Том 10, № 3 (2019)
- Год: 2019
- Статей: 12
- URL: https://ered.pstu.ru/index.php/CG/issue/view/64
- DOI: https://doi.org/10.15593/cg.v10i3
ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ УСИЛЕНИЯ ГРУНТОВОГО ОСНОВАНИЯ СВАЙНЫХ ФУНДАМЕНТОВ АРМИРОВАНИЕМ ЖЕСТКИМИ ВКЛЮЧЕНИЯМИ
Аннотация
Нередко в строительной практике возникает необходимость усиления свайного основания зданий и сооружений. К традиционным методам можно отнести выполнение дополнительных - как правило, буронабивных - свай с последующим возведением ростверка, включающего их в работу. Часто усиление приходится выполнять в условиях плотной городской застройки, в стесненных помещениях подвала и пр., что приводит к существенным технологическим трудностям. Одним из альтернативных способов усиления свайных фундаментов является метод высоконапорного группового инъецирования, заключающийся в нагнетании в грунт подвижного цементно-песчаного раствора под давлением, превышающим его структурную прочность. В результате, после его твердения, в основании формируются твердые инъекционные тела, армирующие грунтовое основание. В статье представлены результаты экспериментов по оценке влияния схемы расположения жестких включений на деформативность грунтового основания модели свайного фундамента. Эксперименты проводились в малом грунтовом лотке, который заполнялся среднезернистым рыхлым песком. Сваи моделировались металлическими стержнями, свайный ростверк - металлическим квадратным штампом. Модель свайного фундамента включала 9 свай, расположенных по квадратной сетке. В качестве инъекционных тел использовались зерна гравия различных размеров и формы. Исследования включали 10 серий экспериментов (каждый эксперимент повторялся не менее 3 раз): варьировался объем используемых включений, их размеры, шаг расположения в плане и по глубине. Анализ результатов проведенных экспериментов позволил сформулировать подходы к назначению оптимальных схем расположения жестких включений при усилении грунтового основания свайных фундаментов высоконапорным инъецированием подвижных цементно-песчаных смесей.
Construction and Geotechnics. 2019;10(3):5-15
ПРОБЛЕМЫ НЕРАВНОМЕРНОГО ВСПЛЫТИЯ ПОДЗЕМНОГО ПАРКИНГА В САНКТ-ПЕТЕРБУРГЕ
Аннотация
Строительство и эксплуатация подземных сооружений сопряжены с необходимостью учета гидрогеологических условий площадки, одним из важных вопросов при этом является расчет подземных сооружений на всплытие. В настоящее время существуют опробованные на практике методики поддержания баланса между удерживающими силами и величиной гидростатического давления. Но даже при наличии апробированных методик расчета периодически возникают случаи «всплывших» паркингов. В статье рассмотрены исследования, направленные на определение причин всплытия подземного паркинга в Санкт-Петербурге. Проанализированы факты негативного влияния неравномерного всплытия на состояние несущих конструкций паркинга, гидроизоляционных материалов и основание паркинга. Обозначены проблемы, с которыми придется столкнуться производителям работ и проектировщикам при неправильном учете гидростатического давления, а также при нарушении проектов производства работ.
