RU2722901C1 - Method for reinforcement of pile foundation - Google Patents

Method for reinforcement of pile foundation Download PDF

Info

Publication number
RU2722901C1
RU2722901C1 RU2019119651A RU2019119651A RU2722901C1 RU 2722901 C1 RU2722901 C1 RU 2722901C1 RU 2019119651 A RU2019119651 A RU 2019119651A RU 2019119651 A RU2019119651 A RU 2019119651A RU 2722901 C1 RU2722901 C1 RU 2722901C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
piles
foundation
soil
injection
depth
Prior art date
Application number
RU2019119651A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Матвей Леонидович Нуждин
Леонид Викторович Нуждин
Фахраддин Гасан оглы Габибов
Original Assignee
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования Новосибирский государственный архитектурно-строительный университет (Сибстрин)
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 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования Новосибирский государственный архитектурно-строительный университет (Сибстрин) filed Critical Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования Новосибирский государственный архитектурно-строительный университет (Сибстрин)
Priority to RU2019119651A priority Critical patent/RU2722901C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2722901C1 publication Critical patent/RU2722901C1/en

Links

Images

Classifications

    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E02HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
    • E02DFOUNDATIONS; EXCAVATIONS; EMBANKMENTS; UNDERGROUND OR UNDERWATER STRUCTURES
    • E02D27/00Foundations as substructures
    • E02D27/01Flat foundations
    • E02D27/08Reinforcements for flat foundations

Abstract

FIELD: construction.SUBSTANCE: invention relates to construction and can be used for reinforcement of pile foundations of buildings and structures erected in any non-rocky soils to prevent development of additional deformations of soil base with increasing loads on foundations or deterioration of physical and mechanical characteristics of soils. Method of reinforcing pile foundation on weak dispersed soils includes step-by-step injection of hardening solution under pressure into zone of soil mass under piles through injectors, submersed at depth exceeding the depth of piles immersion, wherein injectors are introduced into soil within grillage through formed through holes in foundation. Injection of hardening solution is performed on entire depth of compressible soil thickness from below upwards through several injection horizons, number of which, their height position and volume of pumped hardening solution are assigned depending on engineering-geological conditions of site, geometrical parameters of pile foundation and values acting on compressible soil thickness of loads. Through holes in the foundation are made in the body of the piles at their centre and in the grillage frame above them throughout the height of the foundation. Injection of hardening solution is performed in two stages by outline piles and by internal piles.EFFECT: technical result consists in providing the possibility of reinforcing pile foundations by preventing occurrence and development of dangerous deformations of the soil base on the entire depth of the compressible soil stratum, high efficiency of the reinforcement method.1 cl, 1 dwg

Description

Изобретение относится к строительству и может быть использовано для усиления свайных фундаментов зданий и сооружений, возведенных в любых нескальных грунтах для недопущения развития дополнительных деформаций грунтового основания при увеличении нагрузок на фундаменты или ухудшении физико-механических характеристик грунтов.The invention relates to construction and can be used to strengthen the pile foundations of buildings and structures erected in any non-rocky soils to prevent the development of additional deformations of the soil base with increased loads on the foundations or deterioration of the physical and mechanical characteristics of soils.

Известен «Способ усиления свайного фундамента» (Патент РФ №2301302, МПК E02D 3/12, 20.06.2007 г), включающий увеличение несущей способности свай посредством смещения концов свай в противоположных направлениях относительно их первоначального положения, перпендикулярно осям свай. Смешение нижних концов свай производят посредством нагнетания через инъектор закрепляющего раствора в пространство между сваями выше их концов, при этом нагнетание ведут в два этапа. На первом этапе раствор нагнетают под давлением 0,1-0,2 МПа, а на втором этапе нагнетание производят под давлением свыше 2 МПа или путем нагнетания закрепляющего или инертного раствора через инъектор с теряемой оболочкой в пространство между сваями выше их концов для образования цилиндрического или сферического тела. После частичного твердения раствора инъектор извлекают из грунта.The well-known "Method of strengthening the pile foundation" (RF Patent No. 2301302, IPC E02D 3/12, 06/20/2007), including increasing the bearing capacity of piles by displacing the ends of piles in opposite directions relative to their original position, perpendicular to the axis of the piles. The lower ends of the piles are mixed by injecting a fixing solution through the injector into the space between the piles above their ends, while the injection is carried out in two stages. At the first stage, the solution is injected under a pressure of 0.1-0.2 MPa, and at the second stage, injection is carried out under a pressure of more than 2 MPa or by injection of a fixing or inert solution through an injector with a lost shell into the space between piles above their ends to form a cylindrical or spherical body. After partial hardening of the solution, the injector is removed from the soil.

