автореферат диссертации по строительству, 05.23.08, диссертация на тему:Комплексная система технологического обеспечения фундаментостроения в сложных инженерно-геологических условиях (на примере Карелии)

Министерство образования Российской Федерации Санкт-Петербургский государственный архитектурно-строительный университет

На правах рукописи

РГБ ОН

Симагин Валентин Григорьевич

канд.техн.наук ' ■'/_] ■

КОМПЛЕКСНАЯ СИСТЕМА ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО ОБЕСПЕЧЕНИЯ ФУНДАМЕНТОСТРОЕНИЯ В СЛОЖНЫХ ПНЖЕНЕРНО-ГЕОЛОГПЧЕСКПХ УСЛОВИЯХ (на примере Карелии)

Специальность - 05.23.08 - Технология и организация

промышленного и гражданского строительства

Автореферат

диссертации на соискание ученой степени доктора технических наук

Санкт-Петербург 2000

Работа выполнена на строительном факультете Петрозаводского государственного университета

Научный консультант: почетный член Российской Академии архитектуры и

строительных наук, действительный член Петровской академии наук и искусств, заслуженный деятель науки и техники РФ, докт.техн.наук, профессор Б.И.Дачматов

Официальные оппоненты:

доктор технических наук, профессор Кириллов В.М. доктор технических наук, профессор Перлей Е.М. доктор технических наук, профессор Улицкий В.М.

Ведущая организация:

Акционерное общество открытого типа Инженерно-строительная фирма «Карелстрой»

Зашита состоится « V » июля 2000 г. в ' & часов

на заседании диссертационного совета Д.063.31.05 при Санкт-Петербургском государственном архитектурно-строительном университете по адресу: 198005, Санкт-Петербург, ул. 2-я Красноармейская, 4, в ауд..-?.^

С диссертацией можно ознакомится в фундаментальной библиотеке университета.

Автореферат разослан « Зс » мая 2000 года

Ученый секретарь диссертационного совета Д. 063.31.05,

доктор технических наук, профессор

Г.М. Бадьин

НЧ-91 ? 0

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы исследования. Значительные территории Российской Федерации, и особенно Северо-Запада, характеризуются сложными инженерно-геологическими и специфическими климатическими условиями. Наличие в основании сооружений разнообразных слоев грунтов (до 10 и более) с резко меняющимися геотехническими свойствами и мощностью, а также наличие напорных подземных вод оказывает существенное влияние на качество и надежность, стоимость и трудоемкость устройства оснований и фундаментов зданий и сооружений.

Проведенные автором многолетние (более 30 лет) исследования позволили выявить многочисленные факта недостаточно полного учета особенностей инженерно-геологических и гидрогеологических условий Карелии при традиционных способах проектирования и устройства оснований и фундаментов. Это, в конечном счете, приводило к повышенным деформациям (отказам) оснований и фундаментов зданий и сооружений и к необходимости их устранения, требующего значительных материальных и трудовых затрат.

Однако в многочисленных публикациях, посвященных устройству оснований и фундаментов в сложных инженерно-геологических условиях, практически все внимание уделяется только их проектированию без достаточно детального учета геологических и гидрогеологических условий и их влияния на сохранение оснований и фундаментов, т.е. на надежность этих конструкций. Еще меньше внимания уделяется устройству оснований и фундаментов вообще и в сложных инженерно-геологических условиях в частности.

Это и предопределило постановку задачи диссертационного исследования.

Целью диссертационной работы является исследование п обеспечение условий создания и функционирования эффективных по технико-экономическим показателям оснований и фундаментов мелкого заложения, а также их надежности в сложных инженерно-геологических условиях (на примере Карелии).

Для достижения поставленной цели были сформулированы и решены следующие основные задачи:

• обобщен и проанализирован опыт устройства оснований и фундаментов и их функционирование в сложных инженерно-геологических условиях;

• выявлены основные факторы и установлено их влияние на качество и надежность оснований и фундаментов мелкого заложения;

з

• исследовано уплотнение моренных грунтов основания способом трамбования и разработаны требования к режимам и средствам уплотнения;

• выявлена динамика изменения качества основания (его надежности) в различных условиях функционирования;

• произведена проверка работоспособности и эффективности предлагаемых рекомендаций, в том числе программного обеспечения в практике устройства оснований и фундаментов;

Выполненные исследования позволили решить ряд принципиально важных как в научно-методическом и теоретическом, так и в практическом отношении задач.

Методы исследований: многолетние комплексные натурные наблюдения, систематизация и анализ опыта проектирования и строительства в сложных инженерно-геологических условиях Карелии, причинно-следственный анализ, классификация и формализация. Анализ статистических данных результатов с использованием программ на ЭВМ ("Кадастр Карелия", "FROST" и др.) и современных программных средств для моделирования (Microsoft Excel, Microsoft Word, Windows). Выбранные методы исследования обеспечили высокую точность в вычислениях, построении графиков и объективность выводов.

Научная новизна диссертационной работы заключается в исследовании и обеспечении условий создания и функционирования по технико-экономическим показателям оснований и фундаментов мелкого заложения в сложных инженерно-геологических условиях, при этом получены следующие научные результаты:

• обобщен и проанализирован опыт устройства оснований и фундаментов в сложных инженерно-геологических условиях, позволившие сформулировать цель и задачи исследования;

• выявлены основные факторы (геотехнические) и установлено их влияние на качество и надежность оснований и фундаментов мелкого заложения;

• установлены закономерности уплотнения моренных грунтов при вытрамбовывании котлованов и на их основе определены требования к режимам и средствам уплотнения;

• выявлена динамика изменения качества основания (ее надежность) в различных условиях функционирования;

• подтверждена работоспособность и эффективность предлагаемых рекомендаций и разработок, в т.ч. программного обеспечения в практике устройства оснований и фундаментов.

Практическая значимость проведенного исследования состоит в следующем:

• разработанные системы и методы позволяют сократить сроки строительства до 40%, снизить стоимость работ нулевого цикла до 30%, а также создать условия для повышения качества и надежности строительства с последующей эксплуатацией в условиях региона;

• разработке комплексной системы обеспечения качества и надежности устройства эффективных по технико-экономическим показателям фундаментов мелкого заложения;

• внедрении предложенных эффективных технологий устройства оснований и фундаментов мелкого заложения в практике проектирования и строительства на уровне нормативных документов;

• использовании в учебном процессе полученных обобщенных материалов по эффективным конструкциям фундаментов и их оснований и технологии устройства в сложных инженерно-геологических условиях Северо-Запада.

Результаты работы используются при чтении спецкурсов лекций в Петрозаводском госуниверситете для студентов специальности 290300, на курсах повышения квалификации инженерно-технических работников при Карельском региональном институте управления, экономики и права при правительстве Республики Карелия и агропромышленном комплексе. Отдельные положения диссертационной работы вошли в справочники строителя и учебные пособия, допущенные Министерством высшего образования Российской Федерации и Госстроем Республики Карелия, для студентов строительных высших учебных заведений.

Основные результаты диссертационного исследования использованы при разработке ряда комплексных программ в Карелии; "Интенсификация - 90", "Свайные фундаменты" (1972 г.), "Фундаменты в вытрамбованных котлованах" (1984 г.), при подготовке ряда технических условий, предложений по новым и сложным вопросам проектирования и технологии устройства оснований и фундаментов зданий и сооружений и более 100 научно-технических заключений по вопросам изыскания, проектирования, строительства, консервации и реконструкции.

Результаты диссертационной работы по развитию комплексной системы обеспечения надежности устройства оснований и фундаментов приняты в Государственном комитете Республики Карелия по строительству и архитектуре , в Комитете Республики Карелия по строительству, содержанию и эксплуатации автомобильных дорог, внедрены в ведущих проектных институтах ЗАО ПИ "Карелпроект", АЗОТ "Штрих", АО "Коммун-жилпроект", "Карелагропромпроект", "Инженерный центр" и др., в веду-

щих строительных организациях ЗАО "Карелстроймеханизация", АООТ "Карелсгрой", АОЗТ СП-1, "Нордстрой", "Кондопожстрой", Государственный музей-заповедник «Кижи» и др.

Обоснованность и достоверность выводов подтверждаются комплексным характером исследований, значительным объемом экспериментального материала с использованием современных методов обработки полученных данных (85 объектов), сравнением с данными других авторов, сходимость теоретических и экспериментальных исследований (в пределах 10%), табл. 1.

Изложенное выше проиллюстрировано структурной схемой рис. 1.

Личный вклад автора в исследование проблемы

Диссертационная работа является результатом исследований автора (1970 - 2000 гг.), выполненных на кафедрах "Технология строительного производства" и "Строительные конструкции, основания и фундаменты" Петрозаводского государственного университета. Приведенные в работе научные результаты получены лично автором. Многолетние полевые и лабораторные исследования осуществлялись при непосредственном участии автора и под его научным руководством. Большая часть исследований сформировалась в процессе выполнения хоздоговорных и госбюджетных тем, а также запросов строительных, проекгаых, изыскательских организаций и фирм Карелии.

В проведении экспериментов в лабораторных и полевых условиях, обработке данных принимали участие под руководством автора А.К. Вихо-рев и С.М. Крьгшень (ныне кандидаты техн. наук), инженеры Е.И. Ратькова (Анушина), Ю.С. Кузнецов, С.А. Антонов, Ю.М. Левкин, Д.П. Косицин, студенты строительного факультета, строители, которым автор выражает признательность за помощь.

Апробация работы. Основные положения диссертационной работы докладывались, опубликовывались и получили одобрение на 3-й Международной конференции "Развитие компьютерных методов в геотехническом и геоэкологическом строительстве" (Geoecology and Computers. A.A. Bal-cema / Rotterdam / Moscow, 2000), на научных конференциях в СПб ГАСУ (ЛИСИ) (1985, 1997, 1998), Петрозаводском государственном университете (1971, 1987, 1997, 1998), специализированных конференциях и семинарах всесоюзного (всероссийского) и регионального характера, в том числе в Санкт-Петербурге "Надежность и конкурентоспособность при строительстве и реконструкции зданий и сооружений" (1997), ЛДНТП (1982, 1984, 1997), Москве (1987), Владимире (1984), Уфе (1983), Пензе (1986), а также техническом институте Йоэнсу (Финляндия, 1992).

