Упрочнение основания ленточных фундаментов наклонными щебеночными элементами, выполненными в пробитых скважинах тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 05.23.02, кандидат наук Аникьев Анатолий Александрович

• Аникьев Анатолий Александрович
• кандидат наук
• 2019

Оглавление диссертации кандидат наук Аникьев Анатолий Александрович

ВВЕДЕНИЕ

ГЛАВА 1. СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА. ЦЕЛЬ И ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЯ

1.1. Обзор отечественного и зарубежного опыта усиления основания фундаментов в пробитых скважинах

1.2 Применение щебеночных элементов при усилении основания существующих фундаментов

1.3. Обзор основных положений по геометрическим параметрам щебеночных элементов при усилении существующих оснований фундаментов

1.3.1. Положения по определению диаметра щебеночного уширения и области уплотненного грунта

1.3.2. Существующие положения по определению глубины погружения щебеночных элементов

1.3.3. Существующие положения по определению шага щебеночных элементов

1.3.4. Существующие положения по определению угла наклона щебеночных элементов

1.3.5. Существующие положения по определению отступа щебеночных элементов

1.4. Методика расчета основания, усиленного щебеночными элементами в условиях реконструкции существующих фундаментов

1.5. Выводы по главе 1, цель и задачи исследований

ГЛАВА 2. ОСНОВНЫЕ ПОЛОЖЕНИЯ ПО ВЫПОЛНЕНИЮ

ИССЛЕДОВАНИЙ

2.1. Положения по математическому моделированию

2.1.1. Габариты щебеночного ствола элемента

2.1.2. Область уплотненного грунта

2.1.3. Инженерно-геологические условия

2.2. Положение по выполнению опытных щебеночных элементов и контроль качества упрочнения основания

2.3. Выводы по главе

ГЛАВА 3. ИССЛЕДОВАНИЕ ГЕОМЕТРИЧЕСКИХ ПАРАМЕТРОВ

ЩЕБЕНОЧНЫХ ЭЛЕМЕНТОВ

3.1. Определение оптимального отступа щебеночных элементов от края подошвы фундамента

3.2. Определение оптимального угла наклона щебеночных элементов

3.3. Определение оптимальной глубины погружения и длины щебеночных элементов

3.4. Определение оптимального шага щебеночных элементов в плане

3.5. Сравнение результатов исследований с существующими положениями по методике проектирования

3.6. Выводы по главе

ГЛАВА 4. ИССЛЕДОВАНИЕ ЗАКОНОМЕРНОСТЕЙ

ВЗАИМОДЕЙСТВИЯ ФУНДАМЕНТА С ГРУНТАМИ, УПРОЧНЕННЫМИ ЩЕБЕНОЧНЫМИ ЭЛЕМЕНТАМИ

4.1. Изменение дополнительной нагрузки при различной допустимой дополнительной осадке

4.2. Модуль деформации основания фундаментов, упрочненных щебеночными элементами

4.3. Выводы по главе

ГЛАВА 5. ИССЛЕДОВАНИЕ СПОСОБОВ УПРОЧНЕНИЯ ГРУНТОВ

ОСНОВАНИЯ ЩЕБЕНОЧНЫМИ ЭЛЕМЕНТАМИ НА ОПЫТНЫХ УЧАСТКАХ

ОБЪЕКТОВ Г. МОСКВЫ

5.1. Апробация исследований на объекте: «Здание городской поликлинике №122» по адресу: г. Москва, ул. 2-ая Пугачевская, д

5.2. Опыт применения щебеночных элементов при подготовке основания

под новое строительство

5.3. Результаты выполненных упрочнений щебеночными элементами с сопоставлением данных мониторинга на объектах г. Москвы

5.4. Рекомендации по проектированию упрочнения основания фундаментов щебеночными элементами

5.4. Выводы по Главе

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

СПИСОК ИСПОЛЬЗУЕМОЙ ЛИТЕРАТУРЫ

ПРИЛОЖЕНИЕ 1. Акт внедрения

Основные обозначения:

о

у.г. - радиус уплотненного грунта;

. у. - радиус щебеночного ствола элемента;

^щ. у. - диаметр щебеночного уширения;

- отступ щебеночного элемента от края подошвы фундамента;

- шаг щебеночных элементов в ряду;

р

щ.э. - дополнительная нагрузка на упрочненное щебеночными элементами основания;

К -коэффициент равный отношению дополнительной нагрузки до и

после упрочнения щебеночными элементами;

Ещ.э. - модуль деформации упрочненного щебеночными элементами основания;

КВ -коэффициент верификации;

КЕ -коэффициент, характеризующий изменение модуля деформации

упрочненного щебеночными элементами основания фундаментов;

С

ай) - допустимая дополнительная осадка реконструируемого здания.

ВВЕДЕНИЕ

Актуальность темы исследования

Актуальность темы и направленность исследования обусловлена широкой распространенностью зданий и сооружений, устроенных на фундаментах мелкого заложения и малой изученностью вопросов проектирования и методики расчета упрочненного основания существующих фундаментов.

Степень разработанности темы

Метод упрочнения оснований существующих ленточных фундаментов щебеночными элементами успешно используется на практике в строительстве, однако широкого применения он не получил, из-за отсутствия методики проектирования и исследований воздействия щебеночных элементов на деформационные характеристики упрочняемого массива грунта.

Цель и основные задачи диссертационной работы

Целью диссертации является исследование изменения деформационных свойств грунтового основания реконструируемых ленточных фундаментов после упрочнения щебеночными элементами с разработкой рекомендаций по методике проектирования и учету дополнительных осадок.

Достижение поставленной цели исследования определяется решением следующих задач:

-анализ существующих методов проектирования и расчета щебеночных элементов;

-исследование воздействия щебеночных элементов на изменение характеристик грунтов основания и развитие уплотненной зоны, образуемой при трамбовании щебня в стенки скважины;

-исследование влияния геометрических параметров щебеночных элементов на НДС грунтов основания реконструируемого здания методами математического моделирования;

-исследование закономерностей изменения модуля деформации грунтов основания упрочненных щебеночными элементами и дополнительной нагрузки при различных допустимых дополнительных осадок реконструируемого здания;

-практическая апробация предложенной методики расчета и проектирования на реальных объектах с проведением натурных испытаний на опытных участках;

-сопоставление и анализ результатов мониторинга по архивным объектам;

-разработка практических рекомендаций по проектированию и методике расчета, упрочненного щебеночными элементами основания фундамента.

Объект исследования

Объектом исследования являются щебеночные элементы, выполненные в пробитых скважинах, применяемые при упрочнении основания существующих фундаментов.

Предмет исследования

Предметом исследования является влияние щебеночных элементов на НДС массива грунта, в том числе влияние основных геометрических параметров щебеночных элементов на способность восприятия дополнительной нагрузки при равной допустимой осадке; изменение деформационных характеристик упрочненного массива грунта.

Научная новизна работы

Научная новизна представленной работы заключается в следующем:

-выявлены закономерности увеличения модуля деформации грунтов основания после упрочнения щебеночными элементами и изменение дополнительной нагрузки при различных допустимых дополнительных осадках реконструируемого здания;

-определен характер развития уплотненной зоны, образуемой при трамбовании щебня в стенки скважины, а также воздействия щебеночных элементов на изменение свойств грунтов основания;

-определены зависимости влияния геометрических параметров щебеночных элементов на изменение дополнительной нагрузки на основание существующих ленточных фундаментов.

Теоретическая значимость работы

Теоретическая значимость работы заключается в оценке влияния щебеночных элементов на НДС массива грунта, в том числе:

-установлен характер изменения свойств грунтов основания и развитие уплотненной зоны при воздействие щебеночных элементов, образуемый при трамбовании щебня в стенки скважины. При рассмотрении различных видов грунтов, при одинаковом объеме втрамбованного щебня, величина зоны уплотнения в слабых грунтах будет меньше, чем в плотных;

-показано, что при расчете дополнительной осадки реконструируемого здания существенное влияние на НДС основания оказывают следующие геометрические параметры щебеночных элементов: шаг элементов в плане, отступ от края подошвы фундамента, угол наклона, глубина погружения и длина щебеночного элемента;

-установлено, что с увеличением начальных деформационных характеристик грунтов основания, эффект от упрочнения щебеночными элементами уменьшается.

