Способ уплотнения просадочного грунта

)9) Я1052623 ав Е 02 ПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ К41 . С. Ковалев вого Красного 3 ьский институт оружений им, Н амениосно . Гер 5(088 во п соор ованиюСтрой проекти ений. М 4.УПЛОТНЕНИ НТА, преиму оружения, вклю 54) (57) СПОСОСАДОЧНОГО ГРо для основания ПРОественающий ГОСУДАРСТВЕННЫИ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИИ ОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВ(56) 1. Руководстоснований зданий ииздат, 1977, с, 272.2. Там же, с. 27 отрывку котлована, образование дренажных скважин, укладку дренирующего слоя на дне котлована и замачивание на глубину просадочной толщи грунта с его осадкой, отличающийся тем, что, с целью сокращения затрат, отрывку котлована ведут на площади менее площади возводимого сооружения, перед замачиванием грунта осуществляют возведение по периметру котлована пригрузки шириной, равной 0,2 - 0,8 глубины просадочной толщи, и массой, создающей давление на поверхность грунта, равное 0,1 - 0,3 давления его собственного веса на нижней границе просадочной толщи, а после осадки грунта производят удаление пригрузки и дополнительную отрывку котлована до размеров контура возводимого сооружения.Изобретение относится к строительству,в частности, к способам уплотнения просадочных лессовых грунтов предварительным замачиванием.Известен способ уплотнения грунта предварительным замачиванием, включающий отрывку котлована и замачивание грунта 11.Недостатком этого способа является неравномерное уплотнение грунта вследствиенеполного проявления просадок по периметру котлована.Наиболее близким к предлагаемому является способ уплотнения просадочного грунта, включающий отрывку котлована, образование дренажных скважин, укладку дренирующего слоя на дне котлована и замачивание на глубину просадочной толщигрунта с его осадкой, причем котлован отрывают размерами, на 0,15 - 0,5 глубиныпросадочной толщи больше размеров возводимого сооружения 2.Недостаток указанного способа заключается в повышенных затратах, так какувеличение размеров котлована приводитк возрастанию объемов работ, увеличениюрасхода воды на замачивание, а также красширению увлажняемой зоны грунта,вследствие чего способ не может быть применен на расстоянии менее 30 - 50 м отсуществующих сооружений,Цель изобретения - сокращение затрат.Указанная цель достигается тем, чтосогласно способу уплотнения просадочногогрунта, преимущественно для основаниясооружения, включающему отрывку котлована, образование дренажных скважин, укладку дренирующего слоя на дне котлованаи замачивание на глубину просадочной толщи грунта с его осадкой, отрывку котлована ведут на площади менее площади возводимого сооружения, перед замачиваниемгрунта осуществляют возведение по периметру котлована пригрузки шириной, равной 0,2 - 0,8 глубины просадочной толщи,и массой, создающей давление на поверхность грунта, равное 0,1 - 0,3 давления егособственного веса на нижней границе просадочной толщи, а после осадки грунтапроизводят удаление пригрузки и дополнительную отрывку котлована до размеровконтура возводимого сооружения. На чертеже показана уплотняемая толща грунта, разрез.Способ уплотнения просадочного грунта осуществляют следующим образом.В пределах уплотняемой площади отрывают котлован 1, ширину и длину которого Вв принимают меньше соответствующих размеров сооружения Ьз на 0,05 - 0,4 глубины просадочной толщи Н в каждую сторону. Затем по периметру котлована осуществляют возведение пригрузки 2, например, из грунта, вынутого из котлована или привезенного, бетонных или железобетонныхсборных изделий и т. п., средней шириной0,2 - 0,8 глубины просадочной толщи Н стаким расчетом, чтобы создаваемое массойпригрузки 2 давлениебдо на поверхностьсоставляло 0,1 - 0,3 давления собственноговеса грунтабб на нижней границе просадочной толщи,После устройства пригрузки 2 или одновременно с ним на дне котлована 1 бурятдренажные скважины 3 и заполняют ихпеском, щебнем или гравием на всю глубину, а затем укладывают дренирующийслой 4 из песчаного грунта.После этого производят за мачиваниепросадочных грунтов. При условной стабилизации просадок замачивание прекращают,снимают пригрузку 2 и отрывают котлован 1до размеров контура возводимого сооружения, удаляя грунт на участках 5.Пределы уменьшения размеров котлова 20 на основаны на учете особенностей растекания воды в лессовых грунтах в стороныот источника замачивания. Увлажняемаязона грунта имеет в разрезе форму трапеции, причем полное водонасышение нижней части просадочной толщи распространяется в стороны от котлована на полосешириной 0,2 - 0,4 глубины просадочнойтолщи в однородных грунтах и 0,1 - 0,8глубины - в неоднородных. Уменьшениеразмеров котлована целесообразно приниЗо мать до границы полносо водонасышениянижней половины просадочной толщи, т. е.в два раза меньше указанной ширины, чтосоставляет 0,05 - 0,4 глубины просадочнойтолщи.