автореферат диссертации по строительству, 05.23.08, диссертация на тему:Вибрационная технология устройства заглубленной гидроизолированной части малоэтажных зданий методом "стена в грунте"

На правах рукописи

ЛАТУТА Валерий Валерьевич

ВИБРАЦИОННАЯ ТЕХНОЛОГИЯ УСТРОЙСТВА ЗАГЛУБЛЕННОЙ ГИДРОИЗОЛИРОВАННОЙ ЧАСТИ МАЛОЭТАЖНЫХ ЗДАНИЙ МЕТОДОМ «СТЕНА В ГРУНТЕ»

Специальность 0S.23.08 - Технология и организация строительства

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Санкт-Петербург 2009

003470194

Работа выполнена на кафедре Технологии строительного производства в ГОУ ВПО «Санкт-Петербургский государственный архитектурно-строительный университет».

Неглшый руководитель:

доктор технических наук, профессор Верстов Владимир Владимирович

Официальные оппоненты: доктор технических наук, профессор

Колчеданцев Леонид Михайлович;

кандидат технических наук, старший научный сотрудник Панарин Сергей Николаевич

Ведущая организация:

ОАО «Санкт-Петербургский зональный научно-исследовательский и проектный институт» (СПбЗНИиПИ)

Защита диссертации состоится 16 июня 2009 г. в 14.00 часов на заседании Совета по защите докторских и кандидатских диссертаций Д 212.223.01 при ГОУ ВПО «Санкт-Петербургский государственный архитектурно-строительный университет» по адресу: 190005, Санкт-Петербург, 2-я Красноармейская ул., д.4, зал заседаний.

Телефакс: (812) 316-58-72

Автореферат диссертации размещен на официальном сайте ГОУ ВПО «Санкт-Петербургский государственный архитектурно-строительный университет» www.spbgasu.ru

Отзывы на автореферат (в двух экземплярах, заверенных печатью) просим направлять по адресу: 190005, Санкт-Петербург, 2-я Красноармейская ул., д.4.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ГОУ ВПО «Санкт-Петербургский государственный архитектурно-строительный университет».

Автореферат разослан 15 мая 2009 г.

Ученый секретарь диссертационного совета

Ю. Н. Казаков

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы. Широко применяемые в практике строительства малоэтажных зданий с подвальным помещением сборные ленточные фундаменты на естественном основании требуют значительных трудозатрат. Высокая стоимость таких фундаментов объясняется тем, что для обеспечения требуемого уровня механизации работ нулевого цикла необходимо использовать широкий комплект машин (экскаватор, бульдозер, трамбовка, стреловой самоходный кран).

Таким образом, существует потребность в разработке более совершенных технологических решений с применением минимального количества технических средств, обеспечивающих снижение стоимости возведения заглубленной части малоэтажных зданий, уменьшение трудоемкости работ при увеличении надежности возводимого фундамента с учетом создания эффективной наружной гидроизоляции и совмещение этого цикла работ с устройством ограждающих конструкций подвала.

На основе сказанного можно заключить, что задача разработки усовершенствованной технологии устройства малозаглубленных гидроизолированных «стен в грунте», которые служат в качестве несуще-ограждающих конструкций подземных частей малоэтажных зданий, возводимых в условиях водонасыщенных грунтов, является актуальной.

Целью диссертационной работы является проведение исследований, направленных на совершенствование и отработку конструктивных и технологических решений возведения заглубленных гидроизолированных помещений малоэтажных зданий методом «стена в грунте». При этом эффективность наружной гидроизоляции достигается путем устройства по периметру сооружения гидроизоляционного экрана из специальных составов или применения бетонов с повышенными показателями по водонепроницаемости.

В соответствии с поставленной целью были сформулированы следующие задачи исследования:

- разработать более совершенные технологические решения возведения в грунте водонепроницаемых несуще-ограждающих конструкций типа «стена в грунте» для малоэтажных зданий с применением виброметода;

- обосновать эффективность предложенных технологических решений устройства гидроизолированной заглубленной части малоэтажных зданий, подтвердить целесообразность применения новых решений на практике;

- провести экспериментальные исследования предложенных решений при этом установить марку бетона по водонепроницаемости гидроизолированных несуще-ограждающих конструкций и прочность сцепления гидроизоляционного экрана с бетонной стеной в грунте;

- исследовать рациональные конструктивно-технологические решения, обеспечивающие высокопроизводительную разработку грунта во внутренней полости заглубленной части здания с помощью виброгрейфера;

- разработать руководящий технический материал по реализации новой технологии возведения заглубленной части малоэтажных зданий.

Объект исследований - строительные технологические процессы возведения способом «стена в грунте» водонепроницаемых несуще-ограждающих бетонных конструкций подвальных помещений малоэтажных зданий в условиях несвязных водонасыщенных грунтов.

Предмет исследований - параметры технологических процессов устройства в грунте бетонной гидроизолированной заглубленной части малоэтажных зданий при комплексной механизации работ нулевого цикла на основе применения вибрационного метода и современных гидроизоляционных материалов.

Методика исследований:

- выявление основных изучаемых факторов строительных процессов, установление влияния на эффективность устройства бетонной водонепроницаемой «стены в грунте» вибрационных и других параметров принятой технологии;

- проведение стендовых экспериментальных исследований по погружению составных профилировочных блоков с одновременным бетонированием полости в грунте и образованием гидроизоляционного экрана с дальнейшей проверкой его водонепроницаемости и определением величины адгезии экрана и отформованного бетона несущей стены в грунте;

- статистическая обработка полученных экспериментальных данных и установление аналитических зависимостей, характеризующих изменение параметров изучаемых строительных процессов.

Теоретическими основами работы стали труды отечественных ученых в области теории и праетики использования вибрационной техники и технологии в строительстве, таких как, Азбель Г.Г., Бадьин Г.М., Баркан Д.Д., Белаш Т.А., Белов Г.А., Блехман И.И., Верстов В.В., Головачев A.C., Десов А.Е., Ерофеев JI.B., Ильичев В.А., Карпов В.В., Кузьмичев В.А., Лукин В.М., Лускин А.Я., Лялинов А.Н., Маковская H.A., Мишаков В.А., Перлей Е.М., Ребрик Б.М., Савинов O.A., Сахаров И.И., Татарников Б.П., Трофимов В.Е., Уздин A.M., Цейтлин М.Г. и др.

Научная новизна работы состоит в следующем:

- доказана целесообразность применения при возведении водонепроницаемой заглубленной части малоэтажных зданий вибрационных технических средств взамен традиционного комплекта машин;

- разработана новая технология устройства гидроизолированной заглубленной части малоэтажных зданий с использованием составных профилировочных блоков, погружаемых в грунт вибрированием;

экспериментально обоснованы параметры вибрационных режимов, обеспечивающих эффективное образование полости в грунте, ее заполнение бетонной смесью и создание сплошного гидроизоляционного экрана;

- определены закономерности влияния марки по водонепроницаемости бетонных несуще-ограждающих конструкций с наружным гидроизоляционным экраном от скорости извлечения инвентарных элементов, т.е. времени воздействия вибрации на уплотнение бетонной смеси и гидроизоляционного состава;

- установлены формулы для расчета технической производительности устройства по вибрационной технологии гидроизолированной стены в грунте,

а также технической производительности выемки грунта из внутреннего контура подвальной части здания вибротехническими средствами.

На защиту выносятся следующие результаты научных исследований:

- сравнительный анализ эффективности существующих технологий устройства заглубленной части малоэтажных зданий;

- результаты теоретических и экспериментальных исследований по определению рациональных технологических параметров и вибрационных режимов возведения гидроизолированной заглубленной части малоэтажных зданий;

- параметры вибрационной комплексной технологии устройства методом «стена в грунте» гидроизолированной заглубленной части малоэтажных зданий с требуемыми показателями качества бетона по прочности в условиях водонасы-щенных грунтов, включая разработку грунта виброгрейфером во внутреннем контуре подвальной части здания;

- зависимости: водонепроницаемости гидроизоляционного экрана несуще-ограждающих конструкций от типа применяемого гидроизоляционного состава, а также от времени вибрационного извлечения профилировочных элементов; прочности сцепления гидроизоляционного состава с бетонной стеной от времени вибрационного воздействия для достижения необходимой марки бетона по водонепроницаемости;

методика выбора рациональных размеров ячеек грунтозаборника виброгрейфера и показателей его производительности при разработке грунта.

Практическое значение и реализация работы состоят в следующем:

- разработана усовершенствованная вибрационная технология возведения гидроизолированной заглубленной части малоэтажных зданий, позволяющая комплексно механизировать технологические процессы возведения несуще-ограждающих конструкций и осуществлять эффективную гидроизоляцию стен подвала зданий малой этажности в условиях водонасыщенных грунтов при выполнении всех строительных процессов с помощью навесного виброоборудования и стрелового самоходного крана;

- отработана технология извлечения грунта из внутреннего огражденного бетонной стеной контура виброгрейфером;

- составлен руководящий технический материал по вибрационной технологии возведения гидроизолированных несуще-ограждающих стен заглубленной части малоэтажных зданий, утвержденный ЗАО «Строительный трест №28».

Достоверность результатов исследований подтверждается использованием метода математического планирования экспериментов и проведением экспериментальных исследований с использованием поверенных приборов; выполнением статистической обработки полученных экспериментальных данных и установление аналитических зависимостей для расчета параметров строительных процессов. Для обработки данных использовалось современное программное обеспечение: Microsoft Excel, CurveExpert 1.3.

Апробация и публикация работы.

Апробация предложенной технологии осуществлена ЗАО «Строительный трест №28» в производственных условиях, а также при проектировании и строи-

тельстве фирмой ЗАО «Кристалл» малоэтажного коммерческого здания с использованием разработанных решений.

Основные результаты исследований доложены на 58,59,60,61 и 62-й международных научно-технических конференциях молодых ученых, аспирантов и докторантов (СПбГАСУ); 62,64,65 и 66-й научных конференциях профессоров, преподавателей и научных работников (СПбГАСУ); международной научно-практической конференции «Новые технологии в строительстве доступного жилья» (ПГУПС, СПбГАСУ, С.-Петербург 2005 г.); международной научно-практической конференции «Современные направления строительного производства.» (БИТУ, СПб., 2006 г.); 2-й межрегиональной научно-практической конференции «Развитие монолитного домостроения в жилищно-гражданском строительстве» (ОАО «ЛЕННИИПРОЕКТ», СПб., 2009 г.).

Основные положения диссертационной работы опубликованы в 15 печатных работах, в том числе 2 работы в изданиях, включенных в перечень ВАК РФ (Журналы «Жилищное строительство» и «Промышленное и гражданское строительство»).

По теме диссертации соискателем с соавторами (В.В. Верстов, Г.А. Белов) получен патент РФ «Способ возведения в грунте несуще-ограждающих конструкций с наружной гидроизоляцией и устройство для его осуществления» // Патент РФ на изобретение № 2295005, приоритет от 13 июля 2005г., Бюллетень изобретений №7, 2007.

Диссертационная работа изложена на 190 стр., состоит из введения, 4 глав, основных выводов, списка использованной литературы, включающего 123 наименования, 3 приложений. В работе представлено 7В рисунков, 45 таблиц.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении обоснована актуальность темы, сформулированы цель, задачи и методика исследований, научная новизна и практическая ценность работы.

В первой главе дается анализ существующих способов возведения заглубленной часта малоэтажных зданий и методов устройства внутренней гидроизоляции стен по традиционной технологии с использованием широкого комплекта машин и механизмов, а также методом стена в грунте, осуществляемым с применением вибрационных технических средств, бурового и грейферного оборудования.

Рассмотрены варианты применения гидроизоляции для обеспечения водонепроницаемости несуще-ограждающих конструкций в условиях водонасыщен-ных грунтов, технологии возведения заглубленной части малоэтажных зданий, технологии устройства траншейных фундаментов и конструкций «стена в грунте» с целью определения технологических преимуществ и недостатков каждого, из рассмотренных способов.

