RU2211289C2 - Procedure of reinforcement of foundation and footing of existing construction structures - Google Patents
Procedure of reinforcement of foundation and footing of existing construction structures Download PDFInfo
- Publication number
- RU2211289C2 RU2211289C2 RU2001133026/03A RU2001133026A RU2211289C2 RU 2211289 C2 RU2211289 C2 RU 2211289C2 RU 2001133026/03 A RU2001133026/03 A RU 2001133026/03A RU 2001133026 A RU2001133026 A RU 2001133026A RU 2211289 C2 RU2211289 C2 RU 2211289C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- wells
- foundation
- drilled
- drilling
- basement
- Prior art date
Links
Abstract
Description
Изобретение относится к области строительства и может быть использовано при проведении ремонта и реконструкции существующих зданий и сооружений. The invention relates to the field of construction and can be used in the repair and reconstruction of existing buildings and structures.
При выполнении ремонтно-восстановительных работ для усиления фундаментов и оснований существующих зданий и сооружений наиболее эффективным в условиях городской застройки с технологической и технической точек зрения является метод постановки буроинъекционных свай. When performing repair and restoration work to strengthen the foundations and foundations of existing buildings and structures, the most effective method for setting up injection piles is the most effective in terms of urban development from a technological and technical point of view.
Известен способ усиления фундаментов реконструируемых зданий путем постановки вертикальных или наклонных буроинъекционных свай непосредственно через стены или фундаменты [П.А Коновалов. Основания и фундаменты реконструируемых зданий. - М.: 1988, с. 197-198]. A known method of strengthening the foundations of reconstructed buildings by setting vertical or inclined bored injection piles directly through walls or foundations [P.A Konovalov. Foundations and foundations of reconstructed buildings. - M.: 1988, p. 197-198].
Согласно данной технологии выполняют вертикальные или наклонные скважины станками вращательного бурения, затем в скважины опускают арматуру для образования каркаса, после чего скважины заливают цементно-песчаным раствором под давлением. According to this technology, vertical or inclined wells are made by rotary drilling machines, then reinforcing bars are lowered into the wells to form a framework, after which the wells are poured with cement-sand mortar under pressure.
Установка в скважинах армокаркасов усложняет рассматриваемую технологию восстановительных работ и может ограничить область ее применения. Известен способ усиления фундаментов и оснований существующих строительных сооружений, входящий в комплекс работ, описанный в патенте РФ 2065001, E 02 D 35/00, публ. 1996, который выбран авторами в качестве ближайшего аналога. Installation of armoframes in wells complicates the recovery technology under consideration and may limit its scope. There is a method of strengthening the foundations and foundations of existing building structures, included in the package of works described in the patent of the Russian Federation 2065001, E 02 D 35/00, publ. 1996, which is selected by the authors as the closest analogue.
Способ заключается в том, что под подошвой фундамента сооружают усиливающую конструкцию в виде системы пересекающихся рядов наклонных проходящих через фундамент буроинъекционных свай, установленных в шахматном порядке с внешней и с внутренней стороны фундамента. The method consists in the fact that under the sole of the foundation a reinforcing structure is constructed in the form of a system of intersecting rows of inclined brown injection piles passing through the foundation, installed in a checkerboard pattern from the outside and from the inside of the foundation.
Данная технология обеспечивает надежное усиление подошвы и тела фундамента. При этом в буроинъекционных сваях не используют армокаркасы, что снижает трудоемкость ремонтно-восстановительных работ. This technology provides reliable reinforcement of the sole and body of the foundation. At the same time, reinforcing frames are not used in bored injection piles, which reduces the complexity of repair and restoration work.
Однако рассматриваемый способ недостаточно эффективен с точки зрения закрепления оснований существующих строительных сооружений и обеспечения надежной гидроизоляции. However, the considered method is not effective enough from the point of view of fixing the foundations of existing building structures and ensuring reliable waterproofing.
Задачей заявляемого изобретения является повышение надежности закрепления и гидроизоляции фундаментного массива и грунтов оснований существующих строительных сооружений. The task of the invention is to increase the reliability of fixing and waterproofing the foundation mass and base soils of existing building structures.
