Конструкция «структурного геомассива» в сложных геологических условиях тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 05.23.02, кандидат наук Хусаинов Ильгиз Ильдусович

• Хусаинов Ильгиз Ильдусович
• кандидат наук
• 2016

Оглавление диссертации кандидат наук Хусаинов Ильгиз Ильдусович

ВВЕДЕНИЕ

ГЛАВА 1. КОНСТРУКТИВНЫЕ РЕШЕНИЯ УЛУЧШЕНИЯ СТРОИТЕЛЬНЫХ СВОЙСТВ ГРУНТОВ ОСНОВАНИЯ И МЕТОДЫ РАСЧЕТА ИХ НЕСУЩЕЙ СПОСОБНОСТИ

1.1. Струйная цементация грунтов

1.2. Анализ методов определения основных технологических параметров струйной цементации

1.3. Способы проектирования конструкций с помощью струйной цементации в пылевато-глинистых грунтах

1.4. Современные методы расчета напряженно-деформированного состояния оснований

1.5. Задачи теоретических и экспериментальных исследований

1.6. Выводы по главе

ГЛАВА 2. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ ВЗАИМОДЕЙСТВИЯ ГРУНТОЦЕМЕНТНЫХ ЭЛЕМЕНТОВ С

ГРУНТОМ

2.1. Фундамент на армированном основании

2.2. Экспериментальные и лабораторные испытания грунтоцементных элементов

2.3. Полевые испытания армированного основания

2.4. Выводы по главе

ГЛАВА 3. ОБОСНОВАНИЕ РАСЧЕТНЫХ МОДЕЛЕЙ УЛУЧШЕННОГО ОСНОВАНИЯ «СТРУКТУРНЫЙ ГЕОМАССИВ»

3.1. Основные положения и зависимости деформационной модифицированной модели пластичного упрочняющегося грунта «hardenmg-soil»

3.2. Определение размеров области влияния ГЦЭ

3.2.1 Определение размеров области влияния одного грунтоцементного элемента

3.2.2 Определение области взаимовлияния двух смежных ГЦЭ в структурном геомассиве

3.3. Расчет длины и шага грунтоцементных элементов искусственно-улучшенного основания (метод ячейки по схеме отдельных ГЦЭ)

3.4. Модель ячейки по схеме «структурного геомассива» как гомогенной среды с эффективными характеристиками

3.4.1 Общие положения

3.4.2 Определение эффективного модуля деформации (Е™) армированного основания

3.5 Расчет мощности и требуемого эффективного модуля деформации

при проектировании СГМ

3.6. Методика проектирования оптимальных параметров основания структурного геомассива

3.7. Выводы по главе

ГЛАВА 4. АПРОБАЦИЯ И ВНЕДРЕНИЕ РАЗРАБОТАННОЙ

МЕТОДИКИ РАСЧЕТА ПЛИТНОГО ФУНДАМЕНТА НА

АРМИРОВАННОМ ОСНОВАНИИ

4.1. Расчет плитного фундамента на армированном основании для 17 этажного жилого дома, построенного в г. Перми

4.2. Мониторинг поведения монолитного железобетонного фундамента 17-ти этажного жилого дома в г. Перми

4.3. Проектирование СГМ под жилой комплекс в г. Краснодаре с учетом стадийности строительства и снижения сейсмичности по грунтовым условиям

4.4. Выводы по главе

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

ПРИЛОЖЕНИЕ А. Протоколы испытаний образцов грунтоцемнта на

одноосное сжатие

ПРИЛОЖЕНИЕ Б. Экспериментальные данные статических штамповых

испытаний основания СГМ

ПРИЛОЖЕНИЕ В. Мониторинг осадок здания в процессе строительства и

эксплуатации

ПРИЛОЖЕНИЕ Г. Справка о внедрении результатов работы

ВВЕДЕНИЕ

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Конструкция «структурного геомассива» в сложных геологических условиях»

Актуальность темы исследования

Развитие инфраструктуры крупных городов неразрывно связано со строительством зданий сложных форм, с большими нагрузками на основания в различных геологических условиях. Сложные геологические условия, характеризующиеся повышенными деформационными свойствами грунтов, наличием подземных грунтовых вод, повышенной сейсмичностью площадки строительства, вибро-разжижаемостью грунтов, а также плотностью городской застройки, требуют при строительстве фундаментов применения искусственно улучшенных грунтовых оснований для повышения их несущей способности.

Для улучшения свойств слабых и неоднородных грунтов основания, особенно при строительстве зданий повышенной этажности, все чаще применяется технология струйной цементации грунтов («jet-grouting»). Анализ мирового и отечественного опыта проектирования и строительства на искусственно улучшенных основаниях с применением струйной цементации, показывает ее технологические преимущества при строительстве плитных фундаментов большой площади.

Использование оснований с улучшенными прочностными и деформационными свойствами, позволяет обеспечить осадки и крены фундаментов, не превышающие нормативных.

К сожалению, назначение технологических параметров струйной цементации, как правило, осуществляется эмпирическим путем, на основе ранее выполненных работ на сходных объектах, вследствие чего проектное решение далеко не всегда получается оптимальным.

Для пылевато-глинистых грунтов с показателем текучести IL>0 практически отсутствует информация, позволяющие даже приблизительно определять

основные технологические параметры производства работ. СП 22.13330.2011 «Основания зданий и сооружений» рекомендует применять струйную цементацию в пылевато-глинистых грунтах с показателем текучести /¿>0,5.

Искусственное основание - армированный грунт в виде «структурного геомассива» (СГМ) и предназначен для повышения и выравнивания прочностных и деформационных характеристик грунтов. СГМ представляет собой систему, включающую природный грунт, жесткие грунтоцементные элементы (ГЦЭ) с заранее определенным диаметром (О), шагом (а) и длиной (¿), а также уплотненную распределительную подушку из щебня между плитой и ГЦЭ. Грунтоцементные элементы располагаются в габаритах и с обязательным выходом за границы фундаментной плиты, на расстояние не менее чем шаг ГЦЭ. Такую конструкцию уже нельзя рассматривать как плитно-свайный фундамент.

Применение СГМ должно значительно повысить надежность и несущую способность оснований и фундаментов при минимальном расходе материалов на их создание, а в сейсмоопасных районах - обеспечить повышенную сейсмическую жесткость основания.

Для решения этой задачи, а также для расширения диапазона применимости струйной цементации в пылевато-глинистых грунтах с показателем текучести 0</ь<0,5, нужно уметь управлять технологией устройства армированных оснований: создавать элементы из грунтоцемента с заданными свойствами и параметрами; располагать их по определенной схеме в виде структурного геомассива с учетом стадийности строительства. В некоторых случаях устройство СГМ позволяет снизить сейсмичность площадки строительства по грунтовым условиям. При этом объект исследования «фундамент-грунтовый массив» следует рассматривать как сложную систему, применяя к ней системный подход, включающий физическое и математическое моделирование. Все это обуславливает актуальность темы диссертации, а также структуру и содержание работы.

Степень ее разработанности

Исследованием проблем искусственного изменения свойств грунтов, стабилизации и его укрепления, в разное время занимались: Абелев Ю.М., Безрук В.М., Борисова Е.Г., Воронкевич С.Д., Ганичев И.А., Гончарова ЛЗ., Жинкин, Г.Н., Калганов В.Ф., Кузьмин Е.В., Куликов Ю.Н., Меркин Е.С., и др. [23, 43, 52, 60].

Огромный вклад в развитие теории и технологии струйной цементации грунтов внесли: Бройд И.И., Дмитриев Н.В., Малинин А.Г., Малышев Л.И., Петросян Л.Р., Попов A.B., Соколович В.Е., Федоров Б.С., Хасин М.Ф., и др. [30, 53, 64].

Однако, указанные выше нерешенные вопросы остаются на сегодняшний день открытыми и требуют научного исследования.

Цели и задачи

Цель диссертационной работы: разработать методику определения технологических параметров струйной цементации пылевато-глинистых грунтов для создания искусственно-улучшенного основания (структурного геомассива), позволяющую минимизировать расход материалов при обеспечении требуемых деформаций и несущей способности фундаментов.

