RU2592004C1 - Method for structure erection on weak soils in surface area of bodies of water - Google Patents
Method for structure erection on weak soils in surface area of bodies of water Download PDFInfo
- Publication number
- RU2592004C1 RU2592004C1 RU2015119940/03A RU2015119940A RU2592004C1 RU 2592004 C1 RU2592004 C1 RU 2592004C1 RU 2015119940/03 A RU2015119940/03 A RU 2015119940/03A RU 2015119940 A RU2015119940 A RU 2015119940A RU 2592004 C1 RU2592004 C1 RU 2592004C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- soil
- wells
- water
- base
- fixing solution
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Bulkheads Adapted To Foundation Construction (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к строительству и может быть использовано при возведении сооружений в акватории водных объектов с закреплением слабонесущих грунтов, преимущественно торфяных, в основании сооружений, например, при строительстве производственных площадок для бурения нефтяных, газовых, нагнетательных и наблюдательных скважин, а также для размещения на них объектов обустройства скважин.The invention relates to the construction and can be used in the construction of structures in the water body with fixing weakly soils, mainly peat, at the base of structures, for example, in the construction of production sites for drilling oil, gas, injection and observation wells, as well as for placement on them well construction facilities.
Известен способ, включающий бурение скважин вдоль сооружения, заполнение скважин твердеющим материалом и формирование стволов свай, при укреплении земляного сооружения, возведенного или возводимого на болотах, скважины бурят с использованием обсадных труб не менее чем тремя рядами под каждый путь с верхней поверхности земляного сооружения с прорезкой тела сооружения и слоя торфа и заглублением в подстилающее слой торфа минеральное дно на 1,0-1,5 м, после чего в скважины укрепляют до образования объединяющих сваи в каждом ряду ростверков, поверх которых укладывают слой подстилающего материала типа щебня, или песка, или гравия (Пат. 2117728, Российская Федерация, МПК5 E02D 17/20. Способ укрепления земляного сооружения; заявка №97115549/03, заявл. 24.09.1997, опубл. 20.08.1998).A known method, including drilling wells along a structure, filling wells with hardening material and forming pile piles, while strengthening an earth structure erected or erected in swamps, drill holes using casing in at least three rows for each path from the top surface of the earth structure with cutting the body of the structure and peat layer and the mineral bottom is buried in the underlying peat layer by 1.0-1.5 m, after which they are strengthened into the wells until the formation of unifying piles in each row of grillages, on top of which a layer of underlying material such as crushed stone, or sand, or gravel is laid (Pat. 2117728, Russian Federation, IPC 5 E02D 17/20. Method of strengthening the earthworks; application No. 97115549/03, application. 24.09.1997, publ. 20.08. 1998).
Этот способ не может быть использован при возведении сооружений на слабонесущих грунтах, он достаточно сложен при использовании. Кроме того, применение такого способа требует устройства ростверка с повышенной жесткостью, что неизбежно приведет к существенному удорожанию строительства.This method cannot be used in the construction of structures on poorly bearing soils, it is quite complicated when used. In addition, the application of this method requires a grill device with increased rigidity, which will inevitably lead to a significant increase in the cost of construction.
Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к предлагаемому техническому решению является способ возведения земляного сооружения на торфах, включающий послойный намыв водно-песчаной пульпы на торфяное основание с соотношением воды к песку 8:1. Он отличается тем, что после намыва на торфяное основание первого слоя водно-песчаной пульпы одновременно с намывом второго слоя осуществляют вертикальные проколы первого слоя и торфяного основания равномерно по обе стороны от оси сооружения (Пат. 1715916, Российская Федерация, МПК5 Е01С 3/00. Способ возведения земляного сооружения на торфах; заявка №4498942, заявл. 03.10.1988, опубл. 29.02.92, Бюл. №8).The closest in technical essence and the achieved result to the proposed technical solution is a method of erecting an earthen structure on peat, including layer-by-layer reclamation of water-sand pulp on a peat base with a water to sand ratio of 8: 1. It differs in that after washing on the peat base of the first layer of water-sand pulp simultaneously with the washing of the second layer, vertical punctures of the first layer and peat base are carried out uniformly on both sides of the construction axis (Pat. 1715916, Russian Federation, IPC 5 Е01С 3/00 A method of erecting an earthworks on peat; application No. 4498942, application. 03.10.1988, publ. 02.29.92, Bull. No. 8).