Сущность изобретения заключается в том, что в способе усиления фундамента и основания существующего строительного сооружения путем постановки системы буроинъекционных свай, включающем бурение скважин с последующим заполнением их тампонажным раствором, производят бурение ряда наклонных скважин, проходящих через фундамент сооружения с внутренней его стороны. При этом согласно изобретению осуществляют также бурение ряда вертикальных скважин, расположенных с внешней стороны сооружения по его периметру, и вертикальных скважин, расположенных рядами по площади подвального помещения сооружения, причем бурение вертикальных скважин, расположенных по площади подвального помещения, производят по три скважины, а их заполнение тампонажным раствором осуществляют путем заливки его в скважину, являющуюся смежной с двумя другими пробуренными скважинами, которую производят до момента его изливания из их устьев. The essence of the invention lies in the fact that in a method of strengthening the foundation and foundation of an existing building by setting up a system of bored piles, including drilling wells and then filling them with cement slurry, a number of deviated wells are drilled passing through the foundation of the structure from the inside. Moreover, according to the invention, a number of vertical wells located on the outside of the structure along its perimeter and vertical wells arranged in rows along the area of the basement of the structure are also drilled, and three wells are drilled in vertical wells located along the area of the basement, and they are filling with grouting mortar is carried out by pouring it into a well that is adjacent to two other drilled wells, which is produced until it is poured out of and mouths.
Целесообразным является производить бурение скважин вращательным колонковым безнасосным методом. It is advisable to drill wells using a rotary coreless pumpless method.
Целесообразным является частоту Rp расхаживания бурового снаряда при осуществлении вращательного колонкового безнасосного бурения выбирать исходя из выведенной автором зависимости:
Rp≥kрф•(Dc-Dск)/(2К3•cosβ),
где kpф=1,1-4,0 - коэффициент разрушенности, полученный эмпирическим путем и учитывающий степень разрушения разбуриваемого материала,
Dс - диаметр скважины, м,
Dск- диаметр колонковой трубы, м,
K3 - кольцевой зазор между керном и колонковой трубой, м,
β - угол наклона колонковой трубы к оси скважины, град.It is advisable that the frequency R p walk the drill during the implementation of rotary coreless pumpless drilling based on the dependence derived by the author:
R p ≥k rf • (D c -D sc ) / (2K 3 • cosβ),
where k pf = 1.1-4.0 is the coefficient of destruction obtained empirically and taking into account the degree of destruction of the material being drilled,
D with - well diameter, m,
D SK - the diameter of the core pipe, m,
K 3 - annular gap between the core and core pipe, m,
β is the angle of inclination of the core pipe to the axis of the well, deg.
Постановка вертикальных буроинъекционных свай по наружному контуру сооружения позволяет создать гидроизоляционную завесу для защиты стен сооружения и внутренних помещений от атмосферных осадков. The installation of vertical bored injection piles along the outer contour of the structure allows you to create a waterproofing curtain to protect the walls of the structure and interior from atmospheric precipitation.
Постановка наклонных свай обеспечивает усиление тела фундамента и создает водонепроницаемую подстилку на границе фундамента и грунта. Кроме того, инъектирование тампонажного раствора в тело фундамента обеспечивает закупорку пор и трещин в стенах подвала реконструируемого помещения, а также позволяет связать омоноличенный фундамент с вертикальной гидроизоляционной завесой, сформированной вокруг сооружения, что дополнительно укрепляет фундамент и основание сооружения. The installation of inclined piles provides reinforcement of the foundation body and creates a waterproof litter at the border of the foundation and soil. In addition, the injection of grouting mortar into the foundation body ensures clogging of pores and cracks in the basement walls of the reconstructed room, and also allows you to connect the monolithic foundation with a vertical waterproofing curtain formed around the structure, which further strengthens the foundation and foundation of the structure.
