способ возведения фундаментов в зимних условиях

Формула изобретения

1. СПОСОБ ВОЗВЕДЕНИЯ ФУНДАМЕНТОВ В ЗИМНИХ УСЛОВИЯХ, включающий разработку котлована путем дробления и перемещения мерзлого грунта и выполнение в котловане фундаментного блока, отличающийся тем, что, с целью повышения несущей способности фундамента, дробление мерзлого грунта осуществляют в деятельном слое, а перемещение раздробленного грунта осуществляют в талый грунт сначала в вертикальном и затем в горизонтальном направлениях.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что дробление и перемещение мерзлого грунта осуществляют одновременно.

3. Способ по пп.1 и 2, отличающийся тем, что перед дроблением мерзлого грунта в нем выполняют вертикальные щели для образования блоков, причем щели выполняют глубиной 0,7 0,8 высоты деятельного слоя и/или заполняют щели веществом положительной температуры с последующей выдержкой во времени.

4. Способ по пп. 1 4, отличающийся тем, что перед выполнением фундаментного блока на дно котлована укладывают сухой грунт и трамбуют его.

5. Способ по пп. 1 5, отличающийся тем, что перемещение грунта осуществляют направленным взрывом или посредством клинового устройства.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к строительству и касается возведения фундаментов зданий и сооружений в зимних условиях.

Известен способ возведения фундаментов в зимних условиях, включающий оттаивание мерзлого грунта, разработку котлована и выполнение в котловане фундаментного блока [1]

Наиболее близким к предлагаемому способу является способ возведения фундаментов в зимних условиях, включающий разработку котлована путем дробления и извлечения мерзлого грунта и выполнение в котловане фундаментного блока [2] Недостаток известных способов заключается в недостаточной несущей способности фундамента.

Цель изобретения повышение несущей способности фундамента.

Достигается это за счет того, что в способе возведения фундаментов в зимних условиях, включающем разработку котлована путем дробления и перемещения мерзлого грунта и выполнение в котловане фундаментного блока, дробление мерзлого грунта осуществляют на глубину деятельного слоя, а перемещение раздробленного грунта осуществляют в талый грунт сначала в вертикальном и затем в горизонтальном направлениях, причем дробление и перемещение мерзлого грунта можно выполнять одновременно. Кроме того, перед дроблением мерзлого грунта в нем выполняют вертикальные щели для образования блоков, причем щели выполняют глубиной, равной 0,7-0,8 высоты деятельного слоя, и/или заполняют щели веществом положительной температуры с последующей выдержкой во времени.

На фиг.1 изображен контур возводимого фундамента и массив разрабатываемого мерзлого грунта; на фиг.2 котлован с раздробленным мерзлым грунтом; на фиг. 3 схема вытрамбовывания котлована; на фиг.4 фундамент; на фиг.5 то же, что на фиг.1 для фундамента с уширением и разработкой мерзлого грунта с образованием щели; на фиг.6 фундамент с уширением; на фиг.7 план разрезки мерзлого грунта на блоки при разработке траншеи под ленточный фундамент; на фиг.8 разрез по А-А на фиг.7; на фиг.9 схема перемещения раздробленного грунта клиновым наконечником.

При возведении фундамента в деятельном слое 1 осуществляют дробление мерзлого грунта 2 с последующим или одновременным перемещением раздробленного грунта 3 в талый грунт 4 ниже границы промерзания 5. Перемещение раздробленного грунта осуществляют сначала в вертикальном, а затем в горизонтальном направлениях. Таким образом в грунте вытрамбовывают котлован, вокруг которого образована в талом грунте уплотненная зона 6. На дно котлована отсыпают сухой грунт и трамбуют его, после чего образуют в котловане фундаментный блок 7.

П р и м е р 1. При возведении набивного свайного фундамента для вытрамбовывания котлована на разрабатываемый слой мерзлого грунта 2 прилагают вертикальное разрушающее усилие, в результате чего происходит дробление мерзлого грунта и его вертикальное перемещение в талый грунт 4. Затем раздробленный грунт перемещают, например, клиновым наконечником 8, в горизонтальном направлении, в окружающий талый грунт. Вертикальное и/или горизонтальное перемещения можно осуществить направленными микровзрывами или механическими методами. Затем продолжают вытрамбовывание котлована до проектной отметки.

П р и м е р 2. При возведении свайного фундамента большой глубины разрабатывают буровой колонкой (диаметром 1 м) в мерзлом грунте 2 кольцевую щель 9. На образованный таким образом блок мерзлого грунта (керн) 10 прикладывают механическое усилие, разрушают его, а раздробленный грунт 3 перемещают ниже границы промерзания в талый грунт 4. Для снижения трения блока 10 по окружающему грунту щель 9 заполняют теплым веществом (например жидкостью, раствором NaCl или песком) и выдерживают 0,5-2 ч до снижения температуры не менее 0^оС. Производят вытрамбовывание котлована с образованием уширения 11 требуемых размеров и выполняют в котловане фундаментный блок 7. Щели выполняют глубиной, равной 0,7-0,8 высоты деятельного слоя 1, т.к. оставшийся слой имеет меньшую прочность из-за миграции влаги и взламывается механическим усилием.

П р и м е р 3. При возведении ленточного фундамента для подготовки траншеи образуют блоки 12 путем вырезания продольных и поперечных щелей 13. Затем последовательно разрушают блоки 12 и раздробленный грунт вдавливают сначала вниз в талый грунт, а затем горизонтально под неразработанный мерзлый грунт. Основание траншеи утрамбовывают и монтируют в траншее фундаментные блоки.

Таким образом, в предлагаемом способе имеет место активное использование мерзлого грунта для уплотнения талого грунта в основании и по бокам котлована. При этом уплотнение талого грунта повышает надежность фундамента за счет снижения деформаций.