Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

Сборник трудов конференции СПбГАСУ ч

.2.pdf
Скачиваний:
131
Добавлен:
29.03.2015
Размер:
18.86 Mб
Скачать

Министерство образования и науки Российской Федерации

Санкт-Петербургский государственный архитектурно-строительный университет

Российская Академия архитектуры и строительных наук

Российское общество по механике грунтов, геотехнике и фундаментостроению

СОВРЕМЕННЫЕ ГЕОТЕХНОЛОГИИ В СТРОИТЕЛЬСТВЕ И ИХ

НАУЧНО-ТЕХНИЧЕСКОЕ СОПРОВОЖДЕНИЕ

Материалы международной научно-технической конференции, посвящённой 80-летию образования кафедры Геотехники СПбГАСУ (механики грунтов, оснований и фундаментов ЛИСИ)

и 290-летию российской науки

Часть II

Санкт-Петербург

2014

УДК 624.131

Современные геотехнологии в строительстве и их научно-техническое сопровождение: материалы междунар. науч.-технич. конф., посвящённой 80-летию образования кафедры геотехники СПбГАСУ (механики грунтов, оснований и фундаментов лиси) и 290-летию российской науки. – Ч. 2. – СПбГАСУ. – СПб., 2014. – 280 с.

ISBN 978-5-9227-0466-3

Всборнике представлены научные статьи, отражающие теоретические и практические исследования в области геотехники и современных геотехнологий, касающиеся современных аспектов механики грунтов, оснований и фундаментов, инженерной геологии, проводимые в вузах, научных и производственных организациях Российской Федерации, стран СНГ и дальнего зарубежья.

Представленные материалы освещают опыт строительства конкретных объектов, теоретических и практических исследований грунтов оснований, фундаментных конструкций в разнообразных инженерно-геологических условиях.

В126 статьях рассмотрены вопросы устройства и проектирования оснований, фундаментных конструкций зданий и сооружений, аналитических и численных расчетов, лабораторных и полевых исследований, геомониторинга.

Особое внимание уделено проблемам, связанным с использованием новых геотехнологий по устройству подземных пространств, закреплению грунтов, устройству новых типов фундаментов, изучению грунтовых моделей основания, анализу инженерногеологических и геотехнических особенностей отдельных территорий и регионов.

Авторами статей являются преподаватели, аспиранты, сотрудники и инженеры различных учебных, научных и производственных учреждений России, Белоруссии, Казахстана, Украины, Узбекистана, Польши, Хорватии, Словакии, Кореи, Эстонии, Японии и Австралии.

Печатается по решению редакционной коллегии.

Редакционная коллегия научного сборника:

Чл.-корр. РААСН, д-р техн. наук, профессор Р.А. Мангушев (СПбГАСУ), – ответственный редактор.

Члены редколлегии: д-р техн. наук, профессор Сахаров И.И., д-р техн. наук, профессор Усманов Р.А. (СПбГАСУ), д-р техн. наук, профессор Парамонов В.Н. (СПбГУПС), д-р техн. наук, профессор Жусупбеков А.Ж. (г. Астана, Казахстан), канд. техн наук, доцент Конюшков В.В. (СПбГАСУ), инженер Сапин Д.А. (СПбГАСУ) – ответственный секретарь.

Статьи печатаются в авторской редакции

ISBN 978-5-9227-0466-3

Авторы статей, 2014

Санкт-Петербургский государственный архитектурно-строительный университет, 2014

2

Часть II

3

4

 

 

СОДЕРЖАНИЕ

 

Раздел 4. ЛАБОРАТОРНЫЕ И ПОЛЕВЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ

 

ГРУНТОВ И ФУНДАМЕНТНЫХ КОНСТРУКЦИЙ.

 

 

ГЕОМОНИТОРИНГ

 

Ермолаев В.А., Мангушев Р.А. Научно-практическое обоснование применения

 

метода высоконапорной инъекции (манжетной технологии) на объектах

 

Санкт-Петербурга…………………………………………………………………..

9

Васенин В.А., Сотников С.Н., Сахаров И.И. Оценка осадок исторической за-

 

стройки г. Санкт-Петербурга по результатам длительных мониторинговых на-

 

блюдений…………………………………………………………………………..

20

Тер-Мартиросян А.З., Мирный А.Ю., Соболев Е.С., Анжело Г.О. Влияние

 

частоты и длительности вибрационных трехосных испытаний в вибростаби-

 

лометре на развитие дополнительных деформаций песчаных грунтов………..

27

Парамонов В.Н., Набоков В.В. Влияние устройства буронабивных свай под

 

защитой обсадной трубы на окружающий массив грунта. ……………………...

34

Пономарев А.Б., Захаров А.В., Безгодов М.А. К вопросу о влиянии фактора

 

времени на несущую способность свай…………………………………………..

44

Гайдо А.Н., Ильин Я.В. Особенности применения методики сейсмоакустиче-

 

ского контроля качества свайных фундаментов………………………………….

51

Жусупбеков А.Ж., Утепов Е.Б., Утепова М.Т., Омаров А.Р., Калданова Б.О.

