автореферат диссертации по строительству, 05.23.02, диссертация на тему:Усиление оснований фундаментов нагнетаемыми несущими элементами

На правах рукописи

ГОЛУБЕВ Константин Викторович

УСИЛЕНИЕ ОСНОВАНИЙ ФУНДАМЕНТОВ НАГНЕТАЕМЫМИ НЕСУЩИМИ ЭЛЕМЕНТАМИ

05.23.02 — Основания и фундаменты, подземные сооружения

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Пермь 2006 г.

Работа выполнена в Пермском государственном техническом университете

Научный руководитель:

доктор технических наук, профессор Пономарев Андрей Будимирович

Официальные оппоненты:

Заслуженный деятель науки РФ, доктор технических наук, профессор Лушников Владимир Вениаминович

кандидат технических наук, доцент Малышкин Александр Петрович

Ведущая организация:

Волгоградский государственный архитектурно-строительный университет

Защита состоится 1 декабря 2006 г., в 14— на заседании диссертационного Д 212.188.05 в ГОУ ВПО «Пермский государственный технический университет» по адресу:

614000, г. Пермь, Комсомольский проспект, 29, главный корпус, ауд. 212 Факс:(3422) 198067.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке университета.

Автореферат разослан октября 2006 г.

Ученый секретарь диссертационного совета, доктор технических наук, профессор

Н.А. Шевелев

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы. В условиях городской застройки г. Перми влияние техногенных факторов, связанных с жизнедеятельностью человека, приводит к интенсивному развитию негативных геодинамических процессов: подтоплению застроенных территорий, изменению влажности глинистых грунтов, приобретению подземными водами агрессивности по отношению к железобетонным конструкциям. Все это существенно снижает устойчивость зданий и сооружений, безопасность их эксплуатации.

В связи с этим актуальным вопросом является усиление оснований фундаментов существующих зданий и сооружений в условиях слабых' глинистых грунтов. Традиционные способы усиления оснований фундаментов имеют при этом, как правило, низкую эффективность. В настоящее время большое распространение получили способы усиления оснований фундаментов при помощи различных инъекционных элементов. Однако эти способы имеют определенные недостатки: сложность прогнозирования процесса формирования тела инъекционных элементов, трудности при определении характеристик усиленного основания, осадок и несущей способности инъекционных элементов.

Одним из перспективных способов усиления оснований фундаментов является применение компактных конструкций свай с бетонным уширением на конце, обладающих высокой удельной несущей способностью. Наиболее существенными достоинствами таких свай являются: надежность полученных результатов усиления, простота проведения оперативного контроля при производстве работ (контроль объема и давления нагнетаемой смеси). Наряду с достоинствами сваи подобной конструкции обладают определенными недостатками: провоцирование дополнительных осадок фундамента при устройстве уши-рения с помощью бурового оборудования, затруднение контроля формы уши-рения, образованного в основании сваи. Кроме того, работа свай подобной конструкции в слабых глинистых грунтах изучена недостаточно.

Таким образом, дальнейшее совершенствование инъекционных методов позволит повысить эффективность их использования при усилении грунтовых оснований и повышения несущей способности ленточных фундаментов реконструируемых зданий.

В связи с вышеизложенным актуальной задачей является разработка технологически простой конструкции нагнетаемого несущего элемента, обладающего высокой удельной несущей способностью в условиях слабых глинистых грунтов, а также разработка инженерного метода расчета усиления оснований ленточных фундаментов этими элементами. При этом конструкция нагнетаемого элемента должна обеспечивать возможность контроля его размеров и формы.

' Под слабыми глинистыми грунтами понимаются супеси, суглинки и глины текучей и текучепластичной консистенции и модулем общей деформации (£„) менее 5 МПа.

Объект исследования — нагнетаемый несущий элемент для усиления грунтовых оснований и повышения несущей способности ленточных фундаментов реконструируемых зданий в условиях слабых глинистых грунтов.

Предмет исследований - влияние размеров нагнетаемых элементов на характеристики усиленного основания, а также влияние длины элементов и шага их расстановки на несущую способность и осадки ленточного фундамента.

Цели диссертационной работы.

Разработка конструкции нагнетаемого несущего элемента, обладающего высокой удельной несущей способностью, применение которой обеспечит высокую степень надежности усиления грунтовых оснований и оснований ленточных фундаментов.

Разработка инженерных методов расчета и рекомендаций по усилению грунтовых оснований и оснований ленточных фундаментов нагнетаемыми несущими элементами.

Для достижения целей были поставлены следующие задачи:

1. Разработать конструкцию нагнетаемого несущего элемента, обладающего высокой удельной несущей способностью в условиях слабых глинистых грунтов.

2. Выполнить лабораторные модельные эксперименты по исследованию работы нагнетаемых элементов, включающие:

- разработку и изготовление лабораторной экспериментальной установки для изготовления нагнетаемых элементов и исследования их работы в модельном грунте;

- оптимизацию конструкции элемента, исследование несущей способности и осадок нагнетаемого элемента;

- исследование деформированного состояния грунта вокруг нагнетаемого элемента;

- изучение характеристик уплотненной зоны грунта вокруг нагнетаемого элемента.

3. Выполнить натурные полевые эксперименты, включающие:

- исследование осадок и несущей способности нагнетаемого элемента;

- оценку деформированного состояния грунтового массива вокруг нагнетаемого элемента при его нагружении;

- исследование изменения прочностных и деформационных характеристик грунта вокруг нагнетаемого элемента.

4. Провести теоретические исследования и численное моделирование работы одиночного нагнетаемого несущего элемента, а также элементов совместно с ленточным фундаментом.

5. Разработать инженерные методы расчета усиления грунтовых оснований и оснований ленточных фундаментов нагнетаемыми несущими элементами.

6. Разработать рекомендации по усилению грунтовых оснований и оснований ленточных фундаментов реконструируемых зданий нагнетаемыми несущими элементами.

Научная новизна работы заключена в том, что выполненные автором исследования позволили получить:

1. Зависимости изменения осадки и несущей способности нагнетаемого элемента от его размеров.

2. Закономерности изменения прочностных и деформационных характеристик грунта уплотненной зоны нагнетаемого несущего элемента от его размеров и удаления от него.

3. Закономерности изменения размеров зон пластических и упругих деформаций при изготовлении нагнетаемого элемента, а также размеров уплотненной зоны грунта после изготовления нагнетаемого элемента.

4. Инженерные методы расчета усиления грунтовых оснований и оснований ленточных фундаментов реконструируемых зданий нагнетаемыми несущими элементами.

5. Рекомендации по производству работ при усилении грунтовых оснований и оснований ленточных фундаментов нагнетаемыми несущими элементами.

Достоверность и обоснованность. Результаты, основные выводы и рекомендации, приведенные в диссертационной работе, базируются на основных положениях механики грунтов и подтверждены необходимым объемом исследований, обеспечивающим возможность статистического анализа результатов. При проведении экспериментов использовалась регистрирующая аппаратура, прошедшая поверку в органах стандартизации. Методика экспериментальных исследований соответствует действующим строительным нормам, анализ полученных результатов соответствует современным требованиям.

Практическая значимость работы состоит в следующем:

1. Предложена конструкция нагнетаемого несущего элемента для усиления грунтовых оснований и повышения несущей способности ленточных фундаментов реконструируемых зданий в условиях слабых глинистых грунтов. Существенным достоинством конструкции нагнетаемого элемента является возможность контроля его размера и формы. При этом элемент рассматривается как свая-стойка при усилении оснований фундаментов и как элемент грунтового массива при усилении оснований.

2. Разработанные методики позволяют выполнять расчет грунтовых оснований и оснований ленточных фундаментов, усиленных нагнетаемыми несущими элементами в условиях слабых глинистых грунтов.

3. Для достижения оптимальных результатов при усилении грунтовых оснований и оснований ленточных фундаментов нагнетаемыми несущими элементами предложены к использованию рекомендации по производству работ, разработанные на основе результатов выполненных экспериментальных исследований.

Внедрение результатов работы.

Внедрение осуществлено на одном из объектов г. Перми, что подтверждено соответствующим актом о внедрении, а также в учебном процессе при изучении курсов «Технология строительного производства», «Основания и

фундаменты», «Реконструкция зданий и сооружений» для студентов строительных специальностей ПГТУ.

На защиту выносятся;

1. Разработанная автором конструкция нагнетаемого несущего элемента.

2. Основные результаты модельных и натурных экспериментальных исследований взаимодействия одиночного нагнетаемого несущего элемента с окружающим фунтовым массивом.

3. Результаты численного моделирования работы одиночного нагнетаемого несущего элемента, а также элементов совместно с ленточным фундаментом.

4. Метод расчета несущей способности и осадок одиночных нагнетаемых элементов, а также элементов в составе ленточного фундамента.

5. Методика расчета усиления грунтовых оснований и оснований лен-гочных фундаментов реконструируемых зданий нагнетаемыми несущими элементами.

6. Основные выводы и рекомендации, сделанные на основе анализа выполненных исследований.

Апробация работы.

Основные положения диссертационной работы докладывались и обсуждались на Уральской научно-технической конференции «Физико-химия и технология оксидно-силикатных материалов» (Екатеринбург, УГТУ-УПИ, 2003 г.); научно-технических конференциях молодых ученых 2004-2005хт. (ПГТУ, г. Пермь); международном научно-практическом семинаре «Актуальные проблемы проектирования и строительства в условиях городской застройки» (Пермь, 2005 г.); IV международной научно-технической конференции «Итоги строительной науки» (Владимир, ВГУ, 2005 г.); 63-й международной конференции «Геотехника: актуальные теоретические и практические проблемы» (Санкт-Петербург, 2006 г.); конференции «Проблемы механики грунтов и фундаменто-строения в сложных грунтовых условиях» (Уфа, 2006г.).

Основное содержание диссертационной работы отражено в 16 статьях. На конструкцию нагнетаемого несущего элемента получен патент РФ Кз 52414 от 27.03.2006 г.

