Изобретение относится к области строительства, в частности к фундаментостроению, и может быть использовано при возведении малоэтажных зданий и сооружений на слабых глинистых основаниях.The invention relates to the field of construction, in particular to foundation engineering, and can be used in the construction of low-rise buildings and structures on weak clay foundations.
Известно использование песчаных подушек в качестве естественного основания на слабых грунтах [Морарескул Н.Н. Основания и фундаменты в торфяных грунтах. - Л.: Стройиздат, 1979. - С.34-38]. Данное решение применяется для принятия нагрузки от конструкции фундамента с последующим ее распределением и передачей на слабое грунтовое основание. В качестве основного недостатка данного решения следует выделить высокую деформативность песчаных подушек в результате развития в них поперечных деформаций грунта. Следствием этого является значительное увеличение размеров песчаных подушек.It is known to use sand cushions as a natural base on soft soils [Morareskul N.N. Foundations and foundations in peat soils. - L .: Stroyizdat, 1979. - S. 34-38]. This solution is used to take the load from the foundation structure with its subsequent distribution and transfer to a weak soil base. As the main drawback of this solution, it is worth highlighting the high deformability of sand cushions as a result of the development of transverse soil deformations in them. The consequence of this is a significant increase in the size of sand cushions.
Наиболее близким аналогом является фундамент, снабженный боковыми блоками, размещенными под полотнищем между центральным блоком и пригрузом [А.с. СССР 1728381 А1, Е02D 27/01, 27/02. Фундамент / М.Ф.Друкованый, А.Д.Рябый, И.Л.Демченко, И.И.Гаращенко, С.И.Шастун, В.Г.Самойленко (СССР). - 4709787/33; Заявлено 26.06.1989; Опубл. 23.04.1992, Бюл. №15]. В качестве причин, препятствующих расширению области применения такого типа фундаментов, можно выделить следующие: дополнительные технологические операции и ограниченная область применения; необходимость создания уплотненных зон вокруг фундамента; необходимость изготовления пригрузов и их размещения за пределами фундамента.The closest analogue is the foundation, equipped with side blocks placed under the panel between the central block and the load [A.S. USSR 1728381 A1, E02D 27/01, 27/02. Foundation / M.F.Drukovany, A.D. Ryaby, I.L.Demchenko, I.I. Garashchenko, S.I. Shastun, V.G. Samoilenko (USSR). - 4709787/33; Stated 06/26/1989; Publ. 04/23/1992, Bull. No. 15]. As the reasons that impede the expansion of the scope of this type of foundations, the following can be singled out: additional technological operations and a limited scope; the need to create compacted areas around the foundation; the need for the manufacture of weights and their placement outside the foundation.
Задача, решаемая изобретением, заключается в снижении деформированности песчаной подушки путем введения армирующего элемента в виде геосинтетического материала и уменьшении напряжений, передаваемых на слабое грунтовое основание, за счет криволинейного очертания подошвы.The problem solved by the invention is to reduce the deformation of the sand cushion by introducing a reinforcing element in the form of a geosynthetic material and reducing stresses transmitted to a weak soil base due to the curved outline of the sole.
Сущность изобретения заключается в устройстве криволинейного очертания подошвы песчаной подушки, что позволяет более равномерно распределить напряжения от конструкции фундамента на основание. Кроме этого производится контурное армирование песчаной подушки геосинтетическим материалом, работающим на растяжение, что приводит к стеснению поперечных деформаций песчаного грунта подушки.The essence of the invention lies in the device of a curved outline of the sole of the sand cushion, which allows for more even distribution of stresses from the foundation structure to the base. In addition, contour reinforcement of the sand cushion is carried out by geosynthetic material working in tension, which leads to the constraint of transverse deformations of the sandy soil of the cushion.