Публикации. По теме диссертации автором опубликовано 70 научных и методических работ [1 монография, 8 книг, 6 учебных пособий ( в т.ч. 3 рекомендованных к изданию Государственным комитетом Россий-

ской Федерации по высшему образованию и Госстроем Республики Карелия), 3 нормативных региональных документа Госстроя Республики Карелия, 26 методических рекомендаций и указаний] для производственников, студентов и дипломников специальности "Промышленное и гражданское строительство", курсы лекций для слушателей ФПК, проектных и строительных организаций, института Управления и переподготовки кадров Карелин.

На защиту выносятся:

• нормативно-технологическая база, разработанная на основе мониторинга статистических данных и "Кадастр Карелия" (поправочные коэффициенты к условиям проектирования и устройства оснований и фундаментов в регионе);

• классификация причин отказов сооружений, связанных с основаниями и фундаментами в сложных инженерно-геологических условиях;

• методики оценки факторов, влияющих на качество и надежность оснований и фундаментов в сложных инженерно-геологических условиях;

• уплотнение моренных грунтов при вытрамбовывании котлованов и технология устройства фундаментов в вытрамбованных котлованах;

• результаты практического внедрения работоспособности и эффективности фундаментов мелкого заложения в условиях Карелии.

Структура и объем диссертации. Диссертация состоит из введения, 4 глав, выводов, библиографии и 3 приложений. Общий объем диссертации составляет 243 страницы, из них основного текста 210 стр., 43 рисунка и 25 таблиц, библиография 132 наименования.

Методы и средства решения

в*

Практическое

внедрение

результатов

Рис. 1. Структурная схема диссертационных исследований и внедрения результатов

КРАТКОЕ СОДЕРЖАНИЕ ДИССЕРТАЦИИ

Диссертация включает анализ технологических особенностей устройства фундаментов и оценки инженерно-геологических, климатических факторов и принятия проектно-технологических реше[шй оснований и фундаментов в условиях Северо-Западного региона на примере Карелии {Глава 1).

Экспериментально-теоретические исследования, количественная и качественная оценка технологических условий, изложенная во второй главе, проводилась с целью установления основных факторов и их влияния на качество и надежность оснований и фундаментов мелкого заложения в сложных инженерно-геологических условиях. С целью выбора рациональных (оптимальных) технологий производства работ по устройству фундаментов разработана классификация причин отказов для условий Карелии с учетом теории надежности и внедрен программный комплекс "Кадастр Карелия".

Третья глава диссертации посвящена исследованию уплотнения моренных грунтов при вытрамбовывании котлованов и разработке требований к режимам и средствам уплотнения при возведении фундаментов в вытрамбованных котлованах.

Четвертая глава посвящена оценке результатов исследований и эффективности предлагаемых разработок. Содержит материалы опыта внедрегшя в практику строительства предлагаемых эффективных технологий устройства оснований и фундаментов мелкого заложения, контроля качества при возведении земляных сооружений (подушек) из грунтов с включениями; консервации строящихся объектов на морозоопасных грунтах; анализа и оценки надежности деформировавшихся зданий и сооружений.

1. Опыт устройства оснований и фундаментов в условиях Северо-Запада. Анализ и оценка инженерно-геологических условий.

Обеспечение качества и надежности сооружений - одна из основных задач проектирования и строительства. Надежность, качество и долговечность зданий и сооружен™ при строительстве, консервации, эксплуатации и реконструкции, особенно в сложных инженерно-геологических условиях, в значительной степени зависят как от рациональности выбранных типов оснований и фундаментов, так и от способа и качества ведения работ по их устройству (технологических решений).

Многочисленные случаи деформации сооружений, возводимых в условиях Северо-Запада, свидетельствуют о недостаточном прогнозировании и неэффективности мероприятий по оценке геотехнических свойств

грунтов в процессе производства работ нулевого цикла. Строительство сооружений на мелкозаглубленных традиционных фундаментах в условиях структурно-неустойчивых грунтов ставит задачу разработки комплексной системы обеспечения качества и надежности оснований и фундаментов не только при проектировании, но и в значительной степени при производстве работ по их возведению в различные периоды года.

Технологический аспект прогнозов возможного изменения геотехнических свойств грунтов в основании фундаментов определяется необходимостью решения инженерных задач в проектах по организации и производству работ по устройству, проектированию и эксплуатации оснований и фундаментов.

Регион Карелии, как более сложный в данной ситуации, был взят за основу для анализа происходящих в период строительства и эксплуатации явлений и для прогноза в других регионах Северо-Запада.

Инженерно-геологические и гидрогеологические условия и опыт строительства изучались автором в период 1970 - 2000 гг. при обследовании и оценке технического состояния зданий и сооружений различного назначения в период строительства и эксплуатации, ликвидации дефектов, деформаций, аварийных ситуаций (более чем на 100 объектах) по всей территории Карелии, непосредственном участи в проектировании оснований и фундаментов, а также при проведении научно-исследовательских работ и подготовке ряда научно-технических программ и региональных нормативных документов, связанных с интенсификацией фундаментостроения, и по опубликованным материалам.

Регион Карелии характеризуется умеренно холодным климатом с продолжительной (5-7 месяцев) относительно мягкой зимой и коротким прохладным летом. За зимний период выпадает менее 1/3 осадков, а в осенний период - 1/3 годовых осадков в виде дождя и мокрого снега, которые практически не испаряются, а дополнительно увлажняют грунты основания перед промерзанием.

Особенности климата региона существенно влияют на технологические решения, особенно нулевого цикла, вызывая:

• более глубокое промерзание грунтов по сравнению с нормативной глубиной (!(-„;

• зна'цггельное дополнительное увлажнение грунта в основании фундаментов с последующим промерзанием;

• повышение степени пучинистости (морозоопасности) грунта;

• значительные затруднения при производстве работ нулевого цикла из-за снижения прочности грунтов в основании фундаментов, особенно в неблагоприятный период года (осенне-зимний) и др.

а

В соответствии с едиными Европейскими нормами (Еигосос1е - 7 "Оео1есЬшсз") регион Карелии может быть отнесен к третьей, наивысшей по сложности, геотехнической категории.

При строительстве и проектировании в указанных условиях необходим учет инженерно-геологических, климатических особенностей региона, конструкций фундаментов, технологии, способов и методов их возведения (рис. 2):

Учет особенностей производства работ нулевого цикла при сложных инженерно-геологических условиях

Моренные Слабые Неравно- Морозоопас- Высокий Конструкции

образова- структурно- мерно сжи- ные (пучин и- уровень фундаментов и

ния неустойчи- маемые ос- стые) грунты подземных технологии,

вые грунты нования вод сохраняющие

(0...2 м) или улучшаю-

щие геотехни-

60% 8% 50% 90% 70% ческие свойства

грунтов

Рис. 2. Особенности инженерно-геологических и гидрогеологических условий Карелии (занимаемая площадь в %)

• сложные и особо сложные инженерно-геологические условия, выражающиеся в наличии широкого диапазона типов и видов грунтов, существенно отличающихся между собой по физико-механическим свойствам и способных существенно ухудшаться в период производства работ в строительных котлованах;

• природные дисперсные связные и несвязные грунты, в основном представленные грунтами ледникового комплекса (72 %), которые часто являются основанием для зданий и сооружений, так как они залегают с поверхности или на сравнительно небольшой глубине (основные моренные отложения занимают более 60 % территории). Особенностью морен является значительное разнообразие их состава, высокое и неравномерное содержание пылеватого (2...73 %) и крупнообломочного (5...70 %) материала (в т.ч. валунов), высокая природная прочность, низкая деформативность, морозоопас-ность при промерзании-оттаивании, незакономерное присутствие песчаных линз и прослоев, содержащих напорные воды, и др.;

• принадлежность региона к зоне постоянного избыточного увлажнения в комплексе с климатическими особенностями, предопределяющие повсеместное формирование подземных вод (особенно "верховодки"), залегающих в зоне фундирования (на глубине 0,2...2,0 м, по площади около 70 %), широкое заболачивание;

• промерзание большинства (около 90 %) пылевато-глинистых грунтов, в т.ч. и морен, часто сопровождающееся значительным их неравномерным морозным пучением-осадкой.

Кроме этого децентрализация управления строительством з регионе привела к распаду крупных производственно-управленческих структур и образованию большого числа мелких фирм с более ограниченными экономическими и техническими возможностями, зачастую не позволяющими обеспечить полноценное качество работ (технологическую надежность) в сложных инженерно-геологических условиях. И эта тенденция проявляется все отчетливее.

Анализ практики строительства на территории Карелии, приведенный в диссертации, свидетельствует, что эффективные фундаменты не применялись, а здания на традиционных фундаментах мелкого заложения нередко получают недопустимые деформации (отказы), связанные с недоучетом или игнорированием особенностей инженерно-геологических, гидрогеологических и климатических условий, которые приводят к значительным материальным и трудовым затратам, сопоставимым с новым строительством.

При проектировании и ведении работ нулевого цикла возникает настоятельная необходимость прогноза и учета изменений показателей свойств грунтов, вызванных влиянием работ нулевого никла при строительстве (технологической надежности), а также консервации и реконструкции зданий и сооружений различного назначения. Проведенные исследования позволили выдвинуть положение, что из многих факторов, определяющих качество и надежность сооружений, характерных для районов Северо-Запада, в т.ч. и Карелии, наиболее существенным является недоучет возможных изменений свойств грунтов при устройстве оснований л фундаментов мелкого заложения.

Анализ этого вопроса, включенный з диссертацию, привел к выводу, что технологические аспекты качества и условий надежности фунда-ментостроения в сложных инженерно-геологических условиях региона, связанные с учетом и оценкой изменения геотехнических свойств, недостаточно изучены.

