RU2204650C1 - Process of consolidation of water-saturated ground in foundations of buildings and structures - Google Patents

Process of consolidation of water-saturated ground in foundations of buildings and structures Download PDF

Info

Publication number
RU2204650C1
RU2204650C1 RU2002118633/03A RU2002118633A RU2204650C1 RU 2204650 C1 RU2204650 C1 RU 2204650C1 RU 2002118633/03 A RU2002118633/03 A RU 2002118633/03A RU 2002118633 A RU2002118633 A RU 2002118633A RU 2204650 C1 RU2204650 C1 RU 2204650C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
soil
water
wells
formation
array
Prior art date
Application number
RU2002118633/03A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
О.И. Лобов
Б.Н. Мельников
В.И. Иваненко
С.Л. Шерстюк
Original Assignee
Лобов Олег Иванович
Мельников Борис Николаевич
Иваненко Виктор Иванович
Шерстюк Сергей Леонидович
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Лобов Олег Иванович, Мельников Борис Николаевич, Иваненко Виктор Иванович, Шерстюк Сергей Леонидович filed Critical Лобов Олег Иванович
Priority to RU2002118633/03A priority Critical patent/RU2204650C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2204650C1 publication Critical patent/RU2204650C1/en

Links

Images

Landscapes

  • Consolidation Of Soil By Introduction Of Solidifying Substances Into Soil (AREA)

Abstract

FIELD: civil engineering, formation of foundations of buildings and structures. SUBSTANCE: process of consolidation of mass of water-saturated ground in foundations of buildings and structures includes establishment of row of members beyond outline reinforcing ground over perimeter of consolidated mass, formation of skeleton-cellular structure of members reinforcing ground in zone of consolidated mass and formation of distribution-bearing member on its surface. Ground-reinforcing members are formed in this case by pumping of hardening material under pressure into holes created in ground. Salient feature of process lies in that consolidation of mass of muddy water- saturated ground is carried out by formation of ground-reinforcing members in row beyond outline with establishment of antifiltration barrier with outline open in zone of water drainage by way of directed feed of hardening solution into holes of row beyond outline along longitudinal axis of barrier with simultaneous directional natural or forced water drainage. Holes are filled with hardening material in zone of consolidated mass by sections within which there are formed rows of holes which are arranged in parallel to open section of outline of barrier and perpendicular to it starting from row most distant from open section of outline of barrier also with simultaneous directional natural or forced water drainage. Holes are drilled through depth of formed members reinforcing ground which corresponds to thickness of consolidated mass of water- saturated ground. EFFECT: raised bearing capacity of water-saturated ground in foundations of industrial works by imparting skeleton-cellular structure made of reinforced members in improved mass of ground form of completed structural net. 5 cl, 4 dwg

Description

Изобретение относится к области строительства, в частности к способам формирования оснований зданий и сооружений. The invention relates to the field of construction, in particular to methods for forming the foundations of buildings and structures.

Известен способ укрепления грунтов в основаниях промышленных и жилых сооружений, включающий образование в укрепляемом грунте несущего нагрузку основания в виде трехслойной плиты, в которой нижний слой выполняют в виде уплотненного слоя грунта в основании вырытого котлована, средний выполняется с образованием по глубине массива упрочненных зон, образованных уплотненным грунтом и упрочненными элементами, сформированными в скважинах закачкой затвердевающей смеси или втрамбовыванием твердых элементов, а верхний в виде железобетонной плиты с заданными под скважины отверстиями [1]. По контуру массива выполняется законтурный экран в виде ряда равномерно установленных упрочненных элементов, например свай. A known method of strengthening soils in the foundations of industrial and residential buildings, including the formation of a load-bearing base in the form of a three-layer plate in the strengthened soil, in which the lower layer is made in the form of a compacted soil layer at the base of a dug foundation pit, the middle is performed with the formation of depth of the array of hardened zones formed compacted soil and hardened elements formed in the wells by injection of the hardening mixture or ramming of solid elements, and the top in the form of reinforced concrete litas with holes set for wells [1]. A contour screen is made along the contour of the array in the form of a series of uniformly installed hardened elements, such as piles.

Недостатком указанного способа является большая трудоемкость процесса образования трехслойного основания, связанная с необходимостью выемки большой массы грунта при подготовке котлована, работами по уплотнению нижнего слоя грунта и формированию среднего слоя. Данным способом формируются основания, ограниченные по глубине и площади, в основном, для промышленных и жилых зданий. The disadvantage of this method is the great complexity of the process of forming a three-layer base, associated with the need to excavate a large mass of soil during the preparation of the pit, works on compaction of the lower soil layer and the formation of the middle layer. In this way, the bases are formed, limited in depth and area, mainly for industrial and residential buildings.

Кроме того, упомянутый способ имеет ограниченную применимость. Для лессовых, просадочных и иловатых грунтов, характеризующихся повышенным коэффициентом водонасыщения, где требуется усиление грунтов на большую глубину, данный способ мало пригоден. In addition, said method has limited applicability. For loess, subsidence and silty soils, characterized by a high coefficient of water saturation, where soil reinforcement to a greater depth is required, this method is of little use.

