RU94992U1 - DEVICE FOR PRIMING BASIS FOR BUILDING OR STRUCTURE ON PERMANENTLY FROZEN SOILS - Google Patents

DEVICE FOR PRIMING BASIS FOR BUILDING OR STRUCTURE ON PERMANENTLY FROZEN SOILS Download PDF

Info

Publication number
RU94992U1
RU94992U1 RU2009143557/22U RU2009143557U RU94992U1 RU 94992 U1 RU94992 U1 RU 94992U1 RU 2009143557/22 U RU2009143557/22 U RU 2009143557/22U RU 2009143557 U RU2009143557 U RU 2009143557U RU 94992 U1 RU94992 U1 RU 94992U1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
soil
layer
foundation
base
building
Prior art date
Application number
RU2009143557/22U
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Александр Юрьевич Лебедев
Идрис Тутаевич Хункаев
Яков Матвеевич Хайтин
Виктор Григорьевич Чеверев
Владимир Евгеньевич Гагарин
Денис Вячеславович Хвостиков
Original Assignee
Александр Юрьевич Лебедев
Идрис Тутаевич Хункаев
Яков Матвеевич Хайтин
Виктор Григорьевич Чеверев
Владимир Евгеньевич Гагарин
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 Александр Юрьевич Лебедев, Идрис Тутаевич Хункаев, Яков Матвеевич Хайтин, Виктор Григорьевич Чеверев, Владимир Евгеньевич Гагарин filed Critical Александр Юрьевич Лебедев
Priority to RU2009143557/22U priority Critical patent/RU94992U1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU94992U1 publication Critical patent/RU94992U1/en

Links

Landscapes

  • Building Environments (AREA)
  • Investigation Of Foundation Soil And Reinforcement Of Foundation Soil By Compacting Or Drainage (AREA)

Abstract

Устройство грунтового основания для здания или сооружения на вечномерзлых грунтах, преимущественно во время проведения монтажных работ, пока грунт находится в талом состоянии, содержащее снизу материнский грунт, грунт основания здания или сооружения, обработанный закрепляющим водно-растворимым полимерным раствором, включающим криоструктурирующие водно-растворимые полимерные компоненты, преимущественно на основе водного раствора поливинилового спирта и дисперсного грунта, и уложенный поверх подготовленного грунтового основания фундамент, отличающееся тем, что в массиве материнского грунта на глубине залегания слоя сезонного промерзания-оттаивания, под фундаментом и по периметру фундамента расположен гидроизоляционный слой по форме выполненный так, как показано на фигуре чертежа, позиция 2, охватывающий часть массива грунта, ограниченную наружным контуром основания здания или сооружения, а также зону материнского грунта, прилегающую к фундаменту на уровне его поверхности, и изолирующий эту внутреннюю часть массива грунта с фундаментной плитой от остального материнского грунта, во внутренней зоне, ограниченной гидроизоляционным слоем, послойно горизонтально расположены несколько слоев - на поверхности гидроизоляционного слоя уложен слой песчаного грунта основания, обработанный закрепляющим водно-растворимым полимерным раствором, преимущественно 1-2% водным раствором поливинилового спирта, с образованием затвердевшего полимер-грунтового слоя после замерзания воды в грунте, затем расположен упрочняющий слой, образованный изотропным армирующим элементом, выполненным преимущественно в виде Arrangement of a soil base for a building or structure on permafrost soils, mainly during installation work, while the soil is in a thawed state containing the parent soil below, the soil of the base of the building or structure treated with a fixing water-soluble polymer solution, including cryostructural water-soluble polymer components, mainly based on an aqueous solution of polyvinyl alcohol and dispersed soil, and laid on top of the prepared soil base f basement, characterized in that in the array of mother soil at the depth of the seasonal freezing-thawing layer, under the foundation and along the perimeter of the foundation there is a waterproofing layer in shape made as shown in the drawing, position 2, covering part of the soil mass, limited by the outer contour the foundations of the building or structure, as well as the area of the parent soil adjacent to the foundation at the level of its surface, and isolating this inner part of the soil mass with the foundation plate from the rest of the mat of the Yerinsky soil, in the inner zone limited by the waterproofing layer, several layers are horizontally layered in layers - on the surface of the waterproofing layer there is a layer of sandy base soil treated with a fixing water-soluble polymer solution, mainly 1-2% aqueous solution of polyvinyl alcohol, with the formation of hardened polymer the soil layer after freezing of water in the soil, then there is a reinforcing layer formed by an isotropic reinforcing element, made mainly in the form

Description

Полезная модель относится к строительству в Северных районах, а именно к устройству грунтового основания здания или сооружения на вечномерзлых грунтах, и может быть использована при строительстве зданий и сооружений общего назначения в районах с использованием вечномерзлых грунтов, используемых в качестве основания в мерзлом состоянии, сохраняемом в процессе строительства и в течение всего периода эксплуатации сооружения.The utility model relates to construction in the Northern regions, namely to the device of the soil foundation of a building or structure on permafrost soils, and can be used in the construction of buildings and structures of general purpose in areas using permafrost soils used as a foundation in the frozen state, preserved in the construction process and during the entire period of operation of the structure.

