Construction and Geotechnics
Периодичность: 1–4 номера в год
Издательство: Пермский национальный исследовательский политехнический университет, Пермь, Россия
Язык: русский, английский
Главный редактор: профессор, д-р техн. наук А.Б. Пономарев
Контакты редакции:
Адрес редакции: 614990, г. Пермь, Комсомольский пр-т, 29, Пермский национальный исследовательский политехнический университет,
редакция журнала «Construction and Geotechnics»
Телефон: +7(342)2198377
e-mail: cgscimag@mail.ru
Журнал «Construction and Geotechnics» (наименование журнала на государственном языке Российской Федерации «Строительство и Геотехника») является периодическим печатным научным рецензируемым журналом.
Журнал «Construction and Geotechnics» зарегистрирован в Федеральной службе по надзору в сфере связи, информационных технологий и массовых коммуникаций (Роскомнадзор), свидетельство ПИ № ФС77-77999 от 03 марта 2020 года. Подписной индекс в объединенном каталоге «Пресса России» – 45010.
Журнал выпускается Пермским национальным исследовательским политехническим университетом. Журнал выходит 4 раза в год.
До 2012 года журнал носил название «Вестник Пермского государственного технического университета. Строительство и архитектура», с 2012 по 2019 год журнал носил название «Вестник Пермского национального исследовательского политехнического университета. Строительство и архитектура» (ISSN 2224-9826).
Журнал предназначен для исследователей, аспирантов и гражданских инженеров интересующихся современными исследованиями в различных областях строительства, включая геотехнику, технологи строительства , строительную механику, транспортное строительство, экологию и другие.
Журнал входит в Перечень рецензируемых научных изданий, в которых должны быть опубликованы основные научные результаты диссертаций на соискание ученой степени кандидата наук, на соискание ученой степени доктора наук по научным специальностям:
2.1.2. Основания и фундаменты, подземные сооружения (технические науки)
2.1.3. Теплоснабжение, вентиляция, кондиционирование воздуха, газоснабжение и освещение (технические науки)
2.1.4. Водоснабжение, канализация, строительные системы охраны водных ресурсов (технические науки)
2.1.5. Строительные материалы и изделия (технические науки)
2.1.7. Технология и организация строительства (технические науки)
2.1.8. Проектирование и строительство дорог, метрополитенов, аэродромов, мостов и транспортных тоннелей (технические науки)
2.1.9. Строительная механика (технические науки)
2.1.10. Экологическая безопасность строительства и городского хозяйства (технические науки).
Журнал входит в базу данных RSCI (Russian Science Citation Index).
В соответствии с Рекомендацией Высшей аттестационной комиссии при Минобрнауки России от 21 декабря 2023 № 3-пл/1 "О категорировании перечня рецензируемых научных изданий, в которых должны быть опубликованы основные научные результаты диссертаций на соискание ученой степени кандидата наук, на соискание ученой степени доктора наук" журнал «Construction and Geotechnics» относится к Категории К-2 .
Текущий выпуск
Том 16, № 3 (2025)
- Год: 2025
- Статей: 8
- URL: https://ered.pstu.ru/index.php/CG/issue/view/462
- DOI: https://doi.org/10.15593/cg.v16i3
Одометр для исследования способов закрепления торфа
Аннотация
Представлен новый компрессионный прибор, позволяющий исследовать сжимаемость торфа и способы его закрепления в основании насыпи. Рабочее кольцо прибора имеет увеличенные по сравнению обычными одометрами размеры: диаметр 14,8 см, высоту 7,0 см. Удаление из образца поровой влаги происходит только в одном направлении – через перфорированный штамп. В ходе испытаний, например, на стадии вторичной консолидации, специальными винтами ограничивают подъем штампа, прибор извлекают из нагрузочной рамы и переворачивают. Поочередно выкручивают пробки из отверстий в днище и внедряют в образец торфа вещество-стабилизатор через все или часть отверстий, расположенных симметрично друг относительно друга. После чего одометр возвращают в нагрузочную раму и продолжают измерение деформаций. Благодаря исключению даже временной разгрузки и разуплотнения повышаются точность и достоверность прогноза деформаций слоя торфа в основании насыпи после закрепления.Исследованный торф имел следующие свойства: плотность 0,98–1,02 г/см3, влажность 770–920 %, коэффициент пористости 11,8–14,2, степень разложения 40–45 %. Для стабилизации осадки использовали бентонит, сорбирующий влагу из микропор торфа и вызывающий его деформации за счет набухания. Начальная влажность бентонита составляла 6 %, деформации свободного набухания достигали 95 %, а влажность набухания 138 %. Испытания показали, что внедрение бентонита в количестве 10 % от объема образца позволяет стабилизировать деформации торфа, а добавка в бентонит цемента предотвращает развитие осадки даже при значительном увеличении нагрузки от насыпи после закрепления.