Постановку проблемы и направленность научно-методологических исследований в настоящей диссертации в области фундаментостроения определили труды отечественных ученых: М.Ю. Абелева, Л.С. Амаряна,

A.A. Бартоломея, А.К. Бугрова, М.Н. Гольштейна, Б.И. Далматова, П.А. Коновалова, М.В. Малышева, H.H. Морарескул, Э.И. Мулюкова, P.M. Нарбута, Е.М. Перлея, М.И. Смородинова, С.Н. Сотникова,

B.М. Улицкого, С.Б. Ухова, В.В. Швеца, H.A. Цытовича и др., в области

технологии и организации строительства с учетом факторов надежности: В.А. Афанасьева, Г.М. Бадьина, Н.П. Бусленко, В.М. Васильева, Н.В. Варламова, В.В. Верстова, А.А. Гусакова, Г.Н. Жинкина, В.И. Неснова, Г.Ф. Новожилова, Ю.П. Панибратова, В.П. Хибухина и др., а в исследовании и совершенствовании фундаментов в вытрамбованных котлованах: Р.Г. Авазова, Ю.А. Багдасарова, А.К. Вихорева, Ю.В. Власова, В.И. Круто-ва, Ю.Н. Мурзенко, И.Г. Рабиновича, B.J1. Рафальзука, B.C. Сажина, В.Н. Сваровского, В.В. Стародворского и др.

Решение проблемы представилось следующим:

1. Разработка методологии подбора таких рациональных технологий производства работ, которые позволяют снизить риск и повысить надежность эксплуатации.

2. Развитие методики комплексной оценки качества и условий надежности сооружений в сложных инженерно-геологических условиях на основе обобщения опыта проектирования и ведения работ по устройству оснований и фундаментов.

3. Отработка на опытных площадках и в производственных условиях наиболее совершенной технологии устройства оснований и фундаментов в сложных инженерно-геологических условиях, разработка способов и методов, которые должны обеспечить эффективность и качество работ, снизить трудозатраты, характерные для традиционных технологий устройства оснований и фундаментов.

2. Основные факторы и их влияние на качество и надежность оснований и фундаментов мелкого заложения в сложных инженерно-геологических условиях

2.1. Постановка задачи исследования

Надежность и качество системы, связанной с основаниями и фундаментами (Н<ф)), зависит от многих, в т.ч. и региональных, еще недостаточно исследованных факторов. В неявном виде ее можно представить в виде функционала:

Н(ф) = f (Н7^, Н™1, Н™), (1)

в котором члены:

Н™011 - теоретическая (проектная) надежность оснований и фундаментов - отражает правила расчета по предельным состояниям, представленные в нормативных документах (СНиП, руководства);

И1™1 - технологическая надежность - учитывает технологию и качество устройства фундаментов;

Н»сп - эксплуатационная надежность - отражает изменения геотехнических свойств грунтов в основании фундаментов сооружений во времени.

Всесторонний анализ учета, проведенный автором, приведенных факторов свидетельствует, что главными является учет возможного изме-

нения (ухудшения) геотехнических свойств грунтов в основании сооружений под воздействием технологических и природно-климатических факторов.

Указанное положение подтверждается, в частности, приведенными в диссертации результатами натурных исследований отказов 85 строящихся и находящихся в эксплуатации зданий и сооружений в сложных инженерно-геологических условиях Карелии.

Установлено, что надежность фундаментов (Н<Ф)) связана с ошибками при изыскании, проектировании, строительстве (класс Я]) и эксплуатации (класс Я2) (2):

= ПУ (Я,, Я2), (2)

где Я, = {гу (^ ,, Яа> Яи), (Кг.ь Кг.г)-

здесь и далее ^у, 2у, зу - первый, второй и третий уровни надежности, а Н(ф) - убывающая функция ошибок.

Средством повышения технологической надежности и качества фундаментов рассматриваемой системы должны явиться выявление и недопущение критических дефектов (отказов) (Ri.i i • • ^2.2 О'-

а) конструктивно-производственных (класса ЯО

К-1.1 = £?у 0*1.1.1, Rl 1.2---, Яцл),

1*1.2 = Е|» 0*1.2.1,1*12.2..., 1*121),

Г-» _ Г /Т-Ч \

3 - «Зу (А!.3.1, ^М.3.2 - - -, Л1.3 хЛ

б) эксплуатационных (класса К2)

1*2.1 0*2.1.1, Я2.1 2-., 1*П.), = ^у (^2.2.1, И222...,Я2.2л),

где Яьд - качественные характеристики дефектов, выраженные в величинах номинальных шкал.

В сложных инженерно-геологических и климатических условиях множественность причин изменения свойств грунта (отказов) одного и того же вида делает задачу по определению его геотехнических свойств во времени не только сложной, но и в значительной степени неопределенной. В практических условиях работы грунтов в основаниях сооружений (строительстве, консервации, эксплуатации) эта неопределенность усиливается воздействием силовых, внешних природно-климатических, техногенных и других факторов на них. Все это осложняет решение вопросов оценки надежности поведения основания и фундаментов теоретическим путем.

Очень важно для анализа надежности зданий и сооружений и прогноза их поведения во времени накопление информации о повреждениях и недопустимых деформациях (отказах), в первую очередь связанной с основаниями и фундаментами. Использование этой информации позволяет избежать повторения ошибок при изыскании, проектировании, строительстве, эксплуатации в аналогичных условиях.

Количественно-качественная оценка позволяет упредить возможные ошибки на самых ранних стадиях, начиная с проекта, дает возможность установить законы развития, наметить организационные меры по обеспечению и повышению надежности, долговечности и экономически оценить эти мероприятия.

2.2. Решение задачи

Анализ причин деформаций 85 зданий и сооружений различного назначения в г. Петрозаводске (47) и в районах Карелии (38) в период 19702000 гг. позволил сделать вывод, что значительная часть деформаций (около 80%) связана с особенностями инженерно-геологических условий: а) их недоучетом, б) игнорированием этих условий на этапах "изыскания - проектирование - строительство - эксплуатация".

От качества инженерных изысканий, особенно в сложных инженерно-геологических условиях, зависят конструктивные решения сооружений, надежность и устойчивость, технология устройства оснований и фундаментов, технико-экономические показатели.

Анализ материалов изысканий, накопленных ПИ "Карелпроекг", позволил автору с участием изыскателей выявить типичные ошибки (рис. 3), которые являются причиной неравномерных осадок фундаментов и приводит к значительным дополнительным затратам при усилении оснований и фундаментов в процессе строительства и эксплуатации зданий и сооружений.

Нами предложено при назначении видов и объемов изыскательских работ учитывать рекомендуемую категорию сложности инженерно-геологических условий исследуемой площадки и уровень ответственности сооружений. В связи с чем в диссертации разработана классификация, учитывающая особые факторы при проектировании и устройстве оснований и фундаментов в регионе.

При проектировании и устройстве традиционных фундаментов мелкого заложения на естественном и искусственном основании типичными причинами деформаций зданий служат следующие ошибки (рис. 4,5).

• Большие расстояния между горно-буровыми скважинами

■ Недостаточная глубина выработок > Занижение диаметра разведочных скваяаш »Невыполнение полевых опытных работ

» Нарушение методики отбора монолитов

« Недостаточное для статистики кол-во образцов

> Неправильная транспортировка, хранение

> Неполный комплекс определения характеристик

> Неверный выбор методики испытаний

• Несоблюдение принципов выделения ИГЭ

• Изменение гидрогеологического режима при строительстве (формирование верховодки)

• Перемещение грунтов (засыпка оврагов, водотоков)

• Изменение прочностных и де-формативных характеристик грунтов при строительстве

• Изменение агрессивных свойств воды, среды при эксплуатации

• Развитие физико-геологических процессов

1. Пропуск слоев или линз слабых грунтов

2. Неточная глубина залегания кровли скальных пород и морен

3. Недостоверное установление УПВ и напорных вод

4. Искажение полевой документации

5. Получение недостоверных классификационных и нормативных показателей грунтов

1. Недостоверные характеристики свойств грунтов

!. Неравномерные осадки сооружений

2. Прорыв подземных вод в котлованы, подвалы

3. Недостоверные данные о степени морозной пучннисгости грунтов

__Главные причины__

1: Недостаточныйооъемосновныхвидовработприизысканиях

2. Неверное определение характеристик грунтов ,

3. Недоучет прогноза изменений при строительстве и эксплуатации*___

Рис. 3. Типичные ошибки при инженерно-геологических изысканиях в аюжных условиях Карелии

оснований и фундаментов

1. Оставление под подошвой фундамента слоя насыпных или слабых грунтов на контакте природных морешшх и скальных пород

2. Излишнее заглубление фундаментов при наличии более прочного верхнего слоя ("корки"').

3. Заложение фундаментов вблизи существующих зданий без достаточного учета конструктивных особенностей и влияния дополнительной осадки близко расположенных фундаментов .

4. Отсутствие специальных конструктивных мероприятий на неоднородных (неравномерно сжимаемых) основаниях._

5. Отсутствие в пылевато-глинистых грунтах пристенного дренажа.'

6. Отсутствие надежных противопучинных мероприятий.

7. Невыполнение проверки прочности менее прочного (слабого) подстилающего слоя грунта, залегающего на глубине менее 3...4Ь (Ь - ширина фундамента).

8. Проектирование в структурно неустойчивых грунтах зданий с подвалами разной глубины.

9. Недостаточные размеры искусственной подушки при слабых грунтах или резко изменяющейся глубине залегания несущего слоя.

Рис. 4.

' промораживание грунтов (отсутствие или недостаточная защита от промерзания) > возведение фундаментов на промороженном основании ■ засыпка пазух фундаментов пучиниегьш грунтом

при устройстве фундаментов

Наморенных _грунтах_

• нарушение естественного состояния грунтов

• местный (случайный) перекоп котлована и засыпка местным грунтом без достаточного уплотнения

» оставление откопанного котлована на длительное время (неправильная консервация)

На особых (слабых,

__насыпных) грунтах

• нарушение естественного

состояния основания » приемка котлована без освидетельствования » длительная откачка воды

открытым способом ■ несоблюдение специальных требований при устройстве фундаментов вблизи существующих зданий

» неравномерное выпучива-нис-просадка фундаментов с надземными конструкциями ■ трещины, смещения, перс-косы, разрушения в фундаментах и в надземных конструкциях

неравномерные осадки, вызывающие отказы в первые годы эксплуатации или строительства

Рис. 5. Факторный анализ технологичности устройства фундаментов

На основании анализа причин отказов объектов (раздельно для первого этапа - 60, для второго - 85), связанных с основаниями фундаментов, для условий Карелии впервые нами выполнена систематизация и оценка причин отказов, выявлена роль и значимость ошибок первого (Я], Я2), второго (Дм, Ни, 1*1.3,1*2.1) и третьего (Лил ■■■ 1*2.2.3) уровня надежности, приводящих к сверхнормативным деформациям зданий и сооружений.