Постановка вертикальных свай по всей площади подвального помещения создает водонепроницаемую и прочную "подушку" под существующим полом. При этом бурение скважин "пакетами" из трех скважин и их заполнение тампонажным раствором через одну из скважин, смежную с двумя другими, обеспечивают гарантированное взаимоперекрытие инъектируемого в скважины тампонажного раствора, что способствует омоноличиванию основания сооружения. The installation of vertical piles over the entire area of the basement creates a waterproof and durable "pillow" under the existing floor. At the same time, drilling wells with “packets” of three wells and filling them with cement slurry through one of the wells adjacent to the other two provide guaranteed overlapping of the grout injected into the wells, which contributes to the monolization of the base of the structure.
Таким образом, в заявляемом способе за счет выбранных схемы размещения скважин и технологии заполнения их тампонажным раствором обеспечивается взаимное пересечение инъектируемого в скважины раствора, что приводит к связыванию в единый монолит фундамента и основания сооружения. Тем самым достигается усиление фундаментного массива и грунтов оснований и одновременно создается надежная система гидроизоляции. Thus, in the inventive method, due to the selected layout of wells and the technology of filling them with cement slurry, the intersection of the solution injected into the wells is ensured, which leads to the binding of the foundation and the foundation of the structure into a single monolith. Thereby, reinforcement of the foundation mass and base soils is achieved and at the same time a reliable waterproofing system is created.
Наиболее рациональной технологией бурения скважин, особенно при реализации заявляемого способа в условиях старой городской застройки, является технология вращательного колонкового безнасосного бурения, при которой очистка забоя скважины осуществляется за счет обратной всасывающей периодической промывки. Кроме того, вращательное колонковое бурение с отбором керна позволяет отслеживать состояние кладки фундамента и гибко управлять рецептурой тампонажных смесей и ходом инъектирования. The most rational technology for drilling wells, especially when implementing the proposed method in the conditions of old urban development, is the technology of rotary coreless pumpless drilling, in which the bottom hole is cleaned by periodic reverse suction flushing. In addition, rotary core drilling with coring allows you to monitor the status of the laying of the foundation and flexibly control the formulation of grouting mixtures and the course of injection.
Выбор частоты Rp расхаживания бурового снаряда в соответствии с приведенной выше зависимостью позволяет оптимизировать процесс безнасосного бурения скважин с точки зрения сокращения времени "чистого" бурения. При этом используемый в зависимости и определенный эмпирическим путем коэффициент kpф позволяет при выборе оптимальной частоты Rp расхаживания учитывать степень деградации материала кладки (фундамента) Коэффициент kpф связан с численным значением показателя RQD степени трещиноватости материала (kpф=1/RQD) и на практике меняется в пределах 1,1-4,0.The choice of the frequency R p walking the drill in accordance with the above dependence allows you to optimize the process of pump-less drilling wells in terms of reducing the time of "clean" drilling. When this is used in dependency and specific empirical coefficient k pf allows for choosing the optimal frequency R p reciprocating consider the degree of degradation of the material masonry (foundation) k pf coefficient associated with a numerical value index RQD degree jointing material (k pf = 1 / RQD) and practice varies between 1.1-4.0.
Способ осуществляют следующим образом. The method is as follows.
Производят постановку трех групп буроинъекционных свай, а именно вертикальных свай, расположенных снаружи сооружения, вертикальных свай, расположенных внутри сооружения и проходящих через пол подвального помещения, и наклонных свай, проходящих через фундамент с внутренней его стороны. Бурение скважин при постановке свай осуществляют вращательным колонковым безнасосным методом. Порядок постановки буроинъекционных свай может быть, в частности, следующим. Three groups of injection piles are staged, namely vertical piles located outside the structure, vertical piles located inside the structure and passing through the floor of the basement, and inclined piles passing through the foundation from the inside. Well drilling during piling is carried out by a rotary coreless pumpless method. The procedure for setting injection piles may be, in particular, as follows.
На первым этапе обуривают сооружение снаружи по его периметру скважинами диаметром 42-112 мм. Скважины располагают на расстоянии 0,2-0,5 м от стены сооружения с шагом 1-5 м. После бурения скважины очищают от шламов путем их продувки или промывки и заполняют тампонажным глиноцементным раствором, подаваемым в скважины под давлением. At the first stage, the structure is drilled outside along its perimeter with wells with a diameter of 42-112 mm. Wells are placed at a distance of 0.2-0.5 m from the wall of the structure in increments of 1-5 m. After drilling, the wells are cleaned of sludge by blowing or washing them and filled with grouting cement-cement mortar supplied to the wells under pressure.
