ОРДЕНА ТРУДОВОГО КРАСНОГО ЗНАМЕНИ НАУЧНО-ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ ИНСТИТУТ ОСНОВАНИЙ И ПОДЗЕМНЫХ СООРУЖЕНИЙ имени ИМ. ГЕРСЕВАНОВА ГОССТРОЯ СССР ЦЕНТРАЛЬНЫЙ МЕЖВЕДОМСТВЕННЫЙ ИНСТИТУТ ПОВЫШЕНИЯ КВАЛИФИКАЦИИ РУКОВОДЯЩИХ РАБОТНИКОВ И СПЕЦИАЛИСТОВ СТРОИТЕЛЬСТВА МИНВУЗА СССР

РЕКОМЕНДАЦИИ ПО УПЛОТНЕНИЮ ПРОСАДОЧНЫХ ГРУНТОВ ЗАМАЧИВАНИЕМ С УСТРОЙСТВОМ ГЛУБОКИХ ПРОРЕЗЕЙ, ПРИГРУЗКИ

ОРДЕНА ТРУДОВОГО КРАСНОГО ЗНАМЕНИ НАУЧНО-ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ ИНСТИТУТ ОСНОВАНИЙ И ПОДЗЕМНЫХ СООРУЖЕНИЙ «кем И М. ГЕРСЕВАИОВА ГОССТРОЯ СССР ЦЕНТРАЛЬНЫЙ МЕЖВЕДОМСТВЕННЫЙ ИНСТИТУТ ПОВЫШЕНИЯ КВАЛИФИКАЦИИ РУКОВОДЯЩИХ РАБОТНИКОВ И СПЕЦИАЛИСТОВ СТРОИТЕЛЬСТВА МИНВУЗА СССР

РЕКОМЕНДАЦИИ ПО УПЛОТНЕНИЮ ПРОСАДОЧНЫХ ГРУНТОВ ЗАМАЧИВАНИЕМ С УСТРОЙСТВОМ ГЛУБОКИХ ПРОРЕЗЕЙ, ПРИГРУЗКИ

И0СК8А-198Б

глубоких прорезей а-конструктивная схема; 1,2 - толстостенная труба, лопасти; б-кошлект навесного оборудования; 1,2,3 - ударный молот, забивной патрон, режущий наконечник

Приме чания: I. Работы по устройству пригрузки в виде насыпи должны выполняться в соответствии с действующими нормативны-т документами и руководствами к ним по производству земляных ра -бот •

2. Углы откоса насыпей принимаются с учетом обеспечения устойчивости откосов при просадке грунтов в котловане *

10

СШСОК ЖТЕРАТУРЫ

1.    руководство по проектированию оснований эдакий к сооружений М., Стройиздат, 1978.

2.    Руководство по производству и приемке работ при устройстве оснований я фундаментов. М,, Стройиздат, 1977.

3.    Цытонач Н.А, Механика грунтов (краткий курс). М., Высшая школа, 1983.

4.    А.С. 850799 (СССР). Способ определения просадочных свойств грунта. /Среднеазиатский филиал ШИ оснований и подземных сооружений. Авт.иэобрет. ВЛ5.Кругов, И.КДопоуенко. - Заявл. 19Д-1979

№ 2830618/29-33. Опубл. В Б.И 1982. & 28,

5.    А.С. 1052623 (СССР). Способ уплотнения проселочного грунта* /ШИ оснований и подземных сооружений. Авт.иэобрет.В.И.Крутов. А.С. Ковалев, А.Ф.ЗаворотдаЙ. - Заявл. 7/I-I982 А 3376688/29-33, Опубл. в БД. 1983, J* 41.

