не меньше угла естественного откоса природного грунта, т.к. он соответствует и углу откоса разрабатываемого котлована 12.

Способ осуществляют следующим образом.

Для устройства подземных частей возводимых зданий и сооружений на природных склонах в пылевато-глинистых грунтах с высоким уровнем грунтовых вод WL (выше нижней границы расчетной сжимаемой толщи грунтового основания) разрабатывается котлован 12, откосы которого соответствуют положению плоскостей нижних боковых граней 9 проектируемой фильтрационной подушки 2 с глубины нижней границы сжимаемой толщи «НГСТ», соответствующей уровню нижней грани фильтрационной подушки 10 до дневной поверхности 13, затем из подобранного по расчету гранулометрического состава непросадочного грунта формируют нижнее тело подушки 2 в объеме откосов котлована 12, совпадающих с нижними 9 боковыми гранями фильтрационной подушки 2, и верхнее тело подушки 2 в объеме верхних боковых граней 8 подушки 2. После чего выполняется обратная засыпка пазух между верхним телом подушки 2 и откосами котлована 12 природным грунтом по известной послойной технологии. Далее возводится подземная часть зданий и сооружений по проектной технологии.

Таким образом, предлагаемый способ обеспечивает сохранение природных гидрологических условий в пылевато-глинистых грунтах на склонах застраеваемых территорий и защиту сооружений от подпорного подтопления грунтовыми водами благодаря сформированной на всю глубину сжимаемой толщи под всей подземной частью зданий и сооружений фильтрационной подушки 2.

Кроме того, использование фильтрационной подушки предлагаемой конфигурации дает возможность уменьшить объем грунтовых работ при разработке котлована и расход непросадочного грунта для формирования фильтрационной подушки.

Способ защиты заглубленных зданий и сооружений от подпорного подтопления грунтовыми водами, заключающийся в том, что формируют распределительную песчаную подушку, удаляют сильносжимаемые пылевато-глинистые грунты под всей подземной частью зданий и сооружений, отличающийся тем, что при устройстве подземных частей возводимых зданий и сооружений на природных склонах в пылевато-глинистых грунтах с высоким уровнем грунтовых вод, выше нижней границы расчетной сжимаемой толщи грунтового основания, разрабатывают котлован с глубины нижней границы сжимаемой толщи, соответствующей уровню нижней грани распределительной песчаной подушки до дневной поверхности, откосы которого соответствуют положению плоскостей нижних боковых граней проектируемой распределительной песчаной подушки, которую формируют фильтрационной и проектируют в контуре эпюр равных вертикальных и горизонтальных напряжений, соответствующих напряжению природного грунта в нижней части сжимаемой толщи, при этом высоту подушки принимают равной расчетной глубине сжимаемой толщи грунта, а ширину верхней и нижней граней подушки выполняют равными, при этом она превышает ширину подошвы фундамента с обеих сторон на величину, которую находят графически проведением плоскостей, касательных к эпюре равных горизонтальных напряжений под углом к вертикали, равным углу внутреннего трения материала подушки, до пересечения с плоскостью уровня подошвы фундамента, а положение боковых граней подушки определяют проведением из крайних точек верхней и нижней граней подушки плоскостей, касательных к эпюрам равных вертикальных и горизонтальных напряжений до пересечения их друг с другом, при этом угол наклона касательной плоскости к эпюре равных вертикальных напряжений принимают равным углу естественного откоса природного грунта, затем формируют нижнее тело подушки в объеме откосов котлована и верхнее тело подушки в объеме верхних боковых граней подушки, после чего выполняют обратную засыпку пазух между верхним телом подушки и откосами котлована природным грунтом по послойной технологии, далее возводят подземную часть зданий и сооружений.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к строительству, а именно к борьбе с суффозионными процессами, возникающими при затоплении грунтовых оснований зданий, например, расположенных в пойме рек.

Изобретение относится к строительству, а именно к реконструкции и восстановлению старых зданий и сооружений, конкретно к средствам и способам для внутристенной отсечной гидроизоляции для защиты стен от воздействия почвенной влаги.

Изобретение относится к строительству, а именно к защите фундаментов от поверхностных вод. .

Изобретение относится к строительству и может быть использовано в процессе возведения и эксплуатации зданий и сооружений. .

Изобретение относится к нефтяной промышленности и может найти применение при обустройстве нефтяного месторождения, в частности при строительстве накопительного амбара, предназначенного для размещения отходов бурения скважин.
Изобретение относится к гидроизоляции строительных сооружений с помощью гидроизолирующей плиты, состоящей из гофрированных листов бумажного картона, каналы которого заполнены бентонитом.

Изобретение относится к способам для производства работ в гидротехническом строительстве, к способам сооружения мест для размещения отходов нефтегазодобычи при кустовом бурении и эксплуатации скважин.