Однако этот способ не обеспечивает необходимую устойчивость намывного сооружения при возведении намывного сооружения на подтопляемой территории. В современных условиях применение гидромониторов связано с ограниченной доступностью оборудования и значительной удельной стоимостью его применения. Метод не позволяет вести работы при отрицательных температурах окружающего воздуха.However, this method does not provide the necessary stability of the alluvial structure during the erection of the alluvial structure in the flooded area. In modern conditions, the use of hydraulic monitors is associated with limited availability of equipment and a significant unit cost of its use. The method does not allow work at negative ambient temperatures.
Традиционным методом строительства на слабых основаниях является замещение слабонесущего грунта на грунты с достаточной несущей способностью с послойным уплотнением. Однако в конкретных условиях выемка торфяных грунтов открытым способом практически невозможна из-за наличия поверхностных вод, из-за отсутствия сухопутных транспортных путей и ограниченных возможностей водного транспорта на малых глубинах. Кроме того, при отрицательных температурах окружающего воздуха невозможно обеспечить нормативные параметры уплотнения основания. Объем и стоимость работ на единицу горизонтальной поверхности сооружения несоизмеримо (в разы) превышают стоимость и трудоемкость предлагаемого метода в настоящем изобретении.The traditional method of construction on weak foundations is the replacement of weakly bearing soil on soils with sufficient bearing capacity with layer-by-layer compaction. However, under specific conditions, open-pit excavation of peat soils is practically impossible due to the presence of surface water, due to the lack of land transport routes and limited water transport capabilities at shallow depths. In addition, at negative ambient temperatures it is impossible to provide the normative parameters of the base seal. The volume and cost of work per unit of the horizontal surface of the structure is incommensurably (several times) greater than the cost and complexity of the proposed method in the present invention.
Технический результат настоящего изобретения заключается в обеспечении равномерной осадки сооружения на слабонесущих грунтах основания сооружения в допустимых пределах путем создания свайного поля из грунто-цементных свай с уплотнением грунта между сваями и улучшением его механических характеристик (повышением несущей способности грунта), что обеспечивает требуемую устойчивость сооружения.The technical result of the present invention is to ensure uniform settlement of the structure on weakly bearing soils of the foundation of the structure within acceptable limits by creating a pile field of soil-cement piles with soil compaction between piles and improving its mechanical characteristics (increasing the bearing capacity of the soil), which ensures the required stability of the structure.
Указанный технический результат достигается тем, что в способе возведения сооружения на слабонесущих грунтах в акватории водных объектов, включающем устройство песчаной подушки поверх естественного основания, устройство технологических скважин сквозь слабонесущее основание, первоначально выполняют слой из песка или камня крупной фракции выше отметки уровня воды толщиной, достаточной для обеспечения работы технологических механизмов. После этого выполняют закрепление толщи слабонесущего грунта цементным раствором с предварительным размывом грунта через вертикальные технологические скважины методом струйной цементации. Для этого закрепляющий раствор закачивают под давлением в толщу торфяника через вертикальные скважины, которые располагают в шахматном порядке, удаляют излившуюся на поверхность часть закрепляющего раствора, после чего выполняют второй слой песчаной насыпи сооружения до проектных отметок.The specified technical result is achieved by the fact that in the method of erecting a structure on weakly bearing soils in the water body, including a sand cushion on top of a natural foundation, the device of technological wells through a weakly bearing base, initially a layer of sand or stone of a large fraction above the water level with a thickness sufficient to ensure the operation of technological mechanisms. After this, the thickness of the weakly bearing soil is cemented with cement mortar with preliminary soil erosion through vertical technological wells by spray cementation. For this, the fixing solution is pumped under pressure into the thickness of the peat bog through vertical wells, which are staggered, the part of the fixing solution that has poured out onto the surface is removed, after which the second layer of the sand embankment of the structure is made to design marks.