Недостатком описанного способа является высокая трудоемкость при относительно низкой эффективности получаемого результата (повышение несущей способности свай только за счет трения по боковой поверхности при возможности лишь относительно малых смешений концов свай), а также развитие дополнительных деформаций грунтового основания за счет увеличения массы условного фундамента.The disadvantage of the described method is the high complexity with a relatively low efficiency of the result (increasing the bearing capacity of piles only due to friction along the lateral surface with the possibility of only relatively small mixes of the ends of the piles), as well as the development of additional deformations of the soil base due to an increase in the mass of the conventional foundation.

Из известных технических решений наиболее близким к заявляемому является «Способ повышения несущей способности висячих свай» (Патент РФ №2275470, МПК Е 02 D 27/34, Е 02 D 3/12, 27.04.2006 г.) (прототип), включающий подачу твердеющего раствора в грунт через расположенные с шагом 1,5-2,0 м инъекторы, находящиеся в межсвайном пространстве в основании свай под возрастающим давлением до образования в грунте полостей гидроразрыва радиусом 1,5-2,0 м вокруг каждого инъектора, а дальнейшую подачу осуществляют под постоянным давлением 2-10 атм., причем инъекторы погружают на 1-2,5 м глубже отметки погружения острия свай. При создании плитного фундамента на сваях инъекторы погружаются по всему свайному полю по сетке 1,5×1,5; 2×2; 2×3 м через металлические патрубки, вмонтированные в фундаментную плиту при ее создании. При увеличении несущей способности свай построенных сооружений установку инъекторов производят из подвала сооружения.Of the known technical solutions closest to the claimed one is the "Method of increasing the bearing capacity of piles" (RF Patent No. 2275470, IPC E 02 D 27/34, E 02 D 3/12, 04/27/2006) (prototype), including filing hardening mortar into the soil through injectors located in increments of 1.5-2.0 m located in the inter-pile space at the base of the piles under increasing pressure until hydraulic fracture cavities are formed in the soil with a radius of 1.5-2.0 m around each injector, and further supply carried out at a constant pressure of 2-10 atm., and the injectors are immersed 1-2.5 m deeper than the mark of immersion of the tip of piles. When creating a slab foundation on piles, injectors are immersed throughout the pile field along a 1.5 × 1.5 grid; 2 × 2; 2 × 3 m through metal nozzles mounted in the foundation plate during its creation. With an increase in the bearing capacity of piles of the constructed structures, the installation of injectors is carried out from the basement of the structure.

К недостаткам способа-прототипа относятся появление и развитие дополнительных деформаций грунтового основания усиливаемого свайного фундамента в процессе усиления за счет увеличения его веса (вследствие нагнетания раствора в межсвайное пространство) и возрастание давления на опорные слои грунта, практическая трудоемкость усиления свайных фундаментов, состоящих из большого количества свай, объединенных крупногабаритными ростверками, а также относительная сложность и дороговизна устройства полостей гидроразрыва за счет создания высоких давлений нагнетания твердеющего раствора.The disadvantages of the prototype method include the appearance and development of additional deformations of the soil base of the reinforced pile foundation during reinforcement due to an increase in its weight (due to injection of the solution into the inter-pile space) and increased pressure on the supporting soil layers, the practical complexity of reinforcing pile foundations, consisting of a large number piles united by large grillages, as well as the relative complexity and high cost of fracturing cavities due to the creation of high injection pressures of the hardening mortar.

Задачей заявляемого изобретения является создание возможности усиления свайных фундаментов путем недопущения появления и развития опасных деформаций грунтового основания на всю глубину сжимаемой грунтовой толщи.The objective of the invention is to create the possibility of strengthening pile foundations by preventing the appearance and development of dangerous deformations of the soil base to the entire depth of the compressible soil thickness.