 

Прогноз поведения свай в полевых испытаниях при помощи центрифуги…….

58

Золотозубов Д.Г. Золотозубова О.А. Исследование взаимосвязи характери-

 

стик сопротивления механическим воздействиям геосинтетических

 

материалов…………………………………………………………………………..

64

Шенкман Р. И., Пономарев А. Б. Полунатурные экспериментальные исследо-

 

вания грунтовых свай в оболочке из геосинтетических материалов……………

71

Перминов Н.А., Ломбас С.В., Перминов А.Н. Опыт геомониторинга при ин-

 

женерном освоении и эксплуатации подземного пространства мегаполиса…

78

Гольдфельд И.З. Геотехническая оценкаработы сваив грунте посредством

 

"угловой" аппроксимации графика «осадка-нагрузка» полевого испытания…......

89

Чичкин А.Ф.,

 

Динамическое зондирование и несущая способ-

 

Аристаров Р.В.

99

ность свай………………………………………………………………………….

5

Пономарев А.Б., Безгодов М.А. Сопоставление результатов натурных испытаний свай с результатами статического зондирования в слабых водонасыщенных грунтах с учетом фактора времени………………………………………….. 103

Тер-Мартиросян З.Г., Мирный А.Ю. Классификация неоднородных грунтов и их механические свойства. …………………………………………………….. 110

Козионов В. А. Особенности компрессионной ползучести глинистых грунтов с крупнообломочными включениями. …………………………………………… 115

Нуждин Л.В., Нуждин М.Л., Козьминых К.В. Методика полевых исследова-

ний деформируемости грунтов расклинивающим дилатометром и расчета осадок фундаментов по СП 22.13330.2011………………………………………. 122

Шорин В.А., Каган Г.Л., Вельсовский А.Ю. Установка конструкции ВоГТУ для лабораторных испытаний грунта на морозное пучение…………………….. 130

Мирсаяпов И.Т., Королева И.В., Чернобровкина О.Ю. Прочность и деформи-

руемость глинистых грунтов при режимном длительном трехосном нагружении…………………………………………………………………………. 135

Мирсаяпов И.Т., Королева И.В., Сабирзянов Д.Д. Моделирование поведения глинистых грунтов в условиях режимного трехосного сжатия………………… 142

Мирсаяпов И.Т., Хабибуллин Р.С. Несущая способность и деформации армированных грунтовых оснований при циклическом нагружении………………... 149

Мирсаяпов И.Т., Шакиров М.И. Моделирование напряженно-деформи- рованного состояния основания плитно-свайных фундаментов при цикличе-

ском нагружении…………………………………………………………………… 155

Кузнецова А.С., Пономарев А. Б. Лабораторные исследования прочностных характеристик водонасыщенного песка, усиленного фибровым армированием………………………………………………………………………. 162

Пронозин Я.А., Самохвалов М.А., Рачков Д.В. Результаты лабораторных ис-

следований изготовления модели инъекционной сваи с контролируемым уширением………………………………………………………………………….. 167

Кашарина Т.П. Методы исследования грунтонаполняемых и грунтоармиро-

ванных конструкций……………………………………………………………….. 174

Невзоров А. Л., Коршунов А. А., Чуркин С. В. Автоматизированная система мониторинга на сезонно-промерзающих грунтах……………………………….. 180

Унайбаев Б.Ж., Унайбаев Б.Б., Арсенин В.А. Гидрохимическая оценка грунто-

вого основания…………………………………………………………………….. 184

6

Клебанюк Д.Н., Пойта П.С., Шведовский П.В. Некоторые технологические аспекты устройства искусственных оснований методами интенсивного удар-

ного уплотнения……………………………………………………………………. 191

Ляшенко П. А. Анализ результатов одноосного сжатия глинистого грунта……

198

Улицкий В.М., Ломакин Е.А., Рыжевский М.Е. Влияние изученности геотех-

 

нических условий строительства и эксплуатации объектов Орловского тонне-

 

ля по результатам изысканий 2006 и 2010 годов…………………………………

202

Захаров М. С. Непрерывное дополнительное образование изыскателей

 

и строителей: от идеи до реализации……………………………………………...

208

Shin E. C, Ryu B. H., Kim B.C. Analysis on Behavior of Water Supply Pipeline in Different Filling Materials under Freezing Temperature……………………………. 212

Kim D.S., Nguyen D.D.C., Jo S.B. Experimental and Numerical Study for Optimal Design of Large Piled Raft Foundation……………………………………………... 224

Malinowska E., Bursa B., Szymański A. The modified rowe cell set for obtaining consolidation and flow characteristics in soft organic soils………………………………. 232

Soldo В., Aniskin A.A. Experiment and theory of Pile Bearing Capacity in Coherent Soil. …………………………………………………………………………………. 241

Iwasaki Y., Issina A., Kozhmagambetova A. Geotechnical protection of foundations

of mausoleum arystan bab in south Kazakhstan……………………………………. 251

Чещельски А., Корпач А.И. Применение колонн по технологии виброобмена для усиления грунтовых оснований………………………………………………. 259

