способ уплотнения грунтов

Формула изобретения

Способ уплотнения грунтов, включающий проходку горной выработки в виде траншеи, бурение скважин, их заряжание и взрывание, отличающийся тем, что дополнительно на всю длину траншеи на ее дне размещают кумулятивный заряд, который взрывают после взрыва зарядов в скважинах, которые располагают так, чтобы их зоны разрушения грунта соприкасались между собой, причем радиус зон определяют по следующей зависимости:



где k - коэффициент, зависящий от вида грунта;

Q - масса заряда, кг;

е - коэффициент работоспособности ВВ;

R - радиус зон разрушения, м.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к строительству ленточных фундаментов, возводимых на просадочных грунтах.

Основным недостатком просадочных грунтов является их способность к разрушению структуры при замачивании водой. При этом происходят осадки зданий и сооружений, более предельно допустимых.

С целью повышения деформационных характеристик грунтов производят их предварительное уплотнение поверхностными, глубинными или подводными взрывами.

Известен способ уплотнения глубинными взрывами, заключающийся в том, что для уплотнения грунтов значительной мощности бурят скважины, размещают в них заряды и через них производят замачивание грунтов и взрывание. (Штоль Т.М., Теличенко В. И., Феклин В.И. Технология возведения подземной части зданий и сооружений.- М.: Стройиздат, 1990, с. 296, рис. 5.7).

Этот способ технически трудно выполним, так как при малой глубине заложения глубинных зарядов возможно образование воронки выброса, что недопустимо при уплотнении грунтов, а при увеличении глубины уменьшается возможность разрушения структуры грунта вследствие увеличения сжимающих напряжений в скелете грунта под действием природного давления.

Так как уплотнение грунта с использованием глубинных взрывов происходит под воздействием собственного веса грунта, поэтому не разрушенный верхний слой доуплотняют тяжелыми трамбовками или грунтовыми сваями.

Наиболее близким к предлагаемому изобретению является способ уплотнения грунтов (Литвинов И. М. Укрепление и уплотнение просадочных грунтов в жилищном и промышленном строительстве. - Киев, Будивельник, 1977, с. 288, рис. 111.8), включающий проходку выработок, бурение скважин, размещение зарядов в нижней их части, замачивание грунта, взрывание зарядов с определенным замедлением.

Недостатками данного способа являются:

- необходимость доуплотнения верхнего слоя грунта;

- необходимость выравнивания поверхности;

- этот способ возможно применять на больших площадях, когда возможно многорядное замедленное взрывание;

- возможность вызвать искусственное землетрясение.

Задачей данного изобретения является упрощение технологии повышенной несущей способности оснований ленточных фундаментов, за счет чего снижается величина деформаций здания в целом.

Поставленная задача решается тем, что в способе уплотнения грунтов, включающем проходку горной выработки в виде траншеи, бурение скважин, заряжание и их взрывание, при этом на всю длину траншеи дополнительно на ее дне размещают на равном удалении от устья взрывных скважин кумулятивный заряд ВВ, взрываемый после взрыва зарядов в скважинах, которые расположены так, чтобы их зоны разрушения грунта соприкасались между собой, радиус которых определяется по формуле: где К - коэффициент, зависящий от вида грунта, Q - масса заряда, кг, е - коэффициент работоспособности ВВ.

Сущность способа доуплотнения оснований под ленточный фундамент поясняется чертежами, где на фиг.1 изображен поперечный разрез траншеи с размещением в ней кумулятивного заряда и расположения глубинных скважных зарядов ВВ в грунтовом массиве. На фиг.2 показана схема расположения скважин и кумулятивного заряда при виде сверху.

В траншее 1 размещен на равном удалении от устья 2 между скважин 3 на всю ее длину кумулятивный заряд 4, который взрывают после взрыва скважных зарядов 5. Они расположены так, чтобы зоны разрушения 6 соприкасались между собой, радиус которых определяется по формуле: где К - коэффициент, зависящий от вида грунта, Q - масса заряда, кг, е - коэффициент работоспособности ВВ.

Предложенный способ осуществляется следующим образом. Для уплотнения грунтов согласно плана расположения фундаментов экскаватором отрывают на расчетную глубину траншею 1, с ее дна 2 бурят скважины 3, размещают в них заряд 5, после на дно траншеи укладывают кумулятивный удлиненный заряд 4, который может быть выполнен из удлиненного заряда тротила с кумулятивной выемкой либо заряда ВВ, расположенного между полками равнобоких металлических уголков или двутавра, которые служат для направления продуктов взрыва в глубь массива.

Взрывание применяют короткозамедленное, как электрическое, так и с помощью детонирующего шнура.

Эффективность способа уплотнения грунтов основания ленточного фундамента достигается применением для уплотнения грунтов кумулятивных зарядов, что снижает расход ВВ по сравнению с поверхностными зарядами, сокращает срок строительства, так как процесс глубинного уплотнения и доуплотнения верхних слоев грунта совмещены во времени. За счет уплотнения грунтов основания повышается их несущая способность, что позволяет уменьшить ширину фундамента и сократить расходы материалов. Ликвидация просадочных свойств повышает устойчивость зданий и сооружений.

Пример.

Рассчитать радиус разрушения в лессовом суглинке при взрыве заряда скального аммонита 1 массой 1,2 кг при значении грунтового коэффициента K=0,58 и коэффициента работоспособности ВВ где

A₁ - работоспособность скального аммонита 1, A₁=450 см³,

А₂ - работоспособность стандартного ВВ аммонита 6, А₂=360 см³.