Способ укрепления слабых водонасыщенных грунтов

ОПИСАНИЕ67668 Сова Советских Социалистических Республик(45) Дата опубликования описания 02.08.79по делам изобретений и открытий(71) Заявитель Северное отделение Научно-исследовательского института оснований и подземных сооружений Госстроя СССР(54) СПОСОБ УКРЕПЛЕНИЯ СЛАБЫХ ВОДОНАСЫЩЕННЫХ ГРУНТОВИзобретение отно(сится к строительству сооружений на слабых водонасыщенных грунтах, преимущеспвеино глинистых.Известен способ укрепления слабых водонасыщенных грунтов, включающий обра зование с помощью обсадной трубы с закрытым наконечником скважины и извлечение трубы с одновременным заполнением скважины дренирующим материалом 1,Известен также способ укрепления сла бых водонасыщенных грунтов, преимущественно глинистых, включающий образование с помощью обсадной -пробы скважины, нагнетание насыщенного жидкостью песка и извлечение трубы 12. 15Однако при данных опособах,водосборная поверхность скважины относительно невелика, требуется производить большой объем бурения, исключается возможность уакорения осушения путем снижения рас стояния между дренами из-за возможногю зависания на них укрепляемого грунта, что требует значительных энергозатрат и продолжительно по времени.Цель изобретения - снижение энерго 25затрат и повышение производительности.Указанная цель достигается тем, что при способе укрепления слабых водонасыщенных грунтов, включающем образование с помощью обсадной трубы скважины, на. з 0 гнетание насыщенного жидкостью песка и извлечение трубы, нагнетание насыщенного жидкостью песка и извлечение обсадной трубы осуществляют ступенчато с образованием в укрепляемом грунте горизонтально расположенных фильтрующих прослоек,На фиг. 1 показано погружение обсадной трубы; на фиг, 2 - узел 1 на фиг. 1; на фиг, 3 - прослойки, расположение по глубине уирепляемого грунта; на фиг. 4 - ук.репленный грунт, поперечный разрез; на фиг, 5 - рафик осадки укрепляемого грунта известным и предложенным способами.Технология выполнения способа заключ а ется в следующем. Трубу 1, подвешенную на крюке автокрана 2, с помощью вибратора 3 погружают в грунт. Затем песчаный растюр с помощью растворонасоса 4 через соплю Б трубы 1 задавливают в слабый водонасыщенный грунт, при этом в плоскости, близкой к горизонтальной, образуется фильтрующая прослойка 6. Далее трубу 1,поднимают на высоту, соопветспвующую заданному расстоянию между прослойками 6, с одновременным заполнением скважины 7 песчаным ,распвором через второе сопло 8 трубы 1 и снова задавливают раствор для образования следующей фильтрующей прослойки 0.Таким образом, массив слабого водонасыщенного глинистого грунта разделяется искусственно созданными прослойками б, Благодаря большой площади водосборной аоверхности площадных дрен и обеспечению эффективной передачи давления от выщвзалегающих слоев на укрепляемый,водо- насыщенный грунт, последний свободно отдает воду в прослойки б. Скважины 7, оставшиеся в местах погружения трубы 1, служат для отвода воды из прослоек б.Для обеспечения равномерного укрепления грунта целесообразно в соседних скважинах 7 задавливать песчаный раствор на разном уровне, при этом суммарная толщина смежных прослоек б должны быть по возможности одинаковой.Для приготовления песчаного раствора берут песок и химический реагент - пластифицирующую жидкость, обеспечивающую,нормальную работу растворонасосов три нагнетании песка в грунт, растворяющуюся в воде и не ухудшающую фильтрациопныс свойства укрепляемого грунта,Предлагаемый способ прошел опытную проверку в натурных условиях - проводилось осушение массива оттаянных водонасыщенных :оренных суглинков с влажностью около 35% на глубину до 6 лх.На расстоянии 6 м одна от другой были пробурены и засыпаны песком две скважины диаметром 200 мм. Осушение грунтов этими вертикальными скважинами-дренами осуществлялось в течение 43 дней. Ход осадки грунтов около обеих вертикальных дрен за этот период изотражен кривой 9 на графике (фиг. 5). Затем в одну из вертит(альных песчаных дрен была погружена труба и на глубине 4,5 м раствором песка с гидроизолированным полиакрилнитрилом, задавливаемым в грунт под давлением 2 атм, была создана фильтрующая прослойка толщиной до 6 см и площадью водосборной поверхности более 5 м. Собираемая прослойками вода по мере осадки грунта выходила из скважин на поверхность. Скорость консолидации грунтов после создания прослойки резко возросла, о чем свидетельствует кривая 10 на графике (фиг. 5), За 17 дней наблюдения осадка грунта составила 9 см, в то время как,грунт, осушае мый известным способом, за эти же 17 днейдал осадку всего 2 см (кривая 11 осадки грунта,на фиг. 5).Результаты эксперимента показывают,что предлагаемый способ позволяет сокра тить продолжительность консолидации оснований под здания и сооружения. Кроме того, снижается энергоемкость работ благодаря возможности бурения скважин меньшего диаметра.15 Данный способ экономически целесообразно применять и для укрепления грунтов с коэффициентом фильтрации менее 10 -см 1 с, так как возможно необходимое для эффективного уплотнения таких грун тов сокращение расстояния между скважинами.Формула изобретения25 Способ укрепления слабых водонасыщенных грунтов, преимущественно глинистых, включающий образование с помощью обсадной трубы скважины, нагнетание насыщенного жидкостью песка и извлечение 30 трубы, отличающийся тем, что, с целью снижения энергозатрат и повышения производительности, нагнетание насыщенного жидкостью песка и извлечение обсадной трубы осуществляют ступенчато с 35 образованием в укрепляемом грунте горизонтально расположенных фильтрующих прослоек,Источники информации, принятые во 40,внимание при экспертизе:1. Абелев М. Ю, Слабые водонасыщенные глинистые грунты как основания сооружений. М., Стройиздат, 1973, с. 136 - 143,45 2. Костерин Э. В, Основания и фундаменты. М., Высшая школа, 1978, с. 132 - 133.676681 Рог. 3 Рог Г Составитель А. ПрямновТехред 3. Тарасова ектор С, фай дактор Г. Кузьмин ип. Харьк. фил. пред, Патен Заказ 673/910 Изд, Ма 444 Тираж 779 Подписное НПО Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб., л. 4/5