RU12148U1

RU12148U1 - TAMBLE BASE WITH CENTRAL PILES

Info

Publication number: RU12148U1
Application number: RU99100436/20U
Authority: RU
Inventors: В.Е. Глушков; И.В. Глушков
Original assignee: Глушков Вячеслав Евгеньевич; Глушков Илья Вячеславович
Priority date: 1999-01-05
Filing date: 1999-01-05
Publication date: 1999-12-16

Abstract

Вытрамбованный фундамент с центральной сваей, содержащий конструкцию вытрамбованного котлована, заполненного бетоном, отличающийся тем, что в забой котлована погружена забивная центральная свая, жестко соединенная с вытрамбованным фундаментом, причем отношение глубины вытрамбовывания котлована к его диаметру поверху должно составлятьа острие центральной сваи доходит до слабосжимаемых слоев грунта. A rammed foundation with a central pile containing the structure of a rammed foundation pit filled with concrete, characterized in that a driven central pile immersed in the bottom of the foundation pit is rigidly connected to the rammed foundation, and the ratio of the depth of stamping of the foundation pit to its diameter on top should reach the edge of the central pile to be weak soil.

Description

ВЫТРАМБОВАННЫЙ ФУНДАМЕНТ С ЦЕНТРАЛЬНОЙ СВАЕЙTAMBLE BASE WITH CENTRAL PILES

Полезная модель относитоя к отроительству и монет быть использована для возведения фундаментов каркасных зданий и сооружений.A useful model relating to construction and coins can be used to erect the foundations of frame buildings and structures.

Известна конструкция фундамента, включающая трамбующее приспособление в виде фундаментного блока, прикрепленного к низшей части поверхности массивного элемента (а,с, СССР J 706496 Е 02 Д 27/28).A known foundation design, including a tamper device in the form of a foundation block attached to the lower part of the surface of a massive element (a, c, USSR J 706496 E 02 D 27/28).

Наиболее близким к полезной модели является конструкция фундамента, содержап|ая вытрамбованный котлован, заполненный бетоном (а.с. СССР J 887733 Е 02 Д 27/02).The closest to the utility model is the foundation construction containing a rammed foundation pit filled with concrete (USSR AS J 887733 E 02 D 27/02).

Недостатками этих конструкций фун,т1;аментов является низкая несущая способность и недостаточная надежность.The disadvantages of these designs are fb, t1; amentov is a low bearing capacity and lack of reliability.

Цель создания полезной модели - повьшение надежности работы и несушей способности на действие вертикальных и горизонтальных нагрузок.The purpose of creating a utility model is to increase the reliability of work and the carrying ability of the action of vertical and horizontal loads.

Поставленная цель достигается тетл, что в известной конструкции фундамента, содержащего вытрамбованный котлован, заполненный бетоном, в забой котлована погружена забивная центральная свай, жестко соединенная с вытрамбованным фундаментом, причем отношение глубины вытрамбовывания котлована к его диаметру поверху должноThe goal is achieved tetle that in the known construction of the foundation, containing a rammed foundation pit filled with concrete, a driven central pile immersed in the bottom of the foundation pit, rigidly connected to the rammed foundation, and the ratio of the depth of ramming the foundation pit to its diameter on top should

состоять - 1,5; а острие центральной сваи доходит до Вconsist of 1.5; and the tip of the central pile reaches B

слабосжимаемых слоев грунта.weakly compressible layers of soil.

Полезная модель поясняется чертежагли, где на фиг.1 изображен разрез вытрамбованного фундамента с центральной сваей. На фиг.2 приведены изолинии напряжений и перемещений в основании фундамента.The utility model is illustrated by the drawing of the gag, where Fig. 1 shows a section of a rammed foundation with a central pile. Figure 2 shows the contour of stresses and displacements at the base of the foundation.

