противооползневое сооружение

Формула изобретения

Противооползневое сооружение, включающее ростверк и образованные в расположенных рядами скважинах сваи, верхняя часть которых заделана в ростверк, а нижняя защемлена в несжимающихся слоях грунта, отличающееся тем, что ростверк выполнен в виде арки, пяты которой расположены за пределами оползня и закреплены сваями, образованными заполнением скважин бетоном по всей их длине, а остальные сваи выполнены составными по длине, средняя часть которых, заключенная между ее нижней и верхней частями, образована заполнением соответствующей части скважины грунтом, причем высота верхней и нижней частей сваи уменьшается в сторону головы оползня.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к области строительства и может быть использовано при стабилизации неустойчивых склонов и откосов, как средство борьбы с оползнями.

Известна конструкция противооползневого сооружения, включающая передний ряд свай, имеющих минимальные линейные размеры, следующие за ним ряды свай, расположенные ниже по склону, у которых большая длина и сечение, чем у свай предыдущего ряда. Все ряды свай объединены ростверком, концы которого закреплены на массивных опорах, вынесенных в устойчивый грунт за пределами оползневого массива [1]

Недостатком данной конструкции является повышенный расход материала, так как с увеличением длины свай увеличивается и их поперечное сечение, что не совсем реально учитывает работу предыдущих рядов свай. В связи с тем, что концы свай не заделаны в толщу коренных пород, велика вероятность образования новой поверхности скольжения, а это значительно снизит стабилизирующий эффект противооползневого сооружения в целом. Если оползневой массив имеет значительную протяженность в поперечном направлении, то возникают неблагоприятные условия для ростверка, работающего как балка на двух опорах и испытывающего изгиб с кручением. Поэтому, устройство ростверка вызовет значительный расход материалов. Изменение диаметра скважин в каждом последующем ряду, в процессе их выполнения потребует привлечения дополнительного количества различных типов бурового оборудования и механизмов, что повлечет увеличение затрат.

Известна также конструкция противооползневого сооружения, включающая расположенные рядами буронабивные сваи шпоны разной высоты с уменьшением в сторону головной части оползня, причем сваи шпоны в плане размещаются в шахматном порядке, и головы их связаны системой наклонных пересекающихся балок, примыкающих к горизонтальной балке, являющейся ростверком для последнего ряда свай и лежащей в его плоскости, а концы сваи заделаны в толщу несмещаемых коренных пород [2]

Изобретение является наиболее близким к предлагаемому и взято за прототип.

Недостатком конструкции является ее сложность, а именно, необходимость выполнения траншеи для устройства системы пересекающихся наклонных балок будет приводиться к нарушению целостности оползневого массива, что вызовет изменение напряженно-деформированного состояния грунта удерживаемого склона и может быть причиной его обрушения. Выполнение же самих наклонных пересекающихся балок весьма затруднительно с точки зрения технологического процесса.

Техническим решением задачи является снижение материалоемкости и повышение технологичности процесса возведения сооружения. Решение достигается тем, что в противооползневом сооружении, включающем ростверк и образованные в расположенных рядами скважинах буронабивные сваи, верхняя часть которых заделана в ростверк, а нижняя часть защемлена в несжимающихся слоях грунта, при этом сваи выполнены составными по длине, средняя часть которых образована путем заполнения промежутков скважин между верхними и нижними частями свай уплотненным грунтом, причем высота верхней и нижней частей свай уменьшается в сторону головы оползня ростверк имеет арочную форму, а пяты арки расположены за пределами оползня и закреплены сваями, которые образованы заполнением скважин бетоном по всей их длине.

Новизна изобретения заключается в том, что противооползневое сооружение, предназначенное для стабилизации и предотвращения оползней, возникающих на неустойчивых склонах и откосах, включает в себя ростверк и образованные в расположенных рядами скважинах буронабивные сваи, которые выполняются составными по длине. Свая выполняется путем бурения скважины и устройства в ней буронабивной сваи, нижняя часть которой защемляется в толщу несжимающихся слоев грунта, а голова верхней части сваи заделана в ростверк, объединяющий соседние сваи; промежуток скважины между верхней и нижней частями сваи заполнен грунтом, и высота верхней и нижней части сваи уменьшается в сторону головы оползня. В плане скважины располагаются в шахматном порядке. Причем, ростверк имеет арочную форму и расположен выпуклой стороной в направлении головы оползня, а пяты арки находятся за пределами оползня в устойчивых слоях грунта и закреплены сваями, которые образованы путем заполнения скважины бетоном по всей ее длине. Поскольку в арке будут превалировать сжимающие усилия, что весьма выгодно для сооружений, выполненных из железобетона, то появится возможность сэкономить арматуру и бетон при устройстве ростверка предложенной конфигурации. Путем подбора оптимального шага расстановки свай, расстояния между рядами, зазора между верхними и нижними частями свай, достигается стабилизация оползня и экономится материал, используемый для устройства сооружения.

По данным научно-технической и патентоведческой литеpатуры, аналогичное техническое решение не обнаружено, что позволяет судить об изобретательском уровне.

Промышленная применимость обусловлена тем, что возведение противооползневого сооружения возможно с использованием средств механизации.

Сущность заявляемого изобретения поясняется чертежами, где на фиг.1 изображено противоположное сооружение в плане. Фиг.2 разрез А А в плоскости на фиг.1.

Противооползневое сооружение состоит из ростверка 1 (фиг.1 и 2), расположенных рядами скважин 2 со сваями 3, высота верхней и нижней частей которых уменьшается в сторону головы оползня 4; сваи 3 выполнены в каждой скважине 2 из двух частей верхней заделанной в ростверк 1 и нижней - защемленной в несжимаемых слоях грунта 5, промежутки скважин 2 между верхними и нижними частями свай 3 заполнены грунтом, а ростверк 1 имеет арочную форму, причем пяты 6 арки расположены за пределами оползня 4 и закреплены сваями 7, которые образованы заполнением скважин бетоном по всей их длине.

Противооползневое сооружение возводится следующим образом: в теле оползня 4 бурятся скважины 2 (фиг.1 и 2), в которые устанавливаются арматурные каркасы нижних частей свай 3, затем скважины 2 бетонируются по высоте на длину нижних частей свай 3, далее в скважины 2 подается грунт с уплотнением до отметки, равной низу верхних частей свай 3: устанавливаются арматурные каркасы верхних частей свай 3 и бетонируются на высоту равную длине верхних частей свай 3. За пределами оползневого массива устраиваются сваи 7 путем бурения скважин, установки в них арматурных каркасов и полного заполнения их бетонной смесью до нужной высоты. Для устройства ростверка 1 устанавливается опалубка, в которую укладывают арматурный каркас проектной конфигурации, причем выпуски арматуры в головах верхних частей свай 3 и свай 7 перевязываются с арматурой каркаса ростверка 1, затем в опалубку подается бетонная смесь.