Construction and Geotechnics. 2019;10(3):16-25
СОВЕРШЕНСТВОВАНИЕ МЕТОДОВ КОНТРОЛЯ КАЧЕСТВА ЗНАНИЙ СТУДЕНТОВ НАПРАВЛЕНИЯ «СТРОИТЕЛЬСТВО» ПРИ ИЗУЧЕНИИ ДИСЦИПЛИНЫ «МЕХАНИКА ГРУНТОВ»ã
Аннотация
С начала 2000-х гг. (время присоединения России к Болонскому процессу) накоплен большой опыт по вопросам необходимости и эффективности балльно-рейтинговой системы оценки знаний на примере различных регионов, вузов, специальностей и дисциплин. Данный опыт показывает как недостатки, так и преимущества балльно-рейтинговой системы, но в целом очевидно, что «традиционная» форма контроля знаний в современных условиях утратила свою актуальность и в большинстве случаев является неэффективной. Опыт использования балльно-рейтинговой системы на кафедре «Основания и фундаменты» при оценке знаний студентов строительных специальностей по дисциплине «Механика грунтов» показал ее эффективность и большую объективность по сравнению с традиционной формой контроля. Основными достоинствами системы являются ее объективность, повышение мотивации студентов к систематической работе в течение всего семестра, возможность автоматизировать процесс начисления, подсчета рейтинговых баллов и проведения текущих форм контроля. Для повышения эффективности балльно-рейтинговой системы в рассматриваемых условиях следует сделать этот процесс максимально понятным и открытым для студента посредством интерактивных методов обмена информацией, разъяснения форм и методов контроля, методик начисления и подсчета рейтинговых баллов. Автоматизация процесса оценивания по балльно-рейтинговой системе и использование электронных систем контроля знаний делают процесс более удобным и наглядным для всех его участников. В учебной нагрузке преподавателя должно официально предусматриваться время на работу с автоматизированными системами контроля, выставление и подсчет баллов рейтинга и настройку параметров этих систем, так как они являются обязательными компонентами балльно-рейтинговой системы.
Construction and Geotechnics. 2019;10(3):26-34
ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ВОЛНОВОЙ ТЕОРИИ УДАРА ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ НЕСУЩЕЙ СПОСОБНОСТИ СВАЙ
Аннотация
В настоящее время испытания с использованием волновой теории удара являются распространенной мировой практикой в геотехнике. Они имеют ряд существенных преимуществ, которые делают их применение весьма привлекательным. Тем не менее данный вид испытаний требует тщательной подготовки, внимания к деталям, специфического оборудования и подготовленного технического персонала. Достаточно высокое требование к уровню подготовки инженера для проведения таких испытаний во многом обусловливает нераспространенность данного метода в России. Без понимания физических основ волновой теории инженер может неправильно интерпретировать результаты испытаний или получить заниженные значения несущей способности свай. Кроме того, известно, что несущая способность свай может изменяться с течением времени, в таких случаях рекомендуются повторные испытания после «отдыха» сваи. Еще одной важной позицией является требуемая осадка во время испытания. Согласно ГОСТ 5686 считается, что осадка сваи (остаточное перемещение) во время испытания на вертикальную нагрузку, использующего принципы волновой теории удара, должна быть как минимум 2 мм. В противном случае будут получены заниженные значения несущей способности. Чтобы подтвердить или опровергнуть данные рекомендации, был проведен анализ базы данных ранее выполненных испытаний и существующих исследований, а также анализ выполненных испытаний на строительных объектах Пермского края. В статье представлены выводы по данному анализу и практические рекомендации.
Construction and Geotechnics. 2019;10(3):35-43
ТЕХНИЧЕСКИЕ СИСТЕМЫ И МЕРОПРИЯТИЯ ДЛЯ ОБЕСПЕЧЕНИЯ КАЧЕСТВА СРЕДЫ ЖИЗНИ НАСЕЛЕНИЯ В УСЛОВИЯХ НЕГАТИВНЫХ ВОЗДЕЙСТВИЙ
Аннотация
В соответствии с приоритетными направлениями развития науки и технологий Российской Федерации до 2025 г. решаются вопросы разработки и создания методов обеспечения экологической безопасности зон городского хозяйства на территории районов, подверженных природно-стихийным бедствиям, авариям, катастрофам и др., а также проводятся защитные мероприятия. Организационно-хозяйственные группы должны осуществлять в селеопасных районах регулирование деятельности производственных и частных предприятий, которые расположены вблизи городских и сельских поселений, разрабатывая мероприятия и законы, обеспечивающие экологическую безопасность, сохранение местных лесных массивов, ограничение нагрузки на пастбища, оберегая их от возгорания и ведя за ними постоянный мониторинг. В данной работе особое внимание уделяется природным катастрофам (сели, оползни, пожары и т.п.) и снижению тяжести их последствий. Для уменьшения процессов воздействий природно-техногенных факторов нами созданы новые технические решения с применением композитных наноматериалов и грунтонаполняемых, грунтоармированных, гидровантовых и других защитных систем, описанных в статье.
