автореферат диссертации по транспортному, горному и строительному машиностроению, 05.05.04, диссертация на тему:Обоснование структуры и рациональных параметров вибрационно-радиального снаряда для уплотнения стенок вертикальных скважин под буронабивные сваи

/ V

ГУБАТЕНКО Марк Сергеевич

ОБОСНОВАНИЕ СТРУКТУРЫ И РАЦИОНАЛЬНЫХ ПАРАМЕТРОВ ВИБРАЦИОННО-РАДИАЛЬНОГО СНАРЯДА ДЛЯ УПЛОТНЕНИЯ СТЕНОК ВЕРТИКАЛЬНЫХ СКВАЖИН ПОД БУРОНАБИВНЫЕ СВАИ

05.05.04 - Дорожные, строительные и подъемно-транспортные машины

1 3 ОКТ 2011

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Орел-2011

4856998

Работа выполнена в Балаховском институте техники, технологии и управления (филиал) ГОУ ВПО «Саратовский государственный технический университет» на кафедре «Подъемно-транспортные, строительные и дорожные машины»

Научный руководитель: доктор технических наук, профессор

Кобзев Анатолий Петрович

Официальные оппоненты: доктор технических наук, профессор

Ешуткин Дмитрий Никитович

кандидат технических наук, доцент Сероштан Владимир Иванович

Ведущая организация: ФГАОУ ВПО «Уральский федеральный

университет имени первого Президента России Б.Н. Ельцина»

Защита диссертации состоится «27» октября 2011 г. в 14^ на заседании диссертационного совета ДМ.212.182.07 при Государственном образовательном бюджетном учреждении высшего профессионального образования «Государственный университет-учебно-научно-производственный комплекс» по адресу: 302030, г. Орел, ул. Московская, д. 77, ауд. 426.

С диссертацией можно ознакомиться в научно-технической библиотеке ФГБОУ ВПО «Государственный университет - учебно-научно-производственный комплекс».

Отзывы на автореферат просим направлять в диссертационный совет по адресу: 302020, г. Орел, ул. Наугорское шоссе д. 29.

Автореферат разослан и опубликован на сайте www.ostu.ru «Йу> — 2011 г.

Ученый секретарь диссертационного совета:

Севостьянов А.Л.

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы исследования. Возведение высотных зданий сопряжено со строительством свайных фундаментов. Их стоимость входит весомой составляющей в общие затраты на строительство. С учетом того, что погружение свай ударным способом в условиях плотной городской застройки недопустимо из-за динамических воздействий на фундамент близлежащих зданий, наиболее распространенными в последние годы являются буронабивные сваи. Их стоимость составляет до 40% от общей стоимости всего сооружения. Поэтому одной из актуальных задач является снижение стоимости работ по строительству фундаментов на буронабивных сваях. Это может быть достигнуто увеличением их несущей способности за счет уплотнения стенок скважин. Поэтому разработка снаряда для уплотнения стенок скважин после бурения является актуальной задачей, позволяющей значительно снизить затраты на строительство высотных сооружений.

Цель работы - повышение несущей способности буронабивных свай и снижение затрат на строительство свайных фундаментов за счет уплотнения стенок скважин вибра-ционно-радаальным снарядом.

Дня достижения поставленной цели должны был, решены следующие задачи:

1. Обосновать выбор рациональной формы поперечного сечения скважины для буронабивных свай и соответствующих этой форме геометрических профилей уплотняющих сегаентов вибрадионно-радиального снаряда из условия увеличения импульса силового воздействия.

2. Разработать теорию процесса взаимодействия вибрационно-радиального снаряда с грунтам, позволяющую получить наибольший импульс воздействия снаряда на грунт и учитывающую влияние физико-механических свойств грунтов и минимальное усилие проходки скважины.

3. Провести экспериментальные исследования по проверке функциональной работоспособности предложенной конструкции и оценке достоверности теоретических положений определения частоты собственных колебаний грунта, а также по выбору рациональных режимных параметров вибрационно-радиального снаряда.

4. Разработать на основании теории размерностей и подобия зависимости для перехода от параметров модели к параметрам натурного образца.

5. Обобщить результаты теоретических и экспериментальных исследований с разработкой инженерной методики расчета параметров вибрационно-радиального снаряда и оцешпъ эффективность его применения.

Объект исследования - вибрационно-радиальный снаряд для уплотнения стенок вертикальных скважин под буронабивные сваи.

Предмет исследования - процесс взаимодействия уплотняющих сегментов с грунтом при уплотнении боковой поверхности скважин.

Методы исследования. Задачи диссертационного исследования решены на основе методов математического моделирования процесса уплотнения стенок вертикальных скважин, численного анализа параметров снаряда, планирования многофакторного эксперимента при поиске оптимальных условий проходки скважины, математической статистики при обработке экспериментальных данных.

Обоснованность и достоверность полученных результатов подтверждается применением современных апробированных методов исследования, численным анализом полученных результатов с использованием ЭВМ и программных продуктов для выполнения расчетов и обработки результатов экспериментальных данных; удовлетворительно^ сходимостью результатов теоретического и экспериментального исследований. \

Научная новизна

- Математическая модель взаимодействия вибрационно-радиального снаряда с различными типами грунтов при различных режимах работы.

- Параметры и конструкция вибрационно-радиального снаряда для уплотнения стенок вертикальных скважин, защищенная патентом РФ на изобретение № 2410518.

- Режимы работы уплотняющего снаряда в зависимости от типа грунтов.

- Методика инженерного расчета параметров снаряда, обеспечивающих уплотнение стенок скважин с максимальной эффективностью.

На защиту выносятся следующие основные научные положения:

1. Обоснование выбора рациональной формы поперечного сечения скважины для буронабивных свай.

2. Закономерность изменения усилия проходки вибрационно-радиального снаряда в зависимости от амплитуды и частоты его колебаний, массы дебалансов вибратора и физико-механических свойств грунта, подтвержденные результатами экспериментальных исследований.

3. Обоснование выбора рациональных параметров уплотняющего вибрационно-радиального снаряда.

4. Методика расчета рациональных конструктивных и режимных параметров вибрационно-радиального снаряда.

Практическая значимость работы заключается в разработанной методике расчёта конструктивных и режимных параметров вибрационно-радиального снаряда, обеспечивающего увеличение несущей способности буронабивных свай за счет предложенной формы поперечного сечения и уплотнения стенок скважины, что позволяет получить значительный эффект при строительстве свайных фундаментов.

Реализация результатов работы. На ЗАО "Научно-производственная фирма «Авангард-Ф»", г. Саратов, внедрена методика расчёта конструктивных и режимных параметров вибрационно-радиального снаряда для уплотнения стенок вертикальных скважин, проведено апробирование снаряда.

Результаты диссертационной работы используются также в учебном процессе при изучении дисциплин «Строительные и дорожные машины», «Коммунальные машины и оборудование», в дипломном и курсовом проектировании при подготовке инженеров по специальности «Подьёмно-транспортные, строительные, дорожные машины и оборудование».

Апробация работы. Диссертационная работа заслушивалась на заседании кафедры «Подъёмно-транспортные, строительные и дорожные машины» Балаковского института техники, технологии и управления СГТУ в 2007-2011 г. Основные результаты исследований докладывались на научно-практической конференции молодых ученых, (Балаково, 2010), научной конференции «Проблемы прочности, надежности, и эффективности», (Балаково, 2007) и IX Всероссийской с международным участием научной-технической конференции «Механики - XXI веку» (Братск, БрТУ, 2010).

Публикации. По теме диссертации опубликовано 13 научных работ, из них 2 работы опубликованы в изданиях, рекомендованных ВАК РФ. На конструкцию устройства для уплотнения стенок вертикальных скважин получен патент РФ на изобретение № 2410518.

Структура и объём работы. Диссертация состоит из введения, 4 глав, заключения, списка использованной литературы из 112 наименований, приложения. Общий объём диссертации составляет 141 страницу, в том числе 57 рисунков и 7 таблиц.

КРАТКОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении обоснована шауальность работы, сформулирована цель, приведена общая характеристика работы с формулировкой ее научной новизны и практической значимости.

