Способ возведения сваи в просадочных или набухающих грунтах

Номер патента: 857349

Авторы: Джантимиров, Мамонов

ZIP архив

Текст

ОПИСАНИЕИЗОБРЕТЕН ИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз СоветскихСоциалистическихРеспублик(5)М К,зЕ 02 О 5/46 Е 02 Р 5/48 Е 02 Р 5/60 Государственный номнтет СССР Опубликовано 23.08.81. Бюллетень31Дата опубликования описания 03.09.81но денем нзобретеннй н открытий(72) Авторы изобретения В. М. Мамонов и Х. А. Джантимиров Г й Ордена Трудового Красного Знамени н учно-исследовательскии институт оснований и подземных сооруж ий им 1(. М. Герсеванова(54) СПОСОБ ВОЗВЕДЕНИЯ СВАИ В ПРОСАДОЧНЫХ ИЛИ НАБУХАЮЩИХ ГРУНТАХИзобретение относится к строительству, в частности к способам возведения свай для строительства гражданских и промышленных зданий, преимущественно в просадо,- ных или набухающих грунтах, в том числе в сейсмических районах.Известен способ возведения сваи, включающий бурение скважины, установку арматурного кракаса и заполнение скважины твердеющими материалом 1).Недостатком этого способа является большой расход железобетона ввиду низкой несуц;ей способности сваи по грунту после вычета сил отрицательного трения.Наиболее близким к предлагаему по технической сущности и достигаемому эффекту является способ возведения сваи в поосадочных или набухающих грунтах, включающий образование скважины пробивкой и укладку в пее твердеющего материала 2.Недостатком известного способа является существенное снижение несущей способности сваи вследствие развивающихся при просадке грунта в верхней части ствола сваи сил отрицательного трения, которые могут достигать 5 тс/м на контакте с уплотненным грунтом, образующимся при пробивкескважины. Цель изобретения - повышение несущей способности за счет исключения сил отрицательного трения при просадке или набухании грунта. Указанная цель достигается тем, что согласно способу возведения, сваи в проса- дочных или набухающих грунтах, включаю щему образование скважины пробивкой иукладку в нее твердеющего материала, при формировании ствола твердеющий материал укладывают путем свободного сбрасывания в скважину до отметки, на которой расчетная просадка грунта под собственным весом т при его замачивании меньше допустимойосадки для здания, а после укладки твердеющего материала в скважинах устанавливают сборный элемент и заглубляют его в уложенный твердеющий материал на 0,5 - 1,5 м, причем используют сборный элемент, наибольший размер поперечного сечения которого меньше диаметра скважины на 4 - 12 см.При этом могут испольэовать сборныйэлемент, снабженный уширенным оголовкомв верхней части,Могут также использовать сборный элемент снабженный уши ренным оголовкомв верхней части, диаметр которого превышает диаметр скважины.После установки сборного элемента зазор между стенками скважины и сборнымэлементом могут заполнять глинистым пороги ком,Кроме того, могут использовать сборный элемент с защитным наружным покрытием.На фиг. 1 показана предлагаемая свая,вертикальный разрез; на фиг 2разрезА - Л на фиг. 1; на фиг, 3 - разрез Б - Бна фиг. 1; на фиг. 4 - разрез Б - Б нафиг, 1 (вариант покрытия железобетонногоэлемента защитной оболочкой); на фиг. 5 -разрез С - С на фиг. 1; на фиг. 6 - верхняя часть сваи с уширенным оголовком; нафиг. 7 -- вариант выполнения сваи с использованием глинистого порошка.Предлагаемый способ возведения сваи впросадочных нли набухающих грунтах включает образование скважины 1 пробивкой,Пробивку выполняют снарядом станка ударно-канатного бурения БС - М нлн лк 4 огдгрузоподъемного механизма типа механического копра, экскаватора и т. п, (не показаны). Вес снаряда (не показан) подбирается в зависимости от диаметра скважины 1, плотности и влажности грунтов и составляет 2,0 - 8,0 т для диаметров 25 - 80 см.