UA123454C2 - Спосіб ущільнення основ, створених слабкими мінеральними ґрунтами - Google Patents
Спосіб ущільнення основ, створених слабкими мінеральними ґрунтами Download PDFInfo
- Publication number
- UA123454C2 UA123454C2 UAA201812447A UAA201812447A UA123454C2 UA 123454 C2 UA123454 C2 UA 123454C2 UA A201812447 A UAA201812447 A UA A201812447A UA A201812447 A UAA201812447 A UA A201812447A UA 123454 C2 UA123454 C2 UA 123454C2
- Authority
- UA
- Ukraine
- Prior art keywords
- soil
- deformation
- value
- modulus
- pile
- Prior art date
Links
- 239000002689 soil Substances 0.000 title claims abstract description 225
- 229910052500 inorganic mineral Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 75
- 239000011707 mineral Substances 0.000 title claims abstract description 75
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 24
- 238000005056 compaction Methods 0.000 claims abstract description 48
- 239000000463 material Substances 0.000 claims abstract description 31
- 238000005553 drilling Methods 0.000 claims abstract description 3
- 238000013461 design Methods 0.000 claims description 31
- 239000003566 sealing material Substances 0.000 claims description 18
- 238000003825 pressing Methods 0.000 claims description 11
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 claims description 6
- 230000000694 effects Effects 0.000 claims description 6
- 230000008569 process Effects 0.000 claims description 6
- 239000004576 sand Substances 0.000 claims description 6
- 238000007789 sealing Methods 0.000 claims description 6
- 238000007373 indentation Methods 0.000 claims description 4
- 239000004575 stone Substances 0.000 claims description 4
- 239000002131 composite material Substances 0.000 claims description 3
- 238000010276 construction Methods 0.000 abstract description 6
- 238000012856 packing Methods 0.000 abstract 2
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 abstract 1
- 230000000087 stabilizing effect Effects 0.000 abstract 1
- 238000005728 strengthening Methods 0.000 description 7
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 3
- 239000004927 clay Substances 0.000 description 2
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 2
- 230000035515 penetration Effects 0.000 description 2
- 229920006395 saturated elastomer Polymers 0.000 description 2
- 230000009466 transformation Effects 0.000 description 2
- 230000004913 activation Effects 0.000 description 1
- 238000007596 consolidation process Methods 0.000 description 1
- 238000011161 development Methods 0.000 description 1
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 230000005484 gravity Effects 0.000 description 1
- 238000002347 injection Methods 0.000 description 1
- 239000007924 injection Substances 0.000 description 1
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 1
- 230000035699 permeability Effects 0.000 description 1
- 239000011148 porous material Substances 0.000 description 1
- 238000010248 power generation Methods 0.000 description 1
- 238000011160 research Methods 0.000 description 1
- 238000005096 rolling process Methods 0.000 description 1
- 230000007480 spreading Effects 0.000 description 1
- 238000003892 spreading Methods 0.000 description 1
- 238000010561 standard procedure Methods 0.000 description 1
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
Classifications
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E02—HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
- E02D—FOUNDATIONS; EXCAVATIONS; EMBANKMENTS; UNDERGROUND OR UNDERWATER STRUCTURES
- E02D27/00—Foundations as substructures
- E02D27/26—Compacting soil locally before forming foundations; Construction of foundation structures by forcing binding substances into gravel fillings
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E02—HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
- E02D—FOUNDATIONS; EXCAVATIONS; EMBANKMENTS; UNDERGROUND OR UNDERWATER STRUCTURES
- E02D3/00—Improving or preserving soil or rock, e.g. preserving permafrost soil
- E02D3/02—Improving by compacting
- E02D3/08—Improving by compacting by inserting stones or lost bodies, e.g. compaction piles
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E02—HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
- E02D—FOUNDATIONS; EXCAVATIONS; EMBANKMENTS; UNDERGROUND OR UNDERWATER STRUCTURES
- E02D3/00—Improving or preserving soil or rock, e.g. preserving permafrost soil
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N33/00—Investigating or analysing materials by specific methods not covered by groups G01N1/00 - G01N31/00
- G01N33/24—Earth materials
-
- G—PHYSICS
- G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
- G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
- G06F17/00—Digital computing or data processing equipment or methods, specially adapted for specific functions
- G06F17/10—Complex mathematical operations
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E02—HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
- E02D—FOUNDATIONS; EXCAVATIONS; EMBANKMENTS; UNDERGROUND OR UNDERWATER STRUCTURES
- E02D1/00—Investigation of foundation soil in situ
- E02D1/02—Investigation of foundation soil in situ before construction work
- E02D1/022—Investigation of foundation soil in situ before construction work by investigating mechanical properties of the soil
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E02—HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
- E02D—FOUNDATIONS; EXCAVATIONS; EMBANKMENTS; UNDERGROUND OR UNDERWATER STRUCTURES
- E02D2300/00—Materials
- E02D2300/0079—Granulates
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E02—HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
- E02D—FOUNDATIONS; EXCAVATIONS; EMBANKMENTS; UNDERGROUND OR UNDERWATER STRUCTURES
- E02D2600/00—Miscellaneous
- E02D2600/40—Miscellaneous comprising stabilising elements
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Structural Engineering (AREA)
- General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Mining & Mineral Resources (AREA)
- Paleontology (AREA)
- Civil Engineering (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Environmental & Geological Engineering (AREA)
- Mathematical Physics (AREA)
- Theoretical Computer Science (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Data Mining & Analysis (AREA)