Известен способ закрепления грунтов оснований зданий и сооружений, предназначенный для использования на лессовых грунтах, и заключающийся в образовании вертикальных скважин, заполняемых нагнетанием в них, с гидроразрывом грунта, закрепляющего раствора, после выдержки которого до набора закрепленным массивом грунта задаваемой прочности производят образование наклонных скважин, оси которых пересекаются или перекрещиваются под укрепляемой зоной, заполняемых также с гидроразрывом грунта закрепляющим раствором [2]. There is a method of fixing soils of the foundations of buildings and structures, intended for use on loess soils, and which consists in the formation of vertical wells filled by injection into them, with hydraulic fracturing of the soil, the fixing solution, after soaking which to form a fixed mass of the soil with the specified strength produce the formation of inclined wells, the axes of which intersect or intersect under the reinforced zone, which are also filled with hydraulic fracturing by the fixing solution [2].

Недостатком известного способа является ограничение его использования для грунтов с небольшим коэффициентом водонасыщения, т.е. для лессовых и дисперсных грунтов, в которых закрепляющий раствор образует уплотненные зоны. Для иловатых грунтов, характеризующихся высоким коэффициентом водонасыщения, закрепляющие растворы, попадая в среду с повышенным содержание влаги, могут вымываться, снижать концентрацию активных компонентов, и не обеспечивают закрепления грунта. The disadvantage of this method is the limitation of its use for soils with a small coefficient of water saturation, i.e. for loess and dispersed soils, in which the fixing solution forms compacted zones. For silty soils, characterized by a high coefficient of water saturation, fixing solutions, falling into an environment with a high moisture content, can be washed away, reduce the concentration of active components, and do not provide soil fixation.

Наиболее близким техническим решением по существу является способ улучшения массива лессового просадочного грунта в основаниях зданий и сооружений, включающий формирование на поверхности улучшаемого массива, перед образованием скважин, распределительного несущего элемента и создание каркасно-ячеистой структуры из уплотненных и упрочненных элементов, образуемых путем поинтервального нагнетания в скважины закрепляющего раствора и твердеющего материала [3]. При этом нагнетание пульпы в скважины ведут с гидроразрывом грунта. Объем уплотненных зон в каркасно-ячеистой структуре доводится до половины объема массива. Один ряд скважин размещают за пределами контура несущего элемента и в нем формируют упрочненные элементы законтурного экрана. The closest technical solution is essentially a method for improving the array of loess subsidence soil in the foundations of buildings and structures, including forming on the surface of the improved array, before forming wells, a distribution supporting element and creating a frame-and-mesh structure from compacted and hardened elements formed by interval pumping in wells of fixing mortar and hardening material [3]. In this case, the injection of pulp into the wells is carried out with hydraulic fracturing of the soil. The volume of the densified zones in the frame-honeycomb structure is brought to half the volume of the array. One row of wells is placed outside the contour of the bearing element and hardened elements of the edge screen are formed in it.

Недостатком известного способа является непригодность его для слабых, водонасыщенных, например иловатых, грунтов, т.к. формирование уплотненных грунтовых зон между упрочненными элементами ведется подачей водно-грунтовой пульпы, что в иловатых грунтах не эффективно из-за их высокой водонасыщенности и повышенной пластичности. Кроме того, неуправляемость процесса формирования упрочненных элементов, которые образуются при нагнетании твердеющего материала в уплотненных зонах, ведет к произвольному формированию упрочненных элементов, что усложняет формирование стабильной структуры в форме "завершенной структурной сетки" и требует дополнительных мероприятий по его завершению, увеличивая трудоемкость процесса создания системы "основание фундамент". The disadvantage of this method is its unsuitability for weak, water-saturated, for example silty, soils, because the formation of compacted soil zones between the hardened elements is carried out by the supply of water-ground pulp, which in silt soils is not effective due to their high water saturation and increased ductility. In addition, the uncontrollability of the process of formation of hardened elements, which are formed during the injection of hardening material in densified zones, leads to the arbitrary formation of hardened elements, which complicates the formation of a stable structure in the form of a “completed structural grid” and requires additional measures to complete it, increasing the complexity of the creation process foundation foundation systems.

Задачей изобретения является повышение несущей способности водонасыщенных грунтов в основаниях промышленных сооружений путем придания каркасно-ячеистой структуре из упрочненных элементов в улучшаемом массиве грунта формы завершенной структурной сетки. The objective of the invention is to increase the bearing capacity of water-saturated soils in the foundations of industrial buildings by giving the frame-cellular structure of hardened elements in the improved mass of the soil to form a complete structural grid.