Длина снаряда 8 - 11 метров принимается сцелью выполнения вертикальных прямоли;нейных скважин 1. Снаряд имеет в нижнейчасти уширительное кольцо для уменьшения сопротивления прн забивке и предотвращения засасывания при подъеме. Диаметркольца превышает на 5 - 25 см диаметр снаряда. Снаряд изготавливается из металлической болванки или толстостенной трубы.В том случае, когда на сваи должна передаваться значительная горизонтальная сейсмическая нагрузка, уширение скважины вверхней части может быть выполнено искусственно путем применения уширительной головки на .снаряд при пробивке верхнегоучастка скважины 1 длиной 6 - 15 диамет.ров.При пробивке скважины 1 просадочныегрунты вытесняются в стороны и сильно уплотняются, а вокруг скважины образуетсягрунтовая оболочка 2 толщиной 0,5 д (гдед - диаметр скважины), в теле грунтовойоболочки 2 грунты полностью теряют своипросадочные свойства. Объемный вес скелета уплотненного грун та иа стенках скважины 1 составляет 1,75 - 1,85 г/см модуль деформации в водонасышенном состоянии 180 - -250 кг/см. Таким образом, я грунте создается цилиндрическая грунтовая оболочка 2 из уплотненного грунта, котрая призвана препятствовать смыканию скважины 1 и прилеганию грунта к сборному элементу 3. Вследствие отсутствия плотного контакта грунта со сборной частью ствола силы отрицательного трения проседающего вокруг сваи или набухающего грунта передаваться на нее не будут.После того, как скважина 1 пробита, внее сбрасывается твердеющий материал 4 О из самосвалов или миксеров (не.показаны)через устьевой патрубок приемного бункера (не показан) При сбрасывании твердеющий материал 4 разбрызгивается по стенкам скважины 1 и оставляет на них тонкую (5 - 15 мм) корочку цементно-песчаной смеси, 15 которая затвердевая, дополнительно упрочняет грунтовую оболочку 2. Бетонирование выполняется до расчетной отметки 5, выше которой действует отрицательное трение или силы набухания грунта.После выполнения монолитной бетоннойчасти сваи, которая воспринимает только вертикальные сжимающие нагрузки и армирование которой не требуется, в скважину опускают сборный железобетонный или металлический элемент 3 (например сваю се чением. 35 Х 35 см длиной 12 м). Элементзаглубляют в бетонную смесь под собственным весом на 0,5 - 1,5 м, уплотняя ее Наличие под нижним концом сваи и в нижней части скважины 1 уплотненного грунта повышает несушую способность и снижает Зо осадку сваи.В просадочиых грунтах скважина 1 может выполняться с уширением 6 в верхней части. В этом случае сборный элемент 3 выполняется с цил и ндри чески м или коничес-ким уширенным оголовком 7. Размеры (диаметры) уширенного оголовка 7 элемента 3 должны превышать диаметр скважины 1 для возможности добивкн снарядом. При большой длине сборного элемента 3, а также, при возможно нежелательном сбросе воды 40 с поверхности через зазор 8 между сбор.ным элементом 3 и стенками скважины 1 зазор 8 засыпают сухим глинистым порошком 9, Наличие глинитого заполнения даже в рыхлом состоянии будет препятствовать 4 йотере устойчивости сборного элемента 3вследствие продольного изгиба, в то же время через это заполнение практически не будут передаваться силы отрицательного трения или набухания грунта. Порошок засыпают до отметки низа ростверка 10. После Зф насыпки порошка бетонируют ростверк 10,Сушность процессов, происходящих в грунте при замачивании просадочной толщи, заключается в следуюшем.При замЪчивании просадочной толщи вследствие увеличения объемной массы и снижения структурной прочности лессового грунта происходит его просадка. При этом яа наружных стенках грунтовой оболочки 2,состоягцей из непросадочного грунта, на .