Структура и объем диссертационной работы. Диссертация состоит из введения, 7-ми глав, общих выводов, 5-ти приложений и списка литературы. Работа содержит 220 страниц машинописного текста, 59 рисунков, 27 таблиц, список литературы из 149 наименований российских и зарубежных авторов.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении обоснована актуальность темы, приведены цели диссертационной работы, отмечена научная новизна и практическая ценность работы, а также основные положения, вынесенные на защиту.

В первой главе работы рассмотрены различные методы усиления оснований и фундаментов: конструктивные и инъекционные методы, методы усиления сваями.

Показано, что традиционные методы усиления фундаментов в условиях слабых глинистых грунтов сложны, трудоемки и имеют определенные недостатки. Широкое распространение получило усиление оснований фундаментов различными инъекционными методами, а также использование малогабаритных конструкций свай (микросвай), имеющих высокую удельную несущую способность.

Одним из направлений использования инъекционных технологий является метод напорной инъекции (НИ) цементных растворов, позволяющий выполнять так называемую разрывную инъекцию в связных фунтах. Метод НИ получил развитие в трудах: Б. В. Бахолдина, С. Г. Богова, В. А. Богомолова, А. К. Бугрова, В. А. Быкова, В. Ф. Карякина, В. И. Крутова, М. Я. Крицкого, А. В. Лубягина, В. В. Лушникова, О. А. Маковецкого, А. П. Малышкина, Б. Н. Мельникова, М. Л. Нуждина, Л. В. Нуждина, В. И. Осипова, А. И. Полищука, А. В. Савинова, Е. А. Сорочана, А. Н. Токина и др. В главе рассмотрены технологии выполнения усиления оснований, представленных слабыми глинистыми грунтами, в основе которых лежит метод НИ. Приведен анализ различных технологических приемов, применяемых при производстве работ, а также методов контроля качества и расчета параметров слабых глинистых водонасыщенных грунтов, закрепленных методом НИ. Основными недостатками метода НИ являются сложность контроля формы и размеров инъецируемого объема грунта, а также прогнозирования осадок и. несущей способности элементов усиления.

В целом, несмотря на недостатки, инъекция цементных растворов под высоким давлением в связные грунты способствует армированию и уплотнению грунта. При этом необходимым условием является разработка критериев и методов оценки эффективности усиления оснований зданий и сооружений, а также более эффективных методов оперативного контроля.

При необходимости передачи значительных нагрузок укрепляемого здания или сооружения используется пересадка фундамента на сваи. Достоинствами этого метода являются надежность и возможность контроля несущей способности свай. Лидирующие позиции среди свайных способов усиления фундаментов занимают буроинъекционные микросваи диаметром 80-200 мм. Их популярность объясняется возможностью ведения работ в стесненных условиях, высокой технологичностью и экономичностью. Вопросами усиления фундаментов микросваями занимались: В. А. Богомолов, А. В. Есипов, М. Я. Криц-кий, В. В. Лушников, О. А. Маковецкий, А. П. Малышкин, Р. А. Мангушев, А. В. Савинов, В. М. Улицкий и др.

Наряду с рядом достоинств буроинъекционные микросваи имеют и некоторые недостатки: большое количество «мокрых» технологических процессов, низкую несущую способность в слабых глинистых фунтах.

Повысить несущую способность микросвай в слабых глинистых фунтах возможно путем устройства в их основании уплотненного основания. По

способу устройства уплотненной зоны грунта сваи условно можно разделить на две группы:

- сваи с механическими уширителями, изготовляемые в заводских условиях;

— сваи с бетонным уширением, изготовляемые в грунте.

К первой группе относятся сваи с раскрывающимися в грунте жесткими уширителями («шпоры», «лопасти», «наконечники» и т. д.). Вопросами исследования свай с раскрывающимися уширителями занимались: В. Ф. Бай, А. А. Бартоломей, И. П. Бойко, М. С. Грутман, Е. В. Макаров, А. П. Малышкин, В. Ранд, Ж. Рузен, Н. Н. Старшинов, В. Фейербах, В. И. Феклин, В. М. Чикишев, Б. С. Юшков и др.

К сваям второй группы относятся: сваи с лучевидной уширенной пятой А. М. Ягудина; фундаменты в пробитых скважинах; сваи с камуфлетной уширенной пятой; вибронабивные сваи с уширенной пятой; набивные сваи «Франки»; сваи, выполненные по электроразрядной геотехнической технологии; сваи с вытрамбованным уширением и др. Исследованию свай с бетонным уширением посвящены труды: И. П. Бойко, X. А. Джантимирова, А. В. Есипова, Ф. К. Лапшина, А. П. Малышкина, Е. М. Перлея, В. Б. Тропа, А. М. Ягудина и др.

Вышеперечисленные конструкции свай имеют определенные недостатки при их использовании в условиях слабых глинистых фунтов: применение сложного и габаритного оборудования, значительные динамические нагрузки при устройстве уширения, провоцирование дополнительных осадок усиливаемого фундамента при устройстве уширения с помощью бурового оборудования.

Заслуживает интереса конструкция свай «БоПех» (Швеция) состоящая из стержня и металлической оболочки сложенной определенным образом, которая после погружения в грунт расширяется под действием нагнетаемой в нее бетонной смеси.

Таким образом, для усиления оснований и фундаментов в условиях слабых глинистых грунтов наиболее эффективными являются конструкции свай с бетонным уширением в основании, изготовляемым в грунте. Преимуществами при использовании таких свай являются: надежность полученных результатов усиления; использование малогабаритного оборудования; сохранение внешнего вида усиливаемого фундамента; экономичность способа, характеризующаяся низким расходом материалов и малыми затратами ручного труда.

В главе рассмотрены существующие теоретические методы расчета несущей способности свай с уширением в основании. Показано, что большинство из методов расчета применимо только для песчаных грунтов. Кроме того, их использование затруднено ввиду сложности нахождения различных компонентов уравнений, описывающих характеристики уплотненной зоны грунта вокруг сваи.

На основании вышеизложенного можно сделать следующие выводы:

1. Для усиления грунтовых оснований и оснований фундаментов реконструируемых зданий в условиях слабых глинистых грунтов целесообразно использовать сваи с бетонным уширением в основании, изготовляемым в грунте.

2. При разработке эффективной конструкции элемента для усиления грунтовых оснований и оснований фундаментов в условиях слабых глинистых грунтов в качестве прототипа целесообразно принять сваю «БоПех».

3. Применение большинства известных методов расчета свай с бетонным уширением на практике является затруднительным ввиду сложности определения компонентов уравнений, описывающих процесс уплотнения грунта, или их применимости только для песчаных грунтов.

4. Работа свай с бетонным уширением в основании в условиях слабых глинистых грунтов изучена недостаточно.

Во второй главе описана конструкция и технология изготовления разработанной модели нагнетаемого несущего элемента (рис. 1). Также описаны оборудование и методика проведения модельных экспериментов по исследованию работы элемента в песчаном грунте. Целью проведения модельных экспериментов являлось получение качественной картины работы нагнетаемого несущего элемента в грунте.

1 — металлическая труба; 2 — резиновая оболочка; 3 — хомут

Программой модельных экспериментальных работ предусматривалось:

1. Исследование процесса образования зоны уплотненного грунта вокруг нагнетаемых элементов с вертикальной связью на стержне и без нее.

2. Исследование радиуса уплотненной зоны грунта элемента.

3. Исследование горизонтальных и вертикальных деформаций грунтового массива вокруг нагнетаемого элемента при его изготовлении в грунте.

4. Исследование деформированного состояния грунтового массива при нагружении одиночного нагнетаемого элемента вертикальной статической нагрузкой.

5. Исследование зависимости «нагрузка-осадка» модельного нагнетаемого несущего элемента.

Модельные эксперименты выполнены на маломасштабных (в масштабе 1:10) нагнетаемых элементах в лаборатории кафедры «Строительного произ-. водства» Пермского государственного технического университета.

Оборудование для модельного эксперимента (рис. 2) включало в себя: лоток размерами 1000x1000х900(ь) мм, анкерную раму, раму с нагружающим устройством, поршневой насос, гидравлический пресс, модель нагнетаемого элемента, грунтовые марки и регистрирующую аппаратуру.

Рис. 2. Общая схема экспериментальной установки: 1 - лоток с грунтом; 2 — анкерная рама; 3 — нагружающая рама; 4 — винтовой домкрат; 5 - динамометр ДОС-6,3; 6 - индикаторы часового типа ИЧ-10, ИЧ-50, прогибомеры 6-ПАО; 7 — модель нагнетаемого несущего элемента; 8 - грунтовые марки; 9 -насос; 10 — гидравлический пресс; 11 - подводящий шланг

Модель нагнетаемого элемента представляла собой отрезок металлической трубы, перфорированной с одного конца. Перфорированная часть трубы заключалась в расширяющуюся оболочку. В качестве расширяющихся оболо-

чек для моделей элемента использовались эластичные оболочки, имеющие при расширении конечный объем и форму близкую к шаровидной.

В качестве грунтового основания использовался маловлажный речной песок средней крупности с характеристиками: у= 16,2 кН/м3, у3=25,2 кН/м3, \у=0 %, е=0,57, (р=34°, Е=36,8 МПа.

Исследование деформированного состояния грунта вокруг модели нагнетаемого элемента на стадии его изготовления и нагружения проводилось при помощи грунтовых марок, установленных горизонтально и вертикально на различных расстояниях от уширения элемента.

Анализ полученных результатов показал, что при изготовлении нагнетаемого элемента вокруг него образуется зона уплотненного грунта размерами: 3-3,5 (1 в плане, по вертикали 0,25-0,5 <1 под элементом и 0,25 <1 над элементом (А - диаметр элемента);

Установлено, что на формирование зоны уплотненного грунта существенное влияние оказывает наличие вертикальной связи на стержне нагнетаемого элемента. При отсутствии ограничения перемещений стержня элемента зона уплотнения смещается ближе к поверхности грунта.

Горизонтальные деформации грунта при изготовлении нагнетаемого элемента с вертикальной связью на стержне в несколько раз превосходят деформации грунта при изготовлении элемента без связи на стержне. Это позволяет сделать вывод о большем уплотнении грунта при изготовлении нагнетаемого элемента со связью на стержне.