Е 02 Д 27/01 E 02 D 27/01

Констр кция вытоамбованного фундамента с центральной оваей включает вытрамбованный котлован I, выполненный при помоши башовой машины. После вытрамбовывания котлована I в его забой погружается забивная свая 2 (вертикальный армирующий элемент) и котлшван I заполняется бетоном 3, Обеспечивается надежный узел сопряжения 4 верхнего строения с фундаментом. Жесткое соединение сваи 2 с вытрамбованным фундаментом I обеспечивается заделкой сваи в фундаменте на величину не менее 250 мм,The construction of the tamped foundation with a central oval includes a rammed foundation pit I, made with the help of a bash machine. After tamping the foundation pit I, a driven pile 2 (vertical reinforcing element) is immersed in its face and the pit I is filled with concrete 3. A reliable interface unit 4 of the upper structure with the foundation is provided. A rigid connection of the pile 2 with the rammed foundation I is provided by terminating the pile in the foundation for a value of at least 250 mm,

В процессе изготовления фундамента в ншшей части основания и вокруг боковых стенок котлована I создается уплотненный объем грунта 5 повышенной прочности и несушей способности. Форма и размеры уплотненной зоны 5, а нвсушая способность фундамента определяется размерами пробойника.In the process of making the foundation in the outside of the base and around the side walls of foundation pit I, a compacted volume of soil 5 of increased strength and load carrying capacity is created. The shape and dimensions of the compacted zone 5, and the dry ability of the foundation is determined by the size of the punch.

Наиболее эах|)ективно изготовление фундаментов при отношенииThe most eah |) objectively making foundations in relation

глубины вытрамбовывания котлована к его диаметру поверху - 1,5, Вокруг вытрамбованного фундамента создается уплотненная зона 5the depth of ramming the pit to its diameter on top is 1.5, A compacted zone 5 is created around the rammed foundation

в виде эллжпсовда вращения, выятнутого в вертикальном направлешш. Это дает возможность увеличить плошадь передачи давления от верхнего строения на окружаюший грунт 6 вниз и в стороны.in the form of an ellspovs of rotation, drawn out in a vertical direction. This makes it possible to increase the area of pressure transfer from the upper structure to the surrounding soil 6 down and to the sides.

Для изучения формирования зоны уплотнения 5 был вскрыт опытный котлован на глубину до 7 м с послойным определением физикомеханических характеристик грунта основания. Результаты исследований показали, что зона улотнения 5 имеет (|юрму эллипсоида врашения в наиболее широкой части 2,8В и 1,8В по глубине (где В - размер вытрамбованного котлована поверху).To study the formation of compaction zone 5, an experimental foundation pit was opened to a depth of 7 m with a layered determination of the physicomechanical characteristics of the base soil. The results of the studies showed that the area of Walnut-plating 5 has (| the jurm of the ellipsoid of rotation in the widest part of 2.8V and 1.8V in depth (where B is the size of the rammed foundation pit on top).

Конструкция вытрамбованного фундамента с центральной сваей выполняется следуюшим образом. Вытрамбовывается котлован I в основании фундамента путем сбрасывания с высоты 6,.,8 м инвентарного металлического пробойнш а, имеюшего форму будущего фундамента.The design of the rammed foundation with a central pile is carried out as follows. Pit I is rammed at the base of the foundation by dropping from an altitude of 6,., 8 m an inventory of metal piercing, which has the shape of a future foundation.

В IN

экокаваягоры) с навесным оборудованием, включающем направлявшую штангу.Ecocavagory) with attachments, including a guide bar.

В результате вытрамбовывания в грунте образуется углублениеAs a result of tamping, a depression forms in the soil

при - 1,5 с грунтовьш ядром 5 в забое котлована I, в основаВ ние которого погружается центральная свая 2. Для более гюлногоat - 1.5 with a primer core 5 in the bottom of pit I, the base of which is piled by a central pile 2. For more

использования несушей способности центральной сваи ее острие доходит до слабосжимаемых плотных слоев грунта и в котлован укладывается МОНОЛИТНЫЙ бетон 3,using the laying ability of the central pile, its tip reaches weakly compressible dense layers of soil and MONOLITHIC concrete 3 is laid in the pit,

Данные исследований сввдетельствуют о значительном повышении прочностных и деформационных характеристик грунта 5, уплотненного при вытрамбовывании котлована I и погружении сваи 2, При этом возникает единый сваегрунтовый массив, в котором центральная свая 2 является вертикально-армируюшим несушиг/ элементом, воспринимающим до 25-35 обшей нагрузки, действующей на фундамент.The research data indicate a significant increase in the strength and deformation characteristics of the soil 5, compacted by tamping the pit I and dipping the pile 2. In this case, a single pile ground mass appears in which the central pile 2 is a vertically reinforcing non-drying layer / element that can absorb up to 25-35 total loads acting on the foundation.

