Construction and Geotechnics

Представлены результаты исследований сжимаемости илов, залегающих на побережье Белого моря. Подобные отложения являются характерными для прибрежных территорий во всем мире. В качестве характеристики сжимаемости послужил индекс компрессии сс , широко используемый в современных геотехнических программно-вычислительных комплексах. Целью исследований было изучение зависимости указанной характеристики от коэффициента пористости и влажности. Выполнена статистическая обработка данных длительных компрессионных испытаний 59 образцов ненарушенной структуры, отобранных с глубины 12-18 м. Установлено, что значения сс варьируют для трех разновидностей илов в следующих интервалах: супесчаных 0,067-0,087, суглинистых 0,072-0,332, глинистых 0,109-0,439. Получены линейные зависимости индекса компрессии от исходных значений коэффициента пористости е 0 и природной влажности W илов: сс = 0,351 e 0 - 0,226 ( R2 = 0,75); сс = 0,896 W - 0,188 ( R2 = 0,73). Большее практическое значение для инженерных изысканий имеет вторая зависимость, так как определение влажности возможно на образцах нарушенной структуры, отбираемых при проходке скважин шнеком. Анализ более 30 эмпирических зависимостей, полученных отечественными и зарубежными авторами, показал, что значения параметров приведенных линейных уравнений являются характерными для слабых сильнодеформируемых глинистых грунтов морских побережий. Полученные авторами эмпирические формулы могут применяться в численном моделировании оснований, а также для вычисления модуля деформации илов при расчете осадки зданий и сооружений по традиционно применяемым методикам. В конце статьи дан пример расчета секущего и касательного одометрических модулей деформации ила с использованием полученных эмпирических зависимостей.

В настоящее время наша страна активно занимается освоением природных богатств Крайнего Севера. В связи с этим становятся важными вопросы строительства в суровых климатических условиях и вопросы обеспечения безопасности проживания работников. В условиях Крайнего Севера строительство стационарных зданий экономически невыгодно. Поэтому приоритет отдан использованию блок-контейнеров, так как большая часть работ выполняется вахтовым методом. Их несложно доставить к месту установки, они приспособлены для эксплуатации при низких температурах наружного воздуха. Наружные ограждающие конструкции таких контейнеров выполняются из пенопластовых материалов толщиной 150-200 мм. Существенным недостатком таких контейнеров является то, что при аварии или отключении системы отопления в контейнере очень быстро понижается температура, что приводит к аварийным ситуациям. В статье предложен новый способ повышения тепловой инерции наружной ограждающей конструкции, предназначенной для эксплуатации в суровых климатических условиях. Предлагается разместить влагу, обладающую высокой теплоемкостью, внутри наружной ограждающей конструкции из пенопластового материала. В месте прохождения нулевой изотермы, которое определяется расчетом, в плоскости стеновой панели размещается теплоаккумулирующая вставка, выполненная из пластиковых труб прямоугольного или квадратного сечения определенного размера. Трубы заполняются водой, образуя в стеновой панели как бы дополнительный слой из труб, заполненных водой. При аварии или отключении системы отопления вода в таких трубах будет играть роль демпфера по сдерживанию теплового потока в окружающую среду. При этом будет использоваться теплота фазового перехода внутри труб. Проведенные расчеты показывают, что использование теплоаккумулирующей вставки позволяет существенно повысить живучесть блок-контейнера и выиграть время для ремонта системы отопления, а следовательно, сделать труд и проживание работников в условиях низких температур более безопасными.

Объект исследования - напряженно-деформированное состояние защитно-декоративных покрытий наружных ограждающих конструкций. Цель - оценить напряженно-деформированное состояние защитно-декоративных покрытий при действии температуры в зависимости от пористости подложки, толщины покрытия. Приведены результаты расчета напряжений в зависимости от толщины лакокрасочного покрытия, размера пор в зоне контакта «покрытие - подложка». Для оценки напряженного состояния покрытий использован программный модуль SCAD Office. Представлено сравнение напряжений в покрытии при заполнении пор разного радиуса красочным составом и при отсутствии заполнения пор. Установлено, что при действии знакопеременной температуры в покрытиях происходят смена деформированного состояния, характеризующаяся чередованием сжимающих и растягивающих напряжений. Величина внутренних напряжений уменьшается с уменьшением толщины покрытия. При уменьшении радиуса пор, заполненных красочным составом, напряжения в зоне контакта покрытия с подложкой уменьшаются, а в центре поры, заполненной красочным составом, - увеличиваются. При уменьшении радиуса пор разница между значениями напряжений на поверхности покрытия и в зоне контакта покрытия с подложкой уменьшается. Наблюдается смена знаков напряжений в зоне контакта покрытия с подложкой и в центре поры, заполненной красочным составом. Даны рекомендации по выбору вида краски.

При прокладке магистральных трубопроводов через водные преграды возникает проблема их всплытия. В процессе исследования данного вопроса рассмотрены основные способы балластировки трубопроводов, проходящих через водные преграды, с помощью различных утяжелителей - как одиночных пригрузов, так и с помощью сплошного обетонирования. Представлены характеристики основных типов утяжелителей. Согласно требованиям нормативной документации аналитическим способом выведены формулы зависимости требуемого объема материалов от длины участка, а также формулы зависимости стоимости рассматриваемых материалов от длины участка магистрального трубопровода. Для наглядности полученные зависимости представлены в графическом виде. Анализ проведен для трубопроводов сечением 325 ´ 8, 720 ´ 10 и 1440 ´ 12, проходящих через водные преграды. Расчеты выполнены для железобетонных утяжелителей кольцевого типа УТК, чугунных утяжелителей кольцевого типа УЧК, а также сплошного обетонирования бетоном класса прочности В15. В результате был получен наиболее экономичный способ балластировки трубопровода в рассматриваемых инженерно-геологических условиях.