Особенности стабилизации слабосвязных грунтов в основании аварийно-деформированных зданий с использованием тонкодисперсных инъекционных материалов

Аннотация


В настоящее время усиление грунтового основания часто выполняется высоконапорным инъектированием - нагнетанием раствора под давлением, превышающим структурную прочность грунта (режим гидроразрыва). Высоконапорное инъектирование позволяет успешно решать разные геотехнические задачи, однако имеет ряд недостатков, в первую очередь неопределенность формы и размеров инъекционных тел, создаваемых в грунтовом массиве, а также невозможность прогнозирования конечных деформационных и прочностных характеристик, необходимых для проектирования. Следует отметить, что непосредственно от производства инъекционных работ в режиме неуправляемого гидроразрыва наблюдаются непрогнозируемые технологические деформации (подъем с последующей неравномерной осадкой) объектов, основание которых стабилизируется, вследствие чего развиваются процессы трещинообразования в надземных конструкциях и фрагментарное разрушение несущих элементов. В статье рассматривается возможность решения задачи прогнозируемого повышения механических свойств стабилизируемых грунтов на примере опытно-производственной площадки в центральном районе Санкт-Петербурга. Предлагаемый способ позволяет обеспечить отсутствие технологических деформаций от производства инъекционных работ путем использования авторской кинематической схемы производства работ и применения современных растворов на основе тонкодисперсных вяжущих в режиме пропитки с элементом микроразрыва грунта, т.е. в режиме управляемого гидроразрыва при пониженном давлении нагнетания инъекционного раствора.

Полный текст

На сегодняшний день в практике геотехнического проектирования широко используются геотехнические модели нелинейного механического поведения грунтов с упрочнением (далее – модели) [1–5]. Подобные модели реализованы в современных конечноэлементарных программных комплексах (ПК) PLAXIS, MIDAS GTS NX, Z-Soil, Optum и др. Нормативные документы, хотя и предписывают выполнение расчетов оснований преимущественно с применением нелинейных моделей [6], однако государственные стандарты не могут в полном объеме регламентировать определение их параметров. Основная причина заключается в том, что современные модели, по сути, являются коммерческими продуктами разработчиков программного обеспечения [7]. В связи с этим методики определения параметров моделей описываются в стандартах организаций, одним из которых является СТО 36554501-067-2021 (далее – Стандарт). Стандарт организации устанавливает требования к определению параметров моделей, применяемых для геотехнических расчетов дисперсных грунтов с использованием геотехнических программных комплексов. Стандарт позволил систематизировать определение параметров моделей, а его применение повышает надежность геотехнических исследований и расчетов. Документ фактически является «мостиком» от инженера-изыскателя к инженеру-геотехнику. В настоящей статье приводятся особенности указанного Стандарта.

Об авторах

Ф. Н. Калач

Санкт-Петербургский государственный архитектурно-строительный университет

Список литературы

  1. Эффективность применения активных и пассивных методов защиты окружающей застройки в зоне влияния подземного строительства / В.А. Ильичев, Н.С. Никифорова, Ю.А. Готман, Е.Ю. Трофимов // Жилищное строительство. - 2015. - № 6. - С. 11-15.
  2. Мангушев Р.А., Никифорова Н.С. Технологические осадки зданий и сооружений в зоне влияния подземного строительства / под ред. Р.А. Мангушева. - М.: АСВ, 2017. - 168 с.
  3. Некоторые особенности технологии закрепления грунтов "манжетной" инъекцией с использованием микроцемента / Э.С. Аргал, В.М. Королев, О.Е. Смирнов, В.А. Ашихмен // Основания, фундаменты и механика грунтов. - 2008. - № 1. - С. 25-28.
  4. Харченко И.Я., Алексеев С.В. Комбинированная цементация грунтов при освоении подземного пространства в условиях плотной городской застройки // Метро и тоннели. - 2013. - № 5. - С. 18-20.
  5. Ибрагимов М.Н., Семкин В.В., Шапошников А.В. Некоторые проблемы закрепления грунтов растворами из микроцементов // Academia. Архитектура и строительство. - 2016. - № 4. - C. 114-120.
  6. Калач Ф.Н. Оценка эффективности использования технологии инъекционного укрепления слабых грунтов в основании фундаментов мелкого заложения саморасширяющимися растворами // Construction and Geotechnics. - 2020. - Т. 11, № 2. - C. 62-77. doi: 10.15593/2224-9826/2020.2.06
  7. Фадеев А.Б., Мангушев Р.А. Проблемы уплотнительной застройки Санкт-Петербурга // Вестник гражданских инженеров. - 2005. - № 4(5). - С. 61-65.
  8. Викулин А.М., Щукина А.Б. Анализ проникающей способности инъекционных материалов на минеральной основе // Транспортное строительство. - 2017. - № 5. - С. 16-29.
  9. Баженова О.Ю., Баженова С.И., Баженов М.И. Исследования некоторых свойств цементов с тонкодисперсной добавкой // Молодой ученый. - 2013. - № 10. - С. 96-97.
  10. Харченко И.Я., Дмитриев В.В. Научно-техническое сопровождение реконструкции объекта "Мавзолей В.И. Ленина на Красной площади" в части усиления грунтов основания // Основания, фундаменты и механика грунтов. - 2015. - № 1. - С. 2-7.
  11. Крамаренко В.В. О структурной прочности слабых грунтов и новых нормативных документах по определению характеристик их механических свойств // Известия Тульского государственного университета Естественные науки. - 2012. - Вып. 3. - С. 242-252.
  12. Строкова Л.А. Динамика грунтов. - Томск: Изд-во Томск. политехн. ун-та, 2018. - 190 с.
  13. Захаров М.С., Мангушев Р.А. Инженерно-геологические и инженерно-геотехнические изыскания для строительства / под ред. Р.А. Мангушева. - М.- СПб., 2014.
  14. Пономарева И.Н., Мордвинов В.А. Подземная гидромеханика. - Пермь: Перм. гос. техн. ун-т, 2009. - 103 с.
  15. Мангушев Р.А., Гурский А.В., Полунин В.М. Оценка динамического воздействия от вибропогружения шпунтовых свай на здания окружающей застройки в условиях слабых водонасыщенных грунтов // Construction and Geotechnics. - 2020. - Т. 11, № 3. - C. 102-116. doi: 10.15593/2224-9826/2020.3.10
  16. Essler R.D., Drooff E.R., Falk E.Compensation grouting: concept, theory and practice // Advances in grouting and ground modification. - 2000. - № 104. - P. 1-15. DOI: 10.1061/ 40516(292)1
  17. Amnieh H.B., Masoudi M., Kolahchi R. Pressure analysis in grouting and water pressure test to achieving optimal pressure // Geomechanics and Engineering. - 2017. - № 13(4). - P. 685-699. doi: 10.12989/gae.2017.13.4.685

Статистика

Просмотры

Аннотация - 86

PDF (Russian) - 69

Ссылки

  • Ссылки не определены.

© Калач Ф.Н., 2023

Creative Commons License
Эта статья доступна по лицензии Creative Commons Attribution-NonCommercial 4.0 International License.

Данный сайт использует cookie-файлы

Продолжая использовать наш сайт, вы даете согласие на обработку файлов cookie, которые обеспечивают правильную работу сайта.

О куки-файлах