- Soil Sciences (AREA)
- Agronomy & Crop Science (AREA)
- Medicinal Chemistry (AREA)
- Biochemistry (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- Analytical Chemistry (AREA)
- Immunology (AREA)
- Pathology (AREA)
- Algebra (AREA)
- Computational Mathematics (AREA)
- Food Science & Technology (AREA)
- Mathematical Analysis (AREA)
- Mathematical Optimization (AREA)
- Remote Sensing (AREA)
- Pure & Applied Mathematics (AREA)
- Databases & Information Systems (AREA)
- Software Systems (AREA)
- Geology (AREA)
- Investigation Of Foundation Soil And Reinforcement Of Foundation Soil By Compacting Or Drainage (AREA)
Abstract
Винахід належить до галузі будівництва, зокрема способів зміцнення ґрунтів під основи та фундаменти будівель і споруд, включаючи об'єкти електроенергетики. Суть винаходу полягає у тому, що в способі ущільнення основ, створених слабкими мінеральними ґрунтами, що включає виконання свердловин, подачу ущільнюючого матеріалу в кожну свердловину і створення впливу порожнистим трубчастим робочим інструментом на ущільнюючий матеріал для утворення ґрунтової палі, запропоновано попередньо виконувати інженерно-геологічні дослідження по площі основи і визначати значення модуля деформації, коефіцієнта Пуассона, кута внутрішнього тертя, питомого зчеплення, питомої ваги, початкового коефіцієнта пористості слабкого мінерального ґрунту, задавати необхідний проектний модуль деформації ущільнюваного шару ґрунту, потім, приймаючи значення і деформації розширення кожної свердловини, що дорівнює 0,1, обчислювати коефіцієнт пористості слабкого мінерального ґрунту після ущільнення навколо ґрунтової палі й визначати при кожному кроці прогнозне значення індексу текучості слабкого мінерального ґрунту, потім за відомими нормативними значеннями приймають найближче попереднє значення модуля деформації мінерального ґрунту, що оточує ґрунтову палю, залежно від отриманих значень коефіцієнта пористості слабкого мінерального ґрунту після ущільнення навколо ґрунтової палі еі та індексу текучості ґрунту після ущільнення, після чого приймають крок розміщення ґрунтових паль, що дорівнюють трьом діаметрам порожнистого трубчастого робочого інструмента і визначати значення фактичного середнього наведеного модуля деформації основи, порівняти його з проектним модулем деформації мінерального ґрунту, і, в разі отримання меншого фактичного середнього наведеного модуля деформації ґрунту основи, ніж проектний, збільшувати значення деформації розширення свердловини ітераційно з кроком 0,1 і повторювати обчислення фактичного середнього наведеного модуля деформації основи до досягнення проектного значення або кроку розміщення ґрунтових паль, рівного значенню 1,5 діаметра порожнистого трубчастого робочого інструмента, при цьому обчислювати збільшення радіуса свердловини, що відповідає значенню прийнятої деформації розширення в процесі вдавлювання, довжину ґрунтової палі приймати такою, що дорівнює відстані від покрівлі до підніжжя щонайменше одного шару, що вимагає ущільнення, потім зробити свердловину, що відповідає довжині ґрунтової палі, шляхом вдавлювання порожнистого трубчастого робочого інструмента, подачу ущільнюючого матеріалу в свердловину здійснюють через порожнину порожнистого трубчастого робочого інструмента, а ущільнюючий вплив для утворення ґрунтової палі здійснюють втискуванням порожнистого трубчастого робочого інструмента в ущільнюючий матеріал, після чого проводять додаткові інженерно-геологічні роботи по площі основи, визначаючи модуль деформації ущільненого мінерального ґрунту між ґрунтовими палями, розраховувати фактичний середній наведений модуль деформації ущільненої основи і порівнювати його з проектним значенням, а при невідповідності фактичного середнього наведеного модуля деформації основи проектному значенню, здійснювати установку додаткових ґрунтових паль між раніше встановленими.
Description
мінерального грунту після ущільнення навколо грунтової палі й визначати при кожному кроці прогнозне значення індексу текучості слабкого мінерального грунту, потім за відомими нормативними значеннями приймають найближче попереднє значення модуля деформації мінерального грунту, що оточує грунтову палю, залежно від отриманих значень коефіцієнта пористості слабкого мінерального грунту після ущільнення навколо грунтової палі є; та індексу текучості грунту після ущільнення, після чого приймають крок розміщення грунтових паль, що дорівнюють трьом діаметрам порожнистого трубчастого робочого інструмента і визначати значення фактичного середнього наведеного модуля деформації основи, порівняти його з проектним модулем деформації мінерального грунту, і, в разі отримання меншого фактичного середнього наведеного модуля деформації грунту основи, ніж проектний, збільшувати значення деформації розширення свердловини ітераційно з кроком 0,1 їі повторювати обчислення фактичного середнього наведеного модуля деформації основи до досягнення проектного значення або кроку розміщення грунтових паль, рівного значенню 1,5 діаметра порожнистого трубчастого робочого інструмента, при цьому обчислювати збільшення радіуса свердловини, що відповідає значенню прийнятої деформації розширення в процесі вдавлювання, довжину грунтової палі приймати такою, що дорівнює відстані від покрівлі до підніюкя щонайменше одного шару, що вимагає ущільнення, потім зробити свердловину, що відповідає довжині грунтової палі, шляхом вдавлювання порожнистого трубчастого робочого інструмента, подачу ущільнюючого матеріалу в свердловину здійснюють через порожнину порожнистого трубчастого робочого інструмента, а ущільнюючий вплив для утворення грунтової палі здійснюють втискуванням порожнистого трубчастого робочого інструмента в ущільнюючий матеріал, після чого проводять додаткові інженерно-геологічні роботи по площі основи, визначаючи модуль деформації ущільненого мінерального грунту між грунтовими палями, розраховувати фактичний середній наведений модуль деформації ущільненої основи і порівнювати його з проектним значенням, а при невідповідності фактичного середнього наведеного модуля деформації основи проектному значенню, здійснювати установку додаткових грунтових паль між раніше встановленими.
Винахід належить до галузі будівництва, зокрема способів зміцнення грунтів під основи та фундаменти будівель і споруд, включаючи об'єкти електроенергетики.