Зона вертикальных деформаций сосредоточена в нижней полусфере элемента и распространяется на глубину до 1,5 (1. Размеры зоны вертикальных деформаций грунта в плане составляют около 3 с1.

При статическом нагружении модели нагнетаемого несущего элемента над ним образуется воронка оседания грунта, размеры которой в плане составляют около 1,0 ¿1.

Одной из важнейших задач модельных экспериментов являлось установление закономерности развития осадок модели нагнетаемого элемента. Необходимо было также сравнить несущую способность и осадки нагнетаемого элемента и аналогичных конструкций. В качестве аналога была выбрана булавовидная свая. Результаты статических испытаний нагнетаемого элемента и булавовидной сваи приведены на рис. 3.

Анализ результатов статических испытаний показал, что удельная несущая способность нагнетаемого элемента больше удельной несущей способности булавовидной сваи на 24,5 %. Разница в несущей способности объясняется тем, что при изготовлении нагнетаемого элемента вокруг него образуется зона уплотненного грунта.

0,1 0,2 0,3 0,4 0,5 0,6 0,7 0,8 0,9 1,0 1,1 1,2

3

4

5

6

7

8

9

10 11 12 13

Рис

Э5

X

5

к

Р, кН

V Б, мм

. 3. Результаты статических испытаний модельных нагнетаемых несущих элементов и булавовидных свай в грунтовом лотке: 1 - модель булавовидной сваи диаметром 145мм; 2 — модель нагнетаемого несущего элемента диаметром 145мм

В третьей главе изложены и проанализированы результаты натурных полевых исследований взаимодействия нагнетаемого несущего элемента с глинистым фунтом. Опытная площадка для проведения экспериментальных работ располагалась на территории производственной базы ОАО «Трест №7» в г. Перми. В геологическом строении экспериментальной площадки принимают участие четвертичные аллювиальные суглинки текучепластичной и текучей консистенции с характеристиками: у=18,8 кН/м3, е=0,86, с=8 кПа, ср=1 Г, Е=3,0-7,0 МПа. Установившийся уровень подземных вод зафиксирован на глубине 1,1-1,3 м от дневной поверхности. На момент проведения экспериментальных работ (июнь-октябрь 2005г.) уровень подземных вод находился на глубине 0,30,8 м.

Профаммой экспериментальных работ предусматривалось:

- исследование изменения физико-механических характеристик фунта (Е, с, <р) и оценка радиуса зоны уплотнения фунта при устройстве нагнетаемых элементов диаметром 0,2 м и 0,5 м;

- исследование вертикальных деформаций грунтового массива вокруг нагнетаемого элемента при его статическом нафужении;

- оценка несущей способности и исследование зависимости «нагрузка-осадка» нагнетаемых элементов диаметром 0,2 м и 0,5 м, инъекционных свай, а также булавовидных свай;

- сравнение несущей способности нагнетаемого элемента, инъекционных и булавовидных свай.

Исследование прочностных и деформационных характеристик грунта, радиуса зоны уплотнения. Исследование уплотненной зоны фунта

при устройстве нагнетаемого элемента выполнялось методом статического зондирования пенетрометром П-5А.

Анализ данных статического зондирования показал, что диаметр уплотненной зоны в плане для нагнетаемых элементов диаметром 0,2 м и 0,5 м составил около 3,1-3,2 диаметров элемента (с1). Размер уплотненной зоны грунта по вертикали составил около 0,5 <1 под элементом. Также было установлено, что при изготовлении нагнетаемого элемента, непосредственно над ним образовалась зона разуплотнения грунта размерами в плане около 1,0 с!.

Устройство нагнетаемых элементов приводит к улучшению физико-механических характеристик фунтового массива. Для нагнетаемого элемента диаметром 0,2 м модуль деформации грунтового массива (£) увеличился на 40 %, для элемента диаметром 0,5 м - на 60 %. Удельное сцепление грунтового массива (с) для элементов диаметром 0,2 м и 0,5 м увеличилось на 40 %. Угол внутреннего трения грунтового массива увеличился незначительно.

Для исследования вертикальных деформаций грунтового массива при статическом нагружении нагнетаемого несущего элемента вертикальной нагрузкой использовались грунтовые марки, установленные в горизонтальных плоскостях на различном расстоянии от элемента по специально разработанной схеме.

Анализ полученных данных показал, что при нагружении нагнетаемого несущего элемента на уровне верха его уширения наблюдается разуплотнение грунта и перемещения носят провальный характер, что подтверждается данными статического зондирования грунта. Под пятой элемента максимальное значение вертикальных перемещений зафиксировано на глубине 0,55 с!. Это связано с развитием пластических деформаций грунта, расположенного ниже уплотненной зоны грунтового массива. Расположение зоны максимальных перемещений также согласуется с данными статического зондирования. Области деформированного состояния основания развиваются на глубину до 3,5 ё, что связано с влиянием уплотненной зоны грунта вокруг уширения элемента.

Осадки и несущая способность нагнетаемого элемента. Статические испытания нагнетаемых несущих элементов инъекционных свай (манжетная технология) и булавовидных свай проводились в соответствии с ГОСТ 5686-94 «Грунты. Методы полевых испытаний сваями». Схема установки для испытания нагнетаемых элементов и свай статической нагрузкой приведена на рис. 4.

Проведенные эксперименты показали, что в слабых глинистых грунтах нагнетаемые несущие элементы имеют более высокую удельную несущую способность по сравнению со сваями аналогами. Так, удельная несущая способность нагнетаемого элемента диаметром 0,5 м выше удельной несущей способности булавовидной и инъекционной сваи на 37 % и 70 % соответственно. Кроме того, удельная несущая способность нагнетаемого элемента диаметром 0,2 м выше удельной несущей способности элемента диаметром 0,5 м на 328%. Результаты статических испытаний приведены на рис. 5.

1 1

Рис. 4. Схема установки для испытания нагнетаемых несущих элементов и свай статической нагрузкой: 1 — груз; 2 - грузовая рама; 3 — опоры грузовой рамы; 4 - динамометр ДОСМ-3-0,5; 5 - гидравлический домкрат; б — переходник; 7 — индикаторы ИЧ-50 закрепленные на анкерах; 8 — анкер; 9 — испытываемый элемент, свая.

Рис. 5. Результаты статических испытаний натурных нагнетаемых несущих элементов и свай: 1 - инъекционная свая (Р<!=12,79 кН); 2 - нагнетаемых несущий элемент диаметром 0,5 м (Бс1=8,54 кН);

3 - булавовидная свая диаметром 0,5 м (Рс1=6,25 кН); 4 — нагнетаемых несущий элемент диаметром 0,2 м (Р(1=3,11 кН).

Графики «нагрузка - осадка» нагнетаемых несущих элементов представляют собой плавные кривые без ярко выраженного срыва. На кривых можно выделить два характерных участка: участок упругой работы соответствующий нагрузкам 0-0,75 кН и 0-1,5 кН для элементов диаметром 0,2 м и 0,5 м; участок упруго-пластической работы соответствующий нагрузкам 0,75 KH-Fd и 1,5 кН-Fd для элементов диаметром 0,2 м и 0,5 м.

Необходимо отметить, что нагнетаемые элементы при их разгрузке имеют значительную величину упругого выхода по сравнению со сваями аналогами. Это связано с наличием в основании элементов уплотненной зоны фунтового массива, образованного при их изготовлении. Установлено, что величина деформации разфузки нагнетаемых несущих элементов зависит от размеров уплотненной зоны фунтового массива. Так, деформации разфузки элементов диаметром 0,5 м больше на 56 % деформаций разфузки элементов диаметром 0,2 м. При этом, около 70-80 % деформаций разгрузки нагнетаемых элементов происходит на первых 4-х ступенях разгрузки, т. е. при уменьшении нафузки на элемент до 0,5Fd.

В четвертой главе на основе экспериментальных данных получены зависимости для определения осадок и несущей способности, модельных и натурных нагнетаемых несущих элементов диаметром 0,2-0,6 м.

Для натурных одиночных нагнетаемых элементов диаметром 0,2-0,6 м при работе в условиях слабых глинистых фунтов несущая способность и осадка определяются по формулам

где Fj — несущая способность натурного нагнетаемого несущего элемента, кН;

S - осадка нагнетаемого несущего элемента при его нафужении вертикальной статической нафузкой Р, мм;

d - диаметр нагнетаемого несущего элемента, мм; Р — вертикальная статическая нафузка на нагнетаемый элемент, кН.

Пятая глава посвящена теоретическим исследованиям формирования пластической и упругой зоны фунта вокруг нагнетаемого элемента, а также определению размеров уплотненной зоны грунта после изготовления нагнетаемого элемента. Предложены теоретические способы определения зависимости «осадка-нафузка» и несущей способности нагнетаемых элементов: на основе решения Ф. К. Лапшина с использованием интерполяционного полинома Ла-фанжа и на основе методики СНиП 2.02.03-85 «Свайные фундаменты».

Выполнено численное моделирование работы одиночного нагнетаемого элемента с использованием профаммы PLAXIS 7.2 Professional, которое показало удовлетворительную сходимость с теоретическим решением Ф. К. Лапшина и подтвердило результаты полевого эксперимента.

Fj = 0,018* с/ —0,517, S = -24,583 + 0,042 х d + 35,680 х Р - 0,061 х d х Р

(1) (2)

С целью определения оптимальной схемы размещения нагнетаемых элементов (Л - длина элемента, / - расстояние между элементами в поперечном направлении) при усилении оснований ленточных фундаментов выполнено численное моделирование работы ленточного фундамента шириной 1,0-1,4 м, основание которого усилено нагнетаемыми элементами. Моделирование выполнялось при осадках фундамента до 150 мм и диаметре нагнетаемого элемента равном 0,5 м. Установлено, что с увеличением длины нагнетаемых элементов несущая способность ленточного фундамента увеличивается. При этом длина нагнетаемых элементов должна превышать размеры активной зоны ленточного фундамента для того, чтобы избежать догружения фундамента нагнетаемым элементом. Доля внешней нагрузки на ленточный фундамент шириной 1,0-1,4 м, воспринимаемая нагнетаемыми элементами (НЭ) при осадке 100 мм и 150 мм, составила 32-63 %.