В первой главе проведен анализ состояния вопроса, который позволил сделать следующие выводы. При бурении скважины под буронабивные сваи давление массива грунта на стенки скважины равно нулю, кроме того при упрочнении бетона происходит его усадка, поэтому для увеличения несущей способности сваи по боковой поверхности необходимо уплотнение стенок скважины. Наибольший эффект уплотнения достигается при динамическом воздействии на грунт, что может быть получено вибрационным воздействием снаряда в радиальном направлении.

По результатам проведенного анализа существующих устройств для уплотнения и расширения сггенок вертикальных скважин предложена конструкция вибрационно-радиалыюго снаряда, на которую получен патент РФ на изобретение № 2410518.

На основании проведенного анализа состояния вопроса были сформулированы задачи исследования, которые необходимо решить для достижения поставленной цели.

Во второй главе проведены теоретические исследования, сформулирована и обоснована рабочая гипотеза, суть которой заключается в увеличении несущей способности висячей сваи за счет уплотнения стенок и увеличения периметра скважины.

Согласно СНиП 2.02.03-85 несущая способность висячей сваи /V, обеспечивается сопротивлением грунта через ее пяту и сопротивлением трения грунта по боковой поверхности:

= (!)

где: ус - коэффициент условий работы сваи в грунте;

Яс - расчетное сопротивление грунта деформации под нижней опорой сваи, кПа; - площадь поперечного сечения сваи, м2;

и - периметр поперечного сечения сваи, м;

/ - расчетное сопротивление г'-го слоя грунта по боковой поверхности сваи, кПа;

к, - толщина г-го слоя грунта, соприкасающегося с боковой поверхностью сваи, м,

принимаемая й, < 2 м;

_ коэффициенты условий работы грунта под нижней опорой и по боковой

поверхности сваи, учитывающие влияние способа изготовления сваи.

Анализ данной формулы показывает, что несущая способность висячих свай при одинаковой глубине их погружения в одинаковых грунтовых условиях зависит от двух факторов: площади поперечного сечения сваи, Асв и периметра поперечного сечения сваи, и. При выборе формы поперечного сечения скважины согласно теории уплотнения принимались только овальные формы, позволяющие сформировать скелет грунта, который затем прорабатывается вибрационно-радиальным снарядом до требуемой плотности.

Для анализа влияния периметра скважин при постоянной площади поперечного сечения рассмотрено 6 профилей, для которых согласно зависимости (1) получены значения несущей способности. На основании этих значений и конструктивного исполнения предложенного в работе снаряда рекомендована форма 6 (рис. 1), обладающая достаточно большой несущей способностью и реализуемая конструктивно с помощью предложенного снаряда.

При уплотнении стенок вертикальных скважин вибраиионно-радиальным снарядом возможны два режима "его работы:

1) дорезонансный режим, когда частота вынужденных колебаний близка к частоте собственных колебаний грунта (рис. 2);

2) зарезонансный режим, когда частота вынужденных колебаний больше частоты собственных колебаний грунта (рис. 3).

3630000 3$3490Э

,-4591925

35

1т,- !

! у/

г3487525

, л з,; 1 1 89 3,' Ь < 71 з,: 4 4 3.' 53 3,< * С 44

П^рнметрпоперечногосочеишсаано, [«)

Рис. 1. График зависимости несущей способности сваи Рц, [Н] от периметра поперечного сечения сваи и, [м] при постоянной площади поперечного сечения сваи Ас, [м2]

Рис. 2. Расчетная модель взаимодействия вибрационно-радиального снаряда со средой при дорезо-нансном режиме работы

Согласно принципу Даламбера и из полученных дифференциальных уравнений движения снаряда определены значения основных параметров снаряда. Рассматривалась двухмассная модель: масса снаряда и масса дебаланса.

Амплитуда Л и фазовый угол (р колебаний вибрационно-радиального снаряда:

р

А = —. (2)

гпт](со%- со2)2+4п2 о2

1 = агс^ -

2па>

О)

где: т - масса колеблющейся системы, кг;

Р^ - сила инерции дебаланса, Н;

со - угловая частота вынужденных колебаний, рад/с;

®0 -частота собственных колебаний, рад/с;

п - коэффициент демпфирования (затухания) колебаний.

Очевидно, что режим работы вибрационно-радиального снаряда для уплотнения стенок вертикальных скважин будет определяться его амплитудой колебаний. На амплитуду колебаний снаряда значительное влияние оказывает фазовый угол колебаний.

Зависимость амплитуды колебаний вибрационно-радиального снаряда от фазового угла колебаний получается подстановкой (3) в (2):

тггдтд

А =

где: Шд - масса дебалансов, кг; гд - эксцентриситет дебалансов, м

2т^[а^пг^(<р) + <агп

(4)

Рис. 3. Расчетная модель взаимодействия вибрационно-радиального снаряда со средой при зарезо-нансном режиме работы

При значениях фазового угла близком к 90 градусам (рис.4), амплитуда колебаний достигает максимальных значений, что положительно влияет на процесс уплотнения стенок скважины и позволяет передать наибольший импульс массы колеблющихся частей снаряда грунту. Это говорит о том, что рациональным режимом работы вибрационно-радиального снаряда является близкий к резонансному.

На рис. 5 представлена виброграмма колебаний вибрационно-радиального снаряда, которая позволяет определить коэффициент демпфирования для песчаного и глинистого грунтов, необходимый для получения численных значений амплитуды и фазового угла колебаний, а также для решения дифференциальных уравнений движения снаряда.

3.14J *р

Рис. 4. График зависимости амплитуды колебаний вибрационно-радиального снаряда от фазового угла колебаний в диапазоне от 0 до к радиан

2.5x10'*-ШхЮ'1-2xlO~S-USxitT1 IMS'1-

иые1

isxif4-

Песчаный грунт ' И Глинистый грунт

Рис. 5. Виброграмма колебаний вибрационно-радиального снаряда Зависимость коэффициента демпфирования от декремента затухания колебаний:

®0-1п А

-(5)

1-я

Зависимость (5) позволила определить собственные частоты колебаний для песчаных (1410 мин"1) и глинистых (414 мин"1) грунтов.

Согласно моделям взаимодействия вибрационно-радиального снаряда со средой получены значения упругой Fc и вязкой Fb сил сопротивления грунта, а также момента двигателя Мдв для привода вибратора:

/¿■cosp (6)

■ sin <р (7)

Md.=Fb-A (8)

Усилие проходки вибрационно-радиального снаряда по скважине складывается из веса снаряда, сопротивления грунта сдвигу и требуемого усилия на уплотнение стенок скважины:

id2 ¿о'] ■ ггви6 ■

и

(9)

где: а' -радиальные напряжения в грунте при вибрации, Па;

/т - коэффициент трения грунта о сталь; а - угол раскрытия уплотняющих сегментов, град.; с - сцепление грунта, Па;

- площадь контакта уплотняющих сегментов вибрационно-радиального снаряда с грунтом, м2;

Сес - суммарный вес снаряда, Н;

с/ - диаметр получаемой скважины после проходки снарядом, м; с1о - диаметр лидерной скважины, м. Радиальные напряжения в грунге при вибрации:

N..

(10)

2 2

(П)

где Игр - равнодействующая вязкоупругого сопротивления грунта, Н. Площадь контакта уплотняющих сегментов вибрационно-радиального снаряда с грунтом:

я-1

S«=T

где / - длина уплотняющих сегментов снаряда.

Равнодействующая вязкоупругого сопротивления грунта:

N = А<ятл]а>2 + 4т ■ ctgip+4и2 • (ctgcpf + 4и2 (12)

Полученные зависимости (2)-(12) необходимы для определения режимных параметров вибрационно-радиального снаряда.

В результате усилие проходки вибрационно-радиального снаряда зависит от конструктивных и режимных параметров снаряда, а также физико-механических свойств грунтов. Зависимость усилия проходки от угла раскрытия уплотняющих сегментов снаряда приведена на рис. 6.