Поставленная задача решается тем что, в «Способе усиления свайного фундамента №2» на слабых дисперсных грунтах, включающем поэтапное нагнетание твердеющего раствора под давлением в зону грунтового массива под сваями через инъекторы погруженные на глубину, превышающую глубину погружения свай, причем инъекторы вводятся в грунт в пределах ростверка через образованные сквозные отверстия в фундаменте, согласно изобретению нагнетание твердеющего раствора производят на всю глубину сжимаемой грунтовой толщи снизу вверх через несколько инъекционных горизонтов, количество которых, их высотное положение и объем закачиваемого твердеющего раствора назначается в зависимости от инженерно-геологических условий площадки, геометрических параметров свайного фундамента и величины действующих на сжимаемую грунтовую толщу нагрузок, причем сквозные отверстия в фундаменте выполнены в теле свай по их центру и в ростверке над ними по всей высоте фундамента, при этом нагнетание твердеющего раствора производят в два этапа по контурным сваям и по внутренним сваям.The problem is solved in that, in the "Method of strengthening pile foundation No. 2" on weak dispersed soils, which includes the stepwise injection of a hardening mortar under pressure into the area of the soil mass under piles through injectors submerged to a depth exceeding the depth of immersion of the piles, and the injectors are introduced into the soil into within the grillage through the through holes formed in the foundation, according to the invention, the hardening mortar is injected to the entire depth of the compressible soil stratum from bottom to top through several injection horizons, the number of which, their height position and the volume of injected hardening mortar is assigned depending on the engineering and geological conditions of the site, geometric parameters of the pile foundation and the magnitude of the loads acting on the compressible soil stratum, and through holes in the foundation are made in the body of the piles in their center and in the grill above them over the entire height of the foundation, while the injection of the hardening mortar is carried out in two stages on contour piles and on inner piles.

Сущность заявляемого изобретения заключается в том, что нагнетание твердеющего раствора производят на всю глубину сжимаемой грунтовой толщи снизу вверх через несколько инъекционных горизонтов, количество которых, их высотное положение и объем закачиваемого твердеющего раствора назначается в зависимости от инженерно-геологических условий площадки, геометрических параметров свайного фундамента и величины действующих на сжимаемую грунтовую толщу нагрузок, причем сквозные отверстие в фундаменте выполнены в теле свай по их центру и в ростверке над ними по всей высоте фундамента, при этом нагнетание твердеющего раствора производят в два этапа по контурным сваям и по внутренним сваям.The essence of the claimed invention lies in the fact that injection of the hardening mortar is carried out to the entire depth of the compressible soil stratum from bottom to top through several injection horizons, the number of which, their height position and the volume of injected hardening mortar is assigned depending on the engineering and geological conditions of the site, the geometric parameters of the pile foundation and the magnitudes of the loads acting on the compressible soil stratum, and through holes in the foundation are made in the pile body in their center and in the grill above them over the entire height of the foundation, while the hardening mortar is injected in two stages along contour piles and internal piles.