В диссертации подробно изложены отказы, всех трех уровней, приведена их классификация в табличной форме и в виде блок-схемы (рис. 6).

И|2 ЯЗ! Л,,

Ошибки, дефек- Ошибки и недос- Низкое качество Нарушение Изменение(эво-

ты при ИГИ, татки при проек- производства ра- проектного люция) их У

определении тировании, свя- бот (Ш1Р), свя- режима экс- площадки

характеристик занные с основа- - 'шшое с оаазвз- плуатации

свойств грунтов ниями и фунда- нюишифуида^..., оснований

и прогнозе ментами мешала сооружений

^Третий О&ф) ~ значителышеи;

Рис. б. Типичные причины отказов сооружений, связанные с ошибками устройства фундаментов

На основании проведенных исследований деформированные и аварийные здания и сооружения включены в Кадастр деформировавшихся объектов (программный комплекс "Кадастр Карелия"), который содержит следующие сведения: наименование, место нахождения, состояние, срок эксплуатации объекта, характер повреждений, тип фундамента и основания, грунты в основании, год обследования, причину отказа и ее шифр по разработанной классификации, а также мероприятия по стабилизации деформировавшегося объекта. Кадастр обработан с помощью ЭВМ по специально разработанной программе "Кадастр Карелия". Программный комплекс позволяет оперативно в диалоговом режиме вносить сведения по объектам (дополнять, уточнять базу данных "БД") и получать необходимые статистические параметры первого, второго и третьего уровней надежности (в т.ч. в виде графиков, номограмм), а также выявлять причины отказов и принимать меры по повышению технологической надежности зданий и сооружений.

Наличие репрезентативных данных о причинах отказов оснований и фундаментов позволило выделить конструктивно-производственные (ДО и эксплуатационные (1^) причины отказов. На рис. 6 приведена их систематизация с учетом работ Э.И. Милюкова в виде классификации, включающей в себя следующие таксономические категории: класс, группа, вид, шифр.

Полнота возможных воздействий (критических дефектов третьего уровня надежности) на основания и фундаменты практически исчерпывающе характеризует причины деформаций зданий в условиях Карелии, находящихся в различной степени строительной готовности либо в состоянии консервации, эксплуатации или реконструкции.

2.3. Результаты натурных исследований

Установлено, что отказы оснований и фундаментов строящихся зданий и сооружений вызываются действием 1...4 причин по зависимости, близкой к гиперболической, а эксплуатировавшихся - 1...3 - по параболической (рис. 7). Выявлена структура причин отказов оснований и фундаментов первого, второго и третьего уровней надежности.

Конструктивно-производственные отказы составляют 83,5 %, в т.ч. по группам (рис. 8): недостатки изысканий - Ям = 3,5%, недостатки и ошибки при проектировании - = 17,6%, которые в основном связаны с недоучетом ухудшения характеристик свойств грунтов - рис. 9 (моренных - 37%, насыпных -13%, слабых глинистых - 26%), технологические Яи. -62,4%, т.е. конструктивно-производственные ошибки (второго уровня) составили Л, = 3,5(1^11) + 17,6(Ди) +62,4(111.з) (= 83,5%(К)).

Эксплуатационные ошибки Я2 составляют 16,5 % и в основном связаны с нарушением предусмотрешюго проектами температурного и влазкностного режимов эксплуатации в основании фундаментов (пучение), т.е. эксплуатационные ошибки (второго уровня) составили:

Я2 = 16,5%(Я2.,) (=16,5%(Я2.0).

Основными причинами, приведшими к повреждениям, являются промерзание-оттаивание, в т.ч. для второго этапа (85 объектов): строящихся зданий - 42 / 78,6 %, эксплуатирующихся - 43 / 65,1 % (табл. 1, рис. 10).

Сопоставление данных анализа причин возникновения отказов оснований и фундаментов зданий, с результатами, полученными Э.Ю. Мулюко-вым в Уфе и в разных городах России, показало близкую сходимость ошибок по изысканиям (Яи), проектированию №12) и в период производства работ нулевого цикла (Яи).

12 3 4

Число причин олшов, г

Рис. 7. Фактические отказы зданий и сооружений,

связанные с основаниями и фундаментами в Карелии - строящиеся здания

-о--эксплуатируемые

-л- - все здания

Эксплуатация Н, ,=8.2%

Изыскания

Строительство ^,«65.1*

Проектирование Я, г-21,7%

Рис. 8. Структура причин отказов зданий и сооружений, связанных с основаниями и фундаментами

Таблица 1

Факторный анализ дефектов, деформаций (отказов) зданий и сооружений (объектов), связанных с основаниями и фундаментами

Количество объектов

Показатели (число / % отказов)

I этап II этап

1. Здания и сооружения 60 85

• г. Петрозаводска 32 / ¿3,3% 47 / 55,3%

• районов республики 28 / 46,7% 38/44.7%

Гражданские 38 / 63,5% 49 / 57.6%

♦ строящиеся 24/40% 31 /36.4%

■ эксплуатировавшиеся 14/23,4% 18/21,2%

Промышленные 22 / 36,5% 36 / 42,4%

♦ строящиеся 6/10% 11/13%

ш эксплуатировавшиеся 16/26,5% 25 / 29,4%

(из них холодильники) 5 / 8,4% 5 / 5,9%

2. Число характерных причин отказов объектов

♦ строящихся 1...4 1...4

■ эксплуатировавшихся 1...3 1...3

3. Конструктивно-

производственные отказы - л , 83;5% ^. _

• в т.ч. при:

• изыскании К1Л 3 /о 3,5%

• проектировании Я| 2 21.7% 17,6%

• строительстве Я] .з 65,1% 62 4%

4. Эксплуатационные отказы - К.> л;;::.::

5. Отказы объектов, построенных

на грунтах • моренных 41% 37%

• пылевато-глинистых 28% 26%

« насыпных 15% 13%

• неоднородных 13% 17%

• прочих 3% 7%

6. Отказы из-за увлажнения - про-

мерзания, в т.ч.: 73,5% 69,4%

♦ строящихся

■ эксплуатировавшихся 72% 65,1%

Прочие 3%

Рис. 9. Структура причин отказов зданий и сооружений, связанных с грунтами

Здания и сооружения, строящиеся и эксплуатируемые на свайных фундаментах и фундаментах в вытрамбованных котлованах (ФВК) в Карелии, практически недопустимых деформаций (отказов) не имеют.

Таким образом, Кадастр объектов, классификация причин отказов и систематизация сведений (по двум этапам) позволили получить формализованные количественные оценки и выявить роль того или иного фактора (критического дефекта), а также принимать меры по повышению надежности фундаментов (см. табл. 1). Эти сведения были использованы нами при разработке технологических мероприятий, повышающих качество и надежность оснований фундаментов в условиях Карелии.

2.4. Учет снижения прочности грунтов в основании сооружений. Классификация грунтовых условий для целей фундаментостроения

Современная тенденция к повышению надежности и качества сооружений в сложных инженерно-геологических и климатических условиях требует решения одной из сложных и ответственных задач - безотказности фундаментов. Поиск оптимальных решений заложен в концепции недопущения отказов на всех этапах и событиях: изыскания, проектирование, строительство (консервация) и эксплуатация.

Однако до сих пор эти этапы часто не рассматривались комплексно (совместно). В условиях Карелии это приводило нередко к большим материальным и трудовым потерям. В связи с этим еще до проектирования необходимо ставить задачу максимальной адаптации сооружения к технологическому (строительному) и эксплуатационному периодам, т.е. обеспечение технологической и эксплуатационной надежности. В связи с этим в процессе исследований возникла необходимость рассмотрения комплексно системы: "изыскания (инженерно-геологические условия) - проектирование (конструкции фундаментов) - строительство (технология возведения нулевого цикла) - эксплуатация" (И - П - С - Э).

Основанием фундаментов в Карелии служат грунты, имеющие в природном состоянии высокие прочностные показатели (скала, морены) и грунты, имеющие низкие характеристики свойств (ленточные глинистые грунты, иольдиевые глины, заторфованные грунты и т.п.), но все они (за исключением скальных) могут существенно ухудшаться в период строительства и эксплуатации под воздействием ряда климатических и технологических факторов. В строительной же практике учетом изменений свойств слабых грунтов занимались многие специалисты. Что же касается моренных грунтов, то даже среди ряда геологов сложилось представление, что основные морены, как правило, водонасыщены (5га1) и настолько уплотнены, что их физико-механические свойства в процессе строительства, консервации и эксплуатации не зависят от дополнительного увлажнения и промерзания, т.е. являются весьма надежными основаниями для фундаментов, а потому работы по' их возведению и эксплуатацию сооружения можно выполнять без соблюдения особых мер предосторожности, в т.ч. и в зимнее время.

При нарушении естественного сложения морен, особенно супесчаных, воздействии промерзания-оттаивания, увлажнения резко снижается прочность структурных связей. Именно эти явления происходят при устройстве традиционных типов фундаментов мелкого заложения в отрытых котлованах. Было установлено различие в поведении карельских супесчаных морен при дополнительном увлажнении в зависимости от содержания

глинистых и пылеватых частиц, коэффициента водонасыщения, плотности и других факторов.

Установлено, что промораживание морен при Бг > 0,7...0,8 приводит" к резкому снижению их прочности при оттаивании. В случае неодинакового нарушения природного состояния и дополнительного увлажнения морены с большим количеством пылевато-глинистых частиц могут переходить в плывунное состояние при оттаивании и выдавливаться (неравномерно) из-под подошвы фундаментов, вызывая поворот фундаментной подушки и стеновых блоков и др.