Изобретение относится к горному делу, в частности к кустовому строительству нефтяных и газовых скважин. .
Изобретение относится к строительству и может быть использовано при организации дренажной системы для регулирования уровня воды в подвальных помещениях

Изобретение относится к строительству зданий и сооружений, а именно для улучшения строительных условий при возведении подземных частей в котлованах и их защиты в эксплуатационный период от подтопления грунтовыми водами верховодки

Изобретение относится к строительству, а именно к конструкции подземной части бетонной стены с пристенным дренажом, и может быть использовано для гидроизоляции стен подвалов и цокольных этажей зданий и подземных сооружений, а также защиты их от подтопления
Изобретение относится к строительству и может быть использовано при организации дренажа на площадях, ограниченных фундаментом
Изобретение относится к области строительства и может быть использовано для устранения протечек в подземных частях зданий и сооружений, тоннелей, коллекторов, водоводов, фундаментов, конструкций метрополитена и т.д., особенно в аварийных ситуациях

Изобретение относится к строительству зданий и сооружений (ЗиС), а именно к способам их защиты от подпорного подтопления грунтовыми водами их подземной части

Изобретение относится к области строительства и касается водонепроницаемой мембраны. Включает в себя барьерный слой и сцепляющий слой. Средство уплотнения расположено в виде решетки между сцепляющим слоем и барьерным слоем. Изобретение позволяет создать усовершенствованную водонепроницаемую мембрану и тем самым сократить до минимума распространение полостей по барьерному слою и размер областей, в которые затекла вода, а также легче локализовать поврежденное место. 4 н. и 12 з.п. ф-лы, 7 ил.

Изобретение относится к области гидротехнического строительства и может быть использовано при создании противофильтрационной защиты водоемов, каналов и накопителей промышленных отходов, выполненных на просадочных грунтах. Подготавливают грунтовое основание. Укладывают бентоматовый матрас. Устраивают облицовку из бетонных или железобетонных плит. При этом под стыки бетонных плит на матрас из бетоматов укладывают полоску из бентоматового матраса. Ширина дополнительной полоски бентоматового матраса зависит от геологических и просадочных свойств грунта. Обеспечивается высокая технологичность производства и упрощение работ по созданию противофильтрационного покрытия. 1 з.п. ф-лы, 3 ил.

Изобретение относится к горному делу, а именно к разработке обводненных месторождений полезных ископаемых, а также может быть использовано при осушении котлованов и в гидротехническом строительстве. Для защиты карьера от притока подземных вод сооружают основные горизонтальные дренажные скважины 4 нормально борту 1 карьера 2. Из каждой основной горизонтальной дренажной скважины 4 сооружают не менее чем по две противолежащие дополнительные боковые горизонтальные дренажные скважины. Из точек 5, 6, 7 на основных горизонтальных дренажных скважинах 4 сооружают в одну сторону в направлении смежных скважин 4 вправо дополнительные боковые горизонтальные дренажные скважины 8, 9, 10. Из этих же точек 5, 6, 7 на смежных скважинах 4 проходят влево дополнительные боковые горизонтальные дренажные скважины 11, 12, 13. Все дополнительные боковые горизонтальные дренажные скважины проходят до их взаимного пересечения и образования замкнутого дренажного контура. Все скважины сооружают у подошвы дренируемого водоносного горизонта. Обеспечивается повышение степени перехвата проскока подземных вод к бортам карьеров и снижение объемов бурения основных горизонтальных дренажных скважин за счет увеличения расстояния между ними. 1 ил., 1 пр.

Изобретение относится к области промышленного и гражданского строительства и может быть использовано при строительстве подземных подвалов и гаражей в условиях высокого стояния уровня грунтовых вод. Предварительно выполняют горизонтальный кольцевой дренаж 1 с трубчатой дреной с гравийной обсыпкой и обернутой геотекстилем. Далее устраивают пластовый дренаж 3 под днищем подвала с фильтрующей обсыпкой из щебня. Оборудуют приямок 4 засыпкой из крупнозернистого песка. Стены 6 и днище подвала 7 гидроизолируют. Производят забивку свай 8 и выполняют шпунтовую стенку 9. Перпендикулярно горизонтальным дренам 1 вплотную в шпунтовой стенке 9 через расчетное расстояние устраивают вертикальные перфорированные пластмассовые трубы 2. Вертикальные собиратели 2 обернуты защитно-фильтрующим материалом и объединены в единую систему. Для быстрого понижения уровня грунтовых вод применяют принудительную откачку воды насосом 10 из вертикальных собирателей 2 с последующим ее сбросом в горизонтальный кольцевой дренаж 1. Обеспечивается повышение эффективности работы дренажа. 1 з.п. ф-лы, 1 ил.

Изобретение относится к строительству зданий и сооружений, а именно преимущественно к способам их защиты от подпорного подтопления грунтовыми водами

Наверх