Первый новый признак, заключающийся в том, что нагнетание твердеющего раствора производят на всю глубину сжимаемой грунтовой толщи снизу вверх через несколько инъекционных горизонтов, количество которых, их высотное положение и объем закачиваемого твердеющего раствора назначаются в зависимости от инженерно-геологических условий площадки, геометрических параметров свайного фундамента и величины действующих на сжимаемую грунтовую толщу нагрузок, позволяет предложенному техническому решению приобрести новые свойства, заключающиеся в том, что достигается оптимальность нагнетания раствора в грунтовое основание, так как слабые грунтовые основания свайных фундаментов по глубине обладают различными физико-механическими свойствами и сжимающие нагрузки на различные слои по глубине основания различны, причем распределение этих нагрузок зависит от геометрических параметров свайного фундамента, поэтому обработка всей инженерно-геологической и геотехнической информации позволяет выбрать строго ограниченные зоны в грунтовом основании, в каждую из которых производится отдельное нагнетание определенного количества закрепляющего раствора, а также экономичность, так как при нагнетании раствора снизу вверх перерасход закрепляющего раствора за счет утечек в нижний горизонт по скважине исключается. Второй новый признак предложенного технического решения, заключающийся в том, что сквозные отверстия в фундаменте выполнены в теле свай по их центру и в ростверке над ними по всей высоте фундамента, позволяет предложенному техническому решению приобрести новое свойство, заключающееся в том, что создается наиболее простая возможность введения инъекторов непосредственно в слабое грунтовое основание под сваями после их возведения. Третий новый признак, заключающийся в том, что нагнетание твердеющего раствора производят в два этапа по контурным сваям и по внутренним сваям, позволяет предложенному техническому решению проявить новое свойство, заключающееся в создании наиболее простого условия предотвращения утечки закрепляющего раствора за пределы укрепляемой зоны грунтового основания свайного фундамента, что позволяет равномерно укрепить слабое грунтовое основание на всю глубину под сваями, избежать перерасхода материалов и сэкономить средства.The first new sign is that the hardening mortar is pumped to the entire depth of the compressible soil stratum from the bottom up through several injection horizons, the number of which, their height position and the volume of injected hardening mortar are assigned depending on the engineering and geological conditions of the site, the geometric parameters of the pile the foundation and the magnitude of the loads acting on the compressible soil stratum, allows the proposed technical solution to acquire new properties, namely, that the solution is pumped optimally into the soil base, since weak soil bases of pile foundations in depth have different physicomechanical properties and compressive loads on different layers along the depth of the base are different, and the distribution of these loads depends on the geometrical parameters of the pile foundation, therefore processing all engineering-geological and geotechnical information allows you to choose strictly faceted limited zones in the soil base, in each of which a separate injection of a certain amount of fixing solution is performed, as well as cost-effectiveness, since when injecting the solution from bottom to top, an over consumption of fixing solution due to leaks into the lower horizon along the well is eliminated. The second new feature of the proposed technical solution, which consists in the fact that through holes in the foundation are made in the body of piles in their center and in the grill above them over the entire height of the foundation, allows the proposed technical solution to acquire a new property, namely, that it creates the simplest opportunity the introduction of injectors directly into a weak soil base under piles after their construction. The third new feature, namely, that the hardening mortar is injected in two stages along contour piles and internal piles, allows the proposed technical solution to exhibit a new property, which consists in creating the simplest condition for preventing the leakage of fixing mortar outside the strengthened zone of the soil foundation of the pile foundation , which allows you to evenly strengthen the weak soil base to the entire depth under the piles, to avoid overuse of materials and save money.

Указанные новые признаки и свойства отсутствуют в известных технических решениях и позволяют предложенному техническому решению проявить эффективность, заключающуюся в создании возможности усиления свайных фундаментов путем недопущения появления и развития опасных деформаций грунтового основания на всю глубину сжимаемой грунтовой толщи.These new features and properties are absent in the known technical solutions and allow the proposed technical solution to be effective, which consists in creating the possibility of strengthening pile foundations by preventing the occurrence and development of dangerous deformations of the soil base to the entire depth of the compressible soil thickness.

Вышеизложенное позволяет утверждать, что предложенное техническое решение соответствует критериям изобретения «новизна» и «изобретательский уровень».The above allows us to argue that the proposed technical solution meets the criteria of the invention of "novelty" and "inventive step".

На фиг. 1 представлена принципиальная схема усиления свайного фундамента.In FIG. 1 is a schematic diagram of the reinforcement of a pile foundation.

На фиг. 1 показаны: свайный фундамент, состоящий из свай - 1 и ростверка - 2; 3 - сквозные отверстия, выполненные в сваях и в ростверке; 4 - инъекционные тела закрепления, выполняемые на первом этапе работ; 5 - инъекционные тела закрепления, выполняемые на втором этапе работ; ABCD - условный фундамент; PL - высотная отметка нижнего конца свай; IL - высотная отметка каждого инъекционного горизонта; Н - глубина сжимаемой толщи грунтового основания фундамента; b - ширина деформируемой области грунтового основания свайного фундамента.In FIG. 1 shows: pile foundation, consisting of piles - 1 and grillage - 2; 3 - through holes made in piles and in the grillage; 4 - injection fixation bodies performed in the first stage of work; 5 - injection fixation bodies performed in the second stage of work; ABCD - conditional foundation; PL - elevation of the lower end of piles; IL - elevation of each injection horizon; H is the depth of the compressible thickness of the soil foundation base; b is the width of the deformable region of the soil base of the pile foundation.

