RU2449075C1 - Method to strengthen loose natural base for erection of road earth bed - Google Patents

Method to strengthen loose natural base for erection of road earth bed Download PDF

Info

Publication number
RU2449075C1
RU2449075C1 RU2010148128/03A RU2010148128A RU2449075C1 RU 2449075 C1 RU2449075 C1 RU 2449075C1 RU 2010148128/03 A RU2010148128/03 A RU 2010148128/03A RU 2010148128 A RU2010148128 A RU 2010148128A RU 2449075 C1 RU2449075 C1 RU 2449075C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
soil
base
piles
pile
vibration
Prior art date
Application number
RU2010148128/03A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Святослав Яковлевич Луцкий (RU)
Святослав Яковлевич Луцкий
Василий Алексеевич Шмелев (RU)
Василий Алексеевич Шмелев
Алексей Юрьевич Бурукин (RU)
Алексей Юрьевич Бурукин
Original Assignee
Общество с ограниченной ответственностью "Финансово-Строительная компания "МостГеоЦентр"
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 Общество с ограниченной ответственностью "Финансово-Строительная компания "МостГеоЦентр" filed Critical Общество с ограниченной ответственностью "Финансово-Строительная компания "МостГеоЦентр"
Priority to RU2010148128/03A priority Critical patent/RU2449075C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2449075C1 publication Critical patent/RU2449075C1/en

Links

Images

Abstract

FIELD: construction, road engineering.
SUBSTANCE: invention relates to construction of earth works erected on loose natural bases, including a road earth bed, preferably for a railway or a motor road. The method to strengthen a loose natural base to erect a road earth bed on collapsing soils of high capacity includes arrangement of a reinforcement device in a loose base soil in the form of ground piles, every of which represents a protective shell filled with a draining material, and subsequent surface vibratory compaction in a controlled mode with filling of sand or sand and gravel mixture between piles into a pile-to-pile space reinforced with a textile fabric, besides, control of the vibratory compaction mode by variation of vibration load parameters is carried out depending on condition of deformation and strength characteristics of a compacted soil determined as a result of systematic calculation of a soil safety coefficient, and monitoring stresses in the pile-to-pile space from vertical loads that occur in process of vibratory compaction and horizontal load that occur as soil piles expand in a protective shell. To speed up consolidation of the base soil and reduce time of soil subsidence in process of surface vibratory compaction of the pile-to-pile space, the vibration load parameters are varied until the soil safety coefficient reaches the maximum possible value of load against the base, and are maintained at a level permissible by the safety coefficient value.
EFFECT: higher reliability of earth bed base due to its strengthening (reinforcement) in the controlled mode.
3 cl, 1 dwg

Description

Изобретение относится к строительству возводимых на слабых природных основаниях земляных сооружений, в том числе - дорожного земляного полотна, преимущественно для железной или автомобильной дороги.The invention relates to the construction of erected on weak natural foundations earthworks, including road subgrade, mainly for rail or road.

В настоящее время для укрепления и повышения прочности слабых оснований большой мощности применяют различные технологии устройства свай и глубинного уплотнения просадочных грунтов.At present, to strengthen and increase the strength of weak bases of high power, various technologies are used to arrange piles and deep compaction of subsidence soils.

Известны способы сооружения дорожного земляного полотна на слабом основании с устройством буровым или забивным способом свай-дрен, бетонных или цементогрунтовых жестких свай и укладке в верхней части свайного основания геотекстиля, выполняющего функцию гибкого ростверка [1].Known methods of constructing a roadbed on a weak foundation with the device using a drilling or driving method of pile-drains, concrete or cement-hard ground piles and laying in the upper part of the pile base of geotextile, performing the function of a flexible grill [1].

Данные способы имеют следующие недостатки:These methods have the following disadvantages:

- значительное потребление цемента при сооружении свайных железобетонных конструкций;- significant cement consumption in the construction of pile reinforced concrete structures;

- потеря насыпными сваями и сваями-дренами в грунте под нагрузкой формы и, соответственно, несущей способности;- loss of bulk piles and piles-drains in the soil under load form and, accordingly, bearing capacity;

- неравномерная осадка и разрывы геотекстиля вследствие различной несущей способности свай и межсвайного пространства.- uneven settlement and breaks of geotextiles due to different bearing capacity of piles and inter-pile space.

Кроме того, устройство песчаных, щебеночных свай-дрен обеспечивает только фильтрационную консолидацию, но не консолидацию грунта, которая возможна лишь при его дополнительном уплотнении.In addition, the installation of sandy gravel piles provides only filtration consolidation, but not soil consolidation, which is possible only with its additional compaction.

