автореферат диссертации по строительству, 05.23.02, диссертация на тему:"Разработка динамических методов глубинного уплотнения слабосвязанных грунтов оснований и сооружений"

На правах рукописи

МИНАЕВ Олег Петрович

РАЗРАБОТКА ДИНАМИЧЕСКИХ МЕТОДОВ ГЛУБИННОГО УПЛОТНЕНИЯ СЛАБОСВЯЗНЫХ ГРУНТОВ ОСНОВАНИЙ И СООРУЖЕНИЙ

Специальность 05.23.02 - Основания и фундаменты,

подземные сооружения

Автореферат диссертации на соискание ученой степени доктора технических наук

О 2/.ГРГ^

Санкт-Петербург 2009

003466284

Работа выполнена в ГОУ ВПО «Санкт-Петербургский государственный политехнический университет» и ОАО «ВНИИГ им. Б.Е.Веденеева»

Официальные оппоненты:

Доктор физико-математических наук, профессор Блехман Илья Израшевич - Институт проблем машиноведения РАН и НПК «МеханобрТехника», г. Санкт-Петербург

Доктор технических наук, профессор Белаш Татьяна Александровна - Петербургский государственный университет путей сообщения, г. Санкт-Петербург

Доктор технических наук, профессор Ставницер Леонид Рувимович - Научно-исследовательский институт оснований и подземных сооружений им. Н. М. Герсеванова, г. Москва

Ведущая организация -, Федеральное государственное учреждение «Всероссийский научно-исследовательский институт по проблемам гражданской обороны и чрезвычайных ситуаций» (Федеральный центр науки и высоких технологий) МЧС России,

г. Москва

Защита состоится «¿7 » апреля 2009 г. в 10 часов на заседании объединенного диссертационного совета ДМ 512.001.01 при ОАО «ВНИИГ им. Б.Е. Веденеева» по адресу: 195220, Санкт-Петербург, Гжатская ул.,21, аудитории № 406-407.

С диссертацией можно ознакомиться в фундаментальной библиотеке ОАО «ВНИИГ им. Б.Е.Веденеева».

Автореферат разослан М ^ ^"2009 года

Ученый секретарь диссертационного совета, кандидат технических наук Иванова Т.В.

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность работы. Механическое уплотнение грунтов является эффективным приемом улучшения физико-механических свойств оснований в грунтовых сооружениях, как отмечают в своих работах, Герсеванов Н.М., Цытович H.A., Флорин В.А., Терцаги К., Савинов O.A., Иванов П.Л., Далматов Б.И., Гольдштейн М.Н., Ильичев В.А., Уздин А.М., Белаш Т.А., Бадьин Г.М., Березанцев В.Г., Абелев М.Ю., Малышев М.В., Бугров А.К., Горелик JI.B., Шейнин И.С., Гольдин A.JL, Маслов H.H., Дудлер И.В., Красников Н.Д., Кругов В.И. и другие. Это позволяет существенно увеличить несущую способность основания и крутизну откосов грунтовых сооружений, уменьшить фильтрацию как в пределах всего сооружения, так и /через отдельные его элементы, обеспечить устойчивость структуры грунтов при воздействии динамических (сейсмических, волновых, фильтрационных и т.п.) нагрузок и т.д., тем самым, повысить надежность и экономичность оснований и сооружений.

Уплотнению подвержен широкий спектр грунтов и сооружений

оснований. Несвязные и слабосвязные грунты*^ уплотняются эффективно только динамическим воздействием. Широко применяемая в настоящее время послойная укладка грунтов оснований в тело сооружений с уплотнением поверхностными механизмами не обеспечивает высокую интенсивность их возведения и не позволяет уплотнять грунты основания мощной толщи в подводной зоне уклада!.

Цель работы. Целью настоящей работы является разработка новых технических решений по развитию глубинных методов динамического уплотнения песчаных грунтов оснований в том числе, водонасьпценных и расширения области их применения для грунтов других гидротехнических сооружений.

Научная новизна работы заключается в создании новых научных методов инженерных преобразований и контроля качества уплотнения слабосвязных грунтов оснований и сооружений различными динамическими воздействиями для повышения их несущей способности и сейсмодинами-ческой устойчивости.

Подтверждена эффективность применения этих методов для разных типов сооружений, в том числе при обеспечении безопасности на ограждающие конструкции, близлежащие здания и сооружения и т. д. Разработаны основополагающие технологические приемы применения

Под термином «несвязные» и «слабосвязные» грунты специалисты обычно понимают песчаные грунты, иначе грунты с незначительными структурными связями.

разработанных методов для их реализации в практике строительства. Более детально установлено следующее:

1. Выявлена эффективность уплотнения грунтов оснований методом по«" те довагельного взрывания зарядов (Пат. № 2060320 РФ, Способ yi "'ия слабосвязных грунтов взрывами).

2. Предложен метод уплотнения водонасыщенных грунтов оснований при аэрировании грунта по периметру зон уплотнения и подтверждена его эффективность (Пат. № 1770526 РФ, Способ уплотнения фунта).

3. На основе виброустановки ВНИИГСа исследована эффективность модернизированой установки для уплотнения слоя песчаного грунта основания мощной толщи (Пат. № 2135690 РФ, Способ глубинного уплотнения песчаных грунтов).

4. Проведена оценка экспериментальными исследованиями различных методов зондирования уплотненных водонасыщенных песков оснований и даны рекомендации по их применению.

5. Доказана высокая эффективность диналпиеского уплотнения золошлаковых грунтов (ЗШМ) гидротехнических сооружений и оснований и обоснована эффективность для этого глубинных динамических методов.

6. Обоснована целесообразность применения двухмассных тяжелых трамбовок для возведения крупных гидротехнических сооружений.

Разработан производственный образец, реализующий новую конструкцию рабочего снаряда и способ уплотнения грунта основания (Пат. и а.с. №№ 1770525 РФ, Рабочий орган для динамического уплотнения грунтов и 1320329, Способ уплотнения грунта трамбованием).

7. Подтверждено предложение по повышению плотности укладки грунтов основания в гидротехнические сооружения при интенсивно движущемся потоке жидкости с перспективой создания натурных установок для его реализации.

8. Обоснована эффективность заполнения взрывами пор каменной наброски основания песком в подводной зоне укладки гидротехнических сооружений при учащенной сетке взрывания зарядов.

Задачи исследований. Для достижения намеченной цели необходимо было решить задачи, следующие результаты выполнения которых выносятся на защиту:

1. Результаты сравнительных испытаний методов одновременного и последовательного взрывания зарядов.

2. Результаты расчетно-теоретических и экспериментальных лабораторных исследований эффективности динамических методов при аэрировании грунта по периметру зон уплотнения.

3. Результаты сравнительных натурных исследований по уплотнению грунтов установкой конструкции ВНИИГС и модернизированной конструкцией.

4. Результаты полевых испытаний различных методов зондирования для оцени! качества уплотнения песков в подводной зоне укладки.

5. Результаты обоснования эффективности применения глубинных динамических методов для уплотнения ЗШМ, возведения плотин в узких каньонах, укладки фунтов в интенсивно движущийся поток жидкости и для заполнения пор каменной наброски и горной массы песком, основанных на необходимых расчетно-теоретических, лабораторных и полевых экспериментальных исследованиях.

6. Рекомендащш и итоговые выводы по результатам выполненных исследований.

Достоверность н обоснованность полученных результатов проведенных исследований основаны на соответствии теоретических предпосылок и разработок данным лабораторных и полевых опытов, на данных широкого внедрения в практик строительства, рассмотрении выполненных исследований и разработок на представительных конференциях, научных семинарах и чтениях на протяжении более 20 лет работы автора над докторской диссертацией.

Практическая ценность результатов работы заключается в цпфоком внедрении разработанных методов глубинного уплотнения песчаных грунтов основашш (взрывами, тяжелыми трамбовками, глубинного виброуплотнения) на строительстве комплекса защитных сооружений г. Санкт-Петербурга от наводнений и разработки и исследований принципиальных предложений с реальной перспективой их внедрения на различных гидротехнических сооружениях и других объектах гражданского, промышленного, дорожного и др. типах строительства.

Личный шел ад автора в получении результатов, изложенных в диссертации, заключается в анализе недостатков и обосновании преимуществ, разработке глубинных методов уплотнения оснований, методическом обеспечении исследований, проведении теоретических исследований, лабораторных опытов и полевых испытаний, мониторинге грунтов оснований с перспективой и внедрением разработанных глубинных методов уплотнения при возведении, прежде всего, гидротехнических сооружений и в других типах строительства для уплотнения грунтовых оснований, в частности на намывных территориях.

Личный вклад автора по специальности докторской диссертации подтверждается шестью публикациями в журнале «Основания, фундаменты и механика грунтов»; при этом личный вклад автора в опубликованных статьях составляет от 50 до 100%. Автор является первым по списку соавторов в патентах и авторских свидетельствах на изобретения, что подтверждает ведущую роль в выполненных разработках.

Автор выражает глубокую благодарность коллегам в научных и учебных организациях работникам подрядных и проектных организаций, служб заказчика, с кем ему пришлось взаимодействовать в процессе работы над диссертацией и внедрения ее результатов.

Апробация работы. Основные результаты и положения диссертационных исследований представлялись и докладывались автором на VI и VII Всесоюзных конференциях «Динамика оснований, фундаментов и надземных сооружений» (г. Нарва, 1-3 октября 1985 г. и г. Днепропетровск, 25-27 сентября 1989г.); на VIII Международной конференции «Динамика оснований, фундаментов и подземных сооружений» (г. Ташкент, 25-27 сентября 1994г.); на заседании объединенного Совета лабораторий № 136 и 137 ВНИИГ им. Б.Е.Веденеева (04 сентября 1987 г.); на заседании секции «Основания и грунтовые сооружения» ВНИИГ им. Б.Е.Веденеева (27 декабря 1993 г.); на вторых - пятых Савиновских чтениях в Петербургском государственном университете путей сообщения и ВНИИГ им. Б.Е.Веденеева (г. Санкт-Петербург, 23-26 июня 1997 г., 27-30 июня 2000 г., 29 июня - 02 июля 2004 г., 29 июня - 03 июля 2007 г.) на заседании научного семинара кафедры «Подземные сооружения, основания и фундаменты» СПб ГПУ (26 апреля 2007 г.); на Международной конференции по геотехнике (г. Санкт-Петербург, 16 - 19 июня 2008 г.); на расширенном заседании секции «Основания и грунтовые сооружения» ВНИИГ им. Б.Е.Веденеева (23 октября 2008 г.).

Публикации. По теме диссертации опубликовано 18 основных работ, в том числе 9 публикаций из Перечня ВАК РФ ведущих рецензируемых научных журналов и 7 патентов и авторских свидетельств на изобретения.

Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, шести глав, общих выводов и рекомендаций, списка литературы (179 наименований), приложения, включающего материалы фактического и перспективного внедрения.

Работа общим объемом 335 стр., содержит 86 рисунков и 22 таблицы, приложение на 16 стр.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении излагается основное направление исследований, приведены сведения о структуре и объеме диссертационной работы.

В первой главе обоснована актуальность темы для гидротехнического и других типов строительства, приведен обзор предшествующих разработок авторов по глубинному динамическому уплотнению грунтов оснований, ставятся задачи работы.

Отсыпка и намыв песчаных грунтов оснований в тело дамб и плотин, образование новых территорий путем намыва массивов песчаных грунтов оснований на слой слабых пойменных, в основном глинистых грунтов, устройство песчаных подушек при замене фунтов (илов, торфов и т.п.), практически непригодных для использования в качестве грунтов основания, и т.д. широко применяется в строительстве.

Не останавливаясь на очевидной необходимости уплотнения песчаных фунтов оснований (как впрочем и других) при их отсыпке «насухо» отметим следующее.

Анализ состояния водонасьпценных песчаных грунтов оснований, намываемых свободным намывом и отсыпкой под воду показывает, что независимо от фанулометрического состава они укладываются с плотностью скелета в рыхлом сложении или близкой к этому. Относительная плотность песков подводного намыва оснований составляет Уд = ОД - 0,3; причем наиболее рыхлое сложение дают нижние слои подводного намыва и отсыпки.

При надводном намыве оснований обычно формируется достаточно неоднородный по фансоставу и плотности массив, что вполне объяснимо объективными причинами такими, как очень значительные его площади и объемы, в частности при гидротехническом сфоительстве, особенностями укладки песков при гидронамыве (более крупные частицы осаждаются у фубы, мелкие на удалении от неё, осаждение частиц в слое воды или при ее отжатии, отмыв мелких частиц песка, способствующих однородности его структуры и плохой уплотняемости и т.д.), планировка территорий бульдозерами и другие.

При сфого организованном надводном намыве может быть достигнута плотность укладки песков оснований Jд = 0,4. Однако последующие перемещения осушенных масс песков при планировке основания способствует их разрыхлению и очень рыхлой укладке.

При возведении дамб и плотин из песчаных фунтов, бетонных сооружений и зданий на формируемых песчаных площадях, прокладки инженерных сетей в их теле, сфоительстве дорог и устройстве железнодорожных путей на них и т.п. фебуется уплотнение фунтов до заданной проектной плотности.

По данным проф. П.Л. Иванова, основанных на результатах собственных исследований и других признанных отечественных и зарубежных ученых, уплотнение песчаных фунтов оснований до относительной плотности Jд > 0,6 гарантирует устойчивость их структуры от любых динамических и, тем более, статических воздействий. Разжижение песчаных фунтов основания становится невозможным, фунт практически не реагирует даже на взрыв.

Кроме того, исключаются неравномерные осадки основания, его просадки, образование воронок и т.п. в слое фунта основания при

воздействии динамических (сейсмических, волновых, фильтрационных и т.п.) нагрузок на грунты песчаного основания.

К настоящему времени в нашей стране и за рубежом разработан ряд методов уплотнения песчаных грунтов оснований. Наиболее распространенным типом машин для уплотнения грунтов и материалов оснований всех видов являются виброкатки.

Сейчас в отечественной практике наибольшее распространение получили вибрационные катки зарубежного производства. Применение виброкатков позволяет обычно обеспечить уплотнение фунтов оснований слоями по 30 - 50 см. Для уплотнения мощных слоев фунтов оснований должны применяться глубинные методы динамического уплотнения.

