Изобретение относится к области строительства и может быть использовано при проектировании оснований гражданских зданий на просадочных грунтах. Песчаная подушка с контурным армированием состоит из укрепленного песчаного грунта с контурным внешним армированием для фундаментов мелкого заложения с опиранием на просадочные грунты.
Под армированием грунта понимается осуществление мероприятий путем размещения в грунте растягивающих элементов для повышения его естественной устойчивости и прочности. Это достигается за счет усиления контакта с поверхностями в совокупности и подосновы грунтового массива. В случае, когда давление на массу грунта вызывает деформацию арматуры, возникает растягивающее усилие, которое может противостоять движению грунта и обеспечивает дополнительную поддержку для увеличения прочности. Таким образом, создается система усиления грунта, обеспечивающая большую прочность на сдвиг, чем сама масса грунта.
Известно использование песчаных подушек в качестве естественного основания на слабых грунтах [1]. Данное решение применяется для восприятия нагрузки от конструкции фундамента с последующим ее распределением и передачей на слабые грунты. В качестве основного недостатка данного решения следует выделить высокую деформативность песчаных подушек в результате развития в них поперечных деформаций грунта. Следствием этого является значительное увеличение размеров песчаных подушек.
На практике широко применяются фундаменты, снабженные боковыми блоками, размещенными под полотнищем между центральным блоком и пригрузом [2]. В качестве причин, препятствующих расширению области применения такого типа фундаментов, можно выделить следующие: дополнительные технологические операции и ограниченная область применения; необходимость создания уплотненных зон вокруг фундамента; необходимость изготовления пригрузов и их размещения за пределами фундамента.
В предлагаемой конструкции в качестве прототипа выбрана армированная песчаная подушка с криволинейной подошвой [3]. В данном изобретении подошва песчаной подушки имеет криволинейное очертание для равномерного распределения напряжений на слабое основание, а также размещение по контуру подушки геосинтетического материала, работающего на растяжение и стесняющего поперечные деформации песчаного грунта. В качестве причины, препятствующей расширению области применения такого типа фундаментов, можно выделить следующее: полукруглая одноярусная система не позволяет эффективно использовать несущую способность армирующего элемента.
Целью изобретения является разработка конструкции песчаной подушки в виде круга с контурным армированием и с криволинейным опорным основанием на просадочных грунтах.
Для улучшения несущей способности слабых оснований при возведении малоэтажных зданий, может применяться песчаная подушка с контурным армированием [4,5]. В качестве армирующего элемента применяется геосинтетический материал, который выгоден как в экономическом, так и в техническом отношении. Предлагаемое решение используется для восприятия нагрузки от конструкции фундамента с последующим ее распределением и передачей на грунты основания.
Песчаная подушка с контурным армированием в виде круга на просадочных грунтах состоит из уплотненного песчаного грунта с контурным армированием для фундаментов гражданских зданий, которые опираются на слабые грунтовые основания.
Песчаная подушка включает сечение круга с криволинейной подошвой, расположенной в нижней части котлована, армированную по внешнему контуру и усиленную геосинтетическим материалом для обеспечения равномерного распределения напряжения на слабое основание.
В результате обеспечивается экономия материалов, увеличивается несущая способность песчаной подушки, уменьшается деформируемость, обеспечивается выравнивание осадки фундамента за счет использования подошвы опирания.
Песчаная подушка в виде круга с контурным армированием на просадочных грунтах состоит из слабого основания (1), фундамента мелкого заложения (2), обратной засыпки (3), замкнутого армирования из геосетки (4), песчаной подушки в виде круга (5) (фиг.1 и фиг.2,). На фигурах 1 и 2 показаны следующие размерные обозначения: Н - глубина заложения, b - ширина подошвы опирания, b/3 - ширина фундамента мелкого заложения относительно подошвы опирания песчаной подушки.
Порядок устройства песчаных подушек в виде круга с контурным армированием на просадочных грунтах состоит в определении расчетной глубины заложения фундамента и ширины опирания круга, выполнении выемки грунта, устройстве кривизна котлована при помощи трамбовки, размещении геосинтетического материала по поверхности котлована, заполнении полости подушки песком с послойным уплотнением, заворачивания сетки внахлест в верхней части песчаной подушки и установки фундамента на песчаную армированную подушку.
Круг образован замкнутым геосинтетическим материалом (фиг.1 и фиг.2,) (4) с набитым внутрь контура песком. Примером армирующего элемента может служить геосетка ССП 30/ 30 - 2,5.
Несущая способность системы увеличивается за счет песчаного грунта подушки, хорошо работающего на сжатие и геосинтетического материала (4) воспринимающего горизонтальные усилия.
Малая стоимость материалов, используемых при устройстве песчаных подушек с контурным армированием в виде круга, а также простота ее устройства, позволяет получить экономический эффект по сравнению с известными конструктивно-технологическими решениями фундаментов на просадочных грунтах.