Данная задача решается за счет того, что в способе укрепления массива водонасыщенного грунта в основаниях зданий и сооружений, включающем формирование законтурного ряда упрочняющих грунт элементов по периметру укрепляемого массива, создание каркасно-ячеистой структуры из упрочняющих грунт элементов в зоне укрепляемого массива и образование на его поверхности распределительного несущего элемента, при этом формирование упрочняющих грунт элементов выполняют путем нагнетания в образуемые в грунте скважины твердеющего материала под давлением, согласно изобретению при укреплении массива иловатого водонасыщенного грунта формирование упрочняющих грунт элементов в законтурном ряду ведут с образованием противофильтрационного экрана с разомкнутым в зоне отвода воды контуром путем направленной подачи в скважины законтурного ряда твердеющего раствора по продольной оси экрана с одновременным направленным естественным и/или принудительным отводом воды, а в зоне укрепляемого массива заполнение скважин твердеющим материалом ведут по участкам, в пределах которых образуют ряды скважин с расположением рядов параллельно разомкнутому участку контура экрана и перпендикулярно ему, начиная с ряда, наиболее удаленного от разомкнутого участка контура экрана, также с одновременным направленным естественным и/или принудительным отводом воды, при этом скважины выполняют на всю глубину формируемых упрочняющих грунт элементов, соответствующую толщине укрепляемого массива водонасыщенного грунта. This problem is solved due to the fact that in the method of strengthening the array of water-saturated soil in the foundations of buildings and structures, including the formation of a contour line of soil strengthening elements along the perimeter of the array to be strengthened, the creation of a frame-and-honeycomb structure from soil strengthening elements in the zone of the array being strengthened and formation on its surface distribution bearing element, while the formation of soil reinforcing elements is performed by injection into the formed in the soil wells hardening material under yes phenomenon, according to the invention, when strengthening the mass of silty water-saturated soil, the formation of soil-strengthening elements in the contour line is carried out with the formation of an anti-filter screen with an open circuit in the water drainage zone by directed supplying to the well of the contour row of a hardening solution along the longitudinal axis of the screen with simultaneous directed natural and / or forced water drainage, and in the area of the massif to be strengthened, wells are filled with hardening material in the areas within which they form rows of wells with rows parallel to the open portion of the screen contour and perpendicular to it, starting from the row farthest from the open portion of the screen contour, also with simultaneous directed natural and / or forced water drainage, while the wells are filled to the entire depth of the elements forming soil-strengthening, corresponding to the thickness of the reinforced mass of saturated soil.

Кроме того, формирование упрочняющих грунт элементов в законтурном ряду могут осуществлять двухщелевыми инъекторами с ориентацией щелей по продольной оси экрана
Кроме того, в зоне укрепляемого массива заполнение скважин могут вести четырехщелевыми инъекторами, щели которых располагают по продольным и поперечным осям рядов.
In addition, the formation of soil-reinforcing elements in the contour row can be carried out by double-slot injectors with the orientation of the cracks along the longitudinal axis of the screen
In addition, in the area of the array to be strengthened, the wells can be filled with four-slot injectors, the slits of which are located along the longitudinal and transverse axes of the rows.

При этом заполнение скважин в рядах могут вести в последовательности через одну-три скважины по горизонтам, начиная с верхнего или нижнего, с возвратом к незаполненным скважинам после набора твердеющим материалом в предшествующей скважине 30-50% проектной прочности. At the same time, filling the wells in rows can be carried out in sequence through one or three wells horizontally, starting from the top or bottom, with a return to unfilled wells after curing with the hardening material in the previous well 30-50% of the design strength.

Кроме этого, по завершении формирования, по крайне мере, части упрочняющих грунт элементов, в твердеющий материал, по крайней мере, на часть высоты скважины, до набора прочности могут вводить арматурные стержни. In addition, upon completion of the formation of at least part of the soil reinforcing elements, reinforcing bars can be introduced into the hardening material, at least at part of the height of the well, before the set of strengths.

При этом арматурные стержни могут вводить в скважины, расположенные в шахматном порядке в смежных рядах. At the same time, reinforcing bars can be introduced into wells staggered in adjacent rows.

Изобретение иллюстрируется чертежами, где
на фиг. 1 представлена технологическая схема подачи раствора в скважины;
на фиг. 2 - разрез по высоте одного из участков улучшаемого массива;
на фиг. 3 - схема упрочнения одного из участков улучшаемого массива в плане;
на фиг. 4 - эскизы двухщелевых и четырехщелевых инъекторов, используемых при формировании упрочненных элементов в законтурном экране и в зоне массива.
The invention is illustrated by drawings, where
in FIG. 1 presents a flow chart of the flow of the solution into the wells;
in FIG. 2 - section along the height of one of the sections of the improved array;
in FIG. 3 - scheme of hardening of one of the sections of the improved array in plan;
in FIG. 4 - sketches of double-gap and four-gap injectors used in the formation of hardened elements in the margin screen and in the area of the array.

