RU2496944C1 - Способ устройства основания фундаментов сооружений - Google Patents
Способ устройства основания фундаментов сооружений Download PDFInfo
- Publication number
- RU2496944C1 RU2496944C1 RU2012121305/03A RU2012121305A RU2496944C1 RU 2496944 C1 RU2496944 C1 RU 2496944C1 RU 2012121305/03 A RU2012121305/03 A RU 2012121305/03A RU 2012121305 A RU2012121305 A RU 2012121305A RU 2496944 C1 RU2496944 C1 RU 2496944C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- foundation
- contour
- piles
- bearing
- pile
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Foundations (AREA)
Abstract
Изобретение относится к фундаментостроению, в частности к способам повышения несущей способности основания фундаментов, сложенных слабыми грунтами естественного (природного) или искусственного сложения, в т.ч. обладающими специфическими свойствами (плывунными, просадочными и др.) путем их вертикального армирования железобетонными висячими и забивными (вдавленными) сваями квадратного или круглого поперечного сечения. Способ устройства основания фундаментов сооружений включает выполнение фундамента на естественном грунтовом основании, а затем армирование контурными вертикальными забивными сваями малого диаметра, расположенными за контуром фундамента, на расстоянии от его наружных граней, определенной длины и на одинаковом расстоянии друг от друга. Вначале формируют армированное основание фундамента, для чего вначале погружают контурные сваи в несколько рядов, на проектную глубину по принятой в проекте схеме свайного поля, располагая их за пределами контура фундамента. Затем погружают несущие сваи и располагают их в пределах контура подошвы фундамента или выходящих за контуры подошвы фундамента на величину, меньше или равную 0,5d (где d - сторона или диаметр поперечного сечения сваи). Поверху несущих свай выполняют буферный слой, размеры которого в плане превышают длину и ширину подошвы фундамента на уровне отметки дна котлована на величину, больше или равную 2d, а толщина его больше или равна 0,5d из песка не менее средней крупности или щебня из твердых горных пород. Участок дна котлована в пределах контура расположения несущих свай планируют до проектной отметки и устраивают бетонную подготовку толщиной 10 см, при этом ширина и длина которой превышает ширину и длину подошвы фундамента на величину d. Поверх бетонной подготовки выполняют гидроизоляцию и возводят фундамент. Минимальное расстояние между продольными осями контурных и несущих свай определяют по приведенной зависимости. Технический результат состоит в повышении несущей способности основания фундамента зданий и сооружений. 2 з.п. ф-лы, 2 табл., 1 ил.
Description
Изобретение относится к фундаментостроению, в частности к способам повышения несущей способности основания фундаментов, сложенных слабыми грунтами естественного (природного) или искусственного сложения, в т.ч. обладающими специфическими свойствами (плывунными, просадочными и др.) путем их вертикального армирования железобетонными висячими и забивными (вдавленными) сваями квадратного или круглого поперечного сечения.
Известен способ устройства фундамента для зданий и сооружений, возводимых на просадочных грунтах (1) включающий выполнение свай и армоэлементов, расположенных за пределами ростверка на расстоянии, равном 1-1,5 диаметра сваи от его наружных граней. Недостатком данного способа устройства фундамента является то, что повышение его несущей способности обеспечивается только за счет вовлечения окружающего грунта в совместную работу путем уплотнения просадочного грунта.
Известен способ устройства фундамента для зданий и сооружений (2), включающий выполнение фундамента мелкого заложения на естественном грунтовом основании, а затем армированное жесткими элементами по контуру фундамента мелкого заложения на расстоянии от его наружных граней, равном 0,1-0,5 диаметра жесткого элемента, с одинаковым шагом, равным 2-4 диаметрам жесткого элемента. Жесткие элементы выполнены в виде вертикальных стержней из забивных или буронабивных свай малого диаметра до 200 мм, при этом длина каждого жесткого элемента равна 15-20 его диаметрам. Армирование жесткими элементами по контуру фундамента мелкого заложения предотвращает горизонтальные и снижает вертикальные перемещение грунта, что приводит к повышению несущей способности фундамента. Недостатком является то, что его невозможно использовать на слабых маловлажных и влажных грунтах естественного или искусственного сложения, а также в любых инженерно-геологических условиях. Расстояния, на которых должны располагаться армирующие элементы в плане подошвы фундамента от его наружных граней, шаг между армирующими элементами назначаются, а это невозможно, так как расположение армирующих элементов в плане по контуру подошвы фундамента требует многофакторного анализа инженерно-геологических, природно-климатических и построечных условий, нагрузок и воздействий, передаваемых на армированное основание.