Использование вытрамбованных фундаментов с центральной сваей дает возможность получить простую конструкцию сопряжения 4 верхнего строения здания с фундаментом, максимально сократить объем зенитных и опалубочных работ по разработке и обратной засыпке котлованов.The use of stamped foundations with a central pile makes it possible to obtain a simple construction of interfacing 4 the upper structure of the building with the foundation, to minimize the amount of anti-aircraft and shuttering work on the development and backfilling of pits.

Опытная плошадка строительства производственного корпуса завода детского питания в г,Йошкар-Ола сложена четвертичными аллювиальными отложениями. По разрезу сверху-вниз залегает суглинок полутвердый, подстилаемый супесью пластичной, С глубины 5,5 м встречен суглинок мягкошшстичны-й, сильно сжимаемый, ниже прослеживается песок мелкий, плотный.The test site for the construction of the production building of the baby food factory in Yoshkar-Ola is composed of Quaternary alluvial deposits. Semi-solid loam lies down the top-down section, underlain by loamy plastic loam. From a depth of 5.5 m, loam is softly loamy, highly compressible, fine, dense sand is traced below.

Для учета взаимного влияния вытрамбованного фундамента и центральной сваи проведено численное исследование напряженно-де(|Ю1даированного состояния основания методом конечных элементов. Выполненные для опытной плошадки строительства производственного корпусаTo take into account the mutual influence of the rammed foundation and the central pile, a numerical study of the stress-strain state of the foundation using the finite element method was carried out. The experimental construction site of the production building was designed for an experimental site

расчеты показали, что зависимость 3 J. СР) носит нелинейный характер, расчетные осадки выше экспериментальных значений на 20-25.Calculations showed that the dependence 3 J. СР) is nonlinear, the calculated precipitation is 20-25 higher than the experimental values.

Анализ изменения вертикальных перемещений показал, что изолинии вытянуты вдоль фундамента, отмечается концентра1 дя их у сваи, на глубине 4-5 м ниже плоскости острия сваи перемещения составл дот 10-12 от обшей осадки фундамента (фиг,2,а).Analysis of changes in vertical displacements showed that the contours are elongated along the foundation, there is a concentration of them at the pile, at a depth of 4-5 m below the plane of the tip of the displacement pile, it was 10-12 from the total settlement of the foundation (Fig. 2, a).

Изолинии горизонтальных перемещений имеют замкнутый характер. Наибольшие значения горизонтальных перемещений происходят в области, отстояшей от оси центральной сваи на расстоянии (2.,.3) 0( , ниже плоскости острия сваи, направлены в сторону от оси симметрии и достигают значений 0,2 см ( кН) и 0,7 см (Р :1600 кН) (фиг,2,б). Это означает, что в данной области происходит уплонение грунта. В пределах сильносжимаемого слоя - суглинка мягкопластичного и на поверхности основания, отстояшей от фундамента на расстоянии до 3,0 м, отмечаются горизонтальные перемещения противоположного знака, составляющие соответственно - 0,2 см ( кН) и -0,3 см ( кН), направленные в сторону фундамента.The contours of horizontal movements are closed. The greatest values of horizontal displacements occur in the region spaced from the axis of the central pile at a distance of (2.,. 3) 0 (, below the plane of the tip of the pile, directed away from the axis of symmetry and reach values of 0.2 cm (kN) and 0.7 cm (P: 1600 kN) (fig. 2, b). This means that in this area the soil is getting thinner. Within the strongly compressible layer - soft clay loam and on the surface of the base, separated from the foundation at a distance of up to 3.0 m, are marked horizontal movements of the opposite sign, respectively 0.2 cm (kN) and -0.3 cm (kN), directed towards the foundation.

Изменение вертикальных напряжений в активной зоне с учетом собственного веса грунта иллюстрируется изолиниями на фиг,2,в. Установлено, что максимальные напряжения возникают в плоскости острия сваи и распространяются на глубине (2,.,3) а , достигают значений 1,12 МПа ( кН) и 3,20 ЬШа ( кН), Некоторая концентрация напршкений 6 зафиксирована в основании вытрамбованного фундамента, где вертикальные напряжения составляют соответственно 0,06 МПа ( кН) и 0,20 МПа ( кН),The change in vertical stresses in the core, taking into account the own weight of the soil is illustrated by isolines in FIGS. 2, c. It was established that the maximum stresses arise in the plane of the pile edge and propagate at a depth of (2,., 3) a, reach the values of 1.12 MPa (kN) and 3.20 LSha (kN). Some concentration of stresses 6 is fixed at the base of the rammed foundation where the vertical stresses are 0.06 MPa (kN) and 0.20 MPa (kN), respectively

