Научная статья на тему 'РИСКИ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ ПЫЛЕВАТЫХ ПЕСКОВ В КАЧЕСТВЕ ИСКУССТВЕННЫХ ОСНОВАНИЙ'

РИСКИ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ ПЫЛЕВАТЫХ ПЕСКОВ В КАЧЕСТВЕ ИСКУССТВЕННЫХ ОСНОВАНИЙ Текст научной статьи по специальности «Строительство и архитектура»

CC BY
315
24
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
Ключевые слова
ИСКУССТВЕННОЕ ОСНОВАНИЕ / ПЫЛЕВАТЫЙ ПЕСОК / ПРОСАДОЧНОСТЬ ГРУНТА / ЛАБОРАТОРНОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ / КОЭФФИЦИЕНТ УПЛОТНЕНИЯ

Аннотация научной статьи по строительству и архитектуре, автор научной работы — Брагарь Е.П., Рачков Д.В., Пронозин Я.А.

Разработка котлованов, траншей под фундаменты гражданских зданий и промышленных сооружений в сложных водонасыщенных глинистых грунтах зачастую приводит к расструктуриванию грунта и значительному снижению его прочностных и деформационных характеристик. В качестве способа строительства на таких грунтах в некоторых случаях прибегают к устройству искусственных песчаных оснований. Однако нарушение технологии производства работ и использование непригодного для этой цели материала может являться причиной сверхнормативных осадок возводимых сооружений. Выполненный авторами анализ отечественной нормативной литературы показал, что строительные нормы допускают устройство искусственных насыпей из материалов различной фракции - от глинистой до щебеночной. В статье рассматривается реальный пример аварийной ситуации на объекте промышленного строительства в городе Тобольске, а именно на подкрановых путях козловых кранов длиной более 300 м. Зафиксированные сверхнормативные неравномерные деформации основания достигали 240 мм. Для создания искусственного основания был выбран местный пылеватый песок, специфические свойства которого не были учтены в процессе проектирования. В рамках комплексного анализа данной ситуации выполнено лабораторное моделирование поведения пылеватого песка. Целью настоящего исследования являлось определение зависимости коэффициента уплотнения пылеватого песка от траектории нагружения и процесса водонасыщения, а также выявление доли деформации просадочности от конечной деформации. Установлено, что просадка искусственного основания, выполненного из пылеватого песка, составляет около 12 % от фактической деформации основания. При этом деформация искусственного основания от полной эксплуатационной нагрузки с учетом процесса водонасыщения составляет приблизительно 30 %. Получена зависимость конечного коэффициента уплотнения от начального, которая может быть применена для определения требуемого коэффициента уплотнения пылеватых песков при их использовании на объектах строительства. Приведена альтернативная методика устройства искусственных песчаных оснований для получения максимального коэффициента уплотнения грунта, широко используемого в пределах региона.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Похожие темы научных работ по строительству и архитектуре , автор научной работы — Брагарь Е.П., Рачков Д.В., Пронозин Я.А.

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

RISKS OF USING ARTIFICIAL SAND BASE IN DIFFICULT GEOTECHNICAL CONDITIONS

Excavation of pits, trenches for foundations of civil buildings and industrial structures in saturated clayey soils often leads to soil structural change and great decrease in the soil strength and deformation characteristics. In some cases, an artificial sand base is used as a method for construction on saturated clayey soils. However, technology violations and unsuitable material used during construction can be the reason for excess settlement of the erected facilities. The analysis of domestic regulatory literature performed by the authors showed that building codes allow the construction of artificial embankments from materials of various fractions - from clayey to crushed stone. The study includes a real example of an emergency situation at gantry crane railways with three hundred meters in length in the town of Tobolsk. The observed excess non-uniform base deformations were up to 240 mm. The artificial base was made using local sand with specific properties such as subsidence and frost heaving, which were not taken into account in the design process. The base properties of the silty sand were analyzed in a laboratory study. The purpose of this study was to determine the dependence of the compaction coefficient of silty sand on the loading trajectory and the process of water saturation, as well as to identify the proportion of the subsidence deformation from the final deformation. It has been established that the subsidence of an artificial base made of silty sand is about 12% of the actual deformation of the base. In this case, the deformation of the artificial base from the full operational load, taking into account the process of water saturation, is approximately 30%. The dependence of the final compaction coefficient on the initial one is obtained, which can be used to determine the required compaction coefficient of silty sands when they are used at construction sites. An alternative technique for arranging artificial sand bases to obtain the maximum soil compaction coefficient, which is widely used within the region, is presented.

