Способ упрочнения просадочного грунта собственным весом и весом возводимого здания

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК 036 А 151)5 Е 0 НИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ О На фиг,1 приведен установленная эпюра фундаментов многосе здания; на фиг.2 - грун менной сжимаемости с щиной под наружным ОТСЕКОВ ОТ Ьвах ДО Ьви подушка из малосжим средней части и из бол нистого грунта под тор эксперим изменения ционного овая поду изменяемоторцами на фиг,3 - г емого мат ее сжимае цдми край ентальноосадок жесткого шка перей ее толкрайних рунтовая ериала в мого глиних отсеом ам имо- уатаГОСУДАРСТВЕ ННЫ Й КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТ(71) Центральный межведомственныйинститут повышения квалификации руководящих работников и специалистовстроительства(56) Авторское свидетельство СССРМ 1076531, кл. Е 02 О 3/10, 1983,Авторское свидетельство СССРМ 1110872, кл, Е 02 О 3/10, 1983,(54) СПОСОБ УПРОЧНЕНИЯ ПРОСАДОЧНОГО ГРУНТА СОБСТВЕННЫМ ВЕСОМ ИВЕСОМ ВОЗВОДИМОГО ЗДАНИЯ(57) Изобретение относится к строительствузданий и сооружений на присадочных грунтах с их упрочнением под собственным весом и весом возводимого здания призамачивании. Цель изобретения - снижениестоимости, трудоемкости возведения и эксплуатационного содержания двух и болеесекционных зданий. Это достигается образованием грунтовой подушки с ее переменной в пределах крайних отсековвозводимого здания сжимаемостью, возраИзобретение относится к строительству ний и сооружений на просадочных грунс их упрочнением под собственным веи весом возводимого здания при ачивании. Цель изобретения - снижение с сти, трудоемкости возведения и экс ционного содержания двух и секционных зданий,стающей к внешнему торцу отсеков. Переменную сжимаемость подушки осуществляют путем уменьшения ее толщины к внешнему торцу на величину, равную частотному от деления разности максимальной и минимальной осадок торцов крайних отсеков на среднее относительное сжатие водо- насыщенного грунта, залегающего ниже подушки от собственного веса и веса здания. Переменную сжимаемость подушки также возможно выполнять из двух слоев разной сжимаемости: у смежных торцов - с пониженной, а у крайних - с повышенной сжимаемостью, при этом слой с повышенной сжимаемостью в продольном сечении имеет вид сужающегося к торцу смежных отсеков клина. Переменная сжимаемость ф подушки может быть осуществлена и путем образования в ней двух слоев с разной степенью уплотнения, причем уплотненный слой у смежных торцов отсеков имеет повышенную плотность относительно слоев у Б крайних торцов, а слой с пониженной степенью уплотнения в продольном сечении имеет ступенчато уменьшающуюся к внешнему торцу отсеков толщину, 3 з.п. ф-лы, 4 ил.5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 ков; на фиг.4 - грунтовая подушка из глинистого (пылеватого) грунта с ее уплотнением в средней части до коэффициента уплотне" ния, равного Ксоп =- 0,95- 1, а под наружными торцами крайних отсеков - до коэффициента уплотнения, равного Кс,П 1 = =0,9 - 0,95.Способ осуществляют (например, под жилой 14-этаж н ый двухсекцион н ый дом размером в плане 32,5 х 23,2 м) следующим образом.На участке расположения здания отрывают котлован на минимальную глубину (0,3 - 1 м) размером в плане больше размеров здания по наружным граням фундамента на 0,6 Ны в поперечном направлении и Ны в продольном направлении (Ны - величина просадочной толщи, равная в данном примере Ны = 15 м), т,е. размером 80 х 31 м. На дне котлована на глубину 0,6 Ны = 9 м бурят дренажные скважины диаметром 20 см по сетке через 6 м, которые заполняют фильтрующим материалом (средним пес-. ком), Затем производят замачивание грунта до прекращения его просэдки под собственным весом. Для этого упрочняемый грунт замачивают до достижения условной стабилизации, в данном случае в течение 1 мес.После прекращения замачивания и инфильтрации свободной воды в грунтовую толщу (обычно через 10 - 15 сут) отрывают котлован до низа грунтовой подушки, максимальная толщина которой Ьп,х в данном случае принимается равной йвах = 5,5 м. Котлован отрывают с учетом устройства подушки переменной сжимаемости, достигаемой путем уменьшения толщины подушки под наружными торцами крайних отсеков на величину, равную ЛЬ (злах - звь)/Е Принимая по данным геодезических наблюдений за осадками уклон крайних отсеков для 14-этажных домов, равным Ьр = 0,006, разность осадок будет равна Лз = Ьр= =0,006 19 = 0,114 м, При относительном сжатии просадочного лессового грунта не уплотнившегося под собственным весом в водонасыщенном состоянии, залегающего ниже грунтовой подушки е = 0,075, толщина грунтовой подушки под свободными торцами крайних отсеков должна быть меньше на величину Л 6 = 0.114/0,075 = 1,5 м, т,е, под крайними отсеками грунтовую подушку выполняют переменной толщины от 4 до 5.5 м. В соответствии с полученной расчетом толщиной подушки отрывают котлован минимальной глубиной 4 м и планируют его дно (фиг,2). Затем над скважинами отрывают местные траншеи шириной 0,6 м и глубиной 0,6 м. обьединяющие 4-8 скважин в отдельные группы. Полученные траншеи засыпают фильтрующим материалом (средним, крупным и т,п. песком) с уплотнением,После этого над фильтрующими траншеями укладывают гидроизоляционныйслой из глинистого грунта,Далее приступают к возведению грунтовой подушки. С этой целью вначале уплотняют тяжелыми трамбовками грунтоснования в средней части котлована (в томчисле гидроизоляционный слой и песчаныйгрунт в дренажных траншеях) на глубину 1,5 м.