В настоящее время для глубинного динамического уплотнения фунтов оснований в практике строительства применяются взрывной метод, тяжелыми трамбовками и вибрационной установкой конструкции ВНИИГСа. Другие методы уплотнения оснований либо исследованы в лабораторных и полевых опытах, либо апробированы в единичном случае в строительстве.

Выбор того или иного метода уплотнения основания определяется, прежде всего, фунтовыми условиями и площадью обрабатываемого участка основания. Технико-экономические показатели различных методов динамического уплотнения оснований представлены в диссертации.

Инициаторами метода уплотнения фунтов оснований тяжелыми трамбовками являются российские специалисты. Еще в 50-е годы в НИИ оснований и подземных сооружений Ю.М.Абелевым и В.Б.Швецом была разработана инструкция по поверхностному уплотнению оснований тяжелыми трамбовками.

Известные исследования и отечественный опыт (Хархута Н.Я., Ставницер Л.Р., Костельов М.П., Галицкий В.Г., Лычко Ю.М., Сва-ровский В.Н. и др.) применения тяжелых трамбовок для уплотнения маловлажных фунтов оснований свидетельствует о том, что для этого использовались трамбовки массой 4,5 -Ют диаметром подошвы от 1,4 до 2,2 м, сбрасываемые с высоты 5 - 8 м. Уплотнение грунтов основания осуществлялось на глубину до 2,5 - 5 м.

С 70-х годов, благодаря широко разрекламируемому зарубежному опыту уплотнения фунтов оснований мощной толщи тяжелыми и сверхтяжелыми трамбовками фирмой «Луи Менар» (Франция), интерес этому методу вновь возрастает и в нашей стране.

В практике строительства уже применялись тяжелые и сверхтяжелые трамбовки массой 10 - 40 т, в отдельных случаях даже 200 т, сбрасываемые с высоты от 10 до 40 м.

Для работы с тяжелыми и сверхтяжелыми трамбовками за рубежом используются как специально созданные установки, так и высокогрузоподъемные краны на гусеничном ходу и самоходные треноги подъемники.

Впервые в нашей стране метод динамического уплотнения водо-насыщенных фунтов оснований мощной толщи (до 10 м) был применен на Загорской ГАЭС (Зарецкий Ю.К., Вуцель В.И., Гарицелов М.Ю. и др.) при подготовке основания дамбы верхнего бассейна.

Для уплотнения просадочных лессовых грунтов основания (Рабинович И.Г., Багдасаров Ю.А. и др.) была апробирована трамбовка в 24 т, сбрасываемая с высоты 9,5 м.

Последние проработки автора показывают, что в нашей стране имеется вполне реальная возможность для широкого применения трамбовок массой до 20 - 30 т. Имеющееся отечественное крановое оборудование позволяет поднимать такие грузы на высоту 15-25 м.

Однако все эти краны не могут быть непосредственно использованы для подъема-сброса трамбовок. Для этого потребуется переделка некоторых узлов крана в заводских условиях.

С другой стороны, в настоящее время для динамического уплотнения оснований во всем мире используются одномассные трамбовки.

Недостатком одномассных тяжелых трамбовок является тот факт, что увеличение глубины уплотнения основания может достигаться только при увеличении массы и высоты сбрасывания такой трамбовки и, как следствие, необходимости применения все более мощных, дорогостоящих и дефицитных грузоподъемных механизмов.

Кроме того, при взаимодействии таких трамбовок с поверхностным слоем грунтов основания образуются значительные зоны сдвига, приводящие к выпору и разрыхлению грунта на глубину 2 - 4 м, и следовательно, значительным неэффективным потерям энергии.

Проведенные теоретические и экспериментальные исследования показали, что при использовании такой трамбовки объем втрамбованного грунта в основание и глубина его уплотнения увеличиваются на 30% по сравнению с одномассной трамбовкой при одинаковой их массе и высоте сбрасывания.

Указанные преимущества двухмассных трамбовок позволяют считать, что область их применения должна быть существенно расширена.

С 1949 г. уже 60 лет кафедра «Подъемные сооружения, основания и фундаменты» Санкт-Петербургского Политехнического Университета является признанным лидером в области разработки метода уплотнения слабосвязных грунтов оснований взрывами.

Первые опытные работы в натурных условиях на водонасыщенных песках были выполнены П.Л.Ивановым под руководством В.А.Флорина

на строительстве Волжской ГЭС, а в дальнейшем - под руководством П.Л.Иванова его учениками и сотрудниками (Кругов А.П., Трунков Г.Т., Горелик Л.Ш. и др.) на многочисленных объектах гидротехнического строительства.

Уплотнению подвергался широкий спектр слабосвязных грунтов оснований: от пылеватых супесей до среднезернистых песков, галечника и каменной наброски.

Родоначальником взрывного метода уплотнения просадочных лёссовых грунтов оснований является И.М.Литвинов.

В последствии они получили развитие Аскаровым Х.А. и Ядга-ровым З.Х., Тахировым И.Г., Рузиевым А.Р. и Усмановым P.A., Му-саэляном A.A. и Вильфендом А.Г. для уплотнения таких грунтов в Таджикистане и Узбекистане.

За рубежом широкое использование взрывного метода уплотнения оснований начинается только с 1960 г. фирмами США на различных объектах как в самой стране, так и за её пределами.

В 70-е годы, получивший применение в Польше по разработкам СПб ГПУ взрывной метод уплотнения, получает дальнейшее развитие в этой стране под руководством проф. Dembicki Е.

С осени 1987 г. под научно-методическим руководством П.Л.Иванова начинается внедрение метода взрывного уплотнения песчаных грунтов оснований на строительстве КЗС - комплекса защитных сооружений г. Санкт-Петербурга (Ленинграда) от наводнений.

На данном объекте была впервые отработана технология взрывного метода уплотнения грунтов оснований в зимний период.

На практике наибольшее распространение получил способ глубинных взрывов оснований.

Способ уплотнения грунтов оснований глубинными взрывами заключается в последовательном погружении на каждой захватке зарядов взрывчатых веществ (ВВ) на заданную глубину основания с определенным шагом. После погружения всех зарядов обычно производится монтаж сети и одновременный взрыв зарядов в каждой очереди.

Количество очередей взрывов для достижения плотности основания Jjx > 0,6 составляет 3-4. Это требует погружения до 100 зарядов на площади основания около 2000 - 2500 м2, что представляет основную трудоемкость при уплотнении грунтов этим способом.

Однако совершенствование технологии погружения зарядов является явно недостаточным для качественного улучшения самого метода.

Пространственный уплотнитель продольного вибрирования, получивший в дальнейшем общепринятое краткое название «виброелочка» был создан П.Д.Лобасовым в 1960 году во ВНИИГСе (Всесоюзный ВНИИ Гидромеханизации, Санитарно-технических и специальных строительных работ). 8

Данная разработка базировалась на богатом опыте крупнейших российских специалистов в области вибротехники, в частности погружения свай виброметодом, Д.Д. Баркана и О.А.Савинова и теории вибрационных процессов (И.И.Блехман, И.И.Быховский, Ю.И.Нейрмак и др.).

Анализ известного опыта уплотнения песчаных грунтов оснований виброустановкой ВУУП-б конструкции ВНИИГСа показывает, что толщина уплотняемого слоя основания составляет 4 - 6 м. После уплотнения относительная плотность основания достигала значительных величин (7Д = 0,75 - 0,96), а угол внутреннего трения 45°.

Глубина уплотняемого слоя основания может быть увеличена при использовании в качестве вибровозбудителя взамен вибропогружателя В-401 (конструкции О.А.Савинова и А.Я.Лускина) более мощного ВШ-1 конструкции ВНИИГСа (М.Г.Цейтлин, В.В.Верстов, Г.Г.Азбель) или сверхмощных зарубежного производства (фирм «Soilmec» - Италия, «Мюллер» - Германия).

Однако, данные вибропогружатели при их использовании для указанных целей значительно уступают вибропогружателю В-401.

В связи с этим является актуальный поиск других направлений совершенствования данного метода уплотнения, в частности, путем совершенствования конструкции уплотшггеля.

Материалы обзора литературных источников п накопленного опыта показывает, что в настоящее время имеются предложения по совершенствованию конструкции уплотнителя. Данные совершенствования направлены как на повышение жесткости уплотнителя (Све-тинский Е.В., Строганов A.C. и др.), так и расширение диапазона самого метода, в том числе для нагнетания закрепляющих растворов в грунты основания, уплотнения тонко-дисперсных песков оснований (Дудлер И.В. и др.). Все эти усовершенствования базируются на работе установки конструкции ВНИИГСа. Однако они сделаны без глубокого анализа процесса уплотнения грунтов основания такой виброустановкой.

Проведенный автором диссертации анализ предшествующих работ показал, что необходима разработка новых и совершенствование существующих динамических методов уплотнения, прежде всего, для слабосвязных и водонасыщенных грунтов оснований.

Вторая глава посвящена исследованиям по уплотнению водонасыщенных грунтов оснований методом последовательного взрывания зарядов.

На начальном этапе внедрения взрывного метода уплотнения песчаных грунтов оснований на строительстве КЗС по результатам опытно-производственных испытаний и рекомендациям П.Л.Иванова предпочтение отдавалось методу одновременного взрывания зарядов в каждой очереди. Считалось, что рекомендуемая последовательность

взрывания способствует наиболее эффективному разрушению структуры грунта за счет повышения интенсивного динамического воздействия при наложении ударных волн.

По предложению автора диссертации были проведены сравнительные опытные испытания метода одновременного и последовательного взрывания зарядов.

Преимущества последнего, основывалось как на учете известных эффектов развития фильтрационных сил в процессе консолидации грунта и прохождеши ударной волны по частицам разжиженного и нестаби-лизированного грунта, так и на явлении образования в грунтовом массиве гравитационных волн, впервые отмеченном О.А.Савиновым на основании предварительных исследований автора.

Для проведения опытов были выбраны на одной из дамб два рядом расположенных участка основания.

На первой площадке основания (рис. 1) производилось одновременное взрывание всех зарядов в каждой из четырех очередей, а на второй -последовательное. Таким образом, на первой площадке одновременно взрывалось по 16 зарядов, собранных в единую схему с помощью детонирующего шнура (ДШ). На второй площадке основания (рис. 2) каждый заряд в очереди взрывался отдельно последовательным «обходом» взрывником всех мест погружения зарядов. Разрыв между взрывами отдельных зарядов составлял 3-5 (до 10) мин.

о—1 1-с }-1 1J *iJ s—<; p—« 1—С p-в

lf '„>4 s 7 "TT

• М 20 Ii

К F с s—ii

17 '1С 12 *Я 4 — 16

«

i», ,—• . 15 * 9 i-- .11 " i ■ j 9 Л 9 0 t-- t . . >;

Рис. 1. Опытный участок уплотнения грунта песчаного основания одновременным взрыванием всех зарядов. Условные обозначения: круги [О] - заряды 1-ой очереди, квадраты [ □ ] - заряды 2-ой очереди, кресты [X] - заряды 3-ей очереди, треугольники [Д] - заряды 4-ой очереди. Цифровые обозначения: в числителе - порядковые номера поверхностных марок, в знаменателе суммарная осадка грунта поверхности основания после четырех очередей

взрывов, в см

Рис. 2 Опытный участок уплотнения грунта основания последовательным взрыванием зарядов в каждой очереди.

Условные и цифровые обозначения аналогичны рис. 1

Визуальные наблюдения показали, что на второй площадке после взрыва отдельного заряда наблюдалось бурное отжатие воды из грунтов уплотняемого основания, которое усиливалось при взрыве каждого последующего заряда. В конечном итоге, поверхностный слой грунта основания постепенно переходил в неустойчивое состояние, при котором после каждого взрыва распространялись волнообразные смещения грунта по площадке уплотнения основания далеко от места взрыва.

Геодезические измерения осадок поверхности основания показали, что величина относительной осадки на площадке последовательного взрывания после четырех очередей составила 0,052, а одновременного -0,039 для средних осадок на карте уплотнения основания и 0,065 и 0,091 для максимальных осадок.

Очень убедительными были результаты статического зондирования основания, проведенные автором диссертации с привлечением треста ЛенТИСИЗ. На первой площадке (см. рис. 3,о) сопротивление внедрению острия зонда изменилось лишь на 2 - 6 МПа, а на площадке поседовательного взрывания (рис. 3,6) - увеличилось с 2 до 12 - 16 МПа, что свидетельствует о значительном уплотнении грунта основания.

Проведенные экспериментальные исследования позволили теоретическим путем по формуле В.А.Флорина консолидации слоя грунта основания определить границы временных и грунтовых условий эффективного применения метода последовательного взрывания зарядов.

Эффект образования гравитационных волн в грунтах уплотняемого основания максимально проявляется в песках с коэффициентом

фильтрации Л"ф = (0,5х102 - 1х10"3) см/с и до предельного значения интервала времени между взрывами зарядов (групп зарядов) д/ < 0,5/5Т1, где /уп - время уплотнения слоя грунта основания. Конкретный интервал Д? должен назначаться по результатам опытных работ, которые всегда должны предшествовать этапу производственного уплотнения основания.

Проведенное последующее уплотнение песчаных грунтов методом последовательного взрывания зарядов на строительстве КЗС в объеме более 2,0 млн. м3 уплотненного грунта дало отклонение от полученных результатов уплотнения в опытных испытаниях не более 10% и подтвердило эффективность уплотнения водонасыщенных песков оснований этим методом.

а) 0 2 4 б 8 10 12 14 16 <р,МПа

при одновременном (я) и последовательном (б) взрывании: 1 - до взрыва; 2 - после взрыва всех зарядов (д, - сопротивление внедрению острия зонда; Н - глубина внедрения зонда в грунты основания)

В третьей главе излагается обоснование возможности повышения эффективости динамического уплотнения несвязных водонасыщенных грунтов основания при аэрировании грунта.

При динамическом воздействии на водонасыщенный грунт основания взрывов, тяжелых трамбовок и различных виброуплотнителей в нем возникают волны, которые распространяются во все стороны от эпицентра воздействия в толще уплотняемого массива. Возникает стремление ограничить обрабатываемый грунтовый массив размерами собственно зоны уплотнения. Такая возможность может быть получена путем изоляции массива, подлежащего уплотнению, экраном из аэриро-анного грунта основания.