Второй этап заключается в обуривании подвального помещения по его периметру инъекционными скважинами диаметром 42-76 мм, расположенными под углом 30-45o к поверхности пола встык стены и пола. После бурения скважины очищают от шламов путем их продувки или промывки и заполняют тампонажным глиноцементным раствором, подаваемым в скважины под давлением.The second stage consists in drilling a basement around its perimeter with injection wells with a diameter of 42-76 mm, located at an angle of 30-45 o to the floor surface end-to-end wall and floor. After drilling, the wells are cleaned of sludge by blowing or washing them and filled with grouting clay-cement mortar supplied to the wells under pressure.
На третьем этапе проводят бурение вертикальных скважин диаметром 42-93 мм по всей площади подвального помещения рядами по квадратной сетке со сторонами квадрата 1-2 м. Бурение производят "пакетами" из трех скважин. После очистки от шламов путем продувки и/или промывки заполняют "пакеты" из трех скважин тампонажным раствором, подаваемым под давлением через скважину, которая является смежной для двух других скважин. Заливку раствора в скважину производят до момента его изливания из устьев двух других скважин. At the third stage, vertical wells with a diameter of 42-93 mm are drilled over the entire area of the basement in rows along a square grid with sides of a square of 1-2 m. Drilling is carried out by "packets" of three wells. After cleaning from sludge by blowing and / or washing, the “packages” of three wells are filled with grouting mortar supplied under pressure through a well that is adjacent to two other wells. The solution is poured into the well until it is poured out of the mouths of two other wells.
При постановке трех групп свай конкретные значения параметров схемы заложения и диаметры скважин из вышеуказанных пределов, а также глубину скважин выбирают в зависимости от конструктивных особенностей сооружения, вида фундамента, степени его разрушения и глубины, вида и свойств грунтов основания. When setting up three groups of piles, the specific values of the parameters of the laying pattern and the diameters of the wells from the above limits, as well as the depth of the wells, are selected depending on the structural features of the structure, the type of foundation, the degree of its destruction and the depth, type and properties of the soil of the base.
Пример осуществления способа. An example implementation of the method.
Проводилась работа по гидроизоляции и усилению фундамента и основания одного из исторических зданий г. Санкт-Петербурга. Work was done on waterproofing and strengthening the foundation and foundation of one of the historical buildings of St. Petersburg.
Обуривали здание по периметру вертикальными скважинами диаметром 59 мм на глубину 3,2 м на расстоянии 0,25 м от стен здания. Скважины бурили на расстоянии 1 м друг от друга. Было пробурено 561 скважина. Заполняли скважины тампонажным глиноцементным раствором. They drilled the building along the perimeter with vertical wells with a diameter of 59 mm to a depth of 3.2 m at a distance of 0.25 m from the walls of the building. Wells were drilled at a distance of 1 m from each other. 561 wells were drilled. The wells were filled with cement slurry.
Затем производили бурение наклонных скважин в тело фундамента встык стены и пола подвального помещения под углом 45o к поверхности пола. Диаметр скважин составлял 59 мм, глубина скважин составляла 2 м. Было пробурено 824 скважины на расстоянии 0,5 м друг от друга. Скважины продували сжатым воздухом и заполняли тампонажным глиноцементным раствором до излива его из устья скважины. По истечении некоторого времени уровень раствора в скважинах понизился. Скважины выдерживали в течение одних суток и доливали до устья тампонажным раствором.Then produced the drilling of inclined wells into the foundation body end-to-end wall and floor of the basement at an angle of 45 o to the floor surface. The diameter of the wells was 59 mm, the depth of the wells was 2 m. 824 wells were drilled at a distance of 0.5 m from each other. The wells were purged with compressed air and filled with grouting clay-cement mortar until it spilled from the wellhead. After some time, the level of the solution in the wells decreased. The wells were kept for one day and were added to the mouth with grouting mortar.
