Статьи |
Работы: |
Статьи
Способ усиления фундамента, под подошвой которого образовалась карстовая воронка
Способ усиления фундамента, под подошвой которого образовалась карстовая воронка.
В местах образования карстовых провалов грунт уходит из подошвы фундамента, а нагрузка перераспределяется на соседние участки, где обеспечен контакт фундамента с грунтом основания, при этом в основании фундаментов зданий и сооружений в зоне карстовых деформаций будут возникать пластические напряжения и деформации. По этой причине несущая способность грунтов у границ карстовой полости снижается в связи с разуплотнением грунта вокруг полости и ростом давления в основании при перераспределении нагрузки на грунты от зданий и сооружений.
В связи с наличием пластических деформаций в зоне провала одновременно у границ карстового провала возникают горизонтальные перемещения грунта, что приводит к росту карстовой воронки и деформации здания.
Известен способ, замедляющий рост карстовой воронки в случае ее возникновения, которым является устройство фундамента в виде свайного поля.
Устойчивость сооружений может обеспечиваться увеличением опорной поверхности фундамента путем устройства резервного числа элементов опирания консольного типа.
Недостатками данных способов являются:
- предлагаемые способы относятся к прогнозируемым воронкам;
- невозможно определить глубину провала, так как он больше глубины воронки;
- не учитывается разнообразие типов карста;
- не учитываются механизмы образования карста;
- не учитывается неоднородность грунтов основания и их реальныю распределительную способность;
- не повышается прочность грунтов основания.
Известны способы тампонирования карстовых полостей и трещин, обнаруженных на земной поверхности в котлованах и горных выработках, закрепление закарстованных пород инъекцией цементационных растворов.
Недостатками рассмотренных способов являются:
- невозможность контроля качества выполненных работ;
- применение сложного оборудования;
- закрепление грунтов производится на всю глубину закарстованных пород, что увеличивает расход материалов;
- работы производятся по всей площади строительной площадки.
Наиболее близким к предлагаемому изобретению является способ упрочнения закарстованных грунтов (для обеспечения возможности заполнения карстовых воронок, образовавшихся под фундаментом здания или сооружения, и предотвращения их развития, предусматривается устройство в полах подвалов и в фундаментах сквозных отверстий для нагнетания цементного раствора, бетона или бесцементного материала).
Недостатками данного способа являются:
- заполненные бетоном карстовые воронки не обладают достаточной несущей способностью, так как бетон соприкасается с разуплотненным грунтом;
- разуплотненный грунт вокруг воронки имеет заниженную несущую способность по сравнению с грунтом вмещающего ее массива, а нагрузку в связи с ее перераспределением имеет увеличенную;
- бетон, заполняющий карстовую воронку, уплотняет собственным весом разуплотненный грунт, который уходит от подошвы фундамента, что приводи к дополнительным деформациям элементов конструкции зданий и сооружений.
С учетом всех недостатков вышеперечисленных методов, был разработан новый способ усиления фундаментов, под подошвой которого образовалась карстовая воронка. Сущность способа заключается в том, что эта полость заполняют бетоном, бурят скважины, устанавливают арматурный каркас, нагнетают в них под давлением цементный раствор, отличающийся тем, что бурятся скважины параллельно наклонной поверхности вокруг карстовой воронки до ее оси.
В усиливаемом фундаменте 1, под подошвой которого в грунтовом массиве 2 возникла карстовая воронка 3, образовавшаяся за счет оползания грунта, расположенного вокруг цилиндрического карстового провала 4, имеющая конусообразную поверхность 5 и ограниченную разуплотненным грунтом 6, в котором после заполнения бетоном 7 воронки 3, бурят до ее оси 8 наклонных скважины 9, которые после установки арматуры 10 инъектируются цементным раствором 11.
Экономическая эффективность усиления фундамента, под подошвой которого образовалась карстовая воронка, достигается повышением несущей способности основания фундаментов вокруг карстового провала и снижением величины неравномерных деформаций основания, не допускающих прогрессирующего разрушения здания при образовании карстового провала в основании. Данный способ является запатентованной технологией и подтвержден патентом № 2410492 – Способ усиления фундаментов.
Фотогалерея
