CC BY
181
Электронное научное издание Альманах Пространство и Время Т. 11. Вып. 1 • 2016 СИСТЕМА ПЛАНЕТА ЗЕМЛЯ
Electronic Scientific Edition Almanac Space and Time vol. 11, issue 1 Elektronische wissenschaftliche Auflage Almanach 'Raum und Zeit Bd. 11, Ausgb. 1
'The Earth Planet System' 'System Planet Erde'
Методы — анализы — стандарты
Methods — Analysis — Standards / Methoden — Analysen — Normen
УДК 624.139.2/3
В.И. Аксёнов
С.Г Геворкян
А.В. Иоспа
Аксёнов В.И.*, Геворкян С.Г.**, Иоспа А.В. , Кривов Д.Н. ,
■ ■ ■ ■ ■ щ лщ нщ ^ ^ ^ ^ ^
Шмелёв И.В.
Д.Н. Кривов
И.В. Шмелёв
Работа винтовых свай в мёрзлых грунтах
*Аксёнов Виктор Иванович, кандидат технических наук, старший научный сотрудник, главный специалист Сектора испытаний мёрзлых грунтов ОАО «Фундаментпроект»
E-mail: simg@fundamentroekt.ru, viktor-i-aksenov@j-spacetime.com
**Геворкян Сергей Георгиевич, кандидат физико-математических наук, старший научный сотрудник, ведущий инженер Сектора испытаний мёрзлых грунтов ОАО «Фундаментпроект»
E-mail: simg@fundamentroekt.ru, sergey-g-gevorkyan@j-spacetime.com
***Иоспа Андрей Викторович, начальник Сектора испытаний мёрзлых грунтов ОАО «Фундаментпроект» E-mail: simg@fundamentroekt.ru, andrey-v-iospa@j-spacetime.com
****Кривов Денис Николаевич, кандидат геолого-минералогических наук, руководитель группы Сектора испытаний мёрзлых грунтов ОАО «Фундаментпроект»
E-mail: simg@fundamentroekt.ru, denis-n-krivov@j-spacetime.com
*****Шмелёв Игорь Владимирович, инженер Сектора испытаний мёрзлых грунтов ОАО «Фундаментпроект» E-mail: simg@fundamentroekt.ru, igor-v-shmelev@j-spacetime.com
В статье приводятся результаты лабораторных исследований на физических моделях работы винтовых свай в мёрзлых грунтах, проведённых в целях получения представлений о работе винтовых свай в натурных условиях.
Использование морозильных камер и специально изготовленного оборудования (модели сваек, силовая установка, средства измерения и т.п.) позволили успешно решить задачу по физическому моделированию работы винтовых свай в мёрзлых грунтах. Полученные результаты позволили уточнить методику расчета работы винтовых свай в мерзлых грунтах и предложить новую расчетную формулу, особенность которой состоит в том, что она не учитывает смерзание цилиндрической части сваи с грунтом. Анализ результатов испытаний натурных винтовых свай, доведенных до срыва, показал практическую приемлемость предложенной расчетной формулы.
Ключевые слова: винтовые сваи, мёрзлые грунты, физическое моделирование, сдвиг, сжатие, смерзание, строительство в криолитозоне.
Electronic Scientific Edition Almanac Space and Time vol. 11, issue 1 Elektronische wissenschaftliche Auflage Almanach 'Raum und Zeit' Bd. 11, Ausgb. 1
Аксёнов В.И., Геворкян С.Г., Иоспа А.В., Кривов Д.Н., Шмелёв И.В. Работа винтовых свай в мёрзлых грунтах
Введение
Винтовая свая представляет собой цилиндр (трубу) с винтовым наконечником определённой формы, устанавливаемой в мёрзлый или талый грунт посредством ввинчивания.
В последние годы наблюдается широкое применение винтовых свай в строительстве как на талых, так и на многолет-немёрзлых грунтах.
Применение винтовых свай при строительстве на многолетнемёрзлых грунтах даёт серьёзные преимущества по сравнению с обычно применяемыми буроопускными сваями [Руководство... 2005; Крутиков и др. 2012; Гончаров и др. 1981]:
— скоростью возведения фундаментов в сложных климатических и стесненных условиях;
— успешной работой при знакопеременных нагрузках, а также в грунтах, подверженных морозному пучению (за счет заанкеривания винтовой лопасти в ниже залегающем грунте);
— отсутствием мокрых процессов при производстве работ: при установке винтовых свай не требуется цемент-но—песчаный раствор;
— наконец, применение винтовых свай позволяет существенно сократить сроки и стоимость строительства.
Одним из наиболее существенных препятствий для массового применения винтовых свай в строительстве на многолетнемёрзлых грунтах является отсутствие в нормативных документах обоснованных методов расчёта несущей способности свай на действие вдавливающих и выдёргивающих нагрузок. В тоже время отдельные ведомства для своих нужд разрабатывают Нормы проектирования фундаментов из винтовых свай [Руководство... 1965]. Например, ОАО «СевЗапНТЦ» разработал нормативно-техническую документацию в части фундаментов для опор воздушных линий электропередач и оборудования подстанций [Нормы проектирования фундаментов... 2007]. Этот стандарт организации составлен по результатам проработки действующих строительных норм [СНиП 2.02.04-88 1990].
Согласно этому нормативу, несущая способность винтовой сваи, работающей на сжимающие нагрузки, определяется по формуле, учитывающей физико-механические характеристики многолетнемёрзлых грунтов и включающей в себя три составляющие:
1) расчётное давление на мёрзлый грунт под нижним концом сваи;
2) расчётное сопротивление мерзлого грунта сдвигу по грунту в пределах винтовой части;
3) расчётное сопротивление мёрзлого грунта сдвигу по боковой поверхности ствола сваи без учёта винтовой части.
С целью проверки этого положения нами была поставлена задача по физическому моделированию работы винтовых свай в мёрзлых грунтах и были проведены соответствующие лабораторные исследования на физических моделях винтовых свай.
Имеющиеся в наличии морозильные камеры и специально изготовленного оборудования (модели сваек, силовая установка, средства измерения и т.п.) позволили успешно реализовать эту задачу.
1. Конструкция испытательного оборудования
Для моделирования работы сваи в мерзлом грунте в Секторе СИМГ был разработан прибор ПМС («Прибор моделирования свай»). Прибор ПМС (рис. 1) позволяет моделировать работу свай с различной формой поперечного сечения.
Рис. 1. Принципиальная схема прибора ПМС.