Практическая значимость работы

Практическая значимость заключается в разработке рекомендаций по упрочнению оснований существующих ленточных фундаментов щебеночными элементами, которые включают в себя:

-методику проектирования, которая позволяет обосновано выполнять проектные решения по упрочнению основания реконструируемых зданий;

-методику расчета, упрочненного щебеночными элементами основания, позволяющая прогнозировать дополнительную осадку при увеличении нагрузки на фундамент;

- установлено, на основании анализа и сопоставления с архивными проектами, что применение щебеночных элементов с рациональными параметрами по разработанной методике расчета позволяет уменьшить объем затраченного щебня на погонный метр до 50% и примерно в 2 раза снизить затраты труда.

Методология и методы исследований

Работа выполнена на основе расчетно-теоретических и натурных исследований. Расчетно-теоретические исследования упрочнения основания щебеночными элементами проведены путем численного моделирования изменения НДС грунта при изменении силы воздействия на основание. Экспериментальные исследования выполнены на реальных объектах с использованием традиционных способов и средств измерений характеристик уплотненного массива. При обработке результатов исследований применены методы математической статистики.

Личный вклад автора

Участие соискателя на всех этапах исследования:

-анализ существующих методов и результатов исследований проектирования и расчета щебеночных элементов, в т.ч. по архивным объектам;

-проведение аналитических исследований воздействия щебеночных элементов на изменение характеристик грунтов основания и развитие уплотненной зоны, образуемой при трамбовании щебня в стенки скважины;

-разработка методики и выполнении численного моделирования и расчетного анализа влияния щебеночных элементов на НДС массива грунта при реконструкции существующих зданий и сооружений;

-выполнение исследований методами математической статистики изменения модуля деформации грунтов основания упрочненных щебеночными элементами и дополнительной нагрузки при различных допустимых дополнительных осадках реконструируемого здания;

-проведение натурных исследований на опытных площадках реальных объектов с применением разработанной экспериментальной методики; -обработка и интерпретация экспериментальных данных; -анализ и обобщение полученных результатов;

-разработка методики проектирования и расчета, упрочненного щебеночными элементами основания фундамента;

-подготовка и написание основных публикаций по выполненной работе.

Положения, выносимые на защиту

На защиту выносятся результаты исследования упрочнения основания фундаментов щебеночными элементами, включающие:

-рекомендации по проектированию щебеночных элементов при упрочнении основания существующих ленточных фундаментов;

-методику расчета изменения дополнительной нагрузки при варьировании допустимой осадки на упрочненное щебеночными элементами основания существующих фундаментов в различных грунтовых условиях при варьировании допустимой осадки;

-методику расчета изменения модуля деформации на упрочненное щебеночными элементами основания фундаментов в зависимости от начальных деформационных характеристик массива грунта.

Степень достоверности результатов исследования

Достоверность результатов исследований обеспечена:

-использованием численных методов расчетов в сертифицированных геотехнических программных комплексах;

-применением методов статистической обработки информации с использованием сертифицированных программ;

-применением в экспериментальных исследованиях сертифицированного тарированного оборудования;

-приемлемой сходимостью результатов численных расчетов по разработанной методике с данными проведенных экспериментальных исследований;

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Упрочнение основания ленточных фундаментов наклонными щебеночными элементами, выполненными в пробитых скважинах»

Апробация работы

Основные положения проведенных исследований докладывались на следующих конференциях:

-Учебный семинар НИИОСП им. Н.М. Герсеванова АО «НИЦ «Строительство» (Москва, 2010г., 2015г.);

-71-ая научно-техническая конференция профессорско-преподавательского состава СПбГАСУ с международным участием (Санкт-Петербург, 2015г.);

-2-ая российская учебно-практическая молодежной конференции по геотехнике (Москва, 2016г.).

Внедрение результатов

Результаты диссертации были использованы при проектировании и реконструкции следующих объектов:

1. Поликлиника №122 по адресу: г. Москва, ул. 2-ая Пугачевская, д. 8 (НПФ "ФундаментСтройПроект");

2. Жилой дом по адресу: г. Ивантеевка, Фабричный проезд (НПФ "ФундаментСтройПроект").

Публикации

Основные положения диссертации и материалы исследований изложены в 6 печатных работах, из них 4 печатные работы в журналах, включенных в перечень

ВАК. Общий объем в печатных листах- 2,5п.л., объем выполненный лично автором - 1,6п.л.

Структура и объем диссертации

Диссертация состоит из введения, пяти глав, приложения и выводов. Список литературы состоит из 121 наименований работ отечественных и зарубежных авторов. Общий объем диссертационной работы составляет 131 страниц, 54 рисунка и 34 таблицы.

Содержание диссертации соответствует пунктам 1, 2, 10 паспорта специальности 05.23.02 «Основания и фундаменты, подземные сооружения».

ГЛАВА 1. СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА. ЦЕЛЬ И ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЯ

За всю историю отечественного и зарубежного строительства одним из самых эффективных геотехнических решений является усиление основания фундаментов в пробитых скважинах, т.к. в процессе производства работ отсутствует выемка грунта.

1.1. Обзор отечественного и зарубежного опыта упрочнения основания фундаментов в пробитых скважинах

В 30-х годах ХХ века был разработан Абелевым Ю.М. метод глубинного уплотнения грунтов пробивкой скважин - грунтовыми сваями. [41, 42]

Грунтовые сваи изготавливаются в пробитых скважинах с вытеснением грунта и образованием уплотненной зон. Скважины располагаются на определенных расстояниях, образуя единый массив уплотненного грунта (Рисунок 1.1) не обладающего просадочными свойствами и характеризующегося повышенными прочностными характеристиками. При производстве работ происходит частичный выпор грунта, называемым буферным слоем. Перед устройством фундаментов такой слой срезается или доуплотняется. [41, 42, 59, 75]

Толщина буферного слоя определяется из выражения:

К = ¿А, (1.1)

где ¿с - диаметр скважины, кь - коэффициент пропорциональности, принимаемый по опытным данным равным для: супесей- 4; суглинков- 5; глин- 6.

Грунтовые сваи необходимо проектировать таким образом, чтобы пересекались области уплотненного грунта (Рисунок 1.2).

Рисунок 1.1- Разрез по грунтовым сваям

Рисунок 1.2- План расположения грунтовых свай 1 - скважина; 2- уплотненная зона вокруг скважины

Применение грунтовых свай нашло свое место и в нише дорожного строительства [17, 26, 27, 36, 58].

В последние годы широкое развитие получил метод щебеночных колонн. Огромный вклад в развитие данного метода внесли работы ученых А.З. Тер-Мартиросян [78], З.Г. Тер-Мартиросян [79-81], В.К. Когай [63, 77], В.И. Крутов [44-45], В.С. Глухов [64] и др. Технологическая схема устройства щебеночных колонн показана на рисунке 1.3.

Вытрамбовывание котлованов под фундаменты

Уплотнение выполняется до снижения оседания грунта. Диаметр и форма котлованов в результате зависит от веса и размеров груза, а также от грунтовых условий.

Рисунок 1.3- Устройство бетонных и щебеночных элементов сбрасыванием

трамбовки

Багдасаров Ю.А. [18], Ланис А.Л. [47], Ломов П.О. [49-51], Саурин А.Н. [6972], Свирщевский В.К. [73] и др. [20, 48, 52, 60, 66] внесли вклад в развитие технологии усиления грунтовых оснований при последовательной раскатки грунта от оси с применением специального раскатывающего рабочего органа (рисунок 1.4). При изготовлении таких свай происходит уплотнение, за счет образования скважины цилиндрической формы с уплотненными стенками [49-51]. Выемка грунта отсутствует.

Рисунок 1.4- Раскатчик скважин а)- образец 1967г.; б)- образец 2008г.

Фундаменты в вытрамбованных котлованах. Технология, разработанная в середине XX века, и в настоящее время не потеряла своей актуальности. Созданием и совершенствованием данной технологии в разные годы занимались Абелев Ю.М. [1], Абелев М.Ю. [2], Готман А.Л. [22], Крутов В.И. [41-43] и многие другие [16, 19, 62, 104].

В связи с тем, что при производстве работ грунт уплотняется одновременно, изначально данная технология применялась с целью устранения просадочности в грунтах, но получила развитие и в плотных непросадочных глинистых грунтах [22, 68].