Construction and Geotechnics. 2019;10(3):44-52
ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ОТХОДОВ МИНЕРАЛЬНОЙ ВАТЫ В ПРОИЗВОДСТВЕ КЕРАМИЧЕСКИХ СТЕНОВЫХ МАТЕРИАЛОВ
Аннотация
Экологическая ситуация в России характеризуется высоким уровнем антропогенного воздействия на природную среду, значительными экологическими последствиями прошлой экономической деятельности. На удаление и хранение образующихся отходов затрачивается 8-10 % стоимости производимой продукции, поэтому утилизация таких отходов имеет первостепенное значение. Одна из наиболее актуальных проблем при обеспечении экологической безопасности - это снижение уровня опасности при обращении с отходами. За счет вовлечения многотоннажных отходов в производство керамических материалов массового потребления, к которым относятся стеновые материалы, возможно кардинально изменить параметры сырьевой базы России, что поспособствует также снижению экологической напряженности в регионах. Сокращение запасов традиционного природного сырья заставляет искать новые способы его замещения различными видами отходов. Опыт передовых зарубежных стран показал техническую осуществимость этого направления и применения еще и как инструмента защиты природной среды от загрязнения. Вместе с тем из отходов или из отходов в комбинации с природным сырьем могут быть изготовлены практически все основные строительные материалы. На основе легкоплавкой глины и отхода базальт-габбро-норитовой шихты, которая образуется при производстве минеральной ваты, получен керамический кирпич с высокими физико-механическими показателями, марка кирпича М150 и выше. Безусловным достоинством использования многотоннажных отходов является разгрузка экологической обстановки, что способствует решению вопросов утилизации промышленных отходов и охраны окружающей среды. Разработаны инновационные предложения по использованию отходов от производства минеральной ваты в производстве стеновых материалов - керамического кирпича на основе легкоплавкой глины, новизна которых подтверждена патентом РФ.
Construction and Geotechnics. 2019;10(3):53-60
К ВОПРОСУ О ПРИМЕНЕНИИ РАКУШЕЧНИКА В СТРОИТЕЛЬСТВЕ
Аннотация
Строительная отрасль сегодня использует широчайший ассортимент материалов, применение многих из них стало возможными благодаря достижениям в технологиях и химической промышленности. В настоящее время все чаще при строительстве загородных домов во внешней отделке зданий предпочитают использовать натуральные камни. В связи с растущим спросом на загородные дома самым распространенным и недорогим материалом для строительства и оформления фасадов становится ракушечник. К натуральным камням предъявляются определенные требования, и показатели ракушечника соответствуют большинству из них. Главными требованиями являются эстетичность внешнего вида, экологическая чистота, долговечность. Ракушечник - материал особенный; его уникальные свойства - регулировать микроклимат в доме и насыщать воздух морской солью и йодом - обусловлены природным происхождением и абсолютной натуральностью. Доля участия человека в производстве ракушечника ограничивается лишь нарезкой камня на куски требуемых размеров. Единственное воздействие на ракушечник - гидрофобизация, так как материал очень гигроскопичен. Как строительный материал ракушечник применяется в самых различных областях. Ракушечник прекрасно подходит для возведения наружных стен, межкомнатных перегородок и декоративной внутренней отделки. В строительстве также отдают предпочтение таким материалам, как кирпич, пенобетон и газобетон. Для того чтобы понять, какой материал больше подходит для строительства, выполнен анализ их основных характеристик. В статье произведен расчет нагрузок, которые способны выдержать стены из ракушечника и кирпича. Также выполнен теплотехнический расчет наружной стены здания из ракушечника. Являясь красивым материалом и обладая при этом хорошими эксплуатационными характеристиками, ракушечник идеально подходит для строительства и оформления жилья.
