Телефон: 8-800-350-22-65
WhatsApp: 8-800-350-22-65
Прием заявок круглосуточно
График работы офиса: с 9.00 до 18.00 Нск (5.00 - 14.00 Мск)

Статья опубликована в рамках: LIII Международной научно-практической конференции «Научное сообщество студентов XXI столетия. ТЕХНИЧЕСКИЕ НАУКИ» (Россия, г. Новосибирск, 31 мая 2017 г.)

Наука: Технические науки

Секция: Архитектура, Строительство

Скачать книгу(-и): Сборник статей конференции

Библиографическое описание:
Чернавин Р.В. ЗАКОНОМЕРНОСТЬ УПЛОТНЕНИЯ ГРУНТОВ ПРИ УСИЛЕНИИ ОСНОВАНИЯ ГРУНТОВЫМИ СВАЯМИ // Научное сообщество студентов XXI столетия. ТЕХНИЧЕСКИЕ НАУКИ: сб. ст. по мат. LIII междунар. студ. науч.-практ. конф. № 5(52). URL: https://sibac.info/archive/technic/5(52).pdf (дата обращения: 04.12.2021)
Проголосовать за статью
Конференция завершена
Эта статья набрала 39 голосов
Дипломы участников
У данной статьи нет
дипломов

ЗАКОНОМЕРНОСТЬ УПЛОТНЕНИЯ ГРУНТОВ ПРИ УСИЛЕНИИ ОСНОВАНИЯ ГРУНТОВЫМИ СВАЯМИ

Чернавин Роман Вячеславович

студент 3 курса, факультет «Мосты и тоннели» СГУПС,

РФ, г. Новосибирск

Научный руководитель Ломов Петр Олегович

преподаватель кафедры «Теоретическая механика» СГУПС,

РФ, г. Новосибирск

В современном мире одной из проблем больших городов является недостаток места под новое строительство и недостаточные для восприятия нагрузок физические характеристики грунтов. Поэтому необходимо производить усиление грунтов. Одним из вариантов усиления является армирование основания грунтовыми сваями с применением метода раскатки скважин.

Суть усиления заключается в армировании и уплотнении грунтов основания по площади будущих фундаментов. Грунтовые сваи устраиваются в раскатанных скважинах. Скважины образуются за счет последовательной раскатки грунта от её оси к периферии с помощью раскатывающего рабочего органа – раскатчика скважин (рисунок 1).

 

Раскатчик

Рисунок 1. Раскатчик скважин

 

Образованные раскатанные скважины заполняются грунтоцементом, грунтом, песком, щебнем или любым другим инертным материалом с обязательным послойным уплотнением. Полученные грунтовые сваи служат армоэлементами (рисунок 2).

 

Рисунок 2. Свая в грунтовом массиве

 

Грунты усиленного основания обладают высокими деформационными и прочностными характеристиками. Наиболее значимыми преимуществами данного метода усиления являются:

  1. Отсутствие динамического воздействия при производстве работ на рядом стоящие здания и сооружения;
  2. Простота в исполнении
  3. Высокая технологичность процесса;
  4. Сравнительно низкая стоимость производства работ;
  5. Контролируемое усиление массива с достижением необходимых значений прочностных и деформационных характеристик.

Задача по определению плотности грунта после раскатки скважин сводится к определению зависимости между шагом скважин и физическими характеристиками грунта. Весь объём грунта вытесняется при образовании скважин в межсвайное пространство и происходит уплотнение основания. Разбивая рассматриваемую плоскость раскатки на равносторонние треугольники, рассматривается объём правильной призмы, основанием которой является равносторонний треугольник со стороной l и высотой призмы 1 м (рисунок 3).

 

Рисунок 3. Схема расположения скважин

 

Путем математических преобразований шаг скважин  может быть определен по формуле (1):

                                                  (1)

где d- диаметр скважины;

  величина плотности твердых частиц до, и после уплотнения.

По таблице Б.3 [3] определяются нормативные значения модулей деформации уплотненных грунтов (Eн), входящих в усиливаемую толщу. Проектные значения деформационных характеристик усиленного методом раскатки скважин грунтового массива определяется как средневзвешенные по формуле (2).

                                        (2)

где Eсв, Eгр - модули деформации сваи и грунта;

Асв, Агр - площади сечения сваи и грунта.

К настоящему времени метод раскатки скважин апробирован на многих объектах города Новосибирска, а его эффективность подтверждена полевыми испытаниями [1]. На одном из объектов, был проведен контроль качества с определением физических характеристик уплотненного грунта. Контроль включает в себя:

  1. Вскрытие шурфа с отбором проб уплотненного грунта (в околосвайном пространстве).
  2. Отбор образцов грунта ненарушенной структуры методом режущего кольца на глубине 1 м.
  3. Проведение ряда исследований над грунтом с определением его физических характеристик и определение вида грунта в геотехнической лаборатории.

В лабораторных условиях были определены физико-механические характеристики грунта [3]. Далее был рассчитан коэффициент пористости и определен модуль деформации по нормативному документу. Результаты исследований представлены в таблице 1.

 

Таблица 1.

Результаты исследований

Адрес площадки

Плотность сухого грунта, г/см3

Модуль деформации, МПа

До усиления

После усиления

Материала свай

Усиленного основания

Между свай (50 см)

Между свай (25см)

В околосвайном пространстве

Средневзвешенное значение

Требуемое значение

Ул. Гоголя

1,8

1,82

1,84

1,89

350

38

40

 

 

В ходе исследования была получена закономерность изменения плотности грунта от расстояния до скважины описываемая функцией y= -3.2x3 + 4.1x2 - 1.7x + 2.1 представленной на рисунке 4

 

Рисунок 4. График зависимости изменения плотности грунта от расстояния до раскатанной скважины

 

В результате выполненного исследования была получена закономерность изменения плотности грунта от расстояния до раскатанной скважины, которая выражена уравнением y= -3.2x3 + 4.1x2 - 1.7x + 2.1. Данная закономерность может быть использована для определения плотности грунта при проектировании усиления.

 

 

Список литературы:

  1. Ломов, П. О. Повышение качества проектирования усиления грунтового основания армированием набивными сваями в раскатанных скважинах [Электронный ресурс] / П. О. Ломов // Науковедение: интернет-журнал. – 2014. – № 2 (21). – Режим доступа: http://naukovedenie.ru/PDF/132TVN214.pdf (дата обращения 1.05.2017).
  2. Основания и фундаменты транспортных сооружений / Под редакцией Соловьёва Г.П. - М.: Транспорт, 1996. - 380 с.
  3. Свод правил СП 22.13330.2011 Основания зданий и сооружений. Актуализированная редакция СНиП 2.02.01-83* Минрегионразвития Москва 2011 -161 с.
Проголосовать за статью
Конференция завершена
Эта статья набрала 39 голосов
Дипломы участников
У данной статьи нет
дипломов

Оставить комментарий

Форма обратной связи о взаимодействии с сайтом