Поясним сказанной схемой на рис. 4. В пределах рассмативаемого участка основания 1 по периметру зоны уплотнения 2 создается экран 3, представляющий собой аэрированный грунт основания, отличающийся от характеристик грунта основания 2. Экран 3 создают с помощью погружаемой вибратором 4 трубы в грунты основания 5, перфорироанной в нижней своей части.

После проведения операции аэрирования слоя грунтов основания динамическое воздействие в намеченных местах основания б будет вызывать образование стоячих волн. От эпицентра воздействия волны будут доходить до экрана 3, отражаться от него и снова возвращаться к центру зоны уплотнения, усиливая эффект разрушения структуры грунта. Таким образом, может быть достигнуто как увеличение размеров зоны действия уплотняющего устройства, так и повышение степени плотности грунта основания в этой зоне.

Рис. 4. Пояснительные схемы к изоляции грунтового массива путем аэрирования грунта: а - план площади подготавливаемого основания; б - схема осуществления процесса

аэрирования грунта

Для оценки предлагаемого решения рассмотрена задача о распространении упругих волн в полубесконечном грунтовом стержне, содержащем низкомодульную упругую вставку. Полубесконечную часть стержня, расположенную за низкомодульной вставкой, заменим эквивалентным демпфером.

Решение задачи было осуществлено известным методом операционного исчисления.

Однако авторы предшествующих работ ограничивались применением метода операционного исчисления в решении задач о распространении волн деформаций в системе, состоящих не более, чем из двух участков с различной динамической жесткостью.

Полученные выражения для вычисления смещений в сечениях первого И1 и второго и2 участков стержня, учитывающие отражение всех многочисленных волн деформаций от границ сопряженных участков имеют вид

«!(-!)"

» И И

%(п-т)\{т-к)\к\

з/х

t +—+2х1(к-п-1)-2х1(\+т)

+ Yl,2 /

г + — + 2т, -и -1) — 2т2»)

/ - — + 2ij (£ - и) - 2т2 (1 + т) с,

-/

t—1- + 2г,(к-п)-2г1

}

h2(X2J)=-

2 00 п т

—¡адХХХ

"•1,2 1 <7=0m=0i"0

{п-т)\{т-к)\к\

f + — + 2т, - и - 0,5) - 2т2(1 + tri)

-f

f-—+2T,(fc-n-0,5)-2vn)

} (2)

где to = Eo - относительная деформация свободного торца стержня. EiFi

Для предоставления полной картины деформаций стержня во времени бьша составлена программа расчета на ЭВМ.

Решение задачи по полученным формулам деформаций стержня может быть представлено так же графически, так как это показано на рис. 5.

Для проведения численных расчетов необходимо задать значен™ динамических характеристик аэрированного грунта основания, в частности модуля его упругости.

В результате расчетов по полученной формуле установлено, что Erp аэрированного водонасыщенного песка при относительном содержании воздуха t = 0,01 - 0,05 находится в пределах 55 - 65 МПа, а с

незначительным содержанием воздуха может быть принят равным 2500 -3000 МПа (с учетом жесткости частиц песка).

Данные предварительных опытов показали возможность введения воздуха в водонасыщенные песчаные грунты основания до его объемного содержания 4 - 5%.

Таким образом, модуль объемной сжимаемости водонасыщенного песка после его аэрирования снижается в 40 - 60 раз.

Для случая однократного отражения первой прямой волны от границ участков 1-2 и 2-3 выражения (1) и (2) упрощаются до

"1<*ь0=(-1+У,.,)«„(*„/)» -1,8и0(*ьО, (1*)

«2(х2=/2,/) = (_1 + у12)(1_у2з)г/о(ХрГ) = -0,4»оЦ,0. (2*}

Рис. 5. Распространение волн деформацией в составном полубесконечном

стержне:

а - расчетная схема; 6- графическое изображение характера распространения упругих волн: ii и i2, Ci и с2, hah- соответственно время, скорость распространения продольных волн деформаций и длина участка 1 и 2, _ аи ,

_ Н1,2 +1

где lfi2p2 - соотношение акустических жесткостей стержней 1 и 2, Yu = —Уг.з-

На основании этого полученные численные значения деформаций стержня позволяли ожидать при экспериментальных исследованиях,

увеличение амплитуд колебаний грунта в зоне уплотнения основания в 1,5 - 2 раза и их снижение за границей зоны аэрирования в 2,5 - 3 раза.

Экспериментальные исследования проводились на лабораторном стенде, который включал в себя металлический удлиненный бак.

Трамбующий груз представлял из себя стальной диск. Грунт основания отсыпался в воду, налитую в бак.

Для измерения колебаний грунта основания применялись сертифицированные датчики ускорения марки ДУ-5, входящие в комплект виброизмерительной аппаратуры ВИ6-5М. По согласованию с ВНИИГСом была использована аппаратура из лаборатории вибрации (зав. лабораторией Цейтлин М.Г., измеритель Изофов В.О).

а) IV = 1158 мм/с2,/= 22,2 Гц, А = 60мкм

датчиками после аэрирования

Датчики погружались в верхний слой грунта основания на различных расстояниях от центра удара трамбовки, производящихся в одном из торцов бака.

Всего было проведено 6 опытов с записью более 200 осциллограмм.

Характерные осциллографические записи ускорений колебаний поверхности грунта основания датчиками по обеим сторонам от сечения, в котором производилось аэрирование грунта основания, представлены на рис. б.

Из рис. 6,а видно, что максимальные ускорения колебания увеличиваются в зоне уплотнения основания до 1158,2 мм/с2 при аэрировании грунта. Произведенные расчеты по формуле А =1У/ (2кГ)2, 16

где А - размах смещений грунта основания, IV, /- ускорение и частота колебаний грунта основания, показали, что размах смещений соответственно увеличился с 37,4 мкм до 59,6 мкм, иначе в 1,6 раза.

За пределами места аэрирования грунта основания (см. рис.6,б) наоборот произошло снижение ускорений колебаний до 700,3 мм/с2. Размах смещений соответственно уменьшился с 54,4 мкм до 20,6 мкм, т.е. в 2,6 раза.

Во всех опытах получено совпадение результатов лабораторных опытов с данными расчетно-теоретических исследований .

Проведенные опыты позволяют признать перспективным способ повышения эффективности уплотнения несвязных водонасыщенных грунтов оснований с использованием аэрации.

В четвертой главе изложены исследования по уплотнению фунтов оснований виброустановкой модернизированной конструкции.

При поиске метода уплотнения песчаного грунта основания в теле дамбы на строительстве КЗС сразу на всю глубину уложенного слоя основания 9 м (5 м водонасыщекного грунта в подводной зоне перекрытого четырех метровым слоем грунта естественной влажности) в качестве основополагающей использовалась установка конструкции ВНИИГС.

Данная виброустановка включала вибропогружатель ВШ-1 и уплотнитель, к которому по всей длине уплотнения были приварены горизонтальные ребра. Вода к патрубку подавалась насосом с возможностью регулирования параметров производительности и напора с помощью заслонки. В качестве базовой машины использовался кран.

На основании результатов опытных работ был принят шаг (расстояние) между центром погружения уплотнителя в грунты основания 3 м, обеспечивающий заданную плотность грунта.

Однако при дальнейшем уплотнении грунтов основаши выявилась невысокая надежность этой виброустановки из-за частого выхода из строя вибропогружателя. Поэтому конструкция уплотшггеля была изменена.

Видоизменение конструкции уплотнителя заключалось в срезке верхних горизонтальных ребер и сохранения их только на участке в 3,5 -4,5 м в нижней части штанги, так как это показано на рис. 7.

Испытания модернизированного уплотнителя с вибропогружателем В-401 производились при том же шаге погружения. Испытания показали, что модернизированный уплотнитель легче погружается в грунт основания и извлекается из него.

По данным статического зондирования глубина уплотнения основания составила 9 м. При этом достигалась более равномерное уплотнение фунта как в центральной зоне основания, так и в радиусе 1,5 м. Кроме того, фунт не разрыхлялся в центральной зоне вокруг уплотнителя за счет размыва поверхностного слоя песка основанггя напором воды.

А-А

I.___

н

ц-

А

Р^с

___1

Вода

А

1

О

1- вибропогружатель

2-труочатая штанга

3- пространственная структура

4- радиальные элементы

5- сопло, б- патруоок

Рис. 7. Конструктивная схема виброуплотнителя

Вышеуказанное наиболее наглядно подтвердим сравнением данных статического зондирования по оси погружения уплотшггеля.

Как видно из рис. 8 до уплотнения сопротивление внедрению острия зонда в надводной зоне основания составляло от 3,5 до 8 МПа. После уплотнения установкой конструкции ВНИИГС разброс данных по в целом и надводной зоне составлял от 1,5 до 25,5 МПа; причем повышение плотности в низлежащем слое по показателю q■¡ не превышало 6,5 МПа, а на глубину до 2 м от поверхности произошло снижение этого показателя до 1,5 МПа.

По данным статического зондирования (см. рис. 8) после уплотнения модернизированной установкой песчаного тела дамбы в объеме 300 тыс. м3 сопротивление внедрению острия зонда qъ повысилось в целом по всей глубине обрабатываемого слоя основания до 9 - 14 МПа.

Анализ проведенных исследований позволил аналитическим путем определить, что размещение И радиальных элементов уплотнителя в нижней его штанге должно назначаться в пределах (1,5 - 2) м < /г < 0,5 Я, где Н - глубина уплотнения основания, при этом коэффициент фильтрации в пределах высоты И должен составлять (0,8 - 1,2) 10"1 см/см, а показатель плотности Jд или дг (0,1 - 0,2) и (2 - 5) МПа.

Таким образом, проведенные опытно-производственные испытания показали, что предложенное новое техническое решение позволяет при заданных параметрах вибропогружающих механизмов увеличить глубину и улучшить равномерность уплотнения грунта.

Рис. 8. Сравнительные данные статического зондирования основания: 1 - до уплотнения основания, 2,3 - после уплотнения основания конструкцией ВНИИГС (2) и модернизированной конструкцией (3)

Пятая глава посвящена контролю качества уплотнения водо-насыщенных песков оснований.

Если в грунтах естественной влажности такая задача решается путем отбора образцов грунта в каждом укладываемом слое песчаного основания, то в водонасыщенных - вообще невозможно.

В настоящее время для оценки свойств грунтов водонасыщенных песков оснований применяются различные косвенные методы, в частности различные методы зондирования оснований: статическое и ударное, вибрационное и взрывное. Однако существующие нормативные документы не разграничивают их применение для определения плотности грунта после уплотнения песчаного основания и грунтов естественных песчаных оснований, когда структурная их прочность может существенно влиять на данные зондирования.

С учетом вышеизложенного, в зоне строительства КЗС по предложению автора диссертащш были проведены сравшггельные исследования по оценке свойств и плотности подводной укладки песчаных грунтов основашш с использованием различных методов зондирования.

Исследования по статическому зондированию и виброзондированию велись с привлечением Санкт-Петербургского треста инженерно-строительных изысканий, а ударному зондированию - 19-й экспедиции Санкт-Петербургского отделения института «Гидропроект» им. С.Я.Жука. Работы по взрывному зондированию (уплотнению) осуществлялись Военной частью Ломоносовского района Ленинградской области.

4 8 12 16 20 24 Ч'^Ша

Н,м

0.0

По лабораторным определениям (образцов проб из буровых скважин) плотность сухого грунта в рыхлом сложении составляла рГ™'= 1,46 - 1,52 г/см3, а в плотном - pjm°™ = 1,78 - 1,83 г/см3.

Для выполнения исследований были выбраны три площадки песчаного основания по длине дамбы.

В целом при статическом зондировании были получены достаточно близкие результаты при использовании установок СП-59 и более современной «ПИКА-10», конструкции НИИОСПа (рис. 9).

Согласно СНиП 1.02.07.87 (Инженерные изыскания для строительства) для песков мелких и средней крупности независимо от влажности значение дъ находится в диапазоне от 4 до 15 МПа для их уплотнения до средней плотности.

Принимая здесь и далее зависимость меязду (q, или рд) и показателем плотности укладки песков Уд линейной, имеем, например, при сопротивлении внедрению острия зонда 10 МПа достигнутое Уд = 0,51. В результате динамического зондирования (см. рис. 10) зафиксировано снижение сопротивлению внедрению зонда рц до 4 - 7 МПа при ударном и до 1 - 3 МПа при виброзондировании по сравнению с данными статического зондирования.

Рис. 9. Графики статического зондирования основания установкой «ПИКА-10». Условные обозначения: q, - сопротивление внедрению острия зонда в грунты основания; /- сопротивление трению на муфте зонда по глубине грунтов основания; ./ — данные измерения естественного гамма-излучения грунтов основания

При этом для ударного зондирования представляется наиболее приемлемыми использование нормативных указаний СН 448-72

(Указания по зондированию грунтов). Для полученного при ударном зондировании (см. рис. 10), равном 4 МПа, показатель плотности Уд = 0,48, что согласуется с данными статического зондирования.

4_ 8 _12_ 16 20 24 _28 q3, МПа

20 40 60 80 100 120 140 Г=кПа I I I I I I I

20 22 24 26 28 30 J, 11МП/С

основания: 1 - ударное, 2 - виброзондирование. Условные обозначения: с - песок средний; м, к и г - соответственно песок мелкий, крупный

и гравелистый

Представляется, что в СНиП 1.02.07-87 верхняя граница по рд для указанных песков средней плотности значительно завышена до 12,5 МПа.

По данным средних осадок в четвертой очереди при одновременном взрывании, равных 4,2 см, и мощности слоя уплотняемых песков (рис. За), найдем, что относительная осадка составляет 0,8%, что характеризует их как грунты основания средней плотности с устойчивой структурой.

Для сравнения данных зондирования основания с непосредственным отбором образцов в грунтах основания, использовались таковые, полученные из намытой песчаной подушки с аналогичным гранулометрическим составом. По данным образцов среднее значение плотности сухого грунта рд составляло 1,55 г/см3.

При общей осадке поверхности основания, равной 21,1 см на захватке одновременного взрывания, это соответствует относительной плотности грунтов основания Jд равной 0,42.

Для (/з = 6 МПа данных статического зондирования основания на этой захватке (см. рис. За) относительная плотность основания составляет 0,39.