У практиці проектування основ і фундаментів будівель та споруд на обраній ділянці будівництва нерідко залягають слабкі водонасичені глинясті грунти, які мають низькі характеристики деформованості й міцності. В таких випадках проводять перетворення слабкої основи різними методами, які призводять до ущільнення і зміцнення грунту, який був слабким з самого початку. До групи перетворення властивостей грунтів можна віднести ущільнення укочуванням, трамбуванням, ін'єкціюванням різних складів, пристрій грунтових паль за різними технологіями.
Відомо спосіб зміцнення грунту, що включає утворення свердловини, розпушування грунту стінок цієї свердловини і створення на цей грунт зміцнюючого впливу (авторське свідоцтво на винахід СРСР Мо 708010, 30.09.77). У цьому способі зміцнювальний вплив здійснюється тільки на грунт, який розпушується зі стінок свердловини. Після утрамбовування цього грунту виходить певний ступінь зміцнення, який збільшити більше не можна.
Цей спосіб не дозволяє отримати необхідного ступеня зміцнення грунту під фундаменти для сучасного будівництва.
Найбільш близьким аналогом є спосіб ущільнення грунту (патент на винахід РФ Мо 2473741), що включає виконання свердловини, засипання ущільнюючого матеріалу в свердловину і створення ущільнюючого впливу порожнистим трубчастим робочим інструментом на ущільнюючий матеріал для утворення грунтової палі.
Недоліком найближчого аналога є відсутність розрахунків для підбору технологічних параметрів ущільнення грунтової палі залежно від властивостей грунту, звіряння отриманих після ущільнення значень з проектними, що призводить до необхідності проведення зайвих операцій з ущільнення грунту, підбору необхідної кількості свердловин.
Завданням, що досягається за допомогою пропонованого винаходу, є підвищення продуктивності виконання ущільнення грунту, зниження матеріаломісткості та трудомісткості.
Технічний результат, який досягається цим винаходом, полягає в реалізації ущільнення основи, створеної слабкими мінеральними грунтами, шляхом визначення оптимальних проектних технологічних параметрів грунтових паль по всій площі основи.
Зо Суть винаходу полягає в тому, що в способі ущільнення основ, створених слабкими мінеральними грунтами, що включає виконання свердловин, подачу ущільнюючого матеріалу в кожну свердловину і створення впливу порожнистим трубчастим робочим інструментом на ущільнюючий матеріал для утворення грунтової палі, запропоновано попередньо виконувати інженерно-геологічні дослідження по площі основи і визначати значення модуля деформації, коефіцієнта Пуассона, кута внутрішнього тертя, питомого зчеплення, питомої ваги, початкового коефіцієнта пористості слабкого мінерального грунту, задавати необхідний проектний модуль деформації ущільнюваного шару грунту, потім, приймаючи значення б; деформації розширення кожної свердловини, що дорівнює 0,1, обчислювати коефіцієнт пористості слабкого мінерального грунту після ущільнення навколо грунтової палі в; ,за формулою: що ,де б. коефіцієнт пористості слабкого мінерального грунту після ущільнення навколо грунтової палі; бо . початковий коефіцієнт пористості ущільнюваного слабкого мінерального грунту; б. прийняте значення деформації розширення свердловини, і визначати при кожному кроці прогнозне значення індексу текучості слабкого мінерального грунту за формулою: о -У,
Іо Їд: -- 65 -
У - У, де
Іа. значення ін і б і ; дексу текучості слабкого мінерального грунту в природних умовах;
Іо. значення індексу текучості слабкого мінерального грунту після ущільнення;
Є - значення коефіцієнта пористості слабкого мінерального грунту в природних умовах;
Є - значення коефіцієнта пористості слабкого мінерального грунту після ущільнення;
М. вологість слабкого мінерального грунту в природних умовах;
У . . . .
Р - вологість слабкого мінерального грунту на межі пластичності, потім за відомими нормативними значеннями приймати найближче попереднє значення модуля деформації 2 мінерального грунту, що оточує грунтову палю, залежно від отриманих значень коефіцієнта пористості слабкого мінерального грунту після ущільнення навколо . . є, . . . . . . грунтової палі " та індексу текучості грунту після ущільнення Іо, після чого приймати крок розміщення грунтових паль, що дорівнюють трьом діаметрам порожнистого трубчастого робочого інструмента і визначати значення фактичного середнього наведеного модуля деформації основи за формулами: 2 - -- тет а
Е-Ді/тт- 2 - - - -ют, В т. В 0-5
Ен т (1-5) Е КЕ Б т, є с ге с де
Е. фактичний середній наведений модуль деформації основи;
В. коефіцієнт бокового розширення, рівний 0,8 для композитного масиву грунту; 2 - коефіцієнт відносної стисливості мінерального грунту; с - коефіцієнт відносної стисливості матеріалу грунтової палі; т - коефіцієнт відносної стисливості масиву, що складається з грунтової палі та грунту, що її оточує; г - модуль деформації мінерального грунту, що оточує грунтову палю; с - модуль деформації матеріалу грунтової палі;
Є - значення об'ємної деформації ущільнюваного мінерального грунту при розширенні свердловини; а - кінцевий радіус грунтової палі;
Б. радіус масиву, що складається з грунтової палі та мінерального грунту, що оточує Її, дорівнює половині проектного кроку розміщення грунтових паль, порівнювати його з проектним модулем деформації мінерального грунту, і, в разі отримання меншого фактичного середнього . . . Є, наведеного модуля деформації грунту основи, ніж проектний, збільшувати значення "'" деформації розширення свердловини ітераційно з кроком 0,1 і повторювати обчислення фактичного середнього наведеного модуля деформації основи до досягнення проектного
Зо значення або кроку розміщення грунтових паль рівного значенню 1,5 діаметра порожнистого трубчастого робочого інструмента, при цьому збільшення радіуса свердловини, що відповідає значенню прийнятої деформації розширення в процесі вдавлювання, обчислювати за формулою: ",- Ку є 7 ,де
Р, . .