Результаты численного моделирования показали, что несущая способность НЭ в составе ленточного фундамента при уменьшении расстояния между элементами увеличивается при осадках фундамента до 40 мм и уменьшается при осадках 40-150 мм. Это свидетельствует о включении в работу ленточного фундамента и нижележащих слоев грунта с увеличением осадок. Также необходимо отметить, что несущая способность нагнетаемого элемента в составе ленточного фундамента шириной 1,0-1,4 м превосходит несущую способность одиночного элемента на 51-58 %. Это можно объяснить взаимодействием уплотненных зон элементов между собой.

В целом использование программы PLAXIS 7.2 при определении зависимости «осадка — нагрузка» нагнетаемых элементов, а также при моделировании работы ленточных фундаментов, основание которых усилено нагнетаемыми несущими элементами, обеспечивает необходимую точность расчетов.

В шестой главе определена область применения нагнетаемых несущих элементов (НЭ), даны рекомендации по производству работ при усилении грунтовых оснований и оснований ленточных фундаментов НЭ, приведены рекомендуемые схемы усиления. На основании анализа результатов экспериментальных, теоретических и численных исследований, а также действующих нормативных документов разработаны алгоритмы расчета усиления грунтовых оснований и оснований ленточных фундаментов в условиях слабых глинистых грунтов.

Областью применения нагнетаемых несущих элементов являются здания с бескаркасной конструктивной схемой, ленточными или плитными фундаментами, основание которых представлено слабыми глинистыми грунтами. Максимальная дополнительная нагрузка на усиливаемый ленточный фундамент шириной 1,4 м составляет:

• при устройстве нагнетаемых элементов диаметром 0,5 м, длиной 4,0 м, с шагом 2d, в один ряд по высоте - 77,0 кН/м.п;

• при устройстве нагнетаемых элементов диаметром 0,5 м, длиной 3,0 м и 4,0 м, с шагом 2d, в два ряда по высоте — 123,3 кН/м.п.

Усиление оснований фундаментов. На основании результатов проведенных исследований, с учетом требований СНиП 2.02.01-83* был разработан алгоритм расчета оснований ленточных фундаментов шириной 1,0-1,4 м, усиленных нагнетаемыми несущими элементами диаметром 0,5 м.

Для подбора длины нагнетаемых элементов И, расстояния между элементами в поперечном направлении I, в соответствии со значением коэффициента увеличения несущей способности фундамента А предложены графики, приведенные на рис. 6. Коэффициент А представляет собой отношение нагрузки воспринимаемой ленточным фундаментом, основание которого усилено нагнетаемыми элементами, к нагрузке воспринимаемой фундаментом до усиления.

а)

Рис. 6. Изменение коэффициента увеличения нагрузки А воспринимаемой фундаментом в зависимости от длины нагнетаемого элемента:

а) при расстоянии между элементами в поперечном направлении / = 0,8 м;

б) при расстоянии между элементами в поперечном направлении I = 1,2 м;

1 - при осадке фундамента 20 мм; 2 — при осадке 30 мм; 3 — при осадке 40 мм; 4 — при осадке 80 мм; 5 — при осадке 100 мм; 6 — при осадке 120 мм; 7 — при осадке 150 мм.

Усиление грунтовых оснований. Как было установлено ранее, размеры уплотненной зоны грунта вокруг нагнетаемого элемента (НЭ) постоянны и составляют 3,0-3,2 <1. Прочностные и деформационные характеристики грунта в этой зоне улучшаются. Принимая во внимание фунтовые условия, в которых используются нагнетаемые элементы, усиление оснований с их помощью возможно «методом полного» или «методом частичного» замещения слабого слоя фунта элементами. Таким образом, при усилении оснований шаг нагнетаемых элементов может находиться в интервале 1,0-3,2 (1.

На основании результатов проведенных исследований, с учетом требований СНиП 2.02.01-83* был разработан алгоритм расчета фунтовых оснований при их усилении нагнетаемыми элементами диаметром 0,2-0,6 м. При этом для определения диаметра и шага нагнетаемых элементов в плане в соответствии с требуемыми характеристиками основания предлагается использовать экспериментальные формулы (3) и (4):

Е = 3,75 - 3,05с/ — 3,57Х + 7,5с/2 + ЪХг - 1,45<йг, (3)

с = 14,75 - 6,48с/ -17,1 IX + 14,5</2 +11,8Х2 + 5,8^. (4)

где <1 — диаметр нагнетаемого элемента, м;

Е - модуль деформации грунта уплотненной зоны, мПа;

с — удельное сцепление фунта уплотненной зоны, кПа;

Х- расстояние от элемента по горизонтали (на уровне 0,5с1 по высоте элемента), м.

ОБЩИЕ ВЫВОДЫ

1. Предложена конструкция нагнетаемого несущего элемента для усиления фунтовых оснований и повышения несущей способности фундаментов реконструируемых зданий. Удельная несущая способность одиночного нагнетаемого элемента диаметром 0,5 м выше удельной несущей способности булавовидной и инъекционной свай аналогичной длины на 37 % и 70 % соответственно. При этом максимальной удельной несущей способностью обладают нагнетаемые элементы диаметром 0,2-0,3 м.

2. На основе комплексных экспериментальных исследований установлено, что:

— при устройстве нагнетаемых элементов вокруг них образуется зона уплотненного фунта. Диаметр уплотненной зоны грунтового массива в плане составляет около 3,0-3,2 диаметров элемента ((1), по вертикали около 0,5 <1 под элементом;

- в зоне уплотнения происходит увеличение модуля деформации фунта на 40-60 % по сравнению с естественным фунтом, удельного сцепления фунта приблизительно на 40 %, также незначительно увеличивается угол внутреннего трения; увеличение этих показателей зависит от диаметра нагнетаемого элемента;

- при усилении оснований фундаментов нагнетаемый несущий элемент эффективно работает только при центральном нагружении.

3. Предложены экспериментальные зависимости, позволяющие определить:

- несущую способность и осадку одиночного нагнетаемого элемента диаметром 0,2-0,6 м;

- прочностные и деформационные характеристики грунта (£, с, ф) уплотненной зоны вокруг нагнетаемых элементов диаметром 0,2-0,6 м.

4. Проведенные теоретические исследования подтвердили результаты полевых экспериментов, а также позволили получить:

- выражения для определения размеров зоны пластических и упругих деформаций грунта на стадии изготовления нагнетаемого элемента, а также зависимость для определения размеров уплотненной зоны грунта после изготовления элемента;

- выражения для определения несущей способности нагнетаемых элементов диаметром 0,2 м — 0,6 м.

5. При определении зависимости «осадка - нагрузка» нагнетаемых элементов, моделирования работы фундаментов, основание которых усилено нагнетаемыми несущими элементами, рекомендуется использование аппарата МКЭ, например реализованного в программе РЬАХ1Б 7.2. Результаты численного моделирования работы одиночного нагнетаемого элемента подтверждают результаты полевого эксперимента.

6. Разработаны методики расчета усиления оснований нагнетаемыми несущими элементами диаметром 0,2-0,6 м и ленточных фундаментов шириной 1,0-1,4 м элементами диаметром 0,5 м при их работе в условиях слабых глинистых фунтов.

7. Экспериментально установлено, что рациональной областью применения нагнетаемых несущих элементов являются работы по усилению фунтовых оснований и оснований фундаментов в условиях слабых глинистых фунтов с показателем текучести (/¿) более 0,7. В связи с этим, автором в работе даны практические рекомендации по проектированию и технологическому устройству нагнетаемых элементов, предложены оптимальные схемы усиления грунтовых оснований и оснований ленточных фундаментов нагнетаемыми несущими элементами.

Список опубликованных работ

1. Голубев К.В., Пономарев А.Б. Горизонтальные и вертикальные деформации фунтового массива вокруг модели микросваи с уширением на конце и вертикальной связью на стержне при ее изготовлении// Перм. гос. техн. ун-т.

Пермь, 2005. - 6с.: ил. - Рус. - Деп. 16.08.05. № 1161-В 2005 // Депонированные науч. работы: (Естеств. и точ. науки, техника): Ежемёс. библиогр. указ. / ВИНИТИ РАН.-2005. - №10. - С.5.

2. Голубев К.В., Пономарев А.Б. Горизонтальные деформации грунтового массива вокруг модели микросваи с уширением на конце без связью на стержне при ее изготовлении// Перм. гос. техн. ун-т. — Пермь, 2005. - 6с.: ил. — Рус. - Деп. 16.08.05. № 1161-В 2005 // Депонированные науч. работы: (Естеств. и точ. науки, техника): Ежемес. библиогр. указ./ВИНИТИ РАН. - 2005. - №10. -С.5.

3. Голубев К.В., Пономарев А.Б. Напряженно-деформированное состояние грунтового массива вокруг модели одиночной микросваи с уширением на конце при ее нагружении статической вертикальной нагрузкой // Перм. гос. техн. ун-т. - Пермь, 2005. - 6с.: ил. - Рус. - Деп. 16.08.05. № 1161-В 2005 // Депонированные науч. работы: (Естеств. и точ. науки, техника): Ежемес. библиогр. указ. / ВИНИТИ РАН. - 2005. - №10. - С.5-6.

4. Голубев К.В., Пономарев А.Б. Усиление фундаментов сваями с уширением на конце// Перм. гос. техн. ун-т. — Пермь, 2005. — 6с.: ил. — Рус. -Деп. 16.08.05. № 1161-В 2005 // Депонированные науч. работы: (Естеств. и точ. науки, техника): Ежемес. библиогр. указ. / ВИНИТИ РАН. — 2005. — №10. — С.6.