Подачу цементного раствора осуществляют одновременно с подачей струи сжатого воздуха. Плотность размещения скважин, давление размыва и подачи закрепляющего раствора, а также состав раствора определяют из конкретных геологических условий. Закрепление грунта контролируют частотой вращения ротора, диапазоном и скоростью подъема буровой штанги, а также расходом закрепляющего раствора. Бурение технологических скважин осуществляют роторным способом с промывкой глинистым раствором. Закрепление грунта производят цементным раствором с добавками с водоцементным соотношением 1:1. Скважины бурят до отметки несущих слоев основания.The supply of cement mortar is carried out simultaneously with the supply of a stream of compressed air. The density of the wells, the pressure of erosion and supply of the fixing solution, as well as the composition of the solution is determined from specific geological conditions. Soil fixation is controlled by the rotor speed, the range and speed of the drill rod, as well as the flow rate of the fixing solution. Drilling of technological wells is carried out by the rotary method with washing with a clay solution. The soil is fixed with cement mortar with additives with a water-cement ratio of 1: 1. Wells are drilled to the level of the bearing layers of the base.
Существенной особенностью настоящего изобретения является обеспечение возможности выполнения работ по строительству сооружений на подтопляемых территориях в акватории водных объектов на малых глубинах с изменяемой отметкой поверхности воды (отметкой подпорного уровня), а также на сильно заболоченных территориях, торфяных болотах с открытым зеркалом воды.An essential feature of the present invention is the ability to perform construction works on flooded areas in the water bodies at shallow depths with a variable water surface mark (mark of the retaining level), as well as in heavily wetland areas, peat bogs with an open water mirror.
Сущность изобретения поясняется чертежом, на котором представлена схема возведения сооружения.The invention is illustrated in the drawing, which shows a diagram of the construction of the structure.
На чертеже обозначено:The drawing indicates:
1 - существующий несущий слой грунта;1 - existing bearing layer of soil;
2 - слабонесущий грунт (торф);2 - slightly bearing soil (peat);
3 - несущие слои основания;3 - bearing layers of the base;
4 - первоначальная насыпь из песка или камня;4 - the initial embankment of sand or stone;
5 - второй слой насыпи тела сооружения;5 - the second layer of the embankment of the body of the structure;
6 - технологическая скважина;6 - technological well;
7 - область закрепления;7 - area of consolidation;
8 - ограждающие конструкции;8 - enclosing structures;
9 - отметка уровня воды;9 - water level mark;
10 - отметка проектного уровня сооружения.10 - mark the design level of the structure.
Способ осуществляется следующим образом.The method is as follows.
Сооружение рабочей площадки производят на слабонесущих грунтах в акватории водных объектов. Грунты, в пределах которых осуществляют сооружение рабочей площадки, представлены специфическими слабонесущими грунтами (торфами или илами). Для обеспечения осадки насыпи намывной площадки в допустимых пределах необходимо произвести закрепление слабых грунтов основания. В отдельных случаях, при малой несущей способности естественного основания (при строительстве на болотах) первоначальный слой выполняется из камня крупной фракции без снятия плодородного слоя.The construction of the working site is carried out on weakly soils in the water area. The soils within which the construction site is being constructed are represented by specific weakly bearing soils (peat or silt). To ensure the settlement of the embankment of the alluvial site within the permissible limits, it is necessary to fix weak base soils. In some cases, with a low bearing capacity of the natural base (during construction on swamps), the initial layer is made of large fraction stone without removing the fertile layer.
При существенной ветро-волновой нагрузке для обеспечения устойчивости сооружения в зоне границы (периметра) сооружения предусмотрены ограждающие конструкции 8 (берегоукрепление).With a significant wind-wave load, to ensure the stability of the structure in the zone of the border (perimeter) of the structure, enclosing structures 8 (bank protection) are provided.