Текст научной работы на тему «РИСКИ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ ПЫЛЕВАТЫХ ПЕСКОВ В КАЧЕСТВЕ ИСКУССТВЕННЫХ ОСНОВАНИЙ»

СТРОИТЕЛЬСТВО И АРХИТЕКТУРА

Вестник Сибирского государственного университета путей сообщения. 2022. № 1 (60). С. 86-94. The Siberian Transport University Bulletin. 2022. No. 1 (60). Р. 86-94.

СТРОИТЕЛЬСТВО И АРХИТЕКТУРА

Научная статья УДК 624.159.2

doi 10.52170/1815-9265_2022_60_86

Риски использования пылеватых песков в качестве искусственных оснований

Елена Петровна Брагарь1Н, Дмитрий Владимирович Рачков2, Яков Александрович Пронозин3

11 2, 3 Тюменский индустриальный университет, Тюмень, Россия

1 bragarep@tyuiu.ruH

2 rachkovdv@tyuiu.ru

3 pronozinja@tyuiu.ru

Аннотация. Разработка котлованов, траншей под фундаменты гражданских зданий и промышленных сооружений в сложных водонасыщенных глинистых грунтах зачастую приводит к расструктуриванию грунта и значительному снижению его прочностных и деформационных характеристик. В качестве способа строительства на таких грунтах в некоторых случаях прибегают к устройству искусственных песчаных оснований. Однако нарушение технологии производства работ и использование непригодного для этой цели материала может являться причиной сверхнормативных осадок возводимых сооружений. Выполненный авторами анализ отечественной нормативной литературы показал, что строительные нормы допускают устройство искусственных насыпей из материалов различной фракции - от глинистой до щебеночной.

В статье рассматривается реальный пример аварийной ситуации на объекте промышленного строительства в городе Тобольске, а именно на подкрановых путях козловых кранов длиной более 300 м. Зафиксированные сверхнормативные неравномерные деформации основания достигали 240 мм. Для создания искусственного основания был выбран местный пылеватый песок, специфические свойства которого не были учтены в процессе проектирования. В рамках комплексного анализа данной ситуации выполнено лабораторное моделирование поведения пылеватого песка.

Целью настоящего исследования являлось определение зависимости коэффициента уплотнения пылеватого песка от траектории нагружения и процесса водонасыщения, а также выявление доли деформации просадочности от конечной деформации.

Установлено, что просадка искусственного основания, выполненного из пылеватого песка, составляет около 12 % от фактической деформации основания. При этом деформация искусственного основания от полной эксплуатационной нагрузки с учетом процесса водонасыщения составляет приблизительно 30 %. Получена зависимость конечного коэффициента уплотнения от начального, которая может быть применена для определения требуемого коэффициента уплотнения пылеватых песков при их использовании на объектах строительства. Приведена альтернативная методика устройства искусственных песчаных оснований для получения максимального коэффициента уплотнения грунта, широко используемого в пределах региона.

Ключевые слова: искусственное основание, пылеватый песок, просадочность грунта, лабораторное моделирование, коэффициент уплотнения

Для цитирования: Брагарь Е. П., Рачков Д. В., Пронозин Я. А. Риски использования пылеватых песков в качестве искусственных оснований // Вестник Сибирского государственного университета путей сообщения. 2022. № 1 (60). С. 86-94. DOI 10.52170/1815-9265_2022_60_86.