Целесообразно применение фундаментов в вытрамбованных котлованах с уширением, которое получается за счет втрамбовывания в дно котлована жесткого материала, например, щебня и гравия [68].

Отличительная черта устройства фундаментов в вытрамбованных котлованах с уширенным основанием (Рисунок 1.5.б) заключается в применении удлиненной трамбовкой с заостренным концом при вытрамбовывании котлована [41, 42, 68].

Рисунок 1.5- Фундаменты в вытрамбованных котлованах

При вытрамбовывании котлована увеличивается его глубина по мере увеличения количества ударов тяжелой трамбовкой. В процессе устройства вытрамбованных котлованов происходят горизонтальные и вертикальные перемещения грунтов, ограниченных пределами уплотненной зоны [41, 42, 68].

Фундаменты в вытрамбованных котлованах рассчитываются по двум группам предельных состояний [68]. Несущая способность фундамента определяется с помощью физико-механических свойств грунта (пористость, плотность, влажность, показатель текучести, модуль деформации) [22].

В иностранной литературе чаще всего встречается название - Stone Column или Vibroflotation (рисунок 1.6) и применяются как в дорожном [17, 36, 58], так и в промышленном и гражданском строительстве [93-96, 98-115, 120-121].

Первое применение метода Stone Column датировано в 1830-х годах во Франции. Военные инженеры использовали такую подготовку основания при

строительстве тяжелых артиллерийских баз. Использование Stone Column привело к значительному улучшению устойчивости фундаментов. [119]

Рисунок 1.6- Метод Vibroflotation 1- устройство скважины с помощью вибропогружателя; 2- заполнение скважины щебнем; 3- трамбование щебня с извлечением уплотняющего устройства; 4- образование локального уширения; 5- готовый щебеночный

элемент

В 1930-х годов S. Steuerman и W.L.Degen, сотрудники компании Keller в Германии, изобрели метод Vibroflotation, используя простую вибрационную машину. Первый полевой эксперимент с использованием этой технологии виброуплотнения был представлен в 1937 году при усилении рыхлого песка под зданием в Берлине. Глубина погружения составила 7,5м (в 1994 году глубина погружения достигнет отметки более 70м) и результатом было увеличение плотности на 45-80%. [116-119]

Начиная с 1960-х годов данная, технология активно используется такими компаниями, как Menard, Bauer и др.

C целью стандартизации и нормирования проектирования и производства щебеночных элементов в 2005 году создан Европейский нормативный документ DIN EN 14731-2005. Execution of special geotechnical works - Ground treatment by deep vibration [97].

Обзор отечественного и зарубежного опыта упрочнения основания пробитыми скважинами с целью нового строительства показал, что данная технология хорошо изучена и активно применяется уже почти 100 лет. Однако, при условиях реконструкции сооружения в плотной городской застройке, малоприменима в связи с использованием габаритного оборудования и большого динамического воздействия в процессе производства работ.

1.2 Применение щебеночных элементов при усилении основания

существующих фундаментов

В последнее время для упрочнения оснований фундаментов применяются реверсивные пневмопробойники (Абраменков Э.А. [3-5], Григоращенко В.А. [2425] и др.).

Конструкция пневмопробойника представляет собой ударный механизм, находящийся в корпусе, который приводится в действие сжатым воздухом от компрессора. Ударный механизм снабжен реверсивным устройством.

Одним из самых экономичных способов, позволяющий производить работы в стесненных условиях подвальных помещений, не имеющий существенных динамических воздействий (В.А. Ильичев [21, 32, 34-35] и Л.Р. Ставницер [76])., не токсичный и не трудоемкий процесс - это щебеночные элементы. [28-33, 3740, 45, 57, 61, 65, 74, 82-88]

Технология производства основана на изготовлении наклонных или вертикальных лидерных скважин, за счет продавливания грунта пневмопробойником с последующим реверсивным извлечением (Рисунок 1.7.А). На следующем этапе, скважина засыпается щебнем или гравием, с последующим трамбованием пневмопробойником в стенки скважины (Рисунок 1.7.Б). [15].

Описанная на втором этапе операция может повторяться до получения расчетного диаметра щебеночного уширения (Рисунок 1.7.В). После окончания формирования ствола скважины, устанавливается труба инъектор и происходит цементация щебеночного элемента. [15, 67, 89]

1- скважина; 2- пневмопробойник; 3-щебень; 4- зона щебеночного уширения; 5- существующий фундамент

При наличии в основании песчаных грунтов, во избежание обратной засыпки, устройство щебеночных элементов производится с установленным сверху пневмопробойника обсадной трубы с теряемым башмаком (Рисунок 1.8).

Рисунок 1.8- Производство работ щебеночных элементов с обсадной

трубой

Данная технология усиления оснований защищена патентом В.Я. Шишкина [89-92] и в 1993г. успешно применена на здании Моспочтамта (г. Москва, ул. Мясницкая, д.26) для усиления грунтов основания фундаментов щебеночными элементами. За последующие годы было выполнено около 100 объектов усиления оснований фундаментов реконструируемых и вновь строящихся зданий.

В 1997 году были разработаны рекомендации [67], которые обобщили имеющийся на тот момент опыт усиления основания фундаментов. Согласно данным рекомендациям, щебеночные сваи рассматриваются, как уплотняющие грунт элементы в основании фундаментов.

В данных рекомендациях отсутствуют необходимые положения по геометрические параметры усиления, такие как: шаг элементов в плане, отступ от края подошвы фундамента, угол наклона, а также глубина и длина щебеночного элемента.

Одной из разновидности щебеночных элементов являются выштампованные щебеночные микросваи (С.И. Алексеев [6-13] и Р.В. Мирошниченко [53-56]).

Методика укрепления грунтов выштампованными микросваями заключается в втрамбовывании щебня или жесткого бетона с помощью реверсивного пневмопробойника в основание существующих фундаментов. Данная методика способна улучшать основания фундаментов, сложенных из песков (от пылеватых до средней крупности), водонасыщенных. Выштампованные микросваи длиной достигают 2,5 м. Применение специальных насадок позволяет увеличить длину [53, 54].

Выштампованные микросваи диаметром до 250 мм и длиной до 2,5 м выполняются за счет повторяемой трамбовки сухой бетонной смеси в скважине, пробиваемой пневмопробойником. После окончания проходки скважины происходит заполнение образованной полости бетонным раствором и в зависимости от проектных решений, может использоваться арматурный каркас. [53, 54, 56].

Применение малогабаритных пневмопробойников в зарубежной практике встречается редко. Характерным примером использования щебеночных колонн является усиление грунтов основания, существующего 5-ти этажного дома в городе Адапазары, Турция [103].

Щебеночные колонны выполнялись в 4 этапа:

1.Сверление ствола скважины через основание существующего поврежденного здания, диаметром 20см до заданной отметки (Рисунок 1.10.а);

2. Засыпка щебня в скважину (Рисунок 1.10.Ь);

3. Втрамбование щебня в стенки скважины (Рисунок 1.10.с);

4.Формирование ствола щебеночной колонны (Рисунок 1.10Л).

Проектом предусмотрено производство 39 скважин, длиной 7м (Рисунок

1.9). В каждую скважину втрамбовывалось от 1,080м3 до 1,404м3, что позволило создать зону щебеночного уширения диаметром 43-57см, увеличив начальный диаметр скважины в 2-3 раза. Модуль деформации вырос с 20МПа до 30МПа.

Технологии усиления существующих фундаментов щебеночными элементами открывает большие перспективы для упрочнения грунтов под фундаментами на естественных основаниях. Рассмотрим основные методические указания по проектированию щебеночных элементов.

Рисунок 1.9- План усиления и поперечный разрез (А-А) по щебеночным

скважинам

Мш

<с> (<1)

Рисунок 1.10- Последовательность производства щебеночной скважины (а)- сверление ствола скважины через основание существующего поврежденного здания;ф)- засыпка щебня в скважину; втрамбование щебня в стенки скважины; формирование ствола щебеночной скважины

1.3 Обзор основных геометрических параметров и положений по щебеночным элементам при усилении существующих оснований

фундаментов

Основными геометрическими параметрами при усилении существующих фундаментов щебеночными элементами являются: шаг в плане, угол наклона щебеночных элементов, глубина погружения и отступ от края подошвы фундамента. При этом нахождение данных параметров тесно связано с положениями, принятыми при определении диаметра щебеночного уширения, образованного вследствие трамбования щебня в стенки скважины и зоны уплотненного грунта возникающей вокруг щебеночного элемента.

