RU148793U1 - SEISMIC RESISTANCE FOUNDATION IN CRYOLITZONE - Google Patents
SEISMIC RESISTANCE FOUNDATION IN CRYOLITZONE Download PDFInfo
- Publication number
- RU148793U1 RU148793U1 RU2014130650/03U RU2014130650U RU148793U1 RU 148793 U1 RU148793 U1 RU 148793U1 RU 2014130650/03 U RU2014130650/03 U RU 2014130650/03U RU 2014130650 U RU2014130650 U RU 2014130650U RU 148793 U1 RU148793 U1 RU 148793U1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- foundation
- soil
- earthquake
- soils
- concrete
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Road Paving Structures (AREA)
Abstract
Сейсмостойкий фундамент, включающий опорные столбы с расширением в нижней части и податливым материалом в верхней части, ростверк, соединяющий их верхние части и закрепленный к ним посредством вертикальной арматуры с резьбовым соединением, отличающийся тем, что фундамент дополнительно содержит теплоизоляционный экран, размещенный по всей поверхности грунтового основания, придавленный к ней песчаной засыпкой и закрепленный бетонной стяжкой.An earthquake-resistant foundation, including support pillars with expansion in the lower part and pliable material in the upper part, a grillage connecting their upper parts and fixed to them by means of vertical fittings with a threaded connection, characterized in that the foundation additionally contains a heat-insulating screen placed over the entire surface of the soil the base, pinned to it by sand filling and secured with a concrete screed.
Description
Полезная модель относится к строительству и может быть использована при возведении сейсмостойкого фундамента на многолетнемерзлых грунтах (в криолитозоне).The utility model relates to construction and can be used in the construction of an earthquake-resistant foundation on permafrost soils (in permafrost zone).
Известен способ повышения устойчивости свайных фундаментов в криолитозоне, включающий размещение теплоизоляционного экрана на поверхности грунтового основания и расчет необходимых его параметров (см. RU №2159308, E02D 3/00, опубл. 20.11.2000). При этом конструкция свайного фундамента, включающего буроопускные сваи, ростверка, соединяющего их верхние части, дополнительно содержит теплоизоляционный экран, размещенный на поверхности и внутри грунтового основания, его размеры, геометрическую конфигурацию, а также теплофизические свойства материала, имеющие пространственную анизотропию, определяют из условий совпадения проектируемого температурного поля, обеспечивающего устойчивость сооружения в течение всего периода эксплуатации.There is a method of increasing the stability of pile foundations in the permafrost zone, including placing a heat-insulating screen on the surface of the soil base and calculating its necessary parameters (see RU No. 2159308, E02D 3/00, publ. 20.11.2000). Moreover, the construction of the pile foundation, including drilling piles, grillage connecting their upper parts, additionally contains a heat-insulating screen placed on the surface and inside the soil base, its dimensions, geometric configuration, and also the thermal properties of the material having spatial anisotropy, are determined from the matching conditions the designed temperature field that ensures the stability of the structure during the entire period of operation.
Однако в известном решении свайного фундамента его сейсмостойкость в условиях криолитозоны не учитывается.However, in the well-known solution of the pile foundation, its seismic resistance in the permafrost zone is not taken into account.
Для повышения сейсмостойкости зданий при проектировании свайных фундаментов предусматриваются различные приемы, например, увеличенные глубина скважин, сечение и количество металлической арматуры свай (см. СП 25.13330.2012. Основания и фундаменты на вечномерзлых грунтах. Актуализированная редакция СНиП 2.02.04-88) или между сваями устанавливается специальное демпфирующее устройство в виде демпферов сухого трения (см. Сейсмостойкий фундамент в районах вечной мерзлоты / Т.А. Белаш, Д.А. Сергеев // Сейсмостойкое строительство. Безопасность сооружений. - №6. - 2013. - С.40-43).To increase the seismic resistance of buildings when designing pile foundations, various techniques are provided, for example, increased well depth, cross-section and the number of metal reinforcement of piles (see SP 25.13330.2012. Foundations and foundations on permafrost soils. Updated version of SNiP 2.02.04-88) or between a special damping device is installed in the form of piles in the form of dry friction dampers (see Earthquake-resistant foundation in permafrost areas / T.A. Belash, D.A. Sergeev // Earthquake-resistant construction. Safety of structures . - No. 6. - 2013. - P.40-43).