Фундаменты сооружений жилого и промышленного строительства, находящиеся в зоне распространения вечномерзлых грунтов, часто закладываются с сохранением состояния вечномерзлого грунта (1 принцип), т.е. грунта, используемого в качестве основания зданий и сооружений, возводимых в районах вечной мерзлоты [1]. Для повышения несущей способности мерзлых грунтов осуществляется искусственное понижение их отрицательной температуры при использовании установки охлаждающих устройств в пробуренные скважины. Однако такие мероприятия трудоемки и несут повышенные затраты.The foundations of residential and industrial construction facilities located in the permafrost distribution zone are often laid with preservation of the state of permafrost soil (1 principle), i.e. soil used as the base of buildings and structures erected in permafrost areas [1]. To increase the bearing capacity of frozen soils, their negative temperature is artificially reduced by using the installation of cooling devices in drilled wells. However, such activities are time-consuming and costly.

Вследствие локального протаивания оснований, значительная часть зданий и сооружений претерпевает большие деформации (вплоть до аварийных), в связи с чем, актуальной является проблема сохранения грунта под всей площадью здания в замороженном состоянии, а также увеличения несущей способности грунтового основания.Due to the local thawing of the bases, a significant part of the buildings and structures undergo large deformations (even emergency ones), and therefore, the problem of keeping the soil under the entire area of the building in a frozen state, as well as increasing the bearing capacity of the soil base, is urgent.

Известен способ повышения несущей способности мерзлых грунтов под фундаментом сооружения, включающий приготовление закрепляющего раствора в виде цементно-песчаной смеси с водой, нагнетание его в приконтактную зону грунта и фундамента, схватывание цемента и замораживание раствора [2]. Этот способ имеет небольшой эффект повышения прочности смерзания фундамента с грунтами, всего до 1,5-1,8 раза.A known method of increasing the bearing capacity of frozen soils under the foundation of the structure, including the preparation of the fixing solution in the form of a cement-sand mixture with water, pumping it into the contact zone of the soil and foundation, setting cement and freezing the solution [2]. This method has a small effect of increasing the freezing strength of the foundation with soils, only up to 1.5-1.8 times.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является известный способ повышения несущей способности мерзлых грунтов [3], используемых в качестве оснований зданий и сооружений, включающий подготовку приконтактной зоны грунта и фундамента здания и сооружения путем рыхления или протаивания для повышения его проницаемости, или включающий только приготовление закрепляющего раствора и нагнетание его в приконтактную зону грунта и фундамента здания и сооружения для внедрения раствора в окружающие грунты, замораживание раствора со стороны фундамента и основания, при котором закрепляющий раствор готовят на основе водного раствора поливинилового спирта и дисперсного грунта. В результате осуществления известного способа получают устройство грунтового основания для здания или сооружения, включающее естественный (материнский) грунт, грунт основания здания или сооружения, обработанный закрепляющим полимерным раствором на основе водного раствора поливинилового спирта и дисперсного грунта, и фундамент Применение раствора поливинилового спирта (ПВС) для обработки грунтов основания позволяет увеличить сопротивляемость грунтов основания нормальному давлению и сдвигу по поверхности смерзания до 4-6 раз, при этом температура замерзания-оттаивания обработанных ПВС грунтов не понижается.Closest to the technical nature of the proposed is a known method of increasing the bearing capacity of frozen soils [3] used as the foundations of buildings and structures, including the preparation of the contact zone of the soil and the foundation of the building and structures by loosening or thawing to increase its permeability, or including only cooking fixing mortar and forcing it into the near-contact zone of the soil and the foundation of the building and structures for introducing the solution into the surrounding soil, freezing the solution by the foundation and the base, wherein the fixing solution is prepared based on an aqueous polyvinyl alcohol solution and particulate soil. As a result of the implementation of the known method receive a device of the soil base for the building or structure, including natural (parent) soil, the soil of the base of the building or structure treated with a fixing polymer solution based on an aqueous solution of polyvinyl alcohol and dispersed soil, and the foundation. Application of a solution of polyvinyl alcohol (PVA) for soil treatment of the base allows you to increase the resistance of the base soil to normal pressure and shear along the freezing surface up to 4-6 times, while m, the freezing and thawing temperature of the treated PVA soils does not decrease.

К недостаткам известного технического решения следует отнести низкую несущую способность грунтового основания под зданием или сооружением на вечномерзлых грунтах, особенно на период проведения монтажных работ, пока грунт находится в талом состоянии.The disadvantages of the known technical solutions include the low bearing capacity of the soil base under the building or structure on permafrost soils, especially for the period of installation work, while the soil is in a thawed state.