Задачи диссертационной работы:

1. Выполнить анализ существующих конструктивных решений повышения несущей способности грунтов основания и методов их расчета;

2. Провести экспериментальные работы для изучения прочностных и деформационных характеристик грунтоцементных элементов (ГЦЭ) в пылевато-глинистых грунтах с показателем текучести 0 < IL < 0,5;

3. Решить задачи по определению размеров области влияния диаметра, длины и шага ГЦЭ на величину осадки межэлементного пространства, используя численное моделирование;

4. Провести численные исследования по рациональному распределению ГЦЭ по площади фундаментной плиты и определению эффективного модуля деформации (Е^) армированного основания;

5. Разработать методику создания структурного геомассива, которая позволяет выбрать наиболее рациональную технологию армирования грунта, оптимальные характеристики ГЦЭ и их расстановка, с целью обеспечения допустимых деформаций;

6. Провести мониторинг деформаций фундамента здания на армированном основании для верификации полученных результатов применения разработанной методики;

7. Апробировать разработанную комплексную методику при проектировании и устройстве фундаментов реальных сооружений. Сравнить результаты расчетов с результатами натурных испытаний.

Научная новизна:

- выявлены закономерности влияния технологических параметров струйной цементации на прочностные и деформативные свойства грунтоцементных элементов пылевато-глинистых грунтов, с показателем текучести 0</<0,5, для повышения несущей способности основания и минимизации при этом расхода материалов;

- разработана методика поиска рациональных конструктивных решений фундаментов на искусственно улучшенных основаниях из слабых пылевато-глинистых грунтов, которая позволяет снизить стоимость строительства;

- предложены технические решения армирования грунтового массива струйной цементацией, учитывающие стадийность строительства и условия понижения сейсмичности площадки по грунтовым условиям.

Теоретическая и практическая значимость работы:

- разработана методика создания структурного геомассива;

- предложена методика прогнозирования расхода материала для создания грунтоцементных элементов с требуемыми параметрами;

- разработана методика поиска рациональных конструктивных решений фундаментов на искусственно улучшенных основаниях из слабых пылевато-глинистых грунтов, которая позволяет оптимизировать конструкции фундаментов и выбрать наиболее рациональную технологию их строительства, исключая неоправданные запасы прочности;

- оценен уровень взаимовлияния ГЦЭ в составе структурного геомассива;

- определена наиболее рациональная расчетная модель для оценки параметров структурного геомассива (длины и шага ГЦЭ);

- концепция методики использована при строительстве реальных объектов в г. Перми и Краснодаре;

- результаты исследований используются в учебном процессе при подготовке магистерских диссертаций студентами строительных специальностей.

Методология и методы исследования основаны на комплексном методе, включающем теоретические и экспериментальные исследования, а также анализ и обобщение полученных результатов с использованием методов математического моделирования. Применены программные комплексы Plaxis и Lira.

Положения, выносимые на защиту:

1. Результаты полевых и лабораторных испытаний по определению прочностных и деформационных характеристик грунтоцементных элементов в пылевато-глинистых грунтах и определению прогнозируемых параметров технологического процесса, обеспечивающего гарантированный диаметр грунтоцементных элементов и обеспечение допустимых деформаций;

2. Расчетные модели и численные исследования по определению размеров области влияния ГЦЭ, их рациональному распределению, а также зависимости

распределения осадок межэлементного пространства от диаметра, шага и длины ГЦЭ;

3. Реализация численной методики процесса образования СГМ на базе параметризуемых и адаптируемых конечно-элементных моделей по результатам натурных испытаний и мониторинга;

4. Результаты расчетов, выполненных при проектировании реальных сооружений с использованием разработанной методики создания структурных геомассивов, и сравнение с результатами натурных испытаний.

Степень достоверности и апробация результатов

Степень достоверности результатов исследований диссертационной работы обусловлены:

- использованием нормативных экспериментальных методов исследования прочности и деформируемости грунтоцементных образцов при одноосном сжатии;

- хорошей сходимостью полученных результатов лабораторных исследований и натурных испытаний, выполненных в рамках научной работы;

- численными экспериментами с использованием сертифицированных программных средств;

- использованием в работе современных методов исследований, основанных на применение законов механики деформирования сплошных сред и дисперсных грунтов;

- положительными результатами внедрения разработанных рекомендаций в практику точечного строительства в условиях тесной городской застройки;

- результатами расчетов по математическим моделям, которые сверялись с известными достижениями других исследований, сравнивались с данными натурных экспериментов.

Апробация результатов:

Основные результаты выполненных автором диссертационной работы исследований доложены, обсуждены и опубликованы в материалах: симпозиума «Актуальные проблемы компьютерного моделирования конструкций и сооружений» (г. Челябинск, 2012г., г. Иркутск, 2014г.); всероссийской конференции с международным участием «Фундаменты глубокого заложения и проблемы освоения подземного пространства» (г. Пермь, 2014г.), международной научно-технической конференции «Современные геотехнологии в строительстве и их научно-техническое сопровождение» (г. Санкт-Петербург, 2014г.), I научно-практической конференции с международным участием «Современные способы создания искусственных грунтовых оснований автомобильных дорог, аэродромов и зданий» (г. Москва, 2014г.), всероссийской научной конференции «Проблемы деформирования и разрушения материалов и конструкций» (г. Пермь, 2015г).

Материалы диссертационной работы в целом обсуждались на научных семинарах и расширенном заседании кафедры «Строительные конструкции и вычислительная механика» Пермского национального исследовательского политехнического университета.

ГЛАВА 1. КОНСТРУКТИВНЫЕ РЕШЕНИЯ УЛУЧШЕНИЯ СТРОИТЕЛЬНЫХ СВОЙСТВ ГРУНТОВ ОСНОВАНИЯ И МЕТОДЫ РАСЧЕТА ИХ НЕСУЩЕЙ СПОСОБНОСТИ

Приведен анализ распространённых способов улучшения строительных оснований. Рассмотрены известные методы расчета технологических параметров струйной цементации пылевато-глинистых грунтов. Определены задачи теоретических и экспериментальных исследований.

1.1. Струйная цементация грунтов

Струйная цементация грунтов («jet-grouting») представляет собой технологию, дающая возможность решать множество инженерных задач городского строительства. Суть метода заключается в размыве грунта высоконапорной струей твердеющего раствора из пробуренных скважин, с целью преобразования физико-механических характеристик природного грунта. Область применения технологии «jet-grouting» включает: устройство противофильтрационных конструкций (ПФЗ), свайных оснований, закрепление откосов, ограждение котлованов и др. [23, 31, 32, 48, 105]

Исследованиям проблем искусственного преобразования свойств и укрепления грунтов посвящены исследования многих авторов [25, 29, 41, 56, 60].

Наиболее значимые примеры применения струйной цементации с участием соискателя в разных городах страны на слабых пылевато-глинистых грунтах:

- 17-ти этажный жилой дом по ул. Николая Островского, 64, 62 в г. Перми;

- Жилой дом со встроенными помещениями общественного назначения и подземной автостоянкой по ул. 1-я Красноармейская, 41а в Свердловском районе г. Перми;

- Арена «Краснодар» по адресу: г. Краснодар, Прикубанский внутригородской округ, ул. Разведчика Леонова В.Н.;

- Жилая застройка в границах улиц Мичурина, Лукачева, Скляренко, Врубеля в Октябрьском районе г. Самара. 3 очередь строительства. 1 этап. Многоквартирный 3-х секционный жилой дом со встроенными нежилыми помещениями. Секции № 11, 12, 13»;

- Жилая застройка, 16-и этажный, 3-х секционный жилой дом по ул. Петрозаводской в Адлеровском районе г. Сочи;

- Жилой комплекс в г. Краснодаре, микрорайоне Гидростроителей, по ул. Автолюбителей.

В настоящее время технологию струйной цементации (jet-grouting) подразделяют на три вида:

- однокомпонентная технология (jet-1) - размыв грунта цементным раствором осуществляется монитором (через боковые насадки), опущенным в заранее пробуренную технологическую скважину [64];

- двухкомпонентная технология (jet-2) - для увеличения длины водоцементной струи, - используют энергию сжатого воздуха. Воздушная рубашка, защищающая водоцементную струю, резко снижает сопротивление окружающей среды по боковой поверхности струи и тем самым увеличивает ее разрушающее действие (до 500 - 700мм от сопла) [64];

- трехкомпонентная технология (jet-3) - получается, когда, размыв грунта производят водяной струей в искусственном воздушном потоке с выносом размытого грунта через скважину в составе воздушной пульпы, а закрепляющий раствор подают в виде отдельной струи через насадку, расположенную ниже соосных размывающих насадок [30].