Известен способ упрочнения слабого основания [2], включающий устройство песчаных свай в защитной оболочке из геосинтетического материала путем погружения в грунт слабого основания обсадных труб, сооружения внутри труб защитной оболочки, порционной засыпки внутрь оболочки песка, уплотнения каждой его порции и последующего удаления обсадных труб. Упрочнение слабого основания достигается за счет бокового расширения песчаных свай при вибропогружении обсадной трубы и последующем виброуплотнении песка в защитной оболочке. Недостатком данного способа является малая несущая способность межсвайного пространства и, как следствие - неравномерная осадка свай и грунта в межсвайном пространстве и разрывы геосинтетического материала. Для упрочнения основания при таком способе приходится уменьшать расстояние между сваями. Указанный недостаток обусловлен отсутствием ростверка или другого конструктивно-технологического решения, упрочняющего основание в межсвайном пространстве.A known method of hardening a weak base [2], including the installation of sand piles in a protective sheath made of geosynthetic material by immersing a weak base of casing pipes into the ground, constructing a protective shell inside the pipes, portioning the sand inside the shell, compacting each portion and subsequently removing the casing pipes. Hardening of the weak base is achieved due to lateral expansion of the sand piles during vibration casing of the casing and subsequent vibration compaction of sand in the protective sheath. The disadvantage of this method is the low bearing capacity of the inter-pile space and, as a consequence, the uneven settlement of piles and soil in the inter-pile space and the breaks of the geosynthetic material. To strengthen the base with this method, it is necessary to reduce the distance between piles. This drawback is due to the lack of grillage or other structural and technological solutions that strengthen the base in the inter-pile space.

Наиболее близким по совокупности существенных признаков является выбранный в качестве прототипа известный (RU, патент [3] №2337205 С1) способ возведения земляного сооружения на слабых природных основаниях, включающий выполнение в грунте слабого основания армирующего устройства путем сооружения грунтовых свай в сочетании с поверхностным виброуплотнением грунта с поверхности основания.The closest in the set of essential features is the well-known (RU, patent [3] No. 2337205 C1) method of erecting an earthen structure on weak natural foundations, including the implementation of a weak base of a reinforcing device in the soil by constructing soil piles in combination with surface vibration compaction of the soil from the surface of the base.

Основные недостатки известного способа, препятствующие получению нижеуказанного технического результата:The main disadvantages of this method, preventing the receipt of the following technical result:

1) потеря песчаными или щебеночными сваями в грунте под нагрузкой формы и, соответственно, несущей способности по причине отсутствия защитной оболочки и перераспределения нагрузки преимущественно на сваи;1) loss of sand or gravel piles in the ground under the form load and, accordingly, bearing capacity due to the lack of a protective shell and redistribution of the load mainly on the piles;

2) деформация свай в грунте под действием внутренней фильтрации и динамических нагрузок вследствие разнопрочности основания (сваи и межсвайное пространство работают в разных режимах сжатия и деформаций.2) the deformation of piles in the soil under the action of internal filtration and dynamic loads due to different strengths of the base (piles and inter-pile space work in different compression and deformation modes.

3) значительные осадки межсвайного пространства.3) significant upsetting between the piles.

Задачей настоящего изобретения является повышение безопасности земляных сооружений в районах распространения просадочных грунтов.The objective of the present invention is to improve the safety of earthworks in areas of subsidence of subsidence soils.

Технический результат, который может быть получен в результате осуществления предлагаемого изобретения, заключается в повышении надежности основания земляного сооружения за счет его упрочнения (усиления) в регулируемом режиме.The technical result that can be obtained as a result of the implementation of the invention is to increase the reliability of the foundation of the earthworks due to its hardening (strengthening) in a controlled mode.

Указанный технический результат достигается за счет того, что способ упрочнения слабого природного основания для возведения дорожного земляного полотна на просадочных грунтах большой мощности включает сооружение в грунте слабого основания армирующего устройства в виде грунтовых свай, каждая из которых представляет собой защитную оболочку, заполненную дренирующим материалом, и последующее поверхностное виброуплотнение в регулируемом режиме с досылкой между сваями песка или песчано-гравийной смеси армированного геотекстилем межсвайного пространства, причем регулирование режима виброуплотнения путем изменения параметров вибрационной нагрузки производят в зависимости от состояния деформационных и прочностных характеристик уплотняемого грунта, определяемых в результате систематического расчета коэффициента безопасности грунтов (Кбез.), и мониторинга в межсвайном пространстве напряжений от вертикальных нагрузок, возникающих при виброуплотнении, и горизонтальных нагрузок, образующихся при расширении грунтовых свай в защитной оболочке.The specified technical result is achieved due to the fact that the method of hardening a weak natural foundation for the construction of road subgrade on high-power subsiding soils includes the construction of a weak base reinforcing device in the form of soil piles, each of which is a protective shell filled with drainage material, and subsequent surface vibration compaction in an adjustable mode with sending between piles of sand or sand-gravel mix reinforced with geotextiles of water, moreover, the vibration compaction mode is regulated by changing the parameters of the vibration load depending on the state of deformation and strength characteristics of the compacted soil, determined as a result of a systematic calculation of the soil safety coefficient (Kbez.), and monitoring stresses from vertical loads arising in vibration compaction in the inter-pile space , and horizontal loads resulting from the expansion of soil piles in the protective sheath.