Техническая задача изобретения состоит в повышении несущей способности основания фундамента зданий и сооружений, выполненного в сложных инженерно-геологических условиях.
Поставленная задача решается за счет того, что в способе устройства фундаментов для зданий и сооружений включающем выполнение фундамента на естественном грунтовом основании, а затем армирование контурными вертикальными забивными сваями малого диаметра, расположенными за контуром фундамента, на определенном расстоянии от его наружных граней, определенной длины и на одинаковом расстоянии друг от друга, согласно изобретению, вначале формируют армированное основание фундамента для чего: сначала погружают контурные сваи в несколько рядов, на проектную глубину по принятой в проекте схеме свайного поля, располагая их за пределами контура фундамента, а затем погружают несущие сваи и располагают их в пределах контура подошвы фундамента или выходящих за контуры подошвы фундамента на величину меньше или равную 0,5 d (где d-сторона или диаметр поперечного сечения сваи), причем поверх несущих свай выполняют буферный слой, размеры которого в плане превышают длину и ширину подошвы фундамента на уровне отметки дна котлована на величину больше или равную 2d, а толщина его больше или равна 0,5 d из песка не менее средней крупности или щебня из твердых горных пород, причем участок дна котлована в пределах контура расположения несущих свай планируют до проектной отметки и устраивают бетонную подготовку, толщиной 10 см., при этом, ширина и длина которой превышает ширину и длину подошвы фундамента на величину d, поверх бетонной подготовки выполняют гидроизоляцию и возводят фундамент, кроме того минимальное расстояния между продольными осями контурных и несущих свай определяют по формуле:
а=k·m·d·√ρds/(ρds-ρd),
а длину контурных и несущих свай определяют по формуле:
la=0,4÷0,6HC
где: HC - нижняя граница сжимаемой толщи принимается на глубине z=Не, м, где выполняется условие σzp=0,2σzg
ρd=Σhi·ρdi/hi, - начальная средневзвешенная плотность грунта в сухом состоянии, г/см3, до забивки свай, определяемая в пределах от отметки дна котлована до глубины ha=la+3d;
ρdi - начальная плотность в сухом состоянии грунтов, слагающих основание до глубины ha;
ρds - средневзвешенная плотность грунта в сухом состоянии, в между свайном пространстве в зависимости от значений ρd,
k=ρds,/ρd - коэффициент, учитывающий степень изменения (ρd) в между свайном пространстве соседних свай;
d - сторона или диаметр поперечного сечения контурной или несущей сваи;
hi - толщина слоя грунта;
m - коэффициент, учитывающий степень изменения плотности грунта в сухом состоянии в между свайном пространстве в зависимости от n=la/d;
Контурные и несущие сваи выполняют призматическими или цилиндрическими со стороной или диаметром поперечного сечения 10-30 см. Буферный слой может быть выполнен из шлакового щебня черной металлургии, отвечающего требованиям устойчивости структуры от распада, при этом максимальная крупность зерен щебня должна быть меньше или равной 0,25 d, при этом их содержание в гранулометрическом составе щебня по массе не должно превышать 20%.
Повышение несущей способности фундамента для зданий и сооружений достигается за счет одновременного армирования грунтового основания несущими и контурными забивными (вдавленными) сваями заданной длины и поперечного сечения на проектную глубину и расположенными в плане подошвы фундамента на расчетном расстоянии друг от друга по заранее принятой схеме свайного поля. В результате применения контурных и несущих свай с буферным слоем, в сжимаемой толще оснований фундаментов формируется армированный массив, имеющий требуемые размеры в плане и по глубине, обладающий заданными характеристиками и свойствами. Нижняя граница сжимаемой толщи принимается на глубине z=Нс, м, где выполняется условие σzp=0,2zg.