Установлены пути повышения эффективности работ нулевого цикла при строительстве зданий малой этажности:

применение вибрационной технологии для устройства малозаглублен-ной бетонной стены в грунте;

обеспечение высокого уровня водонепроницаемости несуще-ограждающих конструкций подвала малоэтажных зданий в условиях водонасыщенных грунтов;

сокращение объема земляных работ по отрывке котлована, обратной засыпке и уплотнению грунта при возведении гидроизолированной заглубленной части зданий;

применение комплексной механизации всех видов работ по возведению заглубленной части зданий на основе применения стрелового самоходного крана и навесного виброоборудования.

Для реализации намеченных путей разработана структурная схема выполнения научных исследований (рис. 1).

Вторая глава посвящена теоретическим основам разработки новой технологии.

При выполнении исследований в качестве теоретических обоснований разработанных научных положений в части погружения в грунт и извлечения различных конструктивных элементов использовались труды Д.Д. Баркана, И.И. Блех-мана, O.A. Савинова, И.Г. Цейтлина, В.В. Верстова, Г.Г. Азбеля, а в части уплотнения бетонной смеси А.Е. Десова, O.A. Савинова, С.А. Осмакова, Е.В. Лаврино-вич, Б.В. Гусева, A.A. Афанасьева, А.Н. Лялинова, Ф.Г. Брауде. На базе указанных теоретических положений автором разработана система технологических строительных процессов, основанных на применении виброметода для решения поставленных задач исследования (табл. 1).

Таблица1

Технологические операции при сооружении несущс-ограждаюншх конструкций заглубленной части малоэтажных зданий, выполняемые с применением вибрационного метода

№ п/п Техническая операция Процессы, реализуемые за счет применения вибрирования Технические средства Технический эффект

1 Вибро погружение составных профилировочных блоков в грунт Преодоление сил бокового и лобового сопротивлений грунта Вибропогружатель, составные профилировочные прямоугольные блоки с закрывающимся нижним торцом и продольными замками взаимного сопряжения Уменьшение сил сопротивления, эффективное уплотнение бетонной смеси

2 Заполнение основного профилировочного элемента бетонной смесью и бетонирование полости в грунте при вибро извлечении элемента на поверхность Преодоление сил бокового трения, уплотнение бетонной смеси и ее втрамбовывание в дно и стенки грунтовой полости при периодическом частичном вибропогружении основного элемента

3 Опускание арматурных сеток (армо каркаса) в бетонную смесь при их вибрировании Преодоление сопротивления погружению и уплотнение бетонной смеси Вибратор площадочного типа Дополнительное уплотнение бетонной смеси

4 Заполнение дополнительного профилировочного элемента гидроизоляционным составом образование гидроизоляционного экрана при его виброизвлечении на поверхность Преодоление сил бокового трения, обеспечение полного заполнения полости гидроизоляционным составом и его уплотнения Вибропогружатель, дополнительный профилировочный элемент Обеспечение требуемой водонепроницаемости гидроизоляционного экрана

Окончание табл. 1

Л"» п/п Техническая операция Процессы, реализуемые за счет применения вибрирования Технические средства Технический Эффект

5 Вибрационная разработка грунта во внутренней полости с помощью виброгрейфера. Преодоление сил бокового трения, образование в ячейках грунтшаборника грунтовой пробки Вибропогружатель с прямоугольным грунтозабор-ииком, нижняя часть которого разделена на ячейки Высокая производительность разработки грунта в контуре, закрытом по периметру вертикальными бетонными стенами

6 Вибрационное уплотнение грунта дна выемки оконтуренной бетонной стеной перед устройством пола подвала Уплотнение песчаной подсыпки с одновременным втрамбовыванием в нее щебня Вибратор площадочного типа с трамбующей плитой Повышение прочностных характеристик грунтового основания

С учетом данных (см. табл. 1) автором предложена конструктивная схема устройства заглубленной стены малоэтажною здания, выполненной по вибрационной технологии методом «стена в фунте» с наружным гидроизоляционным экраном (рис. 2).

выполненной по вибрационной технологии методом «стена в грунте» с наружным

гидроизоляционным экраном: А - разрез несуще-ограждающей конструкции с ростверком и полом подвала; Б - план заглубленного помещения здания (масштабы рис. А и рис. Б различны); В - узел фрагмента стены в грунте: 1 - стена здания; 2 - плита перекрытия над подвалом; 3 - ростверк; 4 - стена подвала, возведенная способом «стена в грунте»; 5 - пол подвала с гидроизоляцией; б - заделка стены в грунте; 7- продольные и поперечные стены подземной части здания с изображением контуров последовательно погружаемых и извлекаемь!х профилировочных элементов; 8 - слой внутренней гидроизоляции; 9 - наружный гидроизоляционный экран; 10 - отмостка;

11 - отсечная гидроизоляция

Технико-экономический анализ существующих технологий, показал, что одно из наиболее эффективных направлений достижения поставленной цели состоит в использовании новой вибрационной технологии устройства в грунте гидроизолированных несуще-ограждающих конструкций заглубленной части малоэтажных зданий. Такие конструкции служат в качестве стен подвалов зданий и одновременно выполняют роль ленточных траншейных фундаментов неглубокого заложения, устраиваемых без выемки грунта способом «стена в грунте» с применением вибропогружателя, составных профилировочных блоков, виброгрейфера и стрелового самоходного крана.

По новой технологии производится устройство непосредственно несуще-ограждающей конструкции, выполнение на основе современных материалов наружного гидроизоляционного слоя и извлечение грунта из внутреннего огражденного бетонной стеной подземного пространства. Новая технология позволяет устраивать в грунте не только железобетонную несуще-ограждающую конструкцию, но и изоляционный экран по периметру всей ее наружной поверхности.

В)

С)

1 0 А-А

^ ,<У> х: '(»Алу ¡ч'ОД' о? ь о/я

Рис. 3. Технологическая схема производства работ при устройстве несуще-ограждающей конструкции без выемки грунта способом "стена в грунте" с наружным гидроизоляционным экраном: А - погружение профилировочного блока; В - извлечение основного элемента для создания бетонной стены в фунте; С - погружение последующего инвентарного блока; Э - вибрационное погружение арматурной сетки (армокаркаса); Е - извлечение дополнительного инвентарного элемента с образованием наружного гидроизоляционного экрана; И - несуще-ограждающая конструкция с Наружным гидроизоляционным экраном: 1 - вибропогружатель; 2 - инвентарный профилировочный блок; 3 - кондуктор; 4 - пригрузочная плита; 5 - арматурные сетки (армокаркас); б - основной инвентарный профилировочный элемент; 7 - дополнительный инвентарный профилировочный элемент; 8 - площадочный вибратор; 9 - наружный гидроизоляционный экран.

Суть предложенной технологии устройства несуще-ограждающих конструкций в грунте (рис. 3) состоит в следующем:

под действием вибрации составной профилировочный блок (рис. 4) погружают в грунт до проектной отметки. После этого второй составной профилировочный блок соединяют с первым при помощи продольных направляющих выступов и пазов и погружают в грунт. Затем в основной элемент составного профилировочного блока сверху загружают бетонную смесь, а дополнительный элемент заполняют гидроизоляционным составом и с вибрацией последовательно извлекают элементы из грунта. При этом под действием силы тяжести бетонной смеси и сил инерции при колебаниях происходит открытие створок в нижней части основного элемента и образование щелей, через которые бетонная смесь вытекает из этого элемента и заполняет образовавшуюся при его погружении полость в грунте. Бетонную стену армируют с применением арматурных сеток (армакар-касов), которые с помощью вибрации погружают в свежеуложенную бетонную смесь. Затем производят вибрационное извлечение дополнительного элемента, при этом под действием силы тяжести гидроизоляционного состава и сил инерции при колебаниях гидроизоляционный состав вытекает из дополнительного профилировочного элемента и заполняет образовавшуюся при его погружении полость в грунте. Таким образом, обеспечивается образование по периметру заглубленной части здания бетонной стены наружного гидроизоляционного экрана. После полного извлечения профилировочного блока его погружают в следующую позицию и одновременно стыкуют с предыдущим профилировочным блоком, который на тот момент времени находится в грунте. Общий вид составного профилировочного блока показан на рис. 4.

Рис. 4. Общий вид составного профилировочного блока: 1 - основной элемент для загрузки бетонной смеси; 2 - дополнительный элемент для загрузки гидроизоляционного состава; 3 - стыковочные узлы различных элементов блока

Устройство несуще-ограждающих конструкций заглубленной части малоэтажных зданий по вибрационной технологии может выполняться с применением водонепроницаемых бетонов без использования дополнительной гидроизоляции в условиях уровня грун товых вод с отметкой ниже уровня пола подвала.

Рис. 5. Технологическая схема извлечения грунта с помощью виброгрейфера из внутреннего контура несуще-ограждающей конструкции: А - вид заглубленного помещения здания в плане в процессе разработки грунта виброгрейфером (масштабы рис. А и рис, Б, В различны); Б - вибрационное погружение грунтозаборника в грунт; В - разгрузка грунтозаборника в автосамосвал: 1 - вибропогружатель; 2 - грунто-заборник; 3 - разработанный виброгрейфером грунт верхнего яруса; 4 - грунт нижнего яруса, разрабатываемый во втором цикле земляных работ; 5 - переставной направляющий кондуктор, разделенный на секции; 6 - направляющие перегородки кондуктора; 7 - направление перемещения кондуктора в ходе производства работ

В новой технологии разработку грунта внутри контура заглубленной части зданий осуществляют виброгрейфером (рис. 5), работа которого обеспечивается ■самоходным краном, используемым на первом этапе для сооружения стены в грунте. Виброгрейфер состоит из вибропогружателя, к которому жестко крепится грун-тозаборник. Грунт извлекают в один или два яруса в зависимости от заглубления пола подвала здания. Для ускорения работ используют переставной направляющий кондуктор, обеспечивающий вертикальность погружения виброгрейфера 1 и равномерность извлечения грунта по всему объему подвальной части здания. ,

Исследования были направлены на обоснование эффективности новой тех- , нологии и определение рациональных вибрационных и других параметров технологических процессов, позволяющих достигать следующие технические результаты;

• преодоление при погружении профилировочных элементов в грунт лобового и бокового сопротивлений, а также трения в замках; 1

• содействие интенсивному истечению бетонной смеси и гидроизоляци- I онного состава из профилировочных элементов при их вибрационном извлечении из грунта при одновременном уплотнении смеси и гидроизоляционного состава в грунтовой полости;

• обеспечение сплошности возводимой бетонной стены в грунте и ее гидроизоляционного экрана;

• интенсификация погружения в грунт и извлечения грунтозаборника виброгрейфером в процессе разработки грунта во внутреннем контуре, с обеспечением высокой степени заполнения грунтозаборника грунтом, его последующего извлечения и разгрузки;

• уменьшение до допустимых норм динамического воздействия на окружающий грунт основания при погружении и извлечении профилировочных элементов и грунтозаборника, атакже в процессе формования бетонной стены в грунте и гидроизоляционного экрана путем увеличения частоты колебаний вибропогружателя.

Третья глава отражает методику и результаты выполненных экспериментальных исследований.

Экспериментальные исследования проводились на специальном стенде, который представлял собой грунтовый лоток размером в плане 600x700 мм и высотой 1000 мм, заполненный среднезернистым водонасыщенным песком (рис. 6). В качестве грузоподъемного устройства использовалась рама с лебедкой и тро-соблочной системой. В состав бетонной смеси для формования модельной стены в грунте входили следующие компоненты: портландцемент марки ПЦ 400, гранитная крошка фракцией 3-5мм, мелкозернистый песок с модулем крупности Мк = 1,5, комплексная добавка в бетон на основе кремнезема.

В состав безусадочного гидроизоляционного материала (штукатурная гидроизоляция) входили следующие компоненты: портландцемент марки ПЦ 500, среднезернистый песок с модулем крупности Мк = 2 и активные химические добавки (пластифицирующие и кольматирующие),

В состав расширяющего гидроизоляционного материала (шовная гидроизоляция) входили следующие компоненты: портландцемент марки ПЦ 500, крупнозернистый песок с модулем крупности Мк = 2,5, армирующие полипропиленовые фибра - волокна и активные химические добавки (пластифицирующие, расширяющие, кольматирующие и ускорители твердения).