Первоначально сооружают (намывают) первоначальную насыпь из песка или камня 4 (песчаную или каменную подушку) поверх существующего несущего слоя грунта 1 выше отметки уровня воды 9. Первоначальный слой выполняют толщиной, достаточной для обеспечения работы технологических механизмов. Ее определяют при проектировании исходя из конкретных геологических условий.Initially, an initial embankment of sand or stone 4 (sand or stone cushion) is built (washed) over an existing carrier soil layer 1 above the
Закрепление грунтов намывного сооружения выполняют с поверхности насыпи из песка или камня 4.Fixing the soil of the alluvial structure is performed from the surface of the embankment of sand or
Для этого на площади будущего сооружения пробуривают технологические скважины 6, которые располагают в шахматном порядке, позволяющем максимально охватить закрепляемое пространство. Бурение технологических скважин 6 производят, например, роторным способом с промывкой глинистым раствором. Скважины 6 пробуривают сквозь слабонесущий грунт 2 (торф) до отметки несущих слоев основания 3.To do this,
Затем производят вымывание (размыв) слабонесущего грунта 2 (торфа), которое обеспечивает понижение кислотности закрепляемой среды (торфяника).Then, leaching (washing out) of weakly bearing soil 2 (peat) is carried out, which provides a decrease in the acidity of the fixed medium (peat bog).
После этого выполняют непосредственно закрепление толщи слабонесущего грунта 2 (торфа) закрепляющим раствором через вертикальные технологические скважины 6, например, методом струйной цементации (например, «Jet-Grounting»). Закрепляющий раствор под давлением закачивают в толщу торфяника через вертикальные технологические скважины 6. При этом для увеличения радиуса воздействия разрушающей струи подачу закрепляющего раствора осуществляют одновременно с подачей струи сжатого воздуха. В результате вокруг технологической скважины 6 образуется область закрепления 7, представляющая собой искусственный массив из слабого природного грунта, равномерно армированного жесткими элементами из грунтоцементных столбов.After that, the thickness of the light-bearing soil 2 (peat) is directly fixed by the fixing solution through vertical
В качестве закрепляющего раствора может быть использован, например, цементный раствор с водоцементным соотношением 1:1.As a fixing mortar, for example, cement mortar with a water-cement ratio of 1: 1 can be used.
Излившаяся на поверхность часть раствора после некоторого твердения может быть удалена, например, механизированным способом.Part of the solution that has poured onto the surface after some hardening can be removed, for example, by a mechanized method.
В заключение выполняется второй слой песчаной насыпи 5 сооружения до отметки проектного уровня сооружения 10.In conclusion, the second layer of the
Плотность размещения скважин, давление размыва и подачи закрепляющего раствора, а также состав раствора определяют исходя из конкретных геологических условий.The density of the wells, the pressure of erosion and the supply of fixing solution, as well as the composition of the solution is determined based on specific geological conditions.
Качество закрепления грунта контролируют частотой вращения ротора, диапазоном и скоростью подъема буровой штанги, а также расходом закрепляющего раствора.The quality of soil fixing is controlled by the rotor speed, the range and speed of the drill rod, as well as the flow rate of the fixing solution.
Использование предлагаемого изобретения позволяет выполнять работы в течение всего года, практически независимо от температурных условий и от уровня поверхностных вод. Это позволяет практически вдвое сократить общий период строительства и получить значительный экономический эффект.Using the proposed invention allows you to perform work throughout the year, almost regardless of temperature conditions and the level of surface water. This allows you to almost halve the overall construction period and get a significant economic effect.