Сопоставление результатов говорит о том, что наблюдается тенденция к некоторому повышению Jд при отборе образцов грунта в грунтах основания, это свидетельствует о нелинейности в зависимости между (]3И Уд.

Проведенные опытные испытания позволили установить, что косвенные методы зондирования можно применять для контроля качества уплотнения.

Глава шесть посвящена расширению области применения динамических методов уплотнения слабосвязных грунтов оснований и сооружений.

В первом разделе главы 6 приводятся перспективы применения динамического уплотнения при укладке золошлаковых грунтов.

Комплексу испытаний, по предложению автора диссертации, подверглись сухие золы от сжижения углей и горючих сланцев различных месторождений.

Опыты по ударному уплотнению золы проводились на малой копровой установке-Прокторе, а ударно-вибрационные (вибрационные) -на специальном новом виброштампе с регулируемым воздействием.

Отметим, что при увлажнении сухой золы за счет сил элекгро-молекулярного взаимодействия воды и частиц золы происходит ее значительное разбухание в объеме 1,2-2 раза.

В результате ударного уплотнения (см. рис. 11) объем образца уменьшался на 20 - 40% по сравнению с объемом первоначально взятого для опытов сухого материала.

10 20 30

До 3 влажность, %

Рис. 11. Результаты лабораторных испытаний по изменению объема золы

Омской ТЭЦ-4: 1 - объем навески сухого материала; 2 и 3 соответственно после ее увлажнения и динамического уплотнения основания; 4 — в результате полного замачивания и свободного отжатая воды без нагрузки

Уплотнение зол на вибростенде дало увеличение плотности золы до 1,15- 1,49 г/см3 по сравнению со статистическим нагружением (0,90 -1,07 г/см3) в зависимости от диапазона характеристик уплотняемости той или иной золы.

В сдвиговых испытаниях получено, что угол внутреннего трения слабо уплотненной водонасыщенной золы не превышает 23 - 26е' а при влажности от 5 до 35° - в диапазоне от 32 до 36°. При этом прослеживается закономерность существенного увеличения величины сцепления уплотненной золы при увеличении плотности в вышеуказанном диапазоне влажности.

Результаты проведенных компрессионно-фильтрационных испытаний в 5'словиях полного водонасыщения показали, что уплотнение зол реальным статическим нагружением от собственного веса (до 0,5 МПа) не превышает 1,12 и 1,22 г/см3 для различных типов зол.

При этом уменьшением коэффициента пористости за счет динамического уплотнения возможно снизить коэффициент фильтрации зол примерно на полпорядка.

Во втором разделе главы 6 обоснована целесообразность использования двухмассных трамбовок для возведения крупных плотин.

Каменно-набросная плотина Ирганайской ГЭС возводится на реке Аварское Койсу (Дагестан) в узком каньоне.

В настоящее время уплотнение грунтов при площадочном уплотнении оснований на строительстве Ирганайской плотины ведется отечественными виброкатками К-701М-ВК, разработанными при научно-методическом содействии ВНИИГ им. Б.Е.Веденеева и изготавливаемых на Кировском заводе в Санкт-Петербурге.

Проведенные подсчеты показали, что объем уплотнения трамбовкой может составить около 700 тыс. м3, что составляет не менее 15% общего объема насыпи плотины при условии уплотнения основного тела плотины виброкатками.

Двухмассная трамбовка общей массой 10 т состоит из коак-сиально расположенных наружной 1 и внутренней 2 ударных частей.

Конструкция разработанного варианта двухмассной трамбовки представлена на рис. 12.

Работа двухмассной трамбовки производится следующим образом. Тяговое усиление лебедки грузоподъемного механизма передается через проушину к внутренней части трамбовки. В свою очередь внутренняя часть при движении вверх в обечайке трубы зацепляет упоры наружной части. После этого вся двухмассная трамбовка поднимается на высоту сбрасывания.

4 а

Рис. 12. Конструкция двухмассной тяжелой трамбовки для уплотнения грунтов оснований

При сбрасывании двухмассной трамбовки первой с поверхностью грунта основания соударяется наружная ее часть по подошве в виде кольца, а затем с некоторым заданным интервалом времени ДС внутренняя.

Эта конструкция устраняет такой недостаток ранее известного варианта двухмассной трамбовки как существенная разница величин осадок грунта под наружной и внутренней ее частями.

Сказанное подтверждается проведенными расчетно-теоретичес-кими и полевыми исследованиями.

Теоретические исследования были проведены на расчетной механической модели системы «двухмассная трамбовка - грунт основания».

В этой модели поверхностный слой грунта основания заменялся упруго-пластическим ограничителем перемещений.

Коэффициент жесткости К. этого ограничителя определялся по методике О.А.Савинова, используемой при расчете фундаментов машин с динашнескими нагрузками, а предельное сопротивление вдавливанию по формулам В.Г. Березанцева теории предельного равновесия; причем подсчеты для удара внутренней части двухмассной трамбовки производились с учетом пригрузки величиной q от наружной ее части.

Неупругие сопротивления колебаниям системы задавались модулем затухания Ф2.

На данной модели были проведены сравнительные расчеты известного и разработанного варианта двухмассной трамбовки. Принципиальное их отличие заключается в том, что в известном варианте удар первой части производится по грунту основания по всей площади подошвы двухмассной трамбовки, а второй (внутренней) -через плиту, перекрывающую центральное отверстие в наружной ее части. В разработанном же варианте удар обеих частей двухмассной трамбовки производится непосредственно по грунту основания.

Результаты проведенных расчетов показывают, что величина остаточных осадок поверхности основания разработанного варианта двухмассной трамбовки всегда превышает таковые по сравнению с ранее известной, что свидетельствует о её большей уплотняющей способности.

Кроме того, вел!гчины этих осадок, как под наружной, так и под внутренней её частями могут быть (при заданных рабочих параметрах) близки по величине, что повышает равномерность уплотнения грунта основания под подошвой трамбовки.

Аналогичный образец двухмассной тяжелой трамбовки прошел опытно-производственные испытания по уплотнению песков основания в объеме около 500 тыс. м3 на строительстве КЗС. Основные результаты уплотнения показали, что осадка грунта основания под подошвой двухмассной трамбовкой была практически одинакова и существенна. В результате уплотнения достигалась очень высокая плотность грунтов основания в пределах уплотняемого слоя. Сопротивление внедрению острия зонда qз в целом превысило 14 - 20 МПа.

На основании данных полевых испытаний установлено соотношение масс внутренней и наружной ударных частей должно составлять 1: (1 - 1,5). При этом площади их подошвы должны находиться в пределах отношения 1: (1,5 - 3,0).

В третьем разделе главы 6 изложены исследования уплотнения песчаных грунтов оснований при отсыпке в текущую воду.

В исследованиях проводился поиск принципиально новых методов уплотнения оснований, позволяющих совместить операцию по намыву и уплотнению грунта.

В качестве основного метода уплотнения песчаного ядра нефтеплатформ типа «остров» автором диссертации был предложен взрывной метод.

Однако, по данным проф. П.Л.Иванова при интенсивной отсыпке песчаного грунта в бак с водой частицы грунта укладываются плотно.

На основании вышеизложенного была поставлена задача проверить лабораторными опытами принципиальную возможность повышения плотности при укладке песчаного грунта основания в интенсивно движущийся водный поток с заданными параметрами.

В соответствии с поставленной задачей основными параметрами гидравлического лотка, требующими теоретического осмысления, являя-ются скорость движения воды в баке и характеристики уноса частиц за его пределы. Данные параметры были найдены по методике, предложенной проф. А.М.Кургановым. Определенные теоретическим путем гидравлические параметры были уточнены в опытах.

Для проведения опытов был взят песок средней крупности. Определения плотности сухого грунта, в предельных состояниях дали ра рыхл = 1,46 - 1,59 г/см3 и рл гоютн = 1,74 - 1,78 г/см3. Результаты проведенных исследований показали следующее.

При отсыпке песчаного грунта в «стоячую воду» плотность укладки основания составляла ра =1,53 - 1,56 г/см3, что составляет ./д = 0,1. В опытах в текущий поток с учетом процента уноса частиц получено ра = 1,58 - 1,63 г/см3 (относительная плотность основания ,/д = 0,4).

В четвертом разделе главы 6 представляется разработка взрьюного метода заполнения каменной наброски основания песком в подводной зоне с попутным уплотнением песка.

Впервые в практике гидротехнического строительства предложение о постройке каменно-набросной плотины, поры которой заполняются мелкозернистым песком, было сделано в 1959 году Гидропроектом им. С.Я.Жука при проектировании Асуанской плотины в Египте.

Опыты НИСа Гидропроекта показали, что эффективность заполнения каменной наброски основания песком зависит от коэффициента относительной крупности т = ДкД/50, где Дю - эффективный диаметр камней наброски; с15() - средний диаметр частиц песка.

Лабораторные опыты, проведенные в СПб ГПУ под руководством П.Л.Иванова показали, что при заполнении пор даже достаточно однородного «каменного материала» песок укладывался со средним объемным весом 1,32 - 1,40 г/см3, меньшим, чем объемный вес песка в максимально рыхлом состоянии, равном 1,51 г/см3, что свидетельствует о наличии пустот-макропор в песчаном заполнителе основания. При динамических нагрузках в лабораторных опытах наблюдалось перемещение - перетекание песка из пор в пору, его переукладка и закрытие макропор.

Разрабатываемое Ленгидропроектом техническое решение по перекрытию временных водопропускных каналов на строительстве КЗС предусматривает отсыпку насыпи в проране. Глубина дна проранов и ширина зон укладки негабаритов и горной массы на его откосах являются значительными.

В этих условиях массы зарядов достигают несколько десятков килограмм. Поэтому с целью уменьшення массы зарядов было предложено автором диссертации взамен традиционной использовать учащенную сетку их взрывания.

Для количественной оцени! влияния последовательности взрывов зарядов на увеличение зоны разжижения грунта основания были проведены расчеты с учетом разгрузки скелета грунта основания при взрыве последующего заряда.

Результаты расчетов показали, что глубина и радиус уплотнения основания при двух последовательных взрывах зарядов массой С с очень коротким интервалом А? < 0,2/ уп , за которой верхняя часть слоя грунта основания на глубину уплотнения /гуп от первого взрыва переходит в полностью разжиженное состояние больше, чем при единичном взрыве заряда С в 1,3 - 1,6 раза. При этом заряды должны располагаться с шагом Л=(1,3-1,6)/?зф.

В целом проведенные исследования в гл.6 в приложении к объектам гидротехнического строительства показали, что существуют большие перспективы для расширения области применения разработанных глубинных динамических методов для уплотнения различных грунтов оснований и сооружений.

Заключение

Основные результаты, выводы и рекомендации диссертационной работы являются следующими.

1. В соответствии с поставленной целью автором диссертации разработаны новые технические решения (Пат. и а.с. №№ 1770525, 1770526, 2060320, 2135690, 1300091, 1320329, 1511622) по развитию глубинных методов динамического уплотнения песчаных грунтов оснований и расширения области их применения для других сооружений.

2. В проведенных натурных экспериментальных исследованиях доказана более высокая эффективность запатентованного автором диссер-тащш метода последовательного взрывания зарядов (Пат. 2060320 РФ, Способ уплотнения слабосвязных грунтов) по сравнению с одновременным взрыванием зарядов в каждой очереди за счет, установленного в проведенных им опытах, явления образования гравитационных волн в разжиженной зернистой среде уплотняемого основания.

Наряду с достижением более высокой степени плотности метод последовательного взрывания зарядов позволяет сэкономить взрывчатые вещества и дорогостоящий детонирующий шнур.

3. Повышение эффективности уплотнения водонасыщенных песков оснований может быть достигнуто при создании экрана на пути распространения упругих волн вдоль границы зоны уплотнения. Одним из приемов создания такого экрана по предложению, запатентованному автором диссертации, является изоляция уплотняемого массива путем нагнетания в грунт воздуха (Патент. 1770526, Способ уплотнения грунта).

Экспериментально в работе установлено, что воздух способен стабильно сохраняться в грунтовом массиве в пределах некоторой полосы по всей её высоте как в статическом состоянии, так и при достаточно значительных динамических воздействиях в течении промежутка времени, соизмеряемого с уплотнением грунта основания.

В расчетно-теоретических исследованиях и лабораторных опытах, проведенных автором диссертации, получено, что от создаваемого экрана из аэрированного грунта основания происходит отражение волн, что позволяет существенно повысить в 1,5-2 раза амплитуды смещений грунта в пределах зоны уплотнения основания и понизить их за пределами этой зоны в 2,5 - 3 раза.

4. В диссертации показано, что создание экранов из аэрированного грунта позволяет в несколько раз сократить количество мест приложения динамического воздействия и, тем самым, уменьшить трудоемкость и стоимость работ по уплотнению основания и существенно снизить вредные сейсмодинамические воздействия на близлежащие здания и сооружеши.

5. Опытно-производственные испытания виброустановки конструкции ВНИИГС с пространственным уплотнителем в виде «елочки» по уплотнению мощного слоя грунта тела песчаной дамбы показали, её существенные недостатки в данных условиях уплотнения.

6. Указанные недостатки виброустановки конструкции ВНИИГС исключаются или существенно снижаются, по запатентованному предложению автора диссертации, путем размещения радиальных элементов в нижней части штанги уплотнителя на заданной высоте Ь (Патент 2135690 РФ, Способ глубинного уплотнения песчаных грунтов).

Проведенные автором диссертации опытно-производственные испытания показали, что данное решение позволяет не только обеспечить более легкое внедрение уплотнителя в фунт и его виброизвлечение, но и сохранить уплотняющую способность уплотнителя в области подачи воды и улучшить равномерность уплотнения фунтов по всей глубине уплотнения.

7. Для оценки качества уплотнения песчаных фунтов оснований должны применяться известные методы: в надводной зоне метод «режущего кольца», а в подводной зоне - взрывной метод, статическое или ударное зондирование по исследованиям автора диссертации в соответствии со СНиП 1.02.87 и СН 448-72 для двух последних.

8. В диссертации подтверждено, что для окончательной оценки достигнутой плотности укладки песков по данным статического или ударного зондирования должна быть построена корреляционная зависимость между параметрами статического (03) пли ударного рд зондирования и плотностью ра (степенью плотности /д).