Электронное научное издание Альманах Пространство и Время Т. 11. Вып. 1 • 2016 СИСТЕМА ПЛАНЕТА ЗЕМЛЯ
Electronic Scientific Edition Almanac Space and Time vol. 11, issue 1 'The Earth Planet System'
Elektronische wissenschaftliche Auflage Almanach 'Raum und Zeit' Bd. 11, Ausgb. 1 'System Planet Erde'
Аксёнов В.И., Геворкян С.Г., Иоспа А.В., Кривов Д.Н., Шмелёв И.В. Работа винтовых свай в мёрзлых грунтах
Конструкция прибора предусматривает жесткое закрепление модели сваи в вертикальном положении при промораживании грунта, что исключает возможные деформации пучения при подготовке модели к опыту, а также обеспечивает соосность сдвигающей нагрузки. С помощью этого прибора нами были проведены испытания свай двух типов — цилиндрической и винтовой.
В качестве лабораторной испытательной машины для продавливания в мёрзлом грунте моделей сваи была применена установка ИУ-12. В этой установке силовое воздействие производится пневматической системой, управление которой осуществляется компьютером, оснащенным программным пакетом KrioLab [Аксёнов и др. 2014]. Технические возможности испытательной машины ИУ-12 и алгоритм управления нагрузками позволяет задавать и поддерживать постоянные и знакопеременные усилия в диапазоне от 25 до 2500 кг (точность установки нагрузки составляет 0,5 кг). Установка позволяет вести наблюдения за деформацией образца (или моделью винтовой сваи), нагрузкой и температурой в режиме реального времени (точность измерения деформации ±0,002 мм, нагрузки — ±0,05 кг). Вся информация об опыте сохраняется в электронном виде. Установка позволяет проводить испытания винтовых свай на вдавливание и выдергивание т.е. задавать знакопеременную нагрузку.
2. Параметры модели винтовой сваи
Исследования несущей способности винтовых свай были проведены на масштабной модели винтовой сваи при соотношении основных размеров модельной и натурной сваи примерно 1:10.
В качестве аналога для моделирования взята винтовая свая ВСЛМ (производства Качканарского завода «Металлист»), предназначенная для строительства фундаментов в вечномерзлых грунтах. Длина сваи от 3 до 6 м, материал ствола сваи — сталь 09Г2С; наконечник высотой 550 мм (винтовая часть 480 мм, сталь 35Л). Номинальный наружный диаметр ствола 219 мм, с двумя витками «спиральной лопасти» диаметром 300 мм. с шагом спирали ^ 200 мм; толщина стенки ствола 10 мм.
Модель винтовой сваи, выточенная из стальной заготовки, имеет общую длину 155 мм, длина винтовой части 53 мм, длина цилиндрической части 84 мм, шаг винта 17 мм, диаметр ствола сваи 21,3 мм, диаметр лопастной части сваи — 30 мм.
В таблице 1 сведены основные геометрические размеры модели и натурной свай.
Таблица 1
Геометрические размеры винтовых свай
Параметры винтовых свай Диаметр лопасти D, мм Диаметр ствола d, мм Толщина стенки ствола б, мм Высота винтовой части hv ,мм Шаг винта Л/, мм Длина спирали витков, мм Длина сваи, мм
Модель сваи 30 21,3 1,9 53 17 262 137
Натурная свая 300 219 10 480 200 1720 3000—6000
Отношение «модель : натура» 1:10 1:10,3 1:5,3 1:9 1:11,8 1:6,6 1:21,9 (1:43,8)
3. Технология завинчивания модели сваи
В качестве объекта исследования использовался грунт из монолитов, доставленных с Бованенковского и Ямбургского месторождений природного газа. Монолиты подвергались оттаиванию, грунт перемешивался, отбирались пробы на влажность и засолённость. Далее грунт заполнялся в ёмкости установки послойно с уплотнением, с заранее установленной сваей. В собранном виде установка помещалась в морозильный ларь на замораживание при температуре около минус 20°С на трое суток.
После этого установка выставлялась в морозильную камеру, где выдерживалась 2—3 суток для принятия грунтом заданной температуры испытаний.
На первом этапе в грунт вмораживается цилиндрическая модель сваи (диаметром 21,3 мм). После её вмерзания в грунт она продавливается и извлекается из грунта. В результате в грунте образуется скважина требуемого диаметра для завинчивания модели винтовой сваи (аналогично лидерной скважине в натурных условиях). Модель винтовой сваи устанавливалась в устье скважины и с легким вертикальным давлением ввинчивалась в грунт. С помощью рукоятки с храповиком через накидной ключ, одеваемый на ввинченный в модель оголовок, производилось ввинчивание модели в грунт. Прибор с ввинченной в мерзлый грунт моделью выдерживался в морозильной камере до установления температуры испытания.
4. Методика испытания модели винтовой сваи
Испытание моделей винтовых свай проводилось в морозильной камере на установке ИУ-12. На станину установки выставляется прибор ПМС с установленной в грунте моделью сваи. Нормальная нагрузка через плунжер установки передавалась на датчик нагружения, передающий усилие оголовку модели сваи ступенями. В процессе испытания велась непрерывная запись с датчика перемещения, закрепленного на оголовке сваи и датчика нагружения. Контроль отрицательной температуры грунта на установке выполнялся с помощью датчиков температуры, установленных на контакте с грунтом, и велся также в автоматическом режиме.
Нагрузка на модели свай задавалась ступенями через каждые 12 часов в опытах первых серий и через каждые 24 часа в опытах последующих серий.
Максимальное количество ступеней нагружения достигало 24—27 ступеней и зависело от прочностных свойств грунта. Величина ступени нагружения при испытании незасоленного суглинка составляла а = 0,042 МПа (Р = 46 кгс). Опыт завершался по достижении максимальной нагрузки, при которой происходил срез модели сваи, а деформации достигали 10—20 мм.
Electronic Scientific Edition Almanac Space and Time vol. 11, issue 1 Elektronische wissenschaftliche Auflage Almanach 'Raum und Zeit' Bd. 11, Ausgb. 1
Аксёнов В.И., Геворкян С.Г., Иоспа А.В., Кривов Д.Н., Шмелёв И.В. Работа винтовых свай в мёрзлых грунтах
Ежесуточно осуществлялся контроль на мониторе компьютера за построением диаграмм изменения во времени (t) деформации (г) и напряжения (а) и велись записи в журнале сопровождения опытов. По завершении опытов распечатывались диаграммы (г—t) и (a—t), после чего выполнялся анализ результатов испытания.
5. Определение напряжений в грунте
Определение напряжений в грунтовой толще имеет существенное значение для определения несущей грунтов и определения их деформаций (осадок) под действием внешних сил.
Одной из теорий, применяемых в механике грунтов при решении вопроса о распределении напряжений в грунтах, является теория линейно деформируемых тел. Для определения напряжений по этой теории используются уравнения и зависимости теории упругости (закон Гука).