Для изготовления гидроизолированной несуще-ограждающей конструкции применялись специально изготовленные профилировочные инвентарные блоки. Экспериментальный профилировочный инвентарный блок, входящий в состав технологической оснастки, состоит из двух элементов, соединяемых между собой: основной элемент для загрузки бетонной смеси и дополнительный элемент для загрузки гидроизоляционного состава размерами в плане 50x120 мм и высотой 500 мм.

а)

б)

Рис. 6. Экспериментальный стенд: а - общий вид экспериментального вибрационного стенда; б - вид профилировочных блоков при их вибропогружепии; в - фрагмент изготовленной в грунтовом лотке бетонной конструкции; I - лабораторный вибропогружатель ВПМ-Л; 2 - профилировочный блок; 3 - лоток с песком;

4 — дополнительный профилировочный элемент для создания слоя гидроизоляции;

5 - амортизационные пружины вибропогружателя; 6 - основной профилировочный элемент для бетонирования стены в грунте; 7 - учед крепления профилировочных элементов к вибропогружателю; 8 -ранее погруженный профилировочный элемент для создания бетонной

«стены в грунте»

В качестве вибропогружателя использовался вибратор ступенчато регулируемый со следующими техническими характеристиками: частота колебаний 25 Гц; статический момент массы дебалансов вибропогружателя с максимальным значением 20 кг-см; номинальная мощность приводного электродвигателя -600 Вт; масса вибропогружателя с наголовником - 31 кг; габаритные размеры в плане 300x400 мм, высота - 450 мм.

В ходе экспериментов исследовались следующие параметры: амплитуда и частота колебаний составного профилировочного блока и его элементов; скорость погружения профилировочного блока в грунт; прочность сцепления гидроизоляционного экрана с бетонной стеной; водонепроницаемость иесуще-ограж-

дающих конструкций от времени извлечения профилировочных блоков и соответственно времени вибрационного воздействия па составы; статическое и вибрационное усилие извлечения грунтозаборника из грунта. В качестве измерительных средств использовали: виброграф (амплитуда и частота колебаний); секундомер; установка УВФ-б (водонепроницаемость); разрывная машина РР10/1 (прочность сцепления гидроизоляционного экрана с бетонной стекой).

Таблица 2

Расчетные н фактические технологические параметры ношелепни несуще-ограждающих

конструкции и 11)_\ ми'

JVs 11/11 Техническая операции Пока til юли Тех ПОЛО lll'ICCK НС параметры и миграционные режимы

расчетные фактические

1 Бибропогружсиис профилировочных элементов в грунт Л, мм Г, Гц З-б 25 3-8 25

2 . Заполнение ос ионного профилировочного элемента бетонной смесью, бетонирование полости » грунте при внброшвлечецпи элемента на поверхность А, мм Г. Гц V, м/мин (Ж, см 2 8 25 0,5-3 1-15 3-Х 25 0,5-2 3-10

3 Опускание армокаркаса в бетонную смесь, при его вибрировании f, I'll Л, мм 50 0,5-1 50 0,5-1

4 Заполнение дополи тельного профилироиочного элемента гидроизоляционным составом, ус тройство гидроизоляционного экрана при пиброизплечепин элемента на поверхность Г, Г'Ц Л, мм 25 2-6 25 3-8

Примечание. А - амплитуда колебаний, Г - частота колебании, V - скорость птчечеппя элемста, О К - осадка конуса

Результаты экспериментальных исследований показали, что эффективное вибрационное погружение профилировочных блоков и элементов в грунт происходит при амплитуде колебаний свыше 2 мм и с ее увеличением (при постоянной частоте колебаний) скорость погружения блоков и элементов в грунт увеличивается. Однако с увеличением глубины погружения амплитуда профилировочного блока и элемента уменьшается в следствие чего снижается скорость погружения (рис.7).

Для испытания образцов (кернов) отформованной в грунте несуще-ограждающей конструкции из бетона и гидроизоляционного состава на прочность взаимного сцепление применялась разрывная машина FP10/1 по ГОСТ 28840-90 и захватные приспособления, указанные на рис. 8. Все расчеты аппроксимации кривых и определение коэффициентов выполнялись в программе «Curve Expert 1.3».

Рис. 7. Графики зависимости: а - графики зависимости амплитуды колебаний составного профилировочного блока и элемента от глубины погружения; б - графики зависимости скорости погружения составного профилировочного блока и элемента от глубины погружения; 1 - вибрационное погружение в грунт основного профилировочного элемента для создания несуще-ограждающей конструкции, выполненной из гидротехнического бетона; 2 - вибрационное погружение в грунт составного профилировочного блока для создания несуще-ограждающей конструкции с наружным

гидроизоляционным экраном

По данным экспериментов построены кривые зависимостей прочности сцепления гидроизоляционного состава с бетонной стеной от времени вибрационного воздействия. Кривые были аппроксимированы формулой:

К = а+Ь1пТ, (1)

где Я - прочность сцепления гидроизоляции с бетоном; Т - время вибрирования; а, Ь - коэффициенты, полученные в результате математической обработки экспериментальных данных

Рис. 8. Схема испытания образцов из бетона и гидроизоляционного состава на осевое растяжение при испытании на разрывной машине РР10/1 по ГОСТ 28840-90: 1 -образец, гидроизоляционный экран несуще-ограждающей конструкции, выполненный из гидроизоляционного состава; 2 - образец, бетонная часть несуще-ограждающей конструкции; 3 - металлический захват;

4 - шарнир; 5 - шпилька

Кривая 3.

Я = 0,151+1,942ЬпТ; Б = 0,329, г = 0,84; Кривая 4.

К=1,121+1,334ЬпТ; в = 0,216, г = 0,935;

Рис. 9. Графики зависимости прочности сцепления гидроизоляционного состава с бетонной стеной от времени вибрационного воздействия: 1 - бетонная «стена в грунте» с наружным гидроизоляционным экраном, выполненным из расширяющегося гидроизоляционного состава; 2 - бетонная «стена в грунте» с наружным гидроизоляционным экраном, выполненным из безусадочного гидроизоляционного состава; 3,4 - аппроксимирующие кривые кривых соответственно 1,2; 8 - среднее квадратичное отклонение; г - коэффициент корреляции

12 3 4

IV, Варианты испытуемых образцов

Рис. 10. Результаты испытаний образцов на водонепроницаемость: а - Установка УВФ-6 для испытания бетонных образцов на водонепроницаемость по методу "мокрого пятна" и коэффициенту фильтрации в соответствии с ГОСТ 12730.5-84; 1 - испытуемые образцы (керны); б-характеристики образцов по водонепроницаемости; 1 - гидроизоляционный расширяющийся состав во внешнем слое комбинированной стены в грунте; 2 - гидроизоляционный безусадочный состав во внешнем слое комбинированной стены в грунте; 3 - водонепроницаемый состав бетонной смеси с комплексной добавкой; 4 - водонепроницаемый состав

бетонной смеси без добавок

Анализ результатов испытания прочности сцепления гидроизоляционного экрана с бетонной стеной в грунте показал, что прочность сцепления возрастает при увеличении времени извлечения профилировочного элемента и соответственно времени вибрирования, что обеспечивает дополнительное уплотнение гидроизоляционного состава и получение прочности сцепления экрана с бетонной стеной до 2 Мпа.

Изготовленная в грунтовом лотке несуще-ограждающая конструкция извлекалась, затем из конструкции колонковым бурением производился отбор кернов в количестве 8 шт. диаметром 150 мм, после чего эти керны испытывадись на установке УВФ-6 (рис. 10, л), которая предназначена для испытания бетонных образцов на водонепроницаемость в соответствии с ГОСТ 12730.5-84. Характеристики водонепроницаемости образцов представлены на (рис. 10,6).

При статистической обработке экспериментальных данных построены графики зависимостей марки по водонепроницаемости фрагментов модельной стены в грунте от времени вибрирования профилировочных элементов (рис. 11). Кривые были аппроксимированы формулой:

\У = 1/(а+Ь-Тс), (2)

где V/ - марка по-водонепроницаемости; Т - время вибрирования; Б -среднее квадратичное отклонение; г - коэффициент корреляции; а, Ь, с - коэффициенты, полученные в результате математической обработки экспериментальных данных.

Кривая 5.

V/ = 1 /(2,224-Т"''"-0,142); 8 = 0,248, г = 0,945; Кривая 6.

XV = 1 /(0,129-Т"-'5- 1,945); У = 0,255, г = 0,942; Кривая 7.

1 / (2,899-Т"'" - 2,899); Я = 0,229, г = 0,954; Кривая 8. * \\'= I /(2,476-Ти"-2,476); = 0,184, г = 0,97

Т, сек.

Рис. 11. Графики зависимости водонепроницаемости фрагментов стены в грунте от времени

вибрирования профилировочных элементов при их извлечении: 1,2.3, 4 - кривые, пост роенные но экспериментальным данным; 5,6,7,8 - аппроксимирующие кривые соответственно кривых 1,2,3,4; I - бетонная «стена в грунте» с наружным гидроизоляционным экраном, выполненным из расширяющегося гидроизоляционного состава; 2 - бетонная «стена в труте» с наружным гидроизоляционным экраном, выполненным из безусадочного гидроизоляционного состава; 3 - бетонная «степа I! грунте» выполненная из водонепроницаемого бетон с комплексной добавкой без устройства наружного гидроизоляционного экрана; 4 - бетонная «стена в грунте», устроенная из бетона без выполнения гидроизоляционных мероприятии; - среднее квадратичное отклонение; г - коэффициент

корреляции

Таблица 3

Варианты композиционных составов, используемых при устройстве конструкции типа «стенав грунте»

№ Наименование со- Свойства составов (физико-механические характеристики).

Вари става Паспортные данные производите- Экспериментальные результа-

анта ля ты, полученные автором в ходе

со- исследований

става Температура Жизнеспо- Водоуде- Предел Прочность Марка по

применения, собность рживаю- прочно- сцепления водоне-

°С состава, щая спо- сти при с бетоном, проница-

мин. собность, % сжатии, МПа МПа емости, V

1 2 3 4 5 б 7 8

1 Состав бетонной +5 - +35 120 98 24 _ УУ4

смеси без добавок

2 Водонепроницаемый состав бетонной смеси с комплексной добавкой +5 - +35 120 98 40 \У10

3 Безусадочный состав (Штукатурный) +5 - +35 45 98 50 1,2-1,6 \У12

4 Расширяющийся состав (Шовный) +5 - +35 20 99 60-70 1,6-1,8 У/14

Из данных результатов экспериментальных исследований образцов (кернов) по водонепроницаемости следует, что наиболее высокие показатели марки водонепроницаемости бетонной стены достигаются при устройстве гидроизоляционного экрана с применением расширяющихся гидроизоляционных составов (табл. 3). При этом достижение высоких показателей водонепроницаемости объясняется тем, что материал гидроизоляционного экрана вступает в химическую реакцию с бетоном несущей конструкции с образованием нерастворимых кристаллов. Эти кристаллы кольматируют поры, капилляры и микротрещины, не вызывая внутренних напряжений в материале. Процесс происходит с наружной стороны бетонной стены в зоне контакта с гидроизоляционным составом. Таким образом, гидроизоляционный экран становится составной частью бетонной несуще-ограждающей конструкции подвала, повышая марку по водонепроницаемости на 2-3 ступени.

При изготовлении модельной несуще-ограждающей конструкции типа «стена в грунте» с наружным гидроизоляционным экраном было установлено, что средние поперечные размеры тела фундамента на 5-15 % больше поперечных размеров профилировочного элемента. Это обстоятельство позволило заключить, что в процессе виброуплотнения бетонной смеси и гидроизоляционного состава возникает динамическое давление, которое создает дополнительное уплотнение грунта, что повышает несущую способность возводимой заглубленной гидроизолированной бетонной конструкции.