Производили бурение вертикальных скважин в пол подвального помещения. Бурение проводили по сетке 1х1м "пакетами" из три скважины. Диаметр скважин составлял 59 мм, глубина составляла 1,7 м. Осуществляли прокачивание воды в "пакете" через скважину, смежную с двумя другими скважинами, для промывки трещин в кирпичной кладке и размывки стяжки между телом фундамента и бетонным полом подвального помещения. Заполняли "пакеты" скважин тампонажным раствором через центральную скважину с последующей выдержкой в течение трех суток. Доливали скважины тампонажным раствором для образования бетонной изоляционной "подушки" между телом фундамента и полом. Всего через пол подвального помещения было установлено 1120 свай. Drilled vertical wells into the floor of the basement. Drilling was carried out on a grid of 1x1m "packets" of three wells. The diameter of the wells was 59 mm, the depth was 1.7 m. Water was pumped in a “bag” through a well adjacent to two other wells to flush the cracks in the brickwork and wash the screed between the foundation body and the concrete floor of the basement. The "packages" of wells were filled with cement slurry through a central well, followed by exposure for three days. Wells were added with grouting mortar to form a concrete insulating “cushion” between the foundation body and the floor. In total, 1,120 piles were installed across the basement floor.
Бурение всех скважин осуществляли вращательным колонковым безнасосным методом. Инъектирование скважин тампонажным раствором, так же как и прокачивание воды, осуществляли через трубу-инъектор. Давление при нагнетании тампонажного раствора в скважины составляло величину 0,3-0,5 МПа. All wells were drilled by a rotary coreless pumpless method. Injecting wells with grouting mortar, as well as pumping water, was carried out through an injector pipe. The pressure during injection of the cement slurry into the wells was 0.3-0.5 MPa.
Во время реконструкции здания возникла необходимость провести вскрытие пола с частичной выемкой фундамента в центральной башне здания. Поскольку вскрытие проводилось после бурения и инъектирования скважин, появилась возможность оценить распространение тампонажной смеси и прочность закрепленного грунта. Результаты оценки показали, что радиус распространения тампонажного раствора составил величину от 0,6 до 1 м, то есть установка свай по сетке 1х1м обеспечила полное взаимоперекрытие нагнетаемого в скважины раствора. Расчетная прочность на сжатие закрепленного грунта составила величину не менее 1,4 МПа, что является высоким показателем. During the reconstruction of the building, it became necessary to open the floor with a partial excavation of the foundation in the central tower of the building. Since the autopsy was carried out after drilling and injection of wells, it became possible to assess the spread of the grouting mixture and the strength of the fixed soil. The evaluation results showed that the spreading radius of the cement slurry was from 0.6 to 1 m, that is, the installation of piles on a 1x1m grid provided complete overlap of the solution injected into the wells. The estimated compressive strength of the fixed soil was at least 1.4 MPa, which is a high indicator.