СОДЕРЖАЩЕ

Введение.................. *

I* Общие положения......................*

2.    Особенности проектирования..... ⁶

3.    Особенности производства    работ ..............8

Список литературы................ .    .    .    .    и

II

Научно-исследовательский институт оснований и подземных сооружений Имени Н.М.Герсеванова Госстроя СССР

РЕКШЕНДАШИ ПО УШОТНЕШ, ПРОСАДОЧНЫХ ГРУНТОВ ШкШШЛШ С УСТРСЙСТВШ ГЛУБОМХ ПРОРЕЗЕЙ,ПШШЗКИ

Отдел патентных исследований и научно-технической информации

Зав. отделом    БД .Кулачккн

!Гехн. редактор    Г.Н.Кузнецова

Л-53512    Подл, к печати ЗОД-1985 г. Заказ М 1424

Формат 60x90    I/I6*    Бумага    офсетная. Набор машинописный,

Уч.-изд, л. 0,65    Усл.печ. л. 0,63

Уел.кр.-отт, 0,88    Тиража    700    акз.    Цена    15    код.

В&шйи icc стЪоя IfcCF

УДК 624*15*044:539,375

Рекомендации составлены в развитие раздела 4 Руководства по проектированию оснований зданий и сооружений Д/» раздела 3 Руководства по производству и приемке работ при устройстве оснований и фундаментов /2/.

В Рекомендациях изложены основные особенности уплотнения цро-оадочных грунтов замачиванием с устройством глубоких прорезей или пригрузки.

Рекомендации разработаны на основе выполненных экспериментальных исследований эффективности устройства глубоких прорезей и при -грузки при уплотнении просадочных грунтов замачиванием.

Рекомендации разработаны канд.техн.наук И.Г.Рабиновичем, И,К* Попсуенко, С.М.-К»Хубаевнм, инж.В,К.Когаем (ШИОСП нм. H.MLfiepceaa-нова) при консультациях д-р.техи.наук,проф. В,И.Дутова (ЦДОЯКС при ШШ им.в.В.фйбышева) и участии инженеров А.Ф.Заворотнего (Днепропетровский филиал ШИ СП)* С.В.Таботы (Днепропетровский филиал Укр -востокШШИИЗа) и предназначены для экспериментального внедрения метода уплотнения прооадочшх грунтов предварительным замачиванием с устройством глубоких прорезей или пригрузки при строительстве зда -няй и сооружений на площадках оо П типом грунтовых условий по про -садочности.

Рекомендации одобрены и рекомендованы к изданию секцией Научно-технического совета ШИОШ.

Все замечания и предложения по Рекомендациям просьба надрав -лять по адресу: 109389. Москва. 2-я Институтская ул,, б. ШИ оснований и подземных сооружений имени Н.Ы.Герсеванова,

Ордена Трудового фасного Знамени научнон&оследовательский институт оснований и подземных сооружений имени Н.М.Герсеванова, 1985

ВВЕДЕНИЕ

Для строительства на площадках* сложенных просадочными грунтами, пелесообразно во многих случаях устранять их просадочные свойства. При просадке грунтов от собственного веса - в грунтовых условиях П типа по вросадочности Д/ наиболее простым, доступным и экономичным методом подготовки оснований является уплотнение грун-тов предварительным замачиванием* Данный метод широко применяется при строительстве сельскохозяйственных* промышленных и хилых ада -ней* очистных и других сооружений* в особенности при сравнительно небольших нагрузках на фундаменты*

Однако возможность применения метода часто ограничивается из--эа близкого расположения существующих зданий и сооружений, большого в ряде случаев расхода воды - &-I0 м¹ на I кв.м., сравнительно медленного протекания процессов промачивания и просадки грунтовой толщи* создания предпосылок для переувлажнения грунтов и подъема уровня грунтовых вод* недостаточной степени уплотнения верхних слоев и т*п.