Наличие буферного слоя позволило вовлечь в работу грунты между свайного пространства и тем самым также увеличить несущую способность фундамента. Контурные сваи располагают за пределами контура фундамента в виде одного или двух рядов и создают вокруг армированного несущими сваями основания фундамента не полную прерывистую обойму, что в свою очередь также увеличивает несущую способность армированного основания и устраняет просадочные свойства грунтов за пределами периметра подошвы фундамента.
Существо изобретения поясняется чертежом, где на фиг.1 показана конструктивная схема армированного основания фундамента для зданий и сооружений несущими и контурными сваями.
Способ устройства основания фундаментов сооружений осуществляют следующим образом. Вначале формируют армированное основание фундамента 1. Для этого вначале с планировочной отметки дна котлована погружают контурные 3 сваи на проектную глубину la по принятой в проекте схеме свайного поля, располагая их за пределами контура фундамента. Затем погружают несущие сваи 2. В качестве контурных 3 и несущих 2 свай применяют призматические или цилиндрические сваи со стороной или диаметром перечного сечения d=10-30 см. Погружение несущих и контурных свай производят забивкой или вдавливанием на проектную глубину la.
Несущие сваи 2 располагают в пределах контура подошвы фундамента 1 или выходящими за его контуры на величину равную или меньше 0,5, где d-сторона или диаметр поперечного сечения сваи;
Контурные сваи 3 располагают за пределами контура подошвы фундамента, по его периметру, в виде одного или двух рядов и предназначены для создания вокруг армированного несущими сваями 2 основания фундамента 1 не полной прерывистой обоймы, наличие которой увеличивает несущую способность армированного основания несущими сваями на 10-15%, устраняет просадочные свойства грунтов за пределами периметра подошвы фундаментов и снижает вероятность подтопления грунтов основания армированного несущими 2 сваями. Затем поверху несущих свай 2 выполняют буферный слой 4 толщиной hi, большей или равной 0,5 d из песка не менее средней крупности или щебня из твердых горных пород. Буферный слой 4 может быть выполнен из шлакового щебня черной металлургии, отвечающего требованиям устойчивости структуры от распада, при этом максимальная крупность зерен щебня должна быть меньше или равной 0,25 d. При этом их содержание в гранулометрическом составе щебня по массе не должно превышать 20%.
Участок дна котлована в пределах контура расположения несущих 2 свай, планируют до проектной отметки и устраивают бетонную подготовку 5, толщиной 10 см., причем ширина и длина которой превышает ширину и длину подошвы фундамента 1 на величину d. Поверх бетонной подготовки 5 выполняют гидроизоляцию и возводят фундамент.Минимальное расстояния (а, см) между продольными осями контурных и несущих свай определяют по формуле:
а=k·m·d·√ρds/(ρds-ρd),
где: ρd=Σhi·ρdi/hi, - начальная средневзвешенная плотность грунта в сухом состоянии, г/см3, до забивки свай, определяемая в пределах от отметки дна котлована до глубины ha=la+3 d;
ρdi - начальная плотность в сухом состоянии грунтов, слагающих основание до глубины ha;
ρds - средневзвешенная плотность грунта в сухом состоянии, г/см3 в между свайном пространстве, принимаемая по таблице 1 в зависимости от значений ρd;
k=ρds,/ρd - коэффициент, учитывающий степень изменения (ρd) в между свайном пространстве соседних свай;
d - сторона или диаметр поперечного сечения контурной или несущей сваи;
hi - толщина слоя грунта;
m - коэффициент, учитывающий степень изменения плотности грунта в сухом состоянии в между свайном пространстве, принимаемый по таблице 2 в зависимости от n=la/d;
Таблица 1 | ||||
ρd, г/см3 | 1,30 | 1,40 | 1,50 | 1,60 |
ρds, г/см3 | 1,60 | 1,65 | 1,70 | 1,75 |
Примечание: промежуточные значения ρds определяются интерполяцией по фактическому значению ρd.