Характер распределения горизонтальных напряжений 6ji похож на изолинии вертжальных напряжений (фиг,2,г), С увеличением нагрузки Р от 800 кН до 1800 кН наибольшие значения напряжений 6 в плоскости острия центральной сваи составляют соответственно 0,60 МПа и 1,23 МПа,The nature of the distribution of horizontal stresses 6ji is similar to the contour of the acetabular stresses (Fig. 2, d). With an increase in the load P from 800 kN to 1800 kN, the highest stresses 6 in the plane of the tip of the central pile are 0.60 MPa and 1.23 MPa, respectively.

Своеобразна картина поля касательных напряжений в основании. Анализ изменения касательных напряжений в активной зоне показывает, что наибольшие значения напряншний g. установлены в плоскости острия забивной сваи до глубины (3...4) d и составляют 0,11 МПа ( кН) и 0,60 МПа ( кН). В пределах слоя сильносжимаемого мягкопластичного суглинка зафиксировано снижение значений напряжений 1 и соотвественно увеличение напряжений в подстилаемом более плотном слое песка (фиг.2,д).A peculiar picture of the field of shear stresses at the base. Analysis of changes in tangential stresses in the core shows that the largest values of stress g. installed in the plane of the edge of the driven pile to a depth of (3 ... 4) d and are 0.11 MPa (kN) and 0.60 MPa (kN). Within the layer of highly compressible soft plastic loam, a decrease in stress values 1 and a corresponding increase in stresses in the underlying more dense layer of sand were recorded (Fig. 2, e).

Исследованиями установлено, что максимальные значения вертикальных относительных деформаци расположены ниже плоскости острия центральной сваи в пределах глубины (З..,4)и и с ростом нагрузки от 800 кН до 1600 кН изменяются от 0,009 до 0,027, В пределах сильносжимаемого слоя - мягкопластичного суглинка - значения изменяются от 0,003 до 0,007 с увеличением нагрузки на фундамент, тогда как в подстилаемом более плотном слое песка значения Sg составляют 0,001-0,003.Studies have established that the maximum values of vertical relative deformations are located below the plane of the tip of the central pile within the depth (3 .., 4) and, with an increase in load from 800 kN to 1600 kN, vary from 0.009 to 0.027, Within the highly compressible layer - soft plastic loam - the values vary from 0.003 to 0.007 with an increase in the load on the foundation, whereas in the underlying denser layer of sand, the Sg values are 0.001-0.003.

Возникновение и развитие зон предельного состояния грунта оказывает существенное влияние на перераспределение усилий в грунтовой толше и характер развития осадок. Зароадение зон пластических деформаций в активной зоне происходит в плоскости острия центральной сваи при кН. С дальнейшим ростом нагрузки на фундамент происходит образование пластических зон у боковой поверхности сваи и расширение зон вниз и в стороны. При кН зафиксировано зарождение и развитие зон пластических деформаци в области, примыкаюшей к вытрамбованноглу фундаменту, С увеличением нагрузки на фундамент от БОС кН до 1600 КН плошадь пластических зон в основании возрастает в 11,3 раза,The emergence and development of zones of the limiting state of the soil has a significant impact on the redistribution of efforts in the soil mass and the nature of the development of sediments. The origin of plastic deformation zones in the core occurs in the plane of the tip of the central pile at kN. With a further increase in the load on the foundation, the formation of plastic zones at the side surface of the pile and the expansion of the zones down and to the side occurs. At kN, the nucleation and development of plastic deformation zones was recorded in the region adjacent to the rammed foundation. With an increase in the load on the foundation from biofeedback kN to 1600 KN, the area of plastic zones at the base increases by 11.3 times,

Использование полезной модели позволяет увеличить удельную несушую способность на вертикальную и горизонтальную нагрузку, сократить расход цемента на 30-50, стали на 20-45/S, затраты труда наUsing the utility model allows to increase the specific load-bearing capacity for vertical and horizontal loads, reduce cement consumption by 30-50, steel by 20-45 / S, labor costs by

Claims

A rammed foundation with a central pile containing the structure of a rammed foundation pit filled with concrete, characterized in that a driven central pile immersed in the bottom of the foundation pit is rigidly connected to the rammed foundation, and the ratio of the depth of stamping the foundation pit to its diameter on top should be

and the tip of the central pile reaches the weakly compressible layers of the soil.