Достоинствами технологии струйной цементации, по сравнению с аналогами являются:

- отсутствие динамических нагрузок, что дает возможность выполнять работы вблизи зданий и сооружений;

- высокая скорость производства работ за счет параллельного выполнения ряда операций (разрушение естественного массива грунта, вынос разрушенного массива на поверхность земли, перемешивание подаваемого раствора с грунтовым массивом) [48];

- Устройство грунтоцементных элементов на больших глубинах, при этом оборудование может располагаться на стройплощадке в удалении от места непосредственного производства работ [48];

- Полная механизация работ и контроль основных параметров технологии

[64];

- Обеспечение надежности и экономичности фундаментов.

Тема обеспечения надежности и экономичности фундаментов, а также исследование совместной работы фундаментов с окружающим грунтовым основанием освещены в научных работах: Алексеева В.М., Бартоломея А.А., Бахолдина Б.В., Бекбасрова И.И., Бижанова К.С., Болдырева Г.Г., Быкова В.И., Васильева Б.Д., Гончарова Б.В., Готмана А.Л., Зиязова Я.Ш., Кашеваровой Г.Г., Крутова В.И., Лапшина Ф.К., Марченко В.С., Офрихтера В.Г., Пономарева А.Б., Рабиновича И.Г., Ситникова М.А., Федорова В.И., Юшкова Б.С. и др. [22, 27, 33, 56].

Наша научная работа ориентирована на улучшение эффективности нулевого цикла строительства, путем внедрения развивающихся технологий для плитных фундаментов на основе использования соверменных методов расчета, новейшей техники для устройства искусственных оснований. Данной теме посвящены авторские публикации [86-94, 106, 107].

В последние годы строительство на искусственных грунтовых основаниях очень востребовано. Практически все способы улучшения строительных свойств грунтов имеют индивидуальные недостатки.

В работах Волкова Ф. Е., Гончаровой Л. В., Соколовича В. Е. и др. [37, 38, 43, 83] средства закрепления грунтов химическим воздействием с целью создания

дополнительной структурной прочности не устойчивы к действию агрессивных сред, недолговечны и экологически небезопасны.

Армирование грунтов геотекстилем, готовыми конструкциями или отдельными элементами, исследованное в работах Болдырева Г. Г., Коновалова П. А. и др. [26, 58, 77], является весьма трудоемким в связи с горизонтальным размещением геотекстиля в грунтовом массиве.

Работы, направленные на улучшения свойств грунта насыщением твердеющими составами опубликованы: Бройдом И. И., Голубевым К. В, Ибрагимовым М. Н., Мельником Г. В., Пономаревым А. Б., Рузиевым А. Р. и др. [28, 42, 53]. Эта технология также имеет некоторые недостатки - слабую пространственную управляемость желаемым эффектом.

Исследования по технологии глубинного уплотнения грунтов методом высоконапорной инъекции зависят в большей степени от экономических показателей, что было отмечено в трудах Бройда И. И., Горбунова-Посадова М. И., Жунусова Т.Ж., Ланиса А. Л., Мангушева Р. А., Полищука А.И. и др. [29, 47, 61, 71, 74].

При возведении фундаментов на закрепленных грунтах эффект усиления основания достигается путем вытеснения части грунта на поверхность и заменой ее цементным раствором (технология струйной цементации грунтов), в результате чего образуются грунтоцементные элементы, которые являются конструктивными элементами строящегося здания. Такой подход к закреплению грунтов имеет ряд разновидностей [52, 57, 61, 74, 77].

Технологический процесс закрепления грунта по технологии струйной цементации делят на два основных этапа:

- бурение скважин буровым инструментом, в нижней части которого расположен монитор с соплами (прямой ход, см. рисунок 1.1 а);

- подъем буровых штанг с одновременной подачей раствора через сопла монитора под давлением 400-500атм (обратный ход, см. рисунок 1.1 б, в) и перемешиванием грунта.

а) бурение скважины; б, в) размыв грунта раствором и создание грунтоцементного элемента при подъеме монитора из готовой скважины Рисунок 1.1 - Технологическая последовательность устройства грунтоцементных элементов по двухкомпонентной технологии ]е1-2

При обратном ходе происходит перемешивание грунта с раствором и частичным (или полным) выносом размытого грунта (пульпы) из пробуренной скважины.

В результате описанных операций, вокруг скважины, образуется новый материал - грунтоцемент, обладающий высокими прочностными, деформационными и противофильтрационными характеристиками.

На рисунке 1.2 представлена схема подачи раствора через сопла монитора по двухкомпонентной технологии струйной цементации грунтов.

1 - монитор; 2 - цементный раствор; 3 - воздух; 4 - струя цементного раствора в ореоле сжатого воздуха

Рисунок 1.2 - Схема подачи раствора через сопла монитора

Основными параметрами технологии «jet-grouting» являются:

- Расход цемента на 1 м закрепленного грунта;

- Водоцементное соотношение

- Частота вращения монитора;

- Скорость подъема монитора;

- Время подъема монитора;

- Давление нагнетания раствора;

- Диаметр применяемых форсунок струйного монитора.

Выбор технологических параметров, таких как давление нагнетаемого раствора, давление сжатого воздуха, диаметр форсунки, частота вращения, скорость подъема монитора существенно влияют на диаметр, прочность, и др. технологические параметры получаемых элементов.

Главным условием, оказывающим влияние на прочность грунтоцемента, является расход цемента на 1 куб. м. закрепленного грунта. Данный показатель непосредственно сопряжен с оценкой экономичности применения технологии струйной цементации, так как это обуславливает продолжительность работ, соответственно оплата труда, работы механизмов и т.п.

В настоящее время отсутствуют регламентированные методики и сертифицированные программные средства по созданию конструкций, возводимых по технологии струйной цементации грунтов [48]. При отсутствии нормативной документации ВНИИОСП разработаны рекомендации по проектированию конструкций, выполненных с помощью струйной технологии [75, 76].

Выбор параметров технологического процесса струйной цементации грунтов, как правило, определяется экспериментальным методом, по аналогии с выполненными работами ранее на подобных объектах, что нередко приводит к плачевному результату.

Проблема струйной цементации пылевато-глинистых грунтов имеет некоторые особенности. Это связано с их физическими свойствами, такими как,

предел текучести, пористость и др. В настоящее время для обеспечения необходимых прочностных и деформационных характеристик грунтоцемента, практические работы в пылевато-глинистых грунтах выполняются с явно завышенным расходом цемента на 1 куб. м. закрепляемого грунта. Это приводит к экономической нецелесообразности использовании технологии струйной цементации. Поэтому необходима разработка адекватной методики определения технологических и прочностных характеристик грунтоцемента, полученного при струйной цементации в пылевато-глинистых грунтах.

1.2. Анализ методов определения основных технологических параметров струйной цементации

Практический опыт применения струйной цементации в пылевато-глинистых грунтах показывает, что предварительный расчет основных технологических параметров и их учет позволяет снизить стоимость работ, тем самым обеспечить конкурентоспособность с другими инженерными способами решения аналогичных задач [48]. Подбор конкретной технологии производства работ (одно, двух, трехкомпонентная), а также использование различных пластификаторов и добавок для улучшения процесса струйной цементации на этапе проектирования, позволит прогнозировать конечные результаты работ (диаметр элементов, прочностные свойства материала грунтоцемента и деформативные свойства искусственно улучшенного основания).

По данным различных литературных источников (см. рисунок 1.3) представлен график зависимости прочности укрепленного массива (кг/кв. см) от удельного содержание цемента (кг/ куб. м.) [113].

150 200 250 300 350 400 450 500

Расход цемента, кг/м1 закрепляемого грунта

Рисунок 1.3 - График зависимости прочности грунтоцемента

от содержания цемента

График говорит нам о том, что категория пылевато-глинистых грунтов относится к наиболее материалоемкой. Так, согласно работе [25], для пылевато-глинистых грунтов необходим повышенный расход цемента, это связано с насыщением их ионами №+ (обладающими повышенным содержанием глинисто-коллоидных частиц) [48].

Для определения зависимостей диаметра В грунтоцементных колонн от технологических параметров струйной цементации по однокомпонентной схеме, были выполнены серии полевых испытаний в различных грунтовых условиях [48]. На основе проведенных исследований сделаны выводы о том, что диаметр колонн В существенно зависит от сцепления частиц грунтового массива и давления нагнетания цементного раствора [48]. В результате испытаний пылевато-глинистых грунтов получена экспериментальная зависимость [67]:

где Р - давление нагнетания, МПа;

Q - расход, куб. м. / сек;

V - скорость подъема монитора, м/с;

с - величина сцепления размываемого грунта кПа.

Анализ зарубежного опыта производства струйной цементации глин и суглинков показывает, что для устройства конструкций из грунтоцемента применяют также 2-х или 3-х компонентную схему укрепления грунтов с возможностью полного замещения грунтового массива [48, 100, 101, 104].