Таблица 2 | ||||||||||
n | 5 | 10 | 15 | 20 | 25 | 30 | 35 | 40 | 45 | 50 |
m | 0,894 | 0,990 | 1,030 | 1,052 | 1,066 | 1,079 | 1,082 | 1,088 | 1,092 | 1,096 |
Длину несущих 2 и контурных 3 свай определяют по формуле:
la=0,4÷0,6HC
где: HC - нижняя граница сжимаемой толщи принимается на глубине z=HC, где выполняется условие σzp=0,2σzg.
Несущая способность основания фундамента для зданий и сооружений, выполненная предложенным способом, по сравнению с несущей способностью оснований до их армирования, увеличивается в 1,8-2,4 раза и зависит от величины относительной просадочности грунтов, мощности просадочного слоя и его расположения в сжимаемой зоне основания фундамента, состояния и характеристики грунтов по боковой поверхности и в основании несущих свай, а также схемы расположения несущих и контурных свай в плане подошвы фундамента.
Источники информации:
1. Авторское свидетельство СССР №375348, МКИ E02D 27/12, БИ №16, 1973 г.
2. Патент России №2256033, МКИ E02D 27/01, 2005 г.
Claims (3)
1. Способ устройства основания фундаментов сооружений, включающий выполнение фундамента на естественном грунтовом основании, а затем армирование контурными вертикальными забивными сваями малого диаметра, расположенными за контуром фундамента, на расстоянии от его наружных граней, определенной длины и на одинаковом расстоянии друг от друга, отличающийся тем, что вначале формируют армированное основание фундамента для чего: вначале погружают контурные сваи в несколько рядов, на проектную глубину по принятой в проекте схеме свайного поля, располагая их за пределами контура фундамента, а затем погружают несущие сваи и располагают их в пределах контура подошвы фундамента или выходящих за контуры подошвы фундамента на величину, меньшую или равную 0,5d (где d - сторона или диаметр поперечного сечения сваи), причем поверху несущих свай выполняют буферный слой, размеры которого в плане превышают длину и ширину подошвы фундамента на уровне отметки дна котлована на величину, большую или равную 2d, a толщина его больше или равна 0,5d из песка не менее средней крупности или щебня из твердых горных пород, причем участок дна котлована в пределах контура расположения несущих свай планируют до проектной отметки и устраивают бетонную подготовку толщиной 10 см, при этом ширина и длина которой превышает ширину и длину подошвы фундамента на величину d, поверх бетонной подготовки выполняют гидроизоляцию и возводят фундамент, кроме того, минимальное расстояния между продольными осями контурных и несущих свай определяют по формуле:
a=k·m·d·√ρds/(ρds-ρd),
а длину контурных и несущих свай определяют по формуле:
la=0,4÷0,6HC,
где HC - нижняя граница сжимаемой толщи принимается на глубине z=HC, где выполняется условие σzp=0,2σzg.
ρd=∑hi·ρdi/hi - начальная средневзвешенная плотность грунта в сухом состоянии, г/см3, до забивки свай, определяемая в пределах от отметки дна котлована до глубины ha=la+3d;
ρdi - начальная плотность в сухом состоянии грунтов, слагающих основание до глубины ha;
ρds - средневзвешенная плотность грунта в сухом состоянии в между свайном пространстве в зависимости от значений ρd;
k=ρds/ρd - коэффициент, учитывающий степень изменения (ρd) в между свайном пространстве соседних свай;
d - сторона или диаметр поперечного сечения контурной или несущей сваи;
hi - толщина слоя грунта;
m - коэффициент, учитывающий степень изменения плотности грунта в сухом состоянии в между свайном пространстве в зависимости от n=la/d.
a=k·m·d·√ρds/(ρds-ρd),
а длину контурных и несущих свай определяют по формуле:
la=0,4÷0,6HC,
где HC - нижняя граница сжимаемой толщи принимается на глубине z=HC, где выполняется условие σzp=0,2σzg.