1.3.1 Положения по определению габаритов щебеночного ствола и области

уплотненного грунта

В процессе трамбовки щебня в грунт, происходит образование зоны щебеночного уширения (Шишкин В.Я. [90]) определяемое по формуле:

К;. = ,/ ТгЧ (1.2)

V

л L

щ.с.

где Увщ. - объем втрамбованного щебня;

LЩсC - длина щебеночного элемента.

После формирования области щебеночного уширения, вокруг нее формируется область уплотненного грунта - Куг. (Рисунок 1.11).

Грунт вокруг щебеночного элемента на границе Куг. пребывает в природном (исходном) состоянии. В массиве уплотненного грунта, ограниченного радиусами щебеночного уширения и уплотненного грунта (Яу г. - Ящ у.), физико-механические характеристики изменяются от природных свойств до

максимальных, таким образом, что максимальные значения будут достигнуты на границе . у.

Рисунок 1.11- Зоны распространения влияния щебеночного элемента 1 - габариты щебеночного элемента, 2- зона уплотненного грунта

Крутовым В.И. [63] предложена методика расчета определения физико-механических характеристик в зоне уплотненного грунта. Данные решения представляют ценность, так как могут быть применены при определении щебеночных элементов.

Объем твердых частиц в зоне уплотненного грунта постоянен [15]:

1 Pd

m =-= —- = const (1 3)

1 + ^ Ps 5 l j

где

m- объем твердых частиц

Pd - плотность сухого грунта;

P s - плотность частиц грунта.

Твердые частицы были вытеснены щебнем и перемещены из области щебеночного уширения в область уплотненного грунта. Если выразить объем

твердых частиц через плотность, то полученное выражение отражает состояние массива грунта до и после упрочнения основания щебеночными элементами:

^ * "у" (* * К»), (1.4)

Ящ. у. - радиус щебеночного уширения; Яу г. - радиус уплотненного грунта;

р й.,. - среднее значение плотности сухого грунта в пределах уплотняемой толщи, определяемое по формуле:

р _ Рй ^ Р й.тах. _ 0 5

Р й .,. ~ ^

2

г о _ _ \

, (1.5)

^ £ Р ^ Р > 'й ~

Рй + ^

£ Р . + W Р ,

V г • w • я у

где Р й тах - максимальная плотность уплотненного грунта в сухом

состоянии; £

г - степень влажности уплотненного грунта, принимаемая для всех типов грунтов 0,9, согласно [63] или в глинистых грунтах 0,95, а в песчаных 0,98, согласно [64, 77];

W - влажность;

- плотность воды, принимаемая равной 1т/м3; Сократив выражение 1.4, получена формула для определения зоны уплотнения:

Яу.г. _ Ящ.у.

, (1.6)

Рй.,. - Рй

Другим подходом является решение задачи определения размеров зоны уплотнения грунта при заполнении скважин материалами: расширяющийся бетон, негашеная известь и т.д. Для этой цели бурятся скважины, заполняемые расширяющимся материалом, который, увеличиваясь в объеме, уплотняет грунт вокруг скважины (рис. 1.12).

Рисунок 1.12- Расчетная схема с элементарным участком грунта в виде

цилиндрического кольца d- выбуренный диаметр скважины; А- диаметр скважины после увеличения объема материала; D- диаметр уплотненной зоны

Для решения этой задачи Грачевым Ю.А. [23] было принято, что изменение объема пор в объеме грунта равно объему добавленных твердых частиц в объеме грунта.

В общем виде распределения уплотнения в массиве грунта имеет вид:

D

2 J

A

x=— 2

2n x

e,

о

e,

(x)

1 + e0 1 + e(x) )

2

dx = n

V

A d

— + —

4 4

2

1

1 + eA

(1.12)

e(x) -функция изменения коэффициента пористости в зависимости от радиуса- Х;

e0 - коэффициент пористости грунта естественного сложения; Подынтегральное выражение (1.12) будет иметь экстремум при e(x) = emin = const, где emin - минимальный коэффициент пористости [15].

x

Значение emin было определено, считая, что коэффициент пористости будет соответствовать случаю полного водонасыщения, т.е.:

тЛ emin Р w

Wmax - --(1.13)

Р, , ^ ^

где Wmax - влажность грунта при полном заполнении пор водой;

Pw - плотность воды, принимаемая равной 1т/м3;

Р 5 - плотность частиц грунта;

emin - минимальный коэффициент пористости.

Для определения emin в (1.13) было положено, что

W - W

max ,

где W - природное значение влажности. Следовательно

e - W р.

emin - -, (1.15)

Р w

После математических преобразований выражения (1.12), получена формула для практического определения осредненного значения зоны уплотненного грунта:

(114)

D- d - т., (1.16)

_ V

где Л - — , (1.7)

V "

где V- объем материала после расширения V' - объем материала до расширения.

Следует заметить, что данное решение является лишь первым приближением, по следующим причинам:

1. Не учитывается изменение величины W при упрочнении основания;

2. Некоторая часть воздуха в грунте все-таки остается даже в случае полного насыщения грунта водой (в пределах 5%);

1.3.2 Существующие положения по определению глубины погружения

щебеночных элементов

Глубина погружения щебеночного элемента ниже подошвы фундамента рекомендована Н=1,5В, где В- ширина усиливаемого фундамента [63]. Однако данное положение принято по аналогии с фундаментами в вытрамбованных котлованах и не имеет экспериментального обоснования для проектирования усиления существующих фундаментов.

В работах Алексеева С.И. [7] условный объем уплотненного основания для ленточного фундамента принимается равным по глубине - 1,0В.

1.3.3 Существующие положения по определению шага щебеночных

элементов

При устройстве грунтовых свай расстояние между центрами грунтовых свай определяется по формуле [63]:

I =

Л

Р d .ср

—-, (1.17)

Р d .ср Р d

где р л.,. - то же, что и в формуле (1.5); d- диаметр грунтовой сваи; 1- шаг грунтовых свай.

Однако данный шаг применим только для подготовки основания под новое строительство. При устройстве щебеночных элементов под существующие ленточные фундаменты они располагаются под наклоном по обе стороны

фундамента и пересекаются непосредственно под подошвой усиливаемого фундамента.

1.3.4 Существующие положения по определению угла наклона щебеночных элементов

Угол наклона щебеночного элемента рассмотрен в работах С.И. Алексеева [6-11] и Р.В. Мирошниченко [53-56]. При разработке проектных решений, в качестве приоритета, авторами предлагается устройство элемента под углом наклона 45°- 60° к горизонтали.

В связи с большим разбросом углов наклона следуют провести дополнительные эксперименты с целью уточнить и принять единый угол наклона по определенным оптимальным критериям.

1.3.5 Существующие положения по определению отступа щебеночных элементов от края подошвы фундамента

Отступ щебеночного элемента от края подошвы фундамента ранее не рассматривался.

На данный момент геометрические параметры щебеночных элементов либо заимствованы из решений под новое строительство (шаг, глубина погружения), либо мало изучены (отступ от края подошвы фундамента, угол наклона). Единые методические указания по выбору геометрических параметров и проектированию щебеночных элементов - отсутствуют.

1.4 Методика расчета усиленного основания щебеночными элементами в условиях реконструкции существующих фундаментов

В 1997 году разработаны рекомендации по проектированию и расчету щебеночных свай [14, 67].

Эффект от усиления щебеночными элементами оценивался по таблице 1.1 в зависимости от начальных грунтовых условий и объема, втрамбованного инертного материала. При этом в данных рекомендациях отсутствуют необходимые геометрические параметры усиления, такие как: шаг элементов в плане, отступ от края подошвы фундамента, угол наклона, а также глубина и длина щебеночных элементов [14, 67].

Таблица 1.1- Подбор объема инертных материалов

Плотность сухого грунта после упрочнения оснований, т/м3 Удельный расход (м3) инертных материалов на 1м3 объема сжимаемой толщи основания при значениях коэффициента пористости грунта до уплотнения

0,8 0,9 1,0 1,1 1,2

1,5 0,02 0,05 0,08 0,10 0,12

1,6 0,06 0,09 0,12 0,14 0,16

1,7 0,10 0,13 0,15 0,18 0,20

1,8 0,14 0,17 0,19 0,22 0,24

Данное решение может применяться только для предварительной оценки объемов работ и имеет существенные ограничения по области применения.

