Construction and Geotechnics

Дано определение общественному пространству, в качестве главной черты которого отмечена доступность. Приведена информация о развитии на территории города Перми физической культуры и массового спорта, состоянии спортивных объектов, относящихся к общественному пространству. Рассмотрены пути реконструкции стадиона «Молот», проведен предпроектный анализ. Дана характеристика данной территории согласно генплану г. Перми, описано ее состояние на сегодняшний день. По результатам наблюдения и социологического опроса сделан вывод об актуальности реконструкции стадиона. Разработана концепция развития территории стадиона «Молот», ориентированная на создание спортивного парка на базе основных принципов городского дизайна. Предполагается превратить данную территорию в центр общественного притяжения, место проведения массовых городских мероприятий, многофункциональное пространство, интересное для широкого круга людей. Приведена принципиальная схема функционального зонирования площади стадиона «Молот» с краткой характеристикой каждой из них. Отмечены общие проблемы, связанные с необходимостью реконструкции и управления общественными пространствами.

Определены основные положения (категории) новой механики грунта и геотехники, изложены в иерархическом порядке, систематизированы. Приведены принципиальные отличия новых разработок от существующих, в том числе представлены новая классификация состояния грунта (переуплотненный - нормально уплотненный - недоуплотненный), геотехническая модель (геомассив - основание - фундамент - сооружение), вес грунта (оценка γ h in situ), поровое давление (элемент образования и эволюции литосферы), аналого-дискретная модель грунта (хрупкое тело с бесконечным модулем упругости), модуль Юнга (модуль упругости), капиллярная модель грунта (четочные капилляры и капилляры Жомена), эффект Кулачкина-Радкевича (поровое давление может быть ниже атмосферного), несущая способность (Герсеванов и акустика в грунте), акустика в геотехнике (сплошность, целостность, прочность и геометрия сваи и других железобетонных конструкций). Приведены аналитические и экспериментальные данные о различных регионах РФ и дальнего зарубежья. Даны оценки состояния и перспектив геотехники и механики грунта.

Рост объемов производства бетона и железобетонных изделий требует значительного увеличения количества выпускаемых заполнителей с различными физико-химическими свойствами. Особенно это касается производства легкого бетона, для изготовления которого необходимо использовать заполнители с более низкой по отношению к керамзитовому гравию плотностью. Альтернативным заполнителем для легких бетонов может явиться гранулированное пеностекло, которое сочетает в себе высокие теплоизоляционные свойства с негорючестью, жесткостью, экологической безопасностью и практически не ограниченным сроком эксплуатации. Пеностекло представляет высокопористый неорганический теплоизоляционный материал, состоящий из замкнутых ячеек сферической и гексагональной формы, отличающийся высокой механической прочностью и морозостойкостью при относительно невысокой средней плотности. Пеностекло относится к классу ячеистых стекол. Сырье для получения гранулированного пеностекла достаточно разнообразно. Как правило, его получают на основе стеклобоя, который смешивают с газообразователем и различными добавками. Полученную смесь гранулируют и далее нагревают в печи вспенивания с последующим охлаждением. Благодаря производству пеностекла частично решается одна из актуальных экологических проблем - использование скопившегося на свалках большого количества бытового и промышленного стеклобоя. Начальной стадией производства гранулированного пеностекла является выбор исходных сырьевых компонентов, которые определяют свойства конечного продукта. Для этой цели необходимо провести анализ сырья и определить, какое влияние оказывают различные компоненты исходной шихты на показатели качества гранулированного пеностекла. В данной статье рассмотрены основные сырьевые компоненты, которые широко используются в технологии производства пеностекла, выявлены особенности их применения. Изучен механизм щелочно-силикатных реакций в том случае, когда гранулированное пеностекло используется как заполнитель в легких бетонах. Предложены добавки, снижающие скорость проявления этих реакций.

Россия является самой холодной страной, ее большую часть занимает вечная мерзлота. Остальная территория приходится на районы сезонного промерзания и оттаивания грунтов. Сезонное промерзание является одним из основных факторов, определяющих конструкцию и глубину заложения подземных сооружений, конструктивное исполнение транспортных сооружений. Кроме того, сезоннопромерзающие грунты с содержанием глинистых частиц или в водонасыщенном состоянии при промерзании подвержены морозному пучению, которое способно вызывать значительные деформации и разрушение объектов. Изучение процессов промерзания-оттаивания включает в себя исследование теплофизики грунтов. Теплофизические свойства грунтов имеют немаловажное практическое значение в области проектирования, строительства и эксплуатации автомобильных дорог, подземных тепловых сетей, фундаментов зданий, в частности фундаментов мелкого заложения под малоэтажные здания и сооружения, а также энергетических фундаментов, систем теплообменников. Теплофизические свойства грунтов характеризуются коэффициентом теплопроводности, удельной или объемной теплоемкостью и коэффициентом температуропроводности. В данной статье сопоставляются различные способы вычисления теплофизических свойств грунтов: расчетный, экспериментальный и по нормативной документации. На основании проведенных сравнений сделан вывод о необходимости изучения теплофизики грунтов прямыми лабораторными методами, так как фактические (действительные) значения теплофизических характеристик могут заметно отличаться от расчетных или опытных данных. Для мелкозаглубленных фундаментов зданий и сооружений вопросы влияния точности определения теплофизических свойств на процессы промерзания-оттаивания сезоннопромерзающих грунтов являются актуальными, однако мало изучены и требуют дальнейшего исследования в современных программных комплексах.

