способ усиления оснований и фундаментов на просадочных грунтах в стесненных условиях

Формула изобретения

1. СПОСОБ УСИЛЕНИЯ ОСНОВАНИЙ И ФУНДАМЕНТОВ НА ПРОСАДОЧНЫХ ГРУНТАХ В СТЕСНЕННЫХ УСЛОВИЯХ, включающий разработку вертикального шурфа рядом с усиляемым фундаментом со стороны его просадки, образование смежной с шурфом полости под опорной частью оседающего фундамента и формирование в шурфе и полости соответственно, ствола сваи с консолью путем установки арматуры и подачи твердеющего материала в шурф и полость, отличающийся тем, что образование полости под опорной частью оседающего фундамента производят из предварительно разработанного приямка, при этом полость выполняют трапециедальной формы в поперечном сечении с высотой A = 1/2 (B_ф + B_ст) и основаниями C = 0,4 - 0,5 м и B = 1/2 (B_ф + B_ст) + (0,4 - 0,5) м, где B_ф и B_ст - соответственно размеры фундамента и стены, а вертикальный шурф разрабатывают со дна приямка, причем шурф выполняют диаметром не менее 0,6 м.

2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что вертикальный шурф выполняют до глубины, при которой толщина просадочного грунта от дна шурфа до жесткого песчаного или крупнообломочного слоя составляет не более 6 диаметров шурфа.

3. Способ по п. 1, отличающийся тем, что консоль сваи выполняют из расширяющегося твердеющего материала.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к строительству, а именно к способу усиления оснований и фундаментов деформируемых зданий и сооружений.

Известен способ уменьшения деформации сооружения, включающий нагнетание твердеющего материала под опорную часть сооружения, размещенную на грунтовом основании [1]

Наиболее близким техническим решением к изобретению является метод для стабилизации и подъема структуры фундаментов, включающий удаление грунта из вертикального шурфа рядом с усиляемым фундаментом, образование полости под фундаментом, установку арматуры и подачу твердеющего материала с формированием ствола сваи с консолью, формирование бетонного колодца в грунте ниже сваи и инъекции под большим давлением пластичного материала в полость между бетонным колодцем и сваей. Стабилизация положения фундамента достигается созданием увеличенной опоры у основания сваи [2]

Недостатком этих способов является их невысокая эффективность.

Цель изобретения повышение эффективности усиления оснований и фундаментов на просадочных грунтах в стесненных условиях.

Поставленная цель достигается тем, что рядом с оседающим фундаментом разрабатывается вертикальный шурф, под опорной частью оседающего фундамента вырабатывается полость трапецеидальной формы в поперечном сечении, причем опорная поверхность полости выполняется под углом 45^о, производится формирование ствола и консоли путем установки арматуры в шурф и полость; заполнение их твердеющим материалом, при этом для консоли используется расширяющийся твердеющий материал, а толщина просадочного грунта от дна шурфа до жесткого песчаного или крупнообломочного слоя грунта принимается не более шести диаметров шурфа.

На чертеже изображен разрез шурфа с одноконсольной сваей.

Способ осуществляется следующим образом.

Со стороны просадки усиляемого фундамента 1, подведенного под стены 2 здания, выполняют приямок 3 для производства работ. Под фундаментом вырабатывается полость, трапециевидной формы в поперечном сечении с высотой А= 1/2(B_ф+В_ст) и основаниями: C=0,4-0,5 м и В=1/2(В_ф+В_ст)+(0,4-0,5) м, где В_ф и В_ст соответственно размеры фундамента и стены. Со дна приямка разрабатывается вертикальный шурф 4 диаметром не менее 0,6 м и до глубины, при которой толщина просадочного грунта h от дна шурфа до жесткого песчаного или крупноблочного слоя 5 составит не более шести диаметров шурфа. Увеличение толщины просадочного грунта h >6 В _ств приведет к возникновению просадочных деформаций и вследствие этого к осадке сваи.

В шурф, а также в объемную полость под опорной частью оседающего фундамента устанавливается стальная арматура 6 и 7, свариваемая по месту монтажа.

Далее весь объем шурфа и объемной полости заполняется твердеющим материалом, например бетоном, с формированием ствола сваи с консолью, причем для консоли используется расширяющийся твердеющий материал. Использование расширяющегося твердеющего материала позволяет, во-первых, исключить все имеющиеся зазоры между опорными частями конструкции консольной сваи и грунтом; во-вторых, перераспределитель нагрузки, передаваемые фундаментом в грунтовом основании. Длина сваи определяется в зависимости от степени податливости грунта, что очень важно при усилении отдельных частей здания или сооружения.

Усиление основания и фундаментов достигается за счет передачи давления консоли на грунт и опирания сваи через уплотняемый грунт, ниже забоя, на несущий слой.

Применение предлагаемого способа на практике позволяет повысить эффективность усиления оснований и фундаментов деформируемых зданий и сооружений на просадочных грунтах в стесненных условиях, так как для производства работ не требуется большой площади, а также специальных механизмов.

Экономическая эффективность изобретения заключается в снижении стоимости работ усиления оснований и фундаментов, возможности производства работ рабочими низкой квалификации и несложной технологией способа.