Как отмечает Н.А. Цытович,
«для грунтов закон Гука в общем случае неприемлем, т.к. при действии внешних сил... в грунтах возникают не только упругие, но и изначально большей величины остаточные деформации». Однако «в определенных пределах и для грунтов будет справедлива линейная связь между напряжениями и общими деформациями (не только упругими)» [Цытович 1979].
Уравнения теории линейно деформируемых тел справедливы лишь для массива грунта при отсутствии в нем областей предельного напряженного состояния, для которых зависимость между деформациями и напряжениями становиться нелинейной.
Для рассмотрения напряжений в массиве грунта от действия винтовой сваи мы воспользовались разработками Н.А. Цы-товича, в соответствии с которыми напряжения во вмещающем сваю мёрзлом грунте описываются следующими соотношениями [Цытович 1979]:
G = KzP,
Gy = Ky-P, (1)
т = KyzP.
Воспользовавшись таблицей зависимости значений коэффициентов Kz, Ky, Kyz от относительных координат z/D и y/D [Цытович 1979], строим линии равных вертикальных сжимающих напряжений в грунте (изобары az), равных горизонтальных напряжений (распоры ay) и равных касательных напряжений (сдвиги Tyz). Построенные изолинии показывают распределение напряжений в мёрзлом грунте под воздействием нагруженной винтовой сваи.
На рис. 2. показаны изобары (линии равных вертикальных сжимающих напряжений) для опыта 7 (лёгкий суглинок Wtot = 25,0%, р = 1,86 г/см3, Т= -4°С). В данном случае а = 0,33 МПа и Р = 284,3 кгс. Расчеты выполнены для области, в которой напряжения пока ещё не достигли предельного состояния.
Рис. 2. Изобары в мёрзлом грунте под пятой нагруженной модельной сваи.
На рис. 2 видно, что относительно полное затухание напряжений в грунте под пятой (торцом) сваи наблюдается на глубине около 4О, где О — диаметр проекции винтовых лопастей. Этот результат позволил нам обосновать размеры модели винтовой сваи.
Electronic Scientific Edition Almanac Space and Time vol. 11, issue 1 Elektronische wissenschaftliche Auflage Almanach 'Raum und Zeit' Bd. 11, Ausgb. 1
Аксёнов В.И., Геворкян С.Г., Иоспа А.В., Кривов Д.Н., Шмелёв И.В. Работа винтовых свай в мёрзлых грунтах
6. Результаты испытаний моделей винтовых свай
и их обсуждение
Было проведено 11 испытаний на моделях свай (цилиндрических и винтовых), при температуре минус 3,6 — минус 4,0оС, с различными грунтами: засоленными и незасоленными суглинками, засоленными глинами. Длительность отдельных испытаний составила более 3-х недель.
У всех зависимостей £ — t выделяется общая особенность, характеризующая поведение грунта под воздействием нагруженной лопасти на мерзлый грунт. Под каждой ступенью нагрузки грунт имеет тенденцию к затуханию деформаций (рис. 3).
При ступенчатом режиме нагружения на графиках каждой отдельной ступени отражается мгновенная деформация, и дальше эта деформация носит затухающий во времени характер. Но по достижении некоторой величины нагружения (ступени) характер графиков изменялся, и не зависимо от приложения очередной ступени они сливались в одну кривую, с лавинообразным увеличением деформаций.
Под воздействием лопастей винтовой сваи мерзлый грунт работает на сжатие и срез одновременно, т.е. весь массив мерзлого грунта сопротивляется как целик.
Рис. 3. Изменение деформаций во времени по данным испытаний малой модели винтовой сваи погруженной в лёгкий незасолённый суглинок с влажностью Wtot = 25,0%, плотностью р = 1,86 г/см3, при температуре Т = -4°С
Работу объемного массива мерзлого грунта на сжатие и сдвиг, под действием модели винтовой сваи можно видеть на разрезе в плоскости винтовой сваи, сделанном после окончания опытов (рис. 4).
Рис. 4. Разрез мёрзлого грунта после продавливания модели винтовой сваи:
1 — мёрзлый грунт (лёгкий суглинок Wtot = 25,0%, р = 1,86 г/см3, Т = -4°С); 2 — лопасти сваи; 3 — прорези в грунте; 4а — поверхность среза грунта; 4б — поверхность уплотнённого ядра грунта; 5 — ствол сваи.
На разрезе видны пустоты, образовавшиеся над лопастями сваи которые показывают, как деформируется грунт под действием нагрузки. Такое деформирование грунта мы условно назвали «компрессионным сжатием». Возможно, проявления именно этого сжатия показывают затухающие ступени на диаграммах (£—^. На фото можно увидеть и области грунта, вовлеченные сдвигом, что, возможно, и характеризуется последними незатухающими ступенями.
Электронное научное издание Альманах Пространство и Время Т. 11. Вып. 1 • 2016 СИСТЕМА ПЛАНЕТА ЗЕМЛЯ
Electronic Scientific Edition Almanac Space and Time vol. 11, issue 1 'The Earth Planet System'
Elektronische wissenschaftliche Auflage Almanach 'Raum und Zeit' Bd. 11, Ausgb. 1 'System Planet Erde'
Аксёнов В.И., Геворкян С.Г., Иоспа А.В., Кривов Д.Н., Шмелёв И.В. Работа винтовых свай в мёрзлых грунтах
Анализ результатов опытов с незасоленным мерзлым грунтом (рис. 4) показал:
1) наличие пазух (пустот) под лопастями сваи; эти пазухи образуются, по большей части, на стадии «компрессионного» сжатия;
2) деформирование слоев, вовлеченных лопастями сваи, происходит, по всей видимости, на стадии сдвига, поскольку при нагрузках меньших, чем прочность грунта на сжатие, такая картина деформирования слоев не должна иметь место.
I ■ ШШ I VJ VJ VJ KJ \J
На рис. 5 показано деформирование модельной пластичной слоистой среды при взаимодействии с моделью винтовой сваи. В специально изготовленную коробку были последовательно уложены 13 слоёв цветного пластилина. Толщина слоёв — по 6 мм. Эта искусственно созданная слоистая вязкопластическая призма замораживалась до минус 4оС. После этого в пластилин завинчивалась модельная свая и в таком виде нагружалась. После завершения опыта коробка с пластилином была развинчена, слоистая пластилиновая призма с модельной сваей была извлечена из коробки, разрезана вдоль оси сваи (см. рис. 5) и подвергнута тщательному осмотру. Анализ результатов данного опыта показал,
V» Г
что срыв сваи происходит «колонной», с захватом материала между лопастями сваи и срезом «грунт по грунту» (в данном случае — «пластилин по пластилину»). У пяточной части сваи имело место вязкое течение, охватившее три нижних слоя пластилина (суммарная толщина всех трёх слоёв составляет 18 мм). Остальные слои пластилина, лежащие выше, были прорваны (прорезаны) витками винтовой части сваи.