ρd=∑hi·ρdi/hi - начальная средневзвешенная плотность грунта в сухом состоянии, г/см3, до забивки свай, определяемая в пределах от отметки дна котлована до глубины ha=la+3d;
ρdi - начальная плотность в сухом состоянии грунтов, слагающих основание до глубины ha;
ρds - средневзвешенная плотность грунта в сухом состоянии в между свайном пространстве в зависимости от значений ρd;
k=ρds/ρd - коэффициент, учитывающий степень изменения (ρd) в между свайном пространстве соседних свай;
d - сторона или диаметр поперечного сечения контурной или несущей сваи;
hi - толщина слоя грунта;
m - коэффициент, учитывающий степень изменения плотности грунта в сухом состоянии в между свайном пространстве в зависимости от n=la/d.
2. Способ устройства основания фундаментов сооружений по п.1, отличающийся тем, что контурные и несущие сваи выполнены призматическими и цилиндрическими со стороной или диаметром поперечного сечения 10-30 см.
3. Способ устройства основания фундаментов сооружений по п.1, отличающийся тем, что буферный слой может быть выполнен из шлакового щебня черной металлургии, отвечающего требованиям устойчивости структуры от распада, при этом максимальная крупность зерен щебня должна быть меньше или равной 0,25 d, при этом их содержание в гранулометрическом составе щебня по массе не должно превышать 20%.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2012121305/03A RU2496944C1 (ru) | 2012-05-24 | 2012-05-24 | Способ устройства основания фундаментов сооружений |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2012121305/03A RU2496944C1 (ru) | 2012-05-24 | 2012-05-24 | Способ устройства основания фундаментов сооружений |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2496944C1 true RU2496944C1 (ru) | 2013-10-27 |
Family
ID=49446764
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2012121305/03A RU2496944C1 (ru) | 2012-05-24 | 2012-05-24 | Способ устройства основания фундаментов сооружений |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2496944C1 (ru) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN110080317A (zh) * | 2019-05-24 | 2019-08-02 | 福建工程学院 | 承压水地层基坑底部土层桩基加固桩距与桩长预测方法 |
RU2698783C2 (ru) * | 2017-09-11 | 2019-08-29 | Александр Васильевич Лубягин | Способ устройства фундаментов глубокого заложения и фундамент глубокого заложения |
CN110468849A (zh) * | 2019-08-28 | 2019-11-19 | 中冶集团武汉勘察研究院有限公司 | 一种山地城区超深基坑内支撑支护体系地表高差处理方法 |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU375348A1 (ru) * | 1969-06-18 | 1973-03-23 | Ростовский инженерно строительный институт | Фундамент для зданий и сооружений |
FR2216397A1 (ru) * | 1973-02-02 | 1974-08-30 | Pynford Ltd | |
RU2014394C1 (ru) * | 1991-06-28 | 1994-06-15 | Научно-исследовательский, проектно-изыскательский и конструкторско-технологический институт оснований и подземных сооружений им.Н.М.Герсеванова | Способ возведения оснований для зданий на просадочных грунтах |
RU2256033C2 (ru) * | 2003-08-04 | 2005-07-10 | Новосибирский государственный архитектурно-строительный университет | Фундамент для зданий и сооружений |
RU2307212C2 (ru) * | 2005-07-07 | 2007-09-27 | Виктор Гаврилович Столяров | Свайный фундамент для высокосейсмичных районов |
-
2012
- 2012-05-24 RU RU2012121305/03A patent/RU2496944C1/ru active
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU375348A1 (ru) * | 1969-06-18 | 1973-03-23 | Ростовский инженерно строительный институт | Фундамент для зданий и сооружений |
FR2216397A1 (ru) * | 1973-02-02 | 1974-08-30 | Pynford Ltd | |