Возведение пригрузки по периметру кот 35 лована создает дополнительное давлениев массиве грунта, за счет чего происходитболее интенсивное его уплотнение до степени плотности, близкой к той, которая достигается под средней частью котлована.4 О Эффективность пригрузки определяется восновном шириной пригруженной полосыи величиной дополнительной нагрузки,Необходимая ширина пригрузки зависитот начального просадочного давления, которое составляет для лессовых грунтов45 0,02 - 0,2 МПа. Теоретический расчет показывает, что с учетом рассеивания напряжений по глубине минимальная ширина пригрузки, обеспечивающая полное проявление просадки, составляет 0,2глубины просадочной толщи при начальномпросадочном давлении 0,02 МПа и 0,8глубины при давлении 0,2 МПа. В соответствии с этим пределы ширины пригрузки составляют 0,2 - 0,8 глубины просадочной толщи,Дополнительное давление от массы пригрузки должно быть достаточным для преодоления сил трения и сцепления между увлажненным и неувлажненным массивами1052623 Составитель М. Хасин Редактор Т. Мермелштейн Техред И. Верес Корректор Г. Огар Заказ 8810/23 Тираж 673 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий13035, Москва, Ж - 35, Раушская наб., д. 4/5 филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4грунта. С учетом арочного эффекта эти силы создают напряжения, равные 0,05 - 0,2 давления собственного веса грунта на нижней границе просадочной толщи. При ограниченной ширине пригрузки с учетом рассеивания напряжений по глубине масса пригрузки должна создавать давление на поверхность грунта, в полтора-два раза превышающее указанные пределы напряжений, т.е. равное 0,1 - О,З давления собственного веса грунта на нижней границе просадочной толщи.Пример 1. Для возведения здания размерами 12 Х 60 м на .толще просадочного грунта глубиной Н = 20 м отрывают котлован, ширину которого принимают на 0,1 Н, а длину на О 4 Н в каждую сторону меньше размеров здания, т. е. (12 - 2 ХО, 1 Х 20) Х (60 - 2 ХО, 4 Х 20) = 8 Х 44 м. По периметру котлована возводят пригрузку из извлеченного из котлована грунта шириной 0,2 Н = 4 м. Необходимое допол нительное давление от пригрузки, равное 0,15 давления от собственного веса грунта на нижней границе просадочной, толщи, при плотности грунта в естественном сложении У = 1,9 т/мз составляет 0,15 Н = = 5,7 т/м . Высота пригрузки из грунта1 25 плотностью в насыпи в =1,7 т/мз составляет при этом 3,35 м.На дне котлована бурят дренажные скважины глубиной 15 м, заполняют их песком и отсыпают дренирующий слой. Котлован. заполняют водой, поддерживая ее уровень в течение времени, необходимого для просадки грунта до условной ее стабилизации, принимаемой равной приросту просадки 1 см за одну неделю. После этого замачивание прекращают, снимают пригрузку и отры вают котлован до размеров возводимого здания 12 Х 60 м,Пример 2. В котловане размерами 40 Х Х 40 м и глубиной 0,5 м пробуривают на глу бину 14 м и заполняют щебнем дренажные скважины диаметром 0,2 м, расположенные по сетке через 5 м. На дне котлована отсыпают слой щебня толщиной 0,2 м. С одной стороны котлована возводят пригрузку из грунта, масса которой создает давление на его 45 В ко 1 ловане размерами 40 Х 40 м и глубиной 0,5 м пробуривают на глубину 14 м и заполняют щебнем дренажные скважины диаметром 0,2 м, расположенные по сетке через 5 м. На дне котлована отсыпают слой щебня толщиной 0,2 м. С одной стороны котлована возводят пригрузку из грунта, масса которой создает давление на его поверхность, равное 0,25 давления его веса на нижней границе просадочной толщи. Котлован заливают водой, уровень которой поддерживают в течение 4 мес. В результате замачивания грунта происходит его просадка за счет уплотнения нижней части просадочной толщи, начиная с глубины 8 - 10 м. При этом в средней части котлована просадка составляет 300 - 370 мм, по краю со стороны пригрузки - 260 - 320 мм, а с противоположной стороны, на которой не было пригрузки - 120 - 135 мм.Таким образом, возведение пригрузки по краю котлована обспечивает выравнивание просадок и степени уплотнения грунта на замачиваемой плошади.Предлагаемый способ уплотнения просадочного грунта позволяет сократить стоимость и трудоемкость работ путем уменьшения размеров замачиваемой площади и расхода воды. Например, для здания, возведенного известным способом, размерами 12 Х 60 м при глубине просадочных грунтов 20 м замачивание производится на плошади 1600 м, а предлагаемым - на плошади 352 м, т. е. в 4,5 раза меньшей. Соответственно и расход воды сокращается в 4,5 раза.Кроме того, предлагаемый способ позволяет проводить уплотнение просадочного грунта предварительным замачиванием вблизи от сушествуюгцих сооружений без ущерба для их устойчивости. Например, при уплотнении грунта известным способом при глубине просадочной толщи Н = 20 м минимальное расстояние от сугцествующего сооружения составляет г, = Н + 0,5 Н = = ЗО м, при уплотнении предлагаемым1способом оно сокращается до 3 = Н -- 0,4 Н = 12 м, что позволяет сократить затраты при строительстве на застроенной территори;