Р - радіус розширеної свердловини;
К. радіус впливу однієї грунтової палі дорівнює половині кроку розміщення грунтових паль; є - значення об'ємної деформації ущільнюваного грунту при розширенні свердловини, довжину грунтової палі приймати такою, що дорівнює відстані від покрівлі до підніжжя щонайменше одного шару, що вимагає ущільнення, потім зробити свердловину, що відповідає довжині грунтової палі, шляхом вдавлювання порожнистого трубчастого робочого інструмента, подачу ущільнюючого матеріалу в свердловину здійснювати через порожнину порожнистого трубчастого робочого інструмента, а ущільнюючий вплив для утворення грунтової палі здійснювати втискуванням порожнистого трубчастого робочого інструмента в ущільнюючий матеріал, після чого здійснювати додаткові інженерно-геологічні роботи по площі основи, визначаючи модуль деформації ущільненого мінерального грунту між грунтовими палями,
розраховувати фактичний середній наведений модуль деформації ущільненої основи і порівнювати його з проектним значенням, а при невідповідності фактичного середнього наведеного модуля деформації основи проектному значенню, здійснювати установку додаткових грунтових паль між раніше встановленими.
Також пропонується переважно нижній кінець порожнистого трубчастого робочого інструмента перед його вдавлюванням в грунт основи перекривати шибером або башмаком, що втрачається, а після засипання ущільнюючого матеріалу в порожнину порожнистого трубчастого робочого інструмента відкривати шибер порожнистого трубчастого робочого інструмента для просипання ущільнюючого матеріалу в свердловину, піднімати порожнистий трубчастий робочий інструмент на задану висоту шару ущільнення, після чого здійснювати вдавлювання порожнистого трубчастого робочого інструмента в ущільнюючий матеріал, а операцію вдавлювання ущільнюючого матеріалу повторювати пошарово на всю довжину грунтової палі до досягнення необхідного ущільнення слабкого мінерального грунту.
Як ущільнювальний матеріал можна використовувати щебінь і/або пісок, і/або гравій, і/або інертний матеріал, а порожнистий трубчастий робочий інструмент пропонується виконувати симетричним щодо його центральної осі.
Відмінною особливістю запропонованого способу є те, що за результатами інженерно- геологічних робіт по площі основи визначаються вихідні параметри слабкого мінерального грунту, з використанням яких проводяться розрахунки з підбору технологічних параметрів ущільнення грунтових паль (крок і радіус розширеної свердловини) по всій основі. Звіряння після ущільнення основи отриманого параметра ущільненого грунту по основі в цілому з проектним дозволяє визначити достатність кількості встановлених грунтових паль.
Вдавлювання порожнистого трубчастого робочого інструмента в грунт основи дозволяє здійснити перше ущільнення слабкого мінерального грунту. Перекриття нижнього кінця робочого інструмента шибером або башмаком, що втрачається, дозволяє здійснювати вдавлювання ущільнюючого матеріалу в свердловині. А пошарове вдавлювання робочого інструмента в ущільнюючий матеріал дозволяє значно розширити свердловину, сформувати грунтову палю, а грунт навколо грунтової палі ущільнити в радіальному (відносно грунтової палі) напрямку. Ущільнення грунту, що оточує грунтову палю, також спричиняє активізацію
Зо процесу консолідації через появу надлишкового порового тиску. Використання як ущільнюючого матеріалу щебеню і/або піску, і/або гравію, і/або будь-якого іншого інертного матеріалу дозволяє сформувати грунтову палю з необхідними характеристиками залежно від властивостей ущільнюваного слабкого мінерального грунту, таким чином, щоб запобігти можливості проникнення частинок ущільнюваного грунту через тіло грунтової палі.
Використання симетричного відносно центральної осі порожнистого трубчастого робочого інструмента дозволяє здійснювати рівномірне радіальне ущільнення грунту основи.
Пропонований спосіб здійснюється таким чином.
Як вихідні дані за результатами стандартних інженерно-геологічних робіт визначаються фізико-механічні характеристики грунтів основи, а саме, значення модуля деформації, коефіцієнта Пуассона, кута внутрішнього тертя, питомого зчеплення, питомої ваги, початкового коефіцієнта пористості слабкого мінерального грунту.
Потім задають потрібний проектний модуль деформації ущільнюваного шару грунту, і, приймаючи значення Єї деформації розширення кожної свердловини, що дорівнює 0,1, обчислюють коефіцієнт пористості слабкого мінерального грунту після ущільнення навколо грунтової палі щ ,за формулою: ет ке) є; де а. коефіцієнт пористості слабкого мінерального грунту після ущільнення навколо грунтової палі; бо. початковий коефіцієнт пористості ущільнюваного слабкого мінерального грунту; б. прийняте значення деформації розширення свердловини.
Після цього визначають при кожному кроці прогнозне значення індексу текучості слабкого мінерального грунту за формулою:
е й . У, - У е р - 1
Год -----
У, , де
Ід - значення індексу текучості слабкого мінерального грунту в природних умовах;
Го. значення індексу текучості слабкого мінерального грунту після ущільнення; 2 - значення коефіцієнта пористості слабкого мінерального грунту в природних умовах; б - значення коефіцієнта пористості слабкого мінерального грунту після ущільнення;
М - вологість слабкого мінерального грунту в природних умовах;
У . . - .
Р - вологість слабкого мінерального грунту на межі пластичності.
Потім за відомими нормативними значеннями (наприклад, з таблиці Б.4 СП 22.13330.2011) приймають найближче попереднє значення модуля деформації Е мінерального грунту, що оточує грунтову палю, залежно від отриманих значень коефіцієнта пористості слабкого . . . . . е, . . мінерального грунту після ущільнення навколо грунтової палі ! та індексу текучості грунту після ущільнення І, Після чого приймають крок розміщення грунтових паль, що дорівнює трьом діаметрам порожнистого трубчастого робочого інструмента.