Огромная роль отводилась контролю качества за уплотнением методом радиоизотопного каротажа. Результаты исследований архивных объектов методом радиоизотопного каротажа представлены в главе 5.

1.5 Выводы по главе 1, цель и задачи исследований

1. В ходе обзора современных способов упрочнения основания фундаментов, выявлена необходимость использовать экономичные способы, позволяющие производить работы: в стесненных условиях подвальных помещений, не имеющие существенных динамических воздействий, не токсичные и не трудоемкие в процессе производства работ.

2. Применение метода упрочнения основания существующих фундаментов щебеночными элементами сдерживается из-за отсутствия достаточных экспериментальных данных. При проектировании активно используется заимствование, как основных геометрических параметров, так и подход к методике расчета упрочненного основания.

В соответствии с выводами целью диссертационной работы является исследование изменения деформационных свойств грунтового основания реконструируемых ленточных фундаментов после упрочнения щебеночными элементами с разработкой рекомендаций по методике проектирования и учету дополнительных осадок.

Достижение поставленной цели исследования определяется решением следующих задач:

-анализ существующих методов проектирования и расчета щебеночных элементов;

-исследование воздействия щебеночных элементов на изменение характеристик грунтов основания и развитие уплотненной зоны, образуемой при трамбовании щебня в стенки скважины;

-исследование влияния геометрических параметров щебеночных элементов на НДС грунтов основания реконструируемого здания методами математического моделирования;

-исследование закономерностей изменения модуля деформации грунтов основания упрочненных щебеночными элементами и дополнительной нагрузки при различных допустимых дополнительных осадок реконструируемого здания;

-практическая апробация предложенной методики расчета и проектирования на реальных объектах с проведением натурных испытаний на опытных участках;

-сопоставление и анализ результатов мониторинга по архивным объектам; -разработка практических рекомендаций по проектированию и методике расчета, упрочненного щебеночными элементами основания фундамента.

ГЛАВА 2. ОСНОВНЫЕ ПОЛОЖЕНИЯ ПО ВЫПОЛНЕНИЮ

ИССЛЕДОВАНИЙ

2.1 Положения по математическому моделированию

Как известно, большинство упругопластических задач не поддаются решению в аналитическом виде, но могут быть решены численными методами, в частности методом конечных элементов.

При выполнении исследований методами математического моделирования расчеты выполнялись в программных комплексах PLAXIS 2D и 3D (см. рис. 2.12.2)

При выполнении исследований принята идеально упругопластическая модель, с предельной поверхностью, описываемой критерием Кулона-Мора.

Выполнению расчетов предшествует описание предпосылок и положений, таких как цель исследований, алгоритм расчета, исходные параметры и критерий оптимальности (эффективности).

В процессе математического моделирования рассмотрено около 400 сочетаний параметров.

Рисунок 2.1- Характерная расчетная схема в Plaxis3D

Рисунок 2.2- Характерная расчетная схема в Plaxis 2D 1- зона уплотненного грунта; 2- габариты щебеночного ствола, 3-существующий фундамент; 4- нагрузка на основание; 5- неуплотненный грунт

2.1.1 Габариты щебеночного ствола

Габариты щебеночного ствола определены по формуле:

. = ,/ Г^, (2.1)

V

п L

щ.с.

где щ. - объем втрамбованного щебня;

LЩсC - длина щебеночного элемента.

В программном комплексе Plaxis щебеночный ствол элемента выполнен массивом грунта с модулем деформации Е=100 МПа и физико-механическими характеристиками, как для плотного крупнообломочного грунта с учетом соответствующих характеристик окружающего массива грунта - у=21кН/м3; ф=43°; с=2кПа (для песчаных грунтов основания); с=20кПа (для пылевато-глинистых грунтов основания) [91].

2.1.2 Область уплотненного грунта

Представленные в диссертационной работе решения выполнены для однородных грунтов основания фундаментов. Если на глубину сжимаемой толщи залегают неоднородные грунты, то необходимо выполнить расчет с учетом средневзвешенных характеристик грунтов, либо за основу принять худший слой грунта.

В работе рассмотрены щебеночные элементы при отношении длины элемента к его диаметру не менее -^ 5 + 10, таким образом можно не

щ. у.

учитывать образование буферного слоя (выпора грунта). Для расчетов принято, что наиболее близкая геометрическая фигура, соответствующая форме скважины после формирования ее ствола - цилиндрическая. (Рисунок 2.3) [15].

Список литературы диссертационного исследования кандидат наук Аникьев Анатолий Александрович, 2019 год

СПИСОК ИСПОЛЬЗУЕМОЙ ЛИТЕРАТУРЫ

1. Абелев, Ю. М. Основы проектирования и строительства на макропористых грунтах / Ю. М. Абелев. -М: Стройиздат, 1968. - 240 с.

2. Абелев, М. Ю. Эффективность уплотнения насыпных песчаных грунтов гладким вибрационным катком / М. Ю. Абелев, И. В. Аверин, А.А.Устинов, Т. А. Вашаломидзе // Промышленное и гражданское строительство. - 2010.

- № 1. - С. 160-163.

3. Абраменков, Д.Э. Средства реверсирования пневмопробойника при проходке скважин в грунтах / Д. Э. Абраменков, А. А. Надеин, Е. П. Челяев // Строительные материалы и технологии. Новосибирск: НГАС, 1997. - Ч. 2.

- С. 70-71.

4. Абраменков, Д. Э. Пневматические механизмы машин ударного действия с воздухораспределением ударником и цилиндром / Д. Э. Абраменков // Известие вузов. Строительство. - 2000. - № 12. - С. 87-92.

5. Абраменков, Э. А. Создание и исследование пневматических ручных машин ударного действия для строительства / Э. А. Абраменков, Д. Э. Абраменков // Известие вузов. Строительство. - 2000. - № 1. - С. 76-80.

6. Алексеев, С. И. Механика грунтов: учебное пособие для студентов строительных специальностей / С. И. Алексеев. - СПб: Типография ПГУПС

- 2007. -113 с.

7. Алексеев, С. И. Определение осредненного модуля деформации грунтового основания, усиленного выштампованными микросваями, для ленточного фундамента / С. И. Алексеев, В.А. Лукин// Известия Петербургского университета путей сообщения. - 2010. - № 3. - С. 184-193.

8. Алексеев, С.И. Оценка закрепления оснований методом пневмотрамбования щебёночно-цементной смеси / С. И. Алексеев, Р. В. Мирошниченко // Известия Петербургского университета путей сообщения. Вып. 4(13). -СПб.: ПГУПС. - 2007. -С. 88-97.

9. Алексеев, С. И. Закрепление слабых глинистых грунтов под подошвой фундаментов методом пневмотрамбования щебёночно-цементной смеси / С. И. Алексеев, Р. В. Мирошниченко // Геотехника: научные и прикладные аспекты строительства надземных и подземных сооружений на сложных грунтах: межвуз. тематич. сб. тр. - СПб.: СПбГАСУ. - 2008. - С. 172-173.

10. Алексеев, С. И. Влияние выштампованных микросвай на уплотнение грунтового основания / С. И. Алексеев, Р. В. Мирошниченко // Сборник статей Международной научно-практической конференции.- Пенза: Приволжский Дом знаний. - 2009. - С. 20-24.

11. Алексеев, С. И. Исследование зон уплотнения грунтового основания вокруг выштампованных микросвай / С. И. Алексеев, Р. В. Мирошниченко // Актуальные научно-технические проблемы современной геотехники: межвуз. тематич. сб. тр. - СПб.: СПбГАСУ, 2009. - С. 90-94.

12. Алексеев, С. И. Влияние выштампованных микросвай на несущую способность фундаментов мелкого заложения (ПГУПС, СПб) / С. И. Алексеев, Р. В. Мирошниченко // Вестник ТГАСУ. Вып. №3. - 2009. - С. 133-142.

13. Алексеев, С. И. Исследование несущей способности оснований, усиленных выштампованными микросмваями / С. И. Алексеев, Р. В. Мирошниченко // Известия Петербургского университета путей сообщения. Вып. 2(19). -СПб.: ПГУПС, 2009. - С. 100-110.