■PmW l.SxlO1

0

1

/

/

9 18 27 36 45 54 63 72 81 90

180 о--

Угон раофьггая уплотняющих сегмаггов, град.

Рис. 6. Зависимость усилия проходки от угла раскрытия уплотняющих сегментов вибрационно-радиального

снаряда

Анализ зависимости усилия проходки снаряда от угла раскрытия уплотняющих сегментов показывает, что рациональным диапазоном изменения угла раскрытия уплотняющих, сегментов является диапазон от 0 до 40 градусов. В этом диапазоне изменения угла раскрытия уплотняющих сегментов усилие проходки меняется незначительно.

В третьей главе представлена методика и результаты экспериментальных исследований, определены параметры, изменяемые и контролируемые в ходе эксперимента, приведена методика выбора параметров вибрационно-радиального снаряда.

Целью экспериментальных исследований являлось подтверждение теории взаимодействия вибрационно-радиального снаряда с грунтом и обоснование амплитудно-частотных параметров снаряда^ обеспечивающих минимальное усилие проходки при уплотнении стенок скважин в зависимости от свойств грунта.

Для проведения экспериментальных исследований предложена конструкция снаряда (пат. № 2410518 РФ). Схема экспериментального стенда представлена на рис. 7, вибрационно-радиальный снаряд - на рис. 8, общий вид экспериментального стенда-на рис. 9.

Рис. 7. Схема экспериментального стенда

На раме экспериментального стенда 1, через блоки 2, перекинут канат 3 с расположенными на нем эталонными грузами 4. Для контроля усилия проходки вибрационно-радиального снаряда по скважине на канате 3, выше эталонных грузов 4 расположен датчик усилия 5. На другом конце каната 3 закреплена рама 6 асинхронного электродвигателя 7. Частота вращения вала электродвигателя 7 изменяется частотным преобразователем 8. Вращение от вала электродвигателя к вибратору передается через гибкий вал 9, расположенный в направляющей штанге 10 с резьбой в нижней ее части и имеющей возможность вращаться в горизонтальной плоскости относительно рамы электродвигателя и снаряда 11.

Снаряд включает в себя цилиндрический корпус, внутри которого жестко закреплен вибратор круговых колебаний. На наружной стороне нижней части цилиндрического корпуса жестко установлено кольцо с прорезями. Выше цилиндрического корпуса на резьбовом участке направляющей штанги на торце гайки расположены шарниры, с установленными уплотняющими сегментами. Раскрытие уплотняющих сегментов осуществляется вращением направляющей штанги и движением резьбовой гайки по винту. Усилие раскрытия уплотняющих сегментов передается через их ребра жесткости и измеряется динамометрическим ключом.

Для измерения удельного давления, фазового угла и расстояния распространения колебаний устанавливаются тунговые месдозы 12. Сигналы со всех датчиков поступают

на усилитель 13, работающий от выпрямителя напряжения 14, затем на внешнее устройство АЦП 15 и выводятся на экран ЭВМ 16 (электронный осциллограф).

Рис. 8. Вибрационно-радиальный снаряд Рис. 9. Общий вид экспериментального стенда

На рис. 10 - рис. 12 показаны зависимости усилия проходки вибрационно-радиального снаряда по скважине от исследуемых факторов.

Частота вращения вала вибратора, об/мнн

Рис. 10. Зависимость усилия проходки от частоты вращения вала вибратора при уплотнении песчаных

грунтов

В результате обработки экспериментальных данных можно рекомендовать рациональные параметры работы вибрационно-радиального снаряда для уплотнения стенок вертикальных скважин при минимальном усилии проходки.

Для песчаных грунтов рациональными параметрами работы снаряда (при минимальном усилии проходки и массе дебалансов 0,3 кг) являются: частота вращения вала вибратора -1400-1470 мин"1 (23,5 с"1), скорость движения - до 0,885 м/мин (0,01475 м/с), давление, оказываемое на грунт -198 кПа (0,198 МПа), усилие проходки снаряда - 450 Н.

Для глинистых грунтов рациональными параметрами работы снаряда (при минимальном усилии проходки и массе дебалансов 0,3 кг) являются: частота вращения вала вибратора - 400-420 мин"1 (6,9 с"1), скорость движения - до 0,417 м/мин (0,00695 м/с), давление, оказываемое на грунт - 330 кПа (0,33 МПа), усилие проходки снаряда - 500 Н.

Масса дебалансов, кг

Рис. 11. Зависимость усилия проходки от массы дебалансов при уплотнении песчаных грунтов

500

Я

| 400

0

1

5 300

100

Частота вращения вала вибратора, об/мин

Рис. 12. Зависимость усилия проходки от частоты вращения вала вибратора при уплотнении глинистых

грунтов

Для использования экспериментальных данных при проектировании вибрационно-радиального снаряда, с помощью теории подобия и моделирования получены значения переходных масштабных коэффициентов.

Переходные зависимости от параметров модели к параметрам оригинала:

«Л (13)

(14)

"Ж

V =У

при прм р =р

при л прм

■к!

(15)

(16)

(17)

(18)

рн рм /

где к; - масштабный коэффициент.

Зависимости (13)-(18) позволяют определить параметры снаряда по параметрам модели и справедливы, если свойства грунта при рассмотрении процесса уплотнения стенок вертикальных скважин неизменны для модели и оригинала.

В четвертой главе разработана методика инженерного расчета вибрационно-радиального снаряда и основных параметров установки для уплотнения стенок вертикальных скважин (рис. 13).

Рис. 13. Методика инженерного расчета вибрационно-радиального снаряда Расчет параметров вибрационно-радиального снаряда (рис. 4.1) необходимо начинать с определения исходных данных: диамелра лидерной скважины <10, потребной плотности грунта в стенках скважины р, скорости проходки снаряда по скважине (произво-

дигельности), типа грунта в рабочей зоне снаряда, длины уплотняющих сегментов /, определяющей высоту снаряда. Так как грунтовый массив могут образовывать слои различных типов грунтов, то расчет параметров вибрационно-радиального снаряда необходимо производить для связных грунтов, поскольку процесс уплотнения связных грунтов отличается наибольшей энергоемкостью.

Далее на основании переходных зависимостей от модели к оригиналу и выбранного масштабного коэффициента k¡ определяются масса тд и эксцентриситет гд дебалансов. Производится расчет конструктивных параметров снаряда: требуемого хода штанги Ьш, условного диаметра получаемой скважины d в зависимости от угла раскрытия уплотняющих сегментов а и диаметра лидерной скважины do- Значения угла раскрытая уплотняющих сегментов должны находится в диапазоне от 0 до 40 градусов из условия обеспечения наименьшего усилии проходки.

Для дальнейших расчетов определяется масса грунта т, вовлекаемого в колебания вибрационно-радиальным снарядом. Производится расчет режимных параметров снаряда: амплитуды колебаний А в зависимости от фазового угла колебаний. Определяются: упругая сила сопротивления грунта Fc, вязкая сила сопротивления грунта Ft, момент двигателя, необходимый для работы снаряда Móll, равнодействующая вязкоупругого сопротивления грунта N¡p, площадь контакта уплотняющих сегментов снаряда с грунтом S„c, радиальные напряжения в грунте при вибрации о/"6, усилие проходки снаряда Рпр, требуемый момент на раскрытие уплотняющих сегментов Мр, рассчитываются потребная мощность двигателя Nde, мощность, требуемая для проходки скважины снарядом Nnpea> мощность на раскрытие уплотняющих сегментов Np и суммарная мощность процесса уплотнения стенок вертикальных скважин вибрационно-радиальным снарядом

На конечном этапе проводятся прочностные расчеты штанга, вала вибратора, шарниров уплотняющих сегментов, передачи винт-гайка раскрытия уплотняющих сегментов снаряда, производится подбор подшипников вибратора по существующим методикам.