Для ускорения консолидации грунта основания и уменьшения срока осадки грунта в процессе поверхностного виброуплотнения межсвайного пространства параметры (амплитуда вибрации и скорость движения катка) вибронагрузки изменяют до достижения максимально допустимой коэффициентом безопасности грунта величины нагрузки (от совместного воздействия горизонтальных и вертикальных нагрузок) на основание и поддерживают их на допустимом величиной коэффициента безопасности (К без.>0,2) уровне.To accelerate the consolidation of the soil of the base and reduce the time of soil settlement during the surface vibration compaction of the inter-pile space, the parameters (vibration amplitude and speed of the roller) of the vibration load are changed until the maximum allowable safety factor of the soil reaches the load value (from the combined effects of horizontal and vertical loads) on the base and support them at an acceptable value of the safety factor (K without.> 0.2) level.

Чем больше нагрузка, тем быстрее происходит фильтрация, осадка и увеличение прочности грунтов межсвайного пространства.The greater the load, the faster the filtration, sediment and increase in the strength of the soil between the piles.

При этом управление технологическими процессами включает:In this process control includes:

1) приложение к слабому основанию максимально допустимой нагрузки от виброкатка (вертикальная нагрузка),1) application to the weak base of the maximum allowable load from the vibratory roller (vertical load),

2) мониторинг напряжений от вертикальных и горизонтальных нагрузок и расчет коэффициента безопасности,2) monitoring stresses from vertical and horizontal loads and calculating the safety factor,

3) изменение толщины защитного слоя, амплитуды вибрации, скорости движения катка, времени уплотнения основания через защитный слой;3) a change in the thickness of the protective layer, the amplitude of the vibration, the speed of the roller, the time of compaction of the base through the protective layer;

4) контроль характеристики грунта: влажность, сцепление, угол внутреннего трения.4) control of soil characteristics: moisture, adhesion, angle of internal friction.

Систематический расчет коэффициента безопасности и определение соответствующего ему режима вертикальной нагрузки по величине (вес виброкатка, амплитуда вибрации) и времени воздействия необходим для устойчивости грунтового массива при повышенных вибронагрузках.A systematic calculation of the safety factor and the determination of the corresponding vertical load mode in magnitude (weight of the vibratory roller, vibration amplitude) and exposure time is necessary for the stability of the soil mass at elevated vibration loads.

При уменьшении фактического Кбез. по сравнению с допустимой его величиной по нормам (несущая способность модифицированного основания зависит от характеристик грунтов основания) снижают вертикальную нагрузку и делают технологические перерывы в календарном графике производства работ.With a decrease in the actual Kbez. Compared with its permissible value according to the norms (the bearing capacity of the modified base depends on the characteristics of the base soil) they reduce the vertical load and take technological breaks in the work schedule.

Полученное в результате осуществления заявленного способа упрочненное основание представляет собой композитную конструкцию, объединяющую грунтовые сваи в защитной оболочке и уплотненный георостверк. Конструкция обеспечивает совместную работу свай и уплотненного межсвайного пространства за счет равномерного распределения нагрузки на основание.The hardened base obtained as a result of the implementation of the inventive method is a composite structure combining soil piles in a protective sheath and a compacted geo-drill. The design ensures the joint work of piles and a compacted inter-pile space due to the uniform distribution of load on the base.

При образовании геосвайного ростверка происходит снижение (по величине и времени) потенциальных осадок основания за счет повышения его модуля деформации.During the formation of a geos pile grillage, a decrease (in magnitude and time) of potential sedimentation of the base occurs due to an increase in its deformation modulus.

В процессе уплотнения грунта в межсвайном пространстве завершается осадка грунта, происходит уменьшение влажности и ускорение фильтрационной консолидации грунтов, повышение прочностных характеристик грунтов слабого основания в строительный период, а также отказ от устройства пригруза насыпи для ускорения осадки основания.In the process of soil compaction in the inter-pile space, soil sedimentation is completed, moisture is reduced and the filtration consolidation of the soils is accelerated, the strength characteristics of the soils of the weak base are increased during the construction period, and the load of the embankment is rejected to accelerate the settlement of the soil.

Уплотненный георостверк формируется в верхней части грунтов слабого основания непосредственно в межсвайном пространстве при регулировании (во времени и величине) под контролем коэффициента безопасности уплотняемого грунтового массива вибрационных нагрузок: вертикальных - от интенсивного уплотнения виброкатком, и горизонтальных от расширения грунтовых свай в защитной оболочке.A compacted geo-drill is formed in the upper part of soils of a weak base directly in the inter-pile space during regulation (in time and size) under the control of the safety factor of the compacted soil array of vibration loads: vertical - from intensive compaction with a vibratory roller, and horizontal from expansion of soil piles in the protective sheath.

В грунтах текуче-пластичной консистенции (текучепластичные грунты) поверхностное виброуплотнение основания производят до выполнения армирующего устройства. При этом защитный слой устраивают методом надвижки песка на слабое основание. Этот способ обеспечивает проход копров для устройства свай.In soils with a fluid-plastic consistency (fluid-plastic soils), surface vibration compaction of the base is carried out before the reinforcing device is made. In this case, the protective layer is arranged by sliding sand onto a weak base. This method provides the passage of copra for the device piles.