Claims (7)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2015119940/03A RU2592004C1 (en) | 2015-05-26 | 2015-05-26 | Method for structure erection on weak soils in surface area of bodies of water |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2015119940/03A RU2592004C1 (en) | 2015-05-26 | 2015-05-26 | Method for structure erection on weak soils in surface area of bodies of water |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2592004C1 true RU2592004C1 (en) | 2016-07-20 |
Family
ID=56412803
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2015119940/03A RU2592004C1 (en) | 2015-05-26 | 2015-05-26 | Method for structure erection on weak soils in surface area of bodies of water |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2592004C1 (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2807344C1 (en) * | 2023-04-05 | 2023-11-14 | Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Северный (Арктический) федеральный университет имени М. В. Ломоносова" | Method of securing weak soil at the base of a foundation slab |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU63546A1 (en) * | 1941-02-08 | 1943-11-30 | С.Л. Колесников | The method of construction of the embankment in the peat swamp |
SU1715916A1 (en) * | 1988-10-03 | 1992-02-28 | Всесоюзный научно-исследовательский институт гидромеханизации, санитарно-технических и специальных строительных работ | Method for building earthwork on peat |
RU2074928C1 (en) * | 1994-06-10 | 1997-03-10 | Валентин Георгиевич Кондратьев | Method for strengthening of earth bed in permafrost |
RU2114957C1 (en) * | 1997-09-24 | 1998-07-10 | Гаврилов Геннадий Николаевич | Method and device for stabilization of earth structure |
RU2117728C1 (en) * | 1997-09-24 | 1998-08-20 | Гаврилов Геннадий Николаевич | Method for stabilization of earth structure |
-
2015
- 2015-05-26 RU RU2015119940/03A patent/RU2592004C1/en active
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU63546A1 (en) * | 1941-02-08 | 1943-11-30 | С.Л. Колесников | The method of construction of the embankment in the peat swamp |
SU1715916A1 (en) * | 1988-10-03 | 1992-02-28 | Всесоюзный научно-исследовательский институт гидромеханизации, санитарно-технических и специальных строительных работ | Method for building earthwork on peat |
RU2074928C1 (en) * | 1994-06-10 | 1997-03-10 | Валентин Георгиевич Кондратьев | Method for strengthening of earth bed in permafrost |
RU2114957C1 (en) * | 1997-09-24 | 1998-07-10 | Гаврилов Геннадий Николаевич | Method and device for stabilization of earth structure |
RU2117728C1 (en) * | 1997-09-24 | 1998-08-20 | Гаврилов Геннадий Николаевич | Method for stabilization of earth structure |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2807344C1 (en) * | 2023-04-05 | 2023-11-14 | Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Северный (Арктический) федеральный университет имени М. В. Ломоносова" | Method of securing weak soil at the base of a foundation slab |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN101634143A (en) | Method for treating spiral oil-extruding filling pile composite foundation in stratum containing soft clay | |
CN102888834B (en) | A kind of construction method of major diameter broken stone pile | |
CN107447770A (en) | A kind of big open caisson of superelevation and construction method | |
CN107740434B (en) | Construction method for waterproof curtain of foundation pit with dam for broken sand pebbles and dolomite | |
CN105569071B (en) | A kind of slip casting under water of cement-based material or mud jacking block ground mass foundation construction | |
CN110820716A (en) | Method for dynamic compaction composite treatment of mucky soil foundation by gravel pile, drainage plate and upper filling body | |
CN111851505A (en) | Construction method and structure of pouring type impervious core earth-rock dam | |
CN103806432A (en) | Method for treating foundations in slope filling and digging joint part of wet and soft zone in loess region | |
CN110387896A (en) | Base pit dewatering well design method | |
CN102425153A (en) | Method for immersing collapsed loess site | |
Raju et al. | Ground improvement: principles and applications in Asia | |
Jefferson et al. | Improvement of collapsible loess in Eastern Europe | |
RU2592004C1 (en) | Method for structure erection on weak soils in surface area of bodies of water | |
CN108570979A (en) | A kind of construction method for building antiseepage composite foundation on dolomite stratigraph | |
RU131747U1 (en) | ANTI-FILTRATION SCREEN | |
CN103774645A (en) | Cemented soil and concrete composite pile and construction method thereof | |
Kath et al. | Engineering impacts of karst: three engineering case studies in cambrian and ordovician carbonates of the valley and ridge province | |
Olyansky et al. | Features of construction of buildings and constructions on loessial the bases in Moldova | |
RU2387837C1 (en) | Method for recovery of exhausted open pits for construction of structures | |
CN110080266A (en) | One kind by change fill out inter-pile soil raising building Pile Bearing Capacity method | |
Weatherby et al. | Deep soil mixed wall and jet grouting for an excavation retention system at museum of fine arts, Boston | |
Degen et al. | Offshore Stone Columns-Equipment, Quality Control and Outlook for Future Applications | |
Li et al. | Case study of ground improvement to Qianhai reclamation area, Qianhai Bay, Shenzhen | |
CN106350442A (en) | Installation technology of twining glass fiber reinforced plastic bio-tank | |
Benedikt et al. | Current state of design and construction for the St. Kanzian tunnel chain/Aktueller Planungs‐und Ausführungsstand der Tunnelkette St. Kanzian |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
QB4A | Licence on use of patent |
Free format text: LICENCE FORMERLY AGREED ON 20181031 Effective date: 20181031 |