CC BY
26
Наука та прогрес транспорту. Вюник Дншропетровського нацюнального унiверситету залiзничного транспорту, 2017, № 6 (72)
ТРАНСПОРТНЕ БУД1ВНИЦТВО
УДК 624.131.1
Я. В. УЛЬЯНОВ1*
1 Лабораторш дослвджень атомних 1 теплових електростанцш, Придшпровський науково-освгшш центр шновацшних технологш у будшницт, Придшпровська державна академ1я буд1вництва та арытектури, вул. Чернишевського,24 а, Дшпро, Украша, 49600, тел. +38 (063)180 33 86, ел. пошта 1-уаПлиНапоу@иа.£ш, ОЯСГО 0000-0002-5575-4753
13 ДОСВ1ДУ ПРОВЕДЕННЯ ПОР1ВНЯЛЬНИХ ВИПРОБУВАНЬ ЛЕСОВИХ ГРУНТ1В РУЧНИМИ ДИНАМ1ЧНИМИ ЗОНДАМИ Р13НОМАН1ТНИХ КОНСТРУКЦ1Й
Мета. Для визначення параметр1в грунпв лесово! формацп, як1 вважаються складними в 6уд1вництв1 або експлуатацп житлових та промислових споруд, передбачаеться анал1з отриманих даних польових досль джень для того, щоб використовувати !х у розрахунках для прогнозування ситуаци, що може скластися в експлуатацп об'екпв. За головну мету дослвдження було висунуто: 1) вдосконалення наших уявлень про грунти лесово! формацп на приклад! визначення можливо! змши параметр1в лесово! товщ1, яка знаходиться тд впливом навантаження в1д повно! ваги буд1влц 2) вщпрацювання методики проведення зондування шляхом впровадження полшшених, удосконалених ручних зонд1в та пор1вняння даних цих випробувань !з тими, що були отримаш шшими методами; 3) визначення шляхов подальшого проведення дослщжень за допомо-гою ручних зонд1в. Методика. Напрямки !нженерно-геолопчних дослвджень були актуал!зоваш за допомо-гою метод1в анал1зу та синтезу, та як шструментарш було виконано динашчне зондування. Результати. Автором були проанал1зоваш даш динам1чного зондування грунпв зондами типу Д11Т-5 конструкцп Дшпропетровського нацюнального ушверситету зал1зничного транспорту !меш академша В. Лазаряна. Також проведено зондування легким малогабаритним зондом типу ЛДАТЕ на об'екп випробувань, що знаходився в складних !нженерно-геолопчних умовах: на забудованш територи, грунти яко! представлен! лесами. У подальшому був визначений динам!чний оп!р грунту зондуванню та виведена формула залежносп м!ж отриманими показниками динам!чного опору. Наукова новизна. Зондування необводнених лесових грунпв, яш складали територ!ю буд!вництва, проводилося вперше застосованим зондом власно! розробки групи автор!в, у тому числ! - й автора стати. Практична значимiсть. Динам!чне зондування, що набуло значного поширення п!д час !нженерних випробувань у буд!вництв! 60-70 рр. минулого стор!ччя, сьогодн! вживаеться р!дко, а для досл!дження лесових грунпв у !х р!зноман!тних станах (обводнених, необводнених, порушених тощо) майже не розроблено. Тому виведення формули кореляцп, що п!дтверджуе права на вживання !снуючих формул та розрахункових коефщенпв саме для грунпв лесово! формац!! (а це близько 90 % четвертинних грунпв Укра!ни), е актуальною та новгтньою темою.
Ключовi слова: динашчне зондування; малогабаритний зонд; умовний динашчний отр; грунти лесово! формац!!'
Вступ
Пщ час ¿нженерних випробувань тд буд1в-ництво будь-яких об'екпв ставиться за мету визначення параметр1в грунту безпосередньо в польових умовах. До обладнання, яке доцшь-но використовувати в польових умовах, належать динам!чш зонди р1зного виконання. Ди-нам1чний зонд - легкий та доступний прилад, за допомогою якого вщбирають проби грунту непорушено! структури з метою проведення грунтових випробувань та визначення парамет-р1в грунту [1, 2].