Способ укрепления массива 11 водонасыщенного грунта в основаниях зданий и сооружений включает формирование законтурного ряда 12 упрочняющих грунт элементов 4 по периметру укрепляемого массива 11, создание каркасно-ячеистой структуры из упрочняющих грунт элементов 6 в зоне укрепляемого массива 11 и образование на его поверхности распределительного несущего элемента, при этом формирование упрочняющих грунт элементов 4, 6, выполняют путем нагнетания в образуемые в грунте скважины твердеющего материала под давлением. При укреплении массива 11 из иловатого водонасыщенного грунта формирование упрочняющих грунт элементов 4 в законтурном ряду 12 ведут с образованием противофильтрационного экрана с разомкнутым в зоне отвода воды контуром 13 путем направленной подачи в скважины 4 законтурного ряда 12 твердеющего раствора по продольной оси экрана с одновременным направленным естественным и/или принудительным отводом воды, а в зоне укрепляемого массива 11 заполнение скважин 6 твердеющим материалом ведут по участкам, в пределах которых образуют ряды скважин с расположением рядов параллельно разомкнутому участку контура 13 экрана и перпендикулярно ему, начиная с ряда, наиболее удаленного от разомкнутого участка контура 13 экрана, также с одновременным направленным естественным и/или принудительным отводом воды, при этом скважины выполняют на всю глубину формируемых упрочняющих грунт элементов 4, 6, соответствующую толщине укрепляемого массива водонасыщенного грунта. The method of strengthening array 11 of water-saturated soil in the foundations of buildings includes the formation of a contour row 12 of soil reinforcing elements 4 along the perimeter of the array 11 to be reinforced, the creation of a frame-and-honeycomb structure from soil reinforcing elements 6 in the area of the array 11 to be strengthened, and the formation of a distribution supporting element on its surface, wherein the formation of soil reinforcing elements 4, 6 is carried out by injection into the formed in the soil wells hardening material under pressure. When strengthening the array 11 from silty water-saturated soil, the formation of soil strengthening elements 4 in the contour row 12 is carried out with the formation of an anti-filter screen with an open circuit 13 in the water drainage zone by directed supplying to the wells 4 of the contour row 12 of a hardening solution along the longitudinal axis of the screen with a simultaneous directed natural and / or forced water drainage, and in the area of the array 11 being strengthened, wells 6 are filled with hardening material in sections within which rows of wells with p by arranging the rows parallel to the open section of the screen contour 13 and perpendicular to it, starting from the row farthest from the open section of the screen contour 13, also with simultaneous directed natural and / or forced water drainage, while the wells are filled to the entire depth of the formed soil strengthening elements 4, 6, corresponding to the thickness of the reinforced mass of saturated soil.

Формирование упрочняющих грунт элементов 4 в законтурном ряду осуществляют двухщелевыми инъекторами 5 с ориентацией щелей по продольной оси экрана, а в зоне укрепляемого массива заполнение скважин ведут четырехщелевыми инъекторами, щели которых располагают по продольным и поперечным осям рядов. При этом заполнение скважин в рядах ведут в последовательности через одну-три скважины по горизонтам, начиная с верхнего или нижнего, с возвратом к незаполненным скважинам после набора твердеющим материалом в предшествующей скважине 30-50% проектной прочности. The formation of soil reinforcing elements 4 in the contour row is carried out by double-slot injectors 5 with the orientation of the cracks along the longitudinal axis of the screen, and in the area of the array to be strengthened, wells are filled with four-slot injectors, the cracks of which are located along the longitudinal and transverse axes of the rows. In this case, filling the wells in rows is carried out in sequence through one or three wells horizontally, starting from the top or bottom, with a return to unfilled wells after curing with the hardening material in the previous well 30-50% of the design strength.

Кроме этого, по завершении формирования, по крайне мере, части упрочняющих грунт элементов 4,6, в твердеющий материал, по крайней мере, на часть высоты скважины, до набора прочности вводят арматурные стержни (на чертежах не показано). При этом арматурные стержни вводят в скважины, расположенные в шахматном порядке в смежных рядах. In addition, upon completion of the formation of at least part of the soil reinforcing elements 4.6, reinforcing bars (not shown) are introduced into the hardening material, at least at part of the height of the well, until the strength is set. At the same time, reinforcing bars are introduced into wells staggered in adjacent rows.

Предлагаемый способ осуществляется в следующей последовательности. На строительной площадке (в зоне производства работ) монтируется узел 1 по приготовлению твердеющего раствора, например, песчано-цементного, технологические временные трубопроводы 2 для подачи воды и раствора из узла к месту производства работ. По незамкнутому периметру усиливаемого массива 11, в частности, по трем его сторонам, посредством агрегата 3 для бурения скважин 4 (на фиг. 2 и 3), с шагом около 3 м, выполняются скважины для формирования законтурного экрана. Скважины бурятся на глубину усиления, равную высоте слоя иловатых грунтов, определенную в результате предшествующих исследований. The proposed method is carried out in the following sequence. At the construction site (in the area of work), a unit 1 is mounted for the preparation of a hardening mortar, for example, sand-cement, temporary technological pipelines 2 for supplying water and mortar from the unit to the place of work. Along the open perimeter of the reinforced array 11, in particular, on its three sides, by means of a unit 3 for drilling wells 4 (in FIGS. 2 and 3), with a step of about 3 m, wells are made to form a contour screen. Wells are drilled to a depth of amplification equal to the height of a layer of silt soils, determined as a result of previous studies.