Така величина кроку розміщення грунтових паль приймається з таких припущень: при кроці грунтових паль менше трьох діаметрів порожнистого трубчастого робочого елемента передбачається сильний вплив одних грунтових паль на сусідні в процесі розширення, що може спричинити зміщення частини сусідніх грунтових паль в горизонтальному напрямку (призведе до їх відхилення від вертикального положення) і призведе до неправильного ущільнення основи; при кроці паль більше трьох діаметрів порожнистого трубчастого робочого елемента з'являється ймовірність появи недоущільнених зон між грунтовими палями.
Далі визначають значення фактичного середнього наведеного модуля деформації основи за формулами: 2 -- --- тт а
Е-В/т,т--- Я - - -ь,т В в В в- товвт(-6є) 7 ЕТО Го ге с ге с де
КЕ. фактичний середній наведений модуль деформації основи;
В. коефіцієнт бокового розширення, рівний 0,8 для композитного масиву грунту; 2 - коефіцієнт відносної стисливості мінерального грунту; с - коефіцієнт відносної стисливості матеріалу грунтової палі; т - коефіцієнт відносної стисливості масиву, що складається з грунтової палі та грунту, що її оточує;
Е, шо. , - модуль деформації мінерального грунту, що оточує грунтову палю; с - модуль деформації матеріалу грунтової палі;
Є - значення об'ємної деформації ущільнюваного мінерального грунту при розширенні свердловини; а - кінцевий радіус грунтової палі;
Б - радіус масиву, що складається з грунтової палі та мінерального грунту, що оточує Її, дорівнює половині проектного кроку розміщення грунтових паль.
Отримане значення фактичного середнього наведеного модуля деформації основи порівнюють з проектним модулем деформації мінерального грунту, і, в разі отримання меншого фактичного середнього наведеного модуля деформації грунту основи, ніж проектний, збільшують значення Єї деформації розширення свердловини ітераційно з кроком 011 і повторюють обчислення фактичного середнього наведеного модуля деформації основи до досягнення проектного значення або кроку розміщення грунтових паль рівного значенню 1,5 діаметра порожнього трубчастого робочого інструмента.
При цьому збільшення радіуса свердловини, що відповідає значенню прийнятої деформації розширення в процесі вдавлювання, обчислюють за формулою: у, - Кує
Р ,де
К . .
Р - радіус розширеної свердловини;
К. радіус впливу однієї грунтової палі дорівнює половині кроку розміщення грунтових паль; є - значення об'ємної деформації ущільнюваного грунту при розширенні свердловини.
Для виконання грунтової палі її довжину приймають такою, що дорівнює відстані від покрівлі до підніжжя щонайменше одного шару, що вимагає ущільнення, при цьому грунтові палі виконуються на всю потужність поширення слабких водонасичених грунтів з модулем деформації менше 10 МПа, механічні характеристики яких потрібно підвищити. Для визначення довжини грунтових паль попередньо визначається глибина стискуваної товщі за стандартною методикою СП 22.13330.2011. Якщо нижня межа стискуваної товщі потрапляє в грунти з модулем деформації менше 10 МПа, то рекомендується виконати грунтові палі на всю його потужність. Якщо можливо, слід підбирати довжину грунтової палі таким чином, щоб її нижній торець упирався в грунти з досить високими механічними характеристиками. При негоризонтальному залягання покрівлі шару (міцного і досить малодеформованого фунта), довжина грунтових паль повинна призначатися таким чином, щоб всі нижні торці виконуваних елементів ущільнення гарантовано були занурені в нього не менше ніж на 0,5 м.
Потім виконують свердловину, що відповідає довжині грунтової палі, шляхом вдавлювання порожнистого робочого інструмента. При цьому нижній кінець робочого інструмента перед його вдавлюванням в грунт основи перекривають шибером, а після засипання ущільнюючого матеріалу в порожнину робочого інструмента відкривають шибер робочого інструмента для просипання ущільнюючого матеріалу в свердловину, піднімають робочий інструмент на задану висоту шару ущільнення, після чого здійснюють вдавлювання робочого інструмента в ущільнюючий матеріал. Операцію вдавлювання ущільнюючого матеріалу повторюють пошарово на всю довжину колони до досягнення необхідного ущільнення слабкого мінерального грунту.
Зо Можливо також перекриття нижнього кінця робочого інструмента башмаком, що втрачається.
Як ущільнювальний матеріал можливе використання щебеню і/або піску, і/або гравію, і/або інертного матеріалу. При цьому як матеріал для грунтових паль ущільнення можуть застосовуватися піщані та великоуламкові грунти з параметрами водопроникності, що значно перевищують параметри ущільнюваного слабкого грунту. Деформаційні властивості матеріалу грунтової палі ущільнення після його вдавлювання в свердловину визначаються необхідним наведеним модулем деформації на майданчику будівництва.
При влаштуванні грунтових паль в грунтах, в яких можливе виникнення механічної суфозії, необхідно розглядати використання щебенево-піщаного матеріалу як матеріалу для грунтових паль, склад якого підбирається таким чином, щоб запобігти можливості проникнення частинок ущільнюваного грунту через її тіло.
При влаштуванні грунтових паль в глинястих грунтах також рекомендується використовувати щебенево-піщану суміш для зменшення швидкості розвитку процесу кольматації тіла грунтової палі.
Використовуваний робочий інструмент зазвичай вибирають симетричним щодо його центральної осі. При використанні робочого інструмента квадратного перерізу (або переріз у вигляді будь-якого правильного багатокутника з кількістю сторін, більше чотирьох) форма палі збільшеного радіусу також буде близькою до кола. Всі розрахунки виконуються для моделі палі круглого перерізу відповідно до поданої методики. На практиці при необхідності використання квадратного робочого інструмента приймається поперечний переріз квадратної форми з площею, рівною або більшою площі круглого перерізу. Це необхідно для рівності обсягів матеріалу, що засипається і ущільнюється в свердловину.