На основании многолетнего анализа причин деформаций (отказов) зданий, построенных на карельских моренах, учет снижения природной прочности (Лщогн) при устройстве фундаментов на естественном основании в отрытых котлованах через коэффициент надежности основания;^, = (табл. 2):

прогн

Таблица 2

Рекомендации по учету снижения прочности морен (у5Г) в зависимости от степени водонасыщешщ (вг)

Условия водонасыщения УБг Область применения при Бг

А Малая природная степень водонасыщения 1,8...2,2 < 0,5

Б То же, средняя 1,4...1,8 0,5...0,8

В | То же, полная 1,2...1,4 >0,8

Введение коэффициента узг позволяет делать прогнозы изменения прочностных и деформационных характеристик с учетом изменения влажности в процессе строительства, реконструкции и эксплуатации. Это имеет важное практическое значение для прогноза при инженерно-геологических изысканиях, а также при производстве работ нулевого цикла и консервации объектов.

Следовательно, при выборе типа, глубины заложения и других параметров фундаментов, технологии их устройства решающее значение имеют инженерно-геологических условия, а именно, характер напластования грунтов, показатели прочности и деформируемости во времени, а также возможность их изменения в процессе строительства и эксплуатации.

Нами была усовершенствована ранее предложенная институтом ПИ "Карелпроект" классификация и типизация напластований грунтов Карелии только по генезису для целей фундаментостроения, которая позволяет учесть при проектировании и строительстве как естественные инженерно-геологические и гидрогеологические условия площадки (генезис), так и возможное изменение (ухудшение) свойств грунтов в период строительства и эксплуатации (в диссертации приведена подробная классификация 6 характерных типов оснований). При ее составлении были использованы обширный фондовый и литературный материал и данные собственных исследований.

Классификация (6 типов оснований - 1...\Л) положена в основу при выборе типов фундаментов и способов их устройства (табл. 3). Она позволяет также планировать объем и методику проведения (в том числе и на стадии выбора площадки под строительство) инженерно-геологических изысканий, способы инженерной подготовки строительной площадки, осуществить возведение принятого эффективного типа фундамента.

Таблица 3

Типы оснований для целей фундаментостроения

Район Рекомен- Особенности учета при

Тип Генезис Гидрогеология распространения дуемые типы фундаментов проектировании строительстве эксплуатации

1 2 3 4 5 6 7 8

I VI ■

3. Уплотнение моренных грунтов при вытрамбовывании котлованов и требования к режимам и средствам уплотнения

Опыт строительства в Карелии, обобщенный в диссертации, свидетельствует, что в большом числе случаев недопустимые деформации оснований фундаментов и вызванные ими повреждения (отказы) сооружений явились следствием ухудшения геотехнических характеристик грунтов в период производства работ нулевого цикла (отказ Я и более 60%). Последствия таких воздействий, имеющих значение и при наличии хороших грунтов (моренных), в проектах предвидеть невозможно. Требования норм, направлены на предотвращение строительных воздействий на грунт основания традиционных фундаментов мелкого заложения, часто не выполняются. В диссертации выдвинуто положение о том, что меры по сохранению

или улучшению природного сложения грунта должны быть предусмотрены в конструкции фундаментов и в технологии их возведения.

Изложенным требованиям отвечают монолитные фундаменты в уплотненном грунте (ФВК), применение которых в моренных грунтах Карелии автор обосновал в 1982 г., так как ранее этот метод практически не применялся ввиду отсутствия технологии вытрамбовывания котлованов в плотных грунтах, неизученности поведения таких фундаментов при эксплуатации в период промерзания-оттаивания и т.д.

Вытрамбовывание котлованов в плотных моренных грунтах имеет отличительные особенности от традиционных способов производства работ в естественно недоуплотненных грунтах. Процесс погружения трамбовки характеризуется значительно большей энергоемкостью по сравнению с производством работ в нормально уплотненных грунтах. Ввиду малой пористости моренных грунтов при вытрамбовывании котлованов зачастую происходит выпор фунта. Это может приводить к разуплотнению, разрыхлению грунта вокруг котлована, что ухудшает его качество, а следовательно, снижает несущую способность, увеличивает воздействие сил морозного пучения при увлажнении и др.

В диссертации подробно изложена методика лабораторных и полевых исследований. В результате проведения комплекса исследований были установлены оптимальные параметры трамбовки, разработаны мероприятия по снижению выпора грунта, отработаны технологические приемы вытрамбовывания котлованов под фундаменты и др.

Все работы, связанные с отработкой технологии вытрамбовывания котлованов производственного внедрения (ФВК), выполнялись совместно с трестом "Карелстроймеханизация".

При установлении рациональной формы трамбовки наибольший интерес представляет угол наклона боковых граней (отношение высоты Ь к стороне Ь) или образующей (а), вызывающий минимальный выпор грунта при максимально возможном уплотнении и минимальных энергозатратах. Модели трамбовок были выполнены в 1/10 величины натуральных трамбовок.

Для выбора рациональной формы трамбовки были использованы методы статистического исследования многофакторных объектов, основанные на активном эксперименте. При этом обеспечивалась возможность одновременного варьирования всеми переменными, определяющими процесс, что позволило значительно сократить число опытов.

Величина энергозатрат на погружение трамбовки обусловлена целым рядом факторов, среди которых одним из важнейших является конструкция трамбовки, т.е. ее форма и размеры. С одной стороны, чем больше энергозатраты при вытрамбовывании, тем большая работа затрачена на уп-

лотнение, а следовательно, выше несущая способность фундамента в вытрамбованном котловане. С другой стороны, энергозатраты определяют важный технологический параметр - производительность процесса вытрамбовывания, которая будет тем выше, чем меньше энергозатраты на погружение трамбовки. Установлена тенденция к снижению удельных энергозатрат с уменьшением отношения Ь/Ь. Биконические и бштарами-далыше модели трамбовок имеют меньшие энергозатраты по сравнению с моделями, имеющими отношение Ь/Ь=3...4.

Экспериментальные работы по вытрамбовыванию проводились сваебойным агрегатом С-878 с дизель-молотом С-996 и навесным оборудованием на базе крана на четырех опытных площадках, являющихся прототипами для ряда строительных районов, а полученные данные имели значение при выработке перспективных проектных решений (рис. 11).

Исследование деформаций грунта (вертикальных и горизонтальных) вокруг погружаемой трамбовки при вытрамбовывании котлованов производилось с целью определения объема выпора грунта, назначения минимально допустимых расстояний между отдельными котлованами, последовательности вытрамбовывания и др. Деформации выпора грунта имели большое сходство с характером их распространения в лабораторных условиях при проведении А.К. Вихоревым опытов в лотке на моделях.

Обработка результатов проведенных опытов позволила установить зависимость объема выпора грунта (Увьш)от его плотности (р<0 и коэффициента водонасыщенности (Бг) при вытрамбовывании с конусностью Ь/Ь в пределах 2...3 (3) и минимальное расстояние между котлованами (Ьшш) (4):

Устранение выпора грунта (Увып) предлагается путем устройства ли-дерных скважин (глубиной <1л, площадью Ал) трубчатыми лидерами с полым концом, погружаемыми тем же сваебойным агрегатом, который производил вытрамбовывание котлованов (5):

Уи = (0,6ра+ 0,55 Бг - 0,96) х Утр и™ = (П,5рл+ 3,6 Бг - 0,4р(12- 17,06) X Ь,

(3)

(4)

Оборудование для вытрамбовывания котлованов (ФВК)

При ФВК мелкого заложения (<1т/Ьт < 1,5) При небольших размерах в плане (Ьв < 1 м) При высоком УПВ При водонасьпценных грунтах Масса молота 0 = (1,4..Л,5)дТ11И<

Навесное оборудование на базе экскаватора, крана, трактора, автомобиля

Рекомендуется

При ширине трамбовки Ьа> 1,0 м

При ФВК глубокого заложения ((ЦЪт > 1,5) При плотных грунтах

Высокоманевренный Применим в стесненных условиях

Маломаневренный Значительная динамика

Рис. 11. Факторы, определяющие выбор оборудования для вытрамбовывания котлованов

Влияние промерзания-оттаивания грунта на фундаменты в вытрамбованных котлованах проводилось на опытной площадке г.Петрозаводска.

На площадке размером 20 х 8 м были устроены 5 различных типов фундаментов в вытрамбованных котлованах и один фундамент на естественном основании. С поверхности площадки до глубины 6 м залегали типичные моренные супеси с плотностью р<г=1,9 г/см3, влажностью \у=10...13% при глубине залегания подземных вод около 2 м, т.е. грунты по степени пучинистости относятся к среднепучинистым.

Кроме этого велись наблюдения за поведением ФВК на двух свинарниках, а периодически - за 6 объектами различного назначения в течение 6... 12 лет. Основаниями фундаментов двух зданий являлись сильнопучини-стые грунты. За период наблюдения сумма отрицательных градусо-дней в отдельные зимы превышала нормативные значения на 43,8 %. Исследова-

ния показали, что незагруженные ФВК имеют незначительные деформации подъема с последующей осадкой при оттаивании грунта. Величина подъема ФВК бипирамидальной формы при промерзании значительно меньше, чем на естественном основании, и в 3...4 раза меньше, чем пучение нена-груженной поверхности.