Как правило, перед выполнением в грунте слабого основания армирующего устройства сооружают дренажные прорези и устраивают защитный технологический слой. После выполнения армирующего устройства и поверхностного виброуплотнения межсвайного пространства, которое производят с досыпкой между сваями песка или песчано-гравийной смеси, по подошве насыпи устраивают слой геотекстиля, а затем производят отсыпку и уплотнение насыпи.As a rule, before performing a weak base of the reinforcing device in the soil, drainage slots are constructed and a protective technological layer is arranged. After completing the reinforcing device and surface vibration compaction of the inter-pile space, which is carried out with a backfill between piles of sand or a sand-gravel mixture, a layer of geotextile is arranged on the bottom of the embankment, and then the embankment is filled and compacted.

Принципиальной новизной технического решения является регулирование и контроль горизонтальных и вертикальных нагрузок в межсвайном пространстве с целью образования уплотненного георостверка, обеспечивающего упрочнение грунтов и совместную работу куста свай в защитной оболочке. Способ может быть использован также при сооружении дамб, плотин и т.п.The principal novelty of the technical solution is the regulation and control of horizontal and vertical loads in the inter-pile space in order to form a compacted geo-drill, which provides soil hardening and joint work of the pile bush in a protective sheath. The method can also be used in the construction of dams, dams, etc.

Сущность настоящего изобретения поясняется фигурой, на которой представлен поперечный профиль насыпи дорожного полотна с размещением геосвай и распределением нагрузок в межсвайном пространстве: горизонтальных (Рг) - от расширения сваи в защитной оболочке и вертикальных (Рв) - от виброкатка при интенсивном уплотнении основания. На фигуре обозначены: 1 - спланированное основание; 2 - геосвая в защитной оболочке; 3 - дренажная канава, 4 - прорезь (траншея заполненная песком или щебнем); 5 - геотекстильная прослойка, предназначенная для разделения грунта георостверка и насыпи, а также отвода воды; 6 - насыпь.The essence of the present invention is illustrated by the figure, which shows the transverse profile of the embankment of the roadway with the placement of geo-piles and the distribution of loads in the inter-pile space: horizontal (RG) - from the expansion of the pile in the protective shell and vertical (RV) - from the vibratory roller with intensive compaction of the base. The figure indicates: 1 - planned base; 2 - geo-pile in a protective shell; 3 - drainage ditch, 4 - slot (trench filled with sand or gravel); 5 - geotextile layer intended for the separation of soil, georeferencing and embankment, as well as water drainage; 6 - embankment.

Предлагаемая последовательность работ по упрочнению слабого основания включает следующие этапы.The proposed sequence of work to strengthen the weak base includes the following steps.

Первый этап - планировка площадки, устройство дренажных канав и прорезей, устройство защитного технологического слоя - рабочей платформы (технологической бермы (проезда) для перемещения машин и людей). Прорези устраиваются в слабых водонасыщенных грунтах в соответствии с рекомендациями [4] с целью ускорения консолидации (осадка, уплотнение основания) основания за счет сокращения пути фильтрации воды, отжимаемой из слабой толщи. Расстояние между дренажными прорезями назначают, исходя из фильтрационных свойств грунтов. Ширину прорезей назначают 1 - 1,2 м в зависимости от применяемого оборудования для устройства прорезей. Для заполнения прорезей следует использовать песок гравелистый с коэффициентом фильтрации Кф>4 м/сут или гравий.The first stage is the layout of the site, the installation of drainage ditches and slots, the device of the protective technological layer - the working platform (technological berm (passage) for moving cars and people). Slots are arranged in weak water-saturated soils in accordance with the recommendations [4] in order to accelerate the consolidation (sediment, compaction of the base) of the base by reducing the filtering path of the water squeezed from a thin layer. The distance between the drainage slots is prescribed based on the filtration properties of soils. The width of the slots is assigned 1 - 1.2 m, depending on the equipment used for the device of the slots. To fill the slots should use gravel sand with a filtration coefficient K f > 4 m / day or gravel.

Второй этап - сооружение в грунте основания армирующего устройства - свай в геотекстильной защитной оболочке с расстоянием между ними 2 - 2,5 м с применением виброоборудования и буровых установок методом вытеснения или выборки грунта.The second stage is the construction in the soil of the base of the reinforcing device - piles in a geotextile protective sheath with a distance between them of 2 - 2.5 m using vibration equipment and drilling rigs by the method of displacing or sampling the soil.

Защитную оболочку заполняют песком или иным дренирующим материалом обычно отсыпкой порциями. За счет бокового распора гибкой оболочки происходит начальное уплотнение грунта в межсвайном пространстве.The protective shell is filled with sand or other draining material, usually in bulk portions. Due to the lateral expansion of the flexible shell, the initial compaction of the soil occurs in the inter-pile space.

Защитная оболочка представляет собой круглотканый бесшовный рукав из синтетического материала, диаметром 0,6-1,5 м (например, производство фирмы KARDARNA (Чехия) или HUESKER (Германия)).The protective shell is a round-woven seamless sleeve made of synthetic material with a diameter of 0.6-1.5 m (for example, manufactured by KARDARNA (Czech Republic) or HUESKER (Germany)).

Расстояния между сваями определяются расчетами и зависят от вида грунтов основания и предполагаемой нагрузки. Уменьшение расстояния между сваями повышает несущую способность, но увеличивает расход материалов.The distances between piles are determined by calculations and depend on the type of soil of the base and the expected load. Reducing the distance between piles increases the bearing capacity, but increases the consumption of materials.