Модели винтовых свай, испытанные на вдавливание в засоленных мёрзлых грунтах, показали под нагрузкой невысокое сопротивление на продавливание в глине Q = 0,062 МПа, и в суглинке Q = 0,09 МПа, что в 3—6 раз меньше сопротивления продавливанию незасоленного твёрдо-мёрзлого грунта, испытанного при той же температуре минус 4оС.
Вероятно, для использования винтовых свай в пластично-мёрзлых грунтах должны применяться винтовые сваи с большим диаметром лопастей, как это реализуется для талых грунтов. А сопротивление завинчиванию (крутящий момент) в этом случае будет существенно меньше, чем при погружении винтовых свай в твёрдомёрзлые грунты.
Во время следующей серии испытаний моделей винтовых свай было выполнено 10 испытаний на продавливание. Нами были предложены новые технические решения в конструкции установки, позволяющие передавать на модели винтовых свай выдёргивающие и знакопеременные нагрузки
Нами было принято решение проводить испытания на грунте только одного какого-то вида. Для этих целей был выбран лёгкий суглинок с Ямбургского НКГМ, плотностью 1,81—1,85 г/см3, и влажностью, близкой к 40 %. Такой подход позволил получить значения сопротивления сдвигу Q по опытам-аналогам и сопоставить результаты с данными испытаний винтовой модели сваи другой конструкции.
В результате ранее выполненных испытаний моделей винтовых свай нами было предложено увеличить размер винтовой части в 2 раза — с тем, чтобы повысить несущую способность винтовых свай в мёрзлых грунтах. Выполненные по имеющейся методике [Нормы проектирования фундаментов... 2007] расчёты для натурных винтовых свай в мерзлом супесчаном грунте при двух значениях температуры грунта (при минус 2 и минус 4оС) показали, что увеличение винтовой части сваи вдвое (с 48 мм до 96 мм) позволяет повысить несущую способность сваи на 40—50%.
Проверка предложения по увеличению винтовой части сваи на модели дала следующий результат: в трёх опытах на модели малой винтовой сваи с высотой винтовой части ^ = 48 мм величина сопротивления сдвигу Q составила соответственно 0,37 МПа, 0,28 МПа и 0,42 МПа, т.е. в среднем Qср=0,36 МПа.
Электронное научное издание Альманах Пространство и Время Т. 11. Вып. 1 • 2016 СИСТЕМА ПЛАНЕТА ЗЕМЛЯ
Electronic Scientific Edition Almanac Space and Time vol. 11, issue 1 'The Earth Planet System'
Elektronische wissenschaftliche Auflage Almanach 'Raum und Zeit' Bd. 11, Ausgb. 1 'System Planet Erde'
Аксёнов В.И., Геворкян С.Г., Иоспа А.В., Кривов Д.Н., Шмелёв И.В. Работа винтовых свай в мёрзлых грунтах
При этом в двух опытах на большой модели с высотой винтовой части hv = 96 мм величина сопротивления сдвигу Q составила не менее 0,58 МПа. В результате увеличения рабочей части модели винтовой сваи в 2 раза получаем повышение сопротивления модели сдвигу примерно на 40—50%. Такой результат практически совпадает с результатами расчёта для натурных свай и, как следствие, может быть успешно реализован в строительной практике.
Известно, что в экспериментах по вдавливанию свай, поршней (цилиндрических, сферических и их аналогов) в сопротивляющуюся среду, механическое подобие обеспечивается при условии:
Рт2
Eu = —— = idem, (2)
pLL
или, в иной форме [Седов 1973; Малинин 1975]:
PHTH PMTM
PhL H pMLM
(3)
M
где Ей — критерий Эйлера, Р — сила давления, т — характерное время, L — характерный линейный размер, р — плотность среды; индексы «Н» и «М» обозначают натурные и модельные условия [Седов 1973; Малинин 1975]. Поскольку наши эксперименты проводились в естественном грунте, а характерное время эксперимента в точности соответствует временному фактору, предусмотренному ГОСТом [ГОСТ 5686-94 1996], то, следовательно, в наших экспериментах выполнялись следующие условия:
Принимая во внимание, что
Ры = Рн > ТЫ = ^N . (4)
Lн
— = П, (5)
Lы
где п — масштаб моделирования, в нашем случае равный 10, с учётом условий (4) получим из выражения (3) следующее соотношение:
т 2
Р = Р • н = Р • П2 = 100 • Р (6)
1н 1ы 2 % " 1 Ы ' (6)
ты
которое позволяет по несущей способности модельной сваи оценить несущую способность натурной сваи. Так, например, если по результатам наших испытаний (для суглинка при температуре минус 4 0С и влажности 32 —41 %) несущая способность модельной сваи оказалась в пределах 226 кгс < РМ <300 кгс, то согласно формуле (6) это означает, что при указанных условиях несущая способность натурной сваи составит величину:
22,6 тс < РН < 30,0 тс.
Такой диапазон значений несущей способности натурных винтовых свай, получаемый по результатам испытаний на моделях, находится в хорошем согласии с результатами полевых испытаний винтовых свай, проводившихся до срыва для близких по составу грунтов и температур.
7. Образование уплотнённого ядра в грунте при вдавливании штампа
Особенностью поведения винтовых свай под вдавливающей нагрузкой является учёт образующегося в грунте ядра под торцом сваи (проекции лопастей). Под действием местной постоянно возрастающей нагрузки в грунте возникают значительно более сложные механические процессы, чем компрессионное сжатие.
При действии местной нагрузки элемент грунта испытывает, кроме нормальных, также и касательные (сдвигающие) напряжения. При действии местной нагрузки могут иметь место как затухающие деформации уплотнения, так и незатухающие деформации сдвига. Первая фаза напряженного состояния грунта (по Н.А. Цытовичу [Цытович 1979]) носит название фазы уплотнения. Вторая фаза — фаза сдвигов, переходящая в пластическое течение и недопустимые деформации основания.
В конце фазы уплотнения начинает формироваться жёсткое ядро ограниченных смещений частиц. Это ядро (как показывают опыты В.Г. Березанцева и др.) полностью сформировывается при достижении грунтом максимальной несущей способности.
Как отмечает А.Н. Зеленин,
«под плоским штампом при его продвижении в грунт образуется фигура, напоминающая конус с основанием, равным площади штампа. ... В дальнейшем этот конус, а не рабочая поверхность штампа составляет деформирующий элемент, а сам конус создаётся из верхних слоёв грунта без какого-либо перераспределения материала» [Зеленин 1968].