В основу полезной модели поставлена задача усовершенствования устройства грунтового основания здания или сооружения на вечномерзлых грунтах, в котором за счет иной конструкции всего грунтового основания и наличия дополнительного армирующего изотропного элемента, обеспечивается повышение несущей способности грунтового основания под зданием или сооружением на вечномерзлых грунтах, за счет повышения несущей способности талого грунта основания под фундаментной монолитной плитой на период проведения монтажных работ, пока грунт находится в талом состоянии, и на весь срок эксплуатации здания или сооружения, после заморозки грунта, что приводит к обеспечению надежности усиления и к предотвращению деформаций основания и фундамента здания или сооружения, обеспечивая повышение долговечности здания или сооружения.The utility model is based on the task of improving the structure of the soil base of a building or structure on permafrost soils, in which, due to the different design of the entire soil base and the presence of an additional reinforcing isotropic element, the bearing capacity of the soil base under the building or structure on permafrost is increased by increasing bearing capacity of thawed base soil under a monolithic foundation slab for the period of installation work, while the ground is tsya in the thawed state, and the entire lifetime of a building or structure, after the ground frost, which leads to ensure the reliability of the gain and to prevent deformation of foundation and basement of the building or structure, providing greater durability of the building or structure.

Поставленная задача достигается тем, что в устройстве грунтового основания здания или сооружения на вечномерзлых грунтах, преимущественно во время проведения монтажных работ, пока грунт находится в талом состоянии, содержащем снизу материнский грунт, грунт основания здания или сооружения, обработанный закрепляющим воднорастворимым полимерным раствором, включающем криоструктурирующие воднорастворимые полимерные компоненты, преимущественно на основе водного раствора поливинилового спирта и дисперсного грунта, и уложенный поверх подготовленного грунтового основания фундамент, согласно полезной модели, в массиве материнского грунта на глубине залегания слоя сезонного промерзания-оттаивания, под фундаментом и по периметру фундамента расположен гидроизоляционный слой -образной формы, охватывающий часть массива грунта, ограниченную наружным контуром основания здания или сооружения, а также зону материнского грунта, прилегающую к фундаменту на уровне его поверхности, и изолирующий эту внутреннюю часть массива грунта с фундаментной плитой от остального материнского грунта, во внутренней зоне, ограниченной гидроизоляционным слоем, послойно горизонтально расположены несколько слоев - на поверхности гидроизоляционного слоя уложен слой песчаного грунта основания, обработанный закрепляющим воднорастворимым полимерным раствором, преимущественно 1-2% водным раствором поливинилового спирта, с образованием затвердевшего полимер-грунтового слоя после замерзания воды в грунте, затем расположен упрочняющий слой, образованный изотропным армирующим элементом, выполненным преимущественно в виде георешетки, размещенной в плане по всей площади внутри слоя грунта, обработанного закрепляющим водорастворимым полимерным раствором и находящимся в талом состоянии, а поверх укрепленного таким образом грунта в грунтовом основании в ограниченной гидроизоляционным слоем зоне расположен фундамент в виде фундаментной монолитной плиты.The problem is achieved in that in the device of the soil foundation of a building or structure on permafrost soils, mainly during installation work, while the soil is in a melt condition containing the mother soil below, the soil of the base of the building or structure treated with a fixing water-soluble polymer solution, including cryostructural water-soluble polymer components, mainly based on an aqueous solution of polyvinyl alcohol and dispersed soil, and laid on top of prepared soil base, the foundation, according to the utility model, in the array of mother soil at the depth of the seasonal freezing-thawing layer, under the foundation and along the perimeter of the foundation there is a waterproofing layer -shaped, covering part of the soil mass, limited by the external contour of the base of the building or structure, as well as the area of the mother soil adjacent to the foundation at the level of its surface, and isolating this internal part of the soil with the foundation slab from the rest of the mother soil in the inner zone, limited by a waterproofing layer, several layers are horizontally layered in layers - on the surface of the waterproofing layer a layer of sandy soil of the base is laid, treated with fixing water solution polymer solution, mainly 1-2% aqueous solution of polyvinyl alcohol, with the formation of a hardened polymer-soil layer after freezing of water in the soil, then there is a reinforcing layer formed by an isotropic reinforcing element, made mainly in the form of a geogrid, placed in plan over the entire area inside a layer of soil treated with a fixing water-soluble polymer solution and being in a thawed state, and on top of the soil thus strengthened in the soil base in a limited guide A foundation in the form of a monolithic foundation slab is located with a waterproofing layer in the zone.

В результате использования заявляемой полезной модели обеспечивается получение технического результата, заключающегося в повышении несущей способности грунтового основания под зданием или сооружением на вечномерзлых грунтах за счет повышения несущей способности талого грунта основания под фундаментной монолитной плитой на период проведения монтажных работ, пока грунт находится в талом состоянии, и на весь срок эксплуатации здания или сооружения, после заморозки грунта.As a result of using the inventive utility model, a technical result is obtained that consists in increasing the bearing capacity of a soil foundation under a building or construction on permafrost soils by increasing the bearing capacity of a thawed soil base under a monolithic foundation slab for the period of installation work, while the soil is in a thawed state, and for the entire life of the building or structure, after freezing the soil.