Следует отметить, что в зарубежной литературе, в том числе в регламентах и нормативах, отсутствуют зависимости, позволяющие определять основные параметры производства работ в зависимости от геологических условий.

В таблице 1. 1 представлены рекомендуемые технологические параметры по Британскому Стандарту Б8БШ2716:2001 [99].

(1.1)

Таблица 1.1 - Рекомендуемые технологические параметры по BSEN12716:2001

Параметры струйной цементации Двухкомпонентная (jet-2)

Давление раствора, МПа от 30 до 50

Расход раствора, л/мин от 50 до 450

Давление воздуха, МПа от 0,2 до 1,7

Расход воздуха, куб. м./мин от 3 до 12

В таблице 1.2 приведены прочностные характеристики закрепленных пылевато-глинистых грунтов на территории России, по результатам работ, выполненных в разные годы фирмой ОАО «Нью Граунд» (Пермь) по технологии jet-2.

Таблица 1.2 - Прочностные характеристики закрепленных пылевато-глинистых

грунтов на территории России выполненных фирмой ОАО «Нью Граунд»

Наименование объекта Тип грунта Технология струйной цементации Диаметр элемента (мм) Прочность на сжатие (МПа)

Закрепление грунтов на объекте «Реконструкция здания расположенного по адресу: г. Санкт-Петербург, Адмиралтейский район набережная реки Мойки, дд. 7379» суглинок мягкопластичный, суглинок текучепластичный jet-2 1200 2.0-2.1

Закрепление грунтов на объекте «Жилой дом по адресу: г. Краснодар ул. Кубанская набережная, д1» глина полутвердая, глина иловатая, тугопластичная, суглинок полутвердый jet-2 1200 2.3-4.6

Армирование основания на объекте «Жилой дом со встроенно-пристроенными нежилыми помещениями и подземно-надземным паркингом в Ленинском р-не, ул.Садовая/Вилоновская, д.176/д.44» суглинок мягкопластичный, глина твердая-полутвердая jet-2 1200 1.1-3.3

Из табличных данных следует, что в зависимости от физических свойств грунта и технологических параметров диапазон прочности на сжатие закрепленных пылевато-глинистых грунтов составляет 1,1-4,6 МПа.

Диаметр грунтоцементных элементов в большей степени зависит от расхода раствора и скорости подъема монитора. С целью увеличения диаметра колонн обычно используют двухкомпонентную технологию, что уменьшает потери подаваемого раствора, за счет соосной подачи раствора с воздухом [48]. На основе выполненных работ автор [101] приводит аналитическую зависимость:

Список литературы диссертационного исследования кандидат наук Хусаинов Ильгиз Ильдусович, 2016 год

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. ВСН 40-88. Проектирование и устройство фундаментов из цементогрунта для малоэтажных сельских зданий. - М.: Госстрой СССР, 1987 -32 с.

2. ГОСТ 12071-2000 Грунты. Отбор, упаковка, транспортирование и хранение образцов. - М.: Госстрой России, 2000. - 27 с.

3. ГОСТ 12536-79 Грунты. Методы лабораторного определения гранулометрического (зернового) и микроагрегатного состава. - М.: Стандартинформ, 2008. - 18с.

4. ГОСТ 20276-2012 Грунты. Методы полевого определения характеристик прочности и деформируемости. - М.: Стандартинформ, 2013. - 46с.

5. ГОСТ 20522-2012 Методы статистической обработки результатов испытаний. - М.: Стандартинформ, 2013. - 16с.

6. ГОСТ 21153.2-84 Породы горные. Методы определения прочности при одноосном сжатии. - М.: Издательство стандартов, 2001. - 8с.

7. ГОСТ 21153.3-85 Породы горные. Методы определения предела прочности при одноосном растяжении. - М.: Издательство стандартов, 1986. -18с.

8. ГОСТ 22733-2002 Грунты. Методы лабораторного определения максимальной плотности. - М.: МТКМ, 2002. - 19с.

9. ГОСТ 23740-79 Методы лабораторного определения содержания органических веществ. - М.: Издательство стандартов, 1987. - 25с.

10. ГОСТ 25100-2011 Грунты. Классификация. - М.: МТКМ, 2011. - 63с.

11. ГОСТ 28570-90 Бетоны. Методы определения прочности по образцам, отобранным из конструкций. - М.: Стандартинформ, 2005. - 11с.

12. ГОСТ 28840-90 Машины для испытания материалов на растяжение сжатие и изгиб. Общие технические требования. - М.: Издательство стандартов, 2004. - 8с.

13. ГОСТ 28985-91 Породы горные. Методы определения деформационных характеристик при одноосном сжатии. - М.: Издательство стандартов, 2004. - 11с.

14. ГОСТ 30416-96 Грунты. Лабораторные испытания. Общие положения. - М.: МТКМ, 1977. - 22с.

15. ГОСТ 310.4-81 Цементы. Методы определения предела прочности при изгибе и сжатии. - М.: Издательство стандартов, 1991. - 10с.

16. ГОСТ 5180-84 Методы лабораторного определения физических характеристик. - М.: Стандартинформ, 2005. - 19с.

17. СП 22.13330.2011 "СНиП 2.02.01-83* Основания зданий и сооружений". - М.: ОАО "ЦПП", 2011. - 166с.

18. СП 24.13330.2011 "СНиП 2.02.03.85 Свайные фундаменты". - М.: ОАО "ЦПП", 2011. - 90с.

19. ТСН 50-302-02 Проектирование оснований и фундаментов строящихся и реконструируемых зданий и сооружений в г. Ханты-Мансийске. -Ханты-Мансийск, 2003.

20. Ашихмин, О. В. Взаимодействие плитно-ребристых фундаментов на свайных опорах с глинистым грунтом и совершенствование методов их проектирования: дис. ... канд. техн. наук.: 05.23.02 / Ашихмин Олег Викторович. -Тюмень, 2008. - 145с.

21. Баранова, Т. И. Расчет фундаментов с использованием программы АШУБ / Т. И. Баранова, Е. Г. Болдырева // В сб. статей международной научно-практической конференции: Актуальные проблемы проектирования и устройства оснований и фундаментов зданий и сооружений. - Пенза - 2004. - С. 13-32.

22. Бартоломей, А. А. Прогноз осадок свайных фундаментов / А. А. Бартоломей, И. М. Омельчак, Б. С. Юшков. - М.: Стройиздат, 1994. - 384с.

23. Безрук, В.М. Теоретические основы укрепления грунтов цементами / В. М. Безрук. - М.: Автостройиздат, 1956. - 241с.

24. Берсенев, А. С. Расчет осадок многоэтажных зданий на гибких плитных фундаментов большой площади / А. С. Берсенев, А. Ю. Большаков, Г. Н. Гусев, В. В. Коркодинов, Б. Н. Пименова // International Journal for Computational Civil and Structural Engineering / Международный журнал по расчету гражданских и строительных конструкций. - 2008. - т.04, №02. - С. 34.

25. Богов, С. Г. Исследование прочностных свойств грунтов, закрепленных по струйной геотехнологии. Некоторый опыт строительства на слабых грунтах. / С. Г. Богов // Интернет - журнал «Реконструкция городов и геотехническое строительство». - 2000. - № 2.

26. Болдырев, Г. Г. Оценка влияния эффекта армирования на напряженно-деформированной состояние песчаного основания / Г. Г. Болдырев, О. В. Хрянина // Вестник ТГАСУ. - 2003. - № 1. - С. 222-225.

27. Болдырев, Г. Г. Расчет плитного фундамента жилого дома методом конечных элементов и использованием программы SCAD и ANSYS / Г. Г. Болдырев, А. Ю. Трегуб // В сб. статей международной научно-практической конференции: Актуальные проблемы проектирования и устройства оснований и фундаментов зданий и сооружений. - Пенза - 2004. - С. 43-49.

28. Бройд, И. И. Ликвидация суффозионных полостей и областей разуплотненных грунтов с использованием струйной технологии / И. И. Бройд, Г. В. Мельник // Основания, фундаменты и механика грунтов. - 1997. - №3. - С. 1215.

29. Бройд, И. И. Основания, фундаменты и механика грунтов. / И. И. Бройд, В. П. Дробаденко, Н. Г. Малухин // Основания, фундаменты и механика грунтов. - 1997. - № 6. - С. 19-22.

30. Бройд, И. И. Струйная геотехнология: учебное пособие / И. И. Бройд. - М.: Изд-во Ассоциация строительных вузов, 2004. - 448с.