Широко розповсюджеш випробування за допомогою динам1чного зондування не скель-них порщ, бшьш того, рекомендован! так! випробування в складних геолопчних умовах (карст), на забудованш територи або в межах старих буд!вель ! споруд тощо. Щодо випробувань лесових грунпв, то динам!чне зондування лес!в взагал! представлялося досить складною проблемою, також через те, що леси легко по-рушуються, прос!дають, створюють пливуни та каверни. Тому матер!ал з дослщжень лес!в саме зондуванням е актуальною темою сучасних ш-женерних випробувань [3].
Видшимо окремо, що так! дослщження е досить економ!чними, оск!льки включають т!льки
Наука та прогрес транспорту. Вюник Дншропетровського нацюнального унiверситету залiзничного транспорту, 2017, № 6 (72)
витрати на зонд та його транспортування, а та-кож зарекомендували себе в тих випадках, коли на забудованiй територи або в межах старих будiвель i споруд неможливо розташувати гро-мiздке обладнання або виникають труднощi через обмежешсть простору, значну кiлькiсть комушкацш.
Мета
Перед виконанням дослiджень на mдставi даних лiтературних джерел з ютори питання в архiвах ДПТу, ПДАБА, МГСУ, МГУ [2, 3, 6-9, 12, 13, 17] тощо (попутно вщзначимо, що сучаснi публшаци про динамiчне зондування малогабаритними зондами, а особливо про зон-дування лесових товщ - дуже нечисленнi), були визначеш такi напрямки дослiдження, а саме:
- визначення можливих змш параметрiв ле-сово! товщi верхньо! частини геологiчного роз-рiзу, що знаходиться мiж кущами буронабив-них паль з урахуванням повно! ваги будiвлi;
- отримання вихiдних даних для розрахун-кiв показникiв лесу через отримаш коефiцieнти мiж геотехшчними параметрами для стандарт-них та нестандартних зоцщв, спiвставлення !х з нормами та вимогами юнуючих нормативних документiв;
- розробка напрямiв подальшого покра-щення методiв проведення випробувань зондами ЛДАТЕ (рос. - ЛИАТЭ) та Д11Т-5 з упором на випробування в складних iнженерно-геологiчних обставинах та в умовах ддачого будiвельного виробництва.
Методика
У процес дослiдження використанi методи аналiзу i синтезу з метою визначення найбшьш актуальних напрямкiв iнженерно-геологiчних дослiджень лесiв. Як iнструментарiй було ви-конано динамiчне зондування грунт1в та за його результатами порiвняльно-аналiтичним методом була отримана кореляцшна залежнiсть.
Методика та обладнання дослщження
Данi дослiдження проводилися в складних шженерно-геолопчних умовах: на територи 5-поверхового житлового будинку (м. Днiпро) з тдземним паркiнгом; який близько розташо-ваний до iнших споруд, у тому чи^ дорево-
люцшно1 забудови, з фундаментом, що склада-еться з кущiв буронабивних паль, на яю спира-еться плита ростверку завтовшки 1 000 мм [4].
Щд час експлуатацп дано! територи неодноразово проводилися дослщження грунпв, що И складають. Тому за попередньо отриманими даними грунти характеризуються як еолово-делювiальнi верхньочетвертиннi лесовi сутски, пилуватi, твердi, високопористi, загальною м> цнiстю до 10 м, схильш до просiдання. Щшь-нiсть грунту 1,59 г/см, щшьшсть сухого грунту 1,47 г/см та пористють 45 %, природна воло-гiсть 0,09 част. од. Модуль деформаци грунту з природною вологiстю становить Е = 18 МПа, а у вологонасиченому сташ - 9 МПа. Проектна гранична величина середнього осщання фундаменту складае 15 см.
Пюля закiнчення будiвництва житлового будинку було виконано динамiчне зондування лешв до глибини до 3,1 м двома ручними зондами розробки ЛДАТЕ та Д11Т-5 через тдвал (тдземний паркiнг) завдяки спецiально розта-шованим пiд час будiвництва в плит ростверку трубним проходкам дiаметром 1 000 мм та роз-ташованому всерединi паркiнга наскрiзному приямку загальною площею 1 м2. Вщстань мiж точками зондування не перебшьшувала 1 м. Схема розташування точок зондування наведена на рис. 1.