Между существенными признаками заявляемой полезной модели и достигаемым техническим результатом существует следующая причинно-следственная связь. Наличие в материнском грунте под фундаментом и по его периметру гидроизоляционного слоя -образной формы, позволяет изолировать от остального грунта усиленное грунтовое основание и фундаментную монолитную плиту, способствуя повышению несущей способности грунтового основания под зданием или сооружением, что ведет к повышению их надежности и предотвращаю их разрушения. Расположение в ограничивающей гидроизоляционным слоем внутренней зоне слоя песчаного грунта основания, обработанного закрепляющим полимерным раствором, в котором при его талом состоянии по всей площади размещен изотропный армирующий элемент, и расположение сверху на укрепленном таким образом грунте в грунтовом основании фундамент в виде фундаментной монолитной плиты, дает возможность повысить несущую способность грунтового основания под зданием или сооружением на вечномерзлых грунтах, за счет повышения несущей способности талого грунта на период проведения монтажных работ, пока грунт находится в талом состоянии. При этом, армирование изотропным элементом слоя песчаного грунта за счет его работы на растяжение в горизонтальной плоскости позволяет усилить его прочность и значительно повысить прочностные характеристики верхнего слоя грунтового основания на время производства работ по устройству фундаментной плиты и до полного замораживания верхнего слоя грунтового основания, обработанного закрепляющим полимерным раствором, что приводит к повышению несущей способности грунтового основания. А обработка слоя песчаного грунта основания под фундаментной плитой закрепляющим полимерным раствором в виде 1-2% водного раствора поливинилового спирта (ПВС), позволяет повысить предельно-длительную прочность смерзания раствора с фундаментом более, чем в пять раз, за счет возникновения химико-физического эффекта упрочнения, возникающего благодаря свойствам раствора ПВС, т.е. усилить грунтовое основание после его заморозки, что также способствует повышению несущей способности грунтового основания. В целом, отличительные признаки заявляемого устройства являются существенными и необходимыми для достижения нового технического результата.Between the essential features of the claimed utility model and the achieved technical result, there is the following causal relationship. The presence in the mother soil under the foundation and along its perimeter of the waterproofing layer -shaped shape, allows to isolate the reinforced soil base and the monolithic foundation slab from the rest of the soil, helping to increase the bearing capacity of the soil base under the building or structure, which leads to an increase in their reliability and prevent their destruction. The location in the bounding waterproofing layer of the inner zone of the sandy soil layer of the base treated with a fixing polymer solution, in which, with its melt state, an isotropic reinforcing element is placed over the entire area, and the basement in the form of a monolithic foundation slab is placed on top of the soil thus strengthened in the soil base, the ability to increase the bearing capacity of a soil base under a building or structure on permafrost, by increasing the bearing capacity of melt soil for the period of installation work, while the soil is in a thawed state. At the same time, reinforcing the sandy soil layer with an isotropic element due to its tensile work in the horizontal plane allows us to strengthen its strength and significantly increase the strength characteristics of the upper soil base layer during the construction of the foundation slab and until the upper soil layer treated with reinforcing is completely frozen polymer solution, which leads to an increase in the bearing capacity of the soil base. And the processing of a layer of sandy soil of the base under the foundation plate with a fixing polymer solution in the form of a 1-2% aqueous solution of polyvinyl alcohol (PVA) allows you to increase the maximum long-term freezing strength of the mortar with the foundation by more than five times, due to the occurrence of a chemical-physical effect hardening arising due to the properties of the PVA solution, i.e. to strengthen the soil base after freezing, which also helps to increase the bearing capacity of the soil base. In General, the distinguishing features of the claimed device are essential and necessary to achieve a new technical result.

По имеющимся у заявителей сведениям, совокупность существенных признаков, характеризующих сущность заявляемой полезной модели, не известна из уровня техники, что позволяет сделать вывод о соответствии полезной модели критерию “новизна”. Заявляемая полезная модель может быть неоднократно осуществлена и изготовлена известными в строительстве способами с использованием известных средств, что позволяет сделать вывод о ее соответствии критерию “промышленная применимость”. Таким образом, заявляемая полезная модель отвечает всем условиям ее патентоспособности. Из вышеизложенного следует, что заявленная полезная модель обладает элементом новизны и превосходит известную конструкцию по характеристикам и достигаемому техническому результату.According to the information available to the applicants, the set of essential features characterizing the essence of the claimed utility model is not known from the prior art, which allows us to conclude that the utility model meets the criterion of “novelty”. The inventive utility model can be repeatedly implemented and manufactured by methods known in construction using known means, which allows us to conclude that it meets the criterion of “industrial applicability”. Thus, the claimed utility model meets all the conditions of its patentability. From the foregoing, it follows that the claimed utility model has an element of novelty and surpasses the well-known design in terms of characteristics and technical result achieved.