В отличие от прототипа в предлагаемом техническом решении для упрочнения основания организуют совместное воздействие горизонтальных нагрузок от геосвай в защитной оболочке и вертикальных нагрузок при регулируемом уплотнении межсвайного пространства виброкатком.In contrast to the prototype, in the proposed technical solution for hardening the base, they organize the combined effect of horizontal loads from geo-piles in the protective sheath and vertical loads with adjustable compaction of the inter-pile space with a vibratory roller.

Поэтому третьим этапом способа является подготовка основания к виброуплотнению в регулируемом режиме - армирование основания: устройство геотекстильной прослойки над сваями.Therefore, the third step of the method is the preparation of the base for vibration compaction in an adjustable mode — base reinforcement: the installation of a geotextile layer over piles.

Четвертый этап - поверхностное виброуплотнение слабого основания в регулируемом режиме: изменение режима виброуплотнения в зависимости от качества уплотнения грунта, характеризуемого состоянием его деформационных и прочностных характеристик, которые определяются в результате систематического расчета коэффициента безопасности и мониторинга в межсвайном пространстве напряжений от вертикальных нагрузок, возникающих при виброуплотнении, и горизонтальных нагрузок, образующихся при расширении геосваи в защитной оболочке.The fourth stage is surface vibration compaction of a weak base in an adjustable mode: a change in vibration compaction mode depending on the quality of soil compaction, characterized by the state of its deformation and strength characteristics, which are determined as a result of a systematic calculation of the safety factor and monitoring of vertical stresses arising from vibration compaction in the inter-pile space , and horizontal loads resulting from the expansion of the geological pile in the protective sheath.

Поверхностное виброуплотнение слабого основания в регулируемом режиме производят с целью повышения прочностных характеристик и стабильности грунтов основания путем консолидации грунтов основания для совместной работы свай и межсвайного пространства, увеличения осадки основания в строительный период, исключения перегруза свай и их деформации.Surface vibration compaction of a weak base in an adjustable mode is carried out in order to increase the strength characteristics and stability of the base soils by consolidating the base soils for joint work of piles and the inter-pile space, increasing the base settlement during the construction period, eliminating pile overload and their deformation.

В ходе осадки технологического защитного слоя для обеспечения прохода уплотняющих машин и исключения повреждения оболочки свай производят досыпку песка между сваями. В результате чего образуется уплотненный ростверк, который обеспечивает совместную работу свай и грунта в межсвайном пространстве при нагрузке.During the settlement of the technological protective layer, to ensure the passage of the sealing machines and to exclude damage to the shell of the piles, they add sand between the piles. As a result, a compacted grillage is formed, which ensures the joint work of piles and soil in the inter-pile space under load.

Пятый этап - на подготовленном основании устраивают слой геотекстиля по подошве насыпи и начинают послойную отсыпку и уплотнение насыпи.Fifth stage - on a prepared base, arrange a layer of geotextile on the bottom of the embankment and begin layered filling and compaction of the embankment.

Опытное применение отдельных этапов композитной технологии [4] показало, что уплотнение мягкопластичных суглинков тяжелым виброкатком с суммарным воздействием веса и возмущающей силы свыше 300 кН приводит к ускоренной осадке: дает около 60% общей осадки слоя толщиной 3 м за 5 дней и завершение проектной осадки за 3 месяца.The experimental application of individual stages of the composite technology [4] showed that compaction of soft-plastic loam with a heavy vibratory roller with a combined effect of weight and disturbing force of more than 300 kN leads to accelerated settlement: it gives about 60% of the total settlement of a layer 3 m thick in 5 days and the completion of design settlement 3 months.

Пример.Example.

Коэффициент безопасности для слоя слабого основания Кбез=Рбезрасч, где Рбез - безопасная нагрузка для контролируемого слоя зависит от характеристик грунта (плотности, сцепления, угла внутреннего трения) т/кв.м; Ррасч - общая расчетная (горизонтальная - от расширения оболочки геосвай и вертикальная - от веса грунта и виброкатка) нагрузка, т/м2.Safety factor for a layer of weak base Кbez = Р without / Р calculation , where Р without - the safe load for the controlled layer depends on soil characteristics (density, adhesion, angle of internal friction) t / sq.m; R calculation - total design (horizontal - from the expansion of the geoshaft sheath and vertical - from the weight of the soil and the vibratory roller) load, t / m 2 .

По нормам [1], если фактическое значение коэффициента безопасности больше единицы, то устойчивость конструкции насыпи обеспечена. В диапазоне значений коэффициента от 0,2 до 1 отсыпка насыпи допускается при медленной скорости нагружения основания. Если коэффициент безопасности равен 0,2 и меньше, то устойчивость земляного сооружения не обеспечивается, необходимо изменять технологические режимы, укреплять конструкцию.According to the standards [1], if the actual value of the safety factor is more than unity, then the stability of the embankment design is ensured. In the range of coefficient values from 0.2 to 1, embankment filling is allowed at a slow loading rate of the base. If the safety factor is 0.2 or less, then the stability of the earthen structure is not ensured; it is necessary to change the technological regimes and strengthen the structure.