BUILDING AND ARCHITECTURE

Original article

Risks of using artificial sand base in difficult geotechnical conditions Elena P. Bragar1H, Dmitry V. Rachkov2, Yakov A. Pronozin3

1, 2, 3 Tyumen Industrial University, Tyumen, Russia

1 bragarep@tyuiu.ruH

2 rachkovdv@tyuiu.ru

3 pronozinja@tyuiu.ru

© Брагарь Е. П., Рачков Д. В., Пронозин Я. А., 2022

Abstract. Excavation of pits, trenches for foundations of civil buildings and industrial structures in saturated clayey soils often leads to soil structural change and great decrease in the soil strength and deformation characteristics. In some cases, an artificial sand base is used as a method for construction on saturated clayey soils. However, technology violations and unsuitable material used during construction can be the reason for excess settlement of the erected facilities. The analysis of domestic regulatory literature performed by the authors showed that building codes allow the construction of artificial embankments from materials of various fractions - from clayey to crushed stone.

The study includes a real example of an emergency situation at gantry crane railways with three hundred meters in length in the town of Tobolsk. The observed excess non-uniform base deformations were up to 240 mm. The artificial base was made using local sand with specific properties such as subsidence and frost heaving, which were not taken into account in the design process. The base properties of the silty sand were analyzed in a laboratory study.

The purpose of this study was to determine the dependence of the compaction coefficient of silty sand on the loading trajectory and the process of water saturation, as well as to identify the proportion of the subsidence deformation from the final deformation.

It has been established that the subsidence of an artificial base made of silty sand is about 12% of the actual deformation of the base. In this case, the deformation of the artificial base from the full operational load, taking into account the process of water saturation, is approximately 30%. The dependence of the final compaction coefficient on the initial one is obtained, which can be used to determine the required compaction coefficient of silty sands when they are used at construction sites. An alternative technique for arranging artificial sand bases to obtain the maximum soil compaction coefficient, which is widely used within the region, is presented.

Keywords: artificial base, silty sand, soil subsidence, laboratory modeling, compaction factor

For citation: Bragar E. P., Rachkov D. V., Pronozin Ya. A. Risks of using artificial sand base in difficult geotechnical conditions. The Siberian Transport University Bulletin. 2022;(60):86-94. (In Russ.). DOI 10.52170/1815-9265 2022 60 86.

Введение

Развитие города Тобольска в последние годы сопровождается ростом объемов строительства промышленного комплекса. Разработка котлованов, траншей под фундаменты гражданских зданий и промышленных сооружений в сложных водонасыщенных глинистых грунтах зачастую приводит к расструк-туриванию грунта и большому снижению прочностных и деформационных его характеристик [1]. Ситуацию осложняют неблагоприятные грунтовые условия - заболоченность территории, возможность подтопления, достаточно суровые климатические условия.

Проектные решения по ведению строительства на таких территориях для сохранения природной структуры грунта нередко включают устройство искусственных песчаных оснований, причем иногда мощность устройства подушек может достигать 2 м и более. Высокая стоимость привозных материалов для создания искусственных насыпей заставляет строителей использовать местные материалы. Это само по себе является рациональным, однако неучет специфических свойств данных материалов, например пы-леватых песков, повышает риск возникновения неблагоприятных процессов (просадочности, пу-чинистости), что нередко ведет к затруднению эксплуатации объектов и даже может стать причиной аварийной ситуации.

Одна из таких ситуаций возникла при эксплуатации подкрановых путей козловых кранов большой грузоподъемности, длиной более 300 м. В первый год после строительства, практически без нагрузки, на всем их протяжении выявились осадки величиной от 50 до 240 мм, что привело к недопустимым значениям неравномерности высотных отметок подкрановых путей. В качестве искусственного основания подкрановых путей был использован местный песок, добываемый из карьера, расположенного вблизи площадки строительства. В соответствии с лабораторными исследованиями данный песок классифицируется как пылеватый средней плотности, с содержанием органических включений, неоднородный.