14. Аникьев, А. А. Способ усиления основания фундамента путем пробивки скважины с неоднократной подачей жесткого материала / А.А. Аникьев // Геотехника. - 2016. - №5. - С.38-44.

15. Аникьев, А. А. Аналитическое исследование зоны уплотненного грунта, создаваемой вследствие втрамбования щебня при производстве щебеночных скважин / А. А. Аникьев// Вестник «НИЦ «Строительство». Выпуск №13. -2017. - С.139-147.

16. Антонова, Г. Г. Фундаменты малоэтажных зданий на песчаных основаниях: дис. ...канд. техн. наук 05.23.02/ Галина Григорьевна Антонова. - Л.: ЛИИЖТ, 1954. - 149с.

17. Ашпиз, Е. С. Пути усиления основной площадки земляного полотна / Е. С. Ашпиз // Железнодорожный транспорт. - 2013. - № 6. - С. 55-56.

18. Багдасаров, Ю. А. Армирование оснований фундаментов грунтовыми сваями в раскатанных скважинах / Ю. А. Багдасаров, А. Н. Саурин // Реконструкции исторических городов и геотехническое строительство. №7 -СПб.; М., 2003. -С. 29-33.

19. Бобылев, Л. М. Набивные сваи / Л. М. Бобылев // Строит. газ. - 1998. - № 42. - С. 8.

20. Вайгандт, А. А. Применение набивных свай в раскатанных скважинах / А.

A. Вайгандт. - Минпромстрой СССР, ЦБНТИ, 1988. - С. 14-17.

21. Горбунов-Посадов, М.И. Основания, фундаменты и подземные сооружения. Справочник проектировщика / М. И. Горбунов-Посадов, В.А Ильичев, В.И. Крутов. -М: СТРОЙИЗДАТ, 1985.-479 с.

22. Готман, А.Л. Исследование работы фундаментов в вытрамбованных котлованах на вертикальную нагрузку и их расчет / А.Л.Готман, Ю.В. Шеменков // Вестник ПНИПУ №3. Пермь, 2005. -С. 23-39.

23. Грачев, Ю.А. Определение размеров зоны уплотнения грунта при заполнении скважин расширяющимися материалами / Ю. А. Грачев, И. С. Иванов, В. М. Воробьев // Труды института. Выпуск 94, -М: Ордена Трудового Красного Знамени Всесоюзный научно-исследовательский, проектно-изыскательский и конструкторско-технологический институт оснований и подземный сооружений имени Н. М. Герсеванова, 1991. - С. 9399

24. Григоращенко, В. А. Пробивание скважин с помощью пневмопробойников /

B. А. Григоращенко // Хлопководство, 1973. -№ 2. - С. 27-29.

25. Григоращенко, В. А. Оценка устойчивости незакрепленной грунтовой скважины / В. А. Григоращенко, Г. И. Кулаков / / Виброударные процессы в

строительном производстве. — Новосибирск : ИГД СО АН СССР, 1983.-С. 13-16.

26. Добров, Э.М. Влияние геосинтетической оболочки на эффективность усиления слабых оснований грунтовыми сваями/ Э. М. Добров, До Кхань Хунг. // Транспортное строительство. 2014. № 7. -С. 15-17.

27. Добров, Э.М. Механика грунтов/ Э.М. Добров - М.: Академия, 2008. - 272 с.

28. Дубровский, В. А. Разработка конструкции набивных свай в пробитых скважинах в просадочных грунтах и методики расчета их несущей способности : автореф. дис. ... канд. техн. наук : 05.23.02 / Дубровский Владимир Александрович. - М., 1992. - 22 с.

29. Ермошкин, П. М. Способы проходки скважин под набивные сваи без выемки грунта / П. М. Ермошкин // Основания, фундаменты и механика грунтов. - 1976. - № 4. - С. 14-16.

30. Есипов, А. В. Взаимодействие микросвай с грунтовым основанием при усилении фундаментов: дис. ... канд. техн. наук: 05.23.02 / Есипов Андрей Владимирович. - Тюмень, 2002. - 168 с.

31. Зоценко, Н. Л. Усиление оснований и фундаментов при реконструкции зданий./ Н. Л. Зоценко, Ю. Л. Винников, О. В. Борт// Весник Одеской гос. академии строительства и архитектуры. Вып. №1, 2003. -С. 61-67.

32. Зоценко, М. Л. Проектирования набивных паль виготовлених за допо-могою пневмопробшнигав/ М. Л. Зоценко// Вестник Одеской гос. академии строительства и архитектуры. Вып. №4, 2001. -С. 87-90.

33. Зоценко, Н. Л. Применение грунтоцемента при устройстве и реконструкции оснований и фундаментов. / Н. Л. Зоценко, Р. В. Петраш, И. Б. Иванова// Весник Одеской гос. академии строительства и архитектуры. Вып. №3, 2002. -С. 19-27.

34. Ильичев, В.А. Снижение вибрации фундаментов после усиления основания набивными песчано-щебеночными сваями / В. А. Ильичев, Л. Р. Ставницер, В. Я. Шишкин // Свайное фундаментостроение. Вып. №11, 1995. С. 21-23

35. Ильичев, В.А. Особенности геомониторинга при возведении подземных сооружений в условиях тесной городской застройки / В. А. Ильичев, П. А. Коновалов, Н.С.Никифорова// Основания, фундаменты и механика грунтов, № 4, 1999. -С.20-26.

36. Коваленко, Н.П. Устройство для изготовления песчаных дрен в слабом грунте. Авторское свидетельство № 557146. Приоритет от 11.02.1976. -2с.

37. Козаков, Ю. Н. Усиление фундаментов сваями, устраиваемыми с помощью пневмопробойников/ Ю. Н. Козаков, Ю. Ф. Стоян// Журнал №4 Основания, фундаменты и механика грунтов. - М.: Стройиздат, 1993. -С. 2327.

38. Коновалов, П.А. Основания и фундаменты реконструируемых зданий. 4-е издание, переработанное и дополненное/ П.А. Коновалов- М.: Бумажная Галерея, 2000. - 308 с.

39. Коновалов, П.А. Усиление фундаментов жилых домов на эллювиальных грунтах в Магнитогорске / П.А. Коновалов, В.Я. Шишкин // Основания, фундаменты и механика грунтов, №3. - М, 1996. -С. 11-14.

40. Коробова, О.А. Усиление оснований и конструкций фундаментов / О. А. Коробова - Новосибирск: Сибстрин, 2008. 331с.

41. Крутов, В. И. Основание и фундаменты на просадочных грунтах / В. И. Крутов - Киев: Будiвельник. - 1982. -224с.

42. Крутов, В.И. Основание и фундаменты на насыпных грунтах/ В.И. Крутов-М.: Стройиздат, 1988. -224с.

43. Крутов, В.И. Фундаменты в вытрамбованных котлованах/ В.И Крутов., Ю.А. Багдасаров, И. Г. Рабинович - М: Стройиздат, 1985. -57с.

44. Крутов, В.И. Усиление фундаментов существующего здания при устройстве фундаментов пристройки / В. И. Крутов, А. С. Ковалев // Основания, фундаменты и механика грунтов. 2001. №1. - С. 8-13.

45. Крутов , В.И. Учет уплотнения грунтов при расчете свайных фундаментов / В. И. Крутов, В. К. Когай, В. С. Глухов // Геотехнические проблемы мегаполисов. Том 4, 2010. -С. 1385-1388.

46. Кятов, Н.Х. Разработка методики измерения напряжений в глинистых основаниях природного сложения: дис. ... канд. тех. наук : 01.02.07 / Кятов Нурби Хусинович. - М., 1983. -177 с.

47. Ланис, А. Л. Армирование грунтов раскаткой скважин / А. Л. Ланис, П. О. Ломов, О. В. Иванов // Инновационные факторы развития Транссиба на современном этапе : материалы Междунар. науч.-прак. конф., по-свящ. 80-летию Сиб. гос. ун-та путей сообщения. - Новосибирск: Изд-во СГУПСа, 2012. - Ч. 1. - С. 342-349.

48. Лис, В. Д. Рабочий орган для раскатки скважин / В. Д. Лис, Б. В. Колесников // Вест. СибАДИ. - Омск, 2004. - Вып. 2. - С. 10-17.

