RU2004692C1 - Фундамент - Google Patents

Abstract

Использование: в строительстве, в частности фундаментостроении. Сущноаь: фундамент включает железобетонный блок и размещенную под ним подушку из несв зного грунта Подушка заключена в замкнутую оболочку из синтетического материала Между блоком и подушкой расположена грунтова  прослойка из несв зного грунта толщиной сло  {025 - 0.35) Ь. Грунт в оболочке армирован сло ми из синтетического материала Слои расположены параллельно подошве блока на рассто нии друг от друга равном 0.4 Ь. где b - ширина железобетонного блока Прочность оболочки из синтетического материала на раст жение определена приведенной зависимостью. 2 з.п.ф-лы, 2 ил.

Description

Изобретение относитс  к строительству и может быть использовано при возведении фундаментов легких посто нных и временных зданий на слабых грунтах, а также при усилении оснований, в том числе, дорог.

Известен фундамент на слабых грунтах, включающий железобетонный блок; установленный на подушку из несв зного грунта , заключенную в горизонтальную обойму, состо щую из двух оболочек разного поперечного размера, вход щих одна в другую, при этом оболочки выполнены из синтетического гибкого материала. Недостатком данного фундамента  вл етс  больша  деформативность и невысока  несуща  способность , обусловленна  большой дефор- мативностью обоймы, за счет того, что нагрузка от железобетонного блока передаетс  на подушку из несв зного грунта, заключенную в обойму неравномерно, из-за разности поперечных размеров блока и обоймы. Это в свою очередь приводит к образованию зон пластичности под кра ми блока, в результате чего грунт из-под блока выдавливаетс  в стороны, заставл   неравномерно деформироватьс  оболочки. Также данный фундамент не может быть применен при больших толщах слабых грунтов, где требуютс  значительные размеры обоймы по глубине. В этом случае в грунте обоймы по глубине развиваютс  неравномерные напр жени , которые вызывают неравномерные деформации оболочек, что приводит к их большой деформативности.

Задачей изобретени   вл етс  уменьшение деформативности и повышение несущей способности фундамента.

Дл  решени  этой задачи между железобетонным блоком и подушкой из несв зного грунта, заключенной в замкнутую оболочку из синтетического материала, расположена грунтова  прослойка из несв зного грунта толщиной (0,25ч-0,35)Ь. а грунт, наход щийс  в оболочке, армирован синтетическим материалом параллельно подошве блока с шагом по глубине 0,4Ь, где b - ширина подошвы железобетонного блока.

Работа жестких фундаментов, возведенных на слабых грунтах, показала, что потер  несущей способности основани  и большие осадки фундаментов происход т в основном за счет развити  зон пластичности в окружающем слабом грунте, в результате чего грунт основани  выдавливаетс  в стороны из- под фундамента. При этом дол  горизонтальных перемещений в общей осадке фундамента колеблетс  от 40 до 65%. Поэтому введение воснование ограничительных оболочек резко уменьшает не только осадки фундамента, но и значительно повышает его несущую способность. Исход  из того, что предлагаемый фундамент в основном предназначен дл  использовани  как ленточный под продольные или поперечные несущие стены, т.е. поперечные размеры фундамента значительно меньше продольного, то в этом случае технологически наиболее рациональные - замкнута  оболочка.

Многочисленными опытами доказано, что при соотношении поперечных размеров железобетонного блок и оболочки равном 1,,5 достигаетс  наибольший эффект усилени  основани  и тем самым значительно уменьшаетс  деформативность основани  и увеличиваетс  несуща  способность фундамента. Но несмотр  на это, разница между поперечными размерами железобетонного блока и оболочки дает и отрицательный эффект, заключающийс  в том, что при таком соотношении поперечных-размеров происходит неравномерное распределение напр жений в грунте, заключенном в оболочку , что в конечном итоге приводит к более значительной деформации последней, чем при равномерном распределении напр жений .

С целью равномерного распределени  напр жений в грунте оболочки от действующей нагрузки между железобетонным блоком и оболочкой устроена грунтова  прослойка из несв зного грунта толщиной ds (0,,35)b, где Ь- поперечный размер железобетонного блока. При такой толщине

грунтовой прослойки в грунте прослойки не возникает поперечных горизонтальных деформаций раст жени , и как следствие не происходит его выдавливание из-под железобетонного блока, и в то же врем  грунтова  прослойка позвол ет распределить напр жени , передающиес  от железобетонного блока на замкнутую оболочку - равномерно .

Армирование синтетическим материалом грунта, заключенного в оболочку, резко снижает его-боковое давление на оболочку, что в свою очередь уменьшает деформативность последней, а в итоге и деформативность основани . Наибольший эффект от армировани  будет достигнут в случае, если оно будет произведено с шагом по глубине не более 0,4Ь, где b - поперечный размер железобетонного блока. При таком армировании боковое давление грунта между армирующими элементами на оболочку будет равномерным, а возможное соединение армирующих материалов (элементов) с оболочкой еще более уменьшит деформативность последней.