Как показали экспериментальные исследования, одними из рациональных приемов по совершенствованию метода уплотнения просадочных грунтов предварительным замачиванием являются:

а)    устройство в прооадочной толще по всему контуру или торцам замачиваемого котлована глубоких прорезей, исключающих или значи -тельно снижающих взаимодействие увлажненного и неувлажненцого массивов грунта и обеспечиващих проявление просадки грунтов от собственного веса, в основном, в пределах площади, ограниченной прорезями;

б)    устройство по всей площади, контуру или меньшим сторонам замачиваемого котлована пригрузки из местного грунта или другого материала* в результате которой увеличиваются напряжения в уплотненном массиве грунта и, следовательно, возрастает степень уилотне ния, а также существенно уменьшаются размеры замачиваемой площади.

I. он!р положит

Зямягагаание о устройством глубоких прорезей

I.I. Глубокая прорезь предотавляет собой относительно узкую полость - щель шириной не менее 40 в не Оолее 200 мм» устраиваемую на глубину просадочной толщи Hg по контуру Сила его части) замачиваемой шгощади (рисЛ). В зависимости от назначения прорезей они заполняются местным измельченным ыаловлалннм лессовидным грунтом или слабофильтру щам материалом - утяжеленным глинистым раствором и т.п*

Ч>    S)

РисЛ» Схемы уплотнения просадочннх грунтов предварительным

замачиванием по обычной методике Д/ (а); с устройством глубокой прорези по всему контуру котлована (б); по меньшим сторонам котлована (в);

1-здание; 2-контур котлована; 3-глубокне 1форезн; 4Н5о-ковая граница увлажненной зоны

1.2. .Глубокие прорези целесообразно устраивать для повышения эффективности уплотнения проселочных грунтов предварительным замани* ванием» на сравнительно небольшой площади - шириной в < Н₄| » Благодаря глубоким прорезям устраняется или значительно снижается сдвр - ²

кивающее просадку в боковых частях замачиваемого котлована взаимен действие увлажненного и неувдажненного грунта. Тем самым достига ~ етоя снижение в 2-3 раза расхода воды на прокачивание про садочной толща, замачиваемой площади* продолжительности процессов цромачива^ ния и просадки, ширины зоны растекания воды в стороны от замачиваемой площади» расширение горизонтального участка кривой просадки поверхности грунта, т.е. участка с равномерной просадкой.

Примечание. Глубокие прорези целесообразно устраивать также в случаях необходимости устранения просадок грунта органазо -ванным замачиванием в основаниях существующих зданий для внцравле -ния кренов иди прогибов.

Замачивание о устройством пригрузки

1.3,    Пригрузка представляет ообой дополнительную нагрузку, распределяемую по полосам определенной ширины по контуру (или его части) замачиваемой площади - котлована (рис,2), а в отдельных олу-> чаях - по всему котловану. Пригрузка может осуществляться местным глинистым грунтом или другими материалами - песком, гравием, щебнем» гравийно-песчаной смесью в виде временной насыпи, а также путем укладки железобетонных, металлических элементов - блоков, балок и т.п.

1.4.    Пригрузку целесообразно устраивать для повышения эф$ек -тивности уплотнения просадочных грунтов предварительным эамачива -ни ем на сравнительно небольшой площади - шириной 6<£ Нд$ . Благодаря пригрузке повышается давление в уплотняемом массиве грунта, в верхних слоях, соответственно возрастают просадка и скорость ее развития, степень уплотнения грунта, уменьшается глубина, с которой она начинает происходить, снижается толщина грунтовой подушки. Кроме того, пригрузка аналогично глубокой прорези (пД.2) резко снижает взаимодействие увлажненного и неувлакненного грунта, обеспечивая расширение горизонтального участка просадки поверхности грунта, сгап-жеше в 2-3 раза замачиваемой площади и расхода воды.

Примечание. Пригрузку целесообразно устраивать также в случаях необходимости устранения просадок грунта организованным замачиванием в основаниях существующих зданий и сооружений для выправления крена или прогаба.