9. Проведенные автором диссертации экспериментальные лабораторные исследования и анализ возведения золоотвалов и других сору-жешш из зольных фунтов показали, что существуют большие перспективы практического применения динамических методов для уплотнения тела золоотвалов при «сухом» способе складирования, фунтов офаждающих дамб и в основании золоотвала при «сухом» и гидромеханизированном способе складирования, в дорожном стротельстве и при возведении фунтовых сооружений с их применением.

10. В работе установлено, что динамическое уплотнение должно увеличить полезный объем золоотвала на 10 - 30% по сравнению с укладкой гидромеханизированным способом при их уплотнении статическим воздействием, в том числе и механизмами.

При динамическом уплотнении оснований из зольных фунтов угол внуфеннего фения увеличивается на 8 - 12°, а коэффициент сцепления до 0,04...0,Об МПа и фильтрации до полупорядка.

11. Проведенные автором диссертащш экспериментальные исследования подтвердили выдвинутую им гипотезу о повышешш плотности укладки песчаных фунтов основания в движущемся водном потоке. При отсыпке песка средней крупности в водный поток со средней горизонтальной скоростью 10 - 15 м/с достигнута средняя плотность еш сложения.

Дальнейшая разработка натурных установок, способных вызывать движение и колебания водного потока при отсыпке и намыве фунта основания, может позволить либо достигнуть заданной плотности для сооружений (или их части) некоторого типа, либо сократить фудо-емкость последующего применения динамических методов уплотнения основания.

12. Для осуществлена метода трамбования были разработаны рабочие чертежи производственного образца двухмассной трамбовки с повышенным удельным статическим давлением 0,035 МПа на фунты основания, реализующие запатентованную консфукщпо рабочего снаряда и способ уплотнения фунта и даны рекомендации по его опытному испытанию для различных фунтов оснований и сооружений (Патент 1770525. Рабочий орган для динамического уплотнения фунтов и а. с. 1320329, Способ уплотнения фунта трамбованием).

Применение двухмассной тяжелой трамбовки позволяет исключить выпор и разрыхление фунта в месте удара трамбовки и увелтрппъ глубину

угоютнеши и объем втрамбованного грунта на 30% по сравнению с одномассной трамбовкой той же массы и высоты сбрасывания.

Разработанный новый вариант двухмассной трамбовки позволяет обеспечить большую уплотняющую способность и равномерность уплотнения грунта под ее подошвой по сравнению с ранее известным вариантом.

13. Анаша возведения крупных гидротехнических объектов показал, что существуют большие перспективы для внедрения тяжелых двухмассных трамбовок для уплотнения грунтов оснований на них, в частности при возведешш каменно-набросных плотин из гравийно-пшечшпеовых грунтов. С ее помощью могут быть успешно решены задачи по качественному и дешевому способу сопряжения тела плотины и бортов каньона, плотин различной очереди возведения, подводному уплотнению русла реки, основного тела плотины толстыми слоями и другие.

Кроме того, это позволит производить качественный и оперативный экспресс-контроль плотности укладки гравийно-галечниковых грунтов по величине «контрольного отказа» основания взамен очень трудоемкого метода «шурф-лунка».

14. Взрывной метод оснований оказался единственно возможным для заполнения пор каменной наброски и горной массы в основании и его уплотнения в подводной зоне тела дамбы.

Проведенные автором диссертации теоретические исследования предложенного метода уплотнения такого основания с учащенной сеткой взрывания зарядов показали, что это позволяет обеспечить возможность его реализации для указанной цели за счет значительного увеличения глубины и радиуса уплотнения основания.

В результате обработки взрывами в дальнейшем исключаются осадки песчаного грунта профиля на данном участке дамбы и нарушения покрытия основания автодороги за счет движения фильтрационного потока по порам горной массы и каменной наброски при наводнении.

15. Разработанными автором глубинными методами было уплотнено около 3 млн. м3 песчаного грунта оснований на строительстве комплекса защитных сооружений г. Санкт-Петербурга от наводнений.

Применение разработанных глубинных методов уплотнения оснований по разработкам автора диссертации для других областей и сооружений оснований существенно увеличит этот эффект. Это подтвер-ждастся перспективой их внедрения на строительстве Тельманской ГЭС, Зирани ГЭС, Ирганайской ГЭС, Нижне-Бурейской ГЭС, Усть-Сред-некамской ГЭС, Богучанской ГЭС, строительстве Черноморских портов в г. Одесса и многочисленных объектах гражданского, промышленного, дорожного строительства и т.д.

Публикации. Основные положения диссертации опубликованы в следующих работах:

1. Мпнасв, О.П., Перспективы применения тяжелых двухмассных трамбовок для уплотнения грунтов / О.П.Минаев, О.А.Савинов // Основания, фундаменты и механика грунтов. - 1990. - № 4. - С. 9-12.

2. Мпнасв, О.П., Совершенствование установки продольного вибрирования для уплотнения песчаных грунтов / О.П.Минаев, О.А.Савинов // Основания, фундаменты и механика грунтов - 1991. - №1. - С. 810.

3. Минаев, О.П. Эффективная технология уплотнения водона-сыщенных грунтов взрывами / О.П.Минаев // Основания, фундаменты и механика грунтов. - 1993. -№ 2. - С.17-19.

4. Минаев, О.П. Оценка качества уплотнения водонасыщенных песков 30нд1ф0ванием / О.П.Минаев // Основания, фундаменты и механика грунтов. - 1994.-№ 4. - С.17-20.

5. Мннаев, О.П. Эффективный метод динамического уплотнения слабосвязных водонасыщенных грунтов / О.П.Минаев // Основания, фундаменты и механика грунтов. - 2002. - № б - С. 14-18.

6. Минаев, О.П. Глубинное уплотнение песчаных грунтов виброустановкой модернизированной конструкции / О.П.Минаев // Основания, фундаменты и механика грунтов,- 2003,- № 6,- С. 18-19.

7. Мннаев, О.П. Разработка метода уплотнения песчаных водонасыщенных грунтов взрывами в зимних условиях / О.П.Минаев, А.П.Крутов // Гидротехническое строительство. 1993.-№7. - С.43-46.

8. Мннаев, О.П. Перспективы применения динамического уплотнения при укладке золошлаковых материалов и подготовке оснований под золоотвалы / О.П.Минаев // Гидротехническое строительство. - 1995.

- №2 - С. 27-31.

9. Мннаев, О.П. Совершенствование параметров виброуплотнения фунтовых масс / О.П.Минаев // Вестник фажданских инженеров. - 2008.

- № 2(15). - С.67-71.

10. Мннаев, О.П. Определение плотности уплотнения песков зондированием/ О.П.Минаев// Развитие городов и геотехническое строительство: труды международной конференции по геотехнике. - Т.З. -СПб., 2008. - С.321-324.

11. Уплотнение песчаных водонасыщенных фунтов тяжелыми двухмассными трамбовками / О. А. Савинов, П.Л.Иванов, А.А.Равкин, О.П.Минаев//Изв. ВНИИГ им.Б.Е.Веденеева. - 1986.-Т.189. - С. 85-90.

12. Пат. № 1770525 РФ, МКИ Е 02Д 3/046. Рабочий орган для динамического уплотнения фунтов / О.П.Минаев, O.A. Савинов, Ю.КСе-венард, П.Л.Иванов. - Заявл. 23.02.90; опубл. в Б.И. 23.10.92, №39.

13. Пат. № 1770526 РФ, МКИ Е 02Д 3/10. Способ уплотнения грунта/ О.П.Минаев, О.А.Савинов, Ю.КСевенард, П.Л.Иванов. - Заявл. 23.02.90; опубл. в Б.И., 23.10.92, №39.

14. Пат. № 2060320 РФ, МКИ Е 02 Д 3/10. Способ уплотнения слабосвязных грунтов взрывами/ О.ПМинаев, А.П.Крутов. - Заявл. 05.03.1993г., опубл. в Б.И. 20.05.96, №14.

15. Пат. № 2135690 РФ, МКИ Е 02ДЗ/054 . Способ глубинного уплотнения песчаных грунтов / О.П.Минаев, Ю.КСевенард, Е.М.Перлей, А.И.Соснин. - Заявл. 13.03.98; опубл. в Б.И. 27.08.99, № 24.

16. A.c. 1300091 СССР, МКИ Е 02 Д 3/046. Установка для подводного уплотнения грунтов / А.А.Равкин, О. А.Савинов, О.П.Минаев, К.А^Степанов, М.Я.Рафальская,- Заявл. 18.10.1984; опубл. в Б.И. 30.03.87, № 12.

17. A.c. 1320329 СССР, МКИ Е 02Д 3/046. Способ уплотнения грунта трамбованием / А.А.Равкин, О.А.Савинов, М.Павчич, О.П. Минаев, П.Л. Иванов, Н.Ф.Ройко.- Заявл. 08.07.85; опубл. в Б.И. 30.06.87, №24.

18. A.c. 1511622 СССР, МКИ G 01N 1/04. Устройство для отбора образцов грунта / А.А.Каган, И.В.Корниенко, Н.Ф. Медведев, О.П.Минаев, В.В.Никитин. - Заявл. 04.01.88; опубл. в Б.И. 30.09.89, № 36.

Типография ООО «Дом Шуан». 195220, Санкт-Петербург, Гжатская ул., 21. Объем 2,0 п.л. Тираж 120. Заказ 10.

ВВЕДЕНИЕ.

1. СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА.

1.1. Общие сведения.

1.2. Поверхностное уплотнение грунтов оснований.

1.3. Метод уплотнения грунтов оснований тяжелыми трамбовками.

1.4. Взрывной метод уплотнения грунтов оснований.

1.5. Метод глубинного уплотнения песчаных грунтов оснований установкой продольного вибрирования.

1.5.1. Существующие предложения по совершенствованию метода глубинного уплотнения грунтов оснований виброустановкой.

1.6. Другие методы глубинного уплотнения грунтов оснований.

1.7. Выводы и задачи работьь.

2. УПЛОТНЕНИЕ ВОДОНАСЫЩЕННЫХ ГРУНТОВ ОСНОВАНИЙ МЕТОДОМ ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНОГО ВЗРЫВАНИЯ ЗАРЯДОВ.

2.1. Постановка задачи >.

2.2. Результаты сравнительных испытаний методов последовательного и одновременного взрывания зарядов

2.3. Теоретическоеобоснование временного интервала между взрывами последовательных зарядов.

2.4. Методика назначения параметров уплотнения оснований при последовательном взрывании зарядов.

2.5. Выводы игрекомендации по главе 2.

3. ВОЗМОЖНОСТЬ ПОВЫШЕНИЯ ЭФФЕКТИВНОСТИ ДИНАМИЧЕСКОГО УПЛОТНЕНИЯ НЕСВЯЗНЫХ ВОДОНАСЫЩЕННЫХ ГРУНТОВ ОСНОВАНИЙ ПРИ АЭРИРОВАНИИ ГРУНТА.

3.1. Основная идея и пути её реализации.

3.2. Теоретические основы предлагаемого решения.

3.3. Результаты проверки степени и стабильности аэрации грунтовой среды.

3.4. Методика и результаты лабораторной проверки воздействия трамбовки на грунты основания при наличии зоны аэрирования грунта.

3.5. Рекомендации по практическому применению метода уплотнения слабосвязных водонасы-щенных грунтов оснований при» создании» стенок из аэрированного грунта.

3.6. Выводы по главе 3.

4. УПЛОТНЕНИЕ ГРУНТОВ ОСНОВАНИЙ ВИБРОУСТАНОВКОЙ МОДЕРНИЗИРОВАННОЙ КОНСТРУКЦИИ.

4.1. Постановка задачи.

4.2. Опытное уплотнение грунтов основания виброустановкой.

4.3. Результаты сравнительных опытно-производственных испытаний виброустановки известной и модернизированной конструкции.

4.4. Методика выбора рабочих параметров уплотнения оснований модернизированной виброустановкой.

Уплотнение грунтов является эффективным приемом улучшения физико-механических свойств оснований в грунтовых сооруженях, как это отмечается в работах [1-20] и многих других.

Это позволяет существенно повысить или даже преумножить несущую способность основания и, следовательно, значительно увеличить передаваемую нагрузку от зданий и сооружений на единицу его площади, повысить устойчивость и крутизну откосов грунтовых сооружений, уменьшить фильтрацию как в пределах всего сооружения, так и через отдельные его элементы, обеспечить устойчивость структуры грунтов при воздействии динамических (сейсмических, волновых, фильтрационных и т.п.) нагрузок, нарастить полученный* объем сооружений при складировании материалов и т.д., тем самым, поднять надежность и экономичность сооружений и т.п.

Как показали наши последние проработки уплотнению могут быть подвергнуты практически любые грунты и другие материалы оснований, в том числе золошлаковые грунты, жесткие бетонные смеси и т.д.

Среди грунтов подвергнутых динамическому уплотнению главная роль принадлежит несвязным и слабосвязнымх) грунтам, т.к. статическое их нагружение малоэффективно. Поэтому в данной диссертации рассматриваются и разрабатываются в основном динамические методы уплотнения оснований именно из этих грунтов, а также другие случаи, когда эти методы успешно реализуются на практике или могут быть осуществлены в дальнейшем для уплотнения других видов, состояния грунтов и материалов оснований.

Ввиду того, что послойное уплотнение является достаточно известным и изученным процессом, поэтому автор направил свои ж) Под термином «несвязные» и «слабосвязные» грунты специалисты обычно понимают песчаные грунты, иначе грунты с незначительными структурными связями. исследования и разработки на совершенствовании методов глубинного уплотнения грунтов оснований и сооружений.

Следует иметь ввиду, что отечественной промышленностью не выпускается никакого специального оборудования для глубинного динамического уплотнения несвязных и слабосвязных грунтов оснований. Его создание и изготовление обычно осуществляется силами производственных мощностей организаций производителей1 работ на основе имеющихся в наличии базовых агрегатов. Хотя заводское изготовление (или переоборудование) таких машин технически возможно и вполне необходимо. Учитывая, что при; этом увеличение стоимости уплотнения в расчете на 1 м3 уплотненного грунта основания при значительных его объемах укладки^ будет очень незначительным; затраты- на это будут достаточно экономически оправданными' и. выгодными, обеспечивая значительный' технико-экономический эффект.