Оценка экономической эффективности уплотнения стенок вертикальных скважин вибрационно-радиальным снарядом показала, что применение вибрационно-радиального снаряда позволит уменьшить стоимость единичной сваи по материалу при ее изготовлении в скважинах рекомендуемой формы поперечного сечения на 36% в песчаных грунтах и на 49,425% в глинистых грунтах. Коэффициент уменьшения стоимости единичной бу-ронабивной сваи по материалу, изготовленной в песчаных грунтах - 0,64, в глинистых грунтах - 0,50575,. Экономический эффект при изготовлении одной буронабивной сваи диаметром 500 мм и глубиной заложения 24 м в глинистых грунтах составляет 17169 руб. 20 коп.

ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ И РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЯ

В диссертации решена важная научно-практическая задача по увеличению несущей способности буронабивных свай и снижению затрат на строительство свайных фундаментов за счет применения вибрационно-радиального снаряда для уплотнения стенок скважин. Результата решения этой задачи представлены в следующих выводах.

1. На основании анализа форм поперечных сечений была выбрана форма в виде «ромашки» с восемью «лепестками», позволяющая увеличить несущую способность единичной сваи без учета уплотнения стенок скважины на 5% по сравнению со сваей круглого сечения равной площади.

2. Получены теоретические зависимости (2) - (12) для определения амплитуды, коэффициента демпфирования, момента двигателя для привода вибратора, усилия, проходки снаряда, учитывающие физико-механические свойства грунтов; режимы работы снаряда в

дорезонансном режиме определяет диапазон частот от 414 мин"1 для тяжелых глинистых до 1410 мин"1 для песчаных грунтов.

3. Установлена функциональная работоспособность вибрационно-радиального снаряда, рациональный диапазон частот 400-420 мин'1 - для тяжелых глинистых, 1400-1470 мин"1 - для песчаных грунтов, скорость проходки до 0,417 м/мин для тяжелого глинистого грунта и до 0,885 м/мин для песчаного грунта при выбранной массе дебаланса, подтверждена достоверность теоретических исследований на основании разработанного уравнения регрессии многофакторного эксперимента с доверительной вероятностью 95%.

4. Получены на основании теории подобия и размерностей зависимости перехода от параметров модели к параметрам натурного образца: daa = d0a • к,, min =тдм -к,, <», Vv„ = Рпри = Рчи ■ к1, Мр„ = мт • к*, где кг 8 - масштабный коэффициент.

5. Разработана методика расчета рациональных конструктивных и режимных параметров вибрационно-радиального снаряда, обеспечивающих образование вертикальных скважин под буронабивные сваи и зависимости для перехода от параметров модели к натурному образцу.

6. Экономическая эффективность уплотнения стенок вертикальных скважин показывает, что применение вибрационно-радиального снаряда позволит уменьшить стоимость единичной сваи по материалу при ее изготовлении в скважинах рекомендуемой формы поперечного сечения на 36% в песчаных грунтах и на 49,425% в глинистых грунтах. Коэффициент уменьшения стоимости единичной буронабивной сваи по материалу, изготовленной в песчаных грунтах - 0,64, в глинистых грунтах - 0,50575. Экономический эффект при изготовлении одной буронабивной сваи диаметром 500 мм и глубиной заложения 24 м в глинистых грунтах составляет 17169 руб. 20 коп.

Основные положения диссертации опубликованы в следующих работах: Научные издания из перечня ВАК РФ

1. Губатенко М.С. Теоретический анализ основных параметров виброснаряда доя расширения вертикальных скважин / М.С. Губатенко // Вестник Саратовского государственного технического университета, 2010. №3 (46). - С. 42-46.

2. Губатенко MC. Оптимизация выбора параметров виброснаряда для расширения вертикальных скважин / М.С. Губатенко, А.П. Кобзев // Вестник Саратовского государственного технического университета. 2011. №1 (52). - С. 71-75.

Работы, опубликованные в международных сборниках

3. Губатенко М.С. Планирование экспериментальных исследований для расширения вертикальных грунтовых скважин / М.С. Губатенко // «Актуальные вопросы современной техники и технологии»: сборник докладов международной научной заочной конференции. - Липецк, 2010. - С. 116-120.

4. Губатенко М.С. Критерии подобия в физическом моделировании процесса уплотнения грунта кулачковой прецессируюгцей призмой / М.С. Губатенко, АА. Карошкин // «Naukowy potencjal swiala - 2008»: materialy IV miedzynarodowej naukowe-praktycznej konfereneji. - Przemysl, 2008. - C. 48-52.

5. Губатенко М.С. К задаче уплотнения грунтов в котлованных нишах сложного сечения / М.С. Губатенко, A.A. Карошкин // «Проблемы исследования и проектирования машин»: сборник статей П Международной научно-технической конференции. - Пенза, 2006,-С. 81-84.

6. Губатенко М.С. Определение силовых параметров виброснаряда для расширения вертикальных скважин под буронабивные сваи / А.П. Кобзев, М.С. Губатенко // «Актуальные вопросы современной техники и технологии»: сборник докладов П международной научной заочной конференции. - Липецк, 2010. - С. 94-102.

7. Губатенко М.С. Расчет глубины распространения амплтуды колебаний виброснаряда в грунте / М.С. Губатенко // «Молодежь. Наука. Инновации»: труды П Международной научно-практической интернет конференции. - Пенза, 2010. - С. 257-262.

Работы, опубликованные в региональных сборниках

8. Губатенко М.С. Определение параметров прецессирующего оборудования для уплотнения фундаментных ниш переменного сечения / М.С. Губатенко, АА. Карошкин // Сборник аннотаций проектов молодежного инновационного форума. - УлГТУ, 2009. - С. 73-75.

9. Губатенко М.С. Оценка факторов, определяющих эффективность применения набивных свай различного сечения / М.С. Губатенко // «Инновации и актуальные проблемы техники и технологий»: сборник статей Всероссийской научно-практической конференции молодых ученых. - Саратов, 2009. - С. 349-351.

10. Губатенко М.С. Методика экспериментальных исследований грунтовых трамбовок прецессирующего действия / М.С. Губатенко, А.А. Карошкин // «Проблемы прочности, надежности и эффективности»: межвузовский сборник научных трудов. - Балако-во, 2007-С. 108-114.

11. Губатенко М.С. Моделирование процесса расширения вертикальных скважин под буронабивные сваи / М.С. Губатенко // «Механики - XXI веку»: сборник докладов IX Всероссийской научно-технической конференции с международным участием. - Братск: ГОУ ВПО «БрГУ», 2010. - С. 19-22.

12. Губатенко М.С. Анализ способов повышения несущей способности буронабив-ных свай / МС. Губатенко // «Информационные технологии, системы автоматизированного проектирования и автоматизация»: сборник научных трудов П Всероссийской научно-технической конференции, посвященной 80-летию Саратовского государственного технического университета. - Саратов, 2010. - С. 269-273.

13. Губатенко М.С. К задаче определения массы грунта, вовлекаемой во взаимодействие с виброснарядом для расширения вертикальных скважин под буронабивные сваи / М.С. Губатенко // «Информационные технологии, системы автоматизированного проектирования и автоматизация»: сборник научных трудов П Всероссийской научно-технической конференции, посвященной 80-летию Саратовского государственного технического университета. - Саратов, 2010. - С. 273-277.

Патенты

1. Пат. 2410518 Российская Федерация, МПК Е 21 В7/28. Устройство для расширения глухих скважин / Губатенко М.С., Ромакин Н.Е; заявитель ГОУ ВПО «Саратовский государственный технический университет». - №2009129279/03; заявл. 29.07.09 ; опубл. 27.01.11.-6 с.

ГУБАТЕНКО Марк Сергеевич

ОБОСНОВАНИЕ СТРУКТУРЫ И РАЦИОНАЛЬНЫХ ПАРАМЕТРОВ ВИБРАЦИОННО-РАДИАЛЬНОГО СНАРЯДА ДЛЯ УПЛОТНЕНИЯ СТЕНОК ВЕРТИКАЛЬНЫХ СКВАЖИН ПОД БУРОНАБИВНЫЕ СВАИ

Автореферат

Подписано в печать Формат 60x84 1/16

Бум. тип. Усл. печ. л. 1.0 Уч. - изд. л. 1,0

Тираж 100 экз. Заказ 58

Саратовский государственный технический университет 410054, г. Саратов, ул. Политехническая, 77

Отпечатано в Издательстве СГТУ, 410054, г. Саратов, ул. Политехническая, 77

Основные обозначения.