5. Голубев К.В., Пономарев А.Б. Исследование деформированного состояния грунтового массива вокруг модели одиночной микросваи с уширением на конце при ее изготовлении// Городские агломерации на оползневых территориях: материалы Ш междунар. науч. конф., посвященной 75-летию строит, образования в г. Волгограде, 14-16 дек. 2005 г., Волгоград. - Волгоград, 2005. -4.II.-C. 3-8.

6. Голубев К.В., Пономарев А.Б. Исследование напряженно-деформированного состояния грунтового массива вокруг модели одиночной микросваи с уширением на конце// Труды международного научно-практического семинара «Актуальные проблемы проектирования и строительства в условиях городской застройки». Т.2, 27-29 сентября 2005 г. — Пермь, 2005.-С. 24-40.

7. Голубев К.В., Пономарев А.Б. Осадки и несущая способность одиночной микросваи с уширением на конце при ее нагружении статической вертикальной нагрузкой// Итоги строительной науки / Материалы IV междунар. конф.: к 35-летию архитектурно-строит. фак.; Владимир, гос. ун-т. — Владимир, 2005.-С. 3-4.

8. Голубев К.В., Пономарев А.Б. Планирование модельного эксперимента по исследованию напряженно-деформированного состояния грунта вокруг одиночной сваи с уширением на конце// Строительство, архитектура. Теория и практика: Тез. докл. аспирантов, молодых ученых, студентов на семинаре, посвященном 45-летию строит, фак. ПГТУ, г. Пермь, 8 декабря 2004 г. — Пермь, 2005.-С. 59-61.

9. Голубев К.В., Пономарев А.Б. Распределение напряжений и деформаций в активной зоне модели одиночной микросваи с уширением на конце при ее нагружении статической вертикальной нагрузкой// Городские агломерации на оползневых территориях: материалы III междунар. науч. конф., посвященной 75-летию строит. образования в г. Волгограде, 14-16 дек. 2005 г., Волгоград. - Волгоград, 2005. Ч. II - С. 9-15.

10. Голубев К.В., Пономарев А.Б. Система свай «БоПех»// Тр. между-нар. науч.-практ. конф. по проблемам механики грунтов, фундаментостроению и транспортному строительству. Т.1. - Пермь, 2004. - С. 256-259.

11. Голубев К.В, Использование метода низконапорной инъекции во-доцементной суспензии для закрепления грунтов// Основания и фундаменты в геологических условиях Урала: Сб. науч. тр. / ПГТУ. - Пермь, 2002. - С. 49-52.

12. Голубев К.В. Усиление оснований и фундаментов нагнетаемыми несущими элементами// Проблемы механики грунтов и фундаментостроения в сложных грунтовых условиях: Тр. междунар. науч.-техн. конф., посвященной 50-летию БашНИИстроя. В 3-х т. - Уфа, 2006. - Т.З. - С. 17-22.

13. Голубев К.В., Пономарев А.Б. Усиление фундаментов сваями с уширениями на конце// Геотехника: актуальные теоретические и практические проблемы: межвуз. темат. сб. — СПб, 2006. - С. 32-36.

14. Голубев К.В. Натурные экспериментальные исследования несущей способности одиночной сваи с уширением на конце// Строительство, архитектура. Теория и практика: тез. докл. аспирантов, молодых ученых и студентов на семинаре строит, фак. ПГТУ, г. Пермь, 16-17 нояб. 2005 г. - Пермь, 2006. -С. 21-25.

15. Голубев К.В. Планирование модельного эксперимента по исследованию напряженно-деформированного состояния грунта вокруг одиночной сваи с уширением на конце// Вестник УГТУ - УПИ № 14 (66). Строительство и образование: Сб. науч. тр. Вып. 14. - Екатеринбург, 2005. - С. 53-55.

16. Голубев К. В. Усиление оснований фундаментов// Известия высших учебных заведений. Северо-Кавказский регион. Технические науки. Прил. 12. - Новочеркасск, 2006.

17. Патент на конструкцию нагнетаемого несущего элемента № 52414 от 27.03.2006г.

Подписано в печать 24.10.06. Формат 60x90/16. Набор компьютерный. Усл. печ. л. 1,25. Тираж 120. Заказ № 72/2006-р.

Отпечатано с авторского макета лабораторией ИСТ СТФ ПГТУ

ВВЕДЕНИЕ

1. СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА.

1.1. Методы усиления оснований фундаментов.

1.2. Усиление оснований фундаментов инъекцией цементных растворов в условиях слабых глинистых грунтов.

1.3. Контроль качества работ при усилении слабых глинистых грунтов методом напорной инъекции.

1.4. Расчет параметров слабых глинистых грунтов закрепленных методом напорной инъекции цементных растворов.

1.5. Усиление оснований фундаментов сваями в условиях слабых глинистых грунтов.

1.6. Существующие методы расчета несущей способности свай с уширением в основании.

1.7. Цели и задачи диссертационной работы.

2. МОДЕЛЬНЫЕ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ РАБОТЫ НАГНЕТАЕМОГО НЕСУЩЕГО ЭЛЕМЕНТА.

2.1. Конструкция сваи-прототипа и задачи модельных экспериментальных работ.

2.2. Планирование модельных экспериментальных работ.

2.3. Оборудование для проведения экспериментальных работ.

2.4. Исследование деформированного состояния грунта при изготовлении модели нагнетаемого несущего элемента.

2.5. Распределение деформаций в активной зоне модели нагнетаемого несущего элемента при ее нагружении вертикальной статической нагрузкой.

2.6. Осадки и несущая способность модели нагнетаемого несущего элемента.

2.7. Выводы по главе.

3. НАТУРНЫЕ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ

РАБОТЫ НАГНЕТАЕМОГО НЕСУЩЕГО ЭЛЕМЕНТА.

3.1. Опытная площадка и задачи экспериментальных работ.

3.2. Методика проведения натурных полевых экспериментов.

3.2.1. Приборы и оборудование для проведения натурных полевых экспериментов.

3.2.2. Технология устройства нагнетаемых несущих элементов.

3.2.3. Технология устройства инъекционных свай.

3.3. Порядок проведения полевых натурных экспериментов.

3.3.1. Исследование уплотненной зоны грунта образованной при устройстве нагнетаемого несущего элемента.

3.3.2. Осадки и несущая способность нагнетаемого несущего элемента.

3.3.3. Исследование деформированного состояния грунтового массива при нагружении нагнетаемого несущего элемента вертикальной статической нагрузкой.

3.4. Выводы по главе.

4. АНАЛИЗ РЕЗУЛЬТАТОВ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ РАБОТЫ НАГНЕТАЕМОГО

НЕСУЩЕГО ЭЛЕМЕНТА.

4.1. Определение несущей способности и осадки модельного нагнетаемого несущего элемента на основе экспериментальных данных.

4.2. Определение несущей способности и осадки натурного нагнетаемого несущего элемента на основе экспериментальных данных.

4.3. Определение прочностных и деформационных характеристик грунта уплотненной зоны нагнетаемого элемента на основе экспериментальных данных.

4.4. Выводы по главе.

5. ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ИССЛЕДОВАНИЯ И ЧИСЛЕННОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ РАБОТЫ НАГНЕТАЕМОГО

НЕСУЩЕГО ЭЛЕМЕНТА.

5.1. Исследование радиуса зоны уплотнения нагнетаемого несущего элемента.

5.2. Определение несущей способности нагнетаемого элемента.

5.3. Определение несущей способности нагнетаемого элемента по методике СНиП.

5.4. Численное моделирование работы одиночного нагнетаемого несущего элемента.

5.4.1. Осадки и несущая способность одиночного нагнетаемого несущего элемента.

5.5. Численное моделирование работы ленточного фундамента совместно с нагнетаемыми несущими элементами.

5.6. Выводы по главе.

6. УСИЛЕНИЕ ГРУНТОВЫХ ОСНОВАНИЙ И ОСНОВАНИЙ ФУНДАМЕНТОВ НАГНЕТАЕМЫМИ НЕСУЩИМИ ЭЛЕМЕНТАМИ.

6.1. Область применения нагнетаемых несущих элементов.

6.2. Схемы усиления оснований ленточных фундаментов нагнетаемыми несущими элементами.

6.3. Проектирование усиления оснований ленточных фундаментов нагнетаемыми несущими элементами.

6.4. Схемы усиления грунтовых оснований нагнетаемыми элементами.

6.5. Проектирование усиления грунтовых оснований нагнетаемыми элементами.

6.6. Рекомендации по устройству нагнетаемых несущих элементов при усилении оснований фундаментов.

6.7. Рекомендации по устройству нагнетаемых элементов при усилении грунтовых оснований.

6.8. Выводы по главе.

Город Пермь относится к территории со сложными инженерно-геологическими и гидрогеологическими условиями, характерными только для этого региона. Влияние техногенных факторов, связанных с жизнедеятельностью человека, приводит к интенсивному развитию негативных геодинамических процессов. Подтопление застроенных территорий приводит к изменению консистенции глинистых грунтов и нарушению их структуры, подземные воды приобретают агрессивность по отношению к железобетонным конструкциям. Все это существенно снижает устойчивость зданий и сооружений, безопасность их эксплуатации.

В городе Перми и Пермском крае ряд жилых домов разной этажности, типов и времен постройки, общественных и производственных зданий и сооружений деформированы вследствие развития неравномерных осадок основания. Во многих случаях основания таких зданий представлены слабыми1 глинистыми водонасыщенными грунтами мягкопластичной и текучепла-стичной консистенции, фундаменты - ленточные или столбчатые.

В связи с этим актуальным вопросом является усиление оснований и фундаментов существующих зданий и сооружений в условиях слабых глинистых грунтов. В настоящее время большое распространение получили методы усиления оснований и фундаментов при помощи различных инъекционных элементов. Достоинствами этих методов являются техническая простота, небольшое время выполнения работ, а также возможность их применения в стесненных условиях. Основными недостатками инъекционных методов являются сложности контроля качества работ, прогнозирования характеристик грунтового массива после усиления основания, прогнозирования осадок и несущей способности усиленных фундаментов.

1 Под слабыми глинистыми грунтами понимаются супеси, суглинки и глины текучей и текучепластичной консистенции и модулем общей деформации (£„) менее 5 МПа.