Целью настоящей работы является разработка новых технических решений по развитию глубинных методов динамического, уплотнения, песчаных грунтов оснований, в том числе водонасыщенных w расширения области их применения для грунтов других гидротехнических сооружений.

Научная новизна работы заключается в создании новых научных методов инженерных преобразований и контроля качества уплотнения слабосвязных грунтов оснований и сооружений различными динамическими воздействиями для повышения их несущей способности и сейсмодинамической устойчивости.

Подтверждена, эффективность применения этих методов для разных типов сооружений, в том числе при обеспечении безопасности на ограждающие конструкции, близлежащие здания и сооружения и т.д. Разработаны основополагающие технологические приемы применения разработанных методов для их реализации в практике строительства. Более детально установлено следующее:

1. Выявлена эффективность уплотнения грунтов оснований методом последовательного взрывания зарядов (Пат. № 2060320 РФ, Способ уплотнения слабосвязных грунтов взрывами).

2. Предложен метод уплотнения водонасыщенных грунтов оснований при аэрировании грунта по периметру зон уплотнения и подтверждена его эффективность (Пат. № 1770526 РФ, Способ уплотнения грунта).

3. На основе виброустановки ВНИИГСа исследована эффективность модернизированой- установки для уплотнения слоя песчаного грунта- основания мощной толщи- (Пат. № 2135690 РФ, Способ глубинного уплотнения песчаных грунтов).

4. Проведена оценка- экспериментальными исследованиями-различных методов! зондирования' уплотненных водонасыщенных песков оснований изданы рекомендациигпо их.применению.

5. Доказана-- высокая эффективность динамического уплотнения золошлаковых материалов (ЗШМ) гидротехнических сооружений и оснований и обоснована эффективность для этого глубинных динамических методов.

6. Обоснована целесообразность применения двухмассных тяжелых трамбовок для возведения крупных гидротехнических сооружений.

Разработан производственный образец, реализующий новую конструкцию рабочего снаряда и способ уплотнения грунта основания (Пат. и а.с. №№ 1770525 РФ, Рабочий орган для динамического уплотнения грунтов и 1320329, Способ уплотнения грунта трамбованием.

7. Подтверждено предложение по повышению плотности укладки грунтов основания в гидротехнические сооружения при интенсивно движущемся потоке жидкости с перспективой создания натурных установок для его реализации.

8. Обоснована эффективность заполнения взрывами пор каменной наброски основания песком в подводной зоне укладки гидротехнических сооружений при учащенной сетке взрывания зарядов.

Диссертация состоит из введения, 6- глав, общих выводов и рекомендаций, заключения, результатов обеспечения авторского w патентного права, практического внедрения.

Основные результаты, выводы и рекомендации диссертационной работы являются следующими.

1. В соответствии- с поставленной' целью автором диссертации разработаны новые технические решения (Пат. и а.с. №№ 1770525, 1770526, 2060320, 2135690, 1300091, 1320329, 1511622) по развитию глубинных методов динамического уплотнения песчаных грунтов* оснований и расширения области их применения для других сооружений.

2. В, проведенных натурных экспериментальных исследованиях доказана более высокая эффективность запатентованного автором диссертации метода последовательного взрывания зарядов (Пат. 2060320 РФ, Способ уплотнения слабосвязных грунтов) по, сравнению с одновременным-, взрыванием зарядов в каждой- очереди* за- счет, установленного в проведенных им> опытах, явления^ образования гравитационны* волн в разжиженной зернистой, среде уплотняемого основания.

Наряду с достижением более высокой степени, плотности.3 метод последовательного взрывания зарядов позволяет сэкономить взрывчатые вещества и дорогостоящий детонирующий шнур.

3. Повышение эффективности уплотнения водонасыщенных песков оснований может быть достигнуто при создании экрана на пути распространения упругих волн вдоль границы зоны уплотнения. Одним из приемов создания такого экрана по предложению, запатентованному автором диссертации, является изоляция уплотняемого массива путем нагнетания- .b> грунт воздуха (Патент. 1770526, Способ уплотнения грунта).

Экспериментально в работе установлено, что воздух способен стабильно сохраняться в грунтовом массиве в течении промежутка времени, соизмеримого с уплотнением грунта основания.

В расчетно-теоретических исследованиях и лабораторных опытах, проведенных автором диссертации, получено, что от создаваемого экрана из аэрированного грунта основания происходит отражение волн, что позволяет существенно повысить в 1,5. 2 раза амплитуды смещений грунта в пределах зоны уплотнения основания и понизить их за,пределами этой зоны в 2,5.3 раза.

4. В диссертации показано, что создание экранов из аэрированного грунта позволяет значительно в несколько раз сократить количество мест приложения динамического воздействия и, тем самым; уменьшить трудоемкость и стоимость работ по5уплотнению, основаниями, существенно снизить, вредные сейсмодинамические воздействия' на, близлежащие здания и сооружения.

5. Опытно-производственные испытания виброустановки конструкции, ВНИИГС с пространственным; уплотнителем, в виде «елочки» по уплотнению мощного слоя .грунта тела песчаной* дамбы показали; её существенные недостатков данных.условиях уплотнения:

6. Указанные недостатки виброустановки конструкции ВНИИГС' исключаются или- существенно снижаются, по запатентованному1 предложению автора- диссертации, путем размещения радиальных элементов в нижней части штанги уплотнителя на заданной высоте h (Патент 2135690 РФ, Способ глубинного уплотнения песчаных грунтов).

Проведенные автором диссертации опытно-производственные испытания показали, что данное решение позволяет не только обеспечить более легкое внедрение уплотнителя в грунт и его виброизвлечение, но и сохранить уплотняющую способность уплотнителя в области подачи- воды и улучшить равномерность уплотнения по всей глубине уплотнения.

7. Для оценки качества уплотнения песчаных грунтов основания должны применяться известные: в надводной зоне метод «режущего кольца», а в подводной зоне - взрывной- метод, статическое или ударное зондирование по исследованиям автора диссертации в соответствии со СНиП 1.02.87 и СН 448-72 для двух последних.

8. В диссертации подтверждено, что для окончательной оценки достигнутой плотности укладки песков по данным статического или ударного зондирования должна быть построена корреляционная зависимость между параметрами статического q3 (Q3) или ударного рд зондирования и плотностью pd (степенью плотности Jfl).

9. Проведенные автором диссертации экспериментальные лабораторные исследования и анализ возведения золоотвалов и других сооружений* из зольных грунтов показали, что существуют большие перспективы практического применения динамических методов для* уплотнения тела золоотвалов при «сухом» способе складирования, грунтов ограждающих дамб и*в основании золоотвала, при- «сухом»* и гидромеханизированном способе складирования; в дорожном строительстве и*при возведении*грунтовых сооружений^ их применением.

10. В' работе установлено, что динамическое уплотнение должно увеличить полезный объем золоотвала на 10-30% по сравнению с укладкой гидромеханизированным способом при их уплотнении статическим воздействием, в том числе и механизмами.

При динамическом уплотнении оснований из зольных грунтов угол внутреннего трения увеличивается на 8-12°, а коэффициент сцепления до 0,04.0,06 МПа и фильтрации до полупорядка.

11. Проведенные автором диссертации экспериментальные исследования подтвердили выдвинутую им гипотезу о повышении плотности укладки песчаных грунтов основания в движущемся водном-потоке. При отсыпке песка средней крупности в водный поток со средней горизонтальной скоростью 10-15 м/с достигнута средняя плотность его сложения.

Дальнейшая разработка натурных установок, способных вызывать движение и колебания водного потока при отсыпке и намыве грунта основания, может позволить либо достигнуть заданной плотности-для сооружений (или их части) некоторого типа, либо сократить трудоемкость последующего применения динамических методов уплотнения основания.

12. Для осуществления метода трамбования были разработаны рабочие'чертежи производственного образца двухмассной трамбовки с повышенным удельным статическим давлением 0,035 МПа на грунты основания, реализующие запатентованную конструкцию рабочего снаряда и способа уплотнения грунта^ и даны рекомендации' по его опытному испытанию для различных- грунтов оснований* и сооружений: (Патент 1770525. Рабочий орган для динамического уплотнения грунтов, и а. с. 1320329,- Способ уплотнения-грунта;трамбованием).

Применение двухмассной" тяжелой'' трамбовки, позволяет исключить выпор и разрыхление грунта* В' месте удара трамбовка и увеличить глубину уплотнения и объем втрамбованного1 грунта на^ 30% по сравнению с одномассной1 трамбовкой» той> же массы и высоты сбрасывания.

Разработанный новый вариант двухмассной трамбовки позволяет обеспечить большую уплотняющую способность и равномерность уплотнения грунта под её подошвой по сравнению с ранее известным вариантом.

13. Анализ возведения крупных гидротехнических объектов показал, что существуют большие перспективы для внедрения тяжелых двухмассных трамбовок для> уплотнения грунтов оснований из них, в частности^ при возведении каменно-набросных плотин из гравийно-галечниковых грунтов. С её помощью могут быть успешно решены задачи- по качественному и дешевому способу сопряжения тела плотины и бортов каньона, плотин различной очереди возведения,

303 • подводному уплотнению русла реки; основного тела плотины толстыми слоями и другие.

Кроме того, это позволит производить качественный и оперативный' экспресс-контроль плотности укладки гравийно-галечниковых грунтов ро величине- «контрольно отказа» основания взамен-очень трудоемкого метода «шурф-лунка».

14". Взрывной метод уплотнения оказался^ единственно возможным для заполнения пор каменной наброски и горной массы в основании и его уплотнения в подводной зоне тела дамбы.

Проведенные автором; диссертации теоретические исследования предложенного метода; уплотнения' такого; основания с учащенной' сеткой* взрывания4 зарядов показали; что это позволяет обеспечить возможность, его реализации! для. указанной з цел и; за счет значительного увеличениягглубйныгифадиуса уплотнениягоснования

В результате; обработки взрывами в. дальнейшем: исключаются осадки песчаного: грунта профиля' на данном: участке дамбы ж нарушения покрытия основания автодороги за' счет движения фильтрационного: потока по; порамггорной массььиг каменнойжаброски> при наводнении.

15; Разработанными глубинными методами- было уплотнено около 3 млн. м3 песчаного грунта оснований на* строительстве комплекса защитных сооружений г. Санкт-Петербурга от наводнений.

Применение разработанных глубинных методов уплотнения оснований по разработкам, автора: диссертации для других областей и сооружений оснований существенно увеличит этот эффект. Это подтверждается перспективой; их внедрения на строительстве Тельманской ГЭС, Зирани ГЭС, Ирганайской ГЭС, Нижне-Бурейской ГЭС,. Усть-Среднекамской. ГЭС, Богучанской ГЭС, строительстве Черноморских портов в г. Одесса и многочисленных объектах гражданского, промышленного, дорожного строительства и т.д.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ i

1. Герсеванов, Н.М.< Основы динамики грунтовой массы/ Н.М.Герсеванов.- М.: ГОНТИ; 1937. 242 с.

2. Цытович, Н.А. Механика грунтов/ Н.А.Цытович. М.: Госстройиздат, 1963.-636 с.

3. Флорин, В:А. Основы механики грунтов: в 2 т./ В.А.Флорин. Л.; М.: Госстройиздат, 1959 - 1961.- т.1 - 357 с; Т.2 - 543 с.

4. Терцаги; К. Механика грунтов в инженерной практике/ К.Терцаги, Р.Б.Пек; пер. с англ. А.В. Сулима Самуйло; под ред. М!Н:Гольдштейна - М., 1958.-607 с.

5. Савинов, О.А. Современные конструкции* фундаментов под машины, и их расчет/О.А.Савинов. Л.: Стройиздат, 1979. - 200 с.

6. Иванов, П.Л; Грунты и основания гидротехнических сооружений: учеб. для гидротехн. спец. вузов/П.Л.Иванов. М:: Высшая школа; 1985. -352 с.

7. Далматов, Б.И1 Механика грунтов, основания и фундаменты: учеб: для вузов- по специальности «Промышленное и гражданское строительство»/Б.И.Далматов. Л.: Стройиздат, 1988.- 414 с.

8. Гольдштейн, М.Н. Механические свойства грунтов/М.'Н. Гольд штейн -М.: Стройиздат, 1971-1979. т.1 - 367 е.; т.2 - 375 е.; т.З - 303 с.

9. Ильичев, B.Ai Вопросы расчета оснований и фундаментов на динамические воздействия с учетом волновых явлений в грунте: автореф. дис. д-ра техн. наук/В.А.Ильичев; НИИОСП им: Н.М.Герсеванова.- М., 1975. 36 с.

10. ТТ. Бадьин, Г.М. Технология строительного производства: учеб. для студентов вузов по специальности ПГС/Г.М.Бадьин. П.: Стройиздат, 1987 - 606 с.

11. Бёрезанцев; В:Г?. Расчет прочности оснований сооружений: пособие по проекгированию/В;Г.Березанцев: П.: Стройиздат, 1970 -207 с.

12. Ставницер, Л;Р; Деформации; оснований- сооружений от ударных нагрузок/Л.Р1Ставницер.-М: Стройиздат, 1969:- 126с:

13. Красникову Н-Д. Динамические свойства! грунтов и? методы их определения/Красников Н.Д. Л., 1970.

14. Уплотнение просадочных грунтов/ В. И. Круто в, В.Г.Галицкий, А.А.Мусаэлян и др. М: Стройиздат, 1974. -207 с.

15. Костельов; М.П. Экспериментальные исследования соударения жесткого штампа с уплотняемым грунтом: автореф. дисс. канд. техн. наук/М.П. Костельов; ЛПИ: Л:, 1968. -40 с.

16. Дудлер, И;В: Инженерно-геологический; контроль при возведении и эксплуатации намывных сооружений/ И.В.Дудлер. М.: Стройиздат, 1987.- 182 с.

17. Иванов, ПЛ Уплотнение несвязных грунтов взрывами/П.Л.Иванов. -М.: Недра, 1983. -230 с.• 306

18. Форссблад, Ш Вибрационное уплотнение грунтов и; оснований/ Л.Форссблад; пер. с англ. И.В.Гагариной. М.: Транспорт, 1987. -191 с.