ВВЕДЕНИЕ.

ГЛАВА 1. СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА. ЦЕЛЬ И ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЯ.

1.1. Общие сведения об устройстве свайных фундаментов.'.

1.2. Анализ существующих исследований в области уплотнения грунтов.

1.3. Анализ существующих исследований несущей способности буронабивных свай.

1.4. Анализ существующих устройств для расширения и уплотнения стенок вертикальных скважин.

1.5. Выводы по главе.

1.6. Цель и задачи исследования.

ГЛАВА 2. ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ИССЛЕДОВАНИЯ ПРОЦЕССА УПЛОТНЕНИЯ СТЕНОК ВЕРТИКАЛЬНЫХ СКВАЖИН ПОД БУРОНАБИВНЫЕ СВАИ ВИБРАЦИОННО-РАДИАЛЬНЫМ СНАРЯДОМ.

2.1. Оценка факторов, определяющих эффективность применения набивных свай различного сечения.

2.2. Выбор основных параметров вибрационно-радиального снаряда для уплотнения стенок вертикальных скважин.

2.3. Выбор рациональных параметров вибрационно-радиального снаряда для уплотнения стенок вертикальных скважин.

2.4. Кинематический расчет параметров вибрационно-радиального снаряда для уплотнения стенок вертикальных скважин.

2.5. Выводы по главе.

ГЛАВА 3. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ ПРОЦЕССА УПЛОТНЕНИЯ СТЕНОК ВЕРТИКАЛЬНЫХ СКВАЖИН ПОД БУРОНАБИВНЫЕ СВАИ ВИБРАЦИОННО-РАДИАЛЬНЫМ СНАРЯДОМ.'.

3.1. Программа экспериментальных исследований, параметры изменяемые и контролируемые в ходе проведения экспериментов.

3.2. Экспериментальная установка для исследования процесса уплотнения стенок вертикальных скважин вибрационно-радиальным снарядом.

3.3. Моделирование процесса уплотнения стенок вертикальных скважин вибрационно-радиальным снарядом.

3.4. Планирование экспериментальных исследований процесса уплотнения стенок вертикальных скважин вибрационно-радиальным; снарядом.

3.5. Результаты экспериментальных исследований процесса уплотнения стенок вертикальных скважин вибрационно-радиальным снарядом.

3.6. Выводы по главе.

ГЛАВА 4. МЕТОДИКА ИНЖЕНЕРНОГО РАСЧЕТА И ОЦЕНКА ЭКОНОМИЧЕСКОЙ ЭФФЕКТИВНОСТИ ПРИМЕНЕНИЯ ВИБРАЦИОННО-РАДИАЛЬНОГО СНАРЯДА ДЛЯ УПЛОТНЕНИЯ СТЕНОК ВЕРТИКАЛЬНЫХ СКВАЖИН.

4.1. Методика инженерного расчета* вибрационно-радиального снаряда' для уплотнения стенок вертикальных скважин.

4.2. Оценка экономической эффективности применения вибрационно-радиального снаряда для уплотнения стенок вертикальных скважин.

Актуальность работы.

Возведение высотных зданий сопряжено со строительством свайных фундаментов. Их стоимость входит весомой составляющей в общие затраты на строительство. С учетом того, что погружение свай ударным способом в условиях плотной городской застройки недопустимо из-за динамических воздействий- на фундамент близлежащих зданий, наиболее распространенными в последние годы являются буронабивные сваи. Их стоимость составляет до 40% от общей стоимости всего- сооружения. Поэтому одной из актуальных задач является снижение стоимости работ по строительству фундаментов на буронабивных сваях. Это может быть достигнуто увеличением их несущей способности за счет уплотнения стенок скважин. Поэтому разработка снаряда для уплотнения стенок скважин после бурения является актуальной задачей, позволяющей значительно снизить затраты на строительство высотных сооружений.

Можно выделить следующие преимущества уплотнения стенок вертикальных скважин под буронабивные сваи вибрационно-радиальным снарядом:

1. Производственно-технический аспект.

Использование оборудования для уплотнения стенок вертикальных скважин позволяет:

- получить скважину с уплотненными стенками, вследствие чего отпадает необходимость использования специальных растворов для закрепления стенок скважины и обсадных труб.

- технически совместить процесс уплотнения стенок вертикальных скважин и процесс наполнения их бетонной смесью с одновременным виброуплотнением.

- применять стандартное оборудование для разработки буронабивных свай.

Применение оборудования для уплотнения стенок вертикальных скважин возможно в следующих условиях:

- в грунтах с различной несущей способностью (супеси, суглинки и т.д.).

- в условиях плотной городской застройки.

- на территории промышленных предприятий.

2. Финансово-экономический аспект.

Применение оборудования для уплотнения стенок вертикальных скважин под буронабивные сваи позволит уменьшить сметную стоимость строительства фундаментов. Экономический эффект обусловлен • снижением количества требуемого материала на изготовление буронабивных свай.

3. Социально-экономический аспект.

Использование оборудования для уплотнения стенок вертикальных скважин в местах проведения работ- исключает значительное техногенное-воздействие на флору и фауну, негативное влияние на условия проживания людей в зоне проведения работ минимально.

Целью- работы является повышение несущей способности буронабивных свай и снижение затрат на, строительство свайных фундаментов за. счет уплотнения стенок скважин вибрационно-радиальным снарядом.

Задачи исследования.

Для достижения поставленной цели должны быть решены следующие задачи:

1. Обосновать выбор рациональной формы поперечного сечения скважины для буронабивных свай и соответствующих этой» форме геометрических профилей уплотняющих сегментов вибрационно-радиального снаряда из условия увеличения импульса силового воздействия.

2. Разработать теорию процесса взаимодействия вибрационно-радиального снаряда с грунтом, позволяющую получить наибольший импульс воздействия снаряда на грунт и учитывающую влияние физико-механических свойств грунтов и минимальное усилие проходки скважины.

3. Провести экспериментальные исследования по проверке функциональной работоспособности предложенной конструкции и оценке достоверности теоретических положений определения частоты собственных колебаний грунта, а также по выбору рациональных режимных параметров вибрационно-радиального снаряда.

4. Разработать на основании теории размерностей и подобия зависимости для перехода от параметров модели к параметрам натурного образца.

5. Обобщить результаты теоретических и экспериментальных исследований с разработкой- инженерной методики» расчета параметров вибрационно-радиального снаряда и оценить эффективность его применения.

Основная научная идея диссертационной работы состоит в реализации процесса взаимодействия* вибрационно-радиального снаряда с грунтом, учитывающей процессы, происходящие на поверхности уплотняющих^ сегментов, позволяющих осуществить уплотнение стенок скважин и увеличить за счет этого несущую способность свай.

Методы исследования.

Задачи диссертационного исследования решены на основе методов J математического моделирования процесса уплотнения стенок вертикальных скважин, численного анализа параметров снаряда, планирования многофакторного эксперимента при поиске оптимальных условий проходки скважины, математической статистики при обработке экспериментальных данных.

Научная новизна.

- Математическая модель взаимодействия вибрационно-радиального снаряда с различными типами грунтов при различных режимах работы.

- Параметры и конструкция вибрационно-радиального снаряда- для уплотнения стенок вертикальных скважин, защищенная патентом РФ на изобретение № 2410518.

- Режимы работы уплотняющего снаряда в зависимости от типа грунтов.

- Методика инженерного расчета параметров снаряда, обеспечивающих уплотнение стенок скважин с максимальной эффективностью.

Обоснованность и достоверность полученных результатов подтверждается применением современных апробированных методов исследования, численным анализом полученных результатов с использованием ЭВМ и программных продуктов для выполнения расчетов и обработки результатов экспериментальных данных; удовлетворительной сходимостью результатов теоретического и экспериментального исследований.

Практическая значимость работы заключается в разработанной методике расчёта конструктивных и режимных параметров вибрационно-радиального снаряда, обеспечивающего увеличение несущей способности буронабивных свай за счет предложенной формы поперечного сечения и уплотнения стенок скважины, что позволяет получить значительный эффект при строительстве свайных фундаментов.