Electronic Scientific Edition Almanac Space and Time vol. 11, issue 1 'The Earth Planet System'
Elektronische wissenschaftliche Auflage Almanach 'Raum und Zeit' Bd. 11, Ausgb. 1 'System Planet Erde'
Аксёнов В.И., Геворкян С.Г., Иоспа А.В., Кривов Д.Н., Шмелёв И.В. Работа винтовых свай в мёрзлых грунтах
Такое уплотнённое ядро возникает как в мёрзлых грунтах, так и в пластичных немёрзлых грунтах, а также в других материалах [Аксёнов и др. 2014] (рис. 6, 7).
Рис. 6. Форма жесткого ядра в сыпучей среде Рис. 7. Возникновение в мерзлом грунте уплотненных ядер
при вдавливании штампа (по Н.А. Цытовичу [Цытович 1979]) под плоским штампом (по А.Н. Зеленину [Зеленин 1968])
Опыты, проведённые А.Н. Зелениным с режущими профилями при различных значениях угла в, включая и угол в = 180о (или штампом, проекцией лопастей винтовой сваи) позволили установить при тупых профилях (в = 180о) наибольшее измерение уплотнённого ядра, находящегося в зависимости от толщины профиля (или диаметра штампа)
e(h) ~ 2/3 S(D) (7)
Этот результат позволяет обосновать расчёт площади поверхности сдвига, равной боковой поверхности цилиндра диаметром, равным диаметру винтовой лопасти D, в пределах высоты hv, равной сумме высот винтовой части сваи и с некоторым приближением диаметра лопасти:
Ash = nD(hv+D). (8)
Такой подход мы считаем корректным и подтверждаем правомерность его применения в методике расчёта винтовых свай [Нормы проектирования фундаментов... 2007].
8. Некоторые результаты натурных испытаний винтовых свай
в мёрзлых грунтах
Ю.М. Гончаровым и Ю.О. Таргуляном на основании результатов собственных исследований была предложена технология механизированной установки винтовых свай в различные грунты [Гончаров и др. 1981].
При непосредственном завинчивании винтовых свай в лидерные скважины, пробуренные в мёрзлой толще, грунт, деформируясь и уплотняясь под воздействием приложенных к свае крутящего момента и осевого усилия, «заанкери-вает» сваю и обеспечивает определенное сопротивление ее вдавливающей и выдергивающей нагрузкам.
В грунтах, не обладающих пластическими свойствами, непосредственное завинчивание сваи невозможно, поэтому предварительно разрабатывается лидерная скважина, в стенках которой лопасти сваи нарезают винтовую выемку, а лопасть сваи с натягом входит в эту выемку. Грунт, срезаемый зубьями, сбрасывается в скважину, поэтому глубина скважины должна быть больше глубины завинчивания лопасти на величину разрыхления и последующего уплотнения грунта.
Несущая способность винтовых свай в значительной степени зависит от качества производства работ и конструкции сваи.
По конструкции металлические сваи могут быть литыми и навивными с указанием марки материала, размеров лопастей и допустимых отклонений.
При установке свай завинчивание должно производиться без пробуксовки, лидерная скважина не должна превышать проектной глубины и не представлять в разрезе конус. Не допустимы на строительной площадке мероприятия по выравниванию завинченной сваи по вертикали и выкручивание винтовой части обратным ходом.
Несущая способность винтовой сваи, работающей на вдавливание или на выдёргивание, определяется по следующей формуле [Нормы проектирования фундаментов... 2007]:
Fd, du = Yc Yt[RA + RshA sh + YafZRafAaf] , (9)
где Fd — несущая способность винтовой сваи при действующей сжимающей силы, кН (тс); Fdu — несущая способность винтовой сваи при действующей выдёргивающей силы, кН (тс); yc — коэффициент условий работы; yt — температурный коэффициент; R — расчётное давление на мёрзлый грунт под нижним концом сваи; А — проекция площади лопасти сваи; Rsh — расчётное сопротивление мёрзлого грунта сдвигу по грунту в пределах винтовой части; Ash — площадь поверхности сдвига в пределах винтовой части; yaf — коэффициент, зависящий от вида поверхности смерзания; Raf — расчётное сопротивление мёрзлого грунта сдвигу по боковой поверхности смерзания ствола сваи без учёта винтовой
Электронное научное издание Альманах Пространство и Время Т. 11. Вып. 1 • 2016 СИСТЕМА ПЛАНЕТА ЗЕМЛЯ
Electronic Scientific Edition Almanac Space and Time vol. 11, issue 1 'The Earth Planet System'
Elektronische wissenschaftliche Auflage Almanach 'Raum und Zeit' Bd. 11, Ausgb. 1 'System Planet Erde'
Аксёнов В.И., Геворкян С.Г., Иоспа А.В., Кривов Д.Н., Шмелёв И.В. Работа винтовых свай в мёрзлых грунтах
части; Aaf — площадь поверхности смерзания /-го слоя грунта с боковой поверхностью ствола винтовой сваи в пределах высоты возможного смерзания.
Нами предложена своя методика расчёта несущей способности винтовой сваи, основанная на следующих формулах:
Fd,du = YcYf[RA+RshAsh]> ____
Ash = nD*(hv+D),
где D — диаметр лопасти сваи; hv — высота винтовой части сваи. Остальные обозначения приведены выше. Особенность этой методики состоит в том, что она не принимает в расчёт смерзание грунта с боковой поверхностью цилиндрической части металлической сваи. Такой подход правомерен, поскольку при производстве работ по установке винтовых свай «посредством завинчивания в лидерную скважину, практически равную диаметру ствола сваи, диаметр скважины предусмотрен больше диаметра свайной трубы на 1 мм» [Крутиков и др. 2012]. Предложенный нами подход оправдан также тем, что смерзание сваи с грунтом представляет собой процесс достаточно неравномерный и трудно контролируемый; а если смерзание и происходит, то его следует отнести в запас несущей способности сваи. Под воздействием лопастей винтовой сваи мерзлый грунт работает на сжатие и срез одновременно, т.е. весь массив мерзлого грунта сопротивляется как целик.
Из всех прочностных характеристик мерзлого грунта наиболее велико его сопротивление резанию, и, по данным А.Н. Зеленина, в 5 раз превосходит сопротивление сдвигу и в 3 раза сопротивление сжатию [Зеленин 1968, табл. 42].
Предлагаемая нами методика учитывает работу мерзлого грунта под нижней лопастью, — как под штампом с образованием грунтового ядра, примерно равного диаметру лопастей [Зеленин 1968]. Наши исследования показывают, что при строгом соблюдении правил установки винтовой сваи в мерзлый грунт, для расчета её несущей способности достаточно двух составляющих, без учета сил смерзания. При этом становится излишним и применение цементно—песчаного раствора, заливаемого в полость скважины, что является мокрым процессом, ведущим к удорожанию стоимости работ, производимых при отрицательных температурах.
