RU2186904C1

RU2186904C1 - Process of ground compaction

Info

Publication number: RU2186904C1
Application number: RU2001108847/03A
Authority: RU
Inventors: В.А. Герасимов; Н.И. Прохоров; А.Н. Прохоров; чков А.В. Дь; А.В. Дьячков
Original assignee: Тульский государственный университет
Priority date: 2001-04-02
Filing date: 2001-04-02
Publication date: 2002-08-10

Abstract

FIELD: construction of strip foundation on subsiding ground. SUBSTANCE: process includes driving of working in the form of trench, drilling of holes, their charging and blasting. Shaped extended explosive charges are positioned along entire length of trench at equal distances from mouths of charged holes. It is blasted after explosion of hole charges which are so placed that their zones of ground blasting do not contact one another. Radius of these zones is determined by formula

Description

Изобретение относится к строительству ленточных фундаментов, возводимых на просадочных грунтах. The invention relates to the construction of strip foundations erected on subsiding soils.

Основным недостатком просадочных грунтов является их способность к разрушению структуры при замачивании водой. При этом происходят осадки зданий и сооружений, более предельно допустимых. The main disadvantage of subsidence soils is their ability to destroy structures when soaked in water. In this case, precipitation of buildings and structures that are more permissible.

С целью повышения деформационных характеристик грунтов производят их предварительное уплотнение поверхностными, глубинными или подводными взрывами. In order to increase the deformation characteristics of soils, they are pre-compacted by surface, deep or underwater explosions.

Известен способ уплотнения глубинными взрывами, заключающийся в том, что для уплотнения грунтов значительной мощности бурят скважины, размещают в них заряды и через них производят замачивание грунтов и взрывание. (Штоль Т.М., Теличенко В. И., Феклин В.И. Технология возведения подземной части зданий и сооружений.- М.: Стройиздат, 1990, с. 296, рис. 5.7). A known method of compaction by deep explosions, which consists in the fact that for compaction of soils of significant power, wells are drilled, charges are placed in them and soils are soaked and blasted through them. (Shtol T.M., Telichenko V.I., Feklin V.I. Technology for the construction of the underground part of buildings and structures.- M .: Stroyizdat, 1990, p. 296, Fig. 5.7).

Этот способ технически трудно выполним, так как при малой глубине заложения глубинных зарядов возможно образование воронки выброса, что недопустимо при уплотнении грунтов, а при увеличении глубины уменьшается возможность разрушения структуры грунта вследствие увеличения сжимающих напряжений в скелете грунта под действием природного давления. This method is technically difficult to perform, since with a shallow depth of laying deep charges an ejection funnel may form, which is unacceptable when compaction of soils, and with an increase in depth, the possibility of destruction of the soil structure due to an increase in compressive stresses in the soil skeleton under the influence of natural pressure decreases.

Так как уплотнение грунта с использованием глубинных взрывов происходит под воздействием собственного веса грунта, поэтому не разрушенный верхний слой доуплотняют тяжелыми трамбовками или грунтовыми сваями. Since soil compaction using deep explosions occurs under the influence of the own weight of the soil, therefore, the undamaged top layer is compacted with heavy tampers or soil piles.

Наиболее близким к предлагаемому изобретению является способ уплотнения грунтов (Литвинов И. М. Укрепление и уплотнение просадочных грунтов в жилищном и промышленном строительстве. - Киев, Будивельник, 1977, с. 288, рис. 111.8), включающий проходку выработок, бурение скважин, размещение зарядов в нижней их части, замачивание грунта, взрывание зарядов с определенным замедлением. Closest to the proposed invention is a method of compaction of soils (IM Litvinov. Strengthening and compaction of subsidence soils in residential and industrial construction. - Kiev, Budivelnik, 1977, p. 288, Fig. 111.8), including excavation, drilling, placement charges in their lower part, soil soaking, explosion of charges with a certain deceleration.

Недостатками данного способа являются:
- необходимость доуплотнения верхнего слоя грунта;
- необходимость выравнивания поверхности;
- этот способ возможно применять на больших площадях, когда возможно многорядное замедленное взрывание;
- возможность вызвать искусственное землетрясение.The disadvantages of this method are:
- the need for additional compaction of the upper soil layer;
- the need to level the surface;
- this method can be applied on large areas, when multiple-row delayed blasting is possible;
- the ability to cause an artificial earthquake.

Задачей данного изобретения является упрощение технологии повышенной несущей способности оснований ленточных фундаментов, за счет чего снижается величина деформаций здания в целом. The objective of the invention is to simplify the technology of increased bearing capacity of the foundations of strip foundations, thereby reducing the magnitude of the deformation of the building as a whole.

