ИССЛЕДОВАНИЕ РАБОТЫ БОКОВОЙ ПОВЕРХНОСТИ ФУНДАМЕНТА ПРИ ДИНАМИЧЕСКИХ НАГРУЗКАХ

STUDY OF THE OPERATION OF THE SIDE SURFACE OF THE FOUNDATION UNDER DYNAMIC LOADS

Viktoria Ivanova

student, Department of Building Structures, Foundations and Foundations named after Professor Yu. M. Borisova, Voronezh State Technical University,

Russia, Voronezh

Sergey Zolotuchin

scientific supervisor, Candidate of Technical Sciences, Voronezh State Technical University,

Russia, Voronezh

АННОТАЦИЯ

В статье рассматривается опыт поиска наиболее оптимального решения строительной задачи по укреплению оползневого склона в условиях плотной городской застройки г. Воронеж. Рассмотрены основные этапы укрепления склона и пример наиболее оптимального и экологического решения в заданных условиях. Описывается метод усиления оползневого склона с помощью устройства подпорных стен, выполняемой из вторично используемых сборных железобетонных плит и блоков, полученных в результате поэлементного демонтажа.

ABSTRACT

The article discusses the experience of searching for the most optimal solution to the construction problem of strengthening a landslide slope in the conditions of dense urban development in Voronezh. The main stages of slope strengthening and an example of the most optimal and ecological solution in the given conditions are considered. A method of reinforcing a landslide slope using retaining walls made of recycled precast concrete slabs and blocks obtained as a result of piecemeal dismantling is described.

Ключевые слова: оползневые склоны, укрепление склонов, технология замкнутого цикла.

Keywords: landslide slopes, slope stabilization, closed-loop technology.

ВВЕДЕНИЕ

Укрепление склонов — это очень важное направление в геотехнике и строительстве, необходимая для подготовки земельных участков, расположенных на наклонных поверхностях, к застройке, обеспечению его устойчивости. Склоны и откосы, это распространенная проблема в самых разнообразных географических и климатических условиях, от горных регионов до городских и прибрежных зон. Укрепление склонов необходимо для предотвращения оползней, эрозии, обрушений и других процессов, которые могут привести к разрушению элементов конструкции или здания в целом.

Укрепление склонов необходимо не только для предотвращения обрушения, но и для обеспечения долгосрочной стабильности территории, что необходимо для безопасной эксплуатации, располагаемых на ней строительных конструкций и зданий. Для решения этой проблемы необходим комплексный и индивидуальный подход, включающий точные инженерно-геологические изыскания, анализ климатических условий, подбор наиболее оптимальной конструктивного решения по усилению.

В данной статье, в качестве примера наиболее рационального конструктивного решения при укреплении оползневого склона, описывается процесс проектирование и установки подпорных стен в Центральном районе города Воронеж, с которым столкнулась кафедра строительных конструкций, оснований и фундамента имени профессора Ю.М Борисова.

АКТУАЛЬНОСТЬ РАБОТЫ

• Снижение себестоимости работ по укреплению оползневого склона за счет применения верного конструктивного решения и использования технологий замкнутого цикла.
• Сохранения экологической обстановки в регионе, за счет сокращения объемов вывозимого мусора на свалки города.

ЦЕЛИ СТАТЬИ

• Снижение стоимости процесса укрепления познаваемых склонов.
• Повышение качества усиления оползневых склонов.

Задачи статьи

• Популяризация рационального подхода к проектированию конструкций усиления оползневых склонов.
• Демонстрация возможности подбора наиболее экономически выгодных инженерных решений в сложных условиях строительства.
• Демонстрация эффективности использования технологии замкнутого цикла в строительстве.

ОБЩАЯ ЧАСТЬ

Задача по решению проблемы оползневых склонов сводится к предотвращению обвала грунта, под действием силы гравитации и дополнительных внешних природных и техногенных воздействий, для сохранения несущей способности близстоящих зданий и сооружений и создания возможности дальнейшей застройки территории. Эта задача имеет множество вариантов решений, но для подбора наиболее оптимального необходим комплексный подход, состоящий из нескольких этапов.

Основные этапы подборы конструктивного решения:

• Сбор сведений о географическом положении, хозяйственных связях и границах защищаемой территории.
• Проведение инженерно-геодезических, инженерно-геологических, инженерно-геотехнических, инженерно-гидрологических, инженерно-гидрометеорологических и инженерно-экологических изысканий.
• На основе полученных данных и расчета проводится подбор и применение противооползневых сооружений и мероприятий.