31. Бройд, И. И. Струйная технология строительства подземных сооружений: Современное состояние и направления развития / И. И. Бройд //

ВНИИНТПИ: Строительство и архитектура. Технология, механизация и автоматизация в строительстве. - М.,1995. - Вып. №2. - С. 71.

32. Бройд, И. И. Струйная технология укрепления грунтов. / М. Ф. Хасин, Л. И. Малышев, И. И. Бройд // Основания, фундаменты и механика грунтов. 1984.

- № 5.

33. Быков, К. Применение технологии "jet-grouting" на строительстве многоэтажного гаража по ул. Мытной, вл. 66 в Москве / К. Быков // Подземное пространство мира. - 2003. - № 3-4, - С. 31-34.

34. Быховцев, В. Е. Влияние формы фундамента на его осадки / В. Е. Быховцев, В. П. Ермашов, Т. Г. Богданова // Фундаменты на искусственных основаниях в условиях Белорусской ССР: сб. научных трудов. - Минск: БелНИИС, 1986. - С. 47-55.

35. Быховцев, В. Е. Компактный алгоритм построения матрицы жесткости в МКЭ / В. Е. Быховцев // Известия АН БССР: серия физ.-матем. наук, 1983. - №1. - С. 34-37.

36. Винокуров, Е. Ф. Расчёт оснований и фундаментов / Е. Ф. Винокуров.

- Минск: АН БССР, 1960. - 294с.

37. Волков, Ф. Е. Закономерности изменения структуры и свойства полимерных связнодисперсных пород в сильнощелочной среде / Ф. Е. Волков, Л. Н. Гера // Труды международной конференции: Геотехнические проблемы XXI века в строительстве зданий и сооружений. - Пермь: ПГТУ, 2007. - С. 70-77.

38. Волков, Ф. Е. Улучшение свойств водонасыщенных лессовых пород оснований зданий и сооружений защелачиванием / Ф. Е. Волков, Л. Н. Гера // Труды международной конференции по геотехнике, посвященной 300-летию Санкт-Петербурга: Реконструкция исторических городов и геотехническое строительство. Санкт-Петербург - М., 2003. - Том 2. - С. 55-59.

39. Галлагер, Р. Метод конечных элементов. Основы. Пер. с англ. / Р. Галлагер - М.: Мир, 1984. - 428с.

40. Глухов, В. С. Комбинированные свайно-плитные фундаменты многоэтажных жилых домов / В. С. Глухов, А. Н. Кузнецов, В. Н. Филатов // В сб.

статей международной научно-практической конференции: Актуальные проблемы проектирования и устройства оснований и фундаментов зданий и сооружений. - Пенза, 2004. - С. 78-80.

41. Голубев, К. В. Усиление оснований фундаментов нагнетаемыми несущими элементами: дисс. ... канд. техн. наук : 05.23.02 / Голубев Константин Викторович. - Пермь, 2006. - 220с.

42. Голубев, К. В. Совершенствование составов растворов для нагнетаемых несущих элементов / К. В. Голубев // Труды международной конференции: Геотехнические проблемы XXI века в строительстве зданий и сооружений. - Пермь: ПГТУ, 2007. - С. 99-103.

43. Гончарова, Л. В. Основы искусственного улучшения грунтов / Л. В. Гончарова. - М.: Издательство МГУ, 1973. - 375с.

44. Гусев, Г. Н. Математическое моделирование систем «здание-фундамент-грунтовое основание» / Г. Н. Гусев, А. А. Ташкинов // Вестник Самарского государственного технического университета: Серия «Физико-математические науки». - 2012. - №4(29). - С. 222-226.

45. Гусев, Г. Н. Моделирование механического поведения систем «плитно-свайный фундамент-грунтовое основание»: дисс. ... канд. техн. наук: 05.13.18 / Гусев Георгий Николаевич. - Пермь, 2013. - 138с.

46. Гусев, Г. Н. Численное моделирование силового взаимодействия плитно-свайного фундамента с грунтовым массивом / Г. Н. Гусев, А. А. Ташкинов // Вычислительная механика сплошных сред. - 2012. - Т.5, №3. - С. 359-363.

47. Жунусов, Т. Ж. Усиление оснований и фундаментов струйной технологией / Т. Ж. Жунусов, В. А. Пустогачев // Архитектура и строительство. Наука, образование, технологии, рынок: тезисы докладов научно-технической конференции: Секция «Проблемы развития теории сооружений и совершенствования строительных конструкций». - 2002. - С. 108-110.

48. Засорин, М. С. Обоснование технологических параметров струйной цементации глинистых грунтов в подземном строительстве: дисс. ... канд. техн. наук: 25.00.22 / Засорин Михаил Сергеевич. - Москва, 2011. - 208с.

49. Засорин, М. С. Исследование влияния физико-механических свойств глинистых грунтов на прочностные свойства грунтобетона / М. С. Засорин // Горный информационно - аналитический бюллетень. - 2011. - №5. - С. 245-253.

50. Засорин, М. С. Исследование технологических параметров струйной цементации глинистых грунтов / М. С. Засорин // Горный журнал. - 2011. - №8. -С. 80-82.

51. Зенкевич, О. Метод конечных элементов в технике: Перев. с англ. / О. Зенкевич. - М.: Мир, 1975. - 544с.

52. Ибрагимов, М. Н. Закрепление грунтов инъекцией цементных растворов / М. Н. Ибрагимов, В. В. Семкин - М.: Изд-во АСВ, 2012. - 256с.

53. Ибрагимов, М. Н. Закрепление грунтов цементными растворами / М. Н. Ибрагимов // Основания, фундаменты и механика грунтов. - 2005. - №2. - С. 24-28.

54. Ильюшин, А. А. Механика сплошной среды: Учебник. / А. А. Ильюшин. - 3-е изд. - М.: Издательство МГУ, 1990. - 310с.

55. Кашеварова, Г. Г. Математические модели деформирования и разрушения системы "здание-фундамент-основание" и вычислительные технологии оценки безопасных проектных решений: дисс. ... доктора. техн. наук: 05.13.18, 01.02.06 / Кашеварова Галина Геннадьевна. - Пермь, 2005. - 278с.

56. Кашеварова, Г. Г. Численное моделирование деформирования и разрушения системы "здание-фундамент-основание" / Г. Г. Кашеварова, Н. А. Труфанов - Екатеринбург - Пермь: УрО РАН, 2005. - 225с.

57. Ковалев, А. С. Совершенствование технологий устройства фундаментов в уплотненном грунте / А. С. Ковалев // Механизация строительства. - 1998. - №9 - С. 6-10.

58. Коновалов, П. А. Основания и фундаменты реконструируемых зданий. / П. А. Коновалов - М.: ВНИИНТПИ, 2000. - 260с.

59. Корольков, В. Н. Опыт укрепления фундаментов с помощью струйной технологии. / В. Н. Корольков // Основания, фундаменты, механика грунтов -1993. - № 5 - С. 10-15.

60. Кузьмин, Е. В. Основы горного дела: учебник для ВУЗов. / Е. В. Кузьмин, М. М. Хайрутдинов, Д. К. Зенько - М.: ООО "АртПРИНТ+", 2007. -472с.

61. Ланис, А. Л. Упрочнение грунтов основания методом высоконапорной инъекции / А. Л. Ланис // В сб. статей международной научно-практической конференции: Актуальные проблемы проектирования и устройства оснований и фундаментов зданий и сооружений. - 2004. - С. 150-153.

62. Лурье, А. И. Нелинейная теория упругости. / А. И. Лурье - М.: "Наука". Главная редакция физико-математической литературы, 1980. - 512с.

63. Малинин, А. Г. Обоснование расхода цемента при струйной цементации грунта. / А. Г. Малинин // Подземное пространство мира «Проблемы развития транспортных сооружений и инженерных коммуникаций». - 2003. - №2.

64. Малинин, А. Г. Струйная цементация грунтов: монография / А. Г. Малинин - Пермь: Престтайм, 2007. - 168с.

65. Малинин, А. Г. Укрепление слабых грунтов в основание насыпи. / А. Г. Малини // Транспортное строительство. - 2007. - №10.

66. Малинин, А. Г. Устройство свайных фундаментов по струйной технологии под башенный кран при строительстве мостового перехода через р.Кама. / А. А. Малинин // Транспортное строительство. - 2007. - №11.

67. Малинин, А. Г. Экспериментальные исследования параметров струйной технологии в различных грунтовых условиях / А. Г. Малинин, И. Л. Гладков, Д. А. Малинин // Метро и тоннели. - 2010. - № 3.