Реализация результатов работы. На ЗАО'"Научно-производственная фирма «Авангард-Ф»", г. Саратов, внедрена методика расчёта конструктивных и режимных параметрові вибрационно-радиального снаряда для уплотнения стенок вертикальных скважин, проведено апробирование снаряда.

Результаты диссертационной работы используются также в учебном процессе при изучении дисциплин «Строительные и дорожные машины», «Коммунальные машины и оборудование», в дипломном и курсовом проектировании при подготовке инженеров по специальности «Подъёмно-транспортные, строительные, дорожные машины и оборудование».

Апробация работы. Диссертационная работа заслушивалась на заседании кафедры «Подъёмно-транспортные, строительные и дорожные машины» Балаковского института техники, технологии и управления СГТУ в 2007-2011 г. Основные результаты исследований докладывались на научно-практической конференции молодых ученых, (Балаково, 2010), научной конференции «Проблемы прочности, надежности, и эффективности», (Балаково, 2007) и IX

Всероссийской с международным участием научно-технической конференции «Механики - XXI веку» (Братск, БрТУ, 2010).

Публикации. По теме диссертации опубликовано 13 научных работ, из них 2 работы опубликованы в изданиях, рекомендованных ВАК РФ. На конструкцию устройства для уплотнения стенок вертикальных скважин получен патент РФ на изобретение № 2410518.

Отдельные этапы работы выполнялись в рамках НИР кафедры «Подъёмно-транспортные, строительные и дорожные машины» Балаковского института техники, технологии и управления СГТУ.

Структура и объём диссертации. Диссертация состоит из введения, 4 глав, заключения, списка использованной литературы из 112 наименований, приложения. Общий объём диссертации составляет 141 страницу, в том числе 57 рисунков и 7 таблиц.

ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ И ВЫВОДЫ ПО РАБОТЕ

В диссертации решена важная научно-практическая задача по увеличению несущей способности буронабивных свай и снижению затрат на строительство свайных фундаментов за счет применения вибрационно-радиального снаряда для уплотнения стенок скважин. Результаты решения этой задачи представлены в следующих выводах.

1. На основании анализа форм'поперечных сечений» была выбрана* форма в-виде «ромашки»-с восемьюч<лепестками», позволяющая4увеличить несущую способность-единичной сваи без учета уплотнения^ стенок скважины на 5% по-сравнению со сваей круглого сечения равной площади.

2*. Получены теоретические зависимости (2) — (12) для' определения' амплитуды, коэффициента демпфирования, момента двигателя для привода вибратора, усилия проходки снаряда; учитывающие физико-механические свойства грунтов; режимы работы снаряда в дорезонансном режиме определяет диапазон частот от 414" мин"1 для тяжелых глинистых до- 1410 мин"1 для песчаных грунтов.

3. Установлена функциональная работоспособность, вибрационно-радиального снаряда, рациональный диапазон частот 400-420 мин"1 - для тяжелых глинистых, 1400-1470- мин"1 - для песчаных грунтов, скорость проходки до 0,417 м/мин для тяжелого глинистого грунта и до.0;885 м/мин для песчаного грунта при выбранной массе дебаланса, подтверждена достоверность теоретических исследований на основании разработанного уравнения регрессии многофакторного эксперимента с доверительной, вероятностыо-95%.

4. Получены на основании* теории подобия- и размерностей зависимости перехода от параметров модели к параметрам натурного образца: ¿0и =с/0и -к,, гпйи=тд„-к1, т^^Цк,, Упря = Упр„-4к,, Рпр1=Р„р„-киМрп=Мрм-к1, где к{=8 масштабный коэффициент.

5. Разработана методика расчета рациональных конструктивных и режимных параметров вибрационно-радиального снаряда, обеспечивающих образование вертикальных скважин под буронабивные сваи и зависимости для перехода от параметров модели к натурному образцу.

6. Экономическая эффективность уплотнения стенок вертикальных скважин показывает, что применение вибрационно-радиального снаряда позволит уменьшить стоимость единичной сваи по материалу при ее изготовлении в скважинах рекомендуемой формы поперечного сечения на 36% в песчаных грунтах и на 49,425% в глинистых грунтах. Коэффициент уменьшения стоимости единичной буронабивной сваи по материалу, изготовленной в песчаных грунтах — 0,64, в глинистых грунтах — 0,50575. Экономический эффект при изготовлении одной буронабивной сваи диаметром 500 мм и глубиной заложения 24 м в глинистых грунтах составляет 17169 руб. 20 коп.

1. Смородинов М.И. Справочник по общестроительным работам. Основания и фундаменты / М.И. Смородинов, Б.С. Федоров, Б.А. Ржаницын и др.. — ]уг.: Стройиздат, 1974. 373 с.

2. Далматов Б.И. Механика грунтов, основания и фундаменты (включая специальный курс инженерной геологии) / Б.И. Далматов. Д.: Стройиздат, Ленингр. отд-ние, 1988. - 415 с.

3. Берлинов М.В. Основания и фундаменты / М.В. Берлинов. М.: Высш. щк<; 1988.-319 с.

4. Малышев М.В. Механика грунтов. Основания и фундаменты (в вопросах и ответах) / М.В. Малышев, Г.Г. Болдырев. М.: Издательство Ассоциации строительных вузов, 2004. — 328 с.

5. Свирщевский В.К. Проходка скважин в грунте способом раскатки / В.К. Свирщевский. Новосибирск: Наука, 1982. — 121' с.

6. Бобылев JI.M. Бестраншейная прокладка подземных коммуникаций / Л.М. Бобылев, Г.К. Прохоренко Электронный ресурс. — http://www.eprussia.ru/ ерг/78/548 l.htm.

7. Далматов Б.И. Проектирование фундаментов зданий; и подземных сооружений / Б.И- Далматов, В.Н. Бронин, A.B. Голли и др.. Мл: Изд-во АСВ; СПб.: СПбГАСУ, 1999. -340 с.

8. Баловнев В.И. Дорожно-строительные машины с рабочими: органами, интенсифицирующего-действия / В.И. Баловнев Mi: MäniHHÖCTpoeHHe,1981.-223 с.

9. Пат. 2338035 Российская Федерация, МПК . E02F5/18, Е21В7/28: Расширитель ствола скважин / Баканов- Ю.И. и др. ; заявитель и,1патентообладатель ООО "КУБАНЬГАЗПРОМ" № 2005137757/03 ; заявл 05.12.2005 ; опубл. 10.11.2008.

10. Пат. 2292438 Российская Федерация, МПК Е21В7/28; Скв^жинный расширитель / Башкатов А.Д. и др. ; заявитель и патентообладатель Башкатов А.Д., Керимов В.А. № 2005120510/03 ; заявл. 01.07.2005 ; опубл. 27.01.2007., . '

11. Пат. 2234584 Российская Федерация, МПК Е21В7/28. Расширитель скважин / Тахаутдинов Ш.Ф. и др. ; заявитель и патентообладатель ОАО* "Татнефть" им. В.Д. Шашина № 2003110466/03 ; заявл. 11.04.2003 ; опубл. 20.08.2004.

12. Пат. 2375543 Российская Федерация, МПК Е21В7/28. Устройство для расширения скважин / Ибрагимов Н.Г. и? др. ; заявитель и патентообладатель ОАО "Татнефть" им. В.Д. Шашина № 2008120159/03 ; заявл. 20.05.2008 ; опубл. 10.12.2009.

13. Пат. 2126072 Российская- Федерация, МПК E02D5/36. Устройство дляформования в грунте набивной сваи / Сбоев В.М., Ткач Х.Б., Федоров В;К ,

14. Аннаматов A.M.; заявитель и патентообладатель Новосибирская государственная академия строительства. -№ 96117171/03; заявл. 23.08.96 ; опубл. 10.02.99.'

15. СНиП 2.02.03-85. Свайные фундаменты / Минстрой России. М.: ГП ЦПП, 1995.-48 с.