При устройстве автодорожных подходов к мосту ч/р Кама (грунт основания - текучепластичный суглинок), была применена интенсивная технология уплотнения через защитный слой 0,5 м. Безопасная нагрузка для слабого слоя основания составила 7,2 т/кв.м. Для уплотнения основания был предусмотрен каток «Динапак», имеющий вес вибровальца 5,6 т с вынуждающей силой 246 кН и 119 кН соответственно при 1-й и 2-й ступени (амплитуде) вибрации. Расчетная нагрузка для слабого слоя от веса грунта и виброкатка при 1-й и 2-й ступени вибрации составила соответственно 10,5 т/кв.м и 7 т/кв.м. По результатам мониторинга коэффициент безопасности при уплотнении с 1-й ступенью вибрации составил Кбез=7,2/10,5=0,7. При переходе катка в режим 2-й ступени вибрации Кбез=7,2/7=1,02, что соответствует безопасному способу упрочнения слабого основания.When arranging road approaches to the Kama railroad bridge (base soil - fluid-plastic loam), an intensive compaction technology was applied through a protective layer of 0.5 m. The safe load for a weak base layer was 7.2 t / m2. To compact the base, a Dinapak skating rink was provided, having a vibratory drum weight of 5.6 tons with a driving force of 246 kN and 119 kN, respectively, at the 1st and 2nd stage (amplitude) of vibration. The calculated load for the weak layer from the weight of the soil and the vibratory roller at the 1st and 2nd stage of vibration was 10.5 t / sq.m and 7 t / sq.m, respectively. According to the monitoring results, the safety factor during compaction with the 1st stage of vibration was Kbez = 7.2 / 10.5 = 0.7. When the skating rink enters the 2nd stage vibration mode, Kbez = 7.2 / 7 = 1.02, which corresponds to a safe method of hardening a weak base.

Если управление параметрами работы виброкатка не обеспечивает предельного значения Кбез, то для повышения безопасности слабого основания применяется увеличение толщины защитного слоя с 0,4 м до 0,8 м.If the control of the operation parameters of the vibratory roller does not provide the limiting value of Kbez, then to increase the safety of the weak base, an increase in the thickness of the protective layer from 0.4 m to 0.8 m is used.

ЛИТЕРАТУРАLITERATURE

1. Проектирование, строительство, эксплуатация автомобильных дорог и аэродромов. - Труды Союздорнии, вып.205. М., 2005.1. Design, construction, operation of roads and airfields. - Proceedings of the Union Health, issue 205. M., 2005.

2. Kempfert H.-G., Stadel M., Zaeske D.: Berechnung von geokunststoffbewehrten Tragschichten über Pfahlelementen / Bautechnik. Vol 74, No.12, 1997.2. Kempfert H.-G., Stadel M., Zaeske D .: Berechnung von geokunststoffbewehrten Tragschichten über Pfahlelementen / Bautechnik. Vol 74, No.12, 1997.

3. Луцкий С.Я., Долгов Д.В., Судаков Д.В. Способ возведения земляного сооружения на слабых основаниях // Патент №2337205, 2008.3. Lutsky S.Ya., Dolgov D.V., Sudakov D.V. The method of construction of an earthen structure on weak grounds // Patent No. 2337205, 2008.

4. Рекомендации по интенсивной технологии и мониторингу строительства земляных сооружений на слабых основаниях // Под ред. проф. Луцкого С.Я. - М.: ТИМР, 2005.4. Recommendations on intensive technology and monitoring the construction of earthworks on weak grounds // Ed. prof. Lutsky S.Ya. - M .: TIMR, 2005.

Claims (3)

1. Способ упрочнения слабого природного основания для возведения дорожного земляного полотна, включающий сооружение в грунте слабого основания армирующего устройства в виде грунтовых свай, каждая из которых представляет собой защитную оболочку, заполненную дренирующим материалом, и последующее поверхностное виброуплотнение в регулируемом режиме с досыпкой между сваями песка или песчано-гравийной смеси армированного геотекстилем межсвайного пространства, причем регулирование режима виброуплотнения путем изменения параметров вибрационной нагрузки производят в зависимости от состояния деформационных и прочностных характеристик уплотняемого грунта, определяемых в результате систематического расчета коэффициента безопасности грунтов и мониторинга в межсвайном пространстве напряжений от вертикальных нагрузок, возникающих при виброуплотнении, и горизонтальных нагрузок, образующихся при расширении грунтовых свай в защитной оболочке.1. A method of hardening a weak natural base for the construction of a road subgrade, including the construction in the ground of a weak base of a reinforcing device in the form of soil piles, each of which is a protective shell filled with drainage material, and subsequent surface vibration compaction in an adjustable mode with filling between piles of sand or sand-gravel mixture reinforced with geotextile interspace, moreover, the regulation of vibration compaction by changing the parameters of vibra translational load produced depending on the state of deformation and strength characteristics of compacted soil determined in a systematic calculation safety factor soils and monitoring mezhsvaynom stress space from vertical loads arising during vibration compaction and horizontal loads produced during expansion of ground piles within the protective shell. 2. Способ по п.1, отличающийся тем, что параметры вибронагрузки изменяют до достижения максимально допустимой коэффициентом безопасности грунта величины нагрузки на основание и поддерживают их на допустимом величиной коэффициента безопасности уровне.2. The method according to claim 1, characterized in that the parameters of the vibration load are changed until the maximum allowable safety factor of the soil reaches the load on the base and support them at an acceptable level of safety factor. 3. Способ по любому из пп.1 и 2, отличающийся тем, что в текучепластичных грунтах до выполнения армирующего устройства производят устройство дренажных прорезей, защитного слоя и поверхностное виброуплотнение основания. 3. The method according to any one of claims 1 and 2, characterized in that in the fluid-plastic soils prior to the reinforcing device, a drainage slot, a protective layer and surface vibration sealing of the base are produced.
RU2010148128/03A 2010-11-26 2010-11-26 Method to strengthen loose natural base for erection of road earth bed RU2449075C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2010148128/03A RU2449075C1 (en) 2010-11-26 2010-11-26 Method to strengthen loose natural base for erection of road earth bed