68. Малышкин, А. П. Опыт усиления свайного фундамента путем подведения плиты / А. П. Малышкин, А. В. Есипов, С. В. Есипов // Труды международной конференции: Геотехнические проблемы XXI века в строительтве зданий и сооружений. - 2007. - С. 166-171.

69. Назаров, Г.Н. Использование инженерно-геологических характеристик при сейсмическом микрорайонировании. Сейсмическое микрорайонирование. / Г. Н. Назаров, В. А. Шемшурин М., Наука, 1977.

70. Осипов, В.И. Микроструктура глинистых пород. / В. И. Осипов, В. Н. Соколов, Н. А. Румянцева. - М.: Недра, 1989. - 212с.

71. Основания, фундаменты и подземные сооружения / М. И. Горбунов-Посадов, В. А. Ильичев, В. И. Крутов и др.; под общ. ред. Е. А. Сорочана и Ю. Г. Трофименкова. - М.: Стройиздат, 1985. - 480с.

72. Партон, В.З. Методы математической теории упругости: Учебное пособие. / В. З. Партон, П. И. Перлин. - М.: Наука. Главная редакция физико-математической литературы, 1981. - 688с.

73. Перельмутер, А. В. Расчетные модели сооружений и возможность их анализа. / А. В. Перельмутер, В. И. Сливкер - М.: ДМК Пресс, 2007. - 600с.

74. Полищук, А. И. К вопросу усиления оснований деформированных зданий методом высоконапорной инъекции / А. И. Полищук, Т. А. Трепутнева // Архитектура и строительство. Наука, образование, технологии, рынок: тезисы докладов научно-технической конференции. Секция «Проблемы развития теории сооружений и совершенствования строительных конструкций». - 2002. - С. 98-99.

75. Рекомендации по сооружению ограждающих и несущих конструкций в грунте с помощью жидкостных струй. - М.: ВНИИОСП, 1992.

76. Рекомендации по струйной технологии сооружения противофильтрационных завес, фундаментов, подготовки оснований и разработки мерзлых грунтов. - М.: ВНИИОСП, 1989.

77. Рубан, О.А. Современные геотехнологии повышения устойчивости сооружений на слабых основниях / О. А. Рубан, К. В. Баташева, Ю. Б. Балашова, Е. А. Баусек // Труды международной конференции по геотехнике, посвященной 300-летию Санкт-Петербурга: реконструкция исторических городов и геотехническое строительство. - 2003. - Том 2. - С. 365-370.

78. Рыжик, И.А. Курсовой проект: Суперэлементное моделирование пространственной системы "плита - грунтовое основание" - ГОМЕЛЬ, 2001.

79. Сесков, В. Е. Определение несущей способности и осадки микросвайных фундаментов в выштампованных скважинах методом вычислительного и физического экспериментов. / В. Е. Сесков, В. Е. Быховцев, В.

Н. Лях, Л. А. Цурганова // Основания и фундаменты, сб. науч. трудов. - 1986. - С. 26-35.

80. Сивцова, Е. П. Расчёт осадки одиночной сваи с учётом работы острия. / Е. П. Сивцова // Сборник трудов НИИ оснований. - 1963. - №53.

81. Соколов, В.Н. Микромир глинистых пород / В. Н. Соколов // Соросовский Образовательный Журнал. - 1996. - № 3. - С. 56-64.

82. Соколов, В.Н. НАУКИ О ЗЕМЛЕ, глинистые породы и их свойства / В. Н. Соколов // Соросовский Образовательный Журнал. - 2000. - Том 6, №9. - С. 59-65.

83. Соколович, В. Е. Химическое закрепление грунтов. / В. Е. Соколович - М.: Стройиздат, 1980.

84. Соловей, Ю. М. Основы строительного дела / Ю. М. Соловей - М.: Стройиздат, 1989.

85. Строкова, Л. А. Определение параметров для численного моделирования поведения грунтов / Л. А. Строкова // Известия Томского политехнического университета. - 2008. - Т.313, № 1 - С. 69-74.

86. Хусаинов, И. И. Анализ расчетных деформаций грунтового массива, закрепленного струйной цементацией / Г. Г. Кашеварова, И. И. Хусаинов, О. А. Маковецкий // Сборник трудов международной научно-технической конференции: Современные технологии в строительстве и их научно-техническое сопровождение. - СПб., 2014 - ч. I - С. 225-230.

87. Хусаинов, И. И. Методика проектирования «структурного геомассива» / И. И. Хусаинов // "ОФМГ". - 2015. - №4. - С. 18-21.

88. Хусаинов, И. И. Глава 7. Проектирование и устройство искусственных оснований / Р. А. Усманов, О. А. Маковецкий, И. И. Хусаинов, С. В. Ланько // Справочник геотехника основания, фундаменты и подземные сооружения. - М., 2014 - С. 255-337.

89. Хусаинов, И. И. Обеспечение геотехнической безопасности строящегося здания / О. А. Маковецкий, И. И. Хусаинов, С. С. Зуев, М. А.

Тимофеев // Научно-технический и производственный журнал «Жилищное строительство»: раздел подземное строительство. - 2014. - №9. - С. 34-37.

90. Хусаинов, И. И. Обеспечение геотехнической безопасности строящегося здания с применением технологии струйной цементации грунта / О. А. Маковецкий, И. И. Хусаинов, Д. К. Серебренникова // Вестник ПНИПУ: раздел строительство и архитектура. - 2014. - №3. - С. 260-269.

91. Хусаинов, И. И. Опыт применения струйной цементации для устройства подземных частей комплексов / Г. Г. Кашеварова, И. И. Хусаинов, О. А. Маковецкий // Вестник Волгоградского государственного архитектурно-строительного университета, секция: Строительство и архитектура. - 2013. - № 31, ч. 2. - С. 258-263.

92. Хусаинов, И. И. Применение струйной цементации для устройства подземных частей комплексов / С. С. Зуев, О. А. Маковецкий, И. И. Хусаинов // Научно-технический и производственный журнал «Жилищное строительство»: раздел подземное строительство. - 2013. - №9. - С. 10-13.

93. Хусаинов, И. И. Сравнительный анализ опытных и расчетных деформаций грунтового массива, закрепленного струйной цементацией / Г. Г. Кашеварова, О. А. Маковецкий, И. И. Хусаинов // International Journal for Computational Civil and Structural Engineering / Международный журнал по расчету гражданских и строительных конструкций. - 2012. - Т.08, №02 - С. 126132.

94. Хусаинов, И. И. Сравнительный анализ опытных и расчетных деформаций грунтового массива, закрепленного струйной цементацией / И. И. Хусаинов, О. А. Маковецкий, Г. Г. Кашеварова // Актуальные проблемы компьютерного моделирования конструкций и сооружений: тезисы докладов IV Международного симпозиума. - Челябинск, 2012.

95. Черняков, А. В. Результаты исследования эффективности применения струйной технологии на площадке строительства второй сцены Мариинского театра. // А. В. Черняков // Промышленное и гражданское строительство. - 2011. -№2. С. 64-66.

96. Юркевич, О. П. Итальянский опыт использования струйной цементации. / О. П. Юркевич // Метро и тоннели. - 2004. - № 1. - С. 11-13.

97. Aschieri, F. Case history of a cut-off wall executed by jet grouting / F. Aschieri, M. Jamiolkowski, M. Tornaghi // Proc 8th European Conference on Soil Mechanics and Foundation Engineering. - 1983. - 23-26 May.

98. Brinkgreve R.B.J. et al. PLAXIS, 2D Version 8. - Balkema, 1997. - 200 р. http:// www.plaxis.nl/index.php?cat=manuals&mouse=Plaxis%20V8.

99. British Standards Institution, London BS EN 12716:2001. Execution of special geotechnical works - Jet grouting.

100. Coomber, D. B. Tunnelling and soil stabilization by jet grouting / D. B. Coomber // Tunneling' 85 the Institution of Mining and Metallurgy. - 1985.

101. Covil, C. S. Jet grouting, a state of the art review (MScThesis) / C. S. Covil // Imperial College. - 1991.

102. Duncan. J. M. Nonlinear Analysis of Stress and Strain in Soil. / J. M. Duncan, C.-Y. Chang // ASCE J. of the Soil Mech. and Found. Div. - 1970. - Vol. 96. -pp. 1629-1653.

103. Evaluation of Jet Grout Formation in Soft Clay for Tunnel Excavation by Chu. E. Ho, Sc.D., M.ASCE, Associate, Arup, 155 Avenue of the Americas, New York, NY 10013.