Одним из перспективных способов усиления оснований и фундаментов является применение компактных конструкций свай с бетонным уширением на конце, обладающих высокой удельной несущей способностью. Отличительными достоинствами подобных конструкций являются: надежность усиления, простота проведения оперативного контроля объема смеси и давления инъекции при производстве работ. Наряду с достоинствами сваи подобной конструкции обладают определенными недостатками: необходимость использования сложного и габаритного оборудования; провоцирование дополнительных осадок усиливаемого фундамента при устройстве уширения с помощью бурового оборудования; сложность контроля формы уширения, образованного в основании сваи. Кроме того, работа сваи в условиях слабых глинистых грунтов недостаточная изучена.

Актуальной задачей является повышение эффективности и сокращение затрат на усиление оснований и фундаментов за счет разработки технологически простых конструкций элементов усиления, исследование их работы при усилении оснований и фундаментов в условиях слабых глинистых грунтов. При этом конструкция элемента усиления должна обеспечивать возможность контроля его формы и размеров. В качестве основы для разработки элементов усиления были приняты сваи с бетонным уширением в основании.

Разработка метода прогноза осадок и несущей способности оснований и фундаментов, усиленных элементами, основанного на определении оптимального шага и размеров элементов, осадок и несущей способности элементов, позволит повысить эффективность и обеспечить надежность усиления.

Целми диссертационной работы являются: разработка конструкции нагнетаемого несущего элемента и выявление основных закономерностей взаимодействия элемента с грунтовым массивом, разработка инженерного метода расчета и рекомендаций по усилению оснований и ленточных фундаментов нагнетаемыми несущими элементами.

Для достижения поставленных целей были решены следующие задачи:

1. Разработана конструкция нагнетаемого несущего элемента, обладающего высокой удельной несущей способностью в условиях слабых глинистых грунтов.

2. Выполнены лабораторные модельные эксперименты по исследованию работы нагнетаемых элементов, включающие:

- разработку и изготовление лабораторной экспериментальной установки для изготовления нагнетаемых элементов и исследования их работы в модельном грунте;

- оптимизацию конструкции элемента, исследование несущей способности и осадок нагнетаемого элемента;

- исследование деформированного состояния грунта вокруг нагнетаемого элемента;

- изучение характеристик уплотненной зоны грунта вокруг нагнетаемого элемента.

3. Выполнены натурные полевые эксперименты, включающие:

- исследование осадок и несущей способности нагнетаемого элемента;

- оценку деформированного состояния грунтового массива вокруг нагнетаемого элемента при его нагружении;

- исследование изменения прочностных и деформационных характеристик грунта вокруг нагнетаемого элемента.

4. Проведены теоретические исследования и численное моделирование работы одиночного нагнетаемого несущего элемента, а также элементов совместно с ленточным фундаментом.

5. Разработаны инженерные методы расчета усиления грунтовых оснований и оснований ленточных фундаментов нагнетаемыми несущими элементами.

6. Разработаны рекомендации по усилению грунтовых оснований и оснований ленточных фундаментов реконструируемых зданий нагнетаемыми несущими элементами.

Научная новизна работы заключается в том, что выполненные автором исследования взаимодействия нагнетаемого несущего элемента с грунтовым массивом позволили получить:

1. Зависимости изменения осадки и несущей способности нагнетаемого элемента от его размеров.

2. Закономерности изменения прочностных и деформационных характеристик грунта уплотненной зоны нагнетаемого несущего элемента от его размеров и удаления от него.

3. Закономерности изменения размеров зон пластических и упругих деформаций при изготовлении нагнетаемого элемента, а также размеров уплотненной зоны грунта после изготовления нагнетаемого элемента.

4. Инженерные методы расчета усиления грунтовых оснований и оснований ленточных фундаментов реконструируемых зданий нагнетаемыми несущими элементами.

5. Рекомендации по производству работ при усилении грунтовых оснований и оснований ленточных фундаментов нагнетаемыми несущими элементами.

Практическая значимость работы состоит в следующем:

1. Предложена конструкция нагнетаемого несущего элемента для усиления грунтовых оснований и повышения несущей способности ленточных фундаментов реконструируемых зданий в условиях слабых глинистых грунтов. Существенным достоинством конструкции нагнетаемого элемента является возможность контроля его размера и формы. При этом элемент рассматривается как свая-стойка при усилении оснований фундаментов и как элемент грунтового массива при усилении оснований.

2. Разработанные методики позволяют выполнять расчет грунтовых оснований и оснований ленточных фундаментов, усиленных нагнетаемыми несущими элементами в условиях слабых глинистых грунтов.

3. Для достижения оптимальных результатов при усилении грунтовых оснований и оснований ленточных фундаментов нагнетаемыми несущими элементами предложены к использованию рекомендации по производству работ, разработанные на основе результатов выполненных экспериментальных исследований.

Внедрение результатов работы.

Внедрение осуществлено на одном из объектов г. Перми, что подтверждено соответствующим актом о внедрении.

Апробация работы.

Основные положения диссертационной работы докладывались и обсуждались: на Уральской научно-технической конференции «Физико-химия и технология оксидно-силикатных материалов» (Екатеринбург, УГТУ-УПИ, 2003г.), на научно-технических конференциях молодых ученых 2004-2005г. (ПГТУ, г. Пермь), на Международном научно-практическом семинаре «Актуальные проблемы проектирования и строительства в условиях городской застройки» (Пермь, 2005г), на IV Международной научно-технической конференции «Итоги строительной науки» (Владимир, ВГУ, 2005г), на 63-й Международной конференции «Геотехника: актуальные теоретические и практические проблемы» (Санкт-Петербург, 2006г), конференции «Проблемы механики грунтов и фундаментостроения в сложных грунтовых условиях» (Уфа, 2006г.).

Публикации.

Основное содержание диссертационной работы отражено в 16 статьях. На конструкцию нагнетаемого несущего элемента получен патент № 52414 от 27.03.2006г.

На защиту выносятся:

1. Разработанная автором конструкция нагнетаемого несущего элемента.

2. Основные результаты модельных и натурных экспериментальных исследований взаимодействия одиночного нагнетаемого несущего элемента с окружающим грунтовым массивом.

3. Результаты численного моделирования работы одиночного нагнетаемого несущего элемента, а также элементов совместно с ленточным фундаментом.

4. Метод расчета несущей способности и осадок одиночных нагнетаемых элементов, а также элементов в составе ленточного фундамента.

5. Методика расчета усиления грунтовых оснований и оснований ленточных фундаментов реконструируемых зданий нагнетаемыми несущими элементами.

6. Основные выводы и рекомендации, сделанные на основе анализа выполненных исследований.

Объем и структура работы. Диссертация состоит из введения, 7-и глав, общих выводов, 5-и приложений и списка литературы. Работа содержит 220 страниц машинописного текста, 59 рисунков, 27 таблиц, список литературы из 149 наименований российских и зарубежных авторов.

7. ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ ПО РАБОТЕ

1. Предложена конструкция нагнетаемого несущего элемента для усиления грунтовых оснований и повышения несущей способности фундаментов реконструируемых зданий. Удельная несущая способность одиночного нагнетаемого элемента диаметром 0,5 м выше удельной несущей способности булавовидной и инъекционной свай аналогичной длины на 37 % и 70 % соответственно. При этом максимальной удельной несущей способностью обладают нагнетаемые элементы диаметром 0,2-0,3 м.

2. На основе комплексных экспериментальных исследований установлено, что:

- при устройстве нагнетаемых элементов вокруг них образуется зона уплотненного грунта. Диаметр уплотненной зоны грунтового массива в плане составляет около 3,0-3,2 диаметров элемента (d), по вертикали около 0,5 d под элементом;

- в зоне уплотнения происходит увеличение модуля деформации грунта на 40-60 % по сравнению с естественным грунтом, увеличение удельного сцепления грунта приблизительно на 40 %, также незначительно увеличивается угол внутреннего трения; увеличение этих показателей зависит от диаметра нагнетаемого элемента;

- при усилении оснований фундаментов нагнетаемый несущий элемент эффективно работает только при центральном нагружении.

3. Предложены экспериментальные зависимости, позволяющие определить:

- несущую способность и осадку одиночного нагнетаемого элемента диаметром 0,2-0,6 м;

- прочностные и деформационные характеристики грунта (Е, с, <р) уплотненной зоны вокруг нагнетаемых элементов диаметром 0,2-0,6 м.

4. Проведенные теоретические исследования подтвердили результаты полевых экспериментов, а также позволили получить:

- выражения для определения размеров зоны пластических и упругих деформаций грунта на стадии изготовления нагнетаемого элемента, а также зависимость для определения размеров уплотненной зоны грунта после изготовления элемента;

- выражения для определения несущей способности нагнетаемых элементов диаметром 0,2 - 0,6 м.

5. При определении зависимости «осадка - нагрузка» нагнетаемых элементов, моделирования работы фундаментов, основание которых усилено нагнетаемыми несущими элементами, рекомендуется использование аппарата МКЭ, например реализованного в программе PLAXIS 7.2. Результаты численного моделирования работы одиночного нагнетаемого элемента подтверждают результаты полевого эксперимента.

6. Разработаны методики расчета усиления оснований нагнетаемыми несущими элементами диаметром 0,2-0,6 м и ленточных фундаментов шириной 1,0-1,4 м элементами диаметром 0,5 м при их работе в условиях слабых глинистых грунтов.

7. Экспериментально установлено, что рациональной областью применения нагнетаемых несущих элементов являются работы по усилению грунтовых оснований и оснований фундаментов в условиях слабых глинистых грунтов с показателем текучести (IL) более 0,7. В связи с этим автором в работе даны практические рекомендации по проектированию и технологическому устройству нагнетаемых элементов, предложены оптимальные схемы усиления грунтовых оснований и оснований ленточных фундаментов нагнетаемыми несущими элементами.

1. Аббуд Мухамед Геотехническое обоснование стабилизации осадок фундаментов с помощью инъекционного закрепления грунтов: Автореф. дис. к. т. н.: 05.23.02/ СПб гос. архит.-строит. ун-т. ред.-СПб: изд-во СПбГАСУ, 2000. - 22с.