Construction and Geotechnics. 2019;10(3):61-75
ПРОБЛЕМЫ ПЕРЕСЕЧЕНИЙ ЛИНИЙ СВЯЗИ И ЛИНИЙ ЭЛЕКТРОПЕРЕДАЧ НА ОБЩИХ ОПОРАХ В УСЛОВИЯХ ГОРОДА
Аннотация
В развитии энергетической отрасли России отмечается устойчивый рост спроса на электрическую энергию. Причем значительный рост потребления электроэнергии приходится на крупные города. В сельской местности в основном потребление электроэнергии снижается, что можно объяснить тенденцией оттока трудоспособного населения из села и деревень в города из-за отсутствия постоянной работы. Однако при вложении инвестиций в агропромышленный комплекс, при развитии фермерских хозяйств потребности в электроэнергии возрастают и в селах. Кроме того, необходимо отметить масштабное внедрение цифрового телевидения и современных средств коммуникации в дачных поселках и деревнях. Таким образом, в последнее десятилетие потребность в электроэнергии во всей стране значительно выросла, что обусловило рост услуг связи и коммуникаций, а также потребителей этих услуг. Поскольку самым простым и экономически выгодным способом предоставления услуг связи и электроснабжения потребителей является прокладка воздушных линий связи и воздушных линий электропередач, чаще всего происходит подключение новых потребителей к уже существующим старым (иногда сильно изношенным) линиям. Помимо возможных перегрузок линий, в узлах пересечения воздушных линий связи (ВЛС) и воздушных линий электропередач (ВЛЭ) формируется «клубок» проводов, сильно затрудняющий проведение последующих монтажных и ремонтных работ. Появление подобного «клубка» создает дополнительный риск травмирования при работе на высоте. В целях снижения трудоемкости обслуживания и повышения безопасности при эксплуатации, монтаже и обслуживании линий связи и линий электропередач в узловых местах пересечения предложено конструктивное решение в виде траверсы, позволяющей, во-первых, обеспечить большее количество точек крепления и, во-вторых, осуществить разнесение линий связи и линий электропередач по разным плоскостям.
Construction and Geotechnics. 2019;10(3):76-86
О ВОЗМОЖНОСТИ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ ВИБРАЦИЙ ДЛЯ УДАЛЕНИЯ СНЕГА С НАКЛОННОЙ КРОВЛИ
Аннотация
Своевременное удаление снега с крыши обеспечивает отсутствие наледей и сосулек, что способствует сохранности кровельного материала и гарантирует безопасность жизни людей. Рассмотрены различные механические способы уборки снега со скатных крыш. Проанализированы различные устройства и агрегаты для сброса снега с помощью вибраций. Представлена полезная модель «Устройство для удаления снега и наледи с наклонной кровли». Устройство содержит электродвигатель, трансмиссию в виде вращающегося вала с эксцентриком, размещенного в корпусе на подшипниках. К корпусу прикреплена как минимум одна подошва в виде пластины для крепления корпуса к обрешетке или стропилу. Питание электродвигателя осуществляется от аккумулятора или зарядного устройства. Испытания устройства, проведенные сначала на модельных, а потом - на реальной крыше, показали, что вибрации можно успешно использовать для уборки снега со скатных крыш. Наиболее быстро удаление снега происходит с крыш с металлокровлей, причем с крашеного профлиста быстрее, чем с оцинкованного. С шероховатых кровель (шифер, ондулин) снег сходит медленнее, причем с одулина быстрее, что обусловлено меньшей массой квадратного метра кровельного материала и большей амплидудой его вибраций. Установлено, что наиболее эффективно крепить устройство осью вращения параллельно стропилам и к той доске обрешетки, к которой пришит кровельный материал. Полезная модель «Устройство для удаления снега и наледи с наклонной кровли» зарекомендовала себя надежной в работе, простой в изготовлении, мобильной и эффективной. Устройство позволяет осуществлять уборку снега без выхода человека на крышу.
Construction and Geotechnics. 2019;10(3):87-96
ВЛИЯНИЕ ВОДНО-ТЕПЛОВОГО РЕЖИМА ОСНОВАНИЯ АВТОМОБИЛЬНОЙ ДОРОГИ НА СОСТОЯНИЕ ДОРОЖНОЙ ОДЕЖДЫ
Аннотация
Представленная статья посвящена изучению влияния состояния дорожной одежды дорог с усовершенствованным покрытием на безопасность автомобильного движения. Актуальность изучаемого вопроса подтверждается как статистическими данными ГИБДД, так и значительным перечнем научных трудов, посвященных вопросам водно-теплового баланса грунтового массива. В статье рассматриваются как дороги, расположенные в черте города, так и загородные участки. Показано влияние температуры и влажности на процесс промерзания грунта и непосредственно на целостность дорожного покрытия. Представлены математические модели, отражающие процессы распределения температуры и фильтрационное движение жидкости в грунте. Предложен вариант улучшения технико-эксплуатационных качеств автомобильных дорог, что, в свою очередь, окажет положительное влияние на безопасность и плавность дорожного движения.