В результате инженерных изысканий должны быть выработаны надежные данные о современном состоянии, а также содержать прогноз изменения инженерно-геологических, гидрологических, геокриологических и экологических условий на расчетный срок с учетом природных и техногенных факторов, а также территориальную оценку (районирование) территории по порогам геологической безопасности и рекомендации по выбору принципиальных направлений инженерной защиты.

Затем при проектирование противооползневых сооружений решаются взаимосвязанные задачи:

- анализ, в том числе с применением соответствующих расчетов, устойчивости природного и проектируемого профиля склона с учетом расположения на нем основных защищаемых объектов;

- выбор типа, расположения и основных параметров противооползневых сооружений и мероприятий (водопонижение, закрепление грунтов и т. д.);

- определение внешних нагрузок на сооружение и его конструктивные элементы;

- расчет сооружения в целях определения усилий в элементах конструкций;

- конструирование сооружения и его элементов на основе расчетов по первой и второй группам предельных состояний;

- расчеты общей и местной устойчивости склона с учетом запроектированных противооползневых сооружений и мероприятий, при необходимости — уточнение и корректировка принятых решений.

Проводятся противооползневые мероприятия исходя из необходимости и возможности их проведения на местности, такие как изменения рельефа склона, регулирование стока поверхностных вод, регулирование стока поземных вод, закрепление грунтов, агролесомелиоративные мероприятия.

Установка удерживающего сооружения, его рекомендуется располагать перед защищаемым объектом таким образом, чтобы исключить негативное воздействие оползневого грунта на защищаемый объект. Такие сооружения по механизму работы можно разделить на контрфорсы, массивные (гравитационные) сооружения, свайные сооружения, анкерные сооружения и комбинированные сооружения.

Все это учитывалось на практике при укреплении крутого оползневого склона в Центральном районе города Воронеж.

Специалистами кафедры строительных конструкций, оснований и фундамента имени профессора Ю.М Борисова были проведены инженерные изыскания, исходя из которых ими было подобрано конструктивное решение. Входе геологических изысканий был определен тип грунтов, верхний слой до 2 м глиняный грунт и основной массив грунта песчаный (высота склона около 12 м), а также определена водонасыщенность грунта (толщина водной пленки частиц). Исходя их результатов ИГИ спрогнозировали степень «сползания» грунта вниз склона, был выявлен большой рис обрушения.

Было принято конструктивное решение по установки на нескольких уровнях склона конструкции из сборных железобетонных панелей и плит, так как из-за большого риска обрушения склона исключалась возможность использование монолитного железобетона, с целью безопасности. Спроектированная конструкция представляет собой несколько подпорных стен, зафиксированных контрфорсами, расположенных на нескольких уровнях склона.

В качестве материалов было принято решение использовать железобетон, полученный в ходе поэтапного демонтажа. Плиты выполнены из бетона класса В60 с высоким процентом армирования (больше 1), и обладают большим количеством закладных деталей, что ускорило процесс монтажа. Специалистами был проведен анализ на достаточность несущей способности материалов для использования вторично. Анализ подтвердил, что несущая способность плит и блоков достаточна для использования их в качестве элементов конструкции усиления оползневого склона. Для монтажа плиты были разрезаны на необходимые элементы сборной конструкции используя алмазную сварку.

За счет вторичного использования железобетона заказчик сократил значительную часть затрат на материалы, а также эти плиты не были вывезены на полигоны ТБО.

Рисунок 1. Фото со строительной площадки, в процессе монтажа

ВЫВОДЫ

• Благодаря совместной работе проектировщиков, ученых, лаборантов и строителей удалось снизить стоимость выполнимых работ при усиление оползневого склона.
• Правильно подобранное конструктивное решение, позволило предотвратить разрушение близстоящих зданий и увеличило их эксплуатационный срок.
• Повторное использование строительных материалов, изделий и конструкций позволяет снизить объемы мусора на свалках ТБО, сохраняя экологическую обстановку в регионе.

Список литературы:

1. Типовой проект организации работ на демонтаж (снос) здания (сооружения). МДС 12-64.2013/3AO «ЦНИИОМТП». - М.: ОАО «ЦИТП», 2013. - 00 с.
2. СП 381.1325800.2018 «Сооружения подпорные, правила проектирования»
3. СП 436.1325800.2018 «Инженерная защита территорий, зданий и сооружений от оползней и обвалов»