Ширина замкнутой оболочки (В0б) определ етс  по формуле (1):

Воб b + ,(1)

где b - поперечный размер (ширина) железобетонного блока, м;

da - (0,25+0,35) b - толщина грунтовой прослойки, м;

-угол внутреннего трени  грунта прослойки , град,

Высота замкнутой оболочки (Н0б) определ етс  по формуле (2)

Воб t-об

N

Уоб ( К0

М0

ту

1

Уоб

(Упр d3 + Уок d ) - jЈj d3 -Ко

IVV kz Воб УОК + Me Сок

Уоб ( Ко Mq - 1 )

где упр ; Уоб : Уок - объемный вес соответственно грунта прослойки, подушки и залегающего ниже подошвы подушки, кН/м ;

М у, Mq; Мс - коэффициенты, завис щие от угла внутреннего трени  (рок грунта основани , на который опираетс  подушка в оболочке и определ ютс  по СНиП 2.02.01- 83:

Уп Ус2

К0

- коэффициент определ емой по СНиП 2.02.01-83;

«рои4. Сок - соответственно угол внутрен- неготрени  и коэффициентсцеплени  грунта , окружающего подушку в оболочке град, кН/м2;

J3 - толщина грунтовой прослойки, м;

d - глубина заложени  железобетонного блока, м;

Воб; 1об - соответственно ширина и длина оболочки, м; дл  ленточных фундаментов Lo6 1п.м. дл  отдельных фундаментов

l + 2d3 тдуЪк, где 1 - длина железобетонного блока, м;

N - нагрузка, передающа с  на подушку в оболочке от сооружени  с учетом веса железобетонного блока, кН.

Прочность синтетического материала оболочки на раст жение определ етс  с учетом работы окружающего грунта по формуле (3)

«©пред Р Е 21.(11 „-}

(1-i-sin§)-C-h(0.5+ -sinЈ),(3)

где «

Бы

(2+б-воб f ь1/

Е; v - соответственно модуль деформации и 5 коэффициент Пуассона грунта, заключенного в оболочку, кН/м2;

С - коэффициент постели, грунта, окружающего оболочку, кН/м ;

h - шаг армировани  грунта в оболочке;

Р давление, передающеВ0б Lo6

п

ес  на кровлю замкнутой оболочки, кН/м ; N; Воб; обозначени  те же, что и в формуле (2).

15 На фиг. 1 изображен план фундамента; на фиг. 2 - разрез А-А на фиг. 1.

Фундамент, возводимый на слабых грунтах 1, состоит из железобетонного блока 2, грунтовой подушки из несв зного грун20 та 3, заключенной в оболочке из синтетического материала 4, грунтовой прослойки 6, усваиваемой между железобетонным блоком 2 и грунтовой подушкой 3. Грунт подушки армирован синтетическим матери25 алом 5.

Предлагаемый фундамент возводитс  в следующей последовательности: - отрыва- : етс  транше  под фундамент; - на выро&- ненное основание и стенки траншеи

30 укладываетс  синтетический материал, при этом концы материала завод тс  на бровку; - производитс  послойна  отсыпка грунта с тщательным уплотнением, при этом между сло ми грунта параллельно основанию

35 траншеи укладываетс  синтетический материал , который после укладки соедин етс  с материалом оболочки, - после заполнени  оболочки грунтом, соедин ют с перехлестом свободные концы синтетического ма40 териала оболочки, - отсыпают с уплотнением грунтовую прослойку и монтируют железобетонный блок; - производ т нагружение фундамента.

Работу фундамента можно по снить

45 следующим образом.

При приложении нагрузки на фундамент , возникающее давление под железобетонным блоком 2 грунтовой прослойкой 6 равномерно распредел етс  на большую

50 площадь грунта подушки 3. При дальнейшем увеличении давлени  в грунте подушки 3 развиваютс  сдвиговые напр жени , которые вызывают его горизонтальные перемещени . Армирующие синтетические

55 материалы 5 и замкнута  оболочка 4 преп т ствуют перемещению грунта: первые за счет возникающего трени  между ними и грун том, а втора  за счет работы материала н  раст жение.

Применение данного фундамента позволит по сравнению с прототипом повысить несущую способность и уменьшить деформативность фундамента за счет устройства грунтовой прослойки между железобетонным блоком и грунтовой подушкой, заключенной в оболочку из синтетического материала, что приведет к равномерному распределению нагрузки от железобетонного блока на оболочку, а также за счет

армировани  грунта в оболочке синтетическим материалом, соединенным с оболочкой, что обусловливает работу материала оболочки в пределах слоев, высотой h на равномер- ное раст жение и позволит восприн ть сдвиговые напр жени  и исключить горизонтальные перемещени  грунта основани .

(56) Экономический патент ГДР № 213965, кл. Е02 03/08,1984.

Claims (3)

1.ФУНДАМЕНТ, возводимый на слабых грунтах, включающий железобетонный блок и размещенную под ним подушку из несв занного грунта, заключенную в замкнутую оболочку из синтетического материала , отличающийс  тем, что между блоком и подушкой расположена грунтова  прослойка из несв заного грунта толщиной (0,25 0,35) Ь, а грунт в оболочке армирован сло ми из синтетического материала, расположенными параллельно подошве блока и на рассто нии друг от друга, равном 0,4 Ь, где b - ширина железобетонно го блока.

2.Фундамент по п.1, отличающийс  тем, что синтетический материал оболочки выполнен с прочностью на раст жение, значение которой удовлетвор ет условию

-1-х v - 2-v(1-v)

1-v а0пред

ТТ

-Т

x(1-|-sin|)-C-h-(0,5+|-sln|).

2 Мгде а

В

об

3v

±Vh2+6.B2o6-fH--2 l-23vKl-fv) )

а#пред - предельное напр жение в оболочке;

Р - давление, передающеес  на оболочку;

Е - модуль деформации грунта, заключенного в оболочку;

v - коэффициент Пуассона грунта, заключенного в оболочку;

С - коэффициент постели грунта, окружающего оболочку;

h - шаг армировани  грунта в оболочке;

Воб - ширина оболочки;

3. Фундамент по пп.1 и 2, отличающийс  тем, что армирующий материал грунта соединен с оболочкой.

I

1

Т

Фиг,1

1