При математическом планировании эксперимента по испытанию несуще-ограждающих конструкций на водонепроницаемость в различных вариантах исполнения обосновывалась достоверность исследований с помощью доверительной вероятности и было установлено, что необходимо провести N = 8 экспериментов, чтобы заданному интервалу 6 = 1,37 соответствовала доверительная вероятность Р = 0,95.

В четвертой главе рассмотрены данные практической апробации результатов исследований и оценены технико-экономические показатели их практического использования. Определены технологические параметры и режимы работы вибротехнических средств для реальных условий производства работ.

Вибропогружатели относятся к механизмам циклического действия поэтому их производительность зависит от затрат времени на каждую операцию. Техническая производительность на выполнение одного цикла работ при устройстве "стены в грунте" по вибрационной технологии может быть определена по следующей зависимости:

П = 60Н /Т , (3)

ср ц * v 7

где Нср - средняя высота стены в грунте при размерах в плане 0,7x0,35 м, за один цикл работ, длина одной захватки равна 0,7 м;

Тц - время, затрачиваемое на выполнение полного цикла по устройству стены в грунте, мин.

Т = (Н /V )+ (Н /V )+Т + Т +Т +Т+Т +Т , (4)

Ц tp Ср ' СП К7 С. П.П. 3.. И, Л.». »СП V '

где Vcp -средняя скорость погружения профилировочного блока в грунт, м/мин;

. Нс.п. - перемещение подвески крана за усредненный цикл, м;

Vk. - скорость спуска (подъема) подвески крана, м/мин;

Тс. - время стыковки профилировочных блоков с вибропогружателем - 4 мин;

Тп.п. - время погружения составного профилировочного блока в грунт - 4 мин;

Тз. - время заполнения бетоном и гидроизоляцией элементов составного профилировочного блока - 6 мин;

Ти. - время извлечения элементов составного профилировочного блока- 8 мин;

Тп.а. - время погружения в свежеуложенную бетонную смесь арматурных сеток (армакаркасов) - 4 мин;

Твсп. - время вспомогательных операций - 10 мин;

Расчетами установлено, что можно произвести около 13 погружений составного профилировочного блока в смену, что позволит устроить несуще-ограждающую конструкцию типа стена в грунте протяженностью 9 метров при заглублении 3 м. и ширине стены 0,35 м.

Техническая производительность виброгрейфера может быть определена по следующей зависимости:

П = 60НрЛ-ц, (5)

где Нср - средняя высота грунтозаборника, за 1 цикл работ извлекают 0,56 м3 грунта; Тц- время, затрачиваемое на выполнение полного цикла разработки грунта, мин.

Т =(Н /V )+ (Н /V )+Т +Т +Т , (6)

Ц 4 ср Ср ' СП К Г р ВСП 7 4 '

где Уср-средняя скорость погружения грунтозаборника в грунт, м/мин;

Нс.п-путь подвески крана за усредненный цикл, м;

Ук - скорость спуска (подъема) подвески крана, м/мин;

Тг - время на перенос виброгрейфера к месту разгрузки и обратно - 1 мин;

Тр - время погружения и извлечения грунтозаборника - 1 мин;

Твсп. - время вспомогательных операций - 3 мин;

Средний путь подвески крюка крана за усредненный цикл определяется глубиной разрабатываемой выемки Нв. и необходимой высотой подъема виброгрейфера над выемкой Нп.:

Нс.п. = Нв. + 2Нп. (7)

Установлено, что достижение предельной высоты грунтовой пробки снижает среднюю скорость погружения грунтозаборника и затрудняет его последующую разгрузку, поэтому время работы виброгрейфера на забое по результатам исследований должно быть ограничено и составлять не более 1-1,5 мин.

Сечение ячеек грунтозаборника следует выбирать в зависимости от требуемых размеров и формы грунтозаборника в плане, а также от вида и характеристик грунта (ВСН 309-84). Высоту внутренней полости ячеистой части грунтозаборника рекомендуется определять по формуле:

Н„=Ь-АУа, (8)

где А - ширина грунтозаборника, которая лежит в пределах до 500 мм; Ь - безразмерный коэффициент, равный 4-10; а- коэффициент, зависящий от вида грунта, пористости и степени влажности, равный 2-10.

Высота ячеистой части грунтозаборника может составлять величину до 300 мм, а размеры ячеек в плане должны лежать в пределах от 150x150 мм до 300x300 мм, при этом меньшие размеры ячеек относятся к слабым водонасыщенным грунтам, а более крупные к связным, не обводненным грунтам.

Разработан «Руководящий технический материал по вибрационной технологии возведения заглубленной части малоэтажных зданий с наружным гидроизоляционным экраном», который утвержден ЗАО «Строительный трест №28» и принят к внедрению этой организацией, а также фирмой ЗАО «КРИСТАЛЛ».

Выводы

1. Анализ существующих технологий возведения заглубленной части малоэтажных зданий показал, что эти технологии обладают рядом существенных недостатков, таких как отсутствие решения по устройству эффективной наружной гидроизоляции, значительная стоимость производства земляных работ, трудоемкость при выполнении всего комплекса строительных процессов.

2. Экспериментально дохазана возможность на основе нового предложенного решения упростить и комплексно механизировать процессы возведения ма-лозаглубпенных несуще-ограждающих конструкций типа «стена в грунте» с одновременным устройством наружного эффективного гидроизоляционного экрана по вибрационной технологии с применением самоходного крана со сменным навесным вибрационным оборудованием.

3. Определены рациональные технологические параметры, обеспечивающие: погружение в грунт составного профилировочного блока с учетом лобового и бокового сопротивления грунта, а также трения в замках; эффективное истечение бетонной смеси и гидроизоляционного состава из профилировочных элементов и заполнение полости в фунте при последовательном их извлечении и достижении необходимой сплошности формуемой бетонной стены и эффективного гидроизоляционного экрана. Установлено, что по разработанной технологии возможно устраивать непрерывные траншейные фундаменты шириной 300-350 мм с искусственным гидроизоляционным экраном с шириной 50-60 мм и глубиной заложения до 3,0-3,5 м.

4. Выявлены закономерности, отражающие влияние: вибрационных параметров на степень водонепроницаемости гидроизолированной несуще-ограждающей конструкции; прочность сцепления гидроизоляционного состава с бетонной стеной от времени вибрационного воздействия.

5. Исследованы рациональные конструктивно-технологические решения, обеспечивающие высокопроизводительную разработку грунта во внутренней полости заглубленной части здания с помощью виброгрейфера.

6. Технико-экономические показатели эффективности использования разработанной технологии определялись при сравнении двух вариантов возведения заглубленной части малоэтажного здания: по традиционному варианту в виде ленточного сборного фундамента с отрывкой котлована экскаватором и новой технологии. Расчеты показали, что новая технология при сокращенном комплекте машин позволяет уменьшить стоимость работ нулевого цикла на 24 %, снизить трудоемкость работ на 37 % и сократить сроки строительства подземной части здания на 20%.

7. Практическое использование разработанной технологии возведения заглубленной части малоэтажных зданий на основе использования виброметода с использованием современных гидроизоляционных материалов для образования наружного контура гидроизоляции или водонепроницаемых бетонов позволит эффективно решить задачу строительства доступного индивидуального малоэтажного жилья с заглубленной частью, при использовании простого комплекта технических средств (стреловой самоходный кран и вибропогружатель).

8. Результаты проведенной в натурных условиях апробации показали, что разработанная технология позволяет возводить непрерывную неглубокого заложения гидроизолированную бетонную «стену в фунте», которая может служить несуще-ограждающей конструкцией малоэтажных зданий.

9. На основе результатов теоретических и экспериментальных исследований, производственной апробации разработан «Руководящий технический материал по вибрационной технологии возведения заглубленной части малоэтажных ■зданий», который утвержден ЗАО «Строительный трест №28».

Основное содержание диссертации опубликовано в следующих работах

автора:

1. Вибрационная технология устройства гидроюолированной стены в грунте в качестве несуще-ограждающей конструкции заглубленной части малоэтажных зданий, (соавт. В.В. Верстов, Г.А. Белов) // Жилищное строительство. Издатель РИФ «Стройматериалы». - 2008. -№ 6. - С. 2-5. Из перечня ВАК.

2. Результаты исследований водонепроницаемости тонкой малозаглублен-ной стены в грунте, выполненной по вибрационной технологии // Промышленное и гражданское строительство. «Издательство ПГС». - 2009. - № 1. -С. 49-52. Из перечня ВАК.

3. Способ возведения в грунте несуще-ограждающих конструкций с наружной гидроизоляцией и устройство для его осуществления (соавт. В.В. Верстов, Г.А. Белов) И Патент РФ на изобретение № 2295005, приоритет от 13 июля 2005 г., Бюллетень изобретений №7,2007.

4. О перспективе использования виброгрейфера при выполнении специальных видов строительных работ (соавт. К.Ю. Токарев) // Сборник докладов 62-й научной конференции профессоров, преподавателей Университета. СПбГАСУ, 2005.-С. 158-160.

5. Направления совершенствования технологии устройства несуще-ограждающих конструкций в грунте с применением вибротехники // Сборник докладов 58-й Международной научно-технической конференции молодых ученых. -СПбГАСУ, 2005. - С. 60-64.

6. Новая технология устройства фундаментов малоэтажных зданий на основе вибрационного метода способом «стена в грунте» (соавт. В.В. Верстов, Г.А.Белов)//Популярноебетоноведение.Издатель«Сгрой-Бетон»,№5(7) -2005-С. 55-64.

7. Новая технология возведения фундаментов малоэтажных зданий с применением вибротехники (соавт. В.В. Верстов, Г.А. Белов) // Сборник докладов студентов участников конкурсов 2005 г. «Научно-исследовательская работа студентов в СПбГАСУ. - 2006. - С. 5-9.

8. К вопросу устройства наружной гидроизоляции малозаглубленных стен в грунте //Сб. статей и тезисов докладов 9-го межвузовского научно практического семинара «Современные направления технологии строительного производства». - СПбВИТУ, 2006. - С. 37-41.

9. Основные положения методики теоретических и экспериментальных исследований технологии устройства гидроизолированной бетонной стены в грунте // Сборник докладов 59-й Международной научно-технической конференции молодых ученых. - СПбГАСУ, 2006. - С. 104 - 107.

10. Направления разработок по устройству гидроизолированных «стен в грунте» как несуще-ограждающих конструкций подземных частей малоэтажных зданий (соавт. В.В. Верстов, Г.А. Белов) // Сборник докладов 64-й научной конференции профессоров, преподавателей, научных работников, инженеров и аспирантов университета. - СПбГАСУ, 2007. - С. 129-134.

11. О технологических решениях, повышающих водонепроницаемость бетонных конструкций при устройстве тонких стен в грунте по вибрационной технологии // Сборник докладов 60-й научно-технической конференции молодых ученых «Актуальные проблемы современного строительства». - СПбГАСУ, 2007. -С. 194-196.

12. Сравнительный анализ конструктивно-технологических решений устройства гидроизолированных стен в грунте как несуще-ограждающих конструкций заглубленных частей малоэтажных зданий (соавт. Г.А. Белов // Сборник докладов 65-й научной конференции профессоров, преподавателей, научных работников, инженеров и аспирантов университета. - СПбГАСУ, 2008. -С. 178- 183.

13. Обоснование эффективности применения новой технологии устройства водонепроницаемых стен подвалов малоэтажных зданий // Сборник материалов 61-й международной научно-технической конференции молодых ученых «Актуальные проблемы современного строительства». - СПбГАСУ, 2008. -С. 143- 148.

14. Результаты исследований эффективности гидроизоляции различными способами малозаглубленной стены в грунте // Сборник докладов 66-й научной конференции профессоров, преподавателей, научных работников, инженеров и аспирантов университета. - СПбГАСУ, 2009. - С. 120-123.

15. Технология устройства подземной части малоэтажных зданий (соавт. В.В. Верстов, Г.А. Белов) // Сборник тезисов 2-й межрегиональной научно-практической конференции «Развитие монолитного домостроения в жилищно-граж-данском строительстве». - ОАО «ЛЕННИИПРОЕКТ», 2009. - С. 82-87.

