Способ возведения сейсмостойкого фундамента

 

Изобретение относится к строительству, а именно к возведению сейсмостойкого фундамента. Способ возведения сейсмостойкого фундамента включает создание опорных столбов с расширением внизу, ростверка, соединяющего их верхние части, и замену грунта вокруг опорных столбов на податливый материал. Новым является то, что создание опорных столбов выполняют путем бурения скважин с расширением в нижней части и заполнением скважин бетоном, а грунт вокруг опорных столбов заменяют только в верхней их части после создания опорных столбов, причем перед заполнением скважин бетоном в них закладывают вертикальную арматуру, проходящую через ростверк, а после изготовления ростверка арматуру натягивают. Технический результат, обеспечиваемый изобретением, состоит в снижении трудоемкости и затрат на возведение сейсмостойкого фундамента, а также обеспечении возможности возводить его без привлечения механизированных подъемно-транспортных средств. 2 з.п. ф-лы, 7 ил.

Изобретение относится к строительству, а именно к возведению сейсмостойкого фундамента.

Известен способ возведения фундамента, включающего ростверк, опертый на набивные сваи, каждая из которых выполнена в виде цилиндрической скважины с расширением внизу в виде полусферы (RU 2114271 C1, E 21 B 3/00, 27.06.1998). Скважину образуют с использованием ручного строительного бура, оснащенного откидным плугом. Сваю и ленту-ростверк соединяют армирующими элементами, выполненными в виде вертикальных прутков. Недостатками такого способа возведения фундамента является жесткость соединения сваи с лентой-ростверком и жесткость положения сваи в грунте, что не позволяет использовать фундамент в качестве сейсмоизолирующей системы.

Наиболее близким к изобретению по своей сущности и достигаемому результату является способ создания сейсмостойкого фундамента, включающий создание опорных столбов с расширением внизу, ростверка, соединяющего их верхние части, и замену грунта вокруг опорных столбов на податливый материал (RU 2008401 C1, E 02 D 27/34, 28.02.1994). Данный способ возведения сейсмостойкого фундамента достаточно трудоемкий. Из-за большого веса столбов его можно возвести только с применением механизированных подъемно-транспортных средств.

Задачей настоящего изобретения является снижение трудоемкости и затрат, необходимых для возведения сейсмостойкого фундамента, а также создание возможности для его возведения вручную.

Поставленная задача решается за счет того, что в способе возведения сейсмостойкого фундамента, включающем создание опорных столбов с расширением внизу, ростверка, соединяющего их верхние части, и замену грунта вокруг опорных столбов на податливый материал, согласно изобретению, что создание опорных столбов выполняют путем бурения скважин с расширением в нижней части и заполнением скважин бетоном, а грунт вокруг опорных столбов заменяют только в верхней их части после создания опорных столбов, причем перед заполнением скважин бетоном в них закладывают вертикальную арматуру, проходящую через ростверк, а после изготовления ростверка арматуру натягивают. При этом замену грунта вокруг верхней части опорных столбов на податливый материал могут выполнять путем бурения не менее трех скважин, которые располагают вокруг опорного столба или путем образования вокруг опорного столба приямка, и заменяют грунт податливым материалом, например керамзитом или неуплотненным щебнем, или опилками. В опорных столбах могут создавать различные усилия натяжения для исключения совпадения частот сейсмических колебаний и собственных колебаний фундамента.

Технический результат, обеспечиваемый изобретением, состоит в возможности снижения трудоемкости и затрат на возведение сейсмостойкого фундамента, а также в возможности возведения его без привлечения механизированных подъемно-транспортных средств.

Изобретение поясняется чертежами, где:

- на фиг.1 изображено бурение скважины;

- на фиг.2 – опорный столб с арматурой;

- на фиг.3 – расположение податливого материала вокруг опорного столба;

- на фиг.4 – опорный столб с ростверком;

- на фиг.5 – расположение околоопорного столба скважины с податливым материалом;

- на фиг.6 – сечение по А – А фиг.5;

- на фиг.7 – соединение опорного столба с ростверком при сейсмическом колебании грунта.

Возведение сейсмостойкого фундамента осуществляют следующим образом. Процесс возведения фундамента начинают с разметки положения опорных столбов на строительной площадке. После этого приступают к бурению скважин 1 с расширением в нижней части. Для этой цели можно использовать ручной бур 2 с откидным плугом. Перед заполнением скважины 1 бетоном в нее устанавливают вертикальную арматуру 3, выполненную, например, в виде прутка диаметром 20-25 мм с закладным элементом внизу и с резьбой в верхней части. Предварительно на арматуру наносят покрытие (битум), исключающее сцепление арматуры с бетоном. После создания опорных столбов 4 приступают к выборке грунта вокруг верхней части опорных столбов 4. При использовании для этой цели лопаты создают приямок 5, имеющий достаточно большой объем. Выбранный грунт заменяют податливым материалом 6 (керамзит, неуплотненный щебень, опилки). При выборке грунта в виде не менее трех скважин 7, располагаемых вокруг опорного столба, объем вынимаемого грунта значительно уменьшается, снижается и трудоемкость выполнения работ. Завершающим этапом возведения сейсмостойкого фундамента является изготовление ростверка 8 и создание напряженного состояния в вертикальной арматуре 3 путем затягивания гайки 9 резьбового соединения. Затяжку выполняют тарированным ключом, обеспечивающим контроль за усилием натяжения арматуры 3.

При сейсмических отклонениях грунта нижняя часть опорного столба 4 перемещается вместе с грунтом, а верхняя часть отклоняется, подминая податливый материал 6, при этом вертикальная арматура 3 растягивается в пределах упругих деформаций. При создании в опорных столбах 4 фундамента различных усилий натяжения обеспечивается различие упругих характеристик отклонения опорных столбов 4, за счет чего исключается возникновение резонансной частоты, при которой сейсмические колебания могут совпасть с собственными колебаниями фундамента.

Использование изобретения позволяет возвести сейсмостойкий фундамент простыми инструментами при малой трудоемкости и низкой себестоимости.

Формула изобретения

1. Способ возведения сейсмостойкого фундамента, включающий создание опорных столбов с расширением внизу, ростверка, соединяющего их верхние части, и замену грунта вокруг опорных столбов на податливый материал, отличающийся тем, что создание опорных столбов выполняют путем бурения скважин с расширением в нижней части и заполнением скважин бетоном, а грунт вокруг опорных столбов заменяют только в верхней их части после создания опорных столбов, причем перед заполнением скважин бетоном в них закладывают вертикальную арматуру, проходящую через ростверк, а после изготовления ростверка арматуру натягивают.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что замену грунта вокруг верхней части опорных столбов на податливый материал выполняют путем бурения не менее трех скважин, которые располагают вокруг опорного столба, или путем образования вокруг опорного столба приямка и заменяют грунт податливым материалом, например керамзитом, или неуплотненным щебнем, или опилками.

3. Способ по любому из пп. 1 и 2, отличающийся тем, что в опорных столбах создают различные усилия натяжения для исключения совпадения частот сейсмических колебаний и собственных колебаний фундамента.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3, Рисунок 4, Рисунок 5, Рисунок 6, Рисунок 7