2. Абелев М. Ю. Слабые водонасыщенные глинистые грунты как основания сооружений. М., Стройиздат, 1973. - 228с.

3. Азархин В. М. Исследование напряженно-деформированного состояния закрепленного силикатизацией ленточного массива и окружающего про-садочного грунта: Дис. к. т. н. Ростов-на-Дону:, 1982. - 219с.

4. Бабушкин Г. У. Усиление фундаментов действующего цеха// Монтажные и специальные работы в строительстве. 1983. - №11.

5. Бабушкин Г. У., Гинзбург Л. К. Усиление фундаментов на просадочных грунтах с помощью залавливаемых свай// Основания, фундаменты и механика грунтов. 1984. - №1 - с. 12-15.

6. Бадеев B.C. Взаимодействие фундаментов с основаниями, усиленными цементно-грунтовыми элементами. Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук. Волгоград, 2005., 23с.

7. Бартоломей А. А. Расчет осадок ленточных свайных фундаментов. М.: Стройиздат, 1972. 127с.

8. Бартоломей А. А., Бартоломей Л. А., Офрихтер В. Г. Распределение нагрузки между сваями в составе фундамента// Труды VI Международной конференции по проблемам свайного фундаментостроения. Т.4. - Пермь, 1999. -с. 37-43.

9. Бартоломей А. А., Омельчак И. М., Юшков Б. С. Прогноз осадок свайных фундаментов/ под ред. А. А. Бартоломея. М.: Стройиздат, 1994. - 384с.

10. Березанцев В. Г. Расчет прочности оснований сооружений. Л. М., Госстройиздат, 1960.

11. Богов С. Г. Струйная технология закрепления грунтов опыт реализации в Санкт-Петербурге// Интернет-журнал №3, 2000.

12. Богомолов В. А. Метод высоконапорной инъекции связных грунтов при устройстве и усилении оснований и фундаментов: Дис. к. т. н. Екатеринбург:, 2002.

13. Богомолов В. А., Мельников Б. Н. Новый тип свайных фундаментов на слабых водонасыщенных глинистых грунтах: Информационный листок о НТД/ Свердловский ЦНТИ. Свердловск, 1983, №83-98.

14. Бойко И. П. Исследование работы забивных свай с раскрывающимся наконечником. Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук. Киев, 1969.

15. Бойко И. П. Теоретические основы проектирования свайных фундаментов при упруго-пластическом деформировании основания. Основания и фундаменты: вып. 18. Киев: Будивельник, 1985, с. 11-17.

16. Бугров А. К. К вопросу расчета оснований, содержащих массивы закрепленного грунтаУ/Труды международного семинара по механике грунтов, фундаментостроению и транспортным сооружениям. М., 2000, с. 273-275.

17. Волков Г. Вдавливание свай под существующие здания// На стройках России. 1978. - №5 - с.13-15.

18. Ганичев И. А. Устройство искусственных оснований и фундаментов. -М.: Стройиздат, 1981. 543с.

19. Гдалин С. В. Применение способа вдавливания в стесненных условиях строительства// Монтажные и специальные работы в строительстве. 1983. -№11 -с.14-16.

20. Гендель Э. М. Инженерные работы при реставрации памятников архитектуры. М.: Стройиздат, 1988. 198с.

21. Голли А. В. Методика измерения напряжений и деформаций в грунтах: Учебное пособие. Л.: ЛИСИ, 1984., 53с.

22. Голубев К.В., Пономарев А.Б. Система свай «Soilex»// Тр. междунар. науч.-практ. конф. по проблемам механики грунтов, фундаментостроению и транспортному строительству. Т. 1. Пермь, 2004. - С. 256-259.

23. Голубев К.В. Использование метода низконапорной инъекции водоце-ментной суспензии для закрепления грунтов// Основания и фундаменты в геологических условиях Урала: Сб. науч. тр. / ПГТУ. Пермь, 2002. - С. 4952.

24. Голубев К. В., Пономарев А. Б. Система свай «Soilex»// Труды международной научно-практической конференции по проблемам механики грунтов, фундаментостроению и транспортному строительству. Т. 1., г. Пермь, 2004.

25. Голубев К.В., Пономарев А.Б. Усиление фундаментов сваями с ушире-ниями на конце// Геотехника: актуальные теоретические и практические проблемы: межвуз. темат. сб. СПб, 2006. - С. 32-36.

26. Голубев К. В. Усиление оснований фундаментов// Известия высших учебных заведений. Северо-Кавказский регион. Технические науки. Прил. 12. Новочеркасск, 2006.

27. ГОСТ 25100-95. Грунты. Классификация: Межгосударственный стандарт. -М.: Изд-во стандартов, 1997.

28. ГОСТ 12248-96. Грунты. Методы лабораторного определения характеристик прочности и деформируемости: Межгосударственный стандарт. М.: Изд-во стандартов, 1997.

29. ГОСТ 5686-94. Грунты. Методы полевых испытаний сваями. М., 1996.-51с.

30. ГОСТ 19912-2001. Грунты. Методы полевых испытаний статическим и динамическим зондированием. М.: Госстрой России, 2001. - 21с.

31. ГОСТ 10178-85*. Портландцемент и шлакопортландцемент. Технические условия. М., 1985.

32. ГОСТ 969-91. Цементы глиноземистые и высокоглиноземистые. Технические условия.

33. Горский Г. Ю., Нестеренко В. М., Мамонов В. М. Вдавленные короткие сваи в просадочных грунтах. Труды ГИПРОНИИСЕЛЬПРОМ, 1974. №6. -с.5-14.

34. Грутман М. С. Свайные фундаменты. Киев: Будивельник, 1969, 191с.

35. Далматов Б. И., Бронин В. Н., Улицкий В. М., Пронев Л. К. Особенности устройства фундаментов на пылевато-глинистых грунтах в условиях реконструкции// Основания, фундаменты и механика грунтов. 1986. - №5 - с. 4-6.

36. Далматов Б. И., Лапшин Ф. К., Россихин Ю. В. Проектирование свайных фундаментов в условиях слабых грунтов. Л.: Стройиздат, 1975. - 240с.

37. Денисов О. Г., Наумец Н. И. Взаимодействие грунта со сваей при ее погружении методом вдавливания. Известия ВУЗов. Строительство и архитектура. Новосибирск, №4, 1965. с.9-15.

38. Джантимиров X. А., Крастелев Е. Г., Крючков С. А., Нистратов В. М. Геотехническая технология на основе электрохимического взрыва и оборудование для ее реализации// Основания, фундаменты и механика грунтов. -2005.-№5-с. 17-21.

39. Есипов А. В. Взаимодействие микросвай с грунтовым основанием при усилении фундаментов: дисс. канд. техн. наук. Тюмень. 2002. 168с.

40. Ибрагимов М. Н. Закрепление грунтов цементными растворами// Основания, фундаменты и механика грунтов. 2005. - №2 - с. 24-28.

41. Ибрагимов М. Н., Грачев Ю. А., Мельников С. С. Закрепление грунтов под кафедральным собором при строительстве линий метрополитена в Минске// Основания, фундаменты и механика грунтов. 2000. - №5 - с. 19-22.

42. Камбефор А. Инъекция грунтов. М.: Энергия. 1971.

43. Карякин В. Ф., Сергеев С. В. Усиление оснований методом направленного гидроразрыва//Труды международного семинара по механике грунтов, фундаментостроению и транспортным сооружениям. М., 2000, с. 284-286.

44. Кислицына E. И. Закрепление насыпных грунтов: Дис. к. т. н.: 05.23.02.- Ростов-на-Дону:, 1988. 144с.

45. Коновалов П. А. Основания и фундаменты реконструируемых зданий. -М.: Стройиздат, 1988.-287с.

46. Коновалов П. А., Зехниев Ф. Ф., Безволев С. Г. Расчет эффективности укрепления слабых оснований нагружением, дренированием и армированием// Основания, фундаменты и механика грунтов. 2003. - №1 - с.2-10.

47. Крутов В. И. Выбор рациональных решений по основаниям и фундаментам: центр. Межвед. ин-т повышения квалификации руковод-х работников и спец-тов стр-ва при МИСИ им. В. В. Куйбышева, М.: ЦНИПНС, 1990.

48. Крутов В. И. Основания и фундаменты на насыпных грунтах. М.: Высш. шк., 1988.

49. Крутов В. И. Расчет армированных массивов/ В. И. Крутов, И. К. Пису-ненко М.: Стройиздат, 1980. - вып. 70.

50. Кузнецов Г. Н. Изучение проявлений горного давления на моделях. -Л.: Недра, 1959.

51. Кулеев Т. М. Глубинное закрепление грунтов в строительстве. Казань.: изд-во Казанского ун-та, 1983.

52. Лалетин Н. В. Расчет свайных оснований на действие осевой вертикальной нагрузки. Вестник ВИА, №78, 1954. с.37-65.

53. Лапидус Л. С., Лапшин Ф. К. Учет напряженного состояния грунта при оценке сопротивления свай по боковой поверхности. в кн.: Фундаменты многоэтажных зданий в условиях сильносжимаемых грунтов. Ч. 2 - Свайные фундаменты. ЛДНТП, Л., 1968.

54. Лапшин Ф. К. Расчет свай по предельным состояниям. Изд-во Сарат. ун-та, 1979, 152 с.

55. Лапшин Ф. К. К расчету одиночных свай по деформациям. в кн.: Основания фундаменты и механика грунтов. Материалы III Всесоюзного совещания. Киев, Будивельник, 1971.

56. Лапшин Ф. К. Расчет оснований одиночных свай на вертикальную нагрузку: дисс. д-ра техн. наук/ Саратовский политех, ин-т Саратов, 1987.

57. Лушников В. В. Пути повышения эффективности свайных фундаментов// Труды VI Международной конференции по проблемам свайного фун-даментостроения. -М.: 1998. с.81-86.

