DK157204B - Fremgangsmaade til stabilisering af grunde - Google Patents

Description

DK 157204 B

Den foreliggende opfindelse angâr stabilisering af grunde, fx finkor-net jord eller 1er, ved fremkaldelse af sætninger i grunden sltedes, som det er angivet i indledningen til det efterfolgende selvstændige fremgangsmidekrav 1.

5 Ved belastning af fx lergrunde kan der opstâ store sætninger, som forpges med lerets lagtykkelse og stprrelsen af belastningen. Dette kan fpre til store total- og differentialsætninger, som kan skade kon-struktioner, der helt eller delvis er understpttet af leret. Af denne grund vil det være fordelagtigt at kunne frembringe sætninger i ler-10 grunden, fpr arbejdet med konstruktionen pâbegyndes, eller eventuelt fpr konstruktionen bringes i en sâdan stand, at den kan tage skade af sætninger i grunden.

Kendte metoder til fremskyndelse af sætninger i en naturlig lergrund er fx fyldning (belastning af grunden med ballast), grundvandssænk-15 ning, vakuumpumpning, elektroosmose, vertikal drænering eller en kombination af to eller flere af de nævnte metoder.

De nævnte metoder har aile sine fordele og ulemper med hensyn til forbrugt tid, effektivitet, bæreevne, simpel og generel anvendelighed.

Især blpd grund eller 1er kan vanskeligt danne grundlag for et fun-20 dament for en bygningskonstruktion, fordi bæreevnen er for dârlig.

Der er hidtil blevet benyttet forskellige metoder til at optage kon-struktions- eller nyttebelastningen, sa som pælenedramning, masse-udskiftning og kompenseret fundamentering.

Ved sa ekstremt dârlige grundforhold som antydet, lader de ovenfor 25 nævnte metoder sig ikke altid gennemfpre, og de kan pi trods af gennemfprlighed være en ugunstig samt tidskrævende Ipsning for konstruktionen.

For en bebyggelse, der er fundamenteret direkte pl Ipse masser, hvor en stprre eller mindre del af disse l0se masser under grund- 30 vandsstanden bestâr af 1er, er der pâ lang sigt fare for sætnings- skader pâ bebyggelsen, dersom grundvandets tryk eller niveau fai- 2

DK 157204 B

der, eller hvis trykket pâ kornskelettet forpges sâledes, at der opstâr sætninger i de Ipse masser.

Sorti omtalt i det ovenfor anfprte er det af stprste betydning at hindre sætninger i grunden, efter at denne er blevet belastet ved opfprelse 5 af bygningskonstruktioner eller andre former for belastning, som fx vejbygning etc. Som nævnt vil det være fordelagt at kunne frem-bringe sætninger i grunden, fpr denne beiastes, og hensigten med den foreliggende opfindelse er at tilvejebringe en fremgangsmâde af den indledningsvis angivne art, sâ at man pâ en hurtigere mâde kan 10 frembringe sâ store sætninger i grunden, at muligheden for ekstra sætninger, efter at denne er blevet belastet, bliver sâ godt som udelukket.

Dette er ifplge opfindelsen opnâet ved hjælp af de ejendommeligheder, der er angivet i den kendetegnende del af det efterfplgende selvstæn-15 dige fremgangsmâdekrav 1 samt i de efterfplgende uselvstændige krav.

Et udfprelseseksempel for fremgangsmâden vil blive omtalt i det fpl-gende under henvisning til tegningen, pâ hvilken fig. la er et snit i en oprindelig lergrund, 20 fig. 1b viser fprste trin i fremgangsmâden med frysning af et pnsket omrâde af grunden, fig. le viser andet trin i fremgangsmâden, hvor det fryste omrâde tpes ved tilfprsel af varme, fig. 1d viser tredje trin af fremgangsmâden, hvor overskudsvand 25 trækkes ud af grunden, og fig. le viser et snit gennem den ved hjælp af fremgangsmâden be-handlede grund og den fremkaldte sætning i form af en forsænkning i grundoverf laden.

Ved behandling af fx den i fig. la viste lergrund 3 ved hjælp af 30 fremgangsmâden ifplge opfindelsen for at fremkalde komprimering og dermed sætning af lergrunden installeres koaksiale fryserpr 1, la i grunden 3, idet rprene 1 anbringes i grunden 3 pâ en hvilken som helst kendte mâde, fx ved nedpresning i lodret stilling i grunden.