Claims (3)
Rp≥kрф•(Dc-Dск)/(2К3•cosβ),
где kрф= 1,1 - 4,0 - коэффициент разрушенности, полученный эмпирическим путем и учитывающий степень разрушения разбуриваемого материала;
Dс - диаметр скважины, м;
Dск - диаметр колонковой трубы, м;
К3 - кольцевой зазор между керном и колонковой трубой, м;
β - угол наклона колонковой трубы к оси скважины, град.3. The method according to p. 2, in which the frequency of pacing R p the drill is chosen based on the dependence:
R p ≥k rf • (D c -D sc ) / (2K 3 • cosβ),
where k rf = 1.1 - 4.0 - fracture coefficient obtained empirically and taking into account the degree of destruction of the drilled material;
D with - well diameter, m;
D SK - the diameter of the core pipe, m;
K 3 - annular gap between the core and core pipe, m;
β is the angle of inclination of the core pipe to the axis of the well, deg.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2001133026/03A RU2211289C2 (en) | 2001-11-28 | 2001-11-28 | Procedure of reinforcement of foundation and footing of existing construction structures |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2001133026/03A RU2211289C2 (en) | 2001-11-28 | 2001-11-28 | Procedure of reinforcement of foundation and footing of existing construction structures |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2211289C2 true RU2211289C2 (en) | 2003-08-27 |
| RU2001133026A RU2001133026A (en) | 2003-10-10 |
Family
ID=29246096
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2001133026/03A RU2211289C2 (en) | 2001-11-28 | 2001-11-28 | Procedure of reinforcement of foundation and footing of existing construction structures |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2211289C2 (en) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2603783C1 (en) * | 2015-08-27 | 2016-11-27 | Игорь Яковлевич Харченко | Method of leveling buildings and structures |
| RU2672699C1 (en) * | 2017-11-17 | 2018-11-19 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Кубанский государственный аграрный университет имени И.Т. Трубилина" | Method for strengthening shallow foundations |
-
2001
- 2001-11-28 RU RU2001133026/03A patent/RU2211289C2/en not_active IP Right Cessation
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| ВОЛКОВ С.А., ВОЛКОВ А.С. Справочник по разведочному бурению. - М.: Госгеолтехиздат, 1963, с.290-294. УЛИЦКИЙ В.М. Геотехническое обоснование реконструкции зданий на слабых грунтах. - СПб., 1995, с.30-42. СВИРЩЕВСКИЙ В.К. Проходка скважин в грунте способом раскатки. - Новосибирск: Наука, 1982. * |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2603783C1 (en) * | 2015-08-27 | 2016-11-27 | Игорь Яковлевич Харченко | Method of leveling buildings and structures |
| RU2672699C1 (en) * | 2017-11-17 | 2018-11-19 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Кубанский государственный аграрный университет имени И.Т. Трубилина" | Method for strengthening shallow foundations |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN106013191B (en) | Environment-friendly type grass planting Concrete Highway protective slope structure and construction method | |
| US4952097A (en) | Permanent concrete wall construction and method | |
| CN205999903U (en) | Environment-friendly type grass planting Concrete Highway protective slope structure | |
| CN110258538B (en) | Soil nail reinforced buffer type manual hole digging pile and construction method thereof | |
| CN209854753U (en) | Open caisson structure under pressure-bearing water-powder fine sand layer condition | |
| RU2211289C2 (en) | Procedure of reinforcement of foundation and footing of existing construction structures | |
| RU2333321C1 (en) | Method for damp-proofing of below-grade building | |
| RU2286424C1 (en) | Bored cast-in-place stepped foundation and erection method | |
| KR101045932B1 (en) | Composite steel sheet pile and this construction technique | |
| RU2572477C1 (en) | Method to recover contact layer "foundation - soil base" | |
| RU2749003C1 (en) | Method for reducing settlement of buildings during construction of underground workings under them | |
| KR100795849B1 (en) | Nature stone engineering method use self drilling nail | |
| CN110258584B (en) | Foundation pit side slope soil nailing pipe wall enclosure structure and construction method | |
| WO2007114727A1 (en) | Soil compacting method and a device for carrying out said method | |
| RU2095520C1 (en) | Method for erection of guarding wall in earth | |
| CN1042158C (en) | Injecting method for steel rod concrete prefabricated pile end | |
| RU2795924C2 (en) | Method for strengthening structurally unstable soils with karst formations and/or water-saturated soils using micropiles and injectors for forming micropiles | |
| RU2762373C1 (en) | Method for creating a geotechnical structure in the ground | |
| RU2044838C1 (en) | Structure for strengthening pile foundation of a building, construction | |
| RU2209267C1 (en) | Process of earth fixing | |
| CN220686115U (en) | Basin-type curtain structure with strong permeable layer in pit | |
| RU2757901C1 (en) | Method for waterproofing of operated underground structure in waterlogged soils | |
| CN115492144B (en) | Construction method of pipe-jacking open caisson in sand area | |
| CN209353369U (en) | Retaining wall in the earth excavation construction of foundation pit | |
| SU1110872A1 (en) | Method for consolidating sagging soil under gravity and weight of erected building |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20051129 |