АРМИРОВАННАЯ ПЕСЧАНАЯ СВАЯ
REINFORCED SAND PILE

Изобретение относится к области строительства, в частности к фундаментостроению, и может быть использовано при возведении малоэтажных зданий и сооружений на водонасыщенных глинистых основаниях.
Известно использование песчаных свай для уплотнения насыщенных водой песков, содержащих органические остатки или заторфованных, и песчаных дрен для ускорения процесса консолидации слабых водонасыщенных пылевато-глинистых грунтов [1], а также для глубинного уплотнения сильносжимаемых, просадочных и водонасыщенных глинистых грунтов [2]. В качестве основного недостатка следует выделить высокую деформативность свай и как следствие невозможность передачи нагрузок от фундаментов на песчаные сваи.
Наиболее близким аналогом являются грунтовые сваи, которые применяют с целью уплотнения просадочных оснований [3]. В качестве причин, препятствующих расширению области применения такого типа свай, можно выделить следующие: необходимость создания уплотненных зон вокруг свай посредством использования канатно-ударного бурения или энергии взрыва; большое количество свай, обязательно выходящих за пределы фундамента, вследствие их малой несущей способности.
Задача, решаемая изобретением, заключается в повышении несущей способности песчаной сваи и расширении области ее применения.
Сущность изобретения заключается в наружном цилиндрическом армировании геосинтетической сеткой и нетканым геосинтетическим материалом тела песчаной сваи, работающими на растяжение, что приводит к стеснению поперечных деформаций песчаного грунта сваи.
Технический результат, обеспечиваемый изобретением, заключается в увеличении несущей способности песчаной сваи, армированной по внешнему контуру геосинтетическим материалом, полученный технический эффект обеспечивает снижение осадки фундаментов на водонасыщенных глинистых основаниях.
Поставленная задача решается за счет того, что песчаные цилиндрические сваи армируются снаружи нетканым геосинтетическим материалом, препятствующим перемещению частиц песка из тела сваи, и геосинтетической сеткой, работающими на растяжение, вследствие чего снижаются поперечные деформации песчаного грунта сваи. В результате существенно повышается несущая способность армированной сваи по грунту за счет трения по боковой поверхности и лобового сопротивления. А также достигается повышение несущей способности по материалу сваи ввиду того, что песчаный грунт сваи хорошо работает на сжатие, а геосинтетические элементы воспринимают растягивающие (горизонтальные) напряжения. Предлагаемая армированная песчаная свая может воспринимать нагрузки от фундаментов при возведении сооружений на водонасыщенных глинистых основаниях. Себестоимость материалов, используемых при устройстве сваи, позволяет получить экономический эффект по сравнению с известными конструктивно-технологическими решениями фундаментов на водонасыщенных глинистых грунтах.
Новизна заявляемого технического решения обеспечивается использованием в качестве армирующих элементов геосинтетических материалов, работающих на растяжение и воспринимающих горизонтальные напряжения, возникающие в теле песчаной сваи.
Сущность изобретения поясняется чертежами, где на фиг.1 показан промежуточный этап внедрения песчаной армированной сваи в основание, а на фиг.2 - проектное положение песчаной армированной сваи в водонасыщенном глинистом основании.
Устройство армированной песчаной сваи в водонасыщенных глинистых основаниях 1 осуществляют следующим образом. В основание 1 погружают инвентарную трубу 2 забивкой или вибрированием, затем из внутренней полости трубы 2 извлекают грунт 1. После этого по внутренней поверхности трубы 2 размещают геосинтетическую сетку 3 и нетканый геосинтетический материал 4, предварительно геосинтетические материалы 3 и 4 скрепляются между собой, а боковые края по всей высоте сваи заводятся один на другой внахлест и скрепляются, в результате образуется пустотелый цилиндр. Затем в трубу 2 укладывают порциями песок 5 с трамбовкой и постепенно извлекают трубу 2, при этом геосинтетические материалы 3 и 4 фиксируются в проектном положении в толще основания 1. После внедрения песчаной армированной сваи в водонасыщенное глинистое основание 1 на него устанавливается фундамент 6.
Литература
1. Далматов Б.И. Механика грунтов, основания и фундаменты. - Л.: Стройиздат, 1988. - С.303-305, рис.12.6, 12.7.
2. Цытович Н.А. Основания и фундаменты. Краткий курс: учебник для строит. вузов / Н.А.Цытович, В.Г.Березанцев, Б.И.Далматов. - М.: Высш. шк., 1970. - С.168-173.
3. Руководство по проектированию оснований зданий и сооружений. - М.: 1978. - Раздел 4, пункты 4.131-4.144, рис.4.19.