Поставленная задача решается тем, что в способе уплотнения грунтов, включающем проходку горной выработки в виде траншеи, бурение скважин, заряжание и их взрывание, при этом на всю длину траншеи дополнительно на ее дне размещают на равном удалении от устья взрывных скважин кумулятивный заряд ВВ, взрываемый после взрыва зарядов в скважинах, которые расположены так, чтобы их зоны разрушения грунта соприкасались между собой, радиус которых определяется по формуле:

где К - коэффициент, зависящий от вида грунта, Q - масса заряда, кг, е - коэффициент работоспособности ВВ.The problem is solved in that in the method of compaction of soils, including the excavation of a mine in the form of a trench, drilling wells, loading and blasting, while the entire length of the trench is additionally placed at its bottom at an equal distance from the mouth of the blast holes explosive charge explosive after the explosion of charges in the wells, which are located so that their destruction zones of the soil are in contact, the radius of which is determined by the formula:

where K is the coefficient depending on the type of soil, Q is the mass of the charge, kg, e is the efficiency factor of the explosive.

Сущность способа доуплотнения оснований под ленточный фундамент поясняется чертежами, где на фиг.1 изображен поперечный разрез траншеи с размещением в ней кумулятивного заряда и расположения глубинных скважных зарядов ВВ в грунтовом массиве. На фиг.2 показана схема расположения скважин и кумулятивного заряда при виде сверху. The essence of the method of sealing the bases under the strip foundation is illustrated by drawings, where Fig. 1 shows a cross section of a trench with the placement of a cumulative charge in it and the location of deep borehole explosive charges in the soil mass. Figure 2 shows the layout of the wells and the cumulative charge when viewed from above.

В траншее 1 размещен на равном удалении от устья 2 между скважин 3 на всю ее длину кумулятивный заряд 4, который взрывают после взрыва скважных зарядов 5. Они расположены так, чтобы зоны разрушения 6 соприкасались между собой, радиус которых определяется по формуле:

где К - коэффициент, зависящий от вида грунта, Q - масса заряда, кг, е - коэффициент работоспособности ВВ.In the trench 1 is placed at an equal distance from the wellhead 2 between the wells 3 over its entire length, a cumulative charge 4, which is blown up after the explosion of the well charges 5. They are located so that the destruction zones 6 are in contact with each other, the radius of which is determined by the formula:

Предложенный способ осуществляется следующим образом. Для уплотнения грунтов согласно плана расположения фундаментов экскаватором отрывают на расчетную глубину траншею 1, с ее дна 2 бурят скважины 3, размещают в них заряд 5, после на дно траншеи укладывают кумулятивный удлиненный заряд 4, который может быть выполнен из удлиненного заряда тротила с кумулятивной выемкой либо заряда ВВ, расположенного между полками равнобоких металлических уголков или двутавра, которые служат для направления продуктов взрыва в глубь массива. The proposed method is as follows. For soil compaction, according to the layout plan of the foundations, an excavator tears a trench 1 to the calculated depth, bores 3 are drilled from its bottom 2, charge 5 is placed in them, then a cumulative elongated charge 4 is placed at the bottom of the trench, which can be made of an elongated TNT charge with a cumulative excavation or explosive charge located between the shelves of isosceles of metal corners or an I-beam, which serve to direct the products of the explosion into the interior of the array.

Взрывание применяют короткозамедленное, как электрическое, так и с помощью детонирующего шнура. Blasting is used in slow motion, both electric and with the help of a detonating cord.

Эффективность способа уплотнения грунтов основания ленточного фундамента достигается применением для уплотнения грунтов кумулятивных зарядов, что снижает расход ВВ по сравнению с поверхностными зарядами, сокращает срок строительства, так как процесс глубинного уплотнения и доуплотнения верхних слоев грунта совмещены во времени. За счет уплотнения грунтов основания повышается их несущая способность, что позволяет уменьшить ширину фундамента и сократить расходы материалов. Ликвидация просадочных свойств повышает устойчивость зданий и сооружений. The effectiveness of the method of compaction of soils of the base of the strip foundation is achieved by the use of cumulative charges for compaction of soils, which reduces the consumption of explosives in comparison with surface charges, shortens the construction time, since the process of deep compaction and compaction of the upper layers of the soil are combined in time. Due to compaction of the soil of the base, their bearing capacity increases, which allows to reduce the width of the foundation and reduce the cost of materials. The elimination of subsidence properties increases the stability of buildings and structures.

Пример. Example.

Рассчитать радиус разрушения в лессовом суглинке при взрыве заряда скального аммонита 1 массой 1,2 кг при значении грунтового коэффициента K=0,58 и коэффициента работоспособности ВВ

где
A₁ - работоспособность скального аммонита 1, A₁=450 см³,
А₂ - работоспособность стандартного ВВ аммонита 6, А₂=360 см³.Calculate the radius of destruction in loess loam during the explosion of a rocky ammonite charge 1 with a mass of 1.2 kg with a soil coefficient K = 0.58 and an explosive workability coefficient

Where
A ₁ - the performance of rocky ammonite 1, A ₁ = 450 cm ³ ,
And ₂ - the performance of a standard explosive ammonite 6, And ₂ = 360 cm ³ .

Claims

A method of compaction of soils, including excavating a mine in the form of a trench, drilling wells, loading and blasting, characterized in that in addition to the entire length of the trench, a cumulative charge is placed at its bottom, which is blown up after the explosion of charges in the wells, which are positioned so that zones of soil destruction were in contact with each other, and the radius of the zones is determined by the following relationship:

where k is a coefficient depending on the type of soil;
Q is the mass of charge, kg;
e is the efficiency factor of explosives;
R is the radius of the zones of destruction, m