Випробування проводилися зпдно з дiючим на час виконання робгг ДСТУ Б В.2.1-9-2002, шзтше - ДСТУ Б В.2.1-9-2016 [4, 5].
Результати
Пiд час польових випробувань зондами двох типiв були отримаш даш, за якими накреслений графш (рис. 2), що пов'язуе значення умовного динамiчного опору грунту Pd(сз) (стандартний зонд ЛДАТЕ) та Pd(мз) (малогабаритний -
ДПТ-5).
Техшчш параметри обох зондiв наведено в табл. 1.
Як вщомо, переважна бiльшiсть ручних за-бивних зондiв, що застосовуються в наступний час, представлена легкими типами (з молотом до 10 кг), за винятком майже недавно розроб-лених ручних зондiв стандартного типу РДК та ЛДАТЕ, причому слщ вiдзначити, що зонд ЛДАТЕ було застосовано значно рашше, шж зонд компани «Геотест» - РДК [8, 10, 11].
Наука та прогрес транспорту. Вюник Дншропетровського нацюнального ушверситету з&шзничного транспорту, 2017, N° 6 (72)
Рис. 1. Схема дшянки випробувань Fig. 1. Scheme of test section
Основш параметри ручних забивних зондiв ЛДАТЕ та ДПТ-5
The main parameters of manual driving rods LDATE and DIIT-5
Таблиця 1
Table 1
N Тип зонда Висота скидання молота, см Маса молота, кг Штанги Кошчний наконечник Маса складеного зонда (без молота), кг
Д1аметр штанг, мм Довжина штанг, см Д1аметр конуса, мм Кут загострення конуса, град
1 Д11Т-5 50 10 20,0 110/124 40 60 8
2 ЛДАТЕ 40 30 33,5 90/100 74 60 30
Рис. 2. Графж динамiчного опору грунту зондуванню
Fig. 2. Graph of dynamic soil resistance to sounding
Вiдомi деяю спроби виведення формул та коефщенпв перерахунку параметру Pd для стандартних або малогабаритних зондiв. Зок-рема, такi залежностi запропонувала Н. Н. Зуб-кова для флювюглящальних вiдкладiв Щд-москов'я [6, 7]. Аналiз !х показуе, що !х неможливо застосовувати для лешв середнього Приднiпров'я, однак, вже отримаш даш можуть стати прикладом для виведення регюнальних кореляцшних залежностей аналопчного виду.
Зокрема, для грунтових умов даного бущве-льного майданчика на пiдставi обробки та ана-лiзу матерiалiв польових дослiджень, якi були виконаш зондами ЛДАТЕ (стандартний зонд) та Д11Т-5 (нестандартний зонд), для лесових грунпв напiвтвердоi та твердо1 консистенцii, що залягають пiд плитою ростверку, була за-пропонована кореляцшна залежшсть:
Р ^(сз)=0.2753Р ^(мз)+0.7175.
Наука та прогрес транспорту. Вюник Дншропетровського нацюнального ушверситету зашзничного транспорту, 2017, N° 6 (72)
Було визначено, що лесов! грунти, що скла-дають дану територда, схильш до просщання грунту та порушень його структури. Можна прогнозувати, як буде змшюватися структура лесу тд впливом вологи або в1брацп, через рух транспорту тощо.
Вщзначимо також, що були отримаш про-м!жш результати експеримент!в { для подаль-ших висновюв з метою !х достов!рност можна запланувати таю дослщження, як: зондування грунту у вологому сташ (водонасиченому або обводненому), польов! експерименти з розта-шуванням паль бшя траси або на трас! (тд впливом постшного руху транспорту) або поб-лизу буд!вництва ! т. д. Методика експеримен-т!в була покращена з точки зору !! проведення, однак, залишаються питання про обсяг та змют подальших польових випробувань. Кр!м того, з точки зору ощнки стану грунт!в, сл!д запроек-тувати дослщження за деяк! протяжн! штервали часу (м!сяць, р!к тощо). За тими даними, що були обраш в лператур! [9], так! змши за часом були незначними, хоча ! рухалися територ!ею буд!вельно-кранов! машини, екскаватори, само-скиди - все це не змшювало !стотно показники грунту. Але слщ враховувати, що стан конкретного типу грунту на територи його розповсю-дження залежить ! в!д стих!йного водопоста-чання або розташування будь-якого виробниц-тва. Тобто, щоб прогнозувати поведшку грун-т!в, особливо посадочних, таких як леси, необхщно визначати вс! умови експлуатац!! дано! територ!! та споруд, що там розташоваш. Тшьки з урахуванням вс!х техногенних та при-родних фактор!в можна говорити про достов!р-н!сть та в!ропдшсть експеримент!в.
