Научная статья на тему 'Опыт устройства фундаментов на предварительно уплотненном грунте'

Опыт устройства фундаментов на предварительно уплотненном грунте Текст научной статьи по специальности «Строительство и архитектура»

CC BY
105
18
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
Ключевые слова
ORGANIZATION OF CONSTRUCTION / ECONOMY OF CONSTRUCTION / ОРГАНИЗАЦИЯ СТРОИТЕЛЬСТВА / ЭКОНОМИКА СТРОИТЕЛЬСТВА / SOIL STRENGTHENING / FOUNDATIONS / УКРЕПЛЕНИЕ ГРУНТА / УСТРОЙСТВО ФУНДАМЕНТОВ

Аннотация научной статьи по строительству и архитектуре, автор научной работы — Петренко Л. К., Поповский Н. А., Гончаренко И. С.

Рассматривается вопрос об устройстве фундаментов на предварительно уплотненном основании. Предлагаются меры по обеспечению надежности и долговечности конструкции с учетом опыта строительства в СССР. Рассматриваются меры повышения эффективности строительства.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Experience of Foundation installation on pre-compacted soil

The question of the device of the bases on preliminary condensed basis is considered. Measures are proposed to ensure the reliability and durability of the structure, taking into account the experience of construction in the USSR. Measures of increase of efficiency of construction are considered.

Текст научной работы на тему «Опыт устройства фундаментов на предварительно уплотненном грунте»

Опыт устройства фундаментов на предварительно уплотненном грунте

Л.К. Петренко, Н.А. Поповский, И.С. Гончаренко Донской государственный технический университет

Аннотация: Рассматривается вопрос об устройстве фундаментов на предварительно уплотненном основании. Предлагаются меры по обеспечению надежности и долговечности конструкции с учетом опыта строительства в СССР. Рассматриваются меры повышения эффективности строительства.

Ключевые слова: организация строительства; экономика строительства, укрепление грунта, устройство фундаментов

При строительстве зданий и сооружений на лёссовых просадочных грунтах широко применяют различные способы их механического уплотнения: поверхностное трамбование, устройство подушек из уплотненного грунта, глубинное уплотнение грунтовыми сваями.

НИИ оснований и подземных сооружений разработали для этих условий строительства новый способ устройства столбчатых фундаментов в котлованах, которые создают путем трамбования просадочных грунтов [1,2] (после снятия растительного слоя). Для этого применяют тяжелые трамбовки (5—6,5 т), имеющие форму будущего котлована, которые сбрасывают с высоты 8 м с помощью крана-экскаватора по направляющей штанге. В полученный таким образом котлован глубиной до 1,5 м устанавливают сборный фундамент или укладывают бетонную смесь для монолитного фундамента с оставлением стакана для установки колонны.

В результате трамбования образуется зона уплотненного грунта с большой несущей способностью. Испытание опытных фундаментов площадью 1,3—1,6 м показало, что после уплотнения просадочных грунтов несущая способность оснований в водонасыщенном состоянии возрастает в 3—4 раза [2], и это позволяет существенно уменьшить размеры фундаментов. Кроме того, в 1,5—3 раза сокращается объем земляных работ и отпадает

необходимость в устройстве опалубки для бетонирования монолитных фундаментов [1-3].

В 2008 г. такой способ устройства фундаментов был применен в Новосибирске на строительстве 25-ти этажного дома и двух малоэтажных каркасных зданий: детского сала и торгового центра. Для трамбования грунта там использовали трамбовки (4,5 т), имеющие форму усеченного конуса с диаметром основания 1,3 м, которые сбрасывали с высоты 7—8 м с помощью крана-экскаватора (рис.1).

Рисунок 1. Кран-экскаватор с трамбовкой на строительстве нефтеперегонного завода

В 2010 г. по такому способу были устроены столбчатые фундаменты главного корпуса нефтеперегонного завода в районе нп. Ново-Озерска (Тюмень).

До производства этих работ определяли оптимальную высоту сбрасывания трамбовки, необходимое количество ударов, глубину

уплотнения грунта, несущую способность и осадки опытного фундамента под нагрузкой.