Сущность заявляемой полезной модели поясняется чертежом, где представлено схематичное фронтальное изображение общего вида конструкции устройства грунтового основания в поперечном разрезе.The essence of the claimed utility model is illustrated in the drawing, which shows a schematic frontal view of the General view of the design of the device of the soil base in cross section.

На представленном чертеже обозначено: 1 - материнский грунт основания; 2 - гидроизоляционный слой; 3 - слой песчаного грунта, пропитанный закрепляющим воднорастворимым полимерным раствором; 4 - армирующий изотропный элемент; 5 - фундаментная монолитная плита.On the drawing, indicated: 1 - the parent soil of the base; 2 - waterproofing layer; 3 - a layer of sandy soil, impregnated with a fixing water-soluble polymer solution; 4 - reinforcing isotropic element; 5 - foundation monolithic slab.

В предлагаемом устройстве грунтового основания здания или сооружения на вечномерзлых грунтах, во время проведения монтажных работ, пока грунт находится в талом состоянии, в массиве материнского грунта 1 на глубине залегания слоя сезонного промерзания-оттаивания, под фундаментом 5 и по периметру фундамента расположен любой известной конструкции гидроизоляционный слой 2 -образной формы, охватывающий часть массива грунта, ограниченную наружным контуром основания здания или сооружения, а также зону естественного грунта, прилегающую к фундаменту на уровне его поверхности, и изолирующий эту внутреннюю часть массива грунта с фундаментной плитой 5 от остального материнского грунта. Во внутренней зоне, ограниченной гидроизоляционным слоем 2, послойно горизонтально расположены несколько слоев. На поверхности гидроизоляционного слоя 2 уложен слой песчаного грунта основания 3, обработанный закрепляющим воднорастворимым полимерным раствором, преимущественно 1-2% водным раствором поливинилового спирта, с образованием затвердевшего полимер-грунтового слоя после замерзания воды в грунте. Затем расположен упрочняющий слой, образованный изотропным армирующим элементом 4, выполненным преимущественно в виде известных конструкций геосинтетических решеток, например, георешетки «TENSAR», или сетки (см. ). Изотропный армирующий элемент 4 размещен в плане по всей площади внутри части грунта, обработанного закрепляющим воднорастворимым полимерным раствором и находящимся в талом состоянии. Георешетки - геосинтетические материалы, выполняющие функцию армирования грунтового основания. А поверх укрепленного таким образом грунта 3 в грунтовом основании в ограниченной гидроизоляционным слоем 2 расположен фундамент в виде фундаментной монолитной плиты 5.In the proposed device of the soil foundation of a building or structure on permafrost soils, during installation, while the soil is in a thawed state, in the array of mother soil 1 at the depth of the layer of seasonal freezing-thawing, under the foundation 5 and along the perimeter of the foundation is located any known structure waterproofing layer 2 -shaped, covering part of the soil mass, limited by the external contour of the base of the building or structure, as well as the natural soil zone adjacent to the foundation at the level of its surface, and isolating this internal part of the soil mass with the foundation slab 5 from the rest of the parent soil. In the inner zone limited by the waterproofing layer 2, several layers are horizontally layered in layers. On the surface of the waterproofing layer 2, a layer of sandy soil of base 3 is laid, treated with a fixing water-soluble polymer solution, mainly 1-2% aqueous solution of polyvinyl alcohol, with the formation of a hardened polymer-soil layer after freezing of water in the soil. Then there is a reinforcing layer formed by an isotropic reinforcing element 4, made mainly in the form of well-known structures of geosynthetic lattices, for example, TENSAR geogrid, or mesh (see). An isotropic reinforcing element 4 is placed in a plan over the entire area inside a part of the soil treated with a fixing water-soluble polymer solution and in a thawed state. Geogrids - geosynthetic materials that perform the function of reinforcing a soil base. And on top of the soil 3 thus strengthened, in the soil base in a limited waterproofing layer 2 there is a foundation in the form of a monolithic foundation plate 5.

Реализация укрепленного грунтового основания, согласно заявленной конструкции, осуществляется следующим образом.The implementation of the reinforced soil base, according to the claimed design, is as follows.