Исследования позволили выявить:

• возможность вытрамбовывания котлованов под фундаменты в плотных моренных грунтах погружением трамбовки молотом сваебойного агрегата;

• объем выпора грунта в зависимости от его плотности и коэффициента водонасьпцения при вытрамбовывании котлованов трамбовками с соотношением Ь/Ь=2...3;

• зависимости (уравнения) по определению минимальных расстояний (Цин) между уже образованными котлованами (заполненными и незаполненными бетоном) и точкой вытрамбовывания очередного котлована (в зависимости от плотности грунта, коэффициента водонасыщевия и размеров трамбовки), с помощью которых можно определить технологическую последовательность вытрамбовывания котлованов;

• эффективность устройства лидерных скважин перед вытрамбовыванием котлованов, поскольку деформации выпора грунта значительно уменьшаются или исключаются, повышается точность положения вытрамбованных котлованов, практически не снижается несущая способность фундамента;

• наличие вокруг вытрамбованного котлована пригрузки или бетонной подготовки под полы повышает несущую способность фундамента за счет более эффективного уплотнения грунта вдоль боковых граней трамбовки;

• ненагруженные фундаменты в вытрамбованных котлованах после цикла промерзание - оттаивание могут иметь остаточные деформации подъема. Приложенная нагрузка или мероприятия по утеплению фундаментов устраняют это явление;

• вытрамбовывание котлованов через слой мерзлого грунта толщиной до 30 см особых сложностей не вызывает, деформации выпора незначительны или практически отсутствуют, а несущая способность несколько повышается за счет «пригрузки» и эффективного уплотнения. Промерзание грунта на глубину более 30 см вызывает необходимость устройства лидерных скважин или отогрева грунта.

4. Результаты проверки работоспособности и эффективности предлагаемых разработок в практике устройства оснований и фундаментов

4.1. Применение фундаментов в вытрамбованных котлованах

В диссертации приводятся примеры проектирования и возведения зданий и сооружений различного назначения на ФВК (с непосредственным участием автора в качестве руководителя временным творческим коллективом), а также результаты наблюдения за их состоянием в течение 6...12 лет. Основанием двух зданий служили моренные пылеватые пески, содержащие значительные включения валунов размером до 30 см. Плотность грунта колебалась от 1,8 до 2,1 г/см3, влажность 7... 15 %, для остальных шести - типичные моренные супеси. Вытрамбовывание котлованов осуществлялось той же бипирамидалыюй трамбовкой, что и при производстве опытных работ. Для полного погружения трамбовки в грунт требовалось 100-150 ударов (2...4 минуты). Котлованы имели правильную форму, обрушения стенок котлованов не происходило в течение нескольких суток.

Применение трубчатого лидера для устройства скважин перед вытрамбовыванием котлованов практически устранило выпор грунта. Результаты сопоставления фактического объема призмы выпора с расчетным имели расхождения не более 15 %.

Вытрамбовывание котлованов без устройства лидирующих скважин приводило к значительному выпору грунта.

На площадках с высоким уровнем подземных вод для сохранения стенок котлованов от оплывания вытрамбовывание производилось по специальной технологии с подсыпкой щебня или местного глинистого грунта с влажностью, близкой к оптимальной, что повышало время устойчивости стенок котлована (за счет "рубашки") в 2...3 раза. Фундаменты в вытрамбованных котлованах выполнялись монолитными в соответствии с разработанными нами ППР и технологическими картами.

За построенными зданиями на фундаментах в вытрамбованных котлованах и на естественном основании велись наблюдения, которые позволила сделать следующие выводы:

• здания, построенные на ФВК, практически не имели деформаций (даже в период 6-летней консервации), состояние отмосток хорошее;

• здания, возведенные на традиционных фундаментах мелкого зало-жешш на естественном основании испытывали деформации с раскрытием швов в стыках панелей, разрывом панелей поперек, отколами угловых частей панелей, повреждением отмостки и др.;

• ФВК, устраиваемые в предзимний период, должны быть загружены весом вышележащих конструкций (не менее 70 % полной нагрузки) или утеплены.

При вытрамбовывании котлованов в производственных условиях нами анализировались ошибки, трудности, контролировалось качество работ. Предложен ряд мер по совершенствованию технологии вытрамбовывания котлованов (рис. 12).

Опыт устройства монолитных фундаментов в вытрамбованных котлованах в моренных грунтах показал их достаточно высокую технико-экономическую эффективность. На устройство одного фундамента затрачиваюсь 30...40 минут, по сравнению с традиционными типами фундаментов трудозатраты сократились до 75 %, расход бетона снизился на 35 %, объем земляных работ уменьшился до 90 %. Стоимость возведения фундаментов в вытрамбованных котлованах уменьшилась на 57 %, при этом значительно повысились культура производства, надежность и качество, в т.ч. и при возведении на пучинистых грунтах.

На основании проведенных исследований под руководством автора изданы "Технические указания на проектирование и устройство фундаментов в вытрамбованных котлованах в плотных моренных грунтах Карельской АССР (1988 г.).

4.2. Контроль качества при возведении земляных сооружений (подушек) нз грунтов с включениями

На практике нередко для устройства искусственных подушек применяют грунты, содержащие мелкозем и включения гравийно-галечного материала с валунами (озовые отложения, морены). Устойчивость сооружений из таких грунтов в значительной степени зависит от количества и вида мелкозема, плотности - влажности, технологии возведения, сезона года и др. факторов.

Стандартные методы контроля основного показателя качества уплотнения и надежности сооружений из грунтов с включениями - средней плотности скелета грунта (р<цп) и коэффициента уплотнения (Ксоп^т) неприемлемы ввиду различной влажности составляющих грунта (крупнообломочного материала vvvp = 1...2 %, мелкозема wMaK = 6... 12 % и более) и их соотношения в процентах (xM¿n;, х^).

Качество уплотнения оценивается сравнением достигнутой (фактической) средней плотности грунта (pt°T ) с предусмотренной проектом или при максимальной плотности {pTZ ) коэффициентом уплотнения

<< Качество ФВК

Основные влияющие факторы

Вия и состояние грунта (окружающего и подстилающего)

> Вид морены

■ Плотность

> Влажность мелкозема

> Мощность промерзшего слоя

> Нал!1чие при-грузки

Конструкция трамбовки (форма и параметры)

Технология работ по вытрамбовыванию

> Форма трамбовки

> Соотношение размеров трамбовки (Ь„/с1т)

» Масса трамбовки

• Очередность вытрамбовывания котлованов

• Механизмы для вытрамбовывания

• Глубина вытрамбовывания (с1р)

■ Отказы при вытрамбовывании котлована (Б.)

Возможные отрицательные последствия

(снижение несущей способности)

Климатические условия

Сезон года

ПриW»wjT^>

> Налипание грунта на трамбовку »Засасывание трамбовки ■ Выпор грунта

«Нарушение структуры грунта

> Растрескивание грунта около

котлована »Осыпание грунта в котлован • Нарушение формы котлована

Рекомендуемые мероприятия

• Влажность мелкозема должна быть близка к оптимальной: W = Wop, (Wp)

• Бурение лидеров (S,, h, - по расчету)

• Предварительное частичное удаление грунта (V и 0,3... 0,4 Уф„)

• Подсыпка пылевато-глинистого грунта влажностью W я Wp

• Доувлажнение грунта (при V/ « \¥р)

• Смачивание стенок котлована водой

• Снижение высоты падения трамбовки, ее массы (§тр)

• Оттаивание мерзлого грунта при глубине промерзания более 0,3 м

Рис. 12. Возможные ошибки при устройстве фундаментов в вытрамбованных котлованах (ФВК)

Автором предложен надежный метод контроля качества устройства земляных сооружений (подушек) из грунтов с включениями и дается методика последовательности установления значений р^, шорМ11, Ксощ^,, а также зависимости требуемой средней плотности груш-а от процентного содержания включений (х,ф, %).

Фактический (осредненный) коэффициент уплотнения грунта с вклю-

чениями

К,

сот.т составляет:

норм сот.т

^ лшкг

Для установления Ра.т и \л'[,р(п на основании проведения опытов составлены графики в зависимости от х,ф, % (рис. 13).

при и,, = 10% О (202)

10 15 20 25 30 3 5 40 4 5 50 Х^Ч содержание включений

Рис. 13. График для определения Р'а.т (1) и ъ/орШ (2) грунта с включениями (хкр, %).

Данная методика контроля нлогности при возведении земляных со-оружешш из грунтов с включениями внедрена в строительных организациях республики, так как ее применение позволяет повысить точность до 15 %, по сравнению со стандартной методикой, оценить и контролировать фактическую плотность отсыпаемой смеси грунта (Р 'Г.™ ), обеспечить требуемое качество и надежность возводимого земляного сооружения.

Разработаны и изданы «Рекомендации по устройству искусственных земляных сооружений из грунтов с включениями (для условий Карелии)» (1996 г.).

4.3. Технологические мероприятия по защите оснований фундаментов на морозоопасных (пучинистых) грунтах на период строительства и консервации объектов

Анализ причин деформаций оснований и фундаментов, приведенный в диссертации, свидетельствует, что наиболее распространенной причиной (около 80 %) в условиях Карелии является пучение грунтов при их промерзании и последующее уплотнение (просадка) при оттаивании (табл. 1). Это связано, как правило, с несоблюдением требований к временной консервации оснований фундаментов мелкого затожения на пучинистых грунтах. Очень опасно морозное пучение грунтов в период строительства зданий, когда фундаменты малонагруженные: в это время на основание действуют неполные нагрузки и при отсутствии отопления тепловой режим в подвале или техническом подполье не соответствует проектному (эксплуатационному) режиму.

Проанализированы случаи, когда законченные в основных конструкциях здания временно консервируются на зимний период без достаточного утепления подвалов, подполий, а пазухи фундаментов не засыпаются полностью, или не выполняется предусмотренная проектом планировка территории подсыпкой до наступления зимнего периода, и тогда фактическая глубина заложения фундаментов становится меньше расчетной глубины промерзания.

Указанные обстоятельства вызвали необходимость разработки практических способов защиты от промерзания пучинистых грунтов в период строительства и в случае приостановки (консервации) объектов.

В диссертации предлагаются технологические мероприятия по защите пучинистых грунтов от промерзания на планируемый зимний период времени, позволяющие с помощью графиков (рис. 14) и таблиц или программы на ЭВМ ("Frost") оперативно определять толщину утепляющего слоя в зависимости от количества отрицательных градусо-дней (-E(-tmxn), где tm - среднемесячная отрицательная температура наружного воздуха, п -количество дней в месяце), вида и состояния грунта и применяемого утеплителя.

По графику определяется -2(-tmxn) за планируемый зимний период, а затем по соответствующей кривой (1, 2, 3,...) устанавливается необходимая толщина слоя (Нут) из шунгизитового гравия. При применении других эффективных утеплителей их толщину можно принимать пропорционально коэффициентам теплопроводности, приведенным в диссертации.