19. Развитие вибрационной техники как одно из определяющих условий достижения технического прогресса: в энергетическом? строительстве/Савинов О.А., Альберт И.У., Лавринович Е.В., Равкин

20. A.А-. Ml': Информэнерго, 1987. - (Гидроэлектростанции; вып: 3).25: Рекомендации по уплотнению виброкатками* несвязных w малосвязных грунтов и материалов: в гидротехническом: строительстве. М.: ВНИИГ, 1986.-24 с.

21. Инструкция по поверхностному уплотнению грунтов оснований зданий и промышленных сооружений тяжелыми трамбовками: СН31-58.-М.,1959.- 30 с.

22. Галицкий, В.Г. Эффективность поверхностного трамбования/

23. B.Г.Галицкий, Ю.М. Лычко// Механизация строительства; 1981.-№11.-11-13 с.

24. Лычко, Ю.М. Увеличение несущей способности насыпных и намывных песчаных грунтов в результате трамбования/ Ю.М. Лычко// Тр: НИИОСП им. Н.М. Гергеванова: 1983.-№80. - с. 20-26

25. Dynamic. Consolidation/iJhe;^Menard Yroup//Centre Yeotechique de-Paris. 1979. -19 p.

26. Yodecke H. -I. Derge3ielte Einsart der Dynamishen Konsolidation sur Baugrubdver-dichtung//Die Bautechnik, Berlin, 1980. Apr.,H.4 - S.109-116. •

27. Hianspach P:, Mack K.- L., Marinecu C.Dynamiche. Intensiwerdichtung. Verfahren sur Verbesserung der Izagfahidkeit des Baugrundes und зиг Redu3ierung seiner set3nden// Bauplan Bautechn, 1982. - B.36. - №10. -S: 440-442.

28. Brandl H., Sadgorski W; Dynamic stresses in soils caused by falling; weights// Proceeding: of the 1-th International? Conferens on Soil Mechanics and Foundation Energineering; Tokyo, 1977. Vol:2. - P.187-194.

29. Маринеску, К. Модифицированный способ интенсивного динамического уплотнения слабых грунтов/ К. Маринеску// Основания, фундаменты и механика грунтов: 1986.- №2. - С.26-28.

30. Интенсивное динамическое уплотнение слабых грунтовых оснований/Ю.К.Зарецкий, В.И.Вуцель, М.Ю. Гарицелов и др.// Энергетическое строительство. 1983.- №10. - 37-40 с.

31. Зарецкий, Ю.К. Глубинное уплотнение грунтов ударными нагрузками/Ю.К.Зарецкий. М: Энергоатомиздат, 1989. - 192 с.

32. Интенсивное ударное уплотнение слабых грунтов оснований энергетических сооружений/ Ю.К.Зарецкий; В.И. Вуцель, М.Ю. Гарицелов* и* др.// Энергетическое строительство. 1987,- №2. -С.39-42.

33. Уплотнение просадочных грунтов сверхтяжелой трамбовкой на-строительстве больничного комплекса^ И-.Г.Рабинович, Ю.А.Багдасаров, Н.И.Руденко и, др.// Основания, фундаменты, и механика грунтов. -1991.-№1*. С. 2-4.

34. Современное состояние и перспективы развития метода уплотнения грунтов тяжелыми трамбовками/ И:Г.Рабинович, Ю.А.Багдасаров, В.Г.Галицкий и др. // Тр. ВНИИОСПа.-1986.-Вып.85.- С. 22-33.

35. Семененко, А.И. Ударное уплотнение лессовых просадочных грунтов способом^ последовательного повышения контактных давлений: автореф. дисс. канд. техн. наук/ А.И. Семененко; Пермск. политехнич. ин.-т. 1986. - 17 с.

36. А.с. 1320329 СССР, МКИ Е 02Д 3/046. Способ уплотнения грунта трамбованием/ А.А.Равкин, О.А.Савинов, М.Павчич, О.П. Минаев, П.Л. Иванов, Н.Ф.Ройко.- заявл. 08.07.85; опубл. в Б.И. 30.06.87, №24.

37. Минаев, О.П. О выборе формы тяжелых трамбовок для уплотнения несвязных водонасыщенных грунтов/ О.П.Минаев//Динамикаоснований, фундаментов и подземных сооружений: материалы VI Всесоюзн. конф., Нарва, 1-3 октября 1985г. С. 246-248.

38. Минаев, О.П. Перспективы применения тяжелых двухмассных трамбовок для уплотнения несвязных водонасыщенных грунтов/О.П.Минаев.- М., 1986.-18с.- Деп. ВНИИС Госстроя СССР №722 от 05.03.87.

39. Равкин, А.А. Повышение эффективности уплотнения водонасыщенных грунтов тяжелыми трамбовками/ АА.Равкин, О.П.Минаев// Сооружение ГЭС: экспресс-информ/Информэнерго. -1986. Вып.4. — С.12-14.

40. Уплотнение песчаных водонасыщенных грунтов тяжелыми двухмассными трамбовками/ О.А.Савинов, П.Л.Иванов, А.А.Равкин, И'др.// Изв. ВНИИГ им:Б.Е.Веденёева.- 1986.-Т.189. - С. 85-90.

41. Минаев- 0:П. Погружение свай и уплотнение грунтов двухмассными молотами^ и трамбовками свободного падения: автореф. дисс. канд. техн. наук/О.П.Минаев; ЛПИ им: ММКалинина. Л., 1988.-19с.

42. Минаев, О.П. Погружение свайки уплотнение грунтов двухмассными! молотами и трамбовками свободного падения: дисс. канд. техн. наук /О.П.Минаев Л., 1988. - 219 с.

43. Маслов, Н.Н. Условия устойчивости водонасыщенных песков/Н.Н.Маслов.- М.: Госэнергоиздат, 1959.

44. Иванов, П.Л. О разжижении песчаных грунтов/П.Л.Иванов// Гидротехническое строительство. 1951.-№9. - с. 31-34.

45. Иванов, П.Л. Явления разжижения и последующего уплотнения водонасыщенных грунтов при взрывных воздействиях/П.Л.Иванов// Гидротехническое строительство. 1957. -№9. - с.33-38.

46. Уплотнение каменной постели и основания мола нефтегавани подводными! взрывами/ П.Л.Иванов, Г.Т.Трунков, В.И.Островский и др.// Транспортное строительство. 1965. -№6.- с. 20-22.

47. Иванов, П.Л. Уплотнение намытых пылеватых песков и супесей глубинными взрывами/П.Л.Иванов, А.П.Крутов// Тр. ЛПИ.-1976,-№354. С. 66-69.

48. Иванов, П.Л. Уплотнение несвязных грунтов взрывами/П.Л.Иванов. -М.: Стройиздат, 1967. 171 е.

49. Иванов, П:Л: Разжижение и уплотнение несвязных грунтов при динамических воздействиях: учебное пособие для студентов гидротехнич. фак. ЛПИ/П.Л.Иванов. Л.,1978.- 52 с.

50. Горелик,. Л^Ш. Измерение пористости и^ исследование процессов уплотнения несвязных водонасыщенных грунтов электрическими методами: автореф. дисс. канд. техн. наук/Л.Ш.Горелик; ЛПИ: Л*., 1969- 17 с.

51. Крутов, А.П! Уплотнение малосвязных водонасыщенных грунтов взрывами: автореф.дисс. канд. техн. наук/А.П.Крутов; ЛПИ им. М.И.Калинина.- Л.,1979. 19 с.

52. Имиолек, Р. Уплотнение и дренирование слабых водонасыщенных грунтов взрывами вертикальных удлиненных зарядов: автореф. дисс. канд. техн.наук/Р.Имиолек; СПб ГТУ. СПб, 1992. - 16 с.

53. Сластенко, В.К. Применение щадящего взрывания при устройстве оснований, фундаментов зданий и возведение сооружений: автореф дисс. канд. техн. наук/В.К.Сластенко; СПб ГПУ. СПб, 2003.-19 с.

54. Иванов, П.Л. Уплотнение песчаных грунтов глубинными, поверхностными и подводными взрывами: материалы IV Всесоюзного совещания по закреплению и уплотнению грунтов/ П.Л.Иванов, Л.Ш.Горелик. Тбилиси,1964.

55. Florin V.A., Ivanov P:L. Liquefaction of Saturated Sandy Soils. Proc. of the Y Intern. Conf. on Soil Mech. and Found. Eng., V.1, Paris, 1961, p. 182-186".

56. Ivanov P.L. Compaction of Cohesioniess Soils by Expiosives Proc. of the Yl Intern: Conf. on Soil Mech. and Found. Eng., V.lll, Monreal, 1966, p. 352-3541

57. Ivanov P.L., Krasnikov* N:D. Charge Expision Sounding, of Saturated Cohesionliss Soils. Yl Simp: on Earthquake Eng. University of Roorkee, v.1, 1978, p. 151-156:

58. Ivanov. P!Li. Consolidation of Saturated Soils by Expiosions. Intern. Conf. onCompaction, V.1, Paris, 1980, p.- 331-337.• 73. Рекомендации по уплотнению водонасыщенных грунтов взрывами?-Л.: ВНИИГ, 1979.-35 с.

59. Литвинов, И.М. Укрепление и уплотнение просадочных грунтов в жилищном строительстве/И.М.Литвинов. Киев: Будивельник, 1977. - 288 с.

60. Аскаров, Х.А. Уплотнение лессовых грунтов способом подводного взрыва/Х.А.Аскаров, . З.Х.Ядгаров// Строительство и архитектура Узбекистана.- 1967.-№5-6.-14-19 с.

61. Тахиров, И.Г. Современные методы уплотнения и закрепленияпросадочных водонасыщенных грунтов в Таджикской СССР: обзор/ И.Г.Тахиров. Душанбе, изд.-во Госплана Тадж. ССР; 1979.

62. Рузиев; А.Р. Опыт уплотнения просадочных грунтов гидровзрывным методом в условиях сложного рельефа/ А.Р.Рузиев, Р.А.Усманов // Основания, фундаменты и механика грунтов. -1991. № 1. -13-14 с.

63. Мусаэлян, А.А. Из опыта производства работ по уплотнению просадочных грунтов глубинными и подводными взрывами/А. А. Мусаэлян, А.Г.Вильфендд.// Строительство и архитектура Узбекистана. 1978.-№2.- с. 11-14.

64. Кузнецов, В.А. Стабилизация золошлаковых отложений буровзрывным методом/ В.А.Кузнецов, В.П.Лавритенко, Ю.В.Абашкин// Энергетическое строительство.-1982.-№1- С.32-36.

65. Гончаров, Д.Е. Взрывной метод уплотнения осушенных золошлаковых отвалов/ Д.Е.Гончаров, А.С.Казаков,А.И.Мозарёв// Энергетическое строительство. 1990- №9.

66. LimamA.K. Compaction of Cohesionless Foundation Soils by Explosives. Civ.Eng: Vol. 10,IV, April, 1940.

67. Prugfr B.h- Densification of soils by explosive vibrations/ Proc. of the ASCE, Vol. 89, March, No. C01, 1963.

68. Hall- C.E. Compacting a dam foundation by blasting, Journal of the Soil Mechanits and Foundation Division. Vol.88. No. SM3 Proc. Paper 3160, June, 1962.

69. Compaction of Sandy Marine Subsoils by Means о Blasting/Dembicki E., Kisielowa N., Nowakowski H., Osiecimski R. Charges.-lntern. Conf on Compaction, V. 1, Paris, 1980, p.301-305.

70. Dynamis Consolidation of Mud Soils by Means of Blasting Charges/Dembick E., Kisielova N., Nowakwski H., Nowakwski Z. Inter. Conf on Compaction, V.1, Paris, 1980, p.295-299.

71. Klohn E.J., Garda V.K., Shukin W. Densification of Sanol Tailing by Blasting. Proc. of the X Intern. Conf. on Soil Mech. and Found. Eng., V.3, Stockholm, 1981, p: 725-730.

72. Simon A. Comparasion de I'efficacite de trois proce 'de's de compactage en grande I'paisseur sur un remblai hydrauligue. Colloque Inter, sur le Compactage, V.1, Paris, 1980, p. 363-368.

73. Минаев О. П. Разработка метода уплотнения песчаных водонасыщенных грунтов взрывами в зимних условиях/О.П.Минаев,

74. A.ПКрутов// Гидротехническое строительство, 1993.-№7. С.43-46. 89! А.с. № 126803 СССР, МКИ Е 02Д 3/12. Устройство вибрационногодействия для глубинного уплотнения водонасыщенных грунтов/ П.Д.Лобасов. Приоритет 03.06.1959!

75. Баркану ДЩ« Виброметод: В; строительстве/ Д.Д.Баркан. М.: Госстройиздат, 1959. - 315 с.

76. Савинов;. OiAl' Вибрационный^ метод: погружения свай и* его применение в строительстве/С.А.Савинов, А.Я.Лускин. Л.;М.: Госстройиздат, 1960. - 251 с.

77. Цейтлин, М;Г. Вибрационная техника; и технология в свайных и буровых работах. Л.: Стройиздат, 1987. -262 с.

78. Зубков, В.М. Способ глубинного уплотнения песчаных оснований/

79. B.М:Зубков, Е.Д.Ковалевский; В.М: Анисимов// Основания, фундаменты и механика грунтов. 1983. - № 2. - С. 6-7.

80. C.В.Нарбутик. Приоритет 22.04.92 г.

81. Опыт гидровиброуплотнения рыхлых песчаных грунтов и строительства на них/ Г.Р.Бейтныш, Б.А.Булгаков, В.В.Цельминш и др.// Основания, фундаменты и механика-грунтов. 1988. - № 5. -С.3-5.

82. Уплотнение песков Асуанской плотины глубинными вибраторами// Тр. ЛПИ им* М.И.Калинина: 1959. - (Вопросы проектирования высоких плотин).

83. Ломиде, Г.М. Электроискровой метод уплотнения-грунтов/Г.М.Ломиде, Я.Л.Гильман// Гидротехническое строительство. -1962.-№ 6.

84. Трифонов-Яковлев, Д.А. Уплотнение песчаного грунта1пульсационными воздействиями/Д.А.Трофинов-Яковлев// Тр. науч,-исследоват. сектора Моск. фил. ин-та Оргэнергострой.1 1957. - №1'.

85. Работников, А.И*. Уплотнение,рыхлых водонасыщенных;песков при-помощи' фильтрационных сил: технич. бюл./ А.И.Работников». -Одесса: издтво НТО строителей, 1957. №3.