В случае необходимости усиления свайного фундамента, состоящего из свай 1 и ростверка 2, производят анализ строительной ситуации, включающий построение условного фундамента ABCD (в соответствии с п. 7.4.7 СП 24.13330.2011 «Свайные фундаменты»), определение величины давления по его подошве - плоскости DC и вертикальных напряжений от собственного веса грунта на глубине PL. Определяют геометрические параметры деформируемой области грунтового основания свайного фундамента: ее ширину - b и глубину (глубину сжимаемой толщи Н). В зависимости от инженерно-геологических условий площадки назначают количество и высотные отметки инъекционных горизонтов IL, а также объем цементно-песчаной смеси 4 и 5. Усиление свайного фундамента производят в два этапа. На первом этапе нагнетание подвижной цементно-песчаной смеси 4 производят инъекторами (не показаны), погружаемыми через сквозные отверстия 3, выполненные в контурных (крайних) сваях и ростверке с образованием инъекционных тел 4. На втором этапе нагнетание подвижной цементно-песчаной смеси производят инъекторами, погружаемыми через сквозные отверстия 3, выполненные во внутренних сваях и ростверке с образованием инъекционных тел 5. В каждой инъекционной точке нагнетание ведется на всю глубину сжимаемой толщи Н снизу вверх, при этом на каждом инъекционном горизонте IL закачивается требуемый объем 4 и 5 цементно-песчаной смеси.If it is necessary to strengthen the pile foundation, consisting of piles 1 and grillage 2, an analysis of the construction situation is carried out, including the construction of a conditional foundation ABCD (in accordance with paragraph 7.4.7 of SP 24.13330.2011 “Pile foundations”), determination of the pressure value on its sole - DC plane and vertical stresses from the self-weight of the soil at a depth of PL. The geometric parameters of the deformable region of the soil foundation of the pile foundation are determined: its width - b and depth (the depth of the compressible thickness N). Depending on the engineering and geological conditions of the site, the number and elevations of the injection horizons IL, as well as the volume of the cement-sand mixture 4 and 5, are assigned. The pile foundation is reinforced in two stages. At the first stage, the injection of the movable cement-sand mixture 4 is carried out by injectors (not shown) immersed through the through holes 3 made in the contour (extreme) piles and grillage with the formation of injection bodies 4. At the second stage, the injection of the mobile cement-sand mixture is performed by injectors, immersed through the through holes 3 made in the inner piles and grillage with the formation of injection bodies 5. At each injection point, injection is carried out to the entire depth of the compressible thickness H from bottom to top, while the required volume of 4 and 5 cement-sand mixture is pumped at each injection horizon IL .