Все эти мероприятия значительно повышают стоимость строительно-монтажных работ и требуют высокого уровня механизации по устройству свайных фундаментов, что ведет к ограничению их применения в малоэтажном, в том числе, индивидуальном строительстве.All these measures significantly increase the cost of construction and installation work and require a high level of mechanization for the construction of pile foundations, which leads to a limitation of their use in low-rise, including individual construction.
Наиболее близким к заявляемому решению является сейсмостойкий фундамент, включающий опорные столбы, выполненные путем бурения скважин с расширением в нижней части и заполнением скважин бетоном, грунт вокруг которых в верхней части заменяют на податливый материал, ростверка, соединяющего их верхние части, где перед заполнением скважин бетоном в них закладывают вертикальную арматуру, проходящую через ростверк, а после изготовления ростверка арматуру натягивают (см. RU №2221112, E02D 27/34, E04H 9/02, опубл. 10.01.2004).Closest to the claimed solution is an earthquake-resistant foundation, including support poles made by drilling wells with expansion in the lower part and filling the wells with concrete, the soil around which in the upper part is replaced with compliant material, grillage connecting their upper parts, where before filling the wells with concrete they lay vertical reinforcement passing through the grillage, and after manufacturing the grillage, the reinforcement is pulled (see RU No. 2221112, E02D 27/34, E04H 9/02, publ. 10.01.2004).
Преимущество прототипа от известного решения (см. RU №2159308, E02D 3/00, опубл. 20.11.2000) состоит в снижении трудоемкости и затрат на возведение сейсмостойкого фундамента, а также обеспечении возможности возводить его без привлечения механизированных подъемно-транспортных средств. Однако предложенные способ и конструкция сейсмостойкого фундамента не адаптированы к использованию в условиях многолетнемерзлых грунтов, где, согласно СНиП 2.02.04-88, основными принципами их использования в качестве основания сооружения являются их мерзлое состояние (I принцип) или же с их предварительным оттаиванием на расчетную глубину до начала возведения сооружения или с допущением их оттаивания в период эксплуатации сооружения (II принцип) в зависимости от конструктивных и технологических особенностей зданий и сооружений, инженерно-геокриологических условий и возможности целенаправленного изменения свойств грунтов основания.The advantage of the prototype from the well-known solutions (see RU No. 2159308, E02D 3/00, publ. 20.11.2000) is to reduce the complexity and cost of the construction of an earthquake-resistant foundation, as well as providing the ability to build it without involving mechanized hoisting vehicles. However, the proposed method and construction of an earthquake-resistant foundation are not adapted for use in permafrost soils, where, according to SNiP 2.02.04-88, the main principles of their use as the foundation of a structure are their frozen state (I principle) or with their preliminary thawing at the design depth before the start of the construction of the structure or with the assumption of their thawing during the operation of the structure (II principle), depending on the design and technological features of buildings and structures, engineering eokriologicheskih conditions and possible changes in properties of the base targeted soils.
Задача предлагаемого технического решения заключается в обеспечении устойчивости сейсмостойкого фундамента в условиях многолетнемерзлых грунтов за счет уменьшения мощности слоя сезонного оттаивания - промерзания грунтов без смещения общего уровня теплового баланса грунта.The objective of the proposed technical solution is to ensure the stability of the earthquake-resistant foundation in permafrost soils by reducing the thickness of the layer of seasonal thawing - freezing soils without shifting the overall level of thermal balance of the soil.
