SU1629416A1

SU1629416A1 - Экран дл защиты зданий и сооружений от сейсмических воздействий

Info

Publication number: SU1629416A1
Application number: SU894662602A
Authority: SU
Inventors: Юрий Андреевич Шишков; Альберт Алексеевич Резников; Виктор Дмитриевич Борисов; Геннадий Геннадиевич Тынкевич; Валерий Николаевич Герман; Владимир Иванович Большаков
Original assignee: Предприятие П/Я Р-6043
Priority date: 1989-03-20
Filing date: 1989-03-20
Publication date: 1991-02-23

Abstract

Изобретение относитс к выполнению экранов дл защиты зданий и сооружений от сейсмических воздействий. Цель изобретени - повышение гашени колебаний в скальных грунтах. Экран выполнен из внутреннего 1 и внешнего 2 р дов скважин, которые могут быть заполнены поглощающим колебани материалом 4 или могут быть выполнены полыми. Скважины размещены в р дах с шагом, равным 1,2-2,0 диаметра скважин, а грунтова перемычка 5 между скважинами внутреннего и наружного р дов имеет толщину 0,2-0,44 диаметра скважин . 1 з.п. ф-лы, 3 ил.

Description

Изобретение относитс к строительству , а именно к конструкци м экранов дл защиты фундаментов и надземных частей зданий, сооружений от воздействи сейсмических колебаний.

Цель изобретени - повышение гашени колебаний в скальных грунтах.

На фиг.1 изображен предлагаемый экран , вид в плане; на фиг.2 - то же, поперечный разрез; на фиг.З - то же, на участке размещени контрольных скважин.

Экран состоит из скважин 1 внутреннего р да и скважин 2 внешнего р да, расположенных в шахматном пор дке по контуру здани , сооружени 3 на некотором от них рассто нии. Скважины могут быть полыми либо заполненными материалом 4, поглощающим сейсмическое колебание. Тонкие грунтовые перемычки 5 между скважинами выполн ют роль гибких св зей, над некоторыми скважинами размещены колпаки 6.

Шаг между скважинами внутреннего и внешнего р да составл ет 1,2-2 диаметра

скважины с размерами перемычек между скважинами внутреннего и наружного р дов 0,2-0,44 диаметра. Глубину экрана оп- оедел ют по формуле

h KxH,

где Н - глубина размещени гипоцентра;

К - коэффициент, определ емый соотv I +Ь

ношением К -- , L + + b

-I - рассто ние от скважин до здани , сооружени ;

b -длина (ширина) здани , сооружени ;

L - рассто ние от скважины до эпицентра , при этом глубина экрана должна быть не менее глубины заложени фундаментов

В качестве материалов, заполн ющих скважины, могут быть использованы известные поглощающие колебани материалы, например вода, плотность которой значительно менее плотности скального грунта, а также шлак, газобетон, измельченные резиновые автопокрышки, керамзит, эналогич (Л

С.

о го ю .

о

ные материалы после обрушени зданий при землетр сени х, например, различные утеплители, резиновые уплотнители, строительный мусор от разрушенных стеновых панелей и перегородок из эффективных утеплителей или из легких бетонов, в том числе специально измельченные дл транспортировки с мест аварийного обрушени .

Заполнение скважин водой дл демпфировани толчков и гашени колебаний значительно дешевле по сравнению с другими материалами, хот за вленным не исключена возможность аналогичных э ра- нов, но без заполнени водой.

Предлагаемым экраном предусмафи- ваетс возможность использовани в необходимых случа х оболочек в качестве гидроизол ции, например, эластичных емкостей , размещенных в скважины перед заполнением их водой или другими жидкост ми .

Дл снижени плотности целесообразно применение воды в смеси с другими более легкими материалами, например пустотелыми шариками из пластмзсссы или других материалов (например, пробки), плотность которых менее плотности воды. Пэлучаемап смесь будет сжимаемой. Пустотелые шарики при давлени х, превышающих их прочность, разрушаютс либо сминаютс . Они могут быть выполнены разных диаметров, неодинаковой прочности из разных материалов, что обеспечивает повышение демпфировани экрана. Они могут быть выполнены, например, из стали или алюмини , что обеспечивает их см тие либо хрупкими, например, из пластмассы, стекла .

