Способ усиления несущей способности буронабивной сваи

 

Изобретение относится к строительству свайных фундаментов из буронабивных свай в пылевато-глинистых грунтах. Способ усиления несущей способности буронабивной сваи включает бурение скважины, установку в ней заряда взрывчатого вещества, образование камуфлетной полости и заполнение бетоном. Новым является то, что в скважину устанавливают металлический цилиндр, имеющий кольцевую выемку с наклонными гранями, между которыми размещают заряд взрывчатого вещества для направления продуктов взрыва в сторону стенок скважины и создания уплотненной кольцевой полости в грунте. Технический результат изобретения состоит в повышении несущей способности буронабивных свай. 1 з.п. ф-лы, 2 ил.

Изобретение относится к строительству свайных фундаментов из буронабивных свай и может быть использовано при их возведении в пылевато-глинистых грунтах, находящихся в тугопластичной или мягкопластичной консистенции.

При забивке свай в грунт в результате его вытеснения из-под острия сваи уплотняется окружающая ее область. В буронабивных сваях эта область отсутствует. Поэтому для повышения буронабивных свай проводят дополнительные мероприятия с целью повышения их несущей способности.

Известные способы усиления несущей способности свай во многом зависят от несущей способности грунта под нижним концом сваи. В некоторых случаях на дно скважин засыпается щебень или жесткий бетон толщиной 15-20 см, который уплотняется с помощью долота или виброштампа (Метелюк Н.С., Шишко Г.В., Соловьева А.Б., Грузинцев В.В. Сваи и свайные фундаменты, Киев: “Будiвельник, 1977, с.204-205, рис.4-4).

Известен способ возведения набивной сваи с уплотнением основания (авт.св. №165243, 5 Е 02 В 5/38), который представляет собой образование скважины, отсыпку в ней отдельными слоями грунтового материала и втрамбование его в дно скважины и заполнение скважины бетоном.

Известен способ усиления несущей способности сваи за счет увеличения зоны уплотнения по всей длине сваи направленным взрывом (патент РФ №2081240), МПК 7 Е 21 D 1/00.

Повышение несущей способности сваи достигают путем образования камуфлетного уширения под нижним концом сваи с помощью механического уширителя, применение которого возможно только в грунтах тугопластичной консистенции (Костерин Э.М. Основания и фундаменты. М.: Высшая школа, 1978, с.164-169, рис.7.22; 7.25).

Недостатками рассмотренных способов являются:

- невозможность контроля качества выполненной работы;

- применение сложного оборудования;

- при наличии слабых грунтов с нарушенной структурой до начала заполнения скважин бетоном их стенки будут обрушаться;

- при высоком уровне подземных вод необходимо организовывать водопонижение.

Наиболее близким к предлагаемому изобретению является способ создания камуфлетного уширения с помощью взрыва заряда ВВ (Штоль Т.М., Теличенко В.И., Феклин В.И. Технология возведения подземной части зданий и сооружений. М.: Стройиздат 1990, с.172-176, рис.7.63а), включающий бурение скважины, размещение на дне скважины сосредоточенного заряда ВВ. После взрыва на дне скважины образуется шарообразное камуфлетное уширение. Недостатками данного способа являются:

- низкий коэффициент использования энергии взрыва вследствие свободного выхода продуктов взрыва через скважину в атмосферу, поэтому в грунте не успевает полностью сформироваться интенсивная ударная волна. Такие параметры ударных волн, как максимальное давление на ее фронте и ее импульс, оказываются недостаточными для полного уплотнения грунтов основания;

- значительное сейсмическое воздействие при взрыве на дневную поверхность, так как заряд сосредоточенный, а не плоский;

- если центр заряда не совпадает с осью скважины, то шарообразное камуфлетное уширение смещается от оси скважины, что снижает несущую способность сваи;

- усложняется создание нескольких уширений по длине скважины.

Задачей предлагаемого изобретения является повышение несущей способности буронабивной сваи за счет увеличения размеров площади опирания на камуфлетные уширения, расположенные по длине скважины.

Поставленная цель достигается тем, что в способе усиления несущей способности буронабивной сваи, включающий бурение скважины, установку в ней заряда взрывчатого вещества, образование камуфлетной полости и заполнение бетоном, согласно изобретению в скважину устанавливают металлический цилиндр, имеющий кольцевую выемку с наклонными гранями, между которыми размещают заряд взрывчатого вещества для направления продуктов взрыва в сторону стенок скважины и создания уплотненной кольцевой полости в грунте.

По длине скважины могут выполнять требуемое количество камуфлетных полостей.

Сущность способа повышения несущей способности сваи в пылевато-глинистых грунтах поясняется чертежами, где:

на фиг.1 изображен продольный разрез цилиндра с зарядом ВВ;

на фиг.2 - схема расположения камуфлетных полостей по длине скважины.

В скважине 1 размещен металлический цилиндр 2, имеющий кольцевую выемку 3 с наклонными гранями 4, между которыми размещается кольцевой заряд ВВ 5. Боковые наклонные грани 4 цилиндра 2 являются направляющими продуктов взрыва в сторону стенок скважины 1, создающими уплотненную кольцевую полость 6 в грунте 7.

Предлагаемый способ реализуется следующим способом.

Бурят скважину 1, в которой размещают заряд ВВ 5, расположенный между наклонными полками 4 кольцевой выемки 3, которые при взрыве заряда 5 являются направляющими продуктов взрыва в сторону стенок скважины 1, создающими уплотненную кольцевую полость 6 в грунте 7.

После создания требуемого количества полостей по длине скважины 1 ее заполняют бетоном 8.

Эффективность возведения буронабивной сваи достигается уменьшением сейсмического воздействия, повышением несущей способности сваи, сокращением количества свай и расхода ВВ, что позволяет увеличить нагрузку на фундамент и повысить устойчивость зданий и сооружений.

Формула изобретения

1. Способ усиления несущей способности буронабивной сваи, включающий бурение скважины, установку в ней заряда взрывчатого вещества, образование камуфлетной полости и заполнение бетоном, отличающийся тем, что в скважину устанавливают металлический цилиндр, имеющий кольцевую выемку с наклонными гранями, между которыми размещают заряд взрывчатого вещества для направления продуктов взрыва в сторону стенок скважины и создания уплотненной кольцевой полости в грунте.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что по длине скважины выполняют требуемое количество камуфлетных полостей.

РИСУНКИ