Экспериментальная проверка эффективности предлагаемого способа усиления свайного фундамента была выполнена на моделях свайного фундамента в натурных условиях. На моделях в качестве свай использовались металлические трубы круглого сечения диаметром 10 см, длиной 3 м. Свайный фундамент состоял из 9 свай, забитых с шагом 60 см и объединенных ростверком, выполненным из монолитного железобетона. Размеры ростверка в плане составляли 1,4×1,4 м, а высота 0,5 м. Сквозные отверстия в металлических сваях и в ростверке были образованы при помощи металлических кондукторов осесимметрично установленных в полости металлических свай и проходящих насквозь всю толщу ростверка, т.е. высота кондукторов была 3,5 м. Внутренний диаметр кондукторов выполнялся таким, чтобы в него свободно с минимальным зазором проходил трубчатый инъектор. Инженерно-геологические условия первой площадки были представлены суглинком тяжелым, пылеватым, насыщенным водой (γ=19,5 кН/м3; ϕ=18°; с=16 кПа; Е=5,0 МПа; IL>1). Свайный фундамент был загружен до давления, действующего по подошве условного фундамента, величиной Р=75 кПа. При этом, как расчетное значение осадки, определенное по СП 22.13330.2016 «Основания зданий и сооружений», так и ее фактическая величина оказались менее 0,2 см. На втором этапе эксперимента был проведен расчет осадок свайного фундамента в случае его дополнительного нагружения до давления, действующего по подошве условного фундамента, величиной Р=250 кПа. При этом свайный фундамент, согласно расчету по СП 22.13330.2016 «Основания зданий и сооружений», получал дополнительную осадку 4,7 см. На третьем этапе эксперимента было проведено усиление деформируемой области грунтового основания свайного фундамента нагнетанием цементно-песчаной смеси с целью предотвращения развития дополнительных деформаций. Вначале нагнетание производилось инъекторами, погруженными в восьми точках через крайние восемь свай, после чего было проведено нагнетание инъектором, погруженным через центральную сваю. В каждой точке инъецирование производилось на всю глубину сжимаемой толщи, определенную расчетом Н=3,6 м, цементно-песчаная смесь нагнеталась на трех инъекционных горизонтах, начиная с нижнего. На каждом инъекционном горизонте было закачено около 2,0 м смеси. В результате проведенного усиления было достигнуто существенное улучшение физико-механических характеристик грунтового основания, в том числе эквивалентный модуль общей деформации был повышен более чем в 5,5-6,0 раз (до значения Е=28-30 МПа). На четвертом этапе было произведено увеличение нагрузки на свайный фундамент, до давления, действующего по подошве условного фундамента, величиной Р=250 кПа. В процессе нагружения производилась фиксация осадок свайного фундамента, замеры также производились в течение 3-х месяцев после окончания эксперимента. В итоге дополнительные осадки усиленного свайного фундамента не превысили 0,1 см. В грунтовых условиях второй площадки, представленной супесью пылеватой, малой степени водонасыщения (γ=16,84 кН/м3; ϕ=27°; с=17 кПа; Е=14,4 МПа; IL<0), при увеличении давления по подошве условного фундамента до Р=250 кПа, дополнительная осадка, определенная согласно указаниям СП 22.13330.2016 «Основания зданий и сооружений», составила 1,8 см. В результате проведенного усиления грунтового основания свайного фундамента нагнетанием подвижной цементно-песчаной смеси в опорный слой грунта эквивалентный модуль общей деформации был повышен более чем в 2,0-2,15 раза (до значения Е=29-32 МПа) и при нагрузке на свайный фундамент, соответствующей давлению по подошве условного фундамента, величиной Р=250 кПа, его дополнительные осадки также не превышали 0,1 см.An experimental verification of the effectiveness of the proposed method of strengthening the pile foundation was performed on models of the pile foundation in natural conditions. On the models, metal pipes of circular cross section with a diameter of 10 cm and a length of 3 m were used as piles. The pile foundation consisted of 9 piles hammered in 60 cm increments and joined by a grillage made of monolithic reinforced concrete. The dimensions of the grillage in the plan were 1.4 × 1.4 m, and the height was 0.5 m. Through holes in metal piles and in the grillage were formed using metal conductors axisymmetrically installed in the cavity of metal piles and passing through the entire thickness of the grillage, t. e. the height of the conductors was 3.5 m. The inner diameter of the conductors was made so that a tubular injector freely passed into it with a minimum clearance. The engineering and geological conditions of the first site were represented by heavy, dusty, loamy loam saturated with water (γ = 19.5 kN / m 3 ; ϕ = 18 °; c = 16 kPa; E = 5.0 MPa; I L > 1). The pile foundation was loaded to a pressure acting on the sole of the conditional foundation with a value of P = 75 kPa. Moreover, both the calculated value of the settlement determined by SP 22.13330.2016 “Foundations of buildings and structures” and its actual value were less than 0.2 cm. At the second stage of the experiment, settlement of the pile foundation sediments was carried out in case of additional loading to pressure acting on the sole of the conditional foundation, the value of P = 250 kPa. Moreover, the pile foundation, according to the calculation according to SP 22.13330.2016 “Foundations of buildings and structures”, received an additional draft of 4.7 cm. At the third stage of the experiment, the deformable region of the soil foundation of the pile foundation was reinforced by injection of a cement-sand mixture in order to prevent the development of additional deformations. Initially, injection was carried out by injectors immersed at eight points through the last eight piles, after which injection was carried out by an injector immersed through the central pile. At each point, injection was carried out to the entire depth of the compressible stratum determined by the calculation of H = 3.6 m, the cement-sand mixture was injected at three injection horizons, starting from the bottom. About 2.0 m of the mixture was injected at each injection horizon. As a result of the reinforcement, a significant improvement in the physicomechanical characteristics of the soil base was achieved, including the equivalent total deformation modulus was increased by more than 5.5-6.0 times (to the value of E = 28-30 MPa). At the fourth stage, the load on the pile foundation was increased to a pressure acting on the sole of the conditional foundation with a value of P = 250 kPa. During loading, the pile foundation sediments were fixed; measurements were also taken within 3 months after the end of the experiment. As a result, additional precipitation of the reinforced pile foundation did not exceed 0.1 cm. Under the ground conditions of the second site, represented by silty sandy loam, of a small degree of water saturation (γ = 16.84 kN / m 3 ; ϕ = 27 °; c = 17 kPa; E = 14.4 MPa; I L <0), with an increase in pressure along the sole of the conditional foundation to P = 250 kPa, the additional draft, determined according to the instructions of SP 22.13330.2016 “Foundation of buildings and structures”, amounted to 1.8 cm. As a result of of strengthening the soil foundation of the pile foundation by injecting a movable cement-sand mixture into the soil support layer, the equivalent total deformation modulus was increased by more than 2.0-2.15 times (to a value of E = 29-32 MPa) and with a load on the pile foundation corresponding to pressure on the sole of the conditional foundation, the value of P = 250 kPa, its additional precipitation also did not exceed 0.1 cm.