Construction and Geotechnics. 2025;16(3):5-13
 |  |
Определение зависимости скорости морозного пучения от различных параметров промерзающего грунта
Аннотация
Одним из наиболее часто встречающихся на территории России опасных геологических процессов, происходящих в грунтовом основании и негативно влияющих на безопасность зданий и сооружений, является процесс морозного пучения.При расчете устойчивости фундамента на действие касательных сил морозного пучения по СП 22.13330 и 24.13330 необходимо сравнить касательные силы пучения с суммой удерживающих от выпучивания сил и нагрузок на фундамент. При этом для получения более точного результата касательные силы морозного пучения рекомендовано определять по ГОСТ Р 56726 путем сдвига образца грунта относительно материала фундамента со скоростью, равной скорости морозного пучения грунта. Под скоростью морозного пучения следует понимать скорость движения грунта относительно материала фундамента при его промерзании. Однако в настоящее время отечественная литература не регламентирует значения скорости пучения грунта.В настоящем исследовании проведен обзор, анализ и обобщение научных сведений на тему зависимости параметров процесса морозного пучения от различных характеристик грунта и внешних воздействий на него. В ходе работы проведена аккумуляция экспериментальных данных, выполненных другими учеными. В результате анализа массива собранных данных: выявлены общие тенденции к росту скорости морозного пучения с увеличением влажности грунта, к уменьшению скорости морозного пучения с ростом плотности грунта, плотности скелета грунта; определены рекомендуемые граничные значения скорости и относительной деформации морозного пучения для разновидностей грунтов по показателю текучести; предложена методика аналитического определения скорости морозного пучения по содержанию в грунте частиц размером 0,05–0,005 мм.Предложенные аналитические методики позволят предварительно оценить величину скорости морозного пучения по известным параметрам грунта, не прибегая к дорогостоящим длительным испытаниям. В свою очередь, знание величины скорости морозного пучения увеличит точность определения касательных сил морозного пучения по ГОСТ Р 56726. Таким образом, результаты исследования позволят более точно спрогнозировать влияние сил пучения грунта на конструкции зданий и сооружений.
Construction and Geotechnics. 2025;16(3):14-27
| |
Расчет параметров уплотненной зоны околосвайного грунта
Аннотация
Рассматривается задача определения размеров уплотненной зоны грунтового основания вокруг свай различной формы ствола (призматической, полой-круглой, пирамидальной), погружаемых в грунт путем забивки молотом сваепогружающего копра. На основе анализа изменения физических характеристик околосвайного грунта после забивки сваи в грунт разработан метод расчета уплотненной зоны околосвайного грунта с учетом и без учета возможного выпора грунта при различной степени водонасыщения грунта, включая полностью водонасыщенный грунт. Результаты расчетов по данной методике сопоставлены с экспериментальными данными, полученными на примере пирамидальной сваи, которая после забивки в грунт была откопана, отобраны образцы грунта в околосвайной зоне и определены их физические характеристики. Погрешность метода расчета не превысила 10 %.