16. Никитин H.H. Курс теоретической механики: учеб. для машиностроит. и приборостроит. спец. вузов / H.H. Никитин. 5-е изд., перераб. и доп. — М.: Высшая школа, 1990. - 607 с.

17. Тарг С.М. Краткий курс теоретической механики: учеб. для втузов / С.М. Тарг. 10-е изд., перераб. и доп. - М.: Высшая школа, 1986. — 416 с.

18. Бауман В.А. Вибрационные машины и процессы в строительстве / В.А.Бауман, И.И.Быховский. М.: Высшая школа, 1977. - 255с.

19. Пискунов Н.С. Дифференциальное и интегральное исчисления / Н.С.Пискунов. М.: Интеграл-Пресс, 2001. - Т.2. - 544 с.

20. Бойко Н.В. Технология, организация и комплексная механизация свайных работ / Н.В. Бойко, A.C. Кадыров, В.В. Харченко и др.. М.: Стройиздат, 1985.-303 с.

21. Тимошенко С.П. Колебания в инженерном деле / С.П. Тимошенко. М.: «Наука», 1967. - 444 с.

22. Борщевский A.A., Ильин A.C. Механическое оборудование для производства строительных материалов и изделий: учеб. для вузов / A.A. Борщевский, A.C. Ильин. М.: Высшая школа, 1987. — 368 с.

23. Алифов A.A. Взаимодействие нелинейных колебательных систем с источниками энергии / A.A. Алифов, К.В. Фролов. М. : Наука, 1985. — 327 с.

24. Блехман И.И. Что может вибрация?: о «вибрационной механике» и вибрационной технике / И.И. Блехман. М.: Наука, 1988. - 208 с.

25. Быховский И.И. Основы теории вибрационной техники / И.И. Быховский. -М: Машиностроение, 1968. —362 с.

26. Лойцянский Л.Г. Курс теоретической механики: в 2 т. / Л.Г. Лойцянский, А.И. Лурье. — М. : Наука, 1983. 2 т. Динамика. — 640 с.

27. Ильин М.М. Теория колебаний: учеб. для вузов / М.М. Ильин, К.С. Колесников, Ю.С. Саратов ; под общ. ред. К.С. Колесникова. М.: Изд-во МГТУ им. Н.Э.Баумана, 2001. — 272 с.

28. Губатенко М.С. К задаче уплотнения грунтов в< котлованных нишах сложного сечения / М.С. Губатенко, A.A. Карошкин // «Проблемы исследования и проектирования машин»: сборник статей II Международной научно-технической конференции. Пенза, 2006. - С. 81-84.

29. Губатенко М.С. Методика экспериментальных исследований грунтовых трамбовок прецессирующего действия / М.С. Губатенко, A.A. Карошкин // «Проблемы прочности, надежности и эффективности»: межвузовский сборник научных трудов. — Балаково, 2007. С. 108-114.

30. Губатенко М.С. Определение параметров прецессирующего оборудования» для уплотнения фундаментных ниш переменного сечения / М.С. Губатенко, А.А. Карошкин . // Сборник аннотаций проектов > молодежного » инновационного форума. — УлГ ГУ, 2009. — С. 73-75.

31. Губатенко, М.С. Теоретический анализ основных параметров виброснаряда для расширения? вертикальных скважин / М.С. Губатенко //' Вестник Саратовского государственного технического университета. 2010. №3 (46). -С. 42-46.

32. Губатенко М.С. Расчет глубины распространения амплитуды колебаний-, виброснаряда в грунте / М.С. Губатенко,// «Молодежь. Наука. Инновации»: труды II Международной научно-практической интернет конференции. -Пенза, 2010.-С. 257-262.

33. Губатенко М.С. Оптимизация выбора параметров виброснаряда для расширения вертикальных скважин / М.С. Губатенко, А.П. Кобзев // Вестник Саратовского государственного технического университета. 2011. №1 (52).-С. 71-75.

34. Корн Г., Корн Т. Справочник по высшей математике. Для научных работников и инженеров. М., "Наука" 1978 г. - 832 с.

35. Комаров М.С. Основы научных исследований / М.С. Комаров. — Львов: Вища школа, Из-во Львовского ун-та, 1982. — 128с.

36. Завадский Ю.В. Планирование эксперимента в задачах автомобильного транспорта / Ю.В. Завадский. М.: МАДИ, 1978. - 156 с.

37. Федоров Д.И. Рабочие органы землеройных машин / Д.И. Федоров. — М., 1977.-288 с.

38. Анурьев В.И. Справочник конструктора-машиностроителя. В 3-х т. Т.2. — 5-е изд. перераб. и доп. М.: Машиностроение, 1980. - 559 с.

39. Баловнев В.И. Интенсификация земляных работ в дорожном строительстве / В.И. Баловнев, Л.А. Хмара -М.: Транспорт, 1983. 184 с.

40. Хархута Н:Я. Машины для уплотнения грунтов / Н.Я. Хархута. М.: Машиностроение, 1973. — 176 с.

41. Ицкович Г.М. Детали машин / Ицкович, Б.Б. А.Т. Батурин, Г.М. Панин и др. -М.: Машиностроение, 1971.-468 с.

42. Дунаев П.Ф. Конструирование узлов и деталей машин: Учеб. пособие для студ. техн. спец. вузов/ П.Ф. Дунаев, О.П. Леликов. 8-е изд. перераб. и доп. - М.: Издат. Центр "Академия", 2004. - 496 с.

43. Биргер И.А. и др. Расчет на прочность деталей машин: Справочник / И.А. Биргер, Г.Б. Косилевич. 3-е изд., перераб. и доп. - М.: Машиностроение 1979.-702 с.

44. Полтавцев И.С. Специальные землеройные машины и механизмы для городского строительства / И.С.Полтавцев, В.Б.Орлов, И.Ф. Ляхович. — Киев: Будівельник, 1977. — 136 с.

45. Вялов С.С. Реологические основы механики грунтов / С.С.Вялов. — М.: Высшая школа, 1978 447 с.

46. Гольдштейн М.Н. Механические свойства грунтов / М.Н. Гольдштейн:. — М.: Стройиздат, 1971. -366 с.

47. Терцаги К. Механика грунтов в инженерной практике / К.Терцаги, Р. Пек. — М.: Госстройиздат, 1958 604 с.

48. Савченко И.А. Влияние вибрации на внутреннее трение в песках / Труды НИИОСП. М.: Стройиздат, 1958. - С. 83-88.

49. Зеленин А.Н. Машины для земляных работ / А.Н. Зеленин, В.И. Баловнев, И.П. Керров. -М.: Машиностроение, 1975. 424 с.

50. В.А. Бауман Строительные машины. Справочник, ч.1 / В.А. Бауман. — М.: Машиностроение, 1976 608 с.

51. Домбровский Н.Г. Строительные машины / Н.Г. Домбровский, Ю.Л. Картвелишвили, М.И. Гальперин. Учебник для вузов. В 2 частях. 4.1. -М., Машиностроение, 1976. - 391 с.

52. Савинов O.A. Вибрационный метод погружения свай и его применение в строительстве / O.A. Савинов, А.Я. Лускин. — Л.: Госстройиздат, 1960. -251с.

53. Баркан Д.Д. Виброметод в строительстве / Д.Д. Баркан. — М.: Госстройиздат, 1959. — 315с.

54. Цейтлин М.Г. Вибрационная техника и технология в свайных и буровых работах / М.Г. Цейтлин, В.В. Верстов, Г.Г. Азбель. Л.: Стройиздат, 1987. -262 с.

55. Слободская В.А. Краткий курс высшей математики. Изд. 2-е перераб. и доп. Учебное пособие для втузов / В.А. Слободская. М.: "Высшая школа", 1969. - 544.C.

56. Форссблад JI. Вибрационное уплотнение грунтов и оснований / Пер. с англ. И.В. Гагариной. -М.: Транспорт, 1987. 188с.

57. Преображенская H.A., Савченко И.А. О влиянии вибрации на сопротивление глинистых грунтов сдвигу // Сб. научн. тр. / НИИ оснований и фундаментов. М.: Стройиздат, 1958. - С. 89-92.