В первый год строительства производится интенсивное замораживание грунтов основания путем регулярной расчистки территории застройки от снега в зимний период. Одновременно с началом летнего периода производятся работы по устройству гидроизоляционного слоя 2 по материнскому грунту основания 1. Для этого производят укладку гидроизоляционного материала -образной формы в заранее подготовленный котлован. Также производится укладка слоя песчаного грунта 3, обработанного зараннее приготовленным известным водным раствором поливинилового спирта (ПВС) послойно, с уплотнением и укладкой слоя изотропного армирующего элемента 4 в середине слоя песчаного грунта 3. Обработка слоя песчаного грунта 3 водным раствором ПВС повышает предельно-длительную прочность смерзания раствора с фундаментом. Эту обработку можно производить с помощью растворосмесителя. Однако, если в грунте нет глинистой фракции, например в песке, то пропитка грунта ПВС может осуществляться с поверхности путем дождевания. При этом используется соотношение: 1 см раствора пропитывает 2,5-3 см грунта. Для сохранения условий регламента по концентрации полимера учитывается начальная влажность грунта, которая не должна превышать влажность капиллярного насыщения, то есть переувлажненный грунт предварительно дренируется. Для перевода основания фундамента и самого фундамента в рабочее состояние, закрепляющий состав замораживают и выдерживают при температуре окружающих мерзлых грунтов в течение не менее пяти суток до полного завершения процессов кристаллизации ПВС в мерзлом грунтовом растворе. После начала работы известной замораживающей системы, описанной в прототипе, прочность грунта основания увеличивается в 4-6 раз за счет возникновения химико-физического эффекта упрочнения, возникающего благодаря свойствам раствора ПВС. Эффект от применения ПВС наступает после замерзания воды в грунте.In the first year of construction, intensive soil freezing is carried out by regularly clearing the building area from snow in the winter. Simultaneously with the beginning of the summer period, work is underway on the installation of a waterproofing layer 2 on the parent soil of the base 1. For this, the waterproofing material is laid -shaped in a prepared pit. Also, a layer of sandy soil 3 is laid, pretreated with a previously prepared known aqueous solution of polyvinyl alcohol (PVA) in layers, with compaction and laying of a layer of isotropic reinforcing element 4 in the middle of a layer of sandy soil 3. Processing of a layer of sandy soil 3 with an aqueous solution of PVA increases the extremely long-term strength freezing mortar with a foundation. This treatment can be carried out using a mortar mixer. However, if there is no clay fraction in the soil, for example, in sand, then PVA soil can be impregnated from the surface by sprinkling. In this case, the ratio is used: 1 cm of the solution impregnates 2.5-3 cm of soil. To maintain the conditions of the regulation for polymer concentration, the initial soil moisture is taken into account, which should not exceed the humidity of capillary saturation, that is, waterlogged soil is pre-drained. To transfer the base of the foundation and the foundation itself to a working state, the fixing composition is frozen and kept at the temperature of the surrounding frozen soils for at least five days until the crystallization of the PVA in the frozen ground solution is complete. After the start of the work of the known freezing system described in the prototype, the strength of the soil of the base increases by 4-6 times due to the occurrence of a chemical-physical hardening effect arising due to the properties of the PVA solution. The effect of the use of PVA occurs after freezing of water in the soil.

Пока грунт 3, обработанный ПВС, находится в талом состоянии и на нем выполняются работы по монтажу фундаментной плиты 5 известными в строительстве методами, необходимо обеспечить высокую несущую способность талого грунта основания. Для этого предлагается использовать усиление прочности слоя песчаного талого грунта 3 основания, обработанного ПВС, путем армирования вышеуказанного слоя изотропным армирующим элементом 4, например, георешеткой «TENSAR». Армирование производится следующим образом: после укладки половины высоты слоя песчаного грунта 3 укладывается слой изотропного армирующего элемента 4, например, георешетки «TENSAR», после чего заканчивают укладку слоя песчаного грунта 3. Изотропный армирующий элемент 4 позволяет значительно повысить прочностные характеристики верхнего слоя грунтового основания 3 на время производства работ по устройству фундаментной плиты и до полного замораживания верхнего слоя грунтового основания, обработанного ПВС.As long as the soil 3 treated with PVA is in a thawed condition and work is being done on it to install the foundation plate 5 by methods known in the construction industry, it is necessary to provide high bearing capacity of the thawed soil of the base. To this end, it is proposed to use reinforcement of the layer of sandy melt soil 3 of the base treated with PVA by reinforcing the above layer with an isotropic reinforcing element 4, for example, a TENSAR geogrid. Reinforcement is performed as follows: after laying half the height of the layer of sandy soil 3, a layer of an isotropic reinforcing element 4 is laid, for example, a TENSAR geogrid, after which the laying of a layer of sandy soil is finished 3. The isotropic reinforcing element 4 can significantly increase the strength characteristics of the upper layer of the soil base 3 for the duration of the work on the construction of the foundation slab and until the top layer of the soil base treated with PVA is completely frozen.