Наукова новизна та практична значимкть
Дан! досл!дження мали за вщправний по-штовх вдосконалення прилад!в та пристосувань для зондування. 1снуюч! установки (так!, на-приклад, як найбшьш близький за призначен-ням ! параметрами аналог зонду дано! конф!гу-рац!! прилад РДК компани «ГЕОТЕСТ», розро-блений у м. Екатеринбург, Роая, http://geotest.ru/complect/РДК/ДЗ, складний за конструкщею та великий за габаритами: скла-даеться з к!лькох штанг !з закр!пленим до них конусом для занурювання в грунт, комплекту-
сться утримувачем з рукоятками i центратором 3i спецiальними штирями). Недолiками цього та багатьох шших приладiв е вiдносно складна для ручного пристрою конструкщя, достатньо великi габарити, що роблять важкими проведення випробувань в обмежених (складних) умовах, а головне, вщсутня можливють засто-сування таких приладiв для зондування за стандартом SPT (Standart Penetration Test). До того ж, для проведення випробувань комплектом РДК потрiбнi зусилля 3 виконавщв.
В основу техшчного ршення зонду власно! розробки було покладено мету створення дешевого i простого за конструкщею впчизняно-го пристрою, з можливютю серiйного виробни-цтва, для випробувань грунпв пiд фундаменти споруд методом динамiчного зондування, особливо в недоступних мюцях з мiнiмальною кшь-кiстю виконавцiв. Для цього була покращена конструкщя зонду, з доданням додаткового приладдя для роботи з важкими грунтами, у тому чи^ - з тими, що мютять у собi вклю-чення будiвельного смотя, уламки тощо. Такi передбаченi допомiжнi прилади та пристосу-вання роблять зонд ушверсальним, а також надають можливiсть зондування за стандартом SPT.
Польовi випробування з вiдпрацюванням методики застосування виконаного зонду спри-яли подальшим дослiдженням, завдяки !м була виведена кореляцшна залежнiсть (за даними зондування декшькох будiвельних майданiв та подальшою статистичною обробкою результа-пв розрахункiв), що й тдтверджуе наукову новизну даних дослщжень та висвiтлюе перспек-тиви практичного застосування розробленого зонду, спрямовуючи !х не тiльки в будiвництво, але й в напрямку вщновлення та вiдбудови споруд рiзноманiтного призначення. Перспек-тиви застосування зондiв, у тому чи^ -й у залiзничному будiвництвi вже доказанi, оскшьки й пiд час будiвництва коли визнача-ються райони або окремi дiлянки, якi представ-ленi важкими грунтами, тобто проводяться ро-боти в умовах просщання грунту, зсувiв (на-приклад, пiд час будiвництва Львiвсько! та Одесько! залiзничних колш).
До того ж, за нашим дослщженням, отрима-нi кореляцiйнi залежносп, що вживають пiд час розрахунюв за даними зондування грунтiв, надають можливють стежити за змiнами у чаш,
Наука та прогрес транспорту. Вюник Дншропетровського нацюнального ушверситету зашзничного транспорту, 2017, № 6 (72)
яю спостер1гаються при довготривалш експлу-атацп територи розташування споруд, з отри-манням практичних рекомендацш у випадках попршення 1нженерно-геолопчних умов або наступно! забудови територи.