Компьютерная верстка И. А. Яблоковой

Подписано к печати 12.05.09. Формат 60x84 1/16. Бум. офсетная. Усл. печ. л. 1,4. Тираж 150 экз. Заказ 54.

Санкт-Петербургский государственный архитектурно-строительный университет. 190005, Санкт-Петербург, 2-я Красноармейская ул., 4.

Отпечатано на ризографе. 190005, Санкт-Петербург, 2-я Красноармейская ул., 5.

Введение:.

Глава 1. Анализ существующих технологий устройства заглубленной части малоэтажных зданий'.

1.1. Устройство заглубленных конструкций зданий при малоэтажном строительстве.

1.2.Технологии устройства-траншейных фундаментов и. конструкций типа «стена в грунте».

1.3. Традиционные варианты устройства гидроизоляции,для несуще • » ограждающих конструкции малоэтажных здании

1.4. Новые направления устройства по вибрационной технологии несущеограждающих конструкций малоэтажный зданий.

Г.5". Применение специальных добавок в бетонной смеси для достижения водонепроницаемости подземных частей малоэтажных зданий.

Выводы по первой главе.

Глава,2. Теоретические основы^разработки новой технологии;.44J

2.1. Специфика вибрационно&технологии,устройства гидроизолированных фундаментов малоэтажных зданий.

2.2. Взаимосвязь-вибрационных режимов и параметров процесса устройства в полости грунта бетонной гидроизолированной «стены в грунте».

2.3. © несущей способности гидроизолированной «стены в грунте», устроенной по вибрационной технологии.

Выводы по второй главе.

Глава 3.Экспериментальные исследования параметров процессов изготовления в грунте гидроизолированных несуще-ограждающих конструкций по вибрационной технологии.

3 .1. Описание экспериментального стенда и методики проведенияэкспериментальных исследований.

3:2. Технологические операции изготовления заглубленной части малоэтажного здания с гидроизоляционным экраном с применением вибрационного метода.

3.3. Результаты исследований параметров вибрационных процессов возведения непрерывной гидроизолированной бетонной стены в грунте» на лабораторном стенде.

3.4. Параметры вибрационного извлечения грунта из внутреннего контура подземной части малоэтажного здания.

Выводы по третьей главе.

Глава 4. Апробация и перспективы использования разработанной технологии возведения гидроизолированной заглубленной части малоэтажных зданий.

4.1. Анализ технологических параметров возведения гидроизолированной заглубленной части малоэтажных зданий в натурных условиях.

4.2. Практическое использование вибрационной технологии изготовления непрерывной гидроизолированной несуще-ограждающей конструкции.

4.3. Технико-экономическая эффективность применения новой технологии.

Выводы по четвертой главе.

Актуальность работы. Широко применяемые в практике строительства малоэтажных зданий с подвальным помещением сборные ленточные фундаменты на естественном основании требуют значительных трудозатрат. Высокая стоимость таких фундаментов объясняется тем, что для обеспечения требуемого уровня механизации работ нулевого цикла необходимо использовать широкий комплект машин (экскаватор, бульдозер, трамбовка, стреловой самоходный кран).

Таким образом, существует потребность в разработке более 1 совершенных технологических решений с применением минимального количества технических средств, обеспечивающих снижение стоимости возведения заглубленной части малоэтажных зданий, уменьшение трудоемкости работ при увеличении надежности возводимого фундамента с учетом создания эффективной гидроизоляции и совмещение этого цикла работ с устройством ограждающих конструкций подвала.

На основе сказанного можно сделать вывод о том, что задача разработки новой технологии устройства малозаглубленных гидроизолированных «стен в грунте», которые служат в качестве несуще-ограждающих конструкций подземных частей малоэтажных зданий, возводимых в условиях водонасыщенных грунтов является актуальной.

Достоинствами заглубленных помещений являются сокращение потерь тепла через стены и соответствующая экономия на отопление, сокращение расходов на наружный косметический ремонт, повышение пожаробезопасности, защищенность помещений от внешних воздействий.

О необходимости подвалов в индивидуальных жилых домах убедительно свидетельствует и зарубежный опыт строительства. Сборные дома из различных материалов, изготавливаемые европейскими фирмами, строятся, как правило, с подвалом, так как это экономически целесообразно и создает определенные комфортные условия для проживания. Современные жилые и общественные здания без подвала вообще не строятся, так как там, кроме подсобных и складских помещений, размещаются инженерные коммуникации, что значительно облегчает их эксплуатацию и ремонт.

При традиционных сборных ленточных фундаментах стоимость нулевого цикла малоэтажных зданий составляет 25-40% общих затрат.

Практика показывает, что относительная стоимость фундаментов малоэтажных зданий значительно выше, чем у многоэтажных, так как в том и другом случае используются одни и те же типовые сборные блоки, что приводит к перерасходу бетона, а следовательно, - к увеличению стоимости 1 м2 жилой площади. Затраты на фундаменты малоэтажных зданий полностью i ложатся на стоимость жилой площади одного-трех этажей, а в многоэтажных зданиях на площадь всех этажей.

Непременным условием осуществления строительства в короткие сроки, с минимальными затратами средств, материальных ресурсов является максимальное сокращение сроков выполнения работ нулевого цикла. Это может быть достигнуто при применении комплексной механизации всех видов работ с использованием малого комплекта технических средств.

Целью диссертационной работы является проведение исследований, направленных на совершенствование и отработку конструктивных и технологических решений возведения заглубленных гидроизолированных помещений малоэтажных зданий методом «стена в грунте». При этом эффективность наружной гидроизоляции достигается путем устройства по периметру сооружения гидроизоляционного экрана из специальных составов или применения бетонов с повышенными показателями по водонепроницаемости.

Для достижения цели были поставлены следующие задачи исследования:

- разработать более совершенные решения возведения в грунте водонепроницаемых несуще-ограждающих конструкций типа «стена в грунте» для малоэтажных зданий с применением виброметода;

- обосновать эффективность предложенных технологических решений устройства гидроизолированной заглубленной части малоэтажных зданий, подтвердить целесообразность применения новых решений на практике;

- провести экспериментальные исследования предложенных решений при этом установить марку бетона по водонепроницаемости гидроизолированных несуще-ограждающих конструкций и прочность сцепления гидроизоляционного экрана с бетонной стеной в грунте;

- исследовать рациональные конструктивно — технологические решения, обеспечивающие высокопроизводительную разработку грунта во внутренней полости заглубленной части здания с помощью виброгрейфера;

- разработать руководящий технический материал по реализации новой технологии возведения заглубленной части малоэтажных зданий.

Объектом исследования являются строительные технологические процессы возведения в грунте водонепроницаемых несуще-ограждающих бетонных конструкций подвальных помещений малоэтажных зданий в условиях несвязных водонасыщенных грунтов.

Предметом исследования являются параметры технологических процессов устройства в грунте гидроизолированной заглубленной части малоэтажных зданий при комплексной механизации работ нулевого цикла на основе применения вибрационного метода и современных гидроизоляционных материалов.

Методика исследований включает:

- выявление основных изучаемых факторов строительных процессов, установление влияния на эффективность устройства бетонной водонепроницаемой «стены в грунте», вибрационных и других параметров принятой технологии;

- проведение стендовых экспериментальных исследований по погружению составных профилировочных блоков с одновременным бетонированием полости в грунте и образованием гидроизоляционного экрана с дальнейшей проверкой его водонепроницаемости и определением величины адгезии экрана и отформованного бетона несущей стены в грунте;

- статистическая обработка полученных экспериментальных данных и установление аналитических зависимостей, характеризующих изменение параметров изучаемых строительных процессов.

Теоретическими основами исследования стали труды отечественных ученых в области теории и практики использования вибрационной техники и технологии: Азбель Г.Г., Бадьин Г.М., Баркан Д.Д., Белаш Т.А., Белов Г.А., Блехман И.И., Беретов В.В., Головачев А.С., Десов А.Е., Ерофеев JI.B., Ильичев В.А., Карпов В.В., Кузьмичев В.А., Лукин В.М., Лускин А .Я., Лялинов А.Н., Маковская Н.А., Мишаков В.А., Перлей Е.М., Ребрик Б.М., Савинов О.А., Сахаров И.И., Татарников Б.П., Трофимов В.Е., Уздин A.M., Цейтлин М.Г., и др.

Научная новизна работы состоит в следующем:

- доказана целесообразность применения при возведении водонепроницаемой заглубленной части малоэтажных зданий вибрационных технических средств взамен традиционного комплекта машин;

- разработана новая технология устройства гидроизолированной заглубленной части малоэтажных зданий с использованием составных профилировочных блоков, погружаемых в грунт вибрированием;

- экспериментально обоснованы параметры вибрационных режимов, обеспечивающих эффективное образование полости в грунте, ее заполнение бетонной смесью и создание сплошного гидроизоляционного экрана;

- определены закономерности влияния марки по водонепроницаемости бетонных несуще-ограждающих конструкций с наружным гидроизоляционным экраном от скорости извлечения инвентарных элементов, т.е. времени воздействия вибрации на уплотнение бетонной смеси и гидроизоляционного состава;

- установлены формулы для расчета технической производительности устройства по вибрационной технологии гидроизолированной стены в грунте, а также технической производительности выемки грунта из внутреннего контура подвальной части здания вибротехническими средствами.

По теме диссертации соискателем с соавторами получен патент РФ «Способ возведения в грунте несуще-ограждающих конструкций с наружной гидроизоляцией и устройство для его осуществления», (соавт. В.В. Верстов, Г.А. Белов). // Патент на изобретение № 2295005, приоритет от 13 июля 2005г., Бюллетень изобретений №7, 2007.

На защиту выносятся следующие результаты научных исследований и разработок:

- сравнительный анализ эффективности существующих технологий устройства заглубленной части малоэтажных зданий;

- результаты теоретических и экспериментальных исследований по определению рациональных технологических параметров и вибрационных режимов возведения гидроизолированной заглубленной части малоэтажных зданий;

- параметры вибрационной комплексной технологии устройства методом «стена в грунте» гидроизолированной заглубленной части малоэтажных зданий с требуемыми показателями качества бетона по прочности в условиях водонасыщенных грунтов, включая разработку грунта виброгрейфером во внутреннем контуре подвальной части здания;

- зависимости: водонепроницаемости гидроизоляционного экрана несуще-ограждающих конструкций от типа применяемого гидроизоляционного состава, а также от времени вибрационного извлечения профилировочных элементов; прочности сцепления гидроизоляционного состава с бетонной стеной от времени вибрационного воздействия для достижения необходимой марки бетона по водонепроницаемости;

- методика выбора рациональных размеров ячеек грунтозаборника виброгрейфера и показателей его производительности при разработке грунта.

Практическое значение и реализация работы состоят в следующем:

- разработана усовершенствованная вибрационная технология возведения гидроизолированной заглубленной части малоэтажных зданий, позволяющая комплексно механизировать технологические процессы возведения несущеограждающих конструкций и осуществлять эффективную гидроизоляцию стен подвала зданий малой этажности в условиях водонасыщенных грунтов при выполнении всех строительных процессов с помощью навесного виброоборудования и стрелового самоходного крана;

- отработана технология извлечения грунта из внутреннего огражденного бетонной стеной контура виброгрейфером;

- составлен руководящий технический материал по вибрационной технологии возведения гидроизолированных несуще-ограждающих стен заглубленной части малоэтажных зданий, утвержденный ЗАО «Строительный трест 28».

Апробация и публикация работы. Апробация предложенной технологии осуществлена ЗАО «Строительный трест №28» в производственных условиях, а также при проектировании и строительстве фирмой ЗАО «Кристалл» малоэтажного коммерческого здания с использованием разработанных решений.