В качестве утепляющих материалов рекомендуется применять такие, которые могут быть оставлены на период эксплуатации здания или использованы для подсыпки под полы.

Рис. 14. Зависимость толщины утепляющего слоя из шунгизитового гравия от наличия страдательных градусо-дней и вида грунта: 1 - по песку = 10%; 2 - по глине и суглинку IV = 10% и 28% соответственно; 3 - по суглинку = 10%. Пунктиром показаны графики для грунтов сш = 28%

Толщину слоя утеплителя (Н'уг) в случаях частичной засыпки пазух фундаментов грунтом (Нподс) рекомендуется принимать:

• при Н1ЮДС=50 см, Н'уг-2/ЗНуг,

• при Нподс=70 см, Н'^ШНуг.

Данная методика назначения толщины утеплителя широко используется строителями для защиты пучинистых грунтов оснований от промерзания, а также при разработке малозаглубленных и незаглубленных фундаментов легких (малозагруженных) зданий на пучинистых грунтах, так как позволяет быстро и достаточно точно устанавливать толщину принятого утеплителя, в т.ч. и при консервации объекта.

4.4. Методология оценки технологической надежности деформированных зданий и сооружений

Опыт строительства в Карелии, обобщенный в диссертации, свидетельствует, что в большом числе случаев разрушения, аварий, дефекты зданий и повреждения строительных конструкций явились следствием деформации оснований, нарушения природного состояния грунтов в период производства работ нулевого цикла. Последствия таких воздействий можно уменьшить за счет повышения технологической надежности инженерных

работ, требования норм, направленных на предотвращение строительных воздействий.

В диссертации выдвинуто положение о том, что оценку качества и надежности сооружений как системы "основание - фундамент - сооружение" в сложных инженерно-геологических условиях, можно осуществить на основании анализа причин возможных отказов в период строительства и эксплуатации с учетом физического состояния (износа) сооружения, т.е. полного цикла "изыскания - проектирование - строительство - эксплуатация".

Методология оценки условий технологической надежности оснований и фундаментов в указанных условиях заключается в следующем.

По результатам инженерных изысканий (обследования) оценка технического состояния конструкций зданий может быть охарактеризована следующими критериями:

1) коэффициентом конструктивной пригодности по состоянию конструкций Кк (0<Кк<1,0);

2) коэффициентом технологической пригодности по величинам наклонов (поперечных и продольных) лифтовых шахт и сооружения в целом К' (0<К'<1,0).

Оценка состояния основания (К0) и возможного его изменения (ухудшения или улучшения) может быть следующая:

a) состояние основания не может ухудшаться К°>1;

b) основание выполнено некачественно, имеется возможность проявления дополнительной неравномерной осадки Д8доп<0,5А8ц (ДБц -предельная дополнительная неравномерная осадка с учетом категории повреждения - принимается по данным С.Н.Сотникова), К°=0,9...0,8;

c) основание выполнено в недостаточном объеме и некачественно. Имеется возможность проявления полной (расчетной) дополнительной неравномерной осадки, К°=0,7...0,6;

(1) состояние основания не отвечает требованиям проекта. Имеется возможность проявления дополнительных неравномерных осадок, превышающих допустимые. К°=0,5...0,1.

Состояние основания (К0), качество его выполнения, а также возможности проявления дальнейших неравномерных осадок осуществляется на основании проведения дополнительных (контрольных) инженерно-геологических изысканий под пятном здания с учетом возможных деформаций (отказов), ухудшающих работу фундаментов и их оснований. Для комплексной оценки надежности здания вводится интегральный коэффи-

циент технологической надежности Кэш который зависит от совокупности проектной, технологической и эксплуатационной надежности:

К,п=КкхК'хК°, 0<КЭП<1,0.

Нами по ряду объектов был выполнен анализ состояния зданий по предлагаемой методике, которая подтвердила целесообразность такого подхода. На рис. 15 указаны области эксплуатационной пригодности -1, II, Ш, IV, характеризуемые комплексным коэффициентом Кэп:

1.0 0,9 0,8 0,7 0.6 0.5 0,4 0,3 0,2 0,1

\ V I

\ \ и \ N

\ \

\ ш

ч

IV \

о Л

К» = 0,8

К„ = 0,5

К„ = 0,2

К°эп

I - нормальной эксплуатации

(К, „>0,8);

II - временно допустимого экс-

плуатационного состояния (Кэп=0,8.„0,5);

III - возможного нарушения эксплуатационной пригодности (К,п=0,5...0,2);

IV - область нарушения эксплуатационной пригодности (аварийное состояние")

Рис. 15. Оценка состояния деформировавшегося здания совместно с основанием

Совокупность выполненных исследований и разработок по совершенствованию системы технологического обеспечения фундаменгострое-ния в сложных инженерно-геологических условиях позволяет решать важную народнохозяйственную проблему на всех этапах реализации проекта строительства: «изыскания - проектирование - эксплуатация - реконструкция» (Рис. 16).

I

1 Технические указания на проектирование и устройство ФВК в моренных грунтах

2. Рекомендации по устройству земляных сооружений из грунтов с включениями

3. Руководство по повышению качества и надежности сооружений (для условий Карелии)

4. Научно-технические программы - 3

Практическая значимость

(1970...2000 г.г.)

Норматив-

ные доку-

1 менты и на-

учно-

технические

программы

I

а

Реализация

непосредст-

II венно в прак-

тику проекти-

рования и

строительства

I Проектирование на ФВК - 18 объектов 2. Строительство ФВК - 6 объектов р. Незавершенное строительство (консервация) -20 объектов Обследовано - 85 объектов

Использова-

ние в учеб-

III ном процес-

се

1П

1. Учебные пособия рекомендованные:

• ГОСКОМВУЗОМ России - 1

• Госстроем Республики Карелия - 2

• ПетрГУ - 3

2. Учебно-методи чес кие разработки - 24

Всего: 30

Публика-

ции ре-

IV зультатов

исследова-

ния

I

IV

I

1. Монография \

2. Техническая литература (книги, брошюры) - 9

3. Научные статьи - 52

I

Всего: 61

Производительность (П) >

Трудоемкость (0) <

Стоимость (С) <

Продолжительность (Т) <

Качество и надежность

50% 40% 30% 35%

Экологичность

Рис. 16

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В качестве заключения предлагаются следующие основные выводы:

1. Анализ строительства, проектирования, опыт исследований; оценка качества и условий надежности оснований и фундаментов свидетельствуют, что в Карелии в проектно-технологических и инженерных решениях недостаточно учитывалась специфика инженерно-геологических к климатических условий (разнообразие грунтов, высокая морозоопасность.. структурная неустойчивость, водонасыщенность, высокий уровень подземных вод и другие факторы) и технология устройства и эксплуатации традиционных типов фундаментов и методов их устройства. Все это потребовало! новых подходов к практике проектирования, устройства и эксплуатацию оснований и фундаментов зданий и сооружений.

2. По результатам исследования в течение 30 лет установлены основные причины деформаций зданий и сооружений, связанные с изысканиями, проектированием, строительством и эксплуатацией.

Это позволило разработать классификацию причин недопустимых деформаций (отказов) для условий Карелии и внедрить программный комплекс оперативной обработки статистических параметров с учетом многофакторного анализа производства работ нулевого цикла ("Кадастр Карелия").

3. На основании учета генезиса, проектирования, строительства и эксплуатации сооружений разработана комплексная система технологического обеспечения устройства фундаментов в Карелии, включая:

• учет снижения прочности моренных грунтов;

• конструкции фундаментов, улучшающие природное сложение грунтов;

• классификацию геотехнических условий для целей фундамен-тостроения;

• технологию возведения земляных сооружений из грунтов с включениями.

4. Исследования позволили установить, что наибольшее число причин недопустимых деформаций (отказов), связанных с основаниями и фундаментами в период строительства и первого года эксплуатации, относятся к неудовлетворительному качеству работ нулевого цикла в неблагоприятный (осенне-зимний) период года. Ошибки и упущения, связанные с промерзанием пучинистых грунтов (неудовлетворительная временная консервация), составляют 80% от всех причин деформаций сооружений, возводимых в этот период времени. Проведенные исследования позволили разработать и внедрить систему комплексных мероприятий для защиты от промерзания морозоопасных грунтов на период краткосрочной консерва-

ции (строительства) объекта. Разработанная программа "Frost" позволяет оперативно определить необходимые параметры утепляющего слоя в зависимости от суровости климата для различных видов грунтов.

5. Проведенные исследования устройства фундаментов в вытрамбованных котлованах в моренных грунтах позволили сделать вывод о том, что предложенный метод экологичен, эффективен и целесообразен, поскольку позволяет улучшить свойства грунта и получить надежное основание для различных зданий и сооружений.

6. Методика оценки условий надежности деформировавшихся зданий, связанных с основаниями и фундаментами в сложных инженерно-геологических условиях на основании учета состояния (физического износа) сооружения и условий взаимодействия сооружения и основания, используется в Карелии и зарекомендовала себя как высокоэффективная.

7. Разработанные и предложенные методы по устройству и проектированию оснований и фундаментов в сложных инженерно-геологических условиях сокращают сроки строительства до 40%, снижают стоимость строительства нулевого цикла до 30%, обеспечивают выполнение экологических требований, создают условия для повышения надежности и качества строительства и последующей эксплуатации сооружений в условиях Карелии.

8. Результаты диссертации реализованы в виде региональных технических указаний, рекомендаций, учебных пособий, книг и широко используются в практике строительства и проектирования, а также в учебном процессе подготовки и переподготовки инженерно-технического персонала и руководителей проекшо-строительных фирм (рис. 16).

Результаты диссертации опубликованы в следующих основных работах В.Г. Симагина

Книги, монографии

1. Фундаменты в пучинистых фунтах. Петрозаводск: Карелия, 1973. 100 с.

2. Свайные фундаменты. Особенности проектирования и возведения. Пет-

розаводск: Карелия, 1974 (в соавторстве с А.В. Пилягиным). 104 с.