Construction and Geotechnics. 2025;16(3):28-37
| |
К вопросу изучения армирования грунтов подверженных сезонному промерзанию и оттаиванию. Опыт зарубежных исследований
Аннотация
Описан опыт зарубежных исследований грунтов, подверженных сезонному промерзанию и оттаиванию (США, Китай, Монголия, Канада). Рассмотрены исследования и изменения грунтов, подверженных циклам замораживания – оттаивания. Влияние циклов замерзания – оттаивания на прочностные, динамические и деформационные характеристики, в том числе на морозное пучение и последующее оттаивание грунтов. Приведены результаты исследований армированных грунтов (глин, песков, илов), подверженных циклам замораживания – оттаивания. Испытания проводились в лабораторных условиях, создавались модели эксперименты и проводились численные эксперименты в программах.У армированных грунтов были исследованы динамические характеристики на динамических трехосных испытательных установках, прочностные характеристики на сдвиговых приборах в низкотемпературных помещениях, морозное пучение и оттаивание на стандартных приборах для определения морозного пучения и на приборах собственного производства, в том числе было исследовано влияние циклов замораживания-оттаивания на эти характеристики. Некоторые эксперименты описаны подробно. В качестве армирования в экспериментах участвовали геосинтетические материалы. Среди геосинтетических материалов выбраны: геосетки, георешетки, коротковолокнистый, длинноволокнистый и водоотводящий геотекстиль, геомембрана, двухслойная композитная геомембрана. Помимо армирования грунтов стандартными листовыми геосинтетиками, одним из способов улучшения свойств грунтов является смешивание грунта с другими материалами, такими как золауноса, известь, полимерные волокна, цемент, кремнезем, резиновые частицы, в статье даны краткие результаты исследования добавления их в грунт. Также описаны результаты исследований морозного пучения при смешивании грунта со стальными и сизалевыми волокнами. Кратко изложены результаты внедрения геотекстиля и геосетки при строительстве автомобильных и железных дорог.
Construction and Geotechnics. 2025;16(3):38-63
| |
Сваи с верхним обратным конусом, оптимизированные по объему
Аннотация
Свайные фундаменты часто подвергаются воздействию опасных природных процессов, таких как морозное пучение грунта. Это приводит к увеличению материалоемкости фундаментов. Данное исследование направлено на структурную оптимизацию свай на основе рационального использования материала. Объектом исследования является свая с обратным конусом, которая эффективна в условиях морозного пучения грунта. Цель исследования – минимизировать объем сваи путем оптимизации ее геометрических параметров. Объем сваи является целевой функцией. Оптимизируемые параметры – радиус верхнего основания и высота конуса сваи. В задаче оптимизации учитывались два ограничения: по несущей способности сваи на вертикальную нагрузку в талом грунте и по устойчивости сваи в мерзлом грунте. Для решения задачи использовался метод множителей Лагранжа. Результатом исследования является оптимальная конфигурация сваи с минимально возможным объемом при заданных ограничениях
Construction and Geotechnics. 2025;16(3):64-77
| |
Методика научного поиска и лабораторных способов определения физико-механических параметров дисперсного грунта
Аннотация
Влияние различных факторов, таких как природно-климатические условия территории изысканий, изменчивость инженерно-геологических свойств по глубине заложения грунтовых слоев и в плане территории застройки, в том числе обводненность, неоднородность структуры, делают определение характеристик дисперсных горных пород четвертичных отложений многофакторной и сложной задачей. Цель работы – всесторонний анализ инженерно-геологических и геотехнических исследований, выполненных на образцах ненарушенной или нарушенной структуры, что позволяет оценить не только качество грунта, но и перспективы изменения свойств геологического материала при изменении параметров окружающей среды (влажности, нагрузки и др.). Показана актуальность применения синтеза методики научного поиска и лабораторных методов определения физико-механических параметров дисперсного грунта как наиболее распространенной горной породы при решении практических задач выбора основания на стадиях проектирования конструкций здания или сооружения по первой группе предельных состояний (по несущей способности). Для достижения поставленной цели смоделировано поведение грунтовой среды в определенных условиях, воспроизведено природное напряженно-деформированное состояние в массиве с ожидаемой нагрузкой от объекта строительства. По результатам проведенных исследований описаны математические модели поведения и установлены зависимости относительной деформации, коэффициента пористости при заданном напряжении. Применение современного оборудования позволило установить зависимости характеристик прочности дисперсных грунтов от условия прочности. Выполненный всесторонний анализ результатов исследования показал важность полученных данных при решении инженерных задач, позволил оценить не только качество, но и перспективы изменения свойств грунтового основания при изменении влажности и нагрузки
