'
Научный журнал «Вестник науки»

Режим работы с 09:00 по 23:00

zhurnal@vestnik-nauki.com

Информационное письмо

  1. Главная
  2. Архив
  3. Вестник науки №6 (63) том 2
  4. Научная статья № 157

Просмотры  56 просмотров

Нардин Д.В.

  


ОСНОВНЫЕ АСПЕКТЫ УСИЛЕНИЯ СЛАБЫХ ОСНОВАНИЙ КОНСТРУКТИВНЫМ МЕТОДОМ *

  


Аннотация:
данная статься посвящена обзору современных конструктивных методов усиления слабых оснований. В работе рассмотрены основные особенности слабых оснований, их классификация, конструктивные методы усиления оснований. Рассмотрен эффективный метод усиления грунтового основания армированием набивными сваями в раскатанных скважинах   

Ключевые слова:
слабое основание, конструктивный метод, грунтовые подушки, армирование, просадочные грунты, деформации, цементация, сваи, скважины, подпорные стены   


УДК 624.15

Нардин Д.В.

студент 2-го курса (магистратуры) кафедры

«Строительных технологий, геотехники и экономики строительства»
Чувашский государственный университет имени И.Н. Ульянова
(г. Чебоксары, Россия)

ОСНОВНЫЕ АСПЕКТЫ УСИЛЕНИЯ СЛАБЫХ

ОСНОВАНИЙ КОНСТРУКТИВНЫМ МЕТОДОМ

 

Аннотация: данная статься посвящена обзору современных конструктивных методов усиления слабых оснований. В работе рассмотрены основные особенности слабых оснований, их классификация, конструктивные методы усиления оснований.  Рассмотрен эффективный метод усиления грунтового основания армированием набивными сваями в раскатанных скважинах.

 

Ключевые слова: слабое основание, конструктивный метод, грунтовые подушки, армирование, просадочные грунты, деформации, цементация, сваи, скважины, подпорные стены.

 

Рост городской застройки и недостаток места для размещения новых зданий приводят к необходимости использования слабых грунтовых оснований для установки конструкций различного назначения. В связи с этим, актуальной является проблема усиления слабых грунтовых оснований.

Слабые грунтовые основания характеризуются: низкой несущей способностью, высокими деформациями, высокими рисками оседания, образование трещин и выбросов. Слабые грунты делятся на естественные и искусственные. Проблемы при усилении данных оснований: неоднородность грунта, неэффективность некоторых методов усиления грунта, риск деформации конструкций, возможные экономические затраты.

Для того, чтобы повысить несущую способность слабых грунтов и уменьшить их деформации существуют различные способы усиления грунтов.

В данной статье основное внимание выделим конструктивным методам усиления фундаментов.

В конструктивные методы входят:

  1. Грунтовые подушки - применяются в просадочных грунтах. Обеспечивает создание слоя непосадочного грунта.

Рис.1 Устройство песчаной подушки, заменяющей слабый грунт:

1 — фундамент; 2 — обратная засыпка, 3 — песчаная подушка; 4 — слабонесущий грунт.

  1. Армированные грунтовые подушки применяются в глинистых, просадочных, техногенных, на территориях со сложными гидрогеологическими климатическими условиями. Способствует изменению свойств грунтовой среды за счет изменения условий работы грунта путем введения искусственных элементов, обеспечивающих восприятие повышенных сжимающих и растягивающих напряжений.
  2. Подпорные стены - так же один из конструктивных методов усиления грунтовых оснований. Применяются для усиления крутых склонов, удерживания почвы.  Классифицируются на две большие группы: массивные и тонкостенные. Особенность первой группы - удержание грунта от обрушения происходит за счет собственного веса стены. Массивные подпорные стенки имеют разнообразие форм поперечных сечений. Грани бывают вертикальные, в наклонном положении, или в одинаковом положении. Данный тип подпорных стен требует больше трудовых и материальных ресурсов для их строительства. Чаще всего используют тонкостенные подпорные стены. Они так же разделяются на: с усилением контрфорсами и анкерными тягами, консольные. 

 

Рис. 2 Виды подпорных стен. А-Е массивные подпорные стены. А-В тонкостенные подпорные стены уголкового типа.

  1. Метод струйной цементации. Данный метод закрепляет любые грунты различной степени водонасыщения (для песков) и консистенции (для связных грунтов) – супесчаные, суглинистые и глинистые, получая требуемые показатели закрепления. Струйная цементация грунтов выполняется с использованием растворов типа «И» (инъекционный) на основе цемента.

Рис.3 Варианты струйной цементации грунтов

  1. Армирование оснований. Классифицируются на: вертикальное, наклонное в одном направлении, наклонное в двух и более направлениях, горизонтальное, прерывистое и на ячеистые структуры. Армирование массива может быть выполнено путем использования технологии винтового продавливания скважин спиралевидными снарядами. Причем скважины могут быть выполнены в грунте как по технологии глубинного уплотнения, так и по технологии глубинного закрепления. Укрепление грунта вокруг скважин может быть осуществлено путем многоразовой проходки и заполнения скважин материалом. Для заполнения скважин могут быть использованы шлак, шлакобетон, бетон, цементно-песчаные смеси и др.