Исследованиями свойств грунтов, используемых в качестве искусственных оснований, занимались как отечественные ученые: М. Ю. Абелев, В. И. Крутов, Р. А. Мангушев, Р. А. Усманов, В. В. Конюшков, С. В. Ланько, Н. Я Денисов., И. П. Иванов [2-7], так и зарубежные: D. L. Galloway, Z. Ouyang и др. [8, 9]. В работах данных авторов установлены основные требования, предъявляемые к грунтам искусственных оснований.

Произведенный анализ отечественной нормативной документации показал, что устройство искусственных насыпей возможно из материалов от глинистой до щебеночной фракции:

1) СП 116.13330.2012 [10]: для приспособления конструкций фундаментов и надземной части зданий к неравномерным деформациям возможно устройство под сооружением сплошных подсыпок из непучинистых грунтов (крупного песка, гравия, щебня);

2) СП 104.13330.2016 [11]: инженерная защита территории от подтопления предусматривает песчано-гравийную засыпку. В качестве материала засыпки следует применять песок с частицами крупностью 0,5-2 мм или песчано-гравийную (щебеночную) смесь с крупностью частиц 0,5-5 мм (СП 103.13330 [12]), т. е. пески средней крупности, крупные и гравелистые по ГОСТ 25100-2020 [13];

3) СП 78.13330.2012 [14]: отсыпка насыпей производится из глинистых грунтов или песков пылеватых при оптимальной влажности грунта до требуемого коэффициента уплотнения.

Важнейшим показателем при устройстве песчаных искусственных оснований является коэффициент уплотнения, который для подобных искусственных сооружений должен быть не менее 0,95.

В условиях Тюменской области пылеватые пески используют часто в качестве искусственных оснований сооружений ввиду близкого расположения их месторождений к строительным

площадкам. В настоящей работе были оценены риски применения таких песков на примере реального объекта, где, как уже говорилось, были зафиксированы сверхнормативные неравномерные деформации основания.

Комплексный анализ данной ситуации включал проведение исследований по лабораторному моделированию поведения пылеватого песка, а его результаты могут быть использованы для определения требуемого коэффициента уплотнения пылеватых песков при их применении на объектах строительства.

Цель исследования - определить зависимость коэффициента уплотнения пылеватого песка, используемого для искусственных оснований, от траектории нагружения и процесса водонасыщения, а также выявить долю деформации просадочности от конечной деформации на примере реального объекта строительства в г. Тобольске.

Материалы и методы исследования

Грунт для исследования был отобран из шурфов, расположенных непосредственно под конструкцией подкрановых путей. Напластование грунтов искусственного и естественного основания представлено на рис. 1. Коэффициент уплотнения песка искусственного основания согласно проектной документации был равен 0,98,

Рис. 1. Схема шурфа

согласно исполнительной документации - 0,95. Стоит отметить, что реализованное решение устройства искусственного основания не соответствует проектному, в частности, зафиксировано увеличение толщины песчаной подушки в среднем почти на 45 см в связи с необходимостью выемки слоя торфа, подошва которого располагалась на различных глубинах. Естественное основание представлено мягкопластичными и текучепластичными глинами. При этом расчетная конечная осадка естественного основания от суммарных нагрузок, включая крановую, не превышает 50 мм, на начальной стадии эксплуатации - 25-30 мм.

Лабораторное определение относительной просадочности г5г при замачивании грунта водой проводилось, согласно ГОСТ 23161-2012 [15], в приборах компрессионного сжатия. Относительная просадочность определялась на образцах, начальная влажность которых:

- является нулевой («0-2 %);

- равна природной влажности грунта (1012 %) при выполнении работ по устройству искусственного основания (данные приняты согласно исполнительной документации).