На одной части застраиваемой территории (примерно половина площади) при планировке ее поверхности устроена насыпь (толщиной от 1 до 4,3 м) с послойной укаткой грунта, а на другой — срезка грунта (от 1 до 1,3 м) [4,5].

Исследования проводили на участках с грунтом естественного сложения (лёссовидный суглинок с влажностью 18—23%, объемной массой скелета 1,35—1,45 т/м и степенью влажности 0,5—0,6%) и с насыпным укатанным грунтом (высота насыпи— 4,3 м, объемная масса скелета—1,5— 1,6 т/м , влажность— 18—25%).

Котлованы глубиной 1,1—1,2 м под фундаменты устраивали путем уплотнения грунта квадратной в плане трамбовкой (5,5 т) с размером по низу 1,2 х 1,2 м, которую сбрасывали с высоты 5,5 м с помощью крана-экскаватора по направляющей штанге, закрепленной на стреле крана. Глубину погружения трамбовки при устройстве опытных котлованов измеряли после каждых двух ударов. Для устройства котлованов глубиной 1,1 м трамбовку сбрасывали 18—20 раз.

Глубину уплотнения грунта в основаниях опытных котлованов (в насыпи и на срезке) определяли по пробам грунта, которые отбирали в шурфах. Плотность грунта после трамбования достигала 1,6—1,7 т/м , а глубина зоны уплотнения — более 2 м.

Для определения несущей способности основания на участке с насыпным грунтом был испытан опытный фундамент при замачивании грунта. Замачивание грунтов начинали за три дня до испытания фундамента и продолжали в течение всего периода испытания [6-8]. Нагрузка на фундамент была доведена до 120 т/см, что соответствовало давлению по его подошве 8 кгс/см. Осадки фундаментов нарастали почти линейно. Несущая

способность основания не была исчерпана. Модуль сжимаемости уплотненного водонасыщенного грунта равен 210 кгс/см2.

Главный корпус завода имеет длину 102 м, ширину—60 м и сетку колонн—6 х12 м. Вертикальные нагрузки на фундаменты каркаса достигали 40—50 тс, а изгибающие моменты—12—14 т/см. Для этого корпуса было устроено по новому способу устройства фундаментов.

Грунт в основании котлована начали замачивать за 4 дня до испытания фундамента и после этого продолжали замачивание в процессе нагружения фундамента в течение 6 суток. Осадки фундаментов нарастали по линейному закону [9,10].

Модуль деформации уплотненного водонасыщенного грунта равен 270 кгс/см . Несущая способность водонасыщенного уплотненного грунта при испытании не была исчерпана.

Вертикальные нагрузки на фундаменты колонн достигали 40—50 тс. Проектом были предусмотрены фундаменты с размерами 2х2 м и глубиной заложения 2,5 м. Применение нового способа устройства котлованов позволило уменьшить эти размеры до 1,1х1,1 м, глубину заложения — до 2,3 м. На устройство одного котлована затрачивали 15—20 мин, в том числе на трамбование — 5—7 мин. Всего по новому способу было возведено 33 монолитных фундамента. При этом было сэкономлено 319000 руб. (57% стоимости фундаментов по первоначальному проекту).

Данный способ устройства столбчатых фундаментов рекомендуется применять при величине вертикальных нагрузок на них до 80 т/с.

Литература

1. Побегайлов О.А., Авдеев В.С. Организация дорожно-строительных работ в заболоченных районах Западной Сибири // Инженерный вестник Дона, 2017. № 4. - URL: ivdon.ru/ru/magazine/archive/n4y2017/4637.