Таким образом, предложенный «Способ усиления свайного фундамента №2» позволяет резко снизить величину дополнительных осадок при существенном увеличении нагрузок.Thus, the proposed "Method of reinforcing pile foundation No. 2" can dramatically reduce the amount of additional sediment with a significant increase in loads.

Технико-экономическая эффективность предложенного технического решения, по сравнению со способом-прототипом, заключается в том, что создается возможность усиления свайных фундаментов путем недопущения появления и развития опасных деформаций грунтового основания на всю глубину сжимаемой грунтовой толщи.The technical and economic efficiency of the proposed technical solution, compared with the prototype method, is that it creates the possibility of strengthening pile foundations by preventing the emergence and development of dangerous deformations of the soil base to the entire depth of the compressible soil thickness.

Claims (1)

Способ усиления свайного фундамента на слабых дисперсных грунтах, включающий поэтапное нагнетание твердеющего раствора под давлением в зону грунтового массива под сваями через инъекторы, погруженные на глубину, превышающую глубину погружения свай, причем инъекторы вводятся в грунт в пределах ростверка через образованные сквозные отверстия в фундаменте, отличающийся тем, что нагнетание твердеющего раствора производят на всю глубину сжимаемой грунтовой толщи снизу вверх через несколько инъекционных горизонтов, количество которых, их высотное положение и объем закачиваемого твердеющего раствора назначаются в зависимости от инженерно-геологических условий площадки, геометрических параметров свайного фундамента и величины действующих на сжимаемую грунтовую толщу нагрузок, причем сквозные отверстия в фундаменте выполнены в теле свай по их центру и в ростверке над ними по всей высоте фундамента, при этом нагнетание твердеющего раствора производят в два этапа по контурным сваям и по внутренним сваям.A method of strengthening a pile foundation on weak dispersed soils, including the stepwise injection of a hardening mortar under pressure into the area of the soil mass under piles through injectors submerged to a depth exceeding the depth of immersion of the piles, the injectors being introduced into the soil within the grillage through formed through holes in the foundation, which differs the fact that injection of the hardening mortar is carried out to the entire depth of the compressible soil stratum from the bottom upwards through several injection horizons, the number of which, their height position and the volume of injected hardening mortar are assigned depending on the engineering and geological conditions of the site, the geometric parameters of the pile foundation and the magnitudes acting on the compressible the soil thickness of the loads, and through holes in the foundation are made in the body of piles in their center and in the grill above them over the entire height of the foundation, while the hardening solution is injected in two stages along contour piles and inside piles.
RU2019119651A 2019-06-24 2019-06-24 Method for reinforcement of pile foundation RU2722901C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2019119651A RU2722901C1 (en) 2019-06-24 2019-06-24 Method for reinforcement of pile foundation

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2019119651A RU2722901C1 (en) 2019-06-24 2019-06-24 Method for reinforcement of pile foundation

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2722901C1 true RU2722901C1 (en) 2020-06-04

Family

ID=71067857

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2019119651A RU2722901C1 (en) 2019-06-24 2019-06-24 Method for reinforcement of pile foundation

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2722901C1 (en)