58. Лушников В. В., Богомолов В. А. Описание процесса образования опоры буронабивной сваи с уплотненным забоем скважины// Труды международного семинара по механике грунтов, фундаментостроению и транспортным сооружениям. Москва, 2000. - с. 191-196.

59. Лушников В. В. Развитие прессиометрического метода исследований нескальных грунтов: дисс. д-ра техн. наук/ ВНИИГ им. Б. Е. Веденеева. Л., 1991.-393с.

60. Маковецкий О. А. Оценка надежности системы «основание-фундамент-здание»// Труды международного семинара по механике грунтов, фундаментостроению и транспортным сооружениям. Москва, 2000. - с. 124-127.

61. Малышкин А. П. Взаимодействие лопастных свай с окружающим грунтом. Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук. Пермь, 1993.

62. Малышкин А. П., Пронизин Я. А. Экспериментально-теоретические исследования работы эффективных площадных фундаментов// Изв. вузов Сер. ст-во. -2002. №3. - с.135-141.

63. Мангушев Р. А., Сотников С. Н. Анализ эффективности фундаментов зданий по результатам опыта массового строительства. «ОФМГ». - 1996. -№6.-с. 18-22.

64. Мариупольский JI. Г. Исследования грунтов для проектирования и строительства свайных фундаментов. 1989. - 199с.

65. Мельников Б. Н. и др. Геотехнические массивы как новый вид оснований инженерных сооружений// Инженерная геология. 1985. - №2. - с.11-21.

66. Мельников Б. Н., Нестеров А. И., Осипов В. И. Создание геотехногенных массивов в основании инженерных сооружений на лессах// Инженерная геология. 1985. - №6. - с.3-14.

67. Методика оценки прочности и сжимаемости крупнообломочных грунтов с пылеватым и глинистым заполнителем и пылеватых и глинистых грунтов с крупнообломочными включениями/ ДальНИИС. М.: Стройиздат, 1989.-24с.

68. Методические рекомендации по проектированию и производству работ при усилении оснований, фундаментов и несущих конструкций существующих зданий и сооружений инъекционными методами. М.: АО «Восстановление», 1997.-29с.

69. Мулюков Э. И. и др. Усиление оснований и фундаментов существующих зданий. Сб. науч. тр. Уфим. н.-и. и конструкт, ин-т пром. стр.ва, Уфимский НИИпромстрой, 1990.

70. Никифоров А. А. Методы усиления оснований и фундаментов, применяемые в инженерной реставрации// Геоэкология. Инженерная геология. Гидрогеология. Геокриология. 2003. - №2 - с. 181 -188.

71. Оржеховский Ю. Р. и др. Об устройстве оснований на грунтах II типа по просадочности методом «геотехногенный массив»// Основания, фундаменты и механика грунтов. 1988. - №6 - с. 11-14.

72. Осипов В. И. Принципы создания структур геотехногеных массивов// Инженерная геология. 1989. - №3. - с.3-16.

73. Осипов В. И., Филимонов С. Д. Уплотнение и армирование слабых грунтов методом «Геокомпозит»// Основания, фундаменты и механика грунтов. 2002. - №5 - с. 15-21.

74. Офрихтер В. Г., Пономарев А. Б. Взаимодействие кустов из конических пустотелых свай с окружающим грунтом// Труды IV Международной конференции по проблемам свайного фундаментостроения. 4.2. - Пермь, 1994. -с. 65-67.

75. Перлей Е. М., Руковцев А. Н. Вибрационный способ устройства бетонных набивных свай с уширенной пятой// Основания, фундаменты и механика грунтов. 1960. - №2 - с. 21-22.

76. Полищук А. И. Основы проектирования и устройства фундаментов реконструируемых зданий. -Нортхэмптон: SST; Томск: SST, 2004. 476с.

77. Полищук А. И. Экспериментальные исследования распределения напряжений в основании моделей фундаментов для условий реконструкции зданий// Геотехника-99: Материалы Международной научно-практической конференции. Пенза, 1999. - с. 113-115.

78. Полищук А. И., Лобанов А. А. Определение размеров осесимметрич-ной подошвы фундаментов// Изв. вузов Сер. Ст-во. 2002. - №8. - с.9-14.

79. Пономарев А. Б. Основы исследований и расчета фундаментов из полых конических свай/ПГТУ. Пермь, 1999. 166с.

80. Попов Б. П. Новые методы расчета свай на основе экспериментальных работ проф. Терцаги. В кн.: Основания и фундаменты. М. Л.: Госстройиз-дат, 1933. - с.92-119.

81. Пособие по химическому закреплению грунтов инъекцией в промышленном и гражданском строительстве (к СНиП 3.02.01-83)/НИИОСП им. Гер-севанова.-М.: Стройиздат, 1986. 128с.

82. Проектирование фундаментов зданий и подземных сооружений: Учеб. пособие/ под ред. Б. И. Далматова. М.: Изд-во АСВ; СПб.: СПбГАСУ, 1999. -340с.

83. Рекомендации по применению методов математического планирования эксперимента в технологии бетона. М.: НИИЖБ Госстроя СССР, 1982. 103с.

84. Рекомендации по проектированию и устройству фундаментов из буро-инъекционных свай. М.: НИИОСП, 1982. 47с.

85. Ржаницын Б. А. Химическое закрепление грунтов в строительстве. -М.: Стройиздат, 1986. -264с.

86. Савинов А. В. Проведение геотехнической экспертизы при расследовании причин аварии существующего здания. «ОФМГ». - 2005. - №2. - с.15-19.

87. Сальников Б. А., Бадеев А. Н. и др. Фундаменты в пробитых скважинах// Основания, фундаменты и механика грунтов. 1988. - №6 - с. 4-7.

88. Сергеев В. И. Разрывные нарушения в аллювиальных грунтах в процессе инъекции//3акрепление и уплотнение грунтов в строительстве. Материалы VIII Всесоюзного совещания. Будивельник, Киев. 1974. - 415с.

89. Симаргин В. Г., Коновалов П. А. Деформации зданий. Изд-во «Карелия», Петрозаводск, 1979. -110с.

90. СНиП 3.02.01-87. Земляные сооружения основания и фундаменты. М., 1988.

91. СНиП 2.02.01-83. Основания зданий и сооружений М.: Госстрой СССР, 1985.

92. СНиП 2.02.03-85. Свайные фундаменты М.: Госстрой СССР, 1986.

93. Сорочан Е. А., Быков В. И., Егоров А. И. Усиление грунтов основания, фундаментов и несущих конструкций аварийных зданий инъекционными методами// Основания, фундаменты и механика грунтов. 2001. - №1 - с. 20-22.

94. Терцаги К. Строительная механика грунта на основе его физических свойств. М. Л.: Госстройиздат, 1933. 392с.

95. Технологии реконструкции фундаментов// Интернет-журнал «Реконструкция городов и геотехническое строительство».

96. Токин А. Н. Фундаменты из цементогрунта. М.: Стройиздат, 1984.

97. Тропп В. Б. Экспериментальные исследования фундаментов из забивных пустотелых блоков// Основания, фундаменты и механика грунтов. -1988.-№6-с. 15.

98. Улицкий В. М. Геотехническое обоснование реконструкции зданий на слабых грунтах. С-Пб.: Изд-во СПбГАСУ, 1995. - 146с.

99. Улицкий В. М. Геотехническое сопровождение реконструкции исторических городов// Реконструкция городов и геотехническое строительство. -2001. №4. - с.13-21.

100. Улицкий В. М. Особенности расчета оснований и фундаментов при их реконструкции в условиях городской застройки. «ОФМГ». - 1998. - №5, 6.

101. Улицкий В. М., Пронев JI. К. Усиление оснований и фундаментов реконструируемых зданий: Текст лекций для студ. спец. 2903-ПГС. С.-Пб.: С.-Пб. инж. строит, ин-т, 1993. - 32с.

102. Улицкий В. М., Шашкин А. Г., Парамонов В. Н. Определение несущей способности буровых свай// Основания, фундаменты и механика грунтов. 2001. №2. -с.13-16.

103. Улицкий В. М., Шашкин А. Г., Глозман JI. М., Вяземский А. М. Геотехнический мониторинг при сложной реконструкции на слабых грунтах. -«ОФМГ». 1999. - №5.

104. Улицкий В. М., Шашкин А. Г., Парамонов В. Н. Определение несущей способности буровых свай. «ОФМГ». - 2001. - №2. - с.13-16.

105. Улицкий В. М., Шашкин К. Г. Расчет буроинъекционных свай по деформированной схеме. «ОФМГ». - 1998. - №5, 6.

106. Федоров В. И. Прогноз прочности и сжимаемости оснований из обло-мочно-глинистых грунтов. М.: Стройиздат, 1988.

107. Федоров Б. С., Джантимиров X. А. Усиление оснований буроинъекци-онными сваями// На стройках России. 1978. - №5 - с.2-5.

108. Феклин В. И. Исследования свай с раскрывающимися лопастями в форме прямоугольной трапеции. Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук. Свердловск: УПИ, 1974.

109. Хамов А. П., О применении инъекции глиноцементного раствора для усиления оснований зданий и сооружений// Основания, фундаменты и механика грунтов. 1997. - №3 - с. 20-22.

110. Юрик Я. В., Розенфельд И. А. Об учете консистенции при расчете модуля общей деформации глинистых грунтов по данным компрессионных испытаний. В кн.: Основания и фундаменты. Киев, Будивельник, 1975, вып.

111. Ягудин А. М. Буронабивные сваи. Учебное пособие. Куйбышев: Куйбышевский инженерно-строительный институт, 1983. 76с.

112. Bowen R. Grouting in ingeneering practice. London: Applied science publishers, 1981. 432p.

113. Bustamante M., Duix B. Une methode pour le calcul des tirants et des mi-cropieux injectes// Bull, liais. Ponts et Ch. 1985. № 140. P. 75-92.

114. Review of underpinning methods// Report on architectural heritage conservation in Europe. Directorate 4, European commission. Brussels: EC Publishing, 2000. 19p.

115. Underpinning// Eds.Thornburn S., Hutchison J. London: Surrey University Press, 1985. 484p.