В рамках проведенных лабораторных экспериментов были рассмотрены две схемы испытания (рис. 2), моделирующие возможные сценарии воздействия на искусственное основание.

Схема А: ступенчатое нагружение образцов до давления, равного 50 кПа (осредненное бытовое давление огд), насыщение образца

водой и последующее ступенчатое нагруже-ние до давления, равного 150 кПа (суммарное от бытового нагружения и дополнительного от конструкции крана: огд + о2р).

Схема Б: ступенчатое нагружение образцов до давления, равного 150 кПа (суммарное от бытового нагружения и дополнительного от конструкции крана: огд + о2р), и проведение процесса полного водонасыщения образца.

По результатам испытаний определялись конечные значения (после испытания) плотности грунта р, влажности грунта Ж, плотности скелета грунта р^ и коэффициента уплотнения К"упл. Результаты испытаний представлены в табл. 1.

Результаты исследования

Результаты определения относительной просадочности представлены в табл. 2. За контролируемый параметр принят коэффициент уплотнения, так как его значение являлось основным критерием качества выполнения работ по устройству искусственного основания при их приемке.

На рис. 3 представлены результаты определения характеристик просадочности грунта, рассмотрены варианты испытания грунта по схемам А и Б.

На рис. 4 приведены результаты лабораторных исследований по определению конечной относительной деформации грунта для каждой из рассматриваемых схем испытаний грунта.

Вертикальное давление, кПа

□ 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 110 120 130 140 150

ш с?

0

-е-

01

к л X

л

е

0.00

0.02

0.04

0.06

0.08

0.10

0.12

~ * -__

У 8

--,

—А—испытание го схеме А ^^^испытание по схеме Б Рис. 2. Случаи моделирования поведения песка искусственного основания

Таблица 1

Результаты определения характеристик грунта

Характеристика грунта Испытание

№ 1 № 2 № 3 № 4 № 5 № 6 № 7

НЗ КЗ НЗ КЗ НЗ КЗ НЗ КЗ НЗ КЗ НЗ КЗ НЗ КЗ

Плотность грунта р, г/ см3 1,16 1,86/ 1,66 1,32 1,82/ 1,79 1,49 2,10/ 2,12 1,28 1,07/ 1,09 1,48 1,75/ 1,84 1,65 1,94/ 1,97 1,79 2,27/ 2,18

Влажность грунта Ж, % 0,00 30,83/ 26,05 0,00 24,17/ 24,60 0,00 24,42/ 26,08 10,58 26,76/ 27,20 11,97 25,55/ 26,27 10,81 25,96/ 24,63 10,6 26,76/ 25,70

Плотность скелета грунта р,1, г/ см3 1,16 1,42/ 1,31 1,32 1,46/ 1,43 1,49 1,69/ 1,68 1,16 1,40/ 1,42 1,32 1,40/ 1,46 1,49 1,54/ 1,58 1,62 1,79/ 1,73

Коэффициент уплотнения Купл, д. е. 0,70 0,86/ 0,79 0,80 0,88/ 0,86 0,90 1,02/ 1,01 0,70 0,84/ 0,86 0,80 0,84/ 0,88 0,90 0,93/ 0,95 0,98 1,08/ 1,04

Примечания. 1. В таблице НЗ - начальное значение; КЗ - конечное значение.

2. В числителе приведены конечные значения, полученные по схеме А, в знаменателе - по схеме Б.

Таблица 2

Результаты определения характеристик просадочности грунта

Испытание Схема А Схема Б

Относ. про-садочность грунта г51, д. ед. Относ. деформация грунта £, д. ед. Просадка / общая деформация слоя толщиной t = 1 140 мм, мм Относ. про-садочность грунта esb д. ед. Относ. деформация грунта £, д. ед. Просадка / общая деформация слоя толщиной t = 1 140 мм, мм

1 0,098 0,187 111,7 / 