Рис. 4 Вертикальное армирование оснований:

1-    Армирующие элементы, 2 – слабые грунты.

Рис. 5 Горизонтальное армирование:

  • — армирующие элементы; 2 — слабый грунт; 3 — насыпной грунт; 4 — облицовка.

Рис. 6 Наклонное армирование:

  • — армирующие элементы; 2 — слабый грунт, 3— оголовок,

4 — облицовка ячеистыми структурами (рис. 7).

Рис.7 Армирование ячеистыми структурами.

Одни из подвидов армирования основания является -  армирование набивными сваями в раскатанных скважинах. Данный метод позволяет значительно снизить стоимость строительно-монтажных работ на нулевом цикле. При этом отсутствуют жесткие требования к материалу заполнения раскатанных скважин. Усиление основания происходит за счет совместной работы армоэлементов и уплотненного в межсвайном пространстве грунта. В зависимости от шага раскатанных скважин и диаметра набивных свай определяется плотность сухого уплотненного грунта в межскважинном пространстве. Набивные сваи в раскатанных скважинах значительно увеличивают прочностные и деформационные характеристики грунтового массива как армирующие элементы. Проектное (расчетное) значение модуля деформации усиленного основания можно определить, как средневзвешенное по формуле:

                       (1)

где Асв – площадь поперечного сечения набивной сваи; Асвгр – площадь поверхности грунтового массива, на одну набивную сваю; Eсв – модуль деформации набивной сваи; Eн.гр – модуль деформации уплотненного грунта методом раскатки скважин в межскважинном пространстве.

Значение модуля деформации, определенное по формуле (1) несет в себе определенные погрешности. При данном расчете не учитывается боковое давление на контакте сваи с уплотненным грунтом, работа грунта под нижним концом набивной сваи, возможное проскальзывание набивной сваи, коэффициенты армирования и т.п.

Таким образом, для более качественного проектирования усиления необходимо проведение натурных испытаний. На основании совместного анализа расчетных и фактических характеристик усиленного основания можно прогнозировать деформации усиленного основания на момент эксплуатации сооружения.

 

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ:

 

  1. Богов, С.Г. Проблемы устройства свайных оснований в городской застройке в условиях слабых грунтов//Реконструкция городов и геотехническое строительство, №8, 2004. – С. 119–128.
  2. Саурин, А.Н. Сваи в раскатанных скважинах / А.Н. Саурин // Строительные материалы, оборудование, технологии XXI века. – 2005. – №12. – С. 42-43.
  3. Л.А. Игошева, А.С. Гришина. Обзор основных методов укрепления грунтов основания. Вестник ПНИПУ Строительство и архитектура, 2016, No 2, 5-21.
  4. Малинин А.Г. Струйная цементация грунтов. - Москва: Стройиздат, 2010. - 226 с.
  5. СП 22.13330.2016. Основания зданий и сооружений. Актуализированная редакция СНиП 2.02.03 – 85.М., Минрегион России, 2016. 
  


Полная версия статьи PDF

Номер журнала Вестник науки №6 (63) том 2

  


Ссылка для цитирования:

Нардин Д.В. ОСНОВНЫЕ АСПЕКТЫ УСИЛЕНИЯ СЛАБЫХ ОСНОВАНИЙ КОНСТРУКТИВНЫМ МЕТОДОМ // Вестник науки №6 (63) том 2. С. 976 - 982. 2023 г. ISSN 2712-8849 // Электронный ресурс: https://www.вестник-науки.рф/article/8916 (дата обращения: 17.05.2024 г.)


Альтернативная ссылка латинскими символами: vestnik-nauki.com/article/8916



Нашли грубую ошибку (плагиат, фальсифицированные данные или иные нарушения научно-издательской этики) ?
- напишите письмо в редакцию журнала: zhurnal@vestnik-nauki.com


Вестник науки СМИ ЭЛ № ФС 77 - 84401 © 2023.    16+




* В выпусках журнала могут упоминаться организации (Meta, Facebook, Instagram) в отношении которых судом принято вступившее в законную силу решение о ликвидации или запрете деятельности по основаниям, предусмотренным Федеральным законом от 25 июля 2002 года № 114-ФЗ 'О противодействии экстремистской деятельности' (далее - Федеральный закон 'О противодействии экстремистской деятельности'), или об организации, включенной в опубликованный единый федеральный список организаций, в том числе иностранных и международных организаций, признанных в соответствии с законодательством Российской Федерации террористическими, без указания на то, что соответствующее общественное объединение или иная организация ликвидированы или их деятельность запрещена.