Потім проводять додаткові інженерно-геологічні роботи по площі основи, визначаючи модуль деформації ущільненого мінерального грунту між грунтовими палями, і розраховують фактичний середній приведений модуль деформації ущільненої основи і порівнюють його з проектним значенням. У разі невідповідності фактичного середнього наведеного модуля деформації основи проектному значенню, здійснюють установку додаткових грунтових паль між раніше встановленими.
Використання запропонованого способу дозволяє проектувати і здійснювати ущільнення основ будівель і споруд підвищеної відповідальності на обраній ділянці будівництва відповідно до заданих проектних значень без додаткових витрат.
Claims (5)
1. Спосіб ущільнення основ, створених слабкими мінеральними грунтами, що включає виконання свердловин, подачу ущільнюючого матеріалу в кожну свердловину і створення впливу порожнистим трубчастим робочим інструментом на ущільнюючий матеріал для утворення грунтової палі, який відрізняється тим, що попередньо виконують інженерно- геологічні дослідження по площі основи і визначають значення модуля деформації, коефіцієнта Пуассона, кута внутрішнього тертя, питомого зчеплення, питомої ваги, початкового коефіцієнта пористості слабкого мінерального грунту, задають необхідний проектний модуль деформації ущільнюваного шару грунту, потім, приймаючи значення 7 деформації розширення кожної свердловини, що дорівнює 0,1, обчислюють коефіцієнт пористості слабкого мінерального грунту після ущільнення навколо грунтової палі віза формулою: ер-ео-(кео) єї де ві коефіцієнт пористості слабкого мінерального грунту після ущільнення навколо грунтової палі;
бо . початковий коефіцієнт пористості ущільнюваного слабкого мінерального грунту;
с. пр йняте значення деформації розширення свердловини, і визначають при кожному кроці -, - У . . - прогно незначейня індексу текучості слабкого мінерального грунту за формулою: 2 мм де їл - значення індексу текучості слабкого мінерального грунту в природних умовах;
і. значення індексу текучості слабкого мінерального грунту після ущільнення; 91 - значення коефіцієнта пористості слабкого мінерального грунту в природних умовах;
б2 . значення коефіцієнта пористості слабкого мінерального грунту після ущільнення; Зо УА - вологість слабкого мінерального грунту в природних умовах; М - - - - - - Р - вологість слабкого мінерального грунту на межі пластичності, потім за відомими нормативними значеннями приймають найближче попереднє значення модуля деформації Е, мінерального грунту, що оточує грунтову палю, залежно від отриманих значень коефіцієнта пористості слабкого мінерального грунту після ущільнення навколо грунтової палі б; та індексу текучості грунту після ущільнення і, після чого приймають крок розміщення грунтових паль, що дорівнюють трьом діаметрам порожнистого трубчастого робочого інструмента і визначають значення. фактицноко середньоко наведеного додуля деформації основи за формулами: -В/ттЮЕБ-- - (- (3 '(5Б»И ть - -., Тр 5-6 - й тоєвто-є) ЕС р2 де Е - фактичний середній наведений модуль деформації основи;
В. коефіцієнт бокового розширення, рівний 0,8 для композитного масиву грунту;
те. коефіцієнт відносної стисливості мінерального грунту;
Те. коефіцієнт відносної стисливості матеріалу грунтової палі; т - коефіцієнт відносної стисливості масиву, що складається з грунтової палі та грунту, що її оточує; г - модуль деформації мінерального грунту, що оточує грунтову палю;
Ес. модуль деформації матеріалу грунтової палі; 5 - значення об'ємної деформації ущільнюваного мінерального грунту при розширенні свердловини;
а - кінцевий радіус грунтової палі; Б - радіус масиву, що складається з грунтової палі та мінерального грунту, що оточує її, дорівнює половині проектного кроку розміщення грунтових паль, порівнюють його з проектним модулем деформації мінерального грунту, і, в разі отримання меншого фактичного середнього наведеного модуля деформації грунту основи, ніж проектний, збільшують значення "7 деформації розширення свердловини ітераційно з кроком 0,1 і повторюють обчислення фактичного середнього наведеного модуля деформації основи до досягнення проектного значення або кроку розміщення грунтових паль, рівного значенню 1,5 діаметра порожнистого трубчастого робочого інструмента, при цьому збільшення радіуса свердловини, що відповідає значенню прийнятої деформації розширення в процесі вдавлювання, обчислюють за То: де в. радіус розширеної свердловини; А - радіус впливу однієї грунтової палі дорівнює половині кроку розміщення грунтових паль; 5 - значення об'ємної деформації ущільнюваного грунту при розширенні свердловини, довжину грунтової палі приймають такою, що дорівнює відстані від покрівлі до підніжжя щонайменше одного шару, що вимагає ущільнення, потім роблять свердловину, що відповідає довжині грунтової палі, шляхом вдавлювання порожнистого трубчастого робочого інструмента, подачу ущільнюючого матеріалу в свердловину здійснюють через порожнину порожнистого трубчастого робочого інструмента, а ущільнюючий вплив для утворення грунтової палі здійснюють втискуванням порожнистого трубчастого робочого інструмента в ущільнюючий матеріал, після чого проводять додаткові інженерно-геологічні роботи по площі основи, визначаючи модуль деформації ущільненого мінерального грунту між грунтовими палями, розраховують фактичний середній наведений модуль деформації ущільненої основи і порівнюють його з проектним значенням, а при невідповідності фактичного середнього наведеного модуля деформації основи проектному значенню, здійснюють установку додаткових грунтових паль між раніше встановленими.
2. Спосіб ущільнення основ за п. 1, який відрізняється тим, що нижній кінець порожнистого трубчастого робочого інструмента перед його вдавлюванням в грунт основи перекривають шибером або башмаком, що втрачається.