Технический результат, получаемый при использовании настоящего решения, выражается в конструкции фундамента для условий многолетне-мерзлых грунтов, способной обеспечить устойчивость за счет уменьшения мощности слоя сезонного оттаивания - промерзания грунтов без смещения общего уровня теплового баланса грунта.The technical result obtained by using this solution is expressed in the foundation design for conditions of perennially frozen soils, which can provide stability by reducing the thickness of the seasonal thawing layer - freezing of soils without shifting the overall level of thermal balance of the soil.
Для решения поставленной задачи сейсмостойкий фундамент в криолитозоне, включающий опорные столбы, выполненные путем бурения скважин с расширением в нижней части и заполнением скважин бетоном, грунт вокруг которых в верхней части заменяют на податливый материал, ростверка, соединяющего их верхние части, где перед заполнением скважин бетоном в них закладывают вертикальную арматуру, проходящую через ростверк, а после изготовления ростверка арматуру натягивают, дополнительно содержит теплоизоляционный экран, размещенный на всей поверхности грунтового основания, его параметры определяют из условий совпадения проектируемого температурного поля, обеспечивающий устойчивость сооружения в течение всего периода эксплуатации.To solve this problem, an earthquake-resistant foundation in the cryolithozone, including support pillars made by drilling wells with expansion in the lower part and filling the wells with concrete, the soil around which in the upper part is replaced with compliant material, grillage connecting their upper parts, where before filling the wells with concrete they lay the vertical reinforcement passing through the grillage, and after manufacturing the grillage, the reinforcement is pulled, additionally contains a heat-insulating screen placed on the entire surface awns subgrade, its parameters determine the coincidence of the conditions of the designed temperature field providing resistance structures throughout the period of operation.
Сопоставительный анализ признаков заявленного решения с признаками прототипа и аналога свидетельствует о соответствии заявленного решения критерию «новизна».A comparative analysis of the features of the claimed solution with the signs of the prototype and analogue indicates the conformity of the claimed solution to the criterion of "novelty."
Совокупность признаков полезной модели обеспечивает решение заявленной технической задачи, а именно, обеспечение устойчивости фундамента в условиях криолитозоны.The combination of features of the utility model provides a solution to the stated technical problem, namely, ensuring the stability of the foundation in the permafrost zone.
Конструкция фундамента поясняется чертежом, где на фигуре показан поперечный разрез фундамента с возведенной на нем стеной 5 и отмосткой 10.The construction of the foundation is illustrated by the drawing, where the figure shows a cross-section of the foundation with the
Сейсмостойкий фундамент представляет собой опорные столбы из бетона с расширением в нижней части 1, верхние части которых соединяются ростверками 2, напряженное состояние в вертикальной арматуре 3 создается путем затягивания гайки 4 резьбового соединения. По месту установки опорных столбов вокруг них удаляется грунт и заменяется на податливый материал 6, например, керамзит, а по грунтовому основанию укладывается теплоизоляционный экран 7 из пенополистирольных плит, поверх которых устраивается песчаная засыпка 8, а по ней выполняется бетонная стяжка 9.The earthquake-resistant foundation is concrete support pillars with an extension in the
Согласно описанию прототипа (см. RU №2221112, Е02D 27/34, E04H 9/02, опубл. 10.01.2004) при сейсмических отклонениях грунта нижняя часть опорного столба 1 перемещается вместе с грунтом, а верхняя часть отклоняется, подминая податливый материал 6, при этом вертикальная арматура 3 растягивается в пределах упругих деформаций. При этом обеспечивается устойчивость сейсмостойкого фундамента в условиях многолетнемерзлых грунтов за счет уменьшения мощности слоя сезонного оттаивания - промерзания грунтов без смещения общего уровня теплового баланса грунта в результате укладки теплоизоляционного экрана из пенополистирольных плит по всей поверхности грунтового основания.According to the description of the prototype (see RU No. 2221112, E02D 27/34, E04H 9/02, publ. 10.01.2004) with seismic deviations of the soil, the lower part of the
Согласно СНиП 2.02.04-88 выбор принципа использования многолетнемерзлых грунтов в качестве основания, а также способов и средств, необходимых для обеспечения принятого в проекте температурного режима грунтов, производят на основании сравнительных технико-экономических расчетов.According to SNiP 2.02.04-88, the choice of the principle of using permafrost soils as the basis, as well as the methods and means necessary to ensure the temperature regime of soils adopted in the project, are made on the basis of comparative technical and economic calculations.