Основные результаты исследований доложены на 58, 59, 60, 61 и 62-ой международных научно-технических конференциях молодых ученых, аспирантов и докторантов (СПбГАСУ); 62, 64, 65 и 66-й научных конференциях профессоров, преподавателей и научных работников (СПбГАСУ); международной научно-практической конференции «Новые технологии в строительстве доступного жилья» (ПГУПС, СПбГАСУ, С.Петербург 2005г.); международной научно-практической конференции «Современные направления строительного производства.» (ВИТУ, СПб, 2006г.); 2-ой межрегиональной научно-практической конференции «Развитие монолитного домостроения в жилищно-гражданском строительстве» (ОАО «ЛЕННИИПРОЕКТ», СПб, 2009г.).

Основные положения диссертационной работы опубликованы в 16 печатных работах, в т.ч. 2 работы в изданиях, включенных в перечень ВАК РФ (Журналы «Жилищное строительство» и «Промышленное и гражданское строительство»).

По теме диссертации соискателем с соавторами (В.В. Верстов, Г.А. Белов) получен патент РФ «Способ возведения в грунте несуще-ограждающих конструкций с наружной гидроизоляцией и устройство для его осуществления». // Патент РФ на изобретение № 2295005, приоритет от 13 июля 2005г., Бюллетень изобретений №7, 2007. Структура и объем диссертации.

Диссертационная работа изложена на 169 стр., состоит из введения, 4 глав, основных выводов, списка использованной литературы, включающего 123 наименования, 3 приложений. В работе представлено 53 рисунка, 18 таблиц.

ОБЩИЕ ВЫВОДЫ

1 .Анализ существующих технологий возведения заглубленной части малоэтажных зданий показал, что эти технологии обладают рядом существенных недостатков, таких как отсутствие решения по устройству эффективной наружной гидроизоляции, значительная стоимость производства земляных работ, трудоемкость при выполнении всего комплекса строительных процессов.

2.Экспериментально доказана возможность на основе нового предложенного решения упростить и комплексно механизировать процессы возведения малозаглубленных несуще-ограждающих конструкций типа «стена в грунте» с одновременным устройством наружного эффективного гидроизоляционного экрана по вибрационной технологии с применением самоходного крана со сменным навесным вибрационным оборудованием. 3.Определены рациональные технологические параметры, обеспечивающие: погружение в грунт составного профилировочного блока с учетом лобового и бокового сопротивления грунта, а также трения в замках; эффективное истечение бетонной смеси и гидроизоляционного состава из профилировочных элементов и заполнение полости в грунте при последовательном их извлечении и достижении необходимой сплошности формуемой бетонной стены и эффективного гидроизоляционного экрана. Установлено, что по разработанной технологии возможно устраивать непрерывные траншейные фундаменты шириной 300-350 мм с искусственным гидроизоляционным экраном с шириной 50-60 мм и глубиной заложения до 3,0-3,5 м.

4.Выявлены закономерности, отражающие влияние: вибрационных параметров на степень водонепроницаемости гидроизолированной несуще-ограждающей конструкции; прочность сцепления гидроизоляционного состава с бетонной стеной от времени вибрационного воздействия.

5. Исследованы рациональные конструктивно — технологические решения, обеспечивающие высокопроизводительную разработку грунта во внутренней полости заглубленной части здания с помощью виброгрейфера.

6.Технико-экономические показатели эффективности использования разработанной технологии определялись при сравнении двух вариантов возведения заглубленной части малоэтажного здания: по традиционному варианту в виде ленточного сборного фундамента с отрывкой котлована экскаватором и новой технологии. Расчеты показали, что новая технология при сокращенном комплекте машин позволяет уменьшить стоимость работ нулевого цикла на 24%, снизить трудоемкость работ на 37% и сократить сроки строительства подземной части здания на 20%.

7.Практическое использование разработанной технологии возведения заглубленной части малоэтажных зданий на основе использования виброметода с использованием современных гидроизоляционных материалов для образования наружного контура гидроизоляции или водонепроницаемых бетонов позволит эффективно решить задачу строительства доступного индивидуального малоэтажного жилья с заглубленной частью, при использовании простого комплекта технических средств (стреловой самоходный кран и вибропогружатель).

8.Результаты проведенной в натурных условиях апробации показали, что разработанная технология позволяет возводить непрерывную неглубокого заложения гидроизолированную бетонную «стену в грунте», которая может служить несуще-ограждающей конструкцией малоэтажных зданий.

9. На основе результатов теоретических и экспериментальных исследований, производственной апробации разработан «Руководящий технический материал по вибрационной технологии возведения заглубленной части малоэтажных зданий», который утвержден ЗАО «Строительный трест №28».

1. Агаянц Л.М., Малютин В. Жилой дом для индивидуального застройщика. -М.: Стройиздат, 1991. 134 с.

2. Ануфриев Л.Н. Эффективные конструкции фундаментов сельских зданий. -М.: ЦНИИЭПсельстрой 1985, вып.1. 288 с.

3. Афанасьев А.А. Исследование импульсного уплотнения бетонных смесей при вертикальном формовании сборных железобетонных конструкций / Автореферат на соискание уч. степ, к.т.н. Л.: ЛИСИ, 1968. — 19 с.

4. Афанасьев А.А., Данилов Н.Н., Копылов В.Д., Сысоев Б.В., Терентьев О.М. Технология строительных процессов / Учебник для вузов. М.: Высшая школа, 2000. - 319 с.

5. Ахвердов И.Н. Основы физики бетона. М.: Стройиздат, 1981. - 464 е., ил.

6. Бадьин Г.М. Технология строительного производства/ Учебник для студентов вузов по специальности ПГС. Л.: Стройиздат, 1987. - 606 с.

7. Бадьин Г.М., Беретов В.В., Лихачев В.Д., Юдина А.Ф. Строительное призводство. М. — СПб., Издательство Ассоциации строительных вузов, 2006.-295с.

8. Баженов Ю.М. Технология бетона М.: Высшая школа, 1978. - 455 е., ил.

9. Баркан Д.Д. Виброметод в строительстве. М.: Госстройиздат, 1959. -314с.

10. Блехман И.И., Джанелидзе Г.Ю. Вибрационное перемещение. М.: Наука, 1964.-412 с.

11. Бронштейн И.Н., Семендяев К.А. Справочник по математике для инженеров и учащихся вузов. — 13-е изд., исправленное. — М.: Наука, 1986. -544 с.

12. Быховский И.И. Основные теории вибрационной техники. — М.: Машиностроение, 1959. — 326 с.

13. Верстов В.В., Белов Г.А., Латута В.В. Новая технология устройства фундаментов малоэтажных зданий на основе вибрационного метода способом «стена в грунте». // Ж. «Популярное бетоноведение». Издатель «Строй-Бетон», №5(7) 2005.- С. 55-64.

14. Верстов В.В. Устройство ограждений стволов шахт для микротуннелирования в условиях городской застройки / Монтажные и специальные работы в строительстве. М.: 1999, №9. - С. 8-11.

15. Верстов В.В., Азбель Г.Г., Гольденштейн И.В. Безопасное вибропогружение шпунта вблизи существующих зданий / Основания, фундаменты и механика грунтов. М.: 2002, №1. — С.22-25.

16. Верстов В.В., Белов Г.А. Вибрационная технология устройства «стены в грунте» для возведения подземной части малоэтажных зданий // Геотехника: наука и практика// Сборник научных трудов / СПбГАСУ. -СПб., 2000. С. 113-116.

17. Белов Г.А. Вибрационная технология возведения заглубленной части малоэтажных зданий. — С-Петербург: Диссертация на соискание ученой степени к.т.н., 2003. — 188с.

18. Гарбоц Г., Эрсон 3. Исследование эффективности внутренних вибраторов. — М.: 1967. С.22-33.

19. Гирштель Г.Б. Метод характеристики смесей при вибрации // Вибрационная техника. — М.: 1966.- 18 с.

20. Годес Э.Г., Ольшевский Г.Ф. Применение вибромашин при строительстве глубоких фундаментов / Новое вибрационное оборудование и технология для специальных строительных работ. М.: ЦБНТИ ММСС СССР, 1975. — С.33-36.

21. Головачев А.С. Динамика взаимодействия грунта и сваи, погружаемой виброметодом 7/ Исследования виброударного погружения конструкции в грунт / ЦНИИС. М.: 1960. - С. 9-48.

22. Голод В.Б. Исследование удобоукладываемости бетонных смесей при вибрационном формовании изделий / Автореферат на соискание уч. степ, к.т.н. Л.: ЛИСИ, 1969. - 27с.

23. Голод В.Б. О вязкости вибрируемых бетонных смесей / Специальные строительные работы и санитарная техника / ВНИИГС. — М.: 1968. — С.41-45.

24. Далматов Б.И., Бронин В.Н, Голли А.В., Мангушев Р.А. и др. Проектирование фундаментов зданий и подземных сооружений. — М.: Изд-во АСВ; СПб.: СПбГАСУ, 1999. 340 с.

25. Десов А.Е. «Вибраторы для бетона», Машгиз, М., 1949. 195 с.

26. Десов А.Е. Вибрированный бетон. — М.: Госстройиздат, 1956. 268 с.

27. Ерофеев А.В. Вибрационные и виброударные машины для погружения свай. М.: Стройиздат, 1966. — 93с.

28. Жоржолиани М.Р. Вибрационная технология формования траншейных фундаментов, изготавливаемых без выемки грунта / Диссертация на соиск. уч. степ, к.т.н. Минск: БПИ, 1990. - 232 с.

29. Жуков Н.В. Современные фундаменты домов усадебного типа и методы их устройства. М.: Стройиздат, 1989. - 56 с.

30. Заренков В.А., Казаков Ю.Н., Шнитковский А.Ф. Индивидуальные жилые дома. Справочное пособие. — СПб: 1999. 272 с.

31. Зубанов М.П. Вибрационные машины для уплотнения бетонных смесей и грунта. М.: Машгиз, 1959. 219 с.

32. Изофов В.О. Генерирование колебаний окружающего грунта при различных режимах и глубине погружения шпунта // Ресурсосберегающие технологии и оборудование для производства специальных строительных работ: сб. науч. тр. / ВНИИГС. Л.:, 1990. - С. 65-69.

33. Ильичев В.А. Свайные фундаменты. — М.: Стройиздат, 1991. 92 с.

34. Ильичев В.А., Фадеев А.Б. Описание европейских правил геотехнического проектирования: основные положения и комментарии / Реконструкция городов и геотехническое строительство. — СПб.: 2003. -№5. С.5-20.

35. Инструкция по продолжительности и интенсивности вибрации и по подбору состава бетонной смеси повышенной удобоукладываемости. — М.: Стройиздат, 1972. 40 с.

36. Карпов В.В., Коробейников А.В., Малышев В.Ф., Фролькис В.А. Математическая обработка эксперимента и его планирование / Учебное пособие. -М.: Изд. АСВ; СПб: СПбГАСУ, 1998. 100 с.

37. Карамзин В.Б. О давлении бетонной смеси на борта и поддон формы при вибрировании // Бетон и железобетон. — М.: 1968, № 7. 26 с.

38. Коновалов П.А. Основания и фундаменты реконструируемых зданий. — М.: Стройиздат, 1988. 280 с.

39. Крутицкий H.Hi, Мильковицкий С.И., Скворцов В.Ф. Траншейные стенки в грунтах. — Киев: Будивельник, 1973. 304 с.

40. Куннос Г.Я. Об учете влияния гранулометрического состава бетонных смесей при назначении режима их виброуплотнения // Автоматизация и усовершенствование процессов приготовления, укладки и уплотнения бетонных смесей. — М.: Стройиздат, 1961. 37 с.

41. Латута В.В. Результаты исследований водонепроницаемости тонкой малозаглубленной стены в грунте, выполненной по вибрационной технологии. // Ж. «Промышленное и гражданское строительство». «Издательство ПГС», 2009. - № 1. - С. 49-52. Из перечня ВАК.

42. Латута В .В. Направления совершенствования технологии устройства несуще-ограждающих конструкций в грунте с применением вибротехники. // Сборник докладов 58-й Международной научно-технической конференции молодых ученых. СПбГАСУ, 2005. — С. 60 -64.

43. Луцкий С.Я. Технология, механизация и автоматизация строительства: Учебник для вузов Высшая школа, 1990. -592 с.