Технический результат, обеспечиваемый изобретением, заключается в увеличении несущей способности слабого глинистого основания путем устройства песчаной подушки с криволинейной подошвой, армированной по внешнему контуру геосинтетическим материалом. Полученный технический эффект обеспечивает снижение осадки фундаментов на слабых грунтах.The technical result provided by the invention is to increase the bearing capacity of a weak clay base by arranging a sand cushion with a curved sole reinforced with an outer contour by geosynthetic material. The obtained technical effect ensures a decrease in the settlement of foundations on soft soils.
Поставленная задача решается за счет того, что опорной части песчаной подушки придается криволинейное очертание, обеспечивающее более равномерное распределение напряжений в грунтовом основании, а также за счет контурного армирования геосинтетическим материалом, работающим на растяжение, вследствие чего снижаются поперечные деформации песчаного грунта подушки. Повышение несущей способности песчаной подушки достигается за счет того, что песчаный грунт подушки хорошо работает на сжатие, а геосинтетический материал воспринимает растягивающие (горизонтальные) напряжения. Предлагаемая армированная песчаная подушка с криволинейной подошвой может воспринимать нагрузки от фундаментов при возведении сооружений на водонасыщенных глинистых основаниях. Низкая себестоимость материалов, используемых при устройстве песчаной армированной подушки с криволинейной подошвой, а также простота ее устройства позволяют получить экономический эффект по сравнению с известными конструктивно-технологическими решениями фундаментов на слабых грунтах.The problem is solved due to the fact that the supporting part of the sand cushion is given a curved shape that provides a more uniform distribution of stresses in the soil base, as well as due to contour reinforcement by geosynthetic material working in tension, which reduces the lateral deformation of the sand soil cushions. The increase in the bearing capacity of the sand cushion is achieved due to the fact that the sandy soil of the cushion works well in compression, and the geosynthetic material perceives tensile (horizontal) stresses. The proposed reinforced sand cushion with a curved sole can absorb loads from foundations when erecting structures on water-saturated clay foundations. The low cost of materials used in the construction of a sand reinforced cushion with a curved sole, as well as the simplicity of its arrangement, allows to obtain an economic effect in comparison with the known structural and technological solutions of foundations on soft soils.
Новизна заявляемого технического решения обеспечивается криволинейным очертанием подошвы песчаной подушки, которое приводит к более равномерному распределению напряжений, а также использованием армирующих геосинтетических материалов, работающих на растяжение и воспринимающих горизонтальные напряжения, возникающие в теле песчаной подушки.The novelty of the proposed technical solution is provided by the curved outline of the sole of the sand cushion, which leads to a more uniform distribution of stresses, as well as the use of reinforcing geosynthetic materials that work in tension and perceive horizontal stresses arising in the body of the sand cushion.
Сущность изобретения поясняется чертежом, где на фиг.1 показано проектное положение песчаной армированной подушки с криволинейной подошвой.The invention is illustrated in the drawing, where figure 1 shows the design position of a sand reinforced pillow with a curved sole.
Устройство армированной песчаной подушки с криволинейной подошвой в слабых глинистых основаниях 1 осуществляют следующим образом. В основании 1 выполняют выемку грунта при помощи экскаватора, затем выполняется ручная доработка котлована с устройством необходимой кривизны. После этого по поверхности котлована размещают геосинтетический материал 3. Затем полость подушки заполняют песком 2 с послойным уплотнением. После завершения отсыпки края сетки заворачиваются внахлест в верхней части песчаной подушки. Далее на песчаную армированную подушку устанавливают фундамент 4.The device reinforced sand cushion with a curved sole in weak clay bases 1 is as follows. At the base 1, excavation is carried out using an excavator, then manual excavation of the pit with the device of the necessary curvature is performed. After that, geosynthetic material 3 is placed on the surface of the pit 3. Then, the pillow cavity is filled with sand 2 with a layer-by-layer seal. After filling, the edges of the mesh are overlapped in the upper part of the sand cushion. Next, a foundation 4 is installed on the sand reinforced pillow.