В пробуренные скважины законтурного ряда, в каждую вторую, с использованием агрегата 3 для бурения скважин, вставляются двухщелевые инъекторы 5, соединяемые с технологическими трубопроводами подачи раствора быстроразъемными соединениями. In the drilled wells of the contour row, in each second, using the unit 3 for drilling wells, double-slotted injectors 5 are inserted, connected to the technological pipelines of the solution supply with quick-disconnect connections.

Создание вертикального законтурного экрана осуществляется подачей твердеющего раствора в скважины через инъекторы 5 поэтапно, по горизонтам высотой от 1,0 до 2,0 м. Сначала производится усиление грунтов верхнего горизонта экрана, затем, в последовательности "сверху вниз", усиление грунтов последующих по глубине горизонтов. Количество горизонтов по глубине определяется высотой укрепляемой зоны. Creating a vertical margin screen is carried out by supplying a hardening solution to the wells through injectors 5 in stages, along the horizons from 1.0 to 2.0 m high. First, the soils of the upper horizon of the screen are strengthened, then, in the sequence from top to bottom, the soils of the subsequent depth horizons. The number of horizons in depth is determined by the height of the zone to be strengthened.

Нагнетание раствора производят под давлением 5-15 атм при минимальной скорости подачи раствора. Перед началом подачи раствора в инъектор затрубное пространство скважины тампонируется грунтом для предотвращения прорыва твердеющего раствора на поверхность. После заполнениия первично заполняемых скважин на всю глубину осуществляют заполнение в такой же последовательности оставшихся скважин законтурного ряда. The injection of the solution is carried out under a pressure of 5-15 atm with a minimum feed rate of the solution. Before the filing of the solution into the injector, the annular space of the well is plugged with soil to prevent the hardening solution from breaking to the surface. After filling the initially filled wells to the full depth, the remaining wells of the contour row are filled in the same sequence.

После формирования законтурного экрана приступают к последовательному укреплению участков в зоне укрепляемого массива созданием в грунте каркасно-ячеистой структуры из упрочненных элементов 6, форма которых задается четырехщелевыми инъекторами. After the formation of the contour screen, they begin to sequentially strengthen the areas in the area of the massif being strengthened by creating a frame-and-honeycomb structure of hardened elements 6 in the soil, the shape of which is determined by four-slot injectors.

Скважины укрепляемого участка выполняются также на всю глубину слоя иловатых грунтов, в них помещают четырехщелевые инъекторы с размещением щелей по осевым линиям укрепляемого участка и производят подачу раствора в тампонированные грунтом скважины по горизонтам, заполняя скважины в ряду I, (на фиг.3), последовательно через 1-3, в зависимости от степени водонасыщенности грунта, и возвращаясь к формированию упрочненных элементов в незаполненных скважинах в рядах после заполнения предшествующих скважин на всю высоту. The wells of the site to be strengthened are also carried out to the entire depth of the layer of silty soils, four-slot injectors are placed in them with the slots placed along the centerlines of the site to be strengthened and the solution is fed into the soil-plugged wells horizontally, filling the wells in row I (Fig. 3), sequentially 1-3, depending on the degree of water saturation of the soil, and returning to the formation of hardened elements in unfilled wells in rows after filling the previous wells to the full height.

Далее приступают к формированию упрочненных элементов в скважинах ряда II в такой же последовательности, затем ряда III и т.д., перемещаясь по участку в сторону открытой стороны периметра. Формированием последнего ряда замыкается укрепляемый участок. Далее переходят к укреплению соседнего участка в укрепляемом массиве. Then proceed to the formation of hardened elements in the wells of row II in the same sequence, then row III, etc., moving along the site towards the open side of the perimeter. The formation of the last row closes the fortified area. Then they proceed to strengthen the neighboring area in the massif to be strengthened.

Предлагаемый способ улучшения иловатых водонасыщенных грунтов в основании зданий и сооружений обеспечивает возможность улучшения слабых, водонасыщенных грунтов, практически непригодных для строительства промышленных сооружений, сокращая при этом трудоемкость создания системы "основание фундамент" на 30-50%, благодаря исключению необходимости формирования котлованов и выборки грунтов на больших площадях и большие глубины. The proposed method for improving silty water-saturated soils at the base of buildings and structures makes it possible to improve weak, water-saturated soils that are practically unsuitable for the construction of industrial structures, while reducing the laboriousness of creating a "foundation-foundation" system by 30-50%, eliminating the need for foundation pits and soil sampling in large areas and great depths.