3

DK 157204 B

Fryserprene 1 tilf0res derefter kplemedium, dvs. en hvilken som helst kuldebærer, pâ en sâdan mâde, at et omrâde 2 af lergrunden 3 fry-ser. Ved langsom frysning vil vandet i leret fryse til iskrystaller, som vokser ved, at vandet trækkes ud af det ikke-frosne 1er nær/-5 mellem iskrystallerne. De voksende iskrystaller vil udpve et konsoli-derende tryk pâ de mineraikornsaggregater, som udgpr lermassen. Derefter optpes det frosne omrâde 2 ved tilfprsel af varme, som eventuelt udvindes/udtrækkes af grunden i forbindelse med frysning af et næste hosliggende omrâde 2 af grunden 3. Dette kan opnâs ved 10 anvendelse af almindelig kendt varmepumpeteknik og skal ikke omtales nærmere her. Ved optpning af det frosne omrâde 2 vil der opstâ overskudsvand, som ma fjernes, hvilket opnâs pâ den mâde, der er vist i fig. 1d, hvor fryserpret 1 er trukket op, og det derved frem-komne hui er fyldt med sand eller et andet permeabelt materiale. Der 15 er herved dannet et vertikalt dræneringshul i det frosne og derefter opt0ede omrâde 2 i grunden 3. Et tyndt sammenhængende sandlag 5a anbringes oven pâ grunden for at forbinde de 0verste ender af de med sand 5 fyldte dræneringshuller, hvorefter det totale omrâde med dræneringshuller dækkes med en tæt pressenning 6, som ved sine 20 kanter aftætnes/forsegles mod grunden. Der tilvejebringes derefter et undertryk i sandet 5 i dræneringshullerne samt i sandlaget 5a oven pâ grunden 3 ved hjælp af en vakuumpumpe 7, som det er vist i fig.

Id, og denne pumpe er i det viste tilfælde koblet tæt til pressennin-gen 6. Denne anbringelse af vakuumpumpen kan naturligvis ske pâ en 25 række forskellige mâder, fx ved, at r0r fra pumpen tæt fpres gennem en gennemfpring i pressenning, eller ved rpr, der via pressennings-kanten fpres ind til forskellige omrâder under pressenningen og eventuelt ned i sandlaget 5a eller sandet 5 i dræneringshullerne. I sâ fald mâ disse r0r, der er sugerpr med sugeâbninger, forsynes med 30 filtre, der tillader dræneringsvand at Ipbe ind i rpret, medens sandet holdes tilbage.

Overskudsvandet vil derved pâ grund af det frembragte undertryk blive trukket ud af det frosne/opt0ede omrâde 2 i lergrunden 3 og blive pumpet bort. Denne frembringelse af undertryk samt bortpump-35 ningen af overskudsvand kan naturligvis ske ved hjælp af to sæt pumper, nemlig en vakuumpumpe til frembringelse af undertryk samt en sugepumpe til bortpumpning af overskudsvandet.

4

DK 157204 B

Efter at den ovennævnte behandiing af omrâder 2 i grunden 3 er gennemf0rt ved hjælp af fremgangsmâden ifplge opfindelsen, vil det totalt behandlede ornride 2 af grunden 3 fremtræde som en forsænk-ning, og hele det grundvolumen 2, der har været frosset og derefter 5 optpet, vil hâve fâet en st0rre tæthed, en st0rre styrke og en st0rre bæreevne samt vasre mindre sætnings0mfïndtfig, end det oprindeligt var. De geotekniske egenskaber for det behandlede grundvolumen 2 vil sâledes være blevet forbedret.

Claims (3)

1. Fremgangsmâde til stabilisering af grunde, fx finkornet jord elfer 1er, ved fremkaldelse af sætninger i grunden ved hjælp af vakuum-pumpning omfattende frembringelse af vertikale dræneringshuller, som 5 kobles til sugepumper for bortfpring af drænvand samt tilvejebringelse af undertryk i et omrêde af grunden, der dækkes af en lufttæt pres-senning, som ved sine kanter forsegles mod grunden, hvorved atmos-færetrykket medvirker til nævnte sætninger, kendetegnet ved, at 10 1) grunden fprst fryses for dannelse af iskrystaller, som vokser ved, at vand trækkes ud af grunden/leret mellem iskrystallerne, der derved ud0ver et konsoliderende tryk pl grundens mineral-kornaggregater, 2. det frosne omrâde igen optpes ved tilfprsel af varme, og 15 3) overskudsvand trækkes ud af grunden og dræneringshullerne ved hjælp af vakuumpumpningen for fremkaldelse af nævnte sætninger, hvorved omrâdet vil fremtræde som en forsænkning.

2. Fremgangsmâde ifolge krav 1, kendetegnet ved, at der fprst indstalleres fryserpr (1) i 20 grunden (3), hvilke r0r tilkobles et koleanlæg til frysning af et omrâde (2) af grunden (3), hvorefter fryserprene tilfpres varmeme-dium for opt0ning af det frosne omrâde (2), hvorefter fryserprene (1) erstattes med sand (5), og et sandlag lægges oven pâ grunden (3) for at forbinde de frembragte sanddræneringshuller fpr anbringelse af 25 pressenningen (6) og pâbegyndelse af vakuumpumpningen.

3. Fremgangsmâde ifplge krav 1 eller 2, kendetegnet ved, at varme, der trækkes ud af grunden (3) ved frysning af et omrâde (2) af denne, udnyttes til opt0ning af et tidligere frosset omrâde (2).