49. Ломов, П. О. Модификация метода раскатки скважин для слабых водонасыщенных грунтов / П. О. Ломов // Политранспортные системы : материалы VIII Междунар. науч.-техн. конф. в рамках года науки Россия -ЕС «Научные проблемы реализации транспортных проектов в Сибири и на Дальнем Востоке». - Новосибирск : Изд-во СГУПСа, 2015. - С. 196-202.

50. Ломов, П. О. Определение коэффициента пористости грунта, уплотненного методом раскатки скважин / П. О. Ломов // Вест. гражданских инженеров. -2015. - № 6 (59). - С. 94-100.

51. Ломов, П. О. Применение метода усиления грунтов армированием набивными сваями в раскатанных скважинах / П. О. Ломов // Современные геотехнологии в строительстве и их научно-техническое сопровождение : материалы междунар. науч.-техн. конф., посвящ. 80-летию образования каф. геотехники СПбГАСУ (механики грунтов, оснований и фундаментов ЛИСИ) и 290-летию рос. науки / СПбГАСУ. - СПб., 2014. - Ч. 2. - С. 274279.

52. Мангушев, Р. А. Механика грунтов: учебник для высшей школы по специальности ПГС / Р. А. Мангушев, В. Д. Карлов, И. И. Сахаров. - М.: Издательство Ассоциации строительных вузов. - 2009. - 264 с.

53. Мирошниченко, Р.В. Несущая способность основания, усиленного выштампованными микросваями: дис. канд. техн. наук: 05.23.02 / Роман Васильевич Мирошниченко. - СПб, 2010. -165с.

54. Мирошниченко, Р.В. Несущая способность основания, усиленного выштампованными микросваями: автореф. дис. канд. техн. наук: 05.23.02 / Роман Васильевич Мирошниченко. -СПб, 2010. - 22с.

55. Мирошниченко, Р. В. Оценка несущей способности основания фундаментов, усиленных выштампованными микросваями / Р.В. Мирошниченко // Сборник трудов межвузовской научно-технической конференции Петербургского государственного университета путей сообщения. - СПб.: ПГУПС, 2007. - С.62-63.

56. Мирошниченко, Р. В. Экспериментальные исследования уплотения грунтового основания вокруг выштампованных микросвай / Р.В. Мирошниченко // Известия Орловского государственного технического университета. - Орёл: ОрёлГТУ, 2009. - С.58-61.

57. Никифорова, Н.С. Защита зданий вблизи глубоких котлованов и коммуникационных коллекторов геотехническими отсечными экранами/ Н.С. Никифорова, Д. А. Внуков // Вестник МГСУ. -2011. - 5 -108 с.

58. Овчинников, С. А. Упрочнение земляного полотна железных дорог объемным многоэлементным армированием: дис. ... канд. техн. наук: 05.23.11 / Овчинников Станислав Александрович. - Новосибирск, 2014. -162 с.

59. Огаркова, М.М. Применение грунтовых свай в оболочке из геосинтетических материалов в геологических условиях города Перми/ М.М. Огаркова, Р. И. Шенкман // Вестник Пермского национального исследовательского политехнического университета. Строительство и архитектура. - 2014. - 1. - С. 187-199.

60. Патент на полезную модель RU 147223. Раскатчик для изготовления вертикальных и наклонных скважин / А. Л. Ланис, П. О. Ломов, В. Ф.

Скоркин // заявитель и патентообладатель Сиб. гос. ун-т путей сообщения. -Заявл. 25.04.2014 ; опубл. 29.09.2014. - 3 с.

61. Перминов, А. Н. Исследование и создание грунтоуплотняющего оборудования для стесненных условий строительства : дис. ... канд. техн. наук: 05.23.07 / Перминов Анатолий Николаевич. - Саратов, 1977. - 185 с.

62. Пономаренко, Ю. Е. Создание и выбор основных параметров навесного оборудования для пробивки конических скважин под набивные сваи : дис. ... канд. техн. наук: 05.05.04 / Пономаренко Юрий Евгеньевич. - М., 1985. -178 с.

63. Пособие по проектированию оснований зданий и сооружений (к СНиП 2.02.01.-83). -М: Стройиздат, 1986. - 415с.

64. Пособие к СТО 36554501-018-2009. Проектирование и устройство свайных фундаментов и упрочненных оснований из набивных свай в пробитых скважинах.-Пенза: ПГУАС, 2013. - 82с.

65. Пронозин, Я.А. Результаты полевых и теоретических исследований изготовления буроинъекционной сваи с контролируемым уширением/ Я. А. Пронозин, М. А. Самохвалов // Тюмень, Вестник ПНИПУ №3, 2014г. -С. 196-216.

66. Рекомендации по проектированию и устройству набивных свай в раскатанных скважинах / ГУП НИИОСП им. Н. М. Герсеванова. - М., 2000. - 42 с.

67. Рекомендации по расчету, проектированию и устройству свайных фундаментов нового типа в г.Москве под редакцией В.А. Ильичева. - М.: МОСКОМАРХИТЕКТУРА, 1997г. -С. 91.

68. Руководство по проектированию и устройству фундаментов в вытрамбованных котлованах, Москва, 1981г. - 57с.

69. Саурин, А. Н. Набивные сваи в раскатанных скважинах - перспективное основание для устройства фундаментов в сложных грунтовых и построечных условиях / А. Н. Саурин // Тр. междунар. семинара по механике грунтов, фундаментостр. и трансп. сооруж. - М., 2000. - С. 236-239.

70. Саурин, А. Н. Результаты штамповых испытаний оснований, преобразованных шлаковыми набивными сваями в раскатанных скважинах (НРС)/А. Н Саурин., Ю. В. Редькина, Е. А. Кузнецова // Межвузовский тематический сборник трудов. - СПб., 2008. - С. 71-75.

71. Саурин, А. Н. Сваи в раскатанных скважинах / А. Н. Саурин // Строительные материалы, оборудование, технологии XXI века. - 2005. -12. - С. 42-43.

72. Саурин, А. Н. Технологические особенности устройства набивных свай в раскатанных скважинах применительно к различным инженерно-геологическим условиям площадок : автореф. дис. ... канд. техн. наук : 05.23.02 / Саурин Анатолий Никифорович. - М., 1998. - 27 с.

73. Свирщевский, В. К. Проходка скважин в грунте способом раскатки / В. К. Свирщевский. - Новосибирск : Наука, 1982. - 121 с.

74. Сорочан, Е.А. Взаимодействие фундамента с грунтовым основанием при выравнивании здания домкратами / Е. А. Сорочан , М.В. Зотов // Основания, фундаменты и механика грунтов. -2004. -№3. - С. 14-17.

75. Сорочан, Е.А. Крупнопанельное здание гибкой конструкции на просадочных грунтах/ Е. А. Сорочан , Д. Л. Шапиро, Н. Н. Сидорова, И. Д. Беспалый - М.: Стройиздат, 1964. - 37с.

76. Ставницер, Л.Р. Строительство сооружений на слабых грунтах с применением грунтовых щебеночных свай / Ставницер Л.Р., Шишкин В.Я., Аникьев А.А.// Вестник «НИЦ «Строительство», Вып. №10, 2014г. - с. 2230.

77. СТО 17466563-001-2012. Рекомендации по усилению грунтов оснований зданий и сооружений по технологиям ООО ГЕОПИР. - М., 2012. - 43с.

78. Тер - Мартиросян, З.Г. Вертикально-армированные основания / З. Г. Тер -Мартиросян, А. З. Тер - Мартиросян, В. В. Сидоров // Современные технологии фундаментостроения. - 2017. - С. 87 - 109.

79. Тер-Мартиросян, А.З. Экспериментально-теоретические основы преобразования слабых водонасыщенных глинистых грунтов при

глубинном уплотнении ротором / А. З. Тер-Мартиросян, О. И. Рубцов // Инженерная геология. - 2014.- 3. - С.26

80. Тер-Мартиросян, З.Г. Механика грунтов/ З.Г. Тер-Мартиросян -М.: Изд. АСВ, 2009. - 550 с.

81. Тер-Мартиросян, З.Г. Взаимодействие толстостенного грунтового цилиндра с песчаным ядром и ростверком / З. Г. Тер-Мартиросян, А. З. Тер-Мартиросян, П. В. Струнин, О. И. Рубцов // Жилищное строительство. -2014. - 9. - С.15-19.