Укрепление водонасыщенных грунтов, в частности, иловатых, традиционными способами - разработкой котлована и замещением иловатых грунтов доброкачественными, с последующим их уплотнением и формированием в уплотненных зонах упрочненных элементов экономически нецелесообразно из-за чрезвычайно высокой трудоемкости и энергоемкости. При традиционных технологиях укрепления водонасыщенных грунтов возникает также опасность затопления котлована, что потребует дополнительных мероприятий по его осушению. Strengthening water-saturated soils, in particular silty soils, by traditional methods - by developing a pit and replacing silty soils with benign soils, followed by their compaction and the formation of hardened elements in the compacted areas, is economically impractical due to the extremely high complexity and energy intensity. With traditional technologies for strengthening water-saturated soils, there is also a danger of flooding the pit, which will require additional measures to drain it.

Предлагаемый способ позволяет решать задачу укрепления грунтов в основаниях промышленных сооружений на побережьях морей, в болотистых местностях, в поймах рек. The proposed method allows to solve the problem of strengthening the soil in the foundations of industrial structures on the coasts of the seas, in marshy areas, in floodplains.

Предлагаемое формирование упрочненных элементов в законтурном экране по незамкнутому периметру распределением твердеющего раствора в скважинах по продольной оси экрана, а в скважинах формируемого массива по участкам и порядно, с направлением повышенного давления по перпендикулярным осям улучшаемых участков, обеспечивает их пространственную ориентированность, благодаря созданию в массиве улучшаемого участка упрочненных элементов, уподобленых деревьям с направленным расположением корневой системы, что позволяет создать в укрепляемом массиве завершенную структурную сетку. The proposed formation of hardened elements in the contour screen along the open perimeter by the distribution of the hardening solution in the wells along the longitudinal axis of the screen, and in the wells of the formed array in sections and in order, with the direction of increased pressure along the perpendicular axes of the improved sections, ensures their spatial orientation, due to the creation of an improved plot of hardened elements, likened to trees with a directed arrangement of the root system, which allows you to create An array of completed structural meshes.

В зоне, примыкающей к формируемым в скважинах бетонным телам, происходит упрочнение грунта, вследствие проникания твердеющего раствора по трещинам, микротрещинам и зонам смятия. Это обуславливает формирование в полостях и порах грунта пластин и перегородок из закачанного твердеющего раствора и повышению стабильности образуемых упрочненных элементов. Кроме того, при уплотнении грунта формируемыми упрочненными элементами с их боковыми пластинами и перегородками, часть влаги, содержащейся в иловатых водонасыщенных грунтах, иммобилизуется (лишается возможности перемещения) в образовавшемся замкнутом объеме и, подвергаясь давлению так же, как и все элементы грунта, участвует в создании преднапряжения грунта, повышающего жесткостные характеристики укрепляемого массива. In the area adjacent to the concrete bodies formed in the wells, soil hardening occurs due to the penetration of the hardening mortar through cracks, microcracks and crushing zones. This causes the formation in the cavities and pores of the soil of plates and partitions from the injected hardening solution and to increase the stability of the formed hardened elements. In addition, when compaction of the soil with formed hardened elements with their side plates and partitions, part of the moisture contained in silty water-saturated soils immobilizes (loses the ability to move) in the resulting closed volume and, being subjected to pressure, like all soil elements, is involved in the creation of soil prestressing, which increases the stiffness characteristics of the reinforced massif.

Наличие в укрепляемой зоне упрочненных элементов 6, выполненных на глубину водонасыщенных иловатых грунтов и формирующих завершенную структурную сетку из упрочненных элементов и уплотненного грунта, заключенного между ними, повышает несущую способность грунта благодаря созданию жесткой стабилизированной структуры. The presence in the strengthened zone of hardened elements 6, made to the depth of water-saturated silt soils and forming a complete structural grid of hardened elements and compacted soil enclosed between them, increases the bearing capacity of the soil due to the creation of a rigid stabilized structure.

Введение внутрь упрочненных элементов металлических стержней обеспечивает их целостность, увеличивает жесткость структурной сетки, что также повышает несущую способность укрепленного массива. The introduction into the hardened elements of metal rods ensures their integrity, increases the rigidity of the structural grid, which also increases the bearing capacity of the strengthened array.

Стабилизированная и жесткая структурная система, образованная под распределительным несущим элементом в зоне иловатых водонасыщенных грунтов, обеспечивает передачу и перераспределение нагрузки от промышленного объекта на более твердое основание под укрепляемым массивом. The stabilized and rigid structural system formed under the distribution bearing element in the zone of silty water-saturated soils ensures the transfer and redistribution of the load from the industrial facility to a more solid foundation under the reinforced massif.

Заявляемый способ реализован в "Проекте усиления грунтов основания перегрузочного комплекса, сооружаемого в порту Темрюк", сущность которого приводится в качестве примера, поясняемого иллюстрациями. The inventive method is implemented in the "Project of soil reinforcement of the grounds of the transshipment complex being built in the port of Temryuk", the essence of which is given as an example, illustrated by illustrations.

Источники информации
1. Отчет по научно-исследовательской работе "Разработать технологию устройства нулевых циклов промышленных зданий и сооружений в виде геотехногенных структур", с. 7-8, рис. 1.2. (Копия прилагается).
Sources of information
1. Report on research work "Develop a technology for the design of zero-cycle industrial buildings and structures in the form of geotechnogenic structures", p. 7-8, fig. 1.2. (Copy attached).