При использовании многолетнемерзлых грунтов в качестве основания по принципу II строительство на площадке проектируют с допущением ограниченной зоны оттаивания грунтов основания. Поэтому по результатам сравнительных технико-экономических расчетов для условий г. Якутска толщина плиты из экструдированного пенополистирола «Пеноплэкс-45» составляет 0,10 м согласно СНиП 23-02-2003 «Тепловая защита зданий», т.е. его термическое сопротивление равноWhen using permafrost soils as a base according to principle II, construction on the site is designed with the assumption of a limited area for thawing of the soil of the base. Therefore, according to the results of comparative technical and economic calculations for the conditions of Yakutsk, the thickness of the plate from extruded Penoplex-45 polystyrene foam is 0.10 m according to SNiP 23-02-2003 “Thermal protection of buildings”, i.e. its thermal resistance is equal to
Rппс=σппс/λппс=0,1/0,032=3,13 м2·°С/Вт.R pps = σ pps / λ pps = 0.1 / 0.032 = 3.13 m 2 ° C / W.
С учетом слоев песчаной засыпки и бетонной стяжки, уложенных поверх пенополистирольных плит общее значение термического сопротивления составитGiven the layers of sand backfill and concrete screed, laid on top of polystyrene foam boards, the total value of thermal resistance will be
Rобщ=Rппс+Rпеска+Rбетона=Rппс+σпеска/λпеска+σбетона/λбетона=3,13+R total = R ppc + R sand + R concrete = R ppc + σ sand / λ sand + σ concrete / λ concrete = 3.13 +
0,3/0,47+0,1/0,76=3,13+0,64+0,13=3,9 м2·°С/Вт,0.3 / 0.47 + 0.1 / 0.76 = 3.13 + 0.64 + 0.13 = 3.9 m 2 · ° C / W,
что обеспечивает устойчивость сейсмостойкого фундамента в условиях многолетнемерзлых грунтов за счет значительного уменьшения мощности слоя сезонного оттаивания - промерзания грунтов без смещения общего уровня теплового баланса грунта.which ensures the stability of the earthquake-resistant foundation in permafrost soils due to a significant decrease in the thickness of the seasonal thawing layer - freezing of soils without shifting the overall level of thermal balance of the soil.
Использование предлагаемого технического решения по сравнению с прототипом полезной модели позволяет обеспечить устойчивость сейсмостойкого фундамента на вечномерзлых грунтах за счет уменьшения мощности слоя сезонного оттаивания - промерзания грунтов без смещения общего уровня теплового баланса грунта посредством использования теплоизоляционного экрана из пенополистирола, размещенного по всей поверхности грунтового основания, придавленного к ней песчаной засыпкой и закрепленного бетонной стяжкой.Using the proposed technical solution in comparison with the prototype of the utility model makes it possible to ensure the stability of the earthquake-resistant foundation on permafrost soils by reducing the thickness of the seasonal thawing layer - freezing soils without shifting the overall level of thermal balance of the soil by using a heat-insulated polystyrene foam screen placed over the entire surface of the soil base, pressed down to it with sand backfill and fixed with a concrete screed.