висает окружакпций просадочный грунт, вызывая отрицательное трение. Под нагрузкой грунта грунтовая оболочка 2 сжимается в вертикальном направлении. Однако резкого уменьшения диаметра грунтовой оболочки не происходит и на сборный элемеи 1 3 вследствие этого не передаются силы отрицательного трения или набухания грунта,Возникающие усилия грунтовой оболочки 2 деформации сжатия могут быть определены по методике СНиЛ Л - 17 - 77, При большой толще просадочных грунтов напряжения в грунтовой оболочке 2 могут достигать величины, превышающей ее прочность . в водонасыщенном состоянии. В этом случае грунтовая оболочка 2 будет раэдавливаться, однако плотно прижиматься к сборному элементу 3 не будет. Раздавливание грунтовой оболочки 2 будет происходить, начиная с самого нижнего участка, таким образом, грунтовая оболочка 2 разрушается, выполнив свою роль, .так как просадка в этом месте уже произошла и отрицатель.ное трение на этом участке не будет развиваться.Для защиты элемента 3 от возможного агрессивного воздействия фильтрующейся воды можно использовать защитное покрытие 1 иэ битума, этиноля или другого материала, наносимого на сборный элемент 3.При реализации предлагаемого способа возведения сваи в просадочных или набухающих грунтах за счет снятия сил отрицательного трения несущая способность свай повысится иа 20 - 300/0, что позволит добиться существенной экономии бетона и металла.формула изобретения1. Способ возведения сваи в просадочных или набухающих грунтах, включающий обраэова ние сква жи ны пробив кой н уклад.ку в нее твердеющего материала, отличающийся тем, что, с целью повышения несугцей способности эа счет исключения сил отри.цате.ьного трения при просадке или набухании грунта, твердеющий материал уклв дывают путем свободного сбрасывания в скважину до отметки, на которой расчетная просадка грунта под собственным весом при его эамачивании меньше допустимой осад ки для здания, а после укладки твердеющегоматериала в скважину устанавливают сборный элемент и заглубляют его в уложенный твердеющий материал на 0,5 - 1,5 м, причем используют сборный элемент, наибольший размер поперечного сечения которого меньше диаметра скважины на 4 - 12 см.2. Способ по и. 1, отличающийся тем,что используют сборный элемент, снабжен.ный уширенным оголовком в верхней части.3. Способ по п. 2, отличающийся тем,что используют сборный элемент, снабженный уширенным оголовком в верхней части, диаметр которого превышает диаметр скважины.4, Способ по п. 1, отличающийся тем,что после установки сборного элемента заи зор между стенками скважины и сборным .элементом заплняют глинистым порошком,5, Способ по п.- 3, отличающийся тем,что используют сборный элемент с защит.ным наружным покрытием.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе 1. Инженерно-геологические изысканиядля проектирования свайных фундаментов.Харьков, 1973, с. 193.2. Основания, фундаменты и механикагрунтов. 1976, РЙ 4, с. 4 - 16.857349 иг Х гЮ Фиг ыдкая тета ткры д. 4/5роектная Составитель Е. ОршансТехред А. БойкасТираж 693дарственного комиизобретений н оЖ - 35 Раушскаянт, г. Ужгород, ул. Редактор Н. АльшииаЗакаэ 7168/47ВНИИПИ. Госно делам113035, МоскваФилиал ППП Па кийКорректорПодписноеСССРнй

Смотреть

Заявка

2835914, 05.11.1979

ОРДЕНА ТРУДОВОГО КРАСНОГО ЗНАМЕНИ НАУЧНО-ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ ИНСТИТУТ ОСНОВАНИЙ И ПОДЗЕМНЫХ СООРУЖЕНИЙ ИМ. Н. М. ГЕРСЕВАНОВА

МАМОНОВ ВАЛЕРИЙ МАКАРОВИЧ, ДЖАНТИМИРОВ ХРИСТОФОР АВДЕЕВИЧ

МПК / Метки

МПК: E02D 5/46

Метки: возведения, грунтах, набухающих, просадочных, сваи

Опубликовано: 23.08.1981

Код ссылки

<a href="https://patents.su/5-857349-sposob-vozvedeniya-svai-v-prosadochnykh-ili-nabukhayushhikh-gruntakh.html" target="_blank" rel="follow" title="База патентов СССР">Способ возведения сваи в просадочных или набухающих грунтах</a>

Похожие патенты