В табл. 2 представлены результаты расчета по формулам (9) и (10) несущей способности винтовых свай в мерзлых грунтах и данные полевых испытаний, выполненных ОАО «Фундаментпроект» на площадках Бованенковского НГКМ [Крутиков и др. 2012].
Таблица 2
Несущая способность винтовых свай в мёрзлых грунтах, рассчитанная по методикам ОАО «СевЗапНТЦ» и ОАО «Фундаментпроект», и её сопоставление с результатами полевых испытаний, выполненных ОАО «Фундаментпроект»
на площадках Бованенковского НГКМ
№ Пп. Т, оС Свая № Грунт dCB, мм мм W% Р, 3 г/см R, кПа A, м2 Rsh, кПа Ash, м2 F, кН расчет, винт F, кН испытание Yc Yt Вид испытания FP/ FMC
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18
1 -3,3 26 Суглинок 219 270 32,0 1,81 1500 0,0305 220 0,563 184,4 206 1,34 0,8 вдавливание с возраст. скоростью 0,895
2 1,22 225 Супесь 219 300 29 1,80 1150 0,039 130 0,377 248,0 +смерз* 225,0 0,99 « выдергивание с возраст. скоростью 1,1
3 -4,2 33 Глина 219 280 36,0 1,79 1700 0,0289 250 0,598 222,5 225,8 1,4 « вдавливание с возраст. скоростью 0,985
4 -4 32 Суглинок 219 250 32,0 1,81 1700 0,0163 250 0,510 155,2 87,8 1,4 « вдавливание с возраст. скоростью 1,76
5 -3,8 9 Суглинок « « 32 1,81 1450 « 240 « 382,3 +смерз* 325,0 1,1 « выдергивание с возраст. скоростью 1,17
6 -3,3 34а Суглинок 219 270 38,0 1,71 1500 0,028 220 0,568 179,0 225,8 1,34 « вдавливание с возраст. скоростью 0,79
7 -2,8 579 Супесь 219 300 36,0 1,70 1650 0,032 220 0,377 127,0 116,7 1,17 « выдергивание с возраст. скоростью 1,09
8 -2,2 513 Супесь 325 408 35,0 1,66 1510 0,0477 180 0,512 146,1 206,8 1,11 « выдергивание с возраст. скоростью 0,71
9 -3,6 25 Суглинок « « 38,0 1,71 1420 « 235 « 377,6 +смерз* 350,0 1,21 « выдергивание с возраст. скоростью 1,08
10 1,75 б/н Суглинок 325 408 48,0 1,60 1200 0,0477 160 0,512 229,0 248,2 1,06 « выдергивание с возраст. скоростью 0,92
11 -3,2 б/н Суглинок 325 408 48,0 1,60 1500 0,0477 220 0,512 176,8 159,1 1,2 « выдергивание с возраст. скоростью 1,11
12 2,85 б/н Суглинок 325 408 27,0 1,86 1380 0,0477 200 0,512 158,1 136,4 1,17 « выдергивание с возраст. скоростью 1,16
13 -3,6 б/н Супесь 325 408 40,0 1,67 1950 0,0477 240 0,512 207,0 163,4 1,2 « выдергивание с возраст. скоростью 1,27
14 -1,1 126 Песок мелкий « « 25,0 1,88 1670 « 175 « 151,4 +смерз* 150,0 0,98 « выдергивание с возраст. скоростью 1,01
Примечание: * — учёт смерзания производился по результатам штыкования околосвайного пространства
Электронное научное издание Альманах Пространство и Время Т. 11. Вып. 1 • 2016 СИСТЕМА ПЛАНЕТА ЗЕМЛЯ
Electronic Scientific Edition Almanac Space and Time vol. 11, issue 1 'The Earth Planet System'
Elektronische wissenschaftliche Auflage Almanach 'Raum und Zeit' Bd. 11, Ausgb. 1 'System Planet Erde'
Аксёнов В.И., Геворкян С.Г., Иоспа А.В., Кривов Д.Н., Шмелёв И.В. Работа винтовых свай в мёрзлых грунтах
В графе 18 табл. 2 приведено отношение величины несущей способности, полученной расчетом, к величине, полученной при полевых испытаниях винтовой сваи. Как показывает инженерная практика, отклонение результатов расчётов от экспериментов, не превышающее 20%, можно считать вполне приемлемым.
Несущая способность винтовых свай в ряде натурных испытаний выше расчетных (см. табл. 2, опыты №№ 1, 3, 6, 8, 10). Это говорит о том, что в указанных случаях на контакте с цилиндрической частью сваи имело место смерзание сваи с вмещающим грунтом.
Полученные при натурных испытаниях винтовых свай значения несущей способности почти на 20% (1,5—19,5%) превышают расчетные значения. Такая разница объясняется, на наш взгляд, тем, что расчетная методика в этих примерах не учитывала смерзания ствола сваи (т.е. её цилиндрической части) с вмещающим грунтом. Между тем, факт частичного смерзания при натурных испытаниях свай был установлен непосредственным штыкованием вдоль цилиндрической части свай.
В примерах № 11 — 13 (табл. 2) несущая способность натурных свай ниже расчетных на 11—27%, что может быть обусловлено условиями производства работ при установке свай, — возможно, была допущена пробуксовка или какие-то другие нарушения.
Расчет в примере № 4 показывает недостатки конструкции винтовой сваи в этом испытании: размер лопастей очень мал = 250 мм); в результате лопасть сваи входит в грунт лишь на 15 мм (dc = 219 мм), поэтому несущая способность испытанной сваи оказалась в 2 раза ниже расчетной.
Конструктивно соотношение диаметра ствола dc и диаметра винтовой лопасти Dл принимается в пределах dc/Dл = 0,6^0,8; отношение шага винтовой лопасти «а» и диаметра винтовой лопасти Dл принимается в пределах ä/Dn = 0,6-0,7.
«При завинчивании межвитковые промежутки грунта не разрыхляются, а, наоборот, уплотняются лопастью сваи, что позволяет включить в равномерную работу все витки сваи и распределить нагрузку на суммарную опорную поверхность всех лопастей» [Железков 2004].
Винтовые сваи с другими соотношениями диаметров и шага разрыхляют межвитковые промежутки грунта и снижают несущую способность сваи. Такие результаты были получены специалистами института «Севзапэнергосетьпроект» на основании экспериментов, проведенных на нескольких типоразмерах анкеров (диаметры лопастей: 280 мм, 300 мм, 340 мм, 370 мм) в мерзлых грунтах [Железков 2004].
