Construction and Geotechnics

При образовании карстовых деформаций в основании мостовых опор на сваи фундамента передаются дополнительные нагрузки, а несущая способность основания снижается. В статье предлагаются методы определения дополнительных нагрузок на сваи фундамента и несущей способности свай в зависимости от типа карстовых деформаций. Составлена методика выполнения численных вариативных расчетов, основанная на анализе изменения касательных напряжений на боковой поверхности свай на разных этапах нагружения проектной нагрузкой и при росте полости в карстущихся грунтах. Обоснованно выбрана расчетная модель и критерии оценки устойчивости свода над полостью. Выполнена серия численных расчетов, и после статистической обработки результатов получены аналитические зависимости для определения дополнительной нагрузки на сваю от расстояния от нижних концов свай до кровли карстующихся грунтов и расчетного диаметра полости.

Практический опыт по откопке котлованов показывает, что данный процесс растянут во времени и может длиться в течение нескольких месяцев, захватывая различные сезоны года. В данных условиях актуальным становится дополнительный учёт процессов, происходящих с ограждением котлована и окружающим его грунтовым массивом в зимний период, когда температура воздуха опускается ниже нуля. В настоящей статье представлены результаты полевого наблюдения за ограждающими конструкциями глубокого котлована, грунтовым массивом и зданиями окружающей застройки в процессе изменения температуры воздуха в течение зимы 2020-2021 гг. Наблюдения осуществлялись путём контроля планового и высотного положения конструкций при помощи инклинометров и тахеометров. В лабораторных условиях были определены пучинистые свойства глинистого грунта, расположенного в уровне откопки котлована. Численным моделированием распределения температур в системе «атмосфера - котлован - грунтовый массив» определена глубина промерзания грунта. Всё это позволило понять природу наблюдаемых процессов. Результаты наблюдений показали, что при понижении температуры конструкции ограждения переместились внутрь котлована до 8 мм, а здания окружающей застройки получили осадку до 5 мм. При этом результаты лабораторных исследований показали, что грунты, граничащие с ограждающими конструкциями котлована и фундаментами окружающих зданий, являются непучинистыми. Таким образом, в конкретной ситуации исключается объяснение зафиксированных деформаций явлением морозного пучения. Наблюдаемые деформации могут быть объяснены усадкой материала распорных конструкций вследствие понижения среднесуточной температуры воздуха. Данный эффект подтверждается результатами испытаний и рядом наблюдений, представленных в работе. На основе сделанных выводов исследования даны практические рекомендации по выполнению откопки котлованов с учётом сезонных колебаний температуры воздуха, вызывающих усадку и расширение распорных конструкций ограждения котлована любой глубины.

Современные города имеют многоуровневую структуру технологических систем, которые функционально и организационно обеспечивают запросы потребителей. Развитие городских территорий требует комплексного подхода. Системы теплоснабжения и газоснабжения - основной элемент энергетических систем. В соответствии с экономическими, социальными и технологическими условиями системы тепло- и газоснабжения подвергаются организационным, структурным преобразованиям. Цель исследования - разработка перспективных схем систем теплоснабжения и газоснабжения территорий на основе взаимного влияния. Методы. На основе анализа функционально-планировочного зонирования городских территорий расчетным методом предусмотрены варианты развития схем теплоснабжения и газоснабжения. Выполнение современных норм теплоснабжения возможно за счет многовариантных подходов. Достоверность результатов исследования обеспечивается использованием апробированных методик расчета. В качестве основных потребителей рассмотрены жилые микрорайоны с нагрузкой на теплоснабжение и хозяйственно-бытовое потребление. Небольшие объекты промышленно-коммунального назначения учтены при планировании использования энергоресурсов на рассмотренной территории. Промышленное потребление, как правило, имеет самостоятельную систему теплоснабжения и газоснабжения. Способ определения нагрузок основан на удельных нормативных показателях. При разработке схемы газораспределения городских территорий учтена возможность рассредоточения нагрузки на теплоснабжение. Результаты. Разработанные варианты схем тепло- и газоснабжения, с одной стороны, рассматривались как альтернативные. Как схема магистральных сетей теплоснабжения, так и схема газораспределения сможет выполнять функциональные задачи по обеспечению абонентов ресурсами для рассмотренного района проектирования самостоятельно. С другой стороны, на разных этапах развития систем альтернативные варианты могут дополнять друг друга, по периодам поэтапного развития с учетом критериев надежности и экономичности. Выводы. Варианты систем тепло- и газоснабжения позволили выявить основные линейные параметры для различной плотности застройки. Общим материальным критерием для систем теплоснабжения и газоснабжения является материальная характеристика. Развитие схем тепло- и газоснабжения с учетом взаимного влияния обеспечивает стабильное и экономичное развитие территории.

Объект исследования: кислотоупорные плитки, полученные на основе необогащенного каолина и отхода цветной металлургии - шлака от производства металлического хрома. Отходы цветной металлургии по количеству особенно вредных различных загрязнений занимают второе место после отходов химического производства. Различные загрязнения окружающей среды, например пыль и шлаки, содержащие очень вредные вещества (особенно шестивалентный хром, сурьму, мышьяк, свинец и ртуть), весьма негативно воздействуют на здоровье людей, проживающих в радиусе 50 км от металлургических заводов. Использование крупнотоннажного отхода цветной металлургии - алюмосодержащего шлака от производства металлического хрома - в количестве 40 % позволяет получить кислотоупорные плитки с высокими физико-механическими и химическими показателями при температуре обжига 1300 оС и снизить экологическое напряжение в районе производства цветной металлургии. Исследования показали, что получение кислотоупорных плиток из необогащённой каолиновой глины, содержащей А12О3 менее 18 %, невозможно даже при температуре обжига 1300 оС. Введение в керамическую массу оптимального количества шамота (40 %) позволяет получить кислотоупорные плитки, соответствующие требованию ГОСТ по физико-механическим показателям при температуре обжига 1300 оС. Использование в керамических составах алюмосодержащего шлака от производства металлического хрома в количестве 40 % (как и шамота) позволяет получить изделия с высокими физико-механическими и химическими показателями при температуре обжига 1250 оС. Введение в составы керамических масс глиноземсодержащего алюмосодержащего шлака от производства металлического хрома способствует образованию корунда. Корунд отличается высокой химической стойкостью по отношению к кислым и щелочным реагентам. При комнатой температуре на него практически не действует даже HF.