Порядок расчета. Определяем размер котлована, необходимого для уплотнения подводными взрывами:

Определяем размер котлована, необходимого для уплотнения подводными взрывами:

b_к = b_зд + 2×1,0 = 12 + 2,0 = 14 м;

l_k = l_зд + 2×1,0 = 36 + 2,0 = 38 м.

Вычисляем оптимальную массу заряда ВВ, принимая высоту столба воды в котловане h = 1,5 м:

Q = k₄h^β = 0,1·1,5^2,46 = 0,1-2,71 ≈ 0,3 кг.

Принимаем расположение зарядов ВВ по сетке l×l=1,0×1,0м по всей уплотняемой площади котлована (рис. 3.19). При этом количество точек установки зарядов ВВ составят n_c = 15·39=585 шт.

Рис. 3.19. Фрагмент разреза котлована при уплотнении основания
поверхностными взрывами:

1 – столб воды; 2 – заряды ВВ; 3 – арматурные стержни;
4 – уплотненный слой грунта; 5 – грунтовые валики

Тогда общий расход заряда ВВ составит

С учетом массы заряда ВВ вычисляем глубину эффективного
уплотнения грунта

Определим эффективный радиус действия взрыва по формуле:

С учетом этого принятое расстояние между зарядами ВВ является удовлетворительным.

до 3.2.5. Глубинное уплотнение грунтов

3.2.5.1. Устройство грунтовых свай

Способ глубинного уплотнения пробивкой скважин (грунтовыми сваями) применяют в насыпных глинистых грунтах, а также при необходимости устранения просадочных свойств грунтов на глубину H_sl=24-28 м, создания в основании зданий и сооружений сплошного маловодопроницаемого экрана и устройства профильтрационных завес из уплотненного грунта (Мангушев Р.А. [4]; Цытович Н.А. [29]; Кругов В.И. [13]). Грунтовые сваи устраиваются при влажности грунтов, близкой к оптимальной, степени влажности грунтов S_r = 0,4-0,7, отсутствии слоев и прослоек плотных пылевато-глинистых грунтов, песков, линз переувлажненного грунта, верховодки.

Сущность способа заключается в том, что специальным снарядом (трамбовкой) весом g= 25-55 кН, сбрасываемым в одно и то же место с высоты 4-10 м, в массиве грунта пробивается скважина диаметром d – 0,32-0,82 м на всю глубину просадочной толщи. Затем пробитая полость скважины заполняется местным грунтом с послойным его уплотнением тем же снарядом.

В результате этого вокруг пробитой скважины образуется уплотненная зона, в пределах которой повышается плотность грунта и устраняются просадочные свойства (рис. 3.20, в). Скважины располагают на определенных расстояниях, обычно принимаемых равными l = 2,5-5d, обеспечивающих смыкание зон и образование массива уплотненного грунта. При пробивке скважин в верхней части основания образуется буферный разуплотненный слой грунта, который перед устройством фундаментов необходимо заменить на уплотненные грунтовые подушки или доуплотнить тяжелыми трамбовками.

Для пробивки скважин и уплотнения засыпаемого в них грунта в основном применяются навесное оборудование к крану-экскаватору (рис. 3.20, а) и станки ударно-канатного бурения БС-1М или БС-2. Станки БС-1М имеют штангу (ударный снаряд) весом g = 28-32 кН с наконечником диаметром d = 0,325-0,425 м и обеспечивают 44-52 удара в 1 минуту с высоты h = 0,9-1,1 м, при которых достигается пробивка скважин диаметром 0,5-0,55 м и создается уплотненная зона радиусом r = 0,7-0,9 м.

Рис. 3.20. Схема навесного оборудования для пробивки скважин (а), план и разрез расположения грунтовых свай (б, в):

1 – кран-экскаватор; 2 – опора направляющей стойки;
3 – направляющая стойка (штанга); 4 – снаряд для пробивки скважин; 5 – защитная обойма; 6 – пробиваемая скважина; 7 – уплотненная

зона; 8 – грунтовая свая; 9 – уплотненная зона вокруг сваи

Навесное оборудование к крану-экскаватору для пробивки скважин включает направляющую стойку (штангу) 3и пробивной снаряд 4 в виде штанги с наконечником диаметром d = 0,52-0,82 м, весом g = 30-55 кН, сбрасываемый с высоты h = 4-10м. При этом обеспечивается возможность пробивки скважин диаметром
0,7-1,0 м и создания уплотненной зоны радиусом r = 1,2-1,8 м.