3. Спосіб ущільнення основ за п. 2, який відрізняється тим, що після засипання ущільнюючого матеріалу в порожнину порожнистого трубчастого робочого інструмента відкривають шибер порожнистого трубчастого робочого інструмента для просипання ущільнюючого матеріалу в свердловину, піднімають порожнистий трубчастий робочий інструмент на задану висоту шару ущільнення, після чого здійснюють вдавлювання порожнистого трубчастого робочого інструмента в ущільнюючий матеріал, а операцію вдавлювання ущільнюючого матеріалу повторюють пошарово на всю довжину грунтової палі до досягнення необхідного ущільнення слабкого мінерального грунту.
4. Спосіб ущільнення основ за п. 1, який відрізняється тим, що як ущільнюючий матеріал використовують щебінь і/або пісок, і/або гравій, і/або інертний матеріал.
5. Спосіб ущільнення основ за п. 1, який відрізняється тим, що порожнистий трубчастий робочий інструмент виконано симетричним відносно його центральної осі. 00000000 КомпютернаверсткаО. Рябко 00000000 ДП "Український інститут інтелектуальної власності", вул. Глазунова, 1, м. Київ - 42, 01601
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2017133868A RU2662841C1 (ru) | 2017-09-29 | 2017-09-29 | Способ уплотнения оснований, сложенных слабыми минеральными грунтами |
| PCT/RU2017/000916 WO2019066680A1 (ru) | 2017-09-29 | 2017-12-08 | Способ уплотнения оснований, сложенных слабыми минеральными грунтами |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| UA123454C2 true UA123454C2 (uk) | 2021-04-07 |
Family
ID=63142414
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| UAA201812447A UA123454C2 (uk) | 2017-09-29 | 2017-12-08 | Спосіб ущільнення основ, створених слабкими мінеральними ґрунтами |
Country Status (15)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US11795652B2 (uk) |
| EP (1) | EP3690144B1 (uk) |
| JP (1) | JP6748235B2 (uk) |
| KR (1) | KR102319795B1 (uk) |
| CN (1) | CN110100062B (uk) |
| AR (1) | AR113621A1 (uk) |
| BR (1) | BR112018076191B1 (uk) |
| CA (1) | CA3026431C (uk) |
| EA (1) | EA036628B1 (uk) |
| HU (1) | HUE063699T2 (uk) |
| JO (1) | JOP20180087A1 (uk) |
| MY (1) | MY197508A (uk) |
| RU (1) | RU2662841C1 (uk) |
| UA (1) | UA123454C2 (uk) |
| WO (1) | WO2019066680A1 (uk) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN110965542A (zh) * | 2019-12-02 | 2020-04-07 | 杨松梅 | 一种建筑地基压实方法 |
| CN116954139B (zh) * | 2023-09-21 | 2023-12-22 | 山东锦恒矿业科技有限公司 | 一种矿山用自动化填充数据预测控制系统 |
Family Cites Families (20)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3386251A (en) * | 1966-05-23 | 1968-06-04 | Griffin Wellpoint Corp | Method of strengthening and stabilizing compressible soils |
| SU966163A1 (ru) * | 1980-09-04 | 1982-10-15 | Новосибирский Филиал Всесоюзного Научно-Исследовательского Института Транспортного Строительства (Сибцниис) | Способ изготовлени набивных свай |
| RU2106457C1 (ru) * | 1996-06-27 | 1998-03-10 | Михаил Израйлевич Перцовский | Способ стабилизации основания ремонтируемого фундамента, преимущественно после промерзания грунта |
| JP3086662B2 (ja) * | 1996-12-25 | 2000-09-11 | 株式会社大林組 | サンドコンパクションパイルの設計方法 |
| JPH10237856A (ja) * | 1997-02-27 | 1998-09-08 | Shimizu Corp | 杭及びサンドコンパクションパイルを併用した地盤改良工法 |
| EP1337717A4 (en) * | 2000-06-15 | 2004-09-22 | Geotechnical Reinforcement Com | LATERAL DISPLACEMENT PITCHES AND METHOD OF INSTALLATION |
| RU2265107C1 (ru) * | 2004-04-15 | 2005-11-27 | Дубина Михаил Михайлович | Способ снижения уровня неравномерности осадок при строительстве зданий |
| ITRE20060020A1 (it) * | 2006-02-16 | 2007-08-17 | Geosec Srl | Metodo di omogeneizzazione e/o di riomogeneizzazione delle caratteristiche fisiche e chimiche di terreni di fondazione e/o di aree fabbricabili in genere |
| JP5033409B2 (ja) * | 2006-12-19 | 2012-09-26 | 国立大学法人名古屋大学 | 軟弱地盤の長期沈下抑制方法及び軟弱地盤の長期沈下発生判定方法 |
| PL2126224T3 (pl) * | 2007-02-22 | 2017-07-31 | Geopier Foundation Company, Inc. | Sposób i urządzenie do tworzenia kruszywowych filarów przy pomocy pustego trzpienia z ogranicznikami przepływu do góry |
| JP5062559B2 (ja) * | 2007-06-20 | 2012-10-31 | 清水建設株式会社 | 地盤改良工法 |
| KR101017567B1 (ko) * | 2009-01-16 | 2011-02-28 | 삼성물산 주식회사 | 현장타설말뚝의 설계 및 시공관리 방법 |
| RU2449075C1 (ru) * | 2010-11-26 | 2012-04-27 | Общество с ограниченной ответственностью "Финансово-Строительная компания "МостГеоЦентр" | Способ упрочнения слабого природного основания для возведения дорожного земляного полотна |