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0264998A1 (en) * 1986-10-06 1988-04-27 Ballast-Nedam Groep N.V. Method of manufacturing a foundation
RU2103441C1 (en) * 1996-06-07 1998-01-27 Голованов Александр Михайлович Ground stabilization method
RU2119009C1 (en) * 1997-01-27 1998-09-20 Новосибирская государственная академия строительства Ground compaction method
RU2275470C1 (en) * 2004-12-21 2006-04-27 Виктор Иванович Осипов Method of floating pile load-bearing capacity increase
RU2301302C2 (en) * 2005-03-09 2007-06-20 Общество с ограниченной ответственностью "Экспертно-консультационная фирма "ГеоСтройЭксперт" (ООО "Экспертно-консультационная фирма "ГеоСтройЭксперт") Pile foundation reinforcement method
RU2352723C1 (en) * 2007-08-06 2009-04-20 Леонид Викторович Нуждин Method for correction of vertical position of buildings and structures on panel-wall foundation
RU2379419C2 (en) * 2007-11-27 2010-01-20 Общество с ограниченной ответственностью промышленно-строительная компания "Фундамент" Method of increasing bearing strength of piling

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0264998A1 (en) * 1986-10-06 1988-04-27 Ballast-Nedam Groep N.V. Method of manufacturing a foundation
RU2103441C1 (en) * 1996-06-07 1998-01-27 Голованов Александр Михайлович Ground stabilization method
RU2119009C1 (en) * 1997-01-27 1998-09-20 Новосибирская государственная академия строительства Ground compaction method
RU2275470C1 (en) * 2004-12-21 2006-04-27 Виктор Иванович Осипов Method of floating pile load-bearing capacity increase
RU2301302C2 (en) * 2005-03-09 2007-06-20 Общество с ограниченной ответственностью "Экспертно-консультационная фирма "ГеоСтройЭксперт" (ООО "Экспертно-консультационная фирма "ГеоСтройЭксперт") Pile foundation reinforcement method
RU2352723C1 (en) * 2007-08-06 2009-04-20 Леонид Викторович Нуждин Method for correction of vertical position of buildings and structures on panel-wall foundation
RU2379419C2 (en) * 2007-11-27 2010-01-20 Общество с ограниченной ответственностью промышленно-строительная компания "Фундамент" Method of increasing bearing strength of piling

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP3126896B2 (en) Restoration method for uneven settlement structures
CN103195060A (en) Soft foundation pre-stressed anchor rod reinforced structure and use thereof
RU2722901C1 (en) Method for reinforcement of pile foundation
RU2354778C2 (en) Method of soil stabilisation
CN218346137U (en) Foundation with strong bearing capacity
Liu et al. Measured behaviors of an oversized irregular basement excavation and its surrounding responses in thick soft clay
RU2728052C1 (en) Method for reinforcement of pile foundation
JP3448629B2 (en) Seismic retrofitting method for existing structure foundation
CN216130176U (en) A consolidate retaining wall for increasing consolidate former retaining wall
Lizzi The ‘reinforced soil’in the future of geotechnics
RU2689957C1 (en) Band-shell shallow foundation
RU2619964C1 (en) Method for increasing bearing capacity of pile pier
Al-Omari et al. From in situ investigation to FEM analysis: Application of Al-Hadba minaret foundation
RU2808966C1 (en) Method for strengthening bridge supports
RU2692396C1 (en) Method of erection of slab reinforced concrete foundation
Khomyakov et al. Methods of restoration of deformed retaining walls in seismic conditions
Mirsayapov et al. Study the behavior of the boundary wall of deep foundation pit near the reconstructed building
Kurochkina et al. Effectiveness of the method of soil substitution under the foundations during the construction of a secondary school
RU2807344C1 (en) Method of securing weak soil at the base of a foundation slab
CN219219073U (en) Cofferdam water retaining structure for beach bridge foundation construction
CN209975533U (en) Integral foundation pit enclosure reinforcing structure
RU2728077C1 (en) Device for pile foundation for machines with dynamic loads and vibration-sensitive equipment
CN115387317A (en) Method for enhancing bearing capacity of foundation and foundation with strong bearing capacity
Sun et al. Settlement of composite foundation—A case history with reinforcement of steel pipe micro-pile
JP2018071308A (en) Restoration method of existing foundation, and restoration structure of existing foundation