Затем по всей площадке котлована устраивают грунтовую подушку (например, путемдвухслойного уплотнения общей толщиной4 м,При устройстве подушки переменнойсжимаемости путем применения различныхматериалов или различной степени их уплотнения, сжимаемость материалов подсредней и торцовыми частями здания иликоэффициенты их уплотнения подбираюттакими, чтобы осадки фундаментов под наружными торцами за счет повышенногосжатия подушки были на Лз = 0,114 м больше, чем в средней части здания.После устройства грунтовой подушкинад серединой каждой дренирующей траншеи бурят водоводные скважины с заглублением их в траншеи, Эти скважиныобсаживают трубами, Далее приступают квозведению фундаментов и жилого 14-этажного дома с проведением наблюдений заосадками фундаментов,Дополнительное замачивание грунтапроизводят через водоводные скважины после нагружения грунта весом здания, т,е.после возведения 10 - 12 этажей, и производят до завершения монтажа конструкцийили до условной стабилизации осадки упрочняемого грунтового массива.Проверка предлагаемого способа упрочнения просэдочного грунта осуществлялась на строительстве 14-этажныхкирпичных домов в Запорожье(рассмотренных в примере), Возведение грунтовойподушки переменной сжимаемости позволилоснизить разность осадок торцов здания до41 мм, а продольный крен отсеков до0,00126, что в 4 раза меньше по сравнениюс кренами на основаниях равномерной сжимаемости.Использование предлагаемого способапо сравнению с прототипом обеспечиваетравномерные осадки крайних и средних отсеков многосекционных зданий, уменьшаетвозможные осадки зданий при устройствегрунтовой подушки в средней части из ма 1649036лосжимаемых местных грунтов, снижает стоимость и трудоемкость строительства эа счет исключения конструктивных мероприятий по уменьшению толщины подушки (или степени уплотнения грунта) под наружными торцами крайних отсеков. Формула изобретения 1, Способ упрочнения просадочного грунта собственным весом и весом возводимого здания, включающий отрывку котлована, бурение дренирующих скважин, заполнение их фильтрующим материалом, замачивание упрочняемого грунта до прекращения его осадки под собственным весом, образование над скважинами объединяющих их траншей, заполнение последних фильтрующим материалом, укладку над ним гидроизоляционного слоя, возведение грунтовой подушки, образование в ней обсаженных трубами водоводных скважин, прорезающих грунтовую подушку и заглубленных в дренажные траншеи, дополнительное замачивание грунта через водоводные скважины после нагружения грунта весом здания до стабилизации просадки упрочняемого грунта, о т л и ч а ю - щ и й с я тем, что, с целью снижения стоимости, трудоемкости возведения и эксплуатационного содержания двух и более секционных зданий, образование грунтовой подушки осуществляют с ее переменной в пределах крайних отсеков возводимого здания сжимаемостью. возрастающей к внешнему торцу отсеков. 2. Способ по и 1, о т л и ч а ю щ и й с ятем, что переменную сжимаемость грунтовой подушки в пределах крайних отсековосуществляют путем уменьшения ее толщи 5 ны к внешнему торцу на величину, определяемую из зависимостиЬ Ь = (Змакс Змин)/Егде знак и зин - соответственно усредненные максимальные и минимальные осадки10 торцов крайних отсеков;е - среднее относительное сжатие водонасыщенного грунта, залегающего нижеподушки от собственного веса и веса здания.15 3, Способ по пп,1 и 2, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что переменную сжимаемость грунтовой подушки в пределах крайних отсековвыполняют из двух слоев разной сжимаемости: у смежных торцов - с пониженной, а у20 крайних - с повышенной сжимаемостью,причем слой с повышенной сжимаемостьюв продольном сечении имеет вид сужающегося к торцу смежных отсеков клина.4. Способ по пп.1 - 3, о т л и ч а ю щ и й 25 с я тем, что переменную сжимаемость грунтовой подушки в пределах крайних отсековосуществляют путем образования в нейдвух слоев с разной степенью уплотнения,причем уплотненный слой у смежных тор 30 цов отсеков имеет повышенную плотностьотносительно слоев у крайних торцов, аслой с пониженной степенью уплотнения впродольном сечении имеет ступенчатоуменьшающуюся к внешнему торцу отсеков35 толщину,1649036 оставитель А.Прямховехред М.Моргентал Корректор М.Шароши Редактор А,Реви тельский комбинатПатент", г. Ужгород. ул,Гагарина, 101 роизводственно аказ 1502 Тираж 410 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобрегениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж, Рауаская наб., 4/5