44. Лагутько Н.П., Михайлов В.Н., Азбель Г.Г., Никольская Г.Н. Опыт строительства тонких противофильтрационных завес. Экспресс-информация. -М.: 1983, №5.- С.11-13.

45. Лермит Р. Проблемы технологии бетона. М.: Госстройиздат, 1959. 294 с.

46. Линарт И.И. Давление бетонной смеси на стенки формы при вертикально направленном вибрировании // Исследования по бетону и железобетону. — Рига: Зинанте, 1965, №4. С.65-67.

47. Луцкий С.Я. Технология строительного производства / Справочник. М.: Стройиздат, 1991. - 384 с.

48. Маковская Н.А., Лейкин Б.В., Жоржолиани, М.Р. Технология устройства траншейных фундаментов, мелкого заложения- без. выемки грунта / Фундаменты и заглубленные сооружения^ при реконструкции* и в стесненных условиях строительства. — Л-.: 1988. — С.25-28:

49. Маковская Н.А., Лукин В.М., Сенченко Е.П. Технология формования монолитных траншейных фундаментов'без выемки .грунта*/ Специальные строительные работы. Ml: ЦБНТИ ММСС СССР, 1991; №5. - €.18-22.

50. Маковская Н.А., Трофимов В.Е. Применение фундаментов? сложной-конфигурации волане при действии! вертикальных нагрузок: Сб. науч. трудов. Л: ВНИИГС, 1983. - С. 61-65.

51. Маковская Н.А., Перлей Е.М:, Гдалин, С.В. Исследование сил трения, возникающих по боковой- поверхности модели «стены в, грунте» при воздействии,вертикального усилия. Сб. науч. трудов —Л.: ВНИИГС, 1978. -91 с.

52. Мещанинов А.В: Совершенствование технологии- бетонирования под глинистым раствором вибронабивных свай//Краткое содержание докладов секциик XXXI научной^ конференции ЛИСИ!- Л: 1973.-С.7-10:

53. Мещанинов А.В! Исследование новой технологии вибрационной укладки и уплотнения! малоподвижных и жестких бетонных смесей при изготовлении набивных, свай / Автореферат на соискание уч. степ, к.т.н. — Л.: ЛИСИ, 1975.-27с.

54. Минаев О.П. Исследование возможности увеличения- скорости погружения свай при использовании двухмассного молота // Основания, фундаменты и механика грунтов. — М.: Стройиздат, 1985. №2. — С.14-16.

55. Мишаков В.А., Тепликов В.И., Серебряков Л.В. Опыт применения виброинъекционных анкеров при строительстве заглубленныхсооружений в Санкт-Петербурге // Технология производства специальных строительных работ / ВНИИГС. СПб.: 1993. - С. 47-51.

56. Неймарк Ю.И. Теория вибрационного погружения и вибровыдергивания //Инж. сб.-М.: АН СССР, 1953.-Т.16.-С. 13-48.

57. Новицкий П.В., Зограф И.А. Оценка погрешностей результатов измерений. — 2-е изд., перераб. и доп. — Л., Энергоатомиздат, с.1991. — 304

58. Овчинников П.Ф., Кузьмин Е.Д. О механизме виброуплотнения строительных смесей / Структура, прочность и деформации бетона / Сб. НИИЖБ Госстроя СССР. -М.: 1966. -С.66 -75.

59. Осмаков С.А., Брауде Ф.Г. К вопросу о динамике вибрирования столба бетонной смеси // Теория формования бетона. М.: 1969. - 172 с.

60. Осмаков С.А., Брауде Ф.Г. Вибрационные формовочные машины, Л., Стройиздат, 1976, 254 с.

61. Перич А.И. Экономичные фундаменты малоэтажных зданий и усадебных домов. -М.: ГУЛ ЦПП, 1999.-150 с.

62. Перлей Е.М., Маковская Н.А. Опыт применения и перспективы внедрения вибронабивных свай в практику строительства. — Л.: ЛДНТП, 1972. 39 с.

63. Перл ей Е.М., Маковская Н.А. Натурные исследования несущей способности траншейного фундамента глубокого заложения на вертикальную нагрузку / Специальные строительные работы / ВНИГС. -Л.: 1979. — С.79-82.

64. Перлей Е.М., Маковская Н.А. Устройство вибронабивных свай без выемки грунта с применением инвентарных обсадных труб / Новое вибрационное оборудование и технология для специальных строительных работ/ВНИИГС.-Л: 1975. С. 51-53.

65. Перлей Е.М., Пастухов Ю.И., Маковская Н.А. О несущей способности и контроле качества вибронабивных свай / Специальные строительные работы /ВНИИГС. -Л: 1970, №31.-С. 112-121.

66. Понематкин П.У., Хейфец В.Б. Сооружение противофильтрационной завесы траншейным способом / Гидротехническое строительство М.: 1968, №6.-18с.

67. Пособие по производству работ при устройстве оснований и фундаментов (к СНиП 3.02.01-83) / НИИОСП им. Н.М. Герсеванова. М.: Стройиздат, 1961.- 164 с.

68. Проектирование и устройство набивных свай по вибрационной технологии / ВСН 309-84. М.: ЦБНТИ ММСС СССР, 1986. - 567 с.

69. Рекомендации по рациональной области применения в строительстве свай различных видов. — М.: Стройиздат, 1982. 20 с.

70. Рекомендации по проектированию и строительству щелевых фундаментов. -М.: НИИОСП, 1982. 51 с.

71. Руководство по проектированию подпорных стен и стен подвалов для промышленного и гражданского строительства. — М.: Стройиздат, 1984. — 45с.

72. Руководство по вибропогружению свай-оболочек и шпунта вблизи существующих зданий и сооружений. М.: ЦБНТИ ММСС СССР, 1981. -18с.

73. Савинов О.А., Лавринович Е.В. Вибрационная техника уплотнения и формирования бетонных смесей. — Л.: Стройиздат, 1986. 279 с.

74. Савинов О.А., Лускин А.Я. Вибрационный метод погружения свай и его применение в строительстве. Л.: Госстройиздат, 1960. 251 с.

75. Савинов О.А., Осмаков С.А., Брауде Ф.Г. О вибрационно-ударных станах для формирования железобетонных изделий // Сб. трудов ВНИИГС, №20. — М.: ЦБТИ, 1962.-49 с.

76. Савинов О.А., Лускин А.Я., Вибрационный метод погружения свай и его применение в строительстве», Стройиздат, Л. 1960, 252 с.

77. Сборник единичных расценок на строительно-монтажные работы промышленного и гражданского строительства / Зональные сметные цены на материалы и изделия, том 1. — СПб.: 1991. 210 с.

78. Силин К.С., Глотов Н.М. Строительство фундаментов глубокого заложения. — М.: Транспорт, 1985. — 248 с.

79. Смородинов М.И., Федоров Б.С. Устройство фундаментов и конструкций способом «стена в грунте». — М.: Стройиздат, 1976. 129 с.

80. СНиП 2.02.01 83. Основания зданий и сооружений. — М.: Стройиздат, 1985.-62 с.

81. СНиП 2.02.03.85. Свайные фундаменты. -М.: Стройиздат, 1986. 45 с.

82. СНиП 2.03.01-84. Бетонные и железобетонные конструкции. М.: Стройиздат, 1985. - 77 с.

83. СНиП IV.3.82. Часть IV. Сборник сметных цен эксплуатации строительных машин. М.: Стройиздат, 1982. — 40 с.

84. СНиП IV.5.82. Часть IV. Сборник 6. Бетонные и железобетонные конструкции монолитные. М.: Стройиздат, 1982. — 32 с.

85. СНиП IV.4.82. Часть IV. Сборник средних районных сметных цен на материалы, изделия и конструкции. — М.: Стройиздат, 1982. — 167 с.

86. СНиП IV.5.82. Часть IV. Земляные работы. М.: Стройиздат, 1982. - 50 с.

87. Сорочан Е.А. Сборные фундаменты промышленных и жилых зданий. — М.: Стройиздат, 1991. 234 с.

88. Строительство противофильтрационных завес методом «стена в грунте» в Череповце. М.: ЦБНТИ ММСС СССР, 1979. 22 с.

89. Татарников Б.П. Низкочастотный вибратор НВП-56 для погружения в грунт тонкостенных железобетонных цилиндров / Науч.-техн. информация. Д.: 1960. - 18 с.

90. Теличенко В.И. Технология возведения зданий и сооружений. — М.: Стройиздат, 2001. 320 с.

91. Трофимов В.Е. Пути повышения производительности виброгрейферов при проходке скважин строительного назначения / Технология и оборудование для свайных и буровых работ / ВНИИГС. — JL: 1988. С. 91101.

92. Трофимов В.Е., Пергамонина Т.П. Применение виброгрейферов для устройства набивных свай / Новое вибрационное оборудование и технология для специальных строительных работ / ВНИИГС. — Л.: 1975. — С. 36-40.

93. Фадеев А.Б., Иноземцев В.К., Лукин В.А., Муравинская Н.Ю. Защита заглубленных и подземных сооружений Петербурга от подземных вод. — СПб: СПбГАСУ, 2000. 25с.

94. Федоров Б.С. Устройство фундаментов и противофильтрационных завес. -М.: Стройиздат, 1978. 245 с.

95. Цейтлин М.Г., Верстов В.В., Азбель Г.Г. Вибрационная техника и технология в свайных и буровых работах. JI.: Стройиздат, 1987. - 262 е., ил.

96. Цейтлин М.Г., Верстов В.В., Жачкин Ю.В. Проходка скважин большого диаметра виброгрейфером продольно-вращательного действия / Механизация строительства. М.: 1969, №5. - С. 24-26.

97. Цейтлин М.Г., Трофимов В.Е., Арабаджян И.Р. О перспективах применения вибрационной техники при сооружении траншейных стенок в грунте: Сб. научн. трудов ВНИИГС. JL: 1974. - 90 с.

98. Цейтлин М.Г., Рубин Б.Б., Клементьев В.М. Экспериментальное исследование режимов работы вибрационного оборудования для устройства вибронабивных свай / Специальные строительные работы. — Л.: ВНИИГС, 1970, №31.-С. 136-143.

99. Цейтлин М.Г., Совков Г.В., Верстов В.В., Жачкин Ю.В., Балабашкин Ю.В. Виброгрейферы продольно-вращательного действия для проходки скважин и извлечения грунта из колодцев-оболочек. — Л.: ЛДНТП, 1970. -19с.

100. Шмигальский В.Н. Формование изделий на виброплощадках. — М.: Стройиздат, 1968. 104 с.

101. Штоль Т.М., Теличенко В.И., Феклин В.И. Технология возведения подземной части зданий и сооружений. М.: Стройиздат, 1990. - 288 с.

102. Binns A. Rotary coring in soils and soft rocks for geotechnical engineering / Proc. Instn. Civ. Engrs. London: 1998, №4. - P. 63-74.

103. Farrell E., Lehane В., Looby M. An instrumented driven pile in Dublin boulder clay / Proc. Instn. Civ. Engrs. London: 1998, №10. - P. 233-241.

104. Fleming W.G. Piling engineering. — London: 1994. 127 c.

105. Long M. The behavior of driven tubular steel piles in the laminated mudstones of south-west Ireland / Proc. Instn. Civ. Engrs. — London: 1997, №12.-P. 242-252.

106. Mahmoud M. Achieving tight limits in instrumentation borehole verticality /Proc. Instn. Civ. Engrs. London: 1997, №1. - P. 33-41.

107. Whitworth L.J., Thomson N. The design, construction and load testing of Starsol piles, Perth, Scotland / Proc. Instn. Civ. Engrs. London: 1995, №10 — P. 233-241.

108. Ooms G., Kampman-Reinharts B.E. Influence of drill pipe rotation and eccen-tricity on pressure drop over borehole during drilling // Eur. J. Mech. B. 1996.- 15, №5. — P.695-711.

109. Morita M., Black A.D., Fun. G. F. Borehole breakdouwn pressure with drilling fluids. 1. Emperical result // Int. J. Rock Mech. and Mining Sci and Geomech. Abstr. 1996. - 33, № 5. - P.213A.

