фундамент для слабых и водонасыщенных оснований

Формула изобретения

Фундамент для слабых и водонасыщенных оснований, включающий сваю и утолщение на ее нижнем конце, отличающийся тем, что на поверхности грунта по слою щебня уложена плита с отверстием в центре для пропуска сваи, на которую свая опирается через, например, металлическую консоль, приваренную к закладным на свае, или по слою щебня между сваями уложены балки-плиты с увеличенной к центру пролета шириной, на которые опираются коробчатая конструкция, надетая на сваи, и панель, в верхний паз которой уложена перемычка уголковой, тавровой или крестовидной конструкции, причем перемычка снизу снабжена трубками, в которые пропущены штыревые выпуски из сваи, коробчатой конструкции и панели.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к области строительства, а именно к строительству многоэтажных и других зданий, строящихся на слабых и водонасыщенных основаниях.

Известна конструкция фундамента на сваях, погруженных на значительную глубину, воспринимающих вертикальную нагрузку за счет трения его боковой поверхности и опорой на грунт нижним своим концом (см. Ляхницкий В.Е. и др. Портовые гидротехнические сооружения. Часть 1., Ленинград, Речной транспорт, 1995, с. 236, рис. 167).

Недостатком данной конструкции является ее низкая несущая способность при строительстве на слабых грунтах.

Наиболее близкой конструкцией по своей сущности и достигаемому техническому результату является конструкция фундамента для слабых и водонасыщенных оснований, включающего сваю и утолщение на ее нижнем конце (см. Ляхницкий В. Е. и др. Портовые гидротехнические сооружения. Часть 1, Ленинград, Речной транспорт, 1995, с. 391, рис. 242).

Недостатком данной конструкции является сложность ее изготовления, особенно в неустойчивых и водонасыщенных грунтах.

Технический результат, обеспечиваемый изобретением, состоит в повышении несущей способности фундамента при простоте его изготовления.

Данная задача решается за счет того, что в фундаменте для слабых и водонасыщенных оснований, включающем сваю и утолщение на ее нижнем конце, согласно изобретению на поверхности грунта по слою щебня уложена плита с отверстием в центре для пропуска сваи, на которую свая опирается через, например, металлическую консоль, приваренную к закладным на свае, или по слою щебня между сваями уложены балки-плиты с увеличенной к центру пролета шириной, на которые опираются коробчатая конструкция, надетая на сваи, и панель, в верхний паз которой уложена перемычка уголковой, тавровой или крестовидной конструкции, причем перемычка снизу снабжена трубками, в которые пропущены штыревые выпуски из сваи, коробчатой конструкции и панели.

Конструкция поясняется чертежами, где:

на фиг.1 изображена свая с утолщением около ее нижнего конца;

на фиг.2 - конструкция сваи с фундаментной плитой;

на фиг.3 - конструкция сваи с фундаментными балками-плитами, уложенными между сваями с коробами на сваях и панельными плитами по фундаментным балкам-плитам;

на фиг.4 - свая с коробом конической конструкции;

на фиг.5 - увеличенный вид детали I на фиг.2;

на фиг.6 - увеличенный вид детали I на фиг.3.

Фундамент для слабых и водонасыщенных оснований включает сваю 1 и утолщение 3 на ее нижнем конце. На поверхности грунта по слою щебня 7 уложена плита 4 с отверстием в центре для пропуска сваи 1, на которую свая 1 опирается через, например, металлическую консоль 6, приваренную к закладным 5 на свае 1, или по слою щебня 7 между сваями 1 уложены балки-плиты 8 с увеличенной к центру пролета шириной, на которые опираются коробчатая конструкция 10, надетая на сваи 1, и панель 9, в верхний паз которой уложена перемычка 11 уголковой, тавровой или крестовидной конструкции, причем перемычка 11 снизу снабжена трубками (на чертежах не показаны), в которые пропущены штыревые выпуски из сваи 1, коробчатой конструкции 10 и панели 9.

Свая 1 на нижнем конце выполнена с грунтоцементным утолщением 3, которое было выполнено посредством подачи цементного раствора через трубку 2, по которой ранее подавалась вода для погружения сваи 1 подмывом. В сваях из труб и цилиндрических оболочек трубка, подающая воду и цементный раствор, может устанавливаться изнутри. При этом цементное тесто с водоцементным отношением В/Ц = 0,5-0,7 закачивается для свай размером 4040 см в количестве 220-240 кг цемента на 1м³ пропитанного грунта; для свай с d=60 см - 260-300 кг; для свай-оболочек d=160 см - 600-700 кг.

В статике грунтоцементное утолщение 3 и сваи 1, плиты 4 и балки-плиты 8, уложенные на подсыпку из щебня 7, работают совместно, т.к. благодаря прямой связи или соединенные закладными 5, консолями 6 или через панели 9 короба 10 и перемычки 11 представляют единую конструкцию.

В динамике свая 1 передает нагрузку основанию через грунтоцементное уширение 3 или через щебень 7, совместно с фундаментной плитой 4 или балкой-плитой 8, через закладные 5, консоли 6, плиты 9, короба 10 и перемычки 11. Свая 1 и установленный вокруг сваи, погруженный в грунт короб 12 конической формы работают совместно, т.к. приложенная к ним вертикальная нагрузка от стены здания не позволяет элементам конструкции 1 и 12 работать порознь.

Изображенная на фиг.3 левая свая показана без коробчатой конструкции 10, т. к. данная конструкция может работать и без него, в чем легко убедиться, увидев, что нагрузка через плиты 9 и перемычки 11 может передаваться несущей системе, т.е. свае 1 с уширением 3 и фундаментной балке-плите 8.

Из сходных соображений на фиг.2 не показана нижняя пластина консоли 6, поскольку ее роль может играть закладная пластина 5 после установки консолей на нее.

Таким образом, конструкция фундамента оказывается способной удерживать большие вертикальные нагрузки либо за счет уширения около нижнего конца сваи, либо при верхних слоях основания из плотных грунтов за счет устройства фундаментных плит, работающих совместно со сваями.