RU1779713C - Способ возведени фундамента здани , сооружени - Google Patents

Abstract

В способе возведени  фундамента здани , сооружени  в закарстованных породах при оконтуривании карстовых пустот уровень грунтовых вод, местоположение и размеры карстовых пустот. После чего выполн ют скважины ниже уровн  грунтовых вод на глубину, не меньшую 0,2 Н, где Н-глубина зоны аэрации. Причем скважины, пересекающие карстовые пустоты, выполн ют с двойной обсадкой и межтрубной цементацией . 3 ил.

Description

Предлагаемое изобретение относитс  к строительству сооружений в пределах зон неравномерного проседани  фундамента, в частности участков воздействи  карстово-

разованием провальных воронок.

Известны различные способы упрочени  грунтов основани  и залечивани  карстовых провалов (Бойко М.Д.Техническое обслуживание и ремонт зданий и сооружений . Л.: Стройиздат, с. 195).

Кроме того, известны и способы усилени  фундаментов 1 и др.

Однако при значительных объемах карстовых пустот насто щие способы малоэффективны и ненадежны,

Известны также способы усилени  и разгрузки фундаментов с помощью неглубоких свай, служащих опорой дл  разгрузочной плиты (Шумилов И.М. Гражданские здани  и их техническа  эксплуатаци . М.: Высша  школа, 1985, с. 214).

Недостатком насто щих способов  вл етс  недолговечность разгрузки сооружени  такой выносной опоры из-за недоучета геологических условий вблизи карста.

Целью насто щего способа  вл етс  повышение надежности и долговечности сооружений .

Поставленна  цель достигаетс  тем, что в известном способе, включающем подготовку основани  путем оконтуривани  карстовых пустот, выполнение скважин под сваи с прорезкой закарстованных пород и формирование стволов свай, в первую очередь при оконтуривании определ ют уровень грунтовых вод, местоположение и размеры карстовых пустот, а скважины выполн ют ниже уровн  грунтовых вод (УГВ) на глубину, не меньшую 0,2 Н, где Н-глубина зоны аэрации, причем скважины, пересекающие карстовые пустоты, возвод т с двойной обсадкой и межтрубной цементацией.

Забой возводимой скважины находитс  ниже уровн  грунтовых вод на глубине, определ емой из соотношени  ,20, где Н-глубина зоны аэрации, ниже которой карст не развиваетс . Указанные пределы

СП

с

XI vj Ю х|

СО

определ ютс  из следующих расчетов: при мощности аэрации Н 50 м и скорости V снижени  УНМ 1 м за 10 лет (10 см в год) он достигнет период скважины Н + h через 100 лет, т.е. период Т, равный сроку работы сооружени 

h TxV 100x0,1 Юм,

h/H 10/50 0,2.

Сравнение прототипа и предложенного способа иллюстрируетс  фиг.1 и 2.

Предложенный способ осуществл ют в следующей последовательности.

Вначале используетс  комплекс аэрокосмических и геометрических методов по выделению предполагаемых зон карста в узлах пересечений зон трещиноватости, ли- неаментов, концентратов, в зонах углублений и повышенной интенсивности вертикального расчленени  рельефа. Затем зона развити  карста оконтуриваетс  комплексом дешевых и экспрессных (эманацион- на , газова , водно-гелиева  съемки) и геофизических (гравиразведка,электроразведка ) методов, после чего ее пространственное положение картируетс  по данным объемной сейсморазведки ОГТ с применением высокочастотных датчиков. Предлагаема  зона карстовых пустот выдел етс  по изменению (уменьшению) сопротивлени , плотности, повышению газово-эманацион- ного потока, изменению уровн  грунтовых вод, толщины глин, потере коррел ции и ухудшению прослеживани  сейсмических волн. Определ етс  глубина УГВ, каменноугольного горизонта. Затем по углам и периметру площади предполагаемого к строительству (или уже имеющегос ) сооружени  буритс  по 1-42 скважины-сваи ниже УГВ на величину h 0,20 Н с проведением локализации и сейсмопросвечиванием и определ ютс  размеры пересеченных скважиной-сваей карстовых пустот по глубине . В зависимости от их размеров проводитс  обсадка двойной (например, 30 и 6 - при dk ) колонной или одинарной , например 8, с последующим бурением и цементажем башмака и затрубного (или межтруфного) пространства. Затем на скважины-сваи укладывают бетонную плиту и фундамент стро щегос  сооружени , после чего осуществл ют строительство, а полые скважины-сваи в процессе эксплуатации используют дл  контрол  за развитием карстовых процессов и качеством цемента за колонной по данным дефектомера, цемен- томера и плотномера.