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2010148128/03A RU2449075C1 (en) 2010-11-26 2010-11-26 Method to strengthen loose natural base for erection of road earth bed

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2449075C1 true RU2449075C1 (en) 2012-04-27

Family

ID=46297523

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2010148128/03A RU2449075C1 (en) 2010-11-26 2010-11-26 Method to strengthen loose natural base for erection of road earth bed

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2449075C1 (en)

Cited By (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103774514A (en) * 2014-01-10 2014-05-07 江苏中瑞路桥建设有限公司 Prefabricated tube pile embankment structure and construction method thereof
RU2536538C1 (en) * 2013-07-18 2014-12-27 Виктор Анатольевич Бабелло Method for reduction of deformations of motor and railway roads on permafrost soils that thaw out in process of operation
RU2556646C1 (en) * 2014-05-19 2015-07-10 Виктор Анатольевич Бабелло Method to prevent deformations of linear structures erected on landslide slopes or manmade slopes on melting permafrost soils
RU2581851C1 (en) * 2015-03-31 2016-04-20 Акционерное общество "Научно-исследовательский институт железнодорожного транспорта" Method for reinforcement of linear objects on sink hole-hazardous areas
RU2593282C1 (en) * 2015-05-26 2016-08-10 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Уральский государственный университет путей сообщения" (УрГУПС) Method for reinforcement of railway road bed on weak base
CN106192652A (en) * 2016-08-31 2016-12-07 四川省交通运输厅交通勘察设计研究院 A kind of high steep embankment ruggedized construction preventing differential settlement
RU2610440C1 (en) * 2015-12-08 2017-02-10 Юрий Александрович Варфоломеев Method for removing of negative friction from piles on grounds with highly compressible soils
CN107338686A (en) * 2017-07-13 2017-11-10 高军 A kind of Subgrade Filled Soil in High Speed Railway construction method
CN108221601A (en) * 2018-01-16 2018-06-29 中建市政工程有限公司 The roadbed construction method and its structure and equipment of aeolian sand section
CN108842805A (en) * 2018-06-16 2018-11-20 扬州大学 Geosynthetic reinforced pile supported embankments on soft soil pile-soil stress determines method
RU2681722C1 (en) * 2018-05-30 2019-03-12 Открытое Акционерное Общество "Российские Железные Дороги" Device for non-sedimentary embankments of high-speed network
RU2708769C1 (en) * 2018-11-29 2019-12-11 федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Южно-Российский государственный политехнический университет (НПИ) имени М.И. Платова" Protective transport system of road structures and method of its erection
CN112030646A (en) * 2020-03-04 2020-12-04 河北鸿森公路工程技术有限公司 Granular pile construction process for treating highway diseases
EP3690144A4 (en) * 2017-09-29 2021-11-10 Joint Stock Company "Rosenergoatom" Method for compacting bases laid using weak mineral soils
RU2766844C1 (en) * 2021-05-07 2022-03-16 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Сибирский государственный университет путей сообщения" (СГУПС) Method for strengthening the main platform of the railway roadbed

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB1270888A (en) * 1969-08-27 1972-04-19 Fudo Construction Co Apparatus for forming sand piles
EP0085742A1 (en) * 1982-02-05 1983-08-17 Teijin Limited Method for improving soft ground by sand drain method and cylindrical bag for use in same
RU2054502C1 (en) * 1993-11-15 1996-02-20 Санкт-Петербургский государственный архитектурно-строительный университет Method for making cement/soil piles in caved-in soils
RU2273687C1 (en) * 2005-02-24 2006-04-10 Святослав Яковлевич Луцкий Roadbed and roadbed forming method

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB1270888A (en) * 1969-08-27 1972-04-19 Fudo Construction Co Apparatus for forming sand piles
EP0085742A1 (en) * 1982-02-05 1983-08-17 Teijin Limited Method for improving soft ground by sand drain method and cylindrical bag for use in same
RU2054502C1 (en) * 1993-11-15 1996-02-20 Санкт-Петербургский государственный архитектурно-строительный университет Method for making cement/soil piles in caved-in soils
RU2273687C1 (en) * 2005-02-24 2006-04-10 Святослав Яковлевич Луцкий Roadbed and roadbed forming method