58. Савченко И.А. Влияние вибраций на внутреннее трение в песках // Динамика грунтов. М.: Госстройиздат, 1958, № 32. - с. 83-88.

59. Адлер Ю.П., Маркова Е.В., Грановский Ю.В. Планирование эксперимента при поиске оптимальных условий. — М.: «Наука», 1976. — 278 с.

60. Суриков В.В. Строительные машины для механизации гидромелиоративных работ / В.В. Суриков, Б.А. Васильев, В.Б. Гатман и др.. М.:. Агропромиздат, 1985.-351 с.

61. Алифов A.A. К теории колебаний элементов машин, содержащих источник-энергии ограниченной мощности / A.A. Алифов, К.К. Глухарев, К.В. Фролов // Механика машин: сб. ст. / АН СССР ГосНИИ Машиноведения. —. М.: Наука, 1980. Вып. 57. - С. 52-57.

62. Болотник H.H. Расчет параметров вибрационного механизма с вибровозбудителями дебалансного типа / H.H. Болотник, Б.В. Гусев, Нгуен Чыонг // Механика твердого тела, 1987. № 5. - С. 50-58.

63. Бидерман B.JI. Теория механических колебаний: учебник, для вузов / B.JI. Бидерман. — М.: Высшая школа, 1980. 408 с.

64. Вибрационные машины в строительстве и производстве строительных материалов: справочник / под ред. В.А. Баумана, И.И. Быховского и Б.Г. Гольдштейна. -М.: Машиностроение, 1970. 548 с.

65. Гвоздев А.Н. К выбору мощности вибровозбудителей / А.Н. Гвоздев, A.A. Кащеев // Вопросы динамики систем автоматического управления: сб. науч. тр. Челябинск, 1974.-N15.-С. 116-120.

66. Гончаревич И.Ф. Вибрационные машины в строительстве / И.Ф. Гончаре-вич, П.А. Сергеев. — М.: Стройиздат, 1967. — 162 с.

67. Кельзон A.G1 Оптимизация процесса запуска вибромашины, работающей в зарезонансном режиме / А.С Кельзон, JI.M. Малинин // Изв. вузов. Машиностроение, 1983. № 6. - С. 37-41.

68. Кононенко В.О. Колебательные системы с ограниченным возбуждением / В.О. Кононенко. М.: Наука, 1964. - 256 с.

69. Кухлинг X. Справочник по физике / X. Кухлинг ; пер. с нем. Д.Х. Абдрашитова, В.Г. Карташева, В.Г. Мозжухина ; под. ред. Е.М. Лейкина. 2-е изд. -М.: Мир, 1985.-520 с.

70. Левитский- Н.И. Колебания в механизмах: учеб.пособие для втузов / Н.И. Левитский. М.: Наука, 1988. - 336 с.

71. Львовский Е.Н: Статистические методы построения эмпирических формул: учеб. пособие для втузов / E.H. Львовский. 2-е изд., перераб. и доп. - М.: Высшая школа, 1988. — 239 с.

72. Матвеев Н.М. Дифференциальные уравнения: учеб. пособие для студентов пед. ин-тов по физ.-мат. спец / Н.М. Матвеев. М.: Просвещение, 1988. -256 с.

73. Мордкович А.Г. Математический анализ: учебное пособие / А.Г. Мордко-вич, A.C. Солодовников. М.: Высшая школа, 1990. - 416 с.

74. Шенк X. Теория инженерного эксперимента / X. Шенк; пер. с англ. Е.Г. Коваленко; под ред. Н.П. Бусленко. — М.: Мир, 1972. — 381 с.

75. Яблонский A.A. Курс теории колебаний: учебное пособие / A.A. Яблонский, С.С. Норейко. 4-е изд., стер. - СПб.: Издательство «Лань», 2003. — 256 с.

76. Головачев A.C. Динамика взаимодействия грунта и сваи, погружаемой виброметодом // Исследование виброударного погружения конструкций в грунт / ЦНИИС. М, 1960. - С. 9-48.

77. Баркан Д.Д. Основные вопросы дальнейшего развития вибрационного метода в строительстве // Основания, фундаменты и механика грунтов,. 1959.-№4.-С. 8-12.

78. Справочник конструктора дорожных машин / И.П. Бородачев, С. А. Варганов, М.Р. Гарбер и др. Под общ. ред. И.П. Бородачева. — М.: Машиностроение, 1965. 724 с.

79. Кобзев А.П. Исследование оптимальных параметров кулачкового вибрационного катка для уплотнения связных грунтов / А.П. Кобзев, К.П. Севров // Известия ВУЗов. Строительство и архитектура. № 2-Новосибирск, 1970.

80. Кобзев А.П. Оптимальный амплитудно-частотный режим кулачкового вибрационного катка / А.П. Кобзев // Материалы XXIII научно-технической конференции СПИ. Саратов, 1970.

81. Кобзев А.П. Выбор рациональной формы кулачка вибрационного кулачкового катка / А.П. Кобзев // «Некоторые вопросы исследования дорожных и строительных машин»: СПИ. Саратов, 1970.

82. Пат. 2119036 Российская Федерация, МПК Е21В7/28. Универсальный уширитель / Запорожец А.Т. ; заявитель и патентообладатель Запорожец А.Т. № 95103784/03 ; заявл. 14.03.1995 ; опубл. 20.09.1998.

83. Хархута Н.Я. Устойчивость и уплотнение грунтов дорожных насыпей / Н.Я. Харухта, Ю.М. Васильев. М.: Автотрансиздат, 1964. - 120 с.

84. Земсков В.М. Теоретические основы взаимодействия рабочего наконечника' с грунтом при проколе горизонтальных скважин. — Саратов, 2009. 104 с.

85. Зубанов М.П. Вибрационные машины для уплотнения бетонных смесей и грунта / М.П. Зубанов. М.: Машиностроение, 1964. - 195 с.

86. Цаплин O.A. Виброударные механизмы для дорожно-мостовош строительства / O.A. Цаплин. -М.: Автотрансиздат, 1953. — 151 с.

87. Баловнев В.И. Моделирование процессов взаимодействия со средой рабочих органов дорожно-строительных машин / В.И. Баловнев — М.: Высш. школа, 1981. — 335 с.

88. Лапшин Ф.К. Расчет свай по предельным состояниям / Ф.К. Лапшин. — Саратов: Изд-во Сарат. ун-та., 1979. 152 с.

89. Терцаги К. Теория механики грунтов / К. Терцаги. — М.: Госстройиздат, 1961.-506 с.

90. Работников А.И. Исследования деформации лессовых грунтов в скважинах штампами / А.И. Работников, B.C. Корякин // Основания и фундаменты. — Межвед. респ. науч. сб. К.: Будівельник, 1969. - Вып. 2. - С. 77 - 80.

91. Федоров Б.С. Устройство фундаментов и конструкций способом «стена в грунте» / Б.С. Федоров, М.И. Смородинов. М.: Стройиздат, 1986 - 216 с.

92. Лермит Р. Проблемы технологии бетона / Р. Лермит. М.: Госстройиздат, 1959.-220 с.

93. Территориальные строительные нормы. ТСН МФ-97 МО ' ^Рое1с:*^ирс>вание и устройство мелкозаглубленных фундаментов малоэтажные^ жилых зданий в Московской области" (утверждены постаь^ОВЛением Правительства Московской области от 30 марта 1998 г. № 28/9).

94. Свайные работы / Госстрой СССР. Изд. офиц. - М.: Стройизд^-^ 1935 96 с. - (Единые нормы и расценки на строительные, мон*^аяснЬ1е ремонтно-строительные работы ; сб. Е12).

95. Методические рекомендации по проектированию и строительству свайных противооползневых конструкций на автомобильных Дорогах / Союздорнии. М.: Союздорнии, 1977. — 89 с.

96. Каталог единых районных единичных расценок на строительнь^е работы привязанных к местным условиям строек промышленно-граэкданского строительства Саратовской области: в ценах, введенных с 1 янв^ря сборники 26, 27, 28, 30, 32. Саратов, 1984. - 325 с.