Саурин А.Н., Корпач А.И. Деформации основания фундамента на шпальном распределителе……………………………………………………………………... 265

Мякота В.Г. Системный подход при проведении геоэкологической оценки трасс магистральных трубопроводов……………………………………………... 270

Ломов П.О. Применение метода усиления грунтов армированием набивными сваями в раскатанных скважинах…………………………………………………. 274

7

8

Раздел 4. Лабораторные и полевые исследования грунтов и фундаментных конструкций…

Раздел 4. ЛАБОРАТОРНЫЕ И ПОЛЕВЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ ГРУНТОВ И ФУНДАМЕНТНЫХ КОНСТРУКЦИЙ.

ГЕОМОНИТОРИНГ

УДК 624.131

В.А. Ермолаев (ЗАО «Геострой»),

Р.А. Мангушев (СПбГАСУ)

НАУЧНО-ПРАКТИЧЕСКОЕ ОБОСНОВАНИЕ ПРИМЕНЕНИЯ МЕТОДА ВЫСОКОНАПОРНОЙ ИНЪЕКЦИИ (МАНЖЕТНОЙ ТЕХНОЛОГИИ) НА ОБЪЕКТАХ САНКТ-ПЕТЕРБУРГА

Введение

Улучшение строительных свойств грунтов для усиления оснований зданий старой застройки, городских дорог, транспортных и инженерных тоннелей является важной проблемой, связанной с повышением долговечности и надежности сооружений в крупных городах при освоении городского подземного пространства.

Усиление фундаментов при помощи буроинъекционных свай, выполнение инъекционного закрепления грунтов методами восходящих или нисходящих последовательных захваток являются способами однократного воздействия на грунты. Использование высоконапорной инъекции или манжетной технологии позволяет выполнять закрепление грунтов многократно, с регулированием режимов нагнетания инъекционного раствора по любому горизонту закрепляемого массива.

Вместе с тем, до настоящего времени применение манжетной технологии в слабых водонасыщенных песчаных и пылевато-глинистых грунтах осуществлялось во многом интуитивно из-за ее недостаточной изученности и, в результате чего, этот метод использовался весьма ограничено.

1. Моделирование изменения деформационных характеристик грунта при высоконапорной инъекции

При инъекцировании цементных растворов закрепление грунтов происходит в основном в режиме гидроразрыва, когда грунт армируется сеткой заполняемых твердеющим материалом трещин. В пространстве между трещинами в процессе консолидации грунт уплотняется.

Моделирование процессов гидроразрыва и инъекции возможно только при использовании численных методов, использующих упругопластическую модель среды.

9

Современные геотехнологии в строительстве и их научно-техническое сопровождение

Алгоритм численного моделирования закрепления грунтов с использованием высоконапорной инъекции впервые был предложен работах И.И. Сахарова и М. Аббуда [1.2]. Эта методика численного моделирования имела ряд недостатков:

невозможность учета консолидации грунта, а, следовательно, и его уплотнения между линзами;

не предусматривалось моделирование режима неоднократных инъ-

екций;

не позволяла оценить значения приобретенных механических характеристик закрепляемого грунта.

Целью проведенного нами численного анализа являлось выяснение следующих вопросов:

выявить характер раскрытия трещин гидроразрыва, а также изменение напряженного состояния грунта, включая анализ изменения поровых давлений, с ростом давления раствора;

оценить влияние времени нагнетания раствора на напряженнодеформированное состояние грунта;

оценить изменение значений модулей деформации грунта при инъекцировании, в том числе многократном.

Вкачестве примера уплотняемого грунта рассматривался водонасыщенный суглинок. В качестве модели грунта использовалась упругопластическая модель Мора-Кулона. Для расчета напряженно деформированного состояния грунта применялась конечно-элементная программа PLAXIS [3].

Значение модуля деформации определялось по компрессионной кривой, построенной для рассматриваемого грунта для глубины залегания грунта 3,5 – 4 м. О степени уплотнения грунта можно судить по увеличению модуля его деформации по сравнению с исходным значением по компрессионной кривой.

Увеличение времени нагнетания раствора в каждый горизонт должно приводить к более эффективному консолидационному уплотнению грунта.

Всвязи с этим, были рассмотрены две теоретически возможные схемы уплотнения.

Всхеме № 1 предполагалось, что нагнетание раствора в каждый разрыв

происходит в течение максимально продолжительного времени (2 часа). В первый момент после приложения давления раствора по контуру трещины оно практически полностью передается на воду. Поровое давление в грунте при этом повышается. В течение двух часов продолжается расширение полости, заполняемой раствором, происходит выдавливание воды вверх и частично вниз от трещины. Поровое давление рассеивается, эффективные напряжения возрастают, полость, заполняемая раствором, (трещина) расширяется. Грунт уплотняется.

В схеме № 2 предполагалось мгновенное заполнение раствором сначала первого разрыва, затем второго. После чего подача раствора прекращает-

10

Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]