82. Улицкий, В.М. Геотехническое сопровождение реконструкции городов/ В. М. Улицкий, А. Г. Шашкин - М.: АСВ, 1999. - 324с.

83. Улицкий, В.М. Основы совместных расчетов зданий и оснований / В. М. Улицкий, А. Г. Шашкин, К. Г. Шашкин, В. А. Шашкин-Санкт-Петербург: Издательство института «Геореконструкция», 2014г. -С. 300-311

84. Улицкий, В.М. Использование современных технологий при реконструкции городских инженерных сетей / В. М. Улицкий, С. И. Алексеев, С. В. Ломбас // Реконструкция городов и геотехническое строительство, Тетрадь №1, 2001г. - С.88-95.

85. Ухов, С.Б. Механика грунтов, основания и фундаменты / С. Б. Ухов - М.: Изд. Высшая школа, 2002. - 566 с.

86. Фадеев, А. Б. Эффективные микросваи для усиления фундаментов/ А. Б. Фадеев, В. К. Иноземцев, В. А. Лукин.// Основания, фундаменты и механика грунтов. - 2003. - 2. - С. 28-30.

87. Фадеев, А. Б. Методические указания по расчёту выштампованных свай / А. Б. Фадеев, Г. А Матвеенко. - СПб., 2007.-8с.

88. Швец, В.Б. Усиление и реконструкция фундаментов/ В. Б. Швец - М., Стройиздат, 1985г. - 202с.

89. Шишкин, В.Я. Патент 2026926 РФ. Способ усиления оснований симметрично нагруженных фундаментов. Опубл. 20.01.1995.- Зс.

90. Шишкин, В.Я. Исследование грунта основания аварийного здания после его уплотнения щебеночно-цементными сваями / В.Я. Шишкин, В. Ф.

Сидорчук, А. А. Аникьев // Основание, фундаменты и механика грунтов, 2010. - 2.- С.15-18.

91. Шишкин, В.Я. Уплотнение грунта с помощью пневмопробойника в условиях реконструкции и нового строительства / В. Я. Шишкин, А. А. Аникьев // Интеграл, №4, 2011. - С.120-123.

92. Шишкин, В.Я. Уплотнение грунта основания щебеночными сваями / В. Я. Шишкин, А. А. Аникьев // Жилищное строительство, 2012. -9. - С.33-37.

93. Adalier, K. Stone columns as liquefaction countermeasure in non-plastic silty soils/ K. Adalier, А. Elgamal, J. Meneses, J.I. Baez. -Earthquake Eng. 23(7), 2003.- pp. 571-584

94. Baez, J.I. Liquefaction observations during installation of stone columns using the vibro replacement technique/ J.I. Baez, G.R. Martin // Geotechnical News, 1992.-рр. 41- 44.

95. Barron, R.A. Consolidation of fine-grained soils by drain wells/ R.A. Barron // Trans. Am. Soc. Civ. Engrs, Vol. 113.- рp. 718-741.

96. Datye, K.R. Settlement of bearing capacity of foundation system with stone columns/ K. R. Datye // Symposium on recent developments in ground improvements techniques held at Bangkok, 1982.- pp. 85-104.

97. DIN EN 14731-2005. Execution of special geotechnical works - Ground treatment by deep vibration.- рр. 28.

98. Degen, W.S. 56m deep vibro compaction at German lignite mining area/ W.S. Degen // Proc. of 3rd Int. Conf. on Ground Improvement Geosystems, Thomas Telford, London.- рp. 127-133.

99. Engelhardt, K. Field testing to evaluate stone column performance in a seismic area/ K. Engelhardt // Geotechnique №25-1, 1975.- pр. 61-69.

100. Gniel, J. Improvement of soft soils using geogrid encased stone columns / J. Gniel // Geotextiles Geomembranes №27, 2009.- pp. 167-175.

101. Goughnour, R.R. Slide correction by stone columns/ R.R. Goughnour, T.J. Sung, J.S. Ramsey// Deep Foundation Improvements Design, Construction and Testing, 1991.- pp. 131-147.

102. Goughnour, R. R. Analysis of stone column-soil matrix interaction under vertical load/ R. R. Goughnour, A. A. Bayuk // Proc. of Int. Conf. on Soil Reinforcements, Paris.- pp. 271-277.

103. Hasan, A. Soil and foundation stability improvement by stone column: A case study in Adapazari city / A.Hasan, F.Seyhan, V. Isa, G. Zeki // Scientific Research and Essay Vol.4, Turkey.- pp. 972-983.

104. Hughes, J.M.O. Reinforcing of soft cohesive soils with stone columns/ J.M.O. Hughes, N.J. Withers// Ground Engineering, Vol. 7, No 3.- pp. 42-49.

105. Krutov, V.I. Foundations formed from piles cast in punched holes/ V.I. Krutov, V.K. Kogai, V.S. Glukhov // Soil Mechanics and Foundation Engineering. 2010. T. 47. № 2. pp. 45-51.

106. Madhav, M.R. Soil improvement. Panel report on stone columns /M.R. Madhav, N. Miura// Proceedings 13 th international conference on soil mechanics and foundation engineering, held at New Delhi, India, 1995.- pp. 163-164

107. McKelvey, D. Modelling vibrated stone columns in soft clay/ D. McKelvey, V. Sivakumar, A. Bell, J.Graham // Proc. Inst. Civ. Engrs. Geotechnical Engineering, Vol. 157.- pp. 137-149.

108. Mitchell, J.K. Stone columns foundation for a wastewater treatment plant - a case history/ J.K. Mitchell, T.R. Huber// Geotechnical Engineering, Vol. 14, pp. 165185.

109. Mitra, S. Stone columns and design limitations/ S. Mitra, B.C. Chathpadhyay // Proc. of Indian geotechnical conference, held at Culcutta, India, 1999.- pp. 201205.

110. Muir Wood, D. Group effects in stone column foundations - model tests/ D. Muir Wood, W. Hu, D.F.T. Nash// Geotechnique, Vol. 50, No 6.- pp. 689-698.

111. Munfakh, G.A. Performance of a test embankment founded on stone columns/ G.A. Munfakh, S.K. Sarkar, R.J. Castelli // Proc. Piling and Ground Treatment for Foundations, Thomas Telford, London.- pp. 259-265.

112. Priebe, H.J. The design of Vibro Replacement/ H.J. Priebe. Ground Engineering. December. 1995- pp.31-37.

113. Priebe, H.J. Vibro replacement to prevent earthquake induced liquefaction/ H.J. Priebe. Ground Engineering. March.-1998- pp. 30-33.

114. Raju, V.R. Vibro replacement for high earth embankments and bridge abutment slopes in Putrajaya/ V.R. Raju.- Malaysia, Int. Conf. on Ground Improvement Techniques, Malaysia, pp. 607-614.

115. Shenthan, T. Liquefaction mitigation in silty soils using composite stone columns and dynamic compaction/ T. Shenthan, R. Nashed, S. Thevanagayam, G.R. Martin// Earthquake Eng., Vibration. 3, 2004.- pp.39-50.

116. Slocombe, B.C. Deep Compaction of Problematic Soils/ B.C. Slocombe// Proc. Problematic Soils, Nottingham.-2001.- pp. 163-181.

117. Slocombe, B.C. Nature versus nurture/ B.C. Slocombe// Ground Engineering.-2000.- pp. 20-22.

118. Slocombe, B.C. The testing and instrumentation of Stone Columns/ B.C. Slocombe, M.P. Moseley. Proc. Design, Construction and Testing, ASTM STP 1089, Ed. Esrig/Bachus, Las Vegas.- 2000.-pp. 85-100.

119. Slocombe, B.C. The densification of granular soils using Vibro methods/ B.C. Slocombe, J.I. Baez, Geotechnique, Vol. L, No 6.- pp. 715-726.

120. Sondermann, W. Deep Vibro techniques, Ground Improvement/ W. Sondermann, J. Wehr.// 2nd Edition, Ed. Moseley/Kirsch, Spon Press, 2004.- pp. 57-92.

121. Wehr, J. Exercise on calculation of stone columns/ J. Wehr, I. Herle// Priebe method and FEM, Proc. of 6th European Conf. on Numerical Methods in Geotechnical Engineering, Graz, 2004.-pp. 773-776.

Приложение 1

Акт внедрения результатов диссертационной работы

^НДАМЕНТСТРОЙПРОЕКТ

ектирование строительство реконструкция