Construction and Geotechnics. 2019;10(3):97-103
ТЕОРИЯ И РАСЧЕТ ОСНОВАНИЙ ОБСЫПНЫХ УСТОЕВ АВТОДОРОЖНЫХ МОСТОВ
Аннотация
В современных мостовых сооружениях на автомобильных дорогах наиболее широко применяются сопряжения с насыпями, включающие обсыпной устой и конус, завершающий подходную насыпь. Особенностью условий, определяющих устойчивость и деформирование оснований и фундаментных конструкций обсыпных устоев, является силовое воздействие веса подходной насыпи и конуса. В статье содержится описание инженерного метода расчетов оснований обсыпных устоев автодорожных мостов, включающего комплекс проверок по предельным состояниям, приведены расчетные схемы. Расчеты выполняются по расчетным схемам двух групп с использованием моделей теории жесткопластической среды (на основе метода горизонтальных сил Г.М. Шахунянца) и теории линейно деформируемой (или упругопластической) среды. Представлены табличные данные, необходимые для выполнения расчетов. Разработан способ определения напряжений в основаниях обсыпных устоев от веса конуса и подходной насыпи по теории линейно деформируемой среды путем образования условной (эквивалентной) расчетной схемы, в которой к основанию добавляется невесомый слой и действующая нагрузка заменяется равной по величине полубесконечной полосовой, приложенной в повышенном уровне. При этом на действительной поверхности основания возникают нормальные и касательные напряжения, согласующиеся с формой подходной насыпи, ограниченной откосами с трех сторон. Предложен способ расчета прочности грунтов основания обсыпного устоя и конуса моста по уравнению Мора - Кулона, реализуемый при помощи напряжений, определяемых в соответствии с изложенным выше описанием.
Construction and Geotechnics. 2019;10(3):104-116
К ВОПРОСУ О ЦЕЛЕСООБРАЗНОСТИ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ ТЕСТОВЫХ ТЕХНОЛОГИЙ КОНТРОЛЯ КАЧЕСТВА УЧЕБНОЙ ДЕЯТЕЛЬНОСТИ ОБУЧАЮЩИХСЯ
Аннотация
Рассматриваются вопросы целесообразности использования тестовых технологий контроля обучения студентов в техническом вузе. Основной целью федеральных государственных образовательных стандартов высшего образования является результат образовательного процесса. Результативность образования рассматривается не как совокупность знаний и умений, полученных студентами из разных учебных дисциплин, а как способность обучающегося применить знания и умения в практической профессиональной деятельности, как формирование у обучающихся определенных компетенций. При оценке образовательных результатов необходим анализ уровней образованности, которые достигнуты обучающимися на определенном этапе обучения. В статье рассмотрены преимущества, место и ограничения тестовых методик в системе контроля и оценки сформированности компетенций студентов. Наряду с традиционными методами оценки усвоения обучающимися учебного материала, для формирования у обучающихся знаниевой составляющей компетенций использование тестовых технологий весьма целесообразно. Эффективным и полезным является использование заданий в тестовой форме в целях оценки сформированности у обучающихся базовых понятий дисциплины. Но оценить умение обучающегося конкретизировать свой ответ примерами, умение логично и доказательно выражать свои мысли, проанализировать глубину знаний и практические навыки решения задач обучающегося с помощью тестовых методик вряд ли получится. Несмотря на указанные недостатки тестирования как метода педагогического контроля, его положительные аспекты (оперативность, объективность, систематическое проведение, обучающая функция тестирования, компьютерная реализация проведения тестирования) делают эту форму диагностики знаний перспективным направлением развития педагогических измерений в системе подготовки квалифицированных кадров различного уровня в строительной отрасли.
Construction and Geotechnics. 2019;10(3):117-123