RU2014394C1 (ru) * | 1991-06-28 | 1994-06-15 | Научно-исследовательский, проектно-изыскательский и конструкторско-технологический институт оснований и подземных сооружений им.Н.М.Герсеванова | Способ возведения оснований для зданий на просадочных грунтах |
RU2256033C2 (ru) * | 2003-08-04 | 2005-07-10 | Новосибирский государственный архитектурно-строительный университет | Фундамент для зданий и сооружений |
RU2307212C2 (ru) * | 2005-07-07 | 2007-09-27 | Виктор Гаврилович Столяров | Свайный фундамент для высокосейсмичных районов |
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2698783C2 (ru) * | 2017-09-11 | 2019-08-29 | Александр Васильевич Лубягин | Способ устройства фундаментов глубокого заложения и фундамент глубокого заложения |
CN110080317A (zh) * | 2019-05-24 | 2019-08-02 | 福建工程学院 | 承压水地层基坑底部土层桩基加固桩距与桩长预测方法 |
CN110080317B (zh) * | 2019-05-24 | 2024-03-15 | 福建工程学院 | 承压水地层基坑底部土层桩基加固桩距与桩长预测方法 |
CN110468849A (zh) * | 2019-08-28 | 2019-11-19 | 中冶集团武汉勘察研究院有限公司 | 一种山地城区超深基坑内支撑支护体系地表高差处理方法 |
CN110468849B (zh) * | 2019-08-28 | 2024-03-26 | 中冶集团武汉勘察研究院有限公司 | 一种山地城区超深基坑内支撑支护体系地表高差处理方法 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN202718084U (zh) | 一种柔性桩和排水板结合的复合地基 | |
CN104818732A (zh) | 一种互嵌式生态砌块挡土墙及其施工方法 | |
CN109778831A (zh) | 夯扩挤密碎石桩加固杂填土地基施工工法 | |
Jeong et al. | Estimation of the load sharing ratio of pre-installed columns in top-down buildings on Korean rock | |
RU2496944C1 (ru) | Способ устройства основания фундаментов сооружений | |
Dhowian | Laboratory simulation of field preloading on Jizan sabkha soil | |
CN107700514B (zh) | 一种关于软弱地基基础选择结构型式的处理方法 | |
RU2354778C2 (ru) | Способ закрепления грунта | |
Goh et al. | The horizontal response of framed buildings on individual footings to excavation-induced movements | |
RU2338033C1 (ru) | Способ возведения бетонных набивных свай в раскатанных скважинах | |
CN216275588U (zh) | 一种型钢与水泥土搅拌桩组合作用的复合地基处理结构 | |
Krutov et al. | Foundations formed from piles cast in punched holes. | |
Abhishek et al. | Case Study of Failure Of Retaining Wall at Dwarakanagar, Visakhapatnam | |
Cotton et al. | Recent advances in the top-down construction of a 26.4 meter deep soil nail retention system-Bellevue technology tower | |
Stepanischev et al. | Using the method of vertical reinforcement for design of the soil base | |
Perov et al. | On the question of reducing deformability of subsiding soils in construction of multi-storey apartment buildings | |
JP2007239202A (ja) | 谷埋め盛土部の耐震補強構造 | |
Mahoney et al. | Comparison of Liquefaction Mitigation Options: A Christchurch Case Study | |
Tashkhodzhaev et al. | Recommendation for reducing seismic subsidence deformation of structures | |
CN105484227B (zh) | 建筑物施工时遇有残留旧桩基时的地基处理方法 | |
Dzagov et al. | Efficiency of Pile Foundation in the Construction of Basement Floors of Structures on Collapsible Soil | |
Nikitin et al. | Floor construction in basements during reconstruction of buildings in peaty territories | |
Prakash et al. | Static Analysis of Pile Foundation on Slope Terrain | |
Jeong et al. | Load-sharing ratio of prebored and precast piles in piled-raft foundations socketed in weathered rock | |
Arun | Ancient building foundation systems in seismic areas |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PC43 | Official registration of the transfer of the exclusive right without contract for inventions |
Effective date: 20161117 |
|
RH4A | Copy of patent granted that was duplicated for the russian federation |
Effective date: 20170316 |