Висновки
Проведеш дослщження довели зручшсть та легюсть в експлуатаци динам1чних малогабари-тних зонд1в обох тишв. Розраховаш параметри грунту е достов1рними i досить повно характе-ризують стан лесу в даних 1нженерно-геолопчних умовах. Проте, щоб вдосконалити
висновки або поширити нашi уявлення про по-ведiнку лесiв конкретного !х типу, необхiднi неодноразовi польовi експерименти. Правильно проектуючи !х та маючi на увазi отримання не тшьки рекомендацiй з експлуатацii даноi територи, необхщно проводити дослiдження, з установкою на сшввщношення !х результата з даними шших випробувань. Вщпрацювання методики, яка була запропонована у статп, слiд вести в кшькох напрямках та у рiзних iнженер-но-геологiчних умовах, що може представити широкий матерiал для подальших дослщжень.
СПИСОК ВИКОРИСТАНИХ ДЖЕРЕЛ
1. Болдырев, Г. Г. Испытание грунтов методом динамического зондирования. Ч. III / Г. Г. Болдырев // Инженерные изыскания. - 2011. - № 1. - С. 22-31.
2. Гончаров, Б. В. Использование динамического зондирования при обследовании оснований аварийных и реконструированных зданий / Б. В. Гончаров, Ф. З. Мухаметзянов // Основания, фундаменты и механика грунтов. - 2005. - № 6. - С. 19-22.
3. Григорян, Е. Ю. Исследование свойств лессовых грунтов методами зондирования (на примере Северного Кавказа) : автореф. дис. ... канд. техн. наук : 25.00.08 / Григорян Ерванд Юрьевич ; ОАО «ПНИИИС». - Ставрополь, 2007. - 21 с.
4. ДСТУ Б В.2.1-9-2002 (ГОСТ 19912-2001). Грунти. Методи польових випробувань статичним i ди-намiчним зондуванням. - Введ. 2002-05-07. - Ки!в : Укрархбудшформ, 2002. - 21 с.
5. ДСТУ Б В.2.1-9-2016. Грунти. Методи польових випробувань статичним i динамiчним зондуванням. -Введ. 2016-06-14. - Кив : УкрНДНЦ, 2017. - 22 с.
6. Зубкова, Н. Н. Использование малогабаритных зондов в практике инженерно-геологических исследований (на примере установки РЗГ-2) / Н. Н. Зубкова // Строительство - формирование среды жизнедеятельности : материалы IV Междунар. межвуз. науч.-практ. конф. / Моск. гос. строит. ун-т. - Москва, 2001. - С. 25-28.
7. Зубкова, H. H. Оценка качества результатов испытаний грунтов методами динамического и статического зондирования / Н. Н. Зубкова // Проблемы обеспечения экологической безопасности строительства : IV-е Денисовские чтения (Москва, 23-24 окт. 2008 г.) / Моск. гос. строит. ун-т. - Москва, 2000. -C. 128-131.
8. Методика испытаний грунтов универсальным динамическим зондом ЛИАТЭ / В. Л. Седин, В. Ю. Ульянов, Е. А. Бауск, Я. В. Ульянов // Вюник Придшпровсько! державно! академп будiвництва та архггек-тури : зб. наук. пр. - Дншропетровськ, 2016. - № 2. - С. 19-24.
9. Объект 2559 : отчет об инженерно-геологических изысканиях на площадке строительства жилого дома по ул. Жуковского, 33 в г. Днепропетровске / ГП «ДнепроГИИНТИЗ». - Днепропетровск, 2014. - 230 с. - (Архив ГП «ДнепроГИИНТИЗ»).
10. Ульянов, Я. В. Применение ручных забиваемых зондов при исследованиях грунтов строительных площадок / Я. В. Ульянов, В. Л. Седин, Е. М. Бикус // Будiвельнi конструкци : мiжвiдом. наук.-техн. зб. -Кив, 2016. - Вип. 83 (1). - С. 470-479.
11. Application of the Dynamic Cone Penetrometer (DCP) for determination of the engineering parameters of sandy soils / S. D. Mohammadi, M. R. Nikoudel, M. Khamehchiyan, H. Rahimi // Engineering Geology. -2008. - Vol. 101. - Iss. 3-4. - P. 195-203. doi: 10.1016/j.enggeo.2008.05.006.
12. Kulhawy, F. H. Manual on estimating soil properties for foundation design : Report EL-6800 / F. Н. Kulhawy, P. H. Mayne. - Palolto, USA : Electric Power Research Institute, 1990. - 250 р.