Основное назначение пешеходного перехода - обеспечение безопасности пешеходов. Подземные пешеходные переходы намного безопаснее пешеходных переходов в одном уровне, но проигрывают им по своей стоимости. Затраты на строительство можно снизить за счет применения гибких металлических гофрированных конструкций вместо стандартной железобетонной оболочки. Для рационального проектирования оболочек подземных пешеходных конструкций необходимо знать их напряженно-деформированное состояние (НДС). НДС гибких металлических гофрированных оболочек в значительной степени зависит от прочностных и деформационных характеристик окружающего их грунта. В связи с этим улучшение характеристик грунта засыпки является актуальной задачей для снижения стоимости возведения пешеходных тоннелей. Для оценки эффективности грунта засыпки было выполнено численное моделирование работы тоннельной оболочки, изготовленной из металлической гофрированной конструкции. В качестве грунта засыпки были использованы обычный песок, песок, армированный полипропиленовыми волокнами, и песок, укрепленный цементом. В данной статье представлены результаты расчетов конструкции пешеходного тоннеля при различных прочностных и деформационных характеристиках грунтов засыпки. Анализ НДС металлической гофрированной конструкции подземного пешеходного перехода показал, что максимальные деформации для засыпки из песка, укрепленного цементом, на 70 % меньше, а для засыпки из песка, армированного полипропиленовыми волокнами, на 29 % меньше по сравнению с обычным неармированным песком. Нормальные напряжения в металлической гофрированной оболочке при использовании засыпки из песка, укрепленного цементом, на 86 % меньше, а из песка, армированного полипропиленовыми волокнами, на 42 % меньше по сравнению с обычным неармированным песком.

Рассмотрены вопросы строительства на склоне хвалынской аккумулятивной террасы, сформировавшейся в результате оползневых процессов природного и природно-антропогенного происхождения. До недавнего времени строительство жилых домов в оползнеопасной зоне было запрещено, но в последние годы оползневые и оползнеопасные территории все чаще осваиваются различными видами строительства при выполнении определенного комплекса берегоукрепительных работ. Проблема освоения территорий, сложенных набухающими грунтами, склонными к набуханию и формированию оползней, в настоящее время является весьма актуальной. Недооценка набухания и оползней явилась причиной деформации многих промышленных и гражданских сооружений. По опыту строительства устойчивость склонов достигается путем отсыпки проектного профиля и песчаного контрбанкета из песка в нижней части склона. Для расчета устойчивости ненагруженного склона выбраны два участка. Теоретически рассчитан коэффициент устойчивости склонов, который составляет для верхней площадки 2,13 (дом 1), 1,45 (дом 2), 1,53 (дом 3), для нижней площадки по двум линиям - 1,21 (минимальное значение). Приведены рекомендации по устройству фундаментов.

Сегодня в нашей стране уделяется серьезное внимание использованию новых технологий, которые бы позволили значительно повысить качество строительства, скорость окупаемости проектов и, соответственно, максимально сократить сроки производства работ. Модульное строительство объединяет в себе различные технологии быстровозводимых зданий. В России существуют достаточный опыт и достижения в развитии объемно-блочного домостроения. Особое внимание к данной технологии обусловлено необходимостью достижения в нашей стране глобальных целей: решение проблем обеспечения населения доступным и комфортным жильем в рамках государственных программ; скоростное строительство и восстановление жилья, разрушенного при стихийных бедствиях, либо создание полноценно функционирующих временных мобильных зданий и сооружений; упрощение строительства путем унификации и стандартизации монтажных работ при реконструкции зданий и сооружений, возведении особо опасных и промышленных объектов; перенос строительных работ, а также специализированных процессов по сборке оборудования тепло-, водо-, газоснабжения, сварочных работ и мокрых процессов, в заводские условия, исключающие влияние погодных факторов; упрощение проектирования вследствие создания типовых серий объектов и внедрения заводами-изготовителями баз данных и каталогов продукции - унифицированных модулей (или модульных единиц). В данной работе рассмотрен и проанализирован опыт применения модульного строительства в России и за рубежом. Сформулированы основные преимущества и недостатки использования данной технологии. Сделаны выводы, определены пути решения поставленных целей и оптимизации блочно-модульного строительства в России в части технического нормирования, планирования строительства, наиболее рационального применения технологий.