3. Деформации зданий. Причины, меры предупреждения, способы устранения. Петрозаводск: Карелия, 1978 (в соавторстве с П.А. Коноваловым). 110с.

4. То же, перевод и издание во Вьетнаме. Ханой, 1982. 110 с.

5. Возведение фундаментов в условиях стесненной строительной площад-

ки. Серия: прогрессивные строительные материалы и конструкции. Л., 1984 ( в соавторстве с С.Н. Сотниковым, В.П. Вершининым). 96с.

6. Возведение и проектирование фундаментов вблизи сооружений. М.: Стройиздат,1986 (в соавторстве с С.Н. Сотниковым, В.П. Вершининым). 96 с.

7. Эффективные фундаменты. Особенности устройства фундаментов в вы-

трамбованных котлованах в плотных моренных грунтах в условиях Северо-Запада СССР. Петрозаводск: Карелия, 1988 (в соавторстве с А.К. Вихоревым). 86 с.

8. Основа прочности и устойчивости. Предохранение от промерзания осно-

ваний и фундаментов на пучинистых грунтах. Петрозаводск: Карелия, 1986 (в соавторстве с Ю.С. Кузнецовым). 88 с.

9. Повышение качества и надежности оснований и фундаментов в сложных

инженерно-геологических условиях (на примере Карелии). Монофафия /ПГУ. Деп. в ВИНИТИ № 848-В97.21.03.97.130 с.

Технические указания, рекомендации, руководства

10. Технические указания на проектирование и устройство фундаментов в вытрамбованных котлованах в плотных моренных фунтах Северо-Запада (согласованы с НИИОСП им. Н.М. Герсеванова) / Госкомиздат. Петрозаводск, 1988 (в соавторстве с А.К. Вихоревым, Ю.А. Багдасаро-вым). 57 с.

11. Рекомендации по устройству искусственных земляных сооружений (подушек) из фунтов с включениями (для условий Карелии). Рекомендованы Госстроем Карелии. Петрозаводск, 1996 (в соавторстве с А.К. Вихоревым, С.А. Антоновым, Ю.М. Левкиным). 47 с.

12. Руководство по повышению качества и надежности зданий и сооружений, связанных с основаниями и фундаментами (для условий Карелии). Рекомендовано Госстроем Карелии. Петрозаводск, 1997 ( в соавторстве с Ю.М. Левкиным, С.А. Алггоновым, Е.И.Анушпной). 100 с.

Научные статьи

13. Влияние конструктивной схемы на устойчивость здания при неравномерных деформациях основания // Материалы научно-технической конференции Марийского ПИ им. Горького (в соавторстве с С.М. Крышень). Йошкар-Ола, 1974. С. 17-22.

14. Деформации зданий при оттаивании промороженного основания. Общие вопросы строительства // Отечественный опыт. Реферативный сб., вып. 4 (в соавторстве с С.М. Крышень). М., 1974. С.45-47.

15. Проектирование фундаментов на естественном основании в условиях слабых грунтов с применением МКЭ // Рациональные фундаменты зданий и сооружений в условиях слабых грунтов: Материалы семинара общества "Знание" (в соавторстве с С.М. Крышень). Л.: Знание, 1982.

16. Строительство очистных сооружений в стесненных условиях. Возведение фундаментов при реконструкции предприятий в стесненных условиях строительства. Уфа, 1983. С. 56-57.

17. Устройство фундаментов в вытрамбованных котлованах в моренных грунтах// Совершенствование производства и качества работ нулевого цикла (в соавторстве с А.К. Вихоревым). Владимир, 1984. С. 10-12.

18. Опыт устройства фундаментов в вытрамбованных котлованах в моренных грунтах (в соавторстве с А.К. Вихоревым). Инф. листок № 195-84 КарЦНТИ, 1984. 3 с.

19. Технологическая карта на устройство фундаментов в вытрамбованных котлованах (в соавторстве с А.К. Вихоревым). Инф. листок №197-84 КарЦНТИ, 1984. 2с.

20. Опыт внедрения фундаментов в вытрамбованных котлованах в Карелии. Информация о передовом опыте (в соавторстве с А.К. Вихоревым). Инф. листок КарЦНТИ №3-87. Петрозаводск, 1987. 4 с.

21. Фундаменты в вытрамбованных котлованах в моренных грунтах. Ускорение научно-технического прогресса в фундаментостроении. Т. 1. Новейшие исследования грунтов и фундаментов (в соавторстве с А.К. Вихоревым и Ю.А. Багдасаровым). М.: Стройиздат, 1987. С.241-242 .

22. Устойчивость зданий, возведенных на фундаментах в вытрамбованных котлованах. Инф. листок КарЦНТИ №7-88. Петрозаводск, 1988. 4с.

23. Особенности проектирования оснований и фундаментов при реконструкции зданий на естественном основании // Отказы в геотехнике: Сборник трудов. Уфа, 1994. С. 87-96.

24. Причины деформации одноэтажных холодильников от воздействия сил морозного пучения (в соавторстве с В Ф. Минаевым) // Отказы в геотехнике: Сборник трудов. Уфа, 1994. С. 97-100.

25. Рекомендации по устранению типичных ошибок при инженерно-строительных изысканиях в условиях Карелии (в соавторстве с С.А. Антоновым, Ю.М. Левкиным). Инф. листок КарЦНТЙ №16-96. Петрозаводск, 1996. 4 с,

26. Рекомендации по устранению типичных ошибок при проектировании и строительстве фундаментов. Инф. листок КарЦНТИ №13-96. Петрозаводск, 1996. 4 с.

27. Возведение искусственных подушек из грунтов с включениями (в соавторстве с С.А. Антоновым). Инф. листок КарЦНТИ №51-96. Петрозаводск, 1996. 4 с.

28. Рекомендации при реконструкции деформированных зданий, связанных с основаниями и фундаментами (в соавторстве с Е.И. Анушиной) // Труды Петрозаводского госуниверситета. Серия "Новые технологии в строительстве", вып. 5. Петрозаводск: Изд-во ПетрГУ, 1997. С. 145-152.

29. Надежность зданий и сооружений в сложных инженерно-геологических условиях Карелии// Труды Петрозаводского госуниверситета. Серия '"Новые технологии в строительстве", вып. 5. Петрозаводск: Изд-во ПетрГУ, 1997. С. 153-160.

30. Программа "Кадастр Карелия" (в соавторстве с A.A. Роговым, Д.П. Ко-сицыным). Инф. листок КарЦНТИ №24-97. Петрозаводск, 1997. 4 с.

31. Причины отказов оснований и фундаментов в условиях Карелии. Инф. листок КарЦНТИ №25-97. Петрозаводск, 1997. 4 с.

32. Повышение качества строительства малоэтажных зданий на малоза-глубленных фундаментах в пучинистых грунтах (в соавторстве с Е.И. Анушиной) // Труды Петрозаводского госуниверситета. Серия «Строительство», вып. 6. Петрозаводск: Изд-во ПетрГУ, 1999. С. 116-120.

33. V.G. Simagin, E.I. Ratkova, A.A. Rogov, D.P. Kositcin. Record-reeping automatization of foundations footings failures. Geoecology and Computer. A.A. Balkema / Rotterdam / Brookfield /2000. C. 353-355.

Учебные пособия и учебно-методические издания

34. Защита одноэтажных холодильников от сил морозного пучения: Учебное пособие / Петрозаводский государственный университет/ Петрозаводск, 1983 (в соавторстве с В.П. Блатковым). 60 с.

35. Основания и фундаменты. Особенности проектирования и усиления при реконструкции зданий на естественном основании: Учебное пособие / Петрозаводский государственный университет. Петрозаводск, 1993.140 с.

36. Эффективные фундаменты легких зданий на пучинистых грунтах. Ма-лозаглубленные и незаглубленные фундаменты в условиях Северо- За-

пада России: Учебное пособие, рекомендованное Госстроем Республики Карелия / Петрозаводский государственный университет/ Петрозаводск, 1997. 146 с.

37. Основания и фундаменты в условиях Северо- Запада. Учебное пособие рекомендованное ГОСКОМВУЗОМ РФ / Петрозаводский государственный университет. Петрозаводск, 1997. 345 с.

38. Эффективные направления развития фундаментостроения в промышленном, жилищно-гражданском строительстве в Карелии: Методические указания / Петрозаводский государственный университет, Петрозаводск, 1983. 32 с.

39. Надежность и качество оснований сооружений: Учебное пособие, рекомендованное Госстроем Республики Карелия / Петрозаводский госуниверситет. Петрозаводск, 2000. 184 с.

40. Пути устранения брака при устройстве оснований и фундаментов: Методические рекомендации / Петрозаводский государственный университет. Петрозаводск, 1994. 48 с.

41. Фундаменты в вытрамбованных котлованах: Методические указания / Петрозаводский государственный университет, 1995 (в соавторстве с А.К. Вихоревым). 49 с.

42. Безопасные методы производства работ нулевого цикла. Методические рекомендации / Петрозаводский государственный университет, Петрозаводск, 1995 (в соавторстве с Ю.С. Кузнецовым). 43 с.

Просим ваши отзывы по автореферату в двух экземплярах с заверенными подписями направлять по адресу:

198005, Санкт-Петербург, ул. 2-я Красноармейская, д.4, АРХИТЕКТУРНО-СТРОИТЕЛЬНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ, Ученый Совет

Симагин Валентин Григорьевич

КОМПЛЕКСНАЯ СИСТЕМА ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО ОБЕСПЕЧЕНИЯ ФУНДАМЕПТОСТРОЕНИЯ В УСЛОВИЯХ ИНЖЕНЕРНО-ГЕОЛОГИЧЕСКИХ УСЛОВИЯХ (на примере Карелии)

Автореферат

диссертации на соискание ученой степени доктора технических наук

Подписано к печати 24.05.00 Формат А5. Бумага типографская № 2. Офсетная печать. Уч.-изд. л. 2,5. Усл. кр,- отг. 12. Тираж 125 экз.

Издательство Петрозаводского государственного университета. 185640, Карелия, Петрозаводск, пр. Ленина, 33.