5

Рис .2. Схема уплотнения просад$$ных грунтов предварительным замачиванием с устройством пригрузки:

I-котлован дая замачивания; 2-дренажный слой; 3-цри-Грузка; 4-боковая граница увлажнение» зоны; 5-эпюра давления (напряжения) дт собственного веса^ грунта; 6-эпюра дополнительного давления от пригрузки; 7_гэшь ра суммарного давления; h -полуширина котловайа;

Si -полуширина увлажненной зоны на той или иной глубине    -глубина    просадочной    толщи

2. ОСОБЕННОСТИ ЯРОЕКШРОВАШЯ

Замачивание с устройством глубоких прорезей

2.Х» В проекте уплотнения просадочных грунтов замачиванием с устройством глубоких прорезей наряду с обычными данными проекта замачивания (см.п.4.152 Руководства Д/О должны быть указаны глубина* дайна» материал заполнения прорезей» их плановое ^расположение по отношению к контуру замачиваемой площади (котлована)» проектируемым и существующим зданиям» а такие размеры котлована в плане с учетом их уменьшения в результате устройства прорезей.

2.2. Расположение глубокой прорези по контуру замачиваемой площади (котлована) определяется в зависимости от грунтовых условий (с учетом пространственных изменений просадочных свойств грунта)» формы и размеров проектируемого здания в рлане, конструкции» размеров и нагрузок фундаментов» расстояния до существующих зда -

гай и сооружений. Глубокая прорезь может располагаться вдоль всего контура котлована» его меньших сторон (торцов)» по стороне» вблизи которой находятся существующие здания (рисЛ). Расстояние прорези от края источника замачивания принимается равным 1,5-2 м.

2.3.    Размеры котлована в направлении его сторон с пред>сматываемыми глубокими ^прорезями принимаются на 3-4 м большими ооответ -ствуицях размеров здания в плане» считая от внешних граней фуада -ментов наружных стен иле колонн крайнего ряда.

2.4.    Расстояние от замачиваемой площади в направлении ее сторон с глубокими црорезяш до существующих зданий или сооружений можно принимать 1,5 раза меньшим» по сравнению с рекомендуемым в П.4Л50 Руководства Д/ при обычном замачиваний.

2.5.    Угол распространения влага в стороны от котлована (в расчетах необходимого количества воды) принимается в 1,2 раза меньшим, по сравнению с соответствупщш рекомендациями п. 4.159 Руководства

л/.

Замачивание о устройством ага грузки

2.6.    В проекте уплотнения просадочных грунтов замачиванием с устройством пригрузки» наряду с обйчныш данными проекта замачивания (см. п.4,152 Руководства /l/О, должны быть указаны форма» размеры (высота» ширина» длина)» плановое расположение и материал пригрузки» а также приведены эпюры распределения давлений по тлубине про-садочной толщи, ожидаемые величины просадок массива грунта под пригрузкой и вне ее» размеры котлована в плане с учетом их уменьшения в результате устройства пригрузки.

2.7.    Расположение пригрузки до контуру замачиваемой площади (котлована) определяется в зависимости от грунтовых условий (с учетом пространственных изменений просадочных свойств грунта» в том числе ожидаемых величин просадки)» формы и размеров проектируемого здания в плане» конструкции» размеров и нагрузок фундаментов, расстояния до существующих зданий и сооружений.

Пригрузка может располагаться вдоль всего контура котлована» его меньших сторон (торцов), по стороне, вблизи которой находятся существующие здания* а в отдельных случаях - по всему котловану.

При этом, пригрузка может быть выполнена за контуром котлована и частично в его пределах (рис.2). Последний вариант пригрузки реко-

7

мендуется принимать, когда адание имеет небольшую ширину (до 12 м).

2.8.    Ширину, высоту, плотность (объемный вес) материала пригрур-ки устанавливают исходя из условия, чтобы давление в основании насыпи составляло в среднем 0,15-0,2 давления от собственного веса грунта на видней границе цр ос ад очной толщи с учетом снижения размеров замачиваемого котлована в плане в направлении расположения цри-грузки до размеров проектируемого здания, а иногда и менее на 0,1-—0,3 Нц •

Ширина пригрузки должна составлять, как правило, не менее 0,3--0,6 глубины просадочной толщи Hg .