2. Погорелов В.А., Карандина Е.В., Побегайлов О.А. Особенности технико-

проектирования реконструкции // Инженерный вестник Дона, 2013. № 4. -URL:ivdon.ru/uploads/article/pdf/R_79_Pogorelov.pdf_2103.pdf

3. Петров К.С. К вопросу об организационных особенностях возведения средневековых крепостей Северо-Западной Руси XIII-XV вв. // Инженерный вестник Дона, 2016. № 3. - URL: ivdon.ru/ru/magazine/archive/n3y2016/3711

4. Новикова В.Н., Николаева О.М. К вопросу о продолжительности функционирования строительной организации. Динамический аспект // Инженерный вестник Дона, 2015. № 3. -URL:ivdon.ru/uploads/article/pdf/ivd_57_Novikova.pdf_0def28790e.pdf

5. Белоусов И.В., Шилов А.В., Меретуков З.А., Маилян Л.Д. Применение фибробетона в железобетонных конструкциях // Инженерный вестник Дона, 2017. № 4. - URL:ivdon.ru/ru/magazine/archive/n4y2017/ 4421

6. Погорелов В. А., Петров К.С. К вопросу об организационно-технологических решениях обеспечения работы инженерно-строительных (понтонно-мостовых) частей Советской армии в годы Великой Отечественной войны// Инженерный вестник Дона, 2016. № 1. - URL: ivdon.ru/ru/magazine/archive/n1y2016/3590

7. Цапко К. А. Методические основы формирования стоимостно-ориентированного портфеля заказов проектной организации дорожно-строительного комплекса // Инженерный вестник Дона, 2012. № 2. - URL: ivdon.ru/uploads/article/pdf/2012_2_27.pdf_769.pdf

8. Шилов А.В. Инновационные методы армирования сборных конструкций из железобетона углеволоконными сетками // Инженерный вестник Дона, 2016. № 1. - URL: ivdon.ru/ru/magazine/archive/n1y2016/3572

9. Kliuchnikova O.V., Pobegaylov O.A. Rationalization of strategic management principles as a tool to improve a construction company services // Procedia

экономического

обоснования

организационно-технологического

Engineering. VOL. "2nd International Conference on Industrial Engineering, ICIE 2016" 2016. РР. 2168-2172.

10. Pobegaylov O.A., Myasishchev G.I., Gaybarian O.E. Organization and management efficiency assessment in the aspect of linguistic communication and professional text // Procedia Engineering. VOL. "2nd International Conference on Industrial Engineering, ICIE 2016" 2016. PP. 2173-2177.

References

1. Pobegajlov O.A., Avdeev V.S. Inzenernyj vestnik Dona (Rus), 2017. № 4. URL: ivdon.ru/ru/magazine/archive/n4y2017/4637

2. Pogorelov V.A., Karandina E.V., Pobegajlov O.A. Inzenernyj vestnik Dona (Rus). 2013. № 4.URL:ivdon.ru/uploads/article/pdf/R_79_Pogorelov.pdf_2103.pdf

3. Petrov K.S. Inzenernyj vestnik Dona (Rus), 2016. № 3. URL: ivdon.ru/ru/magazine/archive/n3y2016/3711

4. Novikova V.N., Nikolaeva O.M. Inzenernyj vestnik Dona (Rus). 2015. № 3. URL:ivdon.ru/uploads/article/pdf/ivd_57_Novikova.pdf_0def28790e.pdf

5. Belousov I.V., Shilov A.V., Meretukov Z.A., Mailjan L.D. Inzenernyj vestnik Dona (Rus). 2017. № 4. URL: ivdon.ru/ru/magazine/archive/n4y2017/ 4421

6. Pogorelov V.A., Petrov K.S. Inzenernyj vestnik Dona (Rus), 2016. № 1. URL: ivdon.ru/ru/magazine/archive/n1y2016/3590

7. Tcapko K.A. Inzenernyj vestnik Dona (Rus). 2012. № 2. URL: ivdon.ru/uploads/article/pdf/2012_2_27.pdf_769.pdf

8. Shilov A.V. Inzenernyj vestnik Dona (Rus). 2016. № 1. URL: ivdon.ru/ru/magazine/archive/n1y2016/3572

9. Kliuchnikova O.V., Pobegaylov O.A. Procedia Engineering. VOL. "2nd International Conference on Industrial Engineering, ICIE 2016" 2016. РР. 21682172.

10. Pobegaylov O.A., Myasishchev G.I., Gaybarian O.E. Procedia Engineering . VOL. "2nd International Conference on Industrial Engineering, ICIE 2016" 2016. PP. 2173-2177..ru/ru/magazine/archive/n1y2016/3572

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.