Способ упрочнения основания сооружений на просадочных грунтах

Изобретение относится к строительствусооружений на просадочных грунтах путемупрочнения их замачиванием и нагружениемвозводимым сооружением.Известен способ упрочнения просадочного грунта собственным весом и весомвозводимого сооружения, включаюший образование скважин, заполнение их фильтрующим материалом, нагружение грунта первоначально частью веса сооружения с замачиванием и последующее нагружениевесом сооружения 11.Наиболее близким к предлагаемому является способ упрочнения основания сооружений на просадочных грунтах, включающий отрывку котлована соответственно размерам контура возводимого сооружения,бурение дренажных скважин, заполнениеих фильтрующим материалом, возведениегрунтовой подушки, образование в ней обсаженных трубами скважин, подачу водыи замачивание грунта 2,Недостаток указанных способов заключается в том, что вследствие неоднородности грунта по площади и глубине егозалегания происходит неравномерное егозамачивание, а это приводит к неравномерной осадке возводимого на нем сооружения, вследствие чего возникают недопустимые напряжения в конструкции сооружения.Кроме того, указанные способы не обеспечивают возможности круглогодичноговедения работ и регулирования степениосадки грунта по плошади возводимогоздания, что приводит к необходимости проведения дополнительных мероприятий, повышающих стоимость работ.Цель изобретения - снижение стоимости работ, обеспечение круглогодичногоих выполнения и равномернЬсти осадки возводимого здания.1 оставленная цель достигается тем, чтосогласно способу упрочнения основаниясооружений на просадочных грунтах, включающему отрывку котлована соответственноразмерам контура возводимого сооружения,бурение дренажных скважин, заполнение ихфильтрующим материалом, возведение грунтовой подушки, образование в ней обсаженных трубами скважин, подачу воды и замачивание грунта, перед бурением дренажныхскважин на дне котлована образуют охватывающие углы контура возводимого сооружения Г-образные в плане траншеи сответвлениями, заходящими в контур сооружения, и прерывистые траншеи, расположенные вдоль продольной оси контурасооружения, после чего осушествляют заполнение траншей фильтрующим материалом, бурение дренажных скважин ведутв пределах контура Г-образных траншей,а образование обсаженных трубами скважин ведут над прерывистыми траншеямии ответвлениями Г-образных траншей, при 20 25 30 35 1:9 - 1:5, а расстояние между торцами траншей - 8 - 10 К, (где К,р - коэффициент фильтрации грунта м/сут), но не менее 0,7 и не более 5 м.При соотношении площадей меньше 1:9процесс замачивания затягивается во времени и не может быть обеспечено окончание замачивания за время строительства 4 здания. При соотношении больше 1:5 усложняется регулирование замачивания, поскольку растет скорость просадки основания и сливаются потоки из соседних траншей.Перемычки между торцами траншейдолжны обеспечить удержание воды в траншее и исключить попадание ее в соседнюю.Установлено, что при расстоянии меньше 0,7 м это условие не соблюдается, а при расстоянии 5 м не обеспечивается равномерность замачивания толши при подаче воды во все траншеи сразу.Указан ное расположение и параметрытраншей позволяют, с одной стороны, при подаче воды через все скважины до 5О15 чем отношение суммарной плошади траншей к плошади, очерченной по внешним сторонам Г-образных траншей, принимают равным 1:5-9, расстояние между концами Г-образных траншей принимают численно равным 7 - 10 значениям коэффициента фильтрации грунта, а подачу воды осуществляют в процессе возведения сооружения через обсаженные трубами скважины.Технология способа заключается в следующем.После отрывки котлована параллельно наружным осям здания вне его контура выполняют схватывающие углы Г-образные траншеи, которые наряду с выполнением функций дренажа обеспечивают частичную отрезку нагруженного основания от прилегаюгцего грунтового массива, тем самым снижая неравномерность проявления просадок. Г-образные траншеи выполняют с ответвлениями, заходящими в контур здания, а внутри контура по продольной оси симметрии выполняют прерывистые траншеи,причем предварительно в контуре этих траншей бурят дренажные скважины,заполняют траншеи дренирующим материалом, над траншеями возводят уплотненную грунтовую подушку, в пределах контура здания бурят скважины, заходящие в ответвления и прерывистые траншеи, устанавливают