2.9.    Оптимальные размеры “ высоту и ширину пригрузки необходимо уточнять на основе результатов расчета суммарных вертикальных напряжений от веса грунта и пригрузки, используя решения эадач о распределении напряжений в линейно-деформируемом полупространстве под волосообразной, прямоугольной иш трапецеидальной нагрузкой /3/ (в зависимости от формы и размеров пригрузки).

2.10.Замачивание грунтов с устройством пригруавси осуществляют в ко* тлованах, отрываемых эа счет снятия растительного слоя на глубину 0,4-1 м. Доя ускорения фильтрации воды в грунт целесообразно предусматривать отсыпку на дне котлована дренирующего олоя толщиной 6-«8 см из песка или гравия, а в необходимых случаях - и устройство дренирующих скважин по рекомендациям п.4.157 Руководства Д/.

3. ОСОШШСТЙ ПРОИЗВОДСТВА РАБОТ

Замачивание с устройством глубоких прорезей

3.1.    Глубокие прорези по контуру (или его части) замачиваемой шгощаци устраиваются после разработки и планировки котлованов пу -тем забивки специального режущего наконечника, или бурения часто расположенных скважин (возможно сочетание обоих способов на различ-ных участках прорези).

Примечание. В экспериментальном порядке дня устройства прорези целесообразно использование технологии высононапорных гидравлических струи и режущих тросов.

3.2.    Забивка режущего наконечника (рекомендуемая конструкция на рис.З) может осуществляться с помощью буровых установок УГВ-50 М, ЛБУ-50, УГВ-25 Н и т.п.

8

Технологическая схема производства работ по устройству прорези забивкой наконечника включает следующие основные этапы:

а)    (Дурение лидерных скважин в количестве, определяемом исходя из конструктивных особенностей режущего наконечника, формы, размеров замачиваемой площади, глубиной 1,05-1,1 Ц_а и диаметром, пре-вышанцим на 20-30 ми диаметр центральной несущей части наконечника;

б)    цроходку прорези вабивкой наконечника, осуществляемой от ~ дельвыми рейсами;

в)    засыпку готовой прорези измельченным маловлажным лессовым грунтом (с его периодическим доувлахнением водой) или слабофиьтру-ющим материалом,

3.3,    Устройство глубокой прорези путем бурения часто расположенных скважин целесообразно выполнять с помощью буровых станков, приспособленных для шнекового бурения - УГВ-50 М, ЛБГ-50, УРБ-2Д-2. Шнековое бурение для устройства прорезей осуществляется сплошным забоем с непрерывным углублением скважины колонной шнеков к подачей выбуренного грунта на "выброс". Для обеспечения максимально воз*-можного разделения скважинами взаимодействующих грунтовых массивов, составляющего 85-95$, скважины располагаются на минимально возможном расстоянии друг от друга; при этом особое внимание необходимо уделять обеспечению вертикальности г взаимной параллельности стволов скважин путем тщательной планировки площадки и соответствующей установки бурового станка* Технологическая схема производства работ по устройству глубоких прорезей бурением скважин включает следующие основные этапы: бурение первой группы скважин отрезки при расстоя -нии медцу ниш (1,1-1,2) диаметра скважин; заполнение стволов скважин измельченным лессовым грунтом или слабсфшпгрующиы материалом; бурение второй группы скважин в промежутках между скважинами первой хрушш; заполнение стволов второй группы скважин.

Замачивание о устройством пригрузки

3.4.    Уплотнение просадочных вдгнтов замачиванием с устройством пригрузки осуществляется в следующем порядке: отрывается котлован для замачивания грунтов, возводится пригрузка, укладывается дре*-ннрующкй слой, устраиваются, при необходимости, дренирующие скважины, производится замачивание, После условной стабилизации просадок замачивание прекращается и материал пригрузки удаляется с площадки.

9

1

2