104. Guatteri, G., Kaushinger, J.L., Doria, A.C. and Perry, E.B. Advances in the Construction and Design of Jet Grouting Method in South America. Proc. 2nd Int. Conf. on Case Histories in Geothech. Engng.St. Louis MO., 1988.

105. James Warner. Practical handbook of grouting: soil, rock, and structures.

2004.

106. Khusainov Ilgiz I., Experience in application of "jet grouting" for installation of substructures of estates / Ilgiz I. Khusainov, Oleg А. Makovetsky, Galina G. Kashevarova // Frontier in Geotechnical Engineering (FGE). - 2013. - Т.02, №02. -С. 23-27.

107. Khusainov Ilgiz. I. Comparative analyses of experimental and estimated jet-grouting soil mass deformation / Ilgiz I. Khusainov, Galina G. Kashevarova//

Сборник научных трудов SWorld по материалам международной научно-практической конференции: Научные исследования и их практическое применение. Современное состояние и пути развития. - 2012. - Том 4. - С. 61-66.

108. KLEMM Bohrtechnik, products, Hydraulic Power Packs, http: //www.klemm-bt. de/

109. Kondner, R.L. A Hyperbolic Stress Strain Formulation for Sands. 2. Pan. Am. ICOSFE Brazil. - 1963. - Vol. 1. - pp. 289-324.

110. Rodio. РОДИНДЖЕТ. Технология цементации с применением струйного нагнетания (Родинджет) со специальным указанием на испытательные работы в Волгодонске (СССР) Ленинград 8-9 октября 1985, Москва, 15-17 октября 1985 г.

111. Schanz, T., Vermeer, P.A., Bonnier, P.G. Formulation and verification of the Hardening-Soil Model. In: R.B.J. Brinkgreve, Beyond 2000 in Computational Geotechnics. Balkema, Rotterdam. - 1999. - рр. 281-290.

112. SOILMEC S.p.A. Drilling and Foundation Equipment 5819, via Dismano 47023 Cesena (FC) -Italy.

113. TekTracker. Jet grouting. Technology overview, http://www.jet-grouting.com.

114. Welsh, JP. Rubright, R. M .and Coomber, DB Jet grouting for support of structures. Grouting for Support of Structures, ASCE. Seattle, 1986.

115. Yahiro T. and Yoshida H."Induction grouting method utilizing high speed water jet." Proceedings of the 8th International Conference onSoil Mechanics and Foundation Engineering, Moscow, 1973.

116. Yahiro, Т., Yoshida, Н. and Nishi, К. The development and application of a Japanese grouting system. Water power dam construction. - 1975. - vol27. - pp. 56-59.

ПРИЛОЖЕНИЕ А

Протоколы испытаний образцов грунтоцемнта на одноосное сжатие

Исследования проводились на экспериментальной площадке объекта: «Многофункциональный центр с помещениями «Высшей школы бизнеса» в г. Краснодаре» по ул. Северная - ул. Аэродромная, 269/3-2/1».

Опытные элементы выполнялись, со стандартными технологическими с расходом цемента 650 кг/м, в следующем инженерно-геологическом элементе:

ИГЭ-8. Глина тугопластичная: плотностью 18,4кН/м , влажностью 37%, коэффициентом пористости 1,033, показателем текучести 0,43, углом внутреннего трения 18°, удельным сцеплением 29кПа, модулем общей деформации 18МПа.

Найдена экспериментальная зависимость между (асж) и (Ед) аналогичная для глинистых грунтов с показателем текучести (1Ь) = 0,43. Диаграмма зависимости между (асж) и (Ед) приведена на рисунке А. 1.

Рисунок А.1 - Диаграмма зависимости между (асж) и (Ед). Для глинистых грунтов

с показателем текучести (1£) = 0,43.

Протокол испытаний приведен ниже на рисунках А.2 - А.4.

Исследования проводились на экспериментальной площадке объекта: «Многофункциональный жилищно-деловой комплекс "СМАРТ-ПАРК-УФА" в Орджоникидзевском районе городского округа г. Уфа Республики Башкортостан 2 очередь строительства. Деловой центр (секции 2А,2Б,2В). Подземная автостоянка (секции 3В,3Г)».

Опытные элементы выполнялись, со стандартными технологическими с расходом цемента 650 кг/м, в следующем инженерно-геологическом элементе:

ИГЭ-2. Глина твердая уфимская. В данный элемент включены глины полутвердые и твердые: плотностью 20,2кН/м , влажностью 17%, коэффициентом пористости 0,572, показателем текучести <0, углом внутреннего трения 26°, удельным сцеплением 62кПа, модулем общей деформации 32МПа.

Найдена экспериментальная зависимость между (асж) и (Ед) аналогичная для глинистых грунтов с показателем текучести (1Ь) < 0. Диаграмма зависимости между (асж) и (Ед) приведена на рисунке А.5.

Рисунок А.5 - Диаграмма зависимости между (асж) и (Ед). Для глинистых грунтов

с показателем текучести (1£) < 0.

Исследования проводились на экспериментальной площадке объекта: «Жилой комплекс "Русь" по ул. Краснодарской, 64б в г-к. Анапа».

Опытные элементы выполнялись, со стандартными технологическими с расходом цемента 650 кг/м, в следующем инженерно-геологическом элементе:

ИГЭ-3. Суглинок мягкопластичный: плотностью 19,3кН/м , влажностью 27%, коэффициентом пористости 0,763, показателем текучести 0,60, углом внутреннего трения 17°, удельным сцеплением 19кПа, модулем общей деформации 12МПа.

Найдена экспериментальная зависимость между (<7сж) и (Ед) аналогичная для суглинистых грунтов с показателем текучести (Д) = 0,60. Диаграмма зависимости между (асж) и (Ед) приведена на рисунке А.8.

Рисунок А.8 - Диаграмма зависимости между (асж) и (Ед). Для глинистых грунтов

с показателем текучести (1£) = 0,60.

Протокол испытаний приведен ниже на рисунках А.9 и А.10.

РОССИЙСКАЯ ФЕДЕРАЦИЯ ИСПЫТАТЕЛЬНАЯ ЛАБОРАТОРИЯ А110 «ИССЛЕДОВАТЕЛЬ»

1. Наименование предприятия, организации (мяоите. ib):

___... ОАО «НЬЮ ГРАУЫД» ...._________

2. Юридический адрес:

_РФ.. г. Пермь, ул. Кротшгпцижая, 35_______

3. Наименование образца (пробы), датд изготовлении:

Образцы _ грунтоцемента k:í l рунто цементных элементов ГЦЭ. выполненных я о технологии струйной цементации грунтов Jet-2 на объект; «Жилой комплекс «Русь» по

ул. Краснодарской, 646. в г .к. Анапе, (секции тип 1, тип 2). Зацепление грунто в ____

основания». (Всего 8 образной ни 1 ГЦЭ1), ___________

4. Изготовитель (фирма, предприятие, о рг а ни за ни si): страна: Россия ___ОАО «11ЬЮ ГРАУНЛ»____________.

5. Дата поступлений и ИЛ: 22.08.2013г.

6. Основание для проведения испытаний (договор, письмо):

_________Письмо от 2П.0Я.2013г...........„.

7. Цель испытаний:

Испытание образцов грунтоцемента на одноосное сжатие, модуль деформации, уделъдос сцепление и угол внутреннего трепня в возрасте 2S суток.________

8. НД на методы! испытании:

ГОСТ [QISQ^Q « Ьстоп ы.. Методы определен к я прочи то сти по контрольным о б раз.ц ам >>i 1" ОСТ 28570-90 «Бпчжы. Методы о п редел ен и я прочности по об разпам. отобранным из конструкций!).

9. Результаты испытаний:

_См. приложение № 1 (стр. 3)_____________

10. Перечень испытательного оборудования и средети измерений: _См. стр. Z ___________

ЗАКЛЮЧЕНИЕ* Испытанные образцы грунтоцементаиз грунтоцем ситных элементов ГЦО. выполненных по технологии струйной цементами vi грунтов Jet-2 на объекте; «Жилой комплекс «Русь» но ул. Краснодарской. 646, r i ".к. Анапе соответствуют требованиям проектной прочности образцов грунтопемсита на одноосное сжатие, модуль деформа

Прнчи^шиие: Частившая перепечатка протокола б-и рдарешекия ИЛ ке допускается.

Висирикзьед.ение протокола разрешается s ú.elkü ы форме иол ко го фотограф ичсс ко iü факсимиле. Про юкол испытаний рлспристра]¡естся только ка ойрпзцы, подверг! су тис испытанию.