2. Описание изобретения к патенту РФ 2103441, кл. Е 02 D 3/12, опубл. 27.01.98, БИ 3. 2. Description of the invention to the patent of the Russian Federation 2103441, cl. E 02 D 3/12, publ. 01/27/98, BI 3.

3. Описание изобретения к авторскому свидетельству 1294910, кл. Е 02 D 3/12, 3/10, опубл. 07.03.87, БИ 9 (прототип). 3. Description of the invention to the copyright certificate 1294910, cl. E 02 D 3/12, 3/10, publ. 03/07/87, BI 9 (prototype).

Claims (6)

1. Способ укрепления массива водонасыщенного грунта в основаниях зданий и сооружений, включающий формирование законтурного ряда упрочняющих грунт элементов по периметру укрепляемого массива, создание каркасно-ячеистой структуры из упрочняющих грунт элементов в зоне укрепляемого массива и образование на его поверхности распределительного несущего элемента, при этом формирование упрочняющих грунт элементов выполняют путем нагнетания в образуемые в грунте скважины твердеющего материала под давлением, отличающийся тем, что при укреплении массива иловатого водонасыщенного грунта формирование упрочняющих грунт элементов в законтурном ряду ведут с образованием противофильтрационного экрана с разомкнутым в зоне отвода воды контуром путем направленной подачи в скважины законтурного ряда твердеющего раствора по продольной оси экрана с одновременным направленным естественным и/или принудительным отводом воды, а в зоне укрепляемого массива заполнение скважин твердеющим материалом ведут по участкам, в пределах которых образуют ряды скважин с расположением рядов параллельно разомкнутому участку контура экрана и перпендикулярно ему, начиная с ряда, наиболее удаленного от разомкнутого участка контура экрана, также с одновременным направленным естественным и/или принудительным отводом воды, при этом скважины выполняют на всю глубину формируемых упрочняющих грунт элементов, соответствующую толщине укрепляемого массива водонасыщенного грунта. 1. A method of strengthening an array of water-saturated soil in the foundations of buildings and structures, including the formation of a contour line of soil reinforcing elements around the perimeter of the array to be strengthened, the creation of a frame-and-honeycomb structure from soil reinforcing elements in the area of the array to be reinforced, and the formation of a distribution bearing element on its surface, while forming hardening elements of the soil is performed by injection into the formed in the soil wells hardening material under pressure, characterized in that when strengthened In the field of silty water-saturated soil, the formation of soil-reinforcing elements in the contour line is carried out with the formation of an anti-filter screen with an open circuit in the water drainage zone by directed supplying to the contour line wells of a hardening solution along the longitudinal axis of the screen with simultaneous directed natural and / or forced water drainage, and in in the area of the array to be strengthened, the filling of wells with hardening material is carried out in areas within which rows of wells are formed with rows of parall to the open section of the screen contour and perpendicular to it, starting from the row farthest from the open section of the screen contour, also with simultaneous directed natural and / or forced water drainage, while the wells perform the entire depth of the formed soil strengthening elements corresponding to the thickness of the reinforced mass of water-saturated soil. 2. Способ укрепления массива водонасыщенного грунта в основаниях зданий и сооружений по п. 1, отличающийся тем, что формирование упрочняющих грунт элементов в законтурном ряду осуществляют двухщелевыми инъекторами с ориентацией щелей по продольной оси экрана. 2. The method of strengthening the array of water-saturated soil in the foundations of buildings and structures according to claim 1, characterized in that the formation of soil-strengthening elements in the contour row is carried out by double-slot injectors with the orientation of the cracks along the longitudinal axis of the screen. 3. Способ укрепления массива водонасыщенного грунта в основаниях зданий и сооружений по п. 1, отличающийся тем, что в зоне укрепляемого массива заполнение скважин ведут четырехщелевыми инъекторами, щели которых располагают по продольным и поперечным осям рядов. 3. A method of strengthening an array of water-saturated soil in the foundations of buildings and structures according to claim 1, characterized in that in the area of the array being strengthened, wells are filled with four-slot injectors, the slits of which are located along the longitudinal and transverse axes of the rows. 4. Способ укрепления массива водонасыщенного грунта в основаниях зданий и сооружений по любому из пп. 1-3, отличающийся тем, что заполнение скважин в рядах ведут в последовательности через одну-три скважины по горизонтам, начиная с верхнего или нижнего, с возвратом к незаполненным скважинам после набора твердеющим материалом в предшествующей скважине 30-50% проектной прочности. 4. The method of strengthening the array of water-saturated soil in the foundations of buildings and structures according to any one of paragraphs. 1-3, characterized in that the filling of the wells in the rows is carried out in sequence through one or three wells horizontally, starting from the top or bottom, with a return to unfilled wells after curing with the hardening material in the previous well 30-50% of the design strength. 5. Способ укрепления массива водонасыщенного грунта в основаниях зданий и сооружений по любому из пп. 1-4, отличающийся тем, что по завершению формирования, по крайне мере, части упрочняющих грунт элементов, в твердеющий материал, по крайней мере, на часть высоты скважины, до набора прочности вводят арматурные стержни. 5. A method of strengthening an array of water-saturated soil in the foundations of buildings and structures according to any one of paragraphs. 1-4, characterized in that upon completion of the formation of at least part of the soil reinforcing elements, reinforcing bars are introduced into the hardening material, at least at part of the height of the well, before the set of strength. 6. Способ укрепления массива водонасыщенного грунта в основаниях зданий и сооружений по п. 5, отличающийся тем, что арматурные стержни вводят в скважины, расположенные в шахматном порядке в смежных рядах. 6. A method of strengthening an array of water-saturated soil in the foundations of buildings and structures according to claim 5, characterized in that the reinforcing bars are introduced into wells staggered in adjacent rows.
RU2002118633/03A 2002-07-12 2002-07-12 Process of consolidation of water-saturated ground in foundations of buildings and structures RU2204650C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2002118633/03A RU2204650C1 (en) 2002-07-12 2002-07-12 Process of consolidation of water-saturated ground in foundations of buildings and structures