Заявленная полезная модель, при использовании, позволяет по сравнению с известными конструкциями значительно улучшить технические характеристики основания здания или сооружения, его надежность и долговечность в регионах с вечной мерзлотой, где грунты в качестве основания под здание или сооружение используются по первому принципу, т.е. с поддержанием грунтов в мерзлом состоянии при возведении здания и в течение всего срока эксплуатации. При этом, как показали расчеты, достигается существенное снижение себестоимости возводимого здания за счет уменьшения земляных работ и применения более простого и дешевого фундамента, при увеличении темпа строительства нулевого цикла здания или сооружения по сравнению с использованием традиционных конструкций и технологий их возведения в области строительства в настоящее время.The claimed utility model, when used, allows, in comparison with known structures, to significantly improve the technical characteristics of the base of a building or structure, its reliability and durability in permafrost regions, where soils are used as the basis for a building or structure according to the first principle, i.e. with the maintenance of soils in the frozen state during the construction of the building and during the entire period of operation. Moreover, as shown by the calculations, a significant reduction in the cost of the building being built is achieved by reducing earthworks and using a simpler and cheaper foundation, while increasing the pace of construction of the zero cycle of a building or structure compared to using traditional designs and their construction technologies in the present time.

Предложенная полезная модель является социально значимой и может найти применение при возведении более дешевых и надежных жилых и промышленных зданий и сооружений в регионах с вечной мерзлотой с преобладанием сложных грунтовых условий, где грунты используются по первому принципу в качестве основания под здание или сооружение.The proposed utility model is socially significant and can be used in the construction of cheaper and more reliable residential and industrial buildings and structures in permafrost regions with prevailing difficult soil conditions, where soils are used according to the first principle as the basis for a building or structure.

Источники информации.Information sources.

1. СНиП 2.02.04-88 «Основания и фундаменты на вечномерзлых грунтах», Москва, 1990.1. SNiP 2.02.04-88 "Foundations and foundations on permafrost soils", Moscow, 1990.

2. Руководство по проектированию оснований и фундаментов на вечномерзлых грунтах. М., Строийиздат, 1980, с.64-65, 68-69, 110.2. Guidance on the design of foundations and foundations on permafrost soils. M., Stroiizdat, 1980, p. 64-65, 68-69, 110.

3. Патент РФ №2064555 C1, МПК6 E02D 27/35, E02D 3/115, заявл. 31.03.1992, опубл. 27.07.1996, Бюл. №21 (прототип).3. RF patent No. 2064555 C1, IPC 6 E02D 27/35, E02D 3/115, decl. 03/31/1992, publ. July 27, 1996, Bull. No. 21 (prototype).

Claims (1)

Устройство грунтового основания для здания или сооружения на вечномерзлых грунтах, преимущественно во время проведения монтажных работ, пока грунт находится в талом состоянии, содержащее снизу материнский грунт, грунт основания здания или сооружения, обработанный закрепляющим водно-растворимым полимерным раствором, включающим криоструктурирующие водно-растворимые полимерные компоненты, преимущественно на основе водного раствора поливинилового спирта и дисперсного грунта, и уложенный поверх подготовленного грунтового основания фундамент, отличающееся тем, что в массиве материнского грунта на глубине залегания слоя сезонного промерзания-оттаивания, под фундаментом и по периметру фундамента расположен гидроизоляционный слой по форме выполненный так, как показано на фигуре чертежа, позиция 2, охватывающий часть массива грунта, ограниченную наружным контуром основания здания или сооружения, а также зону материнского грунта, прилегающую к фундаменту на уровне его поверхности, и изолирующий эту внутреннюю часть массива грунта с фундаментной плитой от остального материнского грунта, во внутренней зоне, ограниченной гидроизоляционным слоем, послойно горизонтально расположены несколько слоев - на поверхности гидроизоляционного слоя уложен слой песчаного грунта основания, обработанный закрепляющим водно-растворимым полимерным раствором, преимущественно 1-2% водным раствором поливинилового спирта, с образованием затвердевшего полимер-грунтового слоя после замерзания воды в грунте, затем расположен упрочняющий слой, образованный изотропным армирующим элементом, выполненным преимущественно в виде георешетки, размещенной в плане по всей площади внутри слоя грунта, обработанного закрепляющим водно-растворимым полимерным раствором и находящимся в талом состоянии, а поверх укрепленного таким образом грунта в грунтовом основании в ограниченной гидроизоляционным слоем зоне расположен фундамент в виде фундаментной монолитной плиты.
Figure 00000001
Arrangement of a soil base for a building or structure on permafrost soils, mainly during installation work, while the soil is in a thawed state, containing the mother soil below, the soil of the base of the building or structure treated with a fixing water-soluble polymer solution, including cryostructural water-soluble polymer components, mainly based on an aqueous solution of polyvinyl alcohol and dispersed soil, and laid on top of the prepared soil base f basement, characterized in that in the array of mother soil at the depth of the seasonal freezing-thawing layer, under the foundation and along the perimeter of the foundation there is a waterproofing layer in shape made as shown in the drawing, position 2, covering part of the soil mass, limited by the outer contour the foundations of the building or structure, as well as the area of the parent soil adjacent to the foundation at the level of its surface, and isolating this inner part of the soil mass with the foundation plate from the rest of the mat of the Yerinsky soil, in the inner zone limited by the waterproofing layer, several layers are horizontally layered in layers - on the surface of the waterproofing layer there is a layer of sandy base soil treated with a fixing water-soluble polymer solution, mainly 1-2% aqueous solution of polyvinyl alcohol, with the formation of hardened polymer the soil layer after freezing of water in the soil, then there is a reinforcing layer formed by an isotropic reinforcing element, made mainly in the form a geogrid placed in a plan over the entire area inside the soil layer treated with a fixing water-soluble polymer solution and in a thawed condition, and on top of the soil thus strengthened in a soil base in a zone limited by a waterproofing layer, there is a foundation in the form of a monolithic foundation slab.
Figure 00000001
RU2009143557/22U 2009-11-24 2009-11-24 DEVICE FOR PRIMING BASIS FOR BUILDING OR STRUCTURE ON PERMANENTLY FROZEN SOILS RU94992U1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2009143557/22U RU94992U1 (en) 2009-11-24 2009-11-24 DEVICE FOR PRIMING BASIS FOR BUILDING OR STRUCTURE ON PERMANENTLY FROZEN SOILS