Экраны, заполненные металлическими материалами (или, например, неметаллическими шариками, покрытыми металлоизо- л цией, или другими радиоотражающими покрыти ми) выполн ют и другую задачу - обеспечивают радиомаскировку подземных сооружений, а также регистрацию фонового шума Земли.

Указанные материалы отсыпают в скважины , а затем скважины могут заливатьс водой, в результате чего создаетс давление на колпаки, перекрывающие усть скважин , от подъемной силы легких материалов, стрем щихс кверху.

В зависимости от характера сейсмических воздействий давление на колпаки мо- жег измен тьс . Известно, что при подготовке землетр сений, св занных с повышением сейсмической активности, происходит образование трещин в грунтах и понижение , вследствие этого уровн грунтовых

вод, а затем перед землетр сением (вследствие сжати ) происходит повышение уровн i рунтовых вод.

Поэтому некоторые скважины могут

быть контрольными или сигнальными, выполн ющими двойную роль - экрана и контрол за сейсмической опасностью. Изменение давлений на колпаки (или изменение уровн воды в скважинах) позвол ет прогпозировать и своевременно предупреждать землетр сени . Заполнение скважин водой или водой в смеси с другими материалами , а также конструктивное решение их может производитьс в разных сочетани х:

5 выполнение всех скважин одинаковыми (в смеси с другими материалами); выполь- чие в смеси с другими материалами только скважин внутреннего или, наоборот, только енешн мо р дов; выпол о че з общего ко0 личестпа скважин только отдельных скважин контрольными, выполнение контрольных скважин большей глубины в сравнении с другими скважинами экрана; перекрытие скважин в уровне поверхности плитами или

5 люками; объединение всех скважин или группы скважин трубами либо посредством нарушени стенок в верхней части по принципу сообщающихс сосудов; выполнение колпаками над отдельными контрольными

0 скважинами роли резервуаров дл сбора воды пои повышении давлени воды в скважинах при сильных сжати х и дл размещени контрольной аппаратуры по измерению уровн либо давлени воды в этих скважи5 нах (колпаки могут быть выполнены над одной или над группой скважин).

В случае заполнени скважин экрана водой представл етс целесообразным выполнение этой операции только в наиболее

0 опасные периоды при повышении сейсмической активности по данным сейсмослужб. Экран может быть замкнутым либо выполненным на части контура здани , сооружени на сейсмоопасном направлении с

5 учетом конкретных условий.

Размещение скважин внутреннего и внешнего р дов с шагом, равным 1.2-2,0 диаметра скважин обеспечивает работу экрана как сплошного. При шаге, меньшем 1,2

0 диаметра скважин, все колебани , независимо от их направлени , будут встречать на своем пути одну из скважин и, отража сь от ное, гаситьс соседними скважинами. Но в этом случае при производстве работ разру5 шаютс грунтовые перемычки, которые выполн ют роль гибких св зей между скважинами . При выполнении экрана указанной выше глубиной обеспечиваетс перехватывание экраном всех волн, исход щих из гипоцентра

Предлагаема конструкци экрана позвол ет максимально снизить скоростные параметры сейсмических волн, что, в свою очередь, положительно вли ет на изменение резонансных свойств грунтов, приводит также к снижению силовых воздействий на грунтовые массивы в основании фундаментов .

Claims

Формула изобретени 1. Экран дл защиты зданий и сооружений от сейсмических воздействий, включающий размещенные вокруг здани , сооружени внутренний и внешний р ды скв 0

жин, заполненных поглощающим колебани материалом и расположенных в р дах в шахматном пор дке, отличающийс тем, что, с целью повышени гашени колебаний в скальных грунтах шаг между скважинами внутреннего р да составл ет 1,2-2,0 их диаметра, а перемычки между скважинами внутреннего и внешнего р дов составл ют 0,2-0,44 диаметра скважин.
2. Экран по п.1, отличающийс тем, что по крайней мере часть скважин заполнена смесью воды и пустотелых элементов из материалов различной прочности.

0М88$

°8

оР/

°0

8°

ио

ОС)

о Q

°0o0o0o0o0o°d

Фиг.1