Cited By (18)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2536538C1 (en) * 2013-07-18 2014-12-27 Виктор Анатольевич Бабелло Method for reduction of deformations of motor and railway roads on permafrost soils that thaw out in process of operation
CN103774514B (en) * 2014-01-10 2015-10-07 江苏中瑞路桥建设有限公司 A kind of prefabricated tubular pile embankment structure and construction method thereof
CN103774514A (en) * 2014-01-10 2014-05-07 江苏中瑞路桥建设有限公司 Prefabricated tube pile embankment structure and construction method thereof
RU2556646C1 (en) * 2014-05-19 2015-07-10 Виктор Анатольевич Бабелло Method to prevent deformations of linear structures erected on landslide slopes or manmade slopes on melting permafrost soils
RU2581851C1 (en) * 2015-03-31 2016-04-20 Акционерное общество "Научно-исследовательский институт железнодорожного транспорта" Method for reinforcement of linear objects on sink hole-hazardous areas
RU2593282C1 (en) * 2015-05-26 2016-08-10 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Уральский государственный университет путей сообщения" (УрГУПС) Method for reinforcement of railway road bed on weak base
RU2610440C1 (en) * 2015-12-08 2017-02-10 Юрий Александрович Варфоломеев Method for removing of negative friction from piles on grounds with highly compressible soils
CN106192652A (en) * 2016-08-31 2016-12-07 四川省交通运输厅交通勘察设计研究院 A kind of high steep embankment ruggedized construction preventing differential settlement
CN107338686A (en) * 2017-07-13 2017-11-10 高军 A kind of Subgrade Filled Soil in High Speed Railway construction method
EP3690144A4 (en) * 2017-09-29 2021-11-10 Joint Stock Company "Rosenergoatom" Method for compacting bases laid using weak mineral soils
CN108221601B (en) * 2018-01-16 2021-04-23 中建市政工程有限公司 Roadbed construction method, structure and equipment for aeolian sand section
CN108221601A (en) * 2018-01-16 2018-06-29 中建市政工程有限公司 The roadbed construction method and its structure and equipment of aeolian sand section
RU2681722C1 (en) * 2018-05-30 2019-03-12 Открытое Акционерное Общество "Российские Железные Дороги" Device for non-sedimentary embankments of high-speed network
CN108842805B (en) * 2018-06-16 2020-06-09 扬州大学 Pile-supported reinforced embankment pile soil stress determination method
CN108842805A (en) * 2018-06-16 2018-11-20 扬州大学 Geosynthetic reinforced pile supported embankments on soft soil pile-soil stress determines method
RU2708769C1 (en) * 2018-11-29 2019-12-11 федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Южно-Российский государственный политехнический университет (НПИ) имени М.И. Платова" Protective transport system of road structures and method of its erection
CN112030646A (en) * 2020-03-04 2020-12-04 河北鸿森公路工程技术有限公司 Granular pile construction process for treating highway diseases
RU2766844C1 (en) * 2021-05-07 2022-03-16 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Сибирский государственный университет путей сообщения" (СГУПС) Method for strengthening the main platform of the railway roadbed

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2449075C1 (en) Method to strengthen loose natural base for erection of road earth bed
CN204059124U (en) A kind of sand drain strong rammer grouting behind shaft or drift lining foundation reinforcing structure
CN109750571B (en) Road collapse emergency and permanent retaining integrated structure and construction method
CN108560349A (en) The high embankment retaining structure in soft clay area
CN103074882A (en) Construction method for reinforcing island-type perennial frozen-soil foundation by adopting gravel piles
CN103981876B (en) For deep soft foundation river course be close to combined member and the construction method that river embankment is built together
CN108221528B (en) Roadbed building overlapping structure and construction method
CN107190602A (en) A kind of river degradation section pile formula foam concrete light road bank structure and construction method
CN111549598B (en) Construction method of highway reinforced bridgehead roadbed in collapsible loess region
CN109537389B (en) EPS (expandable polystyrene) lower embankment structure and construction method thereof
CN110700291A (en) Combined retaining structure and construction method thereof
Hirkane et al. Ground improvement techniques
CN104480956B (en) A kind of minor diameter mold-bagged concrete pile composite foundation
RU2337205C1 (en) Method of earthwork fabric on weak natural basis
CN107288120A (en) A kind of stabilization by drainage structure of new and old roadbed in the firm splicing of watersplash
CN1206423C (en) Constructing method for treating soft foundation of highway by cement, flyash and macadam
CN108824412B (en) Soft foundation treatment method based on gabion wall reinforced soil and dynamic compaction combination
CN104818658B (en) Road widening method for collapsible yellow earth foundation layer
CN106836244A (en) A kind of method of friction pile dative guest barricade joint protection steep slope subgrade high
CN208604438U (en) The high embankment retaining structure in soft clay area
RU2273687C1 (en) Roadbed and roadbed forming method
CN110258625A (en) A kind of construction method of filled-up ground retaining wall
CN108252303A (en) A kind of tier building basic engineering method based on anchor jacked pile technology
JP3583181B2 (en) Embankment construction method
Huang et al. Understanding and optimizing the geosynthetic-reinforced steep slopes

Legal Events

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

Effective date: 20151127