Construction and Geotechnics. 2025;16(3):78-88
| |
Образование колеи нежестких дорожных одежд
Аннотация
Повышение устойчивости дорожных одежд в процессе их эксплуатации – важная задача для всех участников строительства этого сложнейшего инженерного сооружения. Одним из видов отказов для нежестких дорожных покрытий является образование колеи. Образование колеи может происходить как из-за недостаточной сдвиговой устойчивости верхнего слоя, так и всей дороги в целом. Как показывают исследования отечественных и зарубежных ученых, на процесс образования колеи большое влияние оказывает сдвиговая устойчивость материала дорожного покрытия. Разрушение происходит тогда, когда значения внешней нагрузки достигнут или превысят предел прочности материала на сдвиг. При этом в верхнем слое дорожного покрытия начинают развиваться и накапливаться остаточные деформации. Накапливаясь во времени, они образуют колею в полосе наката верхнего слоя.Анализ процесса взаимодействия колеса движущегося транспорта с дорожным покрытием показывает, что силы от него действуют на поверхность дороги в разных плоскостях, а не только параллельно продольной оси дороги. Но в процессе уплотнения слоя асфальтобетонной смеси укаткой со стороны вальцов не было сил, действующих в поперечном направлении дороги. Поэтому внешним силам, действующим в поперечном направлении дороги, слой износа сопротивляется менее эффективно, чем вдоль продольной оси дороги. Это является одним из главных факторов получения дорожного покрытия с неоднородной структурой в направлениях – вдоль и поперек оси дороги.Таким образом, существующая технология уплотнения слоя горячей асфальтобетонной смеси укаткой дорожными катками априори предусматривает получение неоднородного асфальтобетонного покрытия, не способного одинаково сопротивляться внешним, особенно сдвиговым, нагрузкам в различных направлениях.Снижению неоднородности структуры верхнего слоя может способствовать совершенствование технологии уплотнения.
Construction and Geotechnics. 2025;16(3):89-97
| |
Полипропилен PP-DVU и гомополимер полипропилена: долговечность геосинтетических и строительных материалов в растворах серной и плавиковой кислот при повышенных температурах
Аннотация
Объектом исследования являлись полипропилен PP-DVU и гомополимер полипропилена. Данные строительные материалы применяются в составе геосинтетических материалов, а также как часть трубопроводных систем и реактора, входящих в состав нового промышленного комплекса, предназначенного для переработки колумбитового концентрата. В процессе эксплуатации изучаемые материалы подвергаются воздействию химически агрессивных сред. Для моделирования условий эксплуатации и оценки деградации образцы в лабораторных условиях подвергались воздействию жидкой среды при повышенной температуре, содержащей плавиковую и серную кислоты. Оценка деградации материала проводилась по следующим критериям: прочность на разрыв, изменение массы, микротвердость, внешний вид и водопоглощение. Наиболее показательными критериями для прогноза срока службы полимерного материала стали глубина старения и относительное удлинение. Старение материала определялось визуально по изменению цвета и по результатам испытаний на водопоглощение и механических испытаний. Уровень водопоглощения в зоне старения был выше по сравнению с участками материала, не контактировавшими со средой. Глубина старения позволила определить скорость диффузии среды в материал, что важно для выбора оптимальной толщины стенки изделия. Прочность на разрыв после испытаний не изменилась, поэтому данный критерий непоказателен для оценки деградации. Комбинированное использование натурных и лабораторных испытаний позволило сократить общее время оценки. Предложены и обоснованы критерии для прогнозирования срока службы полипропиленовых материалов, используемых в реакторе для переработки колумбитового концентрата
Construction and Geotechnics. 2025;16(3):99-111
| |