| RU2473741C2 (ru) * | 2011-05-05 | 2013-01-27 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Московский государственный строительный университет (МГСУ) | Способ укрепления грунта и устройство для его осуществления |
| JP4915827B1 (ja) * | 2011-07-01 | 2012-04-11 | グラウンドシステム株式会社 | 地盤強化システム及び地盤強化方法 |
| CN102592029B (zh) * | 2012-02-24 | 2014-02-26 | 董晓亮 | 湿陷性黄土路基工后沉降的分析预测方法 |
| RU2537448C1 (ru) * | 2013-06-17 | 2015-01-10 | Олег Иванович Лобов | Способ укрепления оснований зданий на структурно-неустойчивых грунтах и грунтах с карстовыми образованиями |
| US9915051B2 (en) * | 2015-09-01 | 2018-03-13 | Bahman Niroumand | Mandrel for forming an aggregate pier, and aggregate pier compacting system and method |
| KR20190043709A (ko) * | 2017-10-19 | 2019-04-29 | 강우진 | 순환골재를 이용한 연약지반의 표층처리 및 지력 강화 시공방법 |
| KR102549770B1 (ko) * | 2019-11-27 | 2023-06-30 | 주식회사 에이치엔티 | 연약지반 기초처리를 위한 복합공법 |
-
2017
- 2017-09-29 JO JOP/2018/0087A patent/JOP20180087A1/ar unknown
- 2017-09-29 RU RU2017133868A patent/RU2662841C1/ru active
- 2017-12-08 KR KR1020187035631A patent/KR102319795B1/ko active IP Right Grant
- 2017-12-08 CA CA3026431A patent/CA3026431C/en active Active
- 2017-12-08 JP JP2018565752A patent/JP6748235B2/ja active Active
- 2017-12-08 MY MYPI2018002624A patent/MY197508A/en unknown
- 2017-12-08 BR BR112018076191-5A patent/BR112018076191B1/pt active IP Right Grant
- 2017-12-08 CN CN201780034676.4A patent/CN110100062B/zh active Active
- 2017-12-08 HU HUE17910503A patent/HUE063699T2/hu unknown
- 2017-12-08 US US16/309,078 patent/US11795652B2/en active Active
- 2017-12-08 WO PCT/RU2017/000916 patent/WO2019066680A1/ru unknown
- 2017-12-08 EA EA201992868A patent/EA036628B1/ru not_active IP Right Cessation
- 2017-12-08 EP EP17910503.6A patent/EP3690144B1/en active Active
- 2017-12-08 UA UAA201812447A patent/UA123454C2/uk unknown
-
2018
- 2018-09-28 AR ARP180102812A patent/AR113621A1/es active IP Right Grant
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| EP3690144A4 (en) | 2021-11-10 |
| CA3026431A1 (en) | 2019-03-29 |
| EP3690144C0 (en) | 2023-08-02 |
| WO2019066680A1 (ru) | 2019-04-04 |
| BR112018076191B1 (pt) | 2023-02-07 |
| CN110100062B (zh) | 2021-08-17 |
| CN110100062A (zh) | 2019-08-06 |
| EA036628B1 (ru) | 2020-12-01 |
| CA3026431C (en) | 2021-09-14 |
| EA201992868A1 (ru) | 2020-04-01 |
| HUE063699T2 (hu) | 2024-02-28 |
| BR112018076191A2 (pt) | 2019-04-24 |
| KR102319795B1 (ko) | 2021-11-03 |
| AR113621A1 (es) | 2020-05-27 |
| JP2020507695A (ja) | 2020-03-12 |
| JOP20180087A1 (ar) | 2019-03-29 |
| US20230082840A1 (en) | 2023-03-16 |
| JP6748235B2 (ja) | 2020-08-26 |
| RU2662841C1 (ru) | 2018-07-31 |
| US11795652B2 (en) | 2023-10-24 |
| EP3690144B1 (en) | 2023-08-02 |
| KR20200012695A (ko) | 2020-02-05 |
| MY197508A (en) | 2023-06-19 |
| EP3690144A1 (en) | 2020-08-05 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Zotsenko et al. | Long-term settlement of buildings erected on driven cast-in-situ piles in loess soil | |
| CN201665871U (zh) | 长螺旋钻孔灌注桩后压浆技术装置 | |
| CA2965132C (en) | Method for forming a stable foundation ground | |
| CN103184734A (zh) | 一种植入注浆组合桩及施工方法 | |
| CN108708723A (zh) | 一种煤岩柱交替支撑无煤柱充填开采减沉方法 | |
| CN103074882A (zh) | 用于采用碎石桩加固处理岛状多年冻土地基的施工方法 | |
| CN105040692B (zh) | 一种预制混凝土桩身载体桩的施工方法 | |
| UA123454C2 (uk) | Спосіб ущільнення основ, створених слабкими мінеральними ґрунтами | |
| CN104988913B (zh) | 一种大直径长桩的载体桩的施工方法 | |
| CN104328797B (zh) | 高边坡大曲线挡墙砌筑施工工法 | |
| CN103981880A (zh) | 一种扩顶扩底cfg桩复合地基处理方法 | |
| Osokin et al. | Value of additional vertical deformations of foundations depending on injection grouting conditions | |
| CN104294817B (zh) | 混凝土桩的施工方法 | |
| CN208857813U (zh) | 夯振扩底后压浆空心预制桩 | |
| RU2640625C1 (ru) | Способ уплотнения оснований, сложенных слабыми минеральными грунтами | |
| EA030503B1 (ru) | Способ сооружения сваи с уширением | |
| RU2795924C2 (ru) | Способ укрепления структурно-неустойчивых грунтов с карстовыми образованиями и/или водонасыщенных грунтов посредством микросвай и инъекторы для формирования микросвай | |
| RU2602524C1 (ru) | Способ изготовления комбинированной набивной сваи | |
| SU718541A1 (ru) | Способ уплотнени грунтовыми сва ми глинистых грунтов | |
| CN115032713A (zh) | 一种基于综合物探的岩溶区基础设计方法及系统 | |
| Зоценко et al. | Foundations of the high rise building in the area of underground mining= Фундаменти висотних будівель у зоні підземних виробок | |
| Miluski et al. | Compaction grouting in Karst Terrain (A Test Program) | |
| CN108914926A (zh) | 预制空心桩夯击（振动冲击）扩底后压浆技术 |