г. Краен о дпр. Воронеже киИ лпиелл- з

Аттестат аккредитация РОСС RU.OROI-2]tJiÜj

ЗйрСТШЛрИрОВЙН В Fptipcctirpu

27 февраля 20 lü rana Действителен лп 27.02.20] ir.

ПРОТОКОЛ ИСПЫТАНИЙ jVs ÍÍS9 от 0í).ü9.2(U3r.

Л.А, Галаган

В.В. Галтшовя

Рисунок А.10 - Протокол испытаний грунтоцементного элемента (окончание)

ПРИЛОЖЕНИЕ Б

Экспериментальные данные статических штамповых испытаний основания

СГМ

ï

и i & ï

□ i

S 1 □

i *

и

I 1

0 a B™

1 -P- 5Ï

ÏI Щ

SI S = И ¡I

0 tí

1

s

I

о

о

ÇT

о

it

ли-яи, < tun."

[4.Ï 1НЫ_ =

Z

С

Of т

'J-

s

_

о

тчпюаиии и 'D]p*fi[]J «MJ tot Sat tiOëw

и

i :

U/U HtUQ fi

«

I пь

I n -

i Ci

■Ь

3

3s

ПРИЛОЖЕНИЕ В

Мониторинг осадок здания в процессе строительства и эксплуатации

дата ОТ II 2010 |кЯЧ отсчет! 31.04.2011 21.05.2011 26 06.2011 05,07.2011

Блок Номер колонны Тикер Замер (см)

Мь д К щ лл* «V ДА,, ип Щ

! [ 41,23 0,55 0,50 0,50 0.65 0,40 -1,87 0,20 41,25 »1,24 _0,7.5 0.30 -2,55

: -0,2» 0,55 0,50 0,50 0.575 0,33 -1,94 0,15 -0,30 -3,29 0,50 0,05 -2,80

-0.42 0.30 0.25 0,25 0,35 0.10 -2,17 -0,25 4), 70 -3,69 0,25 ■ 41.20 -3,05

4 -ц+о 0,50 0.45 0,45 0,53 0,30 -1.97 -0,05 -0.50 -3,49 0,40 -0.115 -2,90

6 -1.(10 0,00 41,05 -0,05 0,10 -0,15 -2.42 -0,35 41.В0 -3,79 4), 10 -0,55 -3,40_

7 0.20 о,ю 0,05 0,05 0,15 41,10 -2,37 -0,25 4),70 -3,69 0,05 4),40 -3.25

в 0.60 0,10 0,05 0,05 0,15 41,10 -2,37 -0,20 -0,65 -3,64 0.15 -0,30 -3,15

-1,10 0,35 0.30 0.30 0.525 0,28 -1,99 0,05 4),40 -3,39 1,110 0,55 -2,30

' Ю 0,00 0,45 0.40 0,40 0,50 0.25 -2.02 0,55 0,10 -2,89 0,50 0,05 -2,80

1 ] 0,10 0.25 0,20 0,20 0,30 0,05 -2,22 4>,10 -0,55 -3.54 0,15 -0,30 -3,15

12 -0.60 0,05 О.ОО ООО 0,175 4),07 -2,34 41,30 -0.75 -3.74 0,1» 41 45 -3,30

13 -0.40 0,00 -0.05 41,05 0,05 -0.20 -2,47 41.10 -0,85 -З.К4 -0,10 ■0,55 -3,40

V и 0,00 0.00 4>,05 -0,05 0,00 -0,25 -2,52 0,00 41,45 0,00 41,45 -3,30

16 4>,55 4)10 -0,15 41,025_ 41,27 -2,54 0,05 41,40 -3,39 -0,15 41,60 -3.45

17 -0.3 0,25 0,20 (1,20 0,40 0,15 -2,12 0,55 0,10 -2,89 0,35 41,10 -2.95

18 -0.2 о.оо 4»,о; -0,05 0.125 41,12 •2,39 0,25 41,20 -3.19 0,10 -0,35 -3.20

0,00 -0.30 41,35 -0,35 -0.275 41.52 -2,79 -о.ао -1,23 -4,24 41,10 А 55 -3,40

20 0.10 4], 2(1 4!,25 -0.25 4),05 4!,.10 -2,Я 4), 50 -0,95 -3,94 о.ю -0.3 ; -3.20

2! 4),40 41¡0 41,15 41.15 0,05 -0,20 -2,47 -0.36 -0,81 -3,80 0,20 -0.25 -3,10

11 31 43,45 0,05 0 0 0.25 0 -2,27 0,45 0,00 -2,99 0,45 0,00 -2,85

32 41,12 0,05 0,00 0.00 0,15 4),Ю -2,37 0,25 -0,20 -3,19 0.25 -0.20 -3,05

36 0,10 0,2 0,15 0,] 5 (1,325 0,08 -2,19 0,45 0,00 -2,99 0.45 0.00 -2,85

37 -0,45 41.1 -0.15 -0.15 __си_- 0,475 41.15 -2.42 0.30 41.15 -3,14 0,30 -0.15 -3,00

зв 0,00 0,35 (1,30 0.30 0,23 -2.04 0.60 0,15 -2,84 0.60 0.15 -2,70

40 0,07 0,6 0,55 0,55 11,775 0.53 -3.74 0,95 0,50 -2,49 0,95 0,50 -2,35

41 -0,55 0,35 0,30 0,30 (1.55 0,30 -1,97 0,75 0,30 -2,69 0,75 0,30 -2,55

III 50 41.10 0,15 0.10 0.10 0,175 -0,0» -2,34 0,110 41,45 -3,44 (1,10 АЗ 5 -3,20

52 0,90 0,35 0,30 0,30 0,525 0.28 -1.99 0,45 0,00 -2,99 0,70 0.25 -2,60

-0,60 0,35 0,30 0.30 0,425 0,1 И -2,09 0,40 -0,05 -3,04 0,45 ОЛЮ -2,В5

М 0,75 0,1 0,05 0.05 0.2 41.05 -2,32 -0,05 ■0,50 -3,49 о,ю -0.35 -3.20

IV 60 -0,60 0,65 0,60 0.60 0,725 0.48 -1.79 0.10 -0,35 -3,34 0,45 0,00 -2,35

61 43,20 0,5 0,45 0,45 0.55 0,30 -¡,97 0,00 41.45 -3.44 0,40 -0.05 -2,90

62 0,00 0,9 0,85 0.85 0,95 0.70 -5,57 0,50 0.05 -2.94 0,80 0.35 -2,50

63 0,20 0,7 0,65 0,55 0,975 0,73 -1.54 0,50 0,05 -2,94 0,80 0,35 -150

V 70 -2.20 0.5 0,45 045 0,525 0,28 -1,99 -2.20 ■5,19 -0,1й -2,95

71 -0,55 0.6 0,55 0,55 0,625 0.38 -1.89 0,50 0,05 -2,94 0.60 0,15 -2,70

72 0,00 0,4 0,35 0.35 (>,5 0,35 -2,02 0,50 0,05 -2.94 0.40 -0,05 -2,90

73 -0,60 0,4 0,35 0.35 0.45 0Д1 -2,07 0,304; 41.15 -3,14 0,35 -0,10 -2,95

Внеш. №иа ? 54,85 52,76 -2,09 52.58 -2,267 51,86 -2,99 52.00 -2,Я5

Рисунок В.1 - Смещение точек колонн относительной опорной точки А и

внешней точки Р

Рисунок В.2 - Распределение осадок фундаментной плиты (относительно внешней точки Р) на момент 07.12.2010

Рисунок В.3 - Распределение осадок фундаментной плиты (относительно внешней точки Р) на момент 15.01.2011

Рисунок В.4 - Распределение осадок фундаментной плиты (относительно внешней точки Р) на момент 5.02.2011

а

Рисунок В.5 - Распределение осадок фундаментной плиты (относительно внешней точки Р) на момент 9.04.2011

Рисунок В.6 - Распределение осадок фундаментной плиты (относительно внешней точки Р) на момент 21.05.2011

5.07.20X1

ул. Острове КОГО

„., Смещение, см

-0.5-0

1-0.5

1.'. .

г-1.5

ъ-г.ъ

1,5-3

5.07.2011

V-! . Остро веко ПО

Смещение, см

0.5-0

■15

1.5-1

-2-1.5

3-2,5

3.5 Ч

Рисунок В.7 - Распределение осадок фундаментной плиты (относительно внешней точки Р) на момент 5.07.2011

ПРИЛОЖЕНИЕ Г

Справка о внедрении результатов работы