Предлагаемое изобретение по сн етс  фиг.З, где 1 - сооружение, 6 - уровень грунтовых вод

2- бетонна  плита, 7 - зона трещиноватости ,

3- фундамент,8 - известн ки карбона, 4-скважины-сваи, 9 - глины,

5 - карст, 10 - затрубный цементный слой. Из схемы видно, что скважины-сваи, укрепленные ниже уровн  грунтовых вод в карбонатном массиве и сцементированные с перегородками карстовых пустот, служат на0 дежным основанием бетонной плиты и фундамента сооружени .

Физико-геологической основой предлагаемого данного способа  вл етс  новое представление о генетической природе кар5 ста.

Исследование инженерно-геофизических условий воронки по адресу ул. Тухачев- ского, д. 17, анализ типов воронок в пределах г. Москвы и Московской области

0 показал, что воронки провального типа развиваютс  в пределах зон трещиноватости карбонатного массива. В частности, воронка у д. 17 находитс  в пределах дуговой зоны трещиноватости, дешифрируемой на аэро5 фотоснимках в топокартах, субпараллельной дуговому изгибу Москва-реки, данные электроразведочных работ и сейсморазведки ОГТ показали, что она приурочена к узлу разнонаправленных крутопроседающих

0 зон вертикальной трещиноватости (данные ВНИГНИ, Гидроспецгео).

К этому же выводу приводит анализ статических карстовых полостей в пределах Московско-Валдайской возвышенности (по

5 Н.В.Родионову и Б.М.Гамалею, 1974), стенки всех карстовых полостей круты, размеры ограничены, снизу к ним приурочены зоны трещин.

Активизаци  же суффозионно-карсто0 вых процессов наступает при снижении УГВ за счет сработки депрессионной воронки и повышенного водозабора в пределах г. Москвы на участках выклинивани  юрского глинистого водоупора.

5 Мощность зоны аэрации дл  г. Москвы составл ет 30-70 м. Способ поиска осуществл етс  в пределах зоны провальной воронки по адресу ул. Тухачевского, 17, где пробурена скв.З, а вблизи вбронки - скв. 2, 4, 5.

0 Воронка размером до 12 м активизировалась в начале 1988 г. и ее размеры увеличились до 15- 20 м. С целью укреплени  сооружени  18-этажной башни были пробурены 8 скважин-свай по углам дома, а также

5 использованы имеющиес  вблизи фундамента скв. 3, 16 м, 17 дл  закачки цемента и спр жени  их с породами глубины уровн  50 м - с глубины 80-90 м и до поверхности Угловые скважины-сваи использованы в качестве опоры дл  разгрузочной плиты Поеле ее сооружени  была проведена цементаци  затрубного пространства 8 колонн скважин-свай и подплитного пространства. Эти меропри ти  приостановили деформацию дома № 17, хот  на общее развитие карста они не повли ли. Устойчивы лишь скважины-сваи глубиной 80-90 м.

Аналогичные работы проведены в пределах воронок по адресу: уд, Тухачевского Д. 40, 42.

По сравнению с базовым способом двух неглубоких свай, служащих опорой сооружени , предлагаемый способ имеет следующие преимущества: обладает большей надежностью; позвол ет вести строительство в любых зонах карста, т.е. большей областью применени ; не требует детальных глубинных определений конфигурации карста полевыми геофизическими методами.

Дл  расчета экономической эффективности прин ты затраты на строительство одного дома 1,7 млн.руб.

Стоимость 8 скважин глубиной 90 м составл ет 15 тыс.руб. х 8 120 тыс.руб,

Стоимость дополнительного цементажа (10-кратный объем затрубного пространства ) составл ет 90 м3 х 10 900 х 10,1р 1 т.р,

8x1 т.р. 8 т.р.

Итого: 120 х 8 128 тыс.руб.3

Стоимость геофизических исследований 100 тыс.руб.

При необходимости потери и переселени  дома по адресу ул. Тухачевского, 17 экономический эффект составит:

Claims (1)

1,7млн.руб-228тыс.руб. 1,47млн.ру6. Областью применени  способа  вл ютс  выведенные из строительства районы г. Москвы и Московской области с сильным развитием карстово-суффозионных процессов , а также другие города СССР и зарубежных стран (Белград, Прага и др.) Формула изобретени  Способ возведени  фундамента здани , - сооружени , в закарстованных породах, включающий подготовку основани  путем оконтуривани  карстовых пустот, выполнение скважин под сваи с прорезкой закарстованных пород и формирование стволов свай, отличающийс  тем, что, с целью повышени  надежности и долговечности здани , сооружени , при оконтуриванми определ ют уровень грунтовых вод, местоположение и размеры карстовых пустот, а скважины выполн ют ниже уровн  грунтовых вод на глубину, не меньшую 0,2 Н. где Н - глубина зоны аэрации, причем скважины , пересекающие карстовые пустоты, выполн ют с двойной обсадкой и межтрубной цементацией.

ФмгМ

фиг. 2

о а

о о

иг. 2 -ri

О

о

о а

о о

& ®

°

э

Фиг.З