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2009143557/22U RU94992U1 (en) 2009-11-24 2009-11-24 DEVICE FOR PRIMING BASIS FOR BUILDING OR STRUCTURE ON PERMANENTLY FROZEN SOILS

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU94992U1 true RU94992U1 (en) 2010-06-10

Family

ID=42681914

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2009143557/22U RU94992U1 (en) 2009-11-24 2009-11-24 DEVICE FOR PRIMING BASIS FOR BUILDING OR STRUCTURE ON PERMANENTLY FROZEN SOILS

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU94992U1 (en)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2508434C1 (en) * 2012-08-14 2014-02-27 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Нижегородский государственный архитектурно-строительный университет" (ННГАСУ) Construction method of nuclear power stations and special facilities
RU2616029C1 (en) * 2015-12-25 2017-04-12 Публичное акционерное общество "Транснефть" (ПАО "Транснефть") Method of thermal stabilization of soil base of pile foundation of pipe supports
RU2636176C1 (en) * 2016-07-28 2017-11-21 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования Иркутский государственный университет путей сообщения (ФГБОУ ВО ИрГУПС) Strengthened soil for road construction

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2508434C1 (en) * 2012-08-14 2014-02-27 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Нижегородский государственный архитектурно-строительный университет" (ННГАСУ) Construction method of nuclear power stations and special facilities
RU2616029C1 (en) * 2015-12-25 2017-04-12 Публичное акционерное общество "Транснефть" (ПАО "Транснефть") Method of thermal stabilization of soil base of pile foundation of pipe supports
RU2636176C1 (en) * 2016-07-28 2017-11-21 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования Иркутский государственный университет путей сообщения (ФГБОУ ВО ИрГУПС) Strengthened soil for road construction

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN101446088B (en) Construction method for pole and tower foundation in Gobi Desert gravelly soil area
CN108560542B (en) Waste tire coated building slag bidirectional reinforcement and construction method thereof
Kijanka et al. Inclined buildings–Some reasons and solutions
CN104762955B (en) A kind of Belled Pile construction method based on freezing process
CN206220085U (en) A kind of permeable pile tube system for accelerating to consolidate
CN108661088A (en) A kind of permanent drainage and step-down anti-floating construction method of basement
RU94992U1 (en) DEVICE FOR PRIMING BASIS FOR BUILDING OR STRUCTURE ON PERMANENTLY FROZEN SOILS
CN103195060B (en) Soft soil foundation prestressing bolt anchorage structure and uses thereof
CN109252433A (en) Method soft soil foundation intensive treatment construction and reinforce soft soil foundation foundation pit
RU2634912C1 (en) Method of arranging driven pile in punched well in weak water-saturated soils (versions)
CN113186951B (en) Ecological reinforcing method for loose coarse-grained mixed soil slope
CN102535526A (en) Method for preventing and controlling freeze injury of building foundation of north village house
RU98432U1 (en) DESIGN FOR PREVENTING FROZEN GROUND DRINKING
RU2572477C1 (en) Method to recover contact layer "foundation - soil base"
CN108166455A (en) A kind of construction method and structure of High-cold regions excavation channel anti-freeze expansion
CN112663664A (en) Combined foundation construction method for ultra-large open caisson structure
CN202767088U (en) Vacuum effect gravity type foundation trench supporting and protecting system
RU2464381C2 (en) Prestressed shallow foundation
RU2552741C2 (en) Foundation under column grid
CN106703024B (en) Construction process of slurry-solidified gravel composite pile
Illampas et al. Adobe: an environmentally friendly construction material
Ma Deterioration of earthen building materials
RU2808966C1 (en) Method for strengthening bridge supports
RU2552571C2 (en) Design and method for erection of non-penetratable foundation
CN110042826B (en) Prefabricated concrete sheet pile for enhancing water interception effect of cement-soil mixing pile

Legal Events

Date Code Title Description
MM1K Utility model has become invalid (non-payment of fees)

Effective date: 20111125