Выводы
1. Выполненные нами исследования показали следующее:
— выбранная масштабная модель винтовой сваи с соотношением основных геометрических размеров 1:10 по отношению к свае заводского производства является удобной для лабораторных исследований; методика применения такой модели эффективна;
— технология завинчивания моделей свай в мёрзлые грунты путём создания лидерных скважин (вмораживание и последующее продавливание цилиндрических сваек) наиболее рациональна;
— оборудование, выбранное нами для проведения испытаний моделей винтовых свай в мёрзлых грунтах, показало свою работоспособность.
2. Результаты выполненных нами испытаний позволяют сделать вывод, что при прочих равных условиях (по составу грунта, влажности, плотности и т.д.) увеличение длины оперённой (лопастной) части винтовой сваи в 2 раза позволяет увеличить несущую способность примерно на 40—50%.
3. Анализ кривых, описывающих деформации грунта от вдавливания модели винтовой сваи, показывает, что при нагружении равными ступенями деформации в мёрзлом грунте растут по экспоненциальному закону. Это означает, что взаимодействующий с винтовой сваей мёрзлый грунт ведёт себя подобно среде Фойхта. Характерной особенностью среды Фойхта является то, что развивающаяся в ней под действием сжимающего напряжения общая деформация £ имеет две составляющие — деформацию сжатия и деформацию вязкого течения (сдвига).
4. Результатами выполненных нами исследований подтверждён факт образования уплотнённого грунтового ядра под штампом (проекцией лопастей винтовой сваи). Учёт уплотнённого ядра позволяет правильно рассчитать площадь поверхности сдвига при определении несущей способности винтовой сваи.
5. По результатам наших исследований была уточнена методика расчета работы винтовых свай в мерзлых грунтах, и предложена своя расчетная формула, особенность которой состоит в том, что она не учитывает смерзание цилиндрической части сваи. Анализ результатов испытаний натурных винтовых свай, доведенных до срыва, показал практическую приемлемость предложенной нами формулы.
ЛИТЕРАТУРА
1. ГОСТ 5686-94 Грунты. «Методы полевых испытаний сваями» М. МНТКС, 1996. 56 с.
2. СНиП 2.02.04-88. Основания и фундаменты на вечномерзлых грунтах. М.: ЦИТП Госстроя СССР, 1990. 51 с.
3. Свод правил СП 25.13330.2012. Основания и фундаменты на вечномерзлых грунтах. Актуализированная
редакция СНиП 2.02.04-88. М.: Минрегион России, 2012. 110 с.
Электронное научное издание Альманах Пространство и Время Т. 11. Вып. 1 • 2016 СИСТЕМА ПЛАНЕТА ЗЕМЛЯ
Electronic Scientific Edition Almanac Space and Time vol. 11, issue 1 'The Earth Planet System'
Elektronische wissenschaftliche Auflage Almanach 'Raum und Zeit' Bd. 11, Ausgb. 1 'System Planet Erde'
Аксёнов В.И., Геворкян С.Г., Иоспа А.В., Кривов Д.Н., Шмелёв И.В. Работа винтовых свай в мёрзлых грунтах
4. Аксёнов В.И., Геворкян С.Г., Иоспа А.В., Кривов Д.Н., Шмелёв И.В., Спиридонов С.И. Особенности работы
винтовых свай в мёрзлых грунтах / / Основания, фундаменты и механика грунтов. 2014. № 4. С. 2—8.
5. Железков В.Н. Винтовые сваи в энергетической и других отраслях строительства. СПб.: Прагма, 2004. 150 с.
6. Гончаров Ю.М., Таргулян Ю.О., Вартанов С.Х. Производство свайных работ на вечномерзлых грунтах. Л.:
Стройиздат, 1981. 160 с.
7. Зеленин А.Н. Основы разрушения грунтов механическими способами. М.: Машиностроение, 1968. 376 с.
8. Крутиков И.В., Колчанов И.В., Осокин А.Б., Смолов Г.К., Рябов В.А., Аксенов В.И., Кривов Д.Н., Спири-
донов С.И. Использование винтовых свай при строительстве газопромысловых объектов на Бова-ненковском НГКМ / / Газовая промышленность. 2012. № 1 (660). С. 45—50.
9. Малинин Н.Н. Прикладная теория пластичности и ползучести. М.: Машиностроение,1975. 400 с.
10. Нормы проектирования фундаментов из винтовых свай № 20007ТМ. Т. 1. Кн. 1. СПб.: СевЗапНТЦ, 2007. 53 с.
11. Руководство по проектированию и устройству фундаментов мачт и башен линий связи из винтовых
свай. М.: Стройиздат, 1965. 40 с.
12. Руководство по проектированию оснований и фундаментов на вечномерзлых грунтах. М.: Стройиздат,
1980. 303 с.
13. Руководство по эффективным способам устройства свайных фундаментов на вечномерзлых грунтах в
нефтегазовом строительстве. М.: НИИОСП им Н.М. Герсеванова, ИКЦ ПФ, 2005. 166 с.
14. Седов Л.И. Механика сплошной среды. Т. 1. М.: Наука, 1973. 536 с.
15. Цытович Н.А. Механика грунтов. М.: Высшая школа, 1979. 448 с.
Цитирование по ГОСТ Р 7.0.11—2011:
Аксёнов, В. И., Геворкян, С. Г., Иоспа, А. В., Кривов, Д. Н., Шмелёв, И. В. Работа винтовых свай в мёрзлых грунтах [Электронный ресурс] / В.И. Аксёнов, С.Г. Геворкян, А.В. Иоспа, Д.Н. Кривов, И.В. Шмелёв // Электронное научное издание Альманах Пространство и Время. — 2016. — Т. 11. — Вып. 1: Система планета Земля. — Стационарный сетевой адрес: 2227-9490e-aprovr_e-ast11-1.2016.73.
THE WORK OF SCREW PILES INTO FROZEN SOILS
Viktor I. Aksenov, Sc.D. (Engineering), Senior Researcher, Chief Specialist at FOUNDAMENTPROJEKT OJSC (Moscow)
E-mail: simg@fundamentroekt.ru, viktor-i-aksenov@j-spacetime.com
Sergey G. Gevorkyan, Sc.D. (Physics and Mathematics), Senior Researcher, Leading Engineer at FOUNDAMENTPROJEKT OJSC (Moscow)
E-mail: simg@fundamentroekt.ru, sergey-g-gevorkyan@j-spacetime.com
Andrey V. Iospa, M.Eng., Head of Frozen Soils Tests Sector at FOUNDAMENTPROJEKT OJSC (Moscow)
E-mail: simg@fundamentroekt.ru, andrey-v-iospa@j-spacetime.com
Denis N. Krivov, Sc.D (Geology and Mineralogy), Head of Group at Frozen Soils Tests Sector, FOUNDAMENTPROJEKT OJSC (Moscow)
E-mail: simg@fundamentroekt.ru, denis-n-krivov@j-spacetime.com
Igor V. Shmelev, M.Eng., Engineer at FOUNDAMENTPROJEKT OJSC (Moscow)
E-mail: simg@fundamentroekt.ru, igor-v-shmelev@j-spacetime.com
There are various methods of pile foundations, as by way of devices and by design features. According to the method of device, piles may be hammered, screwed, drill-hammered, drill-injected. Depending on the material, piles may be concrete or metal. Depending on their design features, piles may be smooth, with extended fifth, with the broadening along the entire length, and screw.
Currently screw piles are widely used in the areas of distribution of snowmelt and frozen soils, in various fields of construction.
Screw pile is a cylindrical pile with helical projections (lobes) at its lower end. Screw piles are a relatively new but promising design for their application in the territories of the permafrost. They have a number of significant advantages compared to conventional prismatic and cylindrical hanging piles and piles-racks:
(i) universality for the different soils;
(ii) greater speed of construction of foundations in difficult climatic and cramped conditions;
(iii) successful operation under alternating loads, and also in conditions of frost heaving of soils;
(iv) high accuracy of the installation;
Электронное научное издание Альманах Пространство и Время Т. 11. Вып. 1 • 2016 СИСТЕМА ПЛАНЕТА ЗЕМЛЯ
Electronic Scientific Edition Almanac Space and Time vol. 11, issue 1 'The Earth Planet System'
Elektronische wissenschaftliche Auflage Almanach 'Raum und Zeit' Bd. 11, Ausgb. 1 'System Planet Erde'
Аксёнов В.И., Геворкян С.Г., Иоспа А.В., Кривов Д.Н., Шмелёв И.В. Работа винтовых свай в мёрзлых грунтах
(v) bumpless immersion in the soil, ensuring the safety of underground utilities and surface structures, etc.;
(vi) absence of wet processes in the production of works.
In our paper, we discuss the results of laboratory researches on physical models of the work of screw piles into frozen soils. The aim of our study was obtaining results of experiments with models to get the necessary answers to questions about the work of screw piles in natural conditions.
The use of freezers and specially made equipment (model screw piles, the test facility, measurement tools, etc.) allowed us to solve successfully the problem on physical modeling of work of screw piles into frozen soils. The results of these tests show that under other equal conditions (composition of the soil, moisture, density, etc.) wherein the length of the 'feathered' parts of the screw piles increase 2 times, in this case carrying capacity of screw piles increases of approximately 40^50%.
Analysis of the curves describing soil deformation under pressing model screw piles showed that deformation of frozen soil grows exponentially during the stress application to the screw pile load by the equal degrees. This means that frozen soil behaves like Voigt's environment during the interaction with screw pile. A characteristic feature of the Voigt's environment is that developing it under the action of compression stresses the total deformation £ has two components: deformation of compression and deformation of viscous flow.
The results of our research have confirmed the fact of formation of the compacted soil cores under the heel of the screw piles. Accounting compressed kernel allows you to calculate the surface area of the shift during the definition of bearing ability of screw piles.
The results of our study helped to clarify the methods of calculating the work of screw piles into frozen soils and to offer a new calculation formula. The distinctive feature of this formula is that it does not take account the freezing of the cylindrical part of the pile with the ground. Analysis of the results of field tests of full-scale screw piles driven to collapse, showed practical acceptability of the proposed formula.
Keywords: screw piles, frozen soil, physical modeling, shear, compression, freezing, construction in permafrost.
References:
1. Aksenov V.I., Gevorkyan S.G., Iospa A.V., Krivov D.N., Shmelev I.V., Spiridonov S.I. "Features of the Work of
Screw Piles into the Frozen Soils." Soil Mechanics and Foundation Engineering 4 (2014): 25-30. (In Russian).
2. Code of Rules SP 25.13330.2012. Bases and Foundations on the Permafrost. Updated Edition of the SNiP 2.02.04-88. Mos-
cow: Ministry of Regional Development Publisher, 2012. 110 p. (In Russian).
3. Construction Standards and Rules SNiP 2.02.04-88. Bases and Foundations on the Permafrost. Moscow: USSR Gosstroy
Publisher, 1990. 51 p. (In Russian).
4. Goncharov Yu.M., Targulyan Yu.O., Vartanov S.Kh. Execution of the Pile's Works on the Permafrost. Leningrad:
Stroyizdat Publisher, 1981. 160 p. (In Russian).
5. Krutikov I.V., Kolchanov I.V., Osokin A.B., Smolov G.K., Ryabov V.A., Aksenov V.I., Krivov D.N., Spiridonov S.I.
"The Use of Screw Piles in the Construction of Field Facilities at the Bovanenkovo Oil and Gas Condensate
Field." Gas Industry 1 (2012): 45 — 50. (In Russian).
6. Malinin N.N. Applied Theory of Plasticity and Creep. Moscow: Mashinostroenie Publisher, 1975. 400 p. (In Russian).
7. Manual on Design and Construction of Foundations of Masts and Towers of Communication Lines on the Screw Piles.
Moscow: Stroyizdat Publisher, 1965, 40 p. (In Russian).
8. Manual on Design of Bases and Foundations in Permafrost Soils. Moscow: Stroyizdat Publisher, 1980, 303 p. (In Russian).
9. Manual on Effective Ways of Construction of Pile Foundations on Permafrost Soils in Oil and Gas Industry. Moscow:
N.M. Gersevanov Scientific Research Institute for Foundations and Underground Structures Publisher,
2005, 166 p. (In Russian).
10. Sedov L.I. Mechanics of Continuous Media. Moscow: Nauka Publisher, 1973, volume 1. 536 p. (In Russian).
11. Standards for the Design of the Foundations of Screw Piles no. 20007TM. St. Petersburg: SevZapNTTs Publisher, 2007,
volume 1, book 1. 53 p. (In Russian).
12. State Standard GOST 5686-94. Soils. Methods of Field Tests by the Piles. Moscow: USSR Gosstroy Publisher, 1996, 56 p.
(In Russian).
13. Tsytovich N.A. Soil Mechanics. Moscow: Vysshaya shkola Publisher, 1979. 448 p. (In Russian).
14. Zelenin A.N. Fundamentals of the Mechanical Ways of the Soils Destruction. Moscow: Mashinostroenie Publisher,
1968. 376 p. (In Russian).
15. Zhelezkov V.N. Screw Piles in Energetic and Other Sectors of the Construction. St. Petersburg: Pragma Publisher,
2004. 150 p. (In Russian).
Cite MLA 7:
Aksenov, V. I., S. G. Gevorkyan, A. V. Iospa, D. N. Krivov, and I. V. Shmelev. "The Work of Screw Piles into Frozen Soils." Electronic Scientific Edition Almanac Space and Time 11.1 ('The Earth Planet System') (2016). Web. <2227-9490e-aprovr_e-ast11-1.2016.73>. (In Russian).