Claims (1)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2014130650/03U RU148793U1 (en) | 2014-07-24 | 2014-07-24 | SEISMIC RESISTANCE FOUNDATION IN CRYOLITZONE |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2014130650/03U RU148793U1 (en) | 2014-07-24 | 2014-07-24 | SEISMIC RESISTANCE FOUNDATION IN CRYOLITZONE |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU148793U1 true RU148793U1 (en) | 2014-12-20 |
Family
ID=53291346
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2014130650/03U RU148793U1 (en) | 2014-07-24 | 2014-07-24 | SEISMIC RESISTANCE FOUNDATION IN CRYOLITZONE |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU148793U1 (en) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN110067265A (en) * | 2018-09-18 | 2019-07-30 | 国网内蒙古东部电力有限公司经济技术研究院 | A kind of Deep Foundation Structure of the anti-freeze thawing disease in Permafrost Area |
| RU2774443C1 (en) * | 2021-11-23 | 2022-06-21 | Владимир Викторович Лозенко | Method for construction of pile-plate foundation |
-
2014
- 2014-07-24 RU RU2014130650/03U patent/RU148793U1/en active IP Right Revival
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN110067265A (en) * | 2018-09-18 | 2019-07-30 | 国网内蒙古东部电力有限公司经济技术研究院 | A kind of Deep Foundation Structure of the anti-freeze thawing disease in Permafrost Area |
| CN110067265B (en) * | 2018-09-18 | 2024-03-26 | 国网内蒙古东部电力有限公司经济技术研究院 | Deep foundation structure for preventing freeze thawing diseases in permafrost region |
| RU2774443C1 (en) * | 2021-11-23 | 2022-06-21 | Владимир Викторович Лозенко | Method for construction of pile-plate foundation |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Liu et al. | Bearing behavior of wide-shallow bucket foundation for offshore wind turbines in drained silty sand | |
| CN202689031U (en) | Deep foundation pit retaining and protecting retaining wall | |
| Gang et al. | Lateral displacement of diaphragm wall by dewatering of phreatic water before excavation | |
| KR20180084411A (en) | Construction method of lower pier casion footing using PCC structure | |
| CN206768861U (en) | A kind of reinforcement ring retaining wall | |
| Cheng et al. | An innovative Geonail System for soft ground stabilization | |
| Zhussupbekov et al. | Design of anchored diaphragm wall for deep excavation | |
| RU148793U1 (en) | SEISMIC RESISTANCE FOUNDATION IN CRYOLITZONE | |
| Hong-wei et al. | Characteristics of a large and deep soft clay excavation in Hangzhou | |
| CN204715364U (en) | A kind of foundation pit support device | |
| CN113123233B (en) | Anchorage design and construction method | |
| CN204959763U (en) | Stake wall composite construction structure | |
| Zhang et al. | Centrifugal model test and numerical simulation of vertical earth pressure on soft foundation box culvert | |
| Tan et al. | Challenges in design and construction of deep excavation for KVMRT in Kuala Lumpur limestone formation | |
| ZOU et al. | 3D numerical analysis of mitigation effect of separation pile and diaphragm wall considering small strain stiffness of soils | |
| Li et al. | Analysis on environmental impact of deep excavation in Shenzhen, China | |
| RU2552741C2 (en) | Foundation under column grid | |
| Baker et al. | Tall buildings and their foundations: three examples | |
| RU145799U1 (en) | Foundation for earthquake-resistant building | |
| CN202007407U (en) | Deep foundation pit supporting system | |
| Wang et al. | Field experimental study on vertical bearing capacity of root-caisson foundation | |
| Kurochkina et al. | Effectiveness of the method of soil substitution under the foundations during the construction of a secondary school | |
| Cotton et al. | Recent advances in the top-down construction of a 26.4 meter deep soil nail retention system-Bellevue technology tower | |
| Zhou et al. | Application of Grid-Work Girders of Grouted Oblique Steel Pipe Piles for Reinforcement of Embankments with Slope Deformation Failure | |
| Xu et al. | Axial Uplift Behaviour of Belled Piers in Coarse‐Grained Saline Soils |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| QB1K | Licence on use of utility model |
Free format text: LICENCE Effective date: 20150413 |
|
| MM9K | Utility model has become invalid (non-payment of fees) |
Effective date: 20170725 |
|
| NF9K | Utility model reinstated |
Effective date: 20190322 |