в скважины обсадные трубы,возводят фундаменты здания и одновременно со строительством здания подают в скважины воду в любой необходимой последовательности. Экспериментально установлено, что оптимальное соотношение суммарной плошади траншей и ответвлений к площади, очерченной по внешним сторонам Г-образных траншей составляетбиться интенсивного замачивания всей просадочной толщи, а с другой стороны, в случае, если из-за особенностей грунтовых условий площадки часть основания будет замачиваться более интенсивно и осадка здания будет неравномерной, при прекращении подачи воды в определенную группу скважин вода, поступающая из других скважин, не будет равномерно растекаться по контуру дренажа, поэтому регулируя подачу воды в скважины в необходимой по следовательности, можно добиться различной интенсивности замачивания отдельных участков основания. Поскольку горизонтальная фильтрация в лессовых грунтах происходит со скоростью в 8 - 10 раз меньшей, чем вертикальная, в основном замачиваться будет та часть основания, к которой подают воду. В результате удается выравнять здание и в дальнейшем, регулируя интенсивность подачи воды в скважины в любой необходимой последовательности, избежать появления крена возводимого здания до полной ликвидации просадочных свойств основания.Применение ответвлений позволяет разместить водоподающую сеть внутри строящегося здания. Поэтому работы по замачиванию могут вестись круглогодично и совмешаться со строительными работами за пределами и внутри здания, так как работы по замачиванию не мешают складированию, проезду транспорта, работе кранов и т. д,На фиг. 1 изображено расположение дренажных траншей и скважин, в плане; на фиг. 2 - разрез А - А на фиг. 1; на фиг. 3 - график осадки 16-этажного здания в процессе строительства.Способ осуществляют следующим образом.В котловане 1, охватывающем контур 2 будущего здания, пробуривают скважины 3, которые затем заполняют дренажным материалом. После этого отрывают Г-образные траншеи 4, охватывающие углы возво димого сооружения,и прерывистые траншеи 5, траншеями 4 и 5 объединяют устья скважин 3. При этом траншеи 4 имеют боковые ответвления 6, заходящие в контур будущего сооружения. Траншеи 5 располагают в контуре сооружения по его оси симметрии. Коэффициент фильтрации грунта для данной площади равен 0,3 м/сут, а расстояние между торцами траншеи принято равным 2,1 и 3 м. Площадь, ограниченная Г- образными траншеями 4, равна 700 м, а суммарная площадь траншей 4 и 5 в 5 и 9 раз меньше указанной площади.Затем траншеи 4 и 5 заполняют щебнем, а над ними выполняют грунтовую подушку 7. Через грунтовую подушку 7 до дренажных траншей пробуривают скважины 8 для подачи воды, стенки которых крепят трубами 9, возвышающимися над подушкой 7, из расчета: высота фундаментов 10 плюс 25 см над полом подвала. Далее на подушке 7 выполняют фундаменты 1 О и возводят сооружение (не показано) . В процессе возведения сооружения в скважины 8 первоначально равномерно подают воду. При этом грунт по мере замачивания под влиянием массы возводимого сооружения уплотняется за счет развивающихся просадок, что приводит к ликвидации его просадочных свойств при реальной нагрузке.В результате продолжительность строительства сооружения 16-этажного жилого здания сокращается на 55 дн. а неравномерность осадок в 5 раз меньше нормативной (крен 0,0008 против 0,004). Характер осадки наиболее удаленных точек возводимого здания приведен на .фиг.3. Траншеи 4 и 5 могут быть также выполнены в заранее уплотненном грунте, например при устройстве двухслойных грунтовых подушек 7 (нижний слой устраивается трамбованием, верхний - укаткой насыпаемого грунта). Расположение траншей 4 и 5 в уплотненном слое способствует созданию направленного потока воды при замачивании нижележащих слоев.Как показывают расчеты, технико-экономическая эффективность фундамента, возводимого по предлагаемому способу, по сравнению со свайными .фундаментами при строительстве в условиях просадочных грунтов 16 - этажных жилых зданий выражается в снижении,приведенных затрат на 16 руб(мф, экономии металла на 12 и цемента на 16 кг/мф,Фиг, 2 ю г г лязг еоФК а ХУ 77 88 мков Составитель А. ПРедактор М. Рачкулинец Техред И. ВересЗаказ 688/27 Тираж 644ВНИИПИ Государственногопо делам изобретений113035, Москва, Ж - 35, Рауфилиал ППП Патент, г. Ужго Корректор М, ДемчикПодписноекомитета СССРи открытийская наб д. 4/5од, ул. Проектная, 4