86. Абелев, Ю.И: Опыт глубинного- уплотнения слабых водонасыщенных грунтов/ • Ю.И. Абелев// Строительная промышленность. 1957. - №7.

87. Абелев, М.Ю. Вопросы ускорения консолидации сильносжимаемых водонасыщенных глинистых грунтов основания сооружений при вертикальном дренировании: автореф. дисс. канд. техн. наук./М.Ю.Абелев; МИСИ им. В.В.Куйбышева. М., 1964. - 18 с.

88. Савинов, О.А. Уплотнение слабых водонасыщенных грунтов песчаными сваями: стеногр. лекции/О.А.Савинов. Л., 1954. - 20 с.

89. Новая технология уплотнения слабых грунтов отгрузкой песчаных дрен/ НИИ оснований и подземных сооружений, Трест «Оргтехстрой». М.: Изд-во ВДНХ, 1972. - 3 с.

90. Светинский, Е.В. Глубинное уплотнение слабых грунтов песчаными сваями/Е.В.Светинский. М.: Госстройиздат, 1957. -47 с.

91. Минаев; О.П. Эффективная технология уплотнения водонасыщенных грунтов взрывами/О.П.Минаев// Основания, фундаменты и механика грунтов. 1993. - №2. - С. 17-19.

92. Минаев, О.П;, Перспективы применения тяжелых двухмассных трамбовок для уплотнения грунтов/О.П.Минаев, О.А.Савинов// Основания, фундаменты и механика-грунтов. 1990.- №4. - С. 9-12.

93. Пат. 2060320 РФ, МКИ Е 02 Д, 3/101 Способ уплотнения слабосвязных грунтов взрывами/ О.П.Минаев, А.П.Крутов. Заявл. 05.03.1993г., опубл. в Б.И. 20.05.96, №14.

94. Минаев,1 О.П. Пути снижения динамического воздействия от взрывов при уплотнении грунтов/О.П.Минаев, А.П.Крутов// Вторые Савиновские чтения (23-26 июня 1997 г.): сб. тез. докл. -СПб, 1997. -С. 25.

95. А.с. 1770526 РФ, МКИ Е 02Д 3/10. Способ уплотнения грунта/, О.П.Минаев, О.А.Савинов, Ю.К.Севенард; П.Л.Иванов.4 Заявл. 23.02.90; опубл. в Б.И., 23:10.92, №39^1

96. Минаев, О.П. Эффективный метод динамического уплотнения слабосвязных, водонасыщенных грунтов/О.П.Минаев// Основания, фундаменты и механика грунтов. 2002. - №6 - С. 14-18.

97. Минаев, О.П. Метод динамического уплотнения грунтов при существенном снижении сейсмического воздействия // Четвертые Савиновские чтения (29 июня 2 июля 2004 г.): краткие тез. докл./ О.П.Минаев.- СПб., 2004. - С. 39-40.

98. Савинов, О.А. О некоторых особенностях механического взаимодействия сооружения и его основания приземлетрясении/О.А.Савинов, A.M. Уздин.// Известия ВНИИГ. 1974. -Т. 106.- С. 119-125.

99. Лурье, А.И. Операционное исчисление и его приложения к задачам механики/А.И.Лурье//М.;Л.: Гостехиздат, 1951.-431 с.

100. Кильчевский, Н.А. Динамическое контактное сжатие твердых тел. Удар/Н.А.Кильчевский. Киев: Наук, думка, 1976,- 320 с.

101. Дворников, Л.Т. Формирование ударного импульса в полубесконечном стержне бойком, имеющим форму гиперболоида вращения/Л.Т.Дворников, А.А.Мясников// Тр. ФПИ. Фрунзе, 1977. -Вып. 104.-С. 70-82.

102. Новацкий, В: Динамика сооружений/ Витольд Новацкий; пер. с польск. Л.В.Янушевич; под ред. И.Л.Корчинского.- Ml: Госстройиздат, 1963.-376 с.

103. Алимов, О.Д: Удар. Распространение волн деформаций^ ударныхIсистемах/ О.Д.Алимов,- В.К.Манжосов, В.Э:Еремьянц. М«:: Наука, 1985.-357 с.

104. Алимов, О.Д. Распространение волн деформаций* в ударных, системах/ О.Д.Алимов, В.К.Манжосов, В.Э.Еремьянц. Фрунзе: Илим, 1978.-196 с.

105. Корн; Г. Справочник по математике для научных работников и инженеров/Г.Корн, Т.Корн. М., 1984. - 831 с.

106. Механический эффект взрыва в грунтах/ Лучко И.А., Плаксий В.А., Ремез Н.С. и др.; под ред. И.А. Лучко; АН УССР. Ин-т геофизики. -Киев: Наук, думка, 1989. -232 с.

107. Ляхов, Г.М. Основы динамики взрывных волн в грунтах и горных породах/Г.М.Ляхов. М.: Недра, 1974. -192 с.

108. Руководство по учету сейсмических воздействий, при проектировании гидротехнических сооружений (к разделу 5 главы СНиП II А. 12-69). Л.: Изд-во ВНИИГ им. Б.Е.Веденеева, 1977.-162с.

109. Цытович, Н.А. Механика грунтов: краткий курс: учеб. для строит. вузов./Н.А.Цитович. М.: Высш. шк., 1983. - 288 с.

110. Баркан, Д.Д: Динамика оснований-и фундаментов/Д.Д.Баркан.- М.: Стройвоенмориздат, 1948.-411 с.

111. Временные методические указания по определению динамических свойств грунтов, скальных пород и местных строительных материалов. Л.: ВНИИГ, 1969. - 59 с.

112. Савинов, О.А. Вибрационная техника и технология формирования бетонных смесей/О.А.Савинов, Е.В.Лавринович. Л.: Стройиздат., 1986:-288 с.

113. Эйслер, Л.А. К вопросу о построении системы уравнений движения водонасыщенного. несвязного грунта как многокомпанентной среды/Л.А.Эйслер// Изв. ВНИИГ им. Б.Е.Веденеева. 1968: - Т. 86. -С. 236-246.

114. Эйслер,. Л:А. К вопросу о возникновении явления, разжижения* водонасыщенных грунтов/Л.А.Эйслер// Изв. ВНИИГ им. Б.Е.Веденеева, 1967 Т.83. - С. 371-373.

115. Минаев, О.П., Совершенствование установки, продольного вибрирования для уплотнения песчаных грунтов/О.П.Минаев, О.А.Савинов// Основания, фундаменты и механика грунтов 1991. - №1. — С. 8-10.

116. Минаев, О.П. Усовершенствованный метод глубинного виброуплотнения песчаных грунтов/О.П.Минаев// Третьи Савиновские чтения (27-30 июня 2000г.): сб. тез. докл.- СПб., 2000. -С. 20.

117. Пат. 2135690 РФ; МКИ Е 02ДЗ/054 . Способ глубинного уплотнения^ песчаных грунтов/ О.П.Минаев, Ю.К.Севенард, Е.М.Перлей, А.И.Соснин. Приоритет 13.03.98 г.

118. Минаев, О.П. Глубинное уплотнение песчаных грунтов виброустановкой модернизированной конструкции/О.П.Минаев// Основания, фундаменты и механика грунтов.-2003.- №6 С. 18-19.

119. СНиП 1.02.07.87. Инженерные изыскания для строительства.

120. А.с. 1511622 СССР, МКИ G 01N 1/04. Устройство для отбора образцов грунта/ А.А.Каган, И.В.Корниенко, Н.Ф. Медведев, О.П.Минаев и В.В.Никитин. Заявл. 04.01.88; опубл. в Б.И., 30.09.89, № 36.

121. СН 448-72. Указания по зондированию грунтов для строительства.

122. Минаев, О.П. Оценка качества уплотнения водонасыщенных песков зондированием/ О.П.Минаев/Юснования, фундаменты и механика грунтов. 1994.- №4Л. - С. 17-20.

123. Руководство по геотехническому контролю за подготовкойоснований и возведением' грунтовых сооружений в энергетическомiстроительстве: РД« 34.15.073 91/ВНИИГ им. Б.Е.Веденеева. - Л., 1991.

124. Минаев, О.П. Перспективы применения динамического уплотнения при укладке золошлаковых материалов w подготовке оснований под золоотвалы/О.П.Минаев// Гидротехническое строительство. -1995. №2-С. 27-31.

125. Минаев, О.П. Исследования динамической уплотняемости золошлаковых материалов/О.П.Минаев// Четвертые Савиновские чтения (29 июня 2 июля 2004 г.): кратк. тез. докл. - СПб., 2004 г. -С. 39.

126. Лукин, В.А. Сухой способ складирования золы на электростанциях США/В.А.Лукин//Промышленная энергетика. 1988. - №6.

127. Основные результаты промышленного эксперимента по транспорту и складированию в сухой отвал золы Экибастузкого угля/ Б.Л.Вишня, Л.П.Золотухин, А.И.Винокуров, П.Б.Пивник// Промышленная энергетика. -1989. № 5.

128. Каган, А.А. Расчетные показатели физико-механических свойств грунтов: назначение, методы определения/А. А. Каган. Л.: Стройиздат, 1973- 144 с.

129. Пат. № 1770525 РФ, МКИ Е 02Д 3/046. Рабочий орган для динамического уплотнения грунтов/ О.П.Минаев, О.А. Савинов, Ю.К.Севенард, П.Л.Иванов. Опубл. в Б.И. 23.10.92, №39; приоритет 23.02.90.

130. Полосин, М.Д. Справочник молодого машиниста стреловых самоходных кранов/Ю.И.Гудков. Ml: Высш. шк, 1986.

131. Экскаваторы й стреловые краны: Кат.-спр. 2-е изд.- М.: ЦНИИТЭСТРОЙМАШ, 1971. - 335 с.

132. Блохин, ЛТ. Краны ДЭК-25Г, ДЭК-251, ДЭК-161/Л.Г.Блохин и др. -Челябинск: Южно-Уральск. кн. изд., 1971.

133. Андрианову Е.И: Электрооборудование дизель-электрических экскаваторов Э-2503- Б-1 и Э-2505 СА-1/Е.И:Андрианов, Ю.М!<Качкин, В.А.Сушинский. М:: Энергия, 1977. - 105 с.

134. Альбом чертежей экскаватора Э-2503. Воронежский*экскаваторный' завод.

135. Отраслевая нормаль МВН 049-63. Пружины цилиндрические винтовые. Сортамент.

136. Вайнсон, А.А. Подъемно-транспортные машины/А.А.Вайнсон. М.: Машиностроение, 1989. - 535 с.

137. Двухмассная тяжелая трамбовка: информ. листок № 88-185/ Л.С.Шаров, О.П.Минаев, И.В.Корниенко и др. Л.: ЛенЦНТИ, 1988. -3 с.

138. Савинов, О.А. Применение двухмассных тяжелых трамбовок для уплотнения грунтов/О.А.Савинов, О.П.Минаев// Динамика оснований, фундаментов и подземных сооружений: тез. VII Всесоюзн. конф., Днепропетровск, 25-27 сентября 1989. М., 1989,-с. 182-183.320 •

139. Рекомендации по ' проектированию намывных плотин: П31-86/ ВНИИГ им: Б.Е.Ведеева. Л., 1987.

140. Меламут, Д.Л. Гидромеханизация в ирригационном и сельскохозяйственном строительстве.- М.: Стройиздат, 1967.

141. Курганов- А.М-. Гидравлические расчеты систем водоснабжения и водоотведения/А.МЖурганов, Б Ф.Федоров. Л.: Стройиздат, 1986:

142. Избаш, G.Bi Гидравлические основы замыва каменной; наброски.' песком^ С:В:Избаш, П(И!Слисский^ А.И.Смоляк// Гидротехническое строительство. -1961. № 4. -. ' . •

143. Инструкция по определению экономической эффективности использования в: строительстве новой техники*, изобретении и рационализаторских предложений: СН 509-78. М: Стройиздат, 1979.-64 с.

144. СНиП 11-16-76: Часть II. Нормы проектирования: Глава 16. Основания гидротехнических сооружений. — М;: Стройиздат, 1977. -40 с.

145. СНиП II-9-74. Часть III: Правила производства и приемки работ. Глава^Э: Основаниями фундаменты.- М!: Стройиздат, 1979. 96 с.

146. СНиП III-45-76. Часть III. Правила производства, и приемка работ. Глава 45. Сооружения гидротехнические, транспортные, энергетические и мелиоративных систем; М: Стройиздат, 1977. -87 с.

147. СНиП III-40-78' Часть' III. Правила производства и приемки работ. Глава 40. Автомобильные дороги. М:: Стройиздат, 1979. - 142 с.

148. СНиП 3.07.01-85. Гидротехнические сооружения речные. М.: ЦИТП Госстроя, 1985. - 27 с.

149. СНиП 3.06.03-85. Автомобильные дороги. М.: ЦИТП Госстроя, 1986.-112 с.

150. Отраслевой стандарт ОСТ 34-72-646-83. Грунты. Метод определения максимальной плотности сложения несвязных грунтов. М.: Центр науч.-техн. информ. по энергетике и* электрофикации Минэнерго, 1983. - 26 с.

151. ГОСТ 22733-77: Грунты. Метод лабораторного определения максимальной плотности. М.: Стройиздат. - 10 с.

152. СНиП 2.02.01-83. Основания1 зданий1 и- сооружений. М.: Стройиздат, 1985.-62 с:

153. СНиП 3.02.01-83. Основания и фундаменты. М., 1986. - 32 с.

154. СНиП 2.06.01-86. Гидротехнические сооружения. Основные положения проектирования. М.: ЦИТП Госстроя, 1987. - 32 с.

155. СНиП 3.07.02-87. Гидротехнические морские, речные и транспортные сооружений: утв. Гос. строит, ком. СССР 26.01.87: взамен разд. t и 3 СНиП III-45-76: введ. в действ. 01.07.87. М.: Госстрой СССР, 1988.-66 с.

156. СНиП 33-01-2003. Гидротехнические сооружения. Основные положения: пост. 137 30.06.03: взамен СНиП 2.06.01 86. - М.: Госстрой России, 2004 - 24 с.

157. ГОСТ 22733 2002. Грунты. Метод лабораторного определения максимальной плотности. - Взамен ГОСТ 22733-77; введ. 01.07.2003. - М., 2003. - 12 с.