110. Испытательный центр «СПбГАСУ» 190005, Санкт-Петербург, 2-я Красноармейская, д.4 Телефакс 316 40 96

111. СИСТЕМА СЕРТИФИКАЦИИ ГОСТ Р Аттестат аккредитации № РОСС RU .0001.2 i CJ144 За per нет рнромн в Едином реестре «09» марта 2О07 г. СИСТЕМА ДОБРОВОЛЬНОЙ СЕРТИФИКАЦИИ ГАЗИРОМСЕРТ Свидетельство Хэ I OOO.RU.2M2 Срок действия с 31.03.06 г. по 30.03.09 г.

112. ПРОТОКОЛ ИСПЫТАНИЙ №3242-1/08 от 10 декабря 2008 г. Предъявитель продукции Кафедра 'ГСП СПбГАСУ

113. Наименование продукции образцы бетона цилиндрической формы диаметром 150 мм и высотой 50 мм. отобранные из конструкции «стены в грунте», выполненной п лабораторных условиях

114. Методика испытаний ГОСТ 12730.5-84 (метод «мокрое пятно»)1. Дата изготовления1. Дата испытаний1. Маркировка

115. Методика испытаний ГОСТ 12730.5-84 {ускоренный мсгод прибором Агама-2Р)

116. Испытательный центр «СПбГАСУ» 190005, Санкт-Петербург, 2-й Красноармейская, д.4 Тел./факс 316 40 96

117. СИСТЕМА СЕРТИФИКАЦИИ ГОСТ Р Аттестат аккредитации № РОСС RU.0001.21 CJ1 44 Зарегистрирован в Еднмоы реестре «09» марта 200? г. СИСТЕМА ДОБРОВОЛЬНОЙ СЕРТИФИКАЦИИ ГАЗПРОМСЕРТ Свидетельство № rOOO.RU.2l 12 Срок действия с 31 .03.06 i. по 30.03.09 г.

118. ПРОТОКОЛ ИСПЫТАНИЙ №3242-2/08 от 10 декабря 2008 г. Предьявитель продукции Кафедра ТСП СПбГАСУ

119. Наименование продукции образцы бетона цилиндрической формы диаметром 150 мм и высотой 50 мм, отобранные из конструкции «стены в грунте», выполненной в лабораторных условиях

120. Методика испытаний ГОСТ 12730.5-84 {ускоренный метод прибором Агама-2Р)

121. И u «СПбГАСУ х Лист / Листов /

122. Испытательный центр «СПбГАСУ» 190005, Санкт-Петербург, 2-я Красноармейская, д.4 Телефакс 316 40 96

123. СИСТЕМА СЕРТИФИКАЦИИ ГОСТ Р Аттестат аккредитации № РОСС RU.0001.21 СЛ 44 Зарегистрирован в Едином реестре «09» марта 2007 г. СИСТЕМА ДОБРОВОЛЬНОЙ СЕРТИФИКАЦИИ ГАЗПРОМСЕРТ Свидетельство № rOOO.RU.2112 Срок действия с 31.03.06 г. по 30.03.09 г.

124. ПРОТОКОЛ ИСПЫТАНИЙ №3242-3/08 от 10 декабря 2008 г. Предъявитель продукции Кафедра ТСП СПбГАСУ

125. Наименование продукции образцы бетона цилиндрической формы диаметром 150 мм и высотой 50 мм. отобранные hi конструкции «стены в фунте», выполненной в лабораторных условиях

126. Методика испытаний ГОСТ 12730.5-84 (ускоренный метод прибором Агама-2Р1

127. Маркировка Дата нспьггапии Сопротивление ««тона прч>-пнкаиию 803Л>\а. с/см Марка по волонс t !ро 1 ш наем ост и

128. Зг-10 23.05.2008 02.0709.07. 2008 2,5 2,4 3,0 —

129. Зг-20 23.05.2008 2.9 3.7 3.8 W2

130. Зг-40 23.05.2008 3,2 3.5 4.4 W2

131. Зг-60 23.05.2008 4,9 5.7 6.0 W4

132. Зг-80 23.05.2008 10,5 12.9 14,1 W8

133. Методика испытаний ГОСТ 12730.5-84 (метод «мокрое пятно»}1. Дата изготовления2305.2008Лl(cnbirfK»itHCrtjiцен1. СПбГНГ1. Дата испытаний1407.31.07. 20081. Маркировка1. Зг-801. Зг-1001. Зг-120

134. Испытательный центр «СПбГАСУ» 190005, Санкт-Петербург, 2-я Красноармейская, д.4 Тел./факс 316 40 96

135. СИСТЕМА СЕРТИФИКАЦИИ ГОСТ Р Аттестат аккредитации № РОСС RU .0001.21 С Л 44 Зарегистрирован в Едином реосгре «09» марта 2007 г. СИСТЕМА ДОБРО ВОЛ ЬНОИ СЕРТИФИКАЦИИ A3 И РОМ СЕР Г Свидетельство № ГООО.ки.2И 2 Срок действия с 31.03.06 г. по 30.03.09 г.

136. ПРОТОКОЛ ИСПЫТАНИЙ №3242-4/08 от 10 декабря 2008 г. Предъявитель продукции Кафедра ГСП СГ161 АСУ

137. Наименование продукции образцы бетона цилиндрической формы диаметром 150 мм и высотой 50 мм, отобранные из конструкции «стены в грунте», выполненной в лабораторных условиях

138. Метолика испытаний ГОСТ 12730.5-84 (ускоренный метод прибором Агама-2Р)

139. Маркировка Дате Исшлаяий Сопротивление бетона прониканию воздуха; с/см Марка rto водонепроницаемости4в-10 04.09.2008 20.1028.10, 2008 (.9 2.0 2.5 --4в-20 04.09.2008 2,7 2,9 3.3 —4в-40 04.09.2008 3.3 3.7 3.8 W24н-60 04.09.2008 3.5 4 J 4.6 W2

140. Методика испытаний ГОСТ 12730.5-84 (метод «мокрое пятно»)

141. ИЦ «СП61 At У» Лист ■/ Листов Уf^i

142. Испытательный центр «СПбГАСУ» 190005, Санкт-Петербург, 2-я Красноармейская, д. 4 Тел./факс 316 4» 96

143. СИСТЕМА СЕРТИФИКАЦИИ ГОСТ Р Аттестат аккредитации № РОСС RU.0001.21 СЛ 44 Зирсшс грир<>ван в Едином реестре «09») марта 2007 г. СИСТЕМА ДОБРОВОЛЬНОЙ СЕРТИФИКАЦИИ ГАШРОМСЕРТ Свидетельство № ГООО-RU.2112 Срок действия с 31.03.06 г. но 30.03.09 г.

144. ПРОТОКОЛ ИСПЫТАНИЙ №3242-5/08 от 10 декабря 2008 г.

145. Предьявн гель продукции Кафедра ТСП СПбГАСУ

146. Наименование продукции образцы бетона цилиндрической формы диаметром 150 мм и высотой 100 мм. отобранные из конструкции «стены в грунте», выполненной в лабораторных условиях, площадь контактной зоны - 19.625 см2 (при диаметре 50 мм)

147. Закрытое акционерное общество1. Строительный трест № 2а»

148. ЧЛЕН РОССИЙСКОГО ИАцианального кймитетл ПО МЕХАНИКЕ грантов и "«нААШнтостраЕНигаmPEcm1. ИСх. NB$23 от <6- <>■*■

149. В диссертационный совет Д 212.223.01 СПбГАСУ Председателю совета д.т.н., профессору Пухаренко Ю. В.1. СПРАВКА О ВНЕДРЕНИИ

150. Технико-экономическая эффективность предложенных решений определяется совокупным использованием перечисленных факторов в условиях конкретного объекга.

151. Директор по строительству ЗАО «Строительный трест № 28»1. Курьян Ю.Я.1. 50 27, САНкт-ПЕГЕРБаРГ, ал.Я корная, 9а. www.trest2B.ru

152. E-MAIL.:iNFCI@TRE3T2S.L5H(H*DUP.HU, TEA.:IB12)222-3Z-42,OIAKC: IB12I 222-54-34.инн 7S3DD0033B, кпп 7B3saraai, аканхбпш, окно QS2495S9предпр1. ЧУ Группы Ш+Ж ЛСРпредприятие1. КРИСТАЛЛ

153. ЗАО "КРИСТАЛЛ", 197342, Санкт-Петербург, пр. Тореза д. 102 к.4 тел. 347-74-13, 347-74-1826/06 от 18.06.2008 г.

154. Санкт-Петербургский Государственный Архитектурно-Строительный Университет Заведующему кафедрой ТСП профессору Верстову В.В.

155. Генеральный директор ЗАО «Кристалл»

156. Главный инженер ЗАО «Кристалл»

157. МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

158. САНКТ-ПЕТЕРБУРГСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ АРХИТЕКТУРНО-СТРОИТЕЛЬНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ

159. РУКОВОДЯЩИЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ МАТЕРИАЛ

160. ТЕХНОЛОГИЯ УСТРОЙСТВА ЗАГЛУБЛЕННОЙ ЧАСТИ МАЛОЭТАЖНЫХ ЗДАНИЙ НА ОСНОВЕ ПРИМЕНЕНИЯ ВИБРОМЕТОДА И ГИДРОИЗОЛЯЦИОННЫХ МАТЕРИАЛОВ»1. Заведующий кафедрой

161. Технологии строительного производствад.т.н., профессор Ф^ЗЗХ^сг^—?? ^ В.В. Верстов

162. Разработчик, аспирант В.В. Латута1. Санкт-Петербург2009 г.т1. СОДЕРЖАНИЕ Стр.1. Общие положения.3

163. Проектирование несуще-ограждающих конструкций гидроизолированной заглубленной части малоэтажных зданий.5

164. Необходимое оборудование, его характеристика и описание.6

165. Технология возведения несуще-ограждающихконструкций в грунт.13

166. Погружение составных профилировочных блоков.17

167. Бетонирование и устройство гидроизоляционного экрана в грунте.17

168. Армирование бетонной «стены в грунте».185. Устройство ростверка.18

169. Технология вибрационной разработки грунта.19

170. Технология устройства основания под пол подвала.218. Контроль качества.21

171. Условия производства работ по вибрационной технологиивблизи существующих зданий и сооружений.22

172. Рис.1. Конструктивная схема устройства заглубленной стены малоэтажного здания, выполненной по вибрационной технологии методом «стена в грунте» с наружным гидроизоляционным экраном.

173. Проекгироваине несуще-ограждающих конструкций гидроизолированной заглубленной части малоэтажных зданий.

174. На стадии проектирования несущую способность граншейного фундамента, изготовленного по вибрационной технологии без выемкигрунта, допускается определять как для забивных призматических свай с последующим испытанием статической вдавливающей нагрузкой.

175. Исходными данными для расчета несущей способности гидроизолированной «стены в грунте» по новой технологии являются:

176. Геометрические параметры возводимого фундамента: толщина стены, глубина заложения в грунте, высота заделки стены в грунт.

177. Геологический разрез с характеристиками грунта.

178. Материал фундамента: марка бетона, тип гидроизоляционного состава, степень армирования.4. Конструкция ростверка.

179. Расчетная нагрузка, допускаемая на фундамент, по сопротивлению материала для железобетонных конструкций определяется в соответствии со СНиП 2.03.01-84 "Бетонные и железобетонные конструкции".

180. Мощность трансформаторной подстанции и подводящей сети должна составлять не менее 200 кВ-А. Напряжение питающей сети должно быть не ниже 380 В. Допустимое падение напряжения в сети при работе вибрационного оборудования не должно превышать 10%.

181. Рекомендуемое число ячеек в насадке грунтозаборника (табл.2) определяется по а^:1. Цр Агр* а /А,где А-ф — ширина насадки грунтозаборника, которую необходимо разделить на ячейки.

182. Вид насадки для цилиндрического грунтозаборника при извлечении грунтов средней плотности показан на (рис.4.).