13. Livneh, M. The Effect of Vertical Confinement on the DCP Strength Values in Pavement and Subgrade Evaluations / M. Livneh, I. Ishai, N.A. Livneh // Transportation Research Record. - 1995. - Iss. 1473. - P. 1-8.
Шука та прогрес транспорту. Вюник Дншропетровського нaцioнaльнoгo yнiвepситeтy зaлiзничнoгo транспорту, 2017, № 6 (72)
14. Lunne, T. Cone penetration testing in geotechnical practice / T. Lunne, P. K. Robertson, J. J. M. Powell. -New York : Spon Press, 1997. - 312 p.
15. Soil Stiffness Gauge (SSG) and Dynamic Cone Penetrometer (DCP) tests for estimating engineering properties of weathered sandy soils in Korea / L. Changho , K. Kyu-Sun , W.Woo , W. Lee // Engineering Geology. -2014. - Vol. 169. - P. 91-99. doi: 10.1016/j.enggeo.2013.11.010.
16. Ulianov, Y. V. Soil investitation by universal dynamic penetrometer LSNTPP / Шука i тexнiкa: перспективи XXI столггтя : мaтepiaли мiжвyз. наук.-практ. конф. мoлoдиx вчeниx (1 грудня 2015 р.) // Придншр. держ. акад. буд-ва та apxiтeктypи. - Дшпропетровськ, 2015. - С. 78-79.
17. Zumrawi, M. M. E. Prediction of In-situ CBR of Subgrade Cohesive Soils from Dynamic Cone Penetrometer and Soil Properties / M. M. E. Zumrawi // International Journal of Engineering and Technology. - 2014. -Vol. 6. - Iss. 5. - P.439-442. doi: 10.7763/ijet.2014.v6.738.
Я. В. УЛЬЯГОВ1*
1 Лаборатория исследований атомный и тепловьк электростанций, Приднепровский научно-образовательный центр инновационный тexнoлoгий в строительстве, Приднепровская государственная академия строительства и apxитeктypы, ул. Чернышевского, 24 а, Днипро, Украина, 49600, тел. +38 (063)180 33 86, эл. почта t-vai^[email protected], ORCID 0000-0002-5575-4753
ИЗ ОПЫТА ДОВЕДЕНИЯ СТАВНИТЕЛЬНЫК ИСПЫТАНИЙ ЛЕССОВЬК ФУНТОВ PУЧHЫМИ ДИНАМИЧЕСКИМИ ЗОНДАМИ PАЗHООБPАЗHЫX KОHСТPУKЦИЙ
Цель. Для определения параметров грунтов лессовой формации, которые считаются трудными при строительстве или эксплуатации жилищныи и промышленный сооружений, предусматривается анализ полученный данный полевык испытаний с тем, чтобы использовать m в paсчeтax для прогнозирования ситуации, которая может осложниться во время эксплуатации объектов. За главную цель исследования были выдвинуты: 1) усовершенствование нaшиx представлений о ipyffrax лессовой формации на примере определения возможный изменений параметров лессовой толщи, которая нaxoдится под нагрузкой от полного веса сооружения; 2) отработка методики проведения зондирования путем внедрения улучшенный, с повышенными качествами, ручнык зондов: сравнение данный этиx исследований с теми, которые были получены другими методами; 3) определение путей дальнейшего проведения исследований с помощью ручнык зондов. Методика. Haпpaвлeния инженерно -геологически исследований были актуализованы с помощью методов анализа и синтеза, и в качестве инструментария было выполнено динамическое зондирование. Гезультаты. Aвтopaми были проанализированы данные динамического зондирования грунтов зондами типа ,3HHT-5 конструкции Днепропетровского национального университета железнодорожного транспорта имени академика В. Лазаряна. Ta^e проведено зондирование легким малогабаритным зондом типа ЛИATЭ на объекте исследований, который нaxoдился в сложный инжeнepнo-гeoлoгичeскиx yслoвияx: на застроенной территории, грунты которой представлены лесами. Далее было определено динамическое сопротивление грунта зондированию и выведена формула зависимости между полученными показателями. Научная новизна. Зондирование ^обводненный лессовый грунтов, которые составляют территорию строительства, проводилось впервые используемым зондом собственной разработки группы авторов, в том числе - и автора статьи. Практическое значение. Динамическое зондирование, которое приобрело значительное распространение во время инженерный исследований в строительстве 60-70 гг. прошлого века, в настоящее время используется редко, а для исследования лессовый грунтов в m разнообразный состояни-яx (обводненный, ^обводненный, нарушенный, ненарушенный и т. д.) практически не разработано. Поэтому выведение формул корреляции, которые подтверждают права на использование сyщeствyющиx формул и расчетный коэффициентов именно для лессовой толщи (а это около 90 % современный четвертичный грунтов Украины), представляется актуальной и новейшей темой.
Ключевые слова: динамическое зондирование; малогабаритный зонд; условное динамическое сопротивление; почвы лессовой формации
Наука та прогрес транспорту. Вюник Дншропетровського нацюнального ушверситету залiзничного транспорту, 2017, № 6 (72)
TPAHCnOPTHE Ey^IBHH^BO
Y. V. ULYANOV1*
1 Research Laboratory of Nuclear and Thermal Power Plants, Prydniprovsk Research and Education Center for Innovative Technologies in Construction, Prydniprovsk State Academy of Construction and Architecture, Chernyshevskyi St., 24 a, Dnipro, Ukraine, 496000, tel. +38 (063)180 33 86, e-maul [email protected], ORCID 0000-0002-5575-4753
FROM EXPERIENCE OF CONDUCTING COMPARATIVE TESTS OF LOESS SOILS BY MANUAL DYNAMIC PROBES OF DIFFERENT CONSTRUCTIONS
Purpose. To determine the parameters of soils of loess formation, which are considered difficult in the construction or operation of housing and industrial facilities it is provided an analysis of the obtained field test data in order to use them in calculations to predict the situation, which can be complicated during operation of the facilities. The main purpose is: 1) improvement of our ideas about soils of loess formation using the example of determining possible changes in parameters of the loess mass, which is under load from the total weight of the structure; 2) testing the methodology of sounding by introducing improved manual probes: comparing the data of these studies with those obtained by other methods; 3) determination of the ways of further research using manual probes. Methodology. The directions of engineering-geological research were updated with the help of analysis and synthesis methods. Dynamic sounding was performed as a tool. Findings. The authors analyzed the data of dynamic sounding of soils by probes of the type DIIT-5 made by the Dnipropetrovsk National University of Railway Transport named after Academician V. Lazaryan (DNURT). Also, it was sounded the research object in difficult engineering-geological conditions: in a built-up area, the soil of which is represented by forests. The sounding was carried out using the small-sized LIATE probe. Further, the dynamic soil resistance to sounding was determined and the dependency formula between the obtained indices was derived. Originality. The sounding of the unwatered loess soils was carried out by light non-standard probe developed by the DNURT and, for comparison, by a self-developed probe of a group of authors, including the author of the article. The probe was used at the first time. Practical value. Dynamic sounding, which had spread significantly during engineering research in the construction of 60-70 years of the last century, is currently used rare. As for research of loess soils in their various states (watered, unwatered, disturbed and undisturbed, etc.) it is practically not developed. Therefore, the derivation of correlation formulas that confirm the rights to use existing formulas and design coefficients precisely for the loess mass (and this is about 90% of modern Quaternary soils of Ukraine) seems to be a topical subject.
Keywords: dynamic sounding; small-sized probe; conditional dynamic resistance; loess formation soils
REFERENCES
1. Boldyrev, G. G. (2011). Testing soils by penetration methods. Part III. Inzhenernyye izyskaniya, 1, 22-31. (in Russian)
2. Goncharov, B. V., & Mukhametzyanov, F. Z. (2005). Use of dynamic probing to inspect the beds of damaged and reconstructed buildings. Soil Mechanics and Foundation Engineering, 6, 19-22. (in Russian)
3. Grigoryan, Ye. Yu. (2007). Issledovaniye svoystv lessovykh gruntov metodami zondirovaniya (na primere Severnogo Kavkaza (PhD thesis) (p. 21) OJSC «PNIIIS», Stavropol. (in Russian)
4. Grunty. Metody polovykh vyprobuvan statychnym i dynamichnym zonduvanniam, DSTU B V.2.1-9-2002 (HOST 19912-2001) (2002). (in Ukrainian)
5. Grunty. Metody polovykh vyprobuvan statychnym i dynamichnym zonduvanniam, DSTU B V.2.1-9-2016 (2017). (in Ukrainian)
6. Zubkova, N. N. (2001). Ispolzovaniye malogabaritnykh zondov v praktike inzhenerno-geologicheskikh issle-dovaniy (na primere ustanovki RZG-2). Stroitelstvo - formirovanie sredy zhiznedeyatelnosti: Proceedings of the IVInternational Inter-University Scientific and Practical Conference, 25-28. (in Russian)
7. Zubkova, H. H. (2000). Otsenka kachestva rezultatov ispytaniy gruntov metodami dinamicheskogo i statich-eskogo zondirovaniya: IVDenisov's Readings Denisovskiye chteniya. Problemy obespecheniya ekologicheskoy bezopasnosti stroitelstva, 128-131. (in Russian)
8. Sedin, V. L., Ul'yanov, V. Yu., Bausk, E. A., & Ul'yanov, Ya. V. (2016). Methods of soil testing by universal dynamic probe of LRN & T. Bulletin of Prydniprovs^ka State Academy of Civil Engineering and Architecture, 2, 19-24. (in Russian)
Наука та прогрес транспорту. Вюник Дншропетровського нащонального унiверситету залiзничного транспорту, 2017, № 6 (72)
9. Obekt 2559 (otchet ob inzhenerno-geologicheskikh izyskaniyakh na ploshchadke stroitelstva zhilogo doma po ul. Zhukovskogo, 33 v g. Dnepropetrovske) (2014). Retrieved 2014, from Arkhiv GP «DneproGIINTIZ». (in Russian)
10. Ulyanov, Ya. V., Sedin, V. L., & Bikus, Ye. M. (2016). Primeneniye ruchnykh zabivayemykh zondov pri is-sledovaniyakh gruntov stroitelnykh ploshchadok. Budivelni konstruktsii, 83(1), 470-479. (in Russian)
11. Mohammadi, S. D., Nikoudel, M. R., Khamehchiyan, M., & Rahimi, H. (2008). Application of the Dynamic Cone Penetrometer (DCP) for determination of the engineering parameters of sandy soils. Engineering Geology, 101(3-4), 195-203. doi:10.1016/j.enggeo.2008.05.006. (in English)
12. Kulhawy, F. H., Mayne, P. H. & Kulhawy, F. Н. (1990). Manual on estimating soil properties for foundation design (Report EL-6800). (in English)
13. Livneh, M., Ishai, I., & Livneh, N. A. (1995). The Effect of Vertical Confinement on the DCP Strength Values in Pavement and Subgrade Evaluations. Transportation Research Record, 1473, 1-8. (in English)
14. Lunne, T., Robertson, P. K., J. & Powell, J. M. (1997). Cone penetration testing in geotechnicalpractice. New York, NY: Spon Press. (in English)
15. Changho, L., Kyu-Sun, K., Woo, W., & Lee W. (2014). Soil Stiffness Gauge (SSG) and Dynamic Cone Penetrometer (DCP) tests for estimating engineering properties of weathered sandy soils in Korea. Engineering Geology, 169, 91-99. doi:10.1016/j.enggeo.2013.11.010. (in English)
16. Ulianov, Y. V. (2015). Soil investitation by universal dynamic penetrometer LSNTPP. Nauka i tekhnika: perspektyvy XXI stolittia: Materialy mizhvuzivskoi naukovo-praktychnoi konferentsii molodykh vchenykh (1 hrudnia 2015 r.). Prydniprovska derzhavnv akademiia budivnytstva ta arkhitektury, (pp. 78-79). Dnipro-petrovsk (in English)
17. Zumrawi, M. M. E. (2014). Prediction of In-situ CBR of Subgrade Cohesive Soils from Dynamic Cone Pene-trometer and Soil Properties. International Journal of Engineering and Technology, 6(5), 439-442. doi: 10.7763/ijet.2014.v6.738. (in English)
Стаття рекомендована до друку к.т.н., доц. К. Ц. Главацьким (Украгна); д.т.н., проф.
В. Л. Седтим (Украгна)
Надшшла до редколеги: 09.08.2017 Прийнята до друку: 15.11.2017