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2002118633/03A RU2204650C1 (en) 2002-07-12 2002-07-12 Process of consolidation of water-saturated ground in foundations of buildings and structures

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2204650C1 true RU2204650C1 (en) 2003-05-20

Family

ID=20255849

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2002118633/03A RU2204650C1 (en) 2002-07-12 2002-07-12 Process of consolidation of water-saturated ground in foundations of buildings and structures

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2204650C1 (en)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2447228C1 (en) * 2010-09-24 2012-04-10 Александр Васильевич Лубягин Method for making of impervious screen
RU2487976C1 (en) * 2011-11-07 2013-07-20 Александр Васильевич Лубягин Method to strengthen foundation bases in seismically dangerous areas
RU2507342C2 (en) * 2012-04-06 2014-02-20 Александр Яковлевич Аболтынь Method of intense soil strengthening under existing building

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Руководство по уплотнению грунтов в промышленном и гражданском строительстве. - М.: Стройиздат, 1966, с.20-42. КОРОТЕЕВ Д.В. Возведение фундаментов малоэтажных зданий и сооружений на просадочных грунтах. - М.: Стройиздат, 1986, с.20-36. *

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2447228C1 (en) * 2010-09-24 2012-04-10 Александр Васильевич Лубягин Method for making of impervious screen
RU2487976C1 (en) * 2011-11-07 2013-07-20 Александр Васильевич Лубягин Method to strengthen foundation bases in seismically dangerous areas
RU2507342C2 (en) * 2012-04-06 2014-02-20 Александр Яковлевич Аболтынь Method of intense soil strengthening under existing building

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN104131546B (en) A kind of processing method of collapsible loess foundation
US3310952A (en) Method for the construction of a wall in the ground
CN104818711A (en) Anti-liquefaction three-dimensional drainage rigid pile and construction method thereof
CN111749288B (en) Load-reducing heightening structure of existing retaining wall and construction method thereof
CN115234024B (en) Method for improving shock resistance of root undercut rammed earth site by flexible reinforcement
RU2331736C1 (en) Method for improving massive of loessial collapsible soil in base of buildings and structures
CN107700514B (en) Processing method for selecting structural style of soft foundation
RU2204650C1 (en) Process of consolidation of water-saturated ground in foundations of buildings and structures
CN112281801A (en) Mucky soil resistance-increasing steel pipe pile foundation reinforcing structure and construction method
CN218622201U (en) Hidden reinforced structure system of existing friction pile
CN109826201B (en) Step type supporting method for soft soil foundation pit
CN216075211U (en) Combined pile system for treating deep collapsible loess foundation
RU2275470C1 (en) Method of floating pile load-bearing capacity increase
CN211200425U (en) High side slope composite supporting construction that fills of gravel soil
RU2507342C2 (en) Method of intense soil strengthening under existing building
CN109403653B (en) Masonry hooping kiln reinforcing method for improving overall stability of cave dwelling by adopting carbon fiber net
RU2095520C1 (en) Method for erection of guarding wall in earth
CN109322504B (en) Method for reinforcing kiln face of existing masonry hoop kiln
CN218405447U (en) Foundation pit slope supporting system
CN213268026U (en) Load-reducing heightening structure of existing retaining wall
CN109403652B (en) Masonry hoop kiln reinforcing method based on cast-in-place reinforced concrete roof panel
CN109403651B (en) Masonry hooping kiln reinforcing method for improving overall stability of cave dwelling by using steel stay cables
Rauch et al. Cement-Bentonite Slurry Walls for Seismic Containment of the Kingston Coal Ash Landfill
CN213867835U (en) Compound foundation ditch supporting construction
RU2795924C2 (en) Method for strengthening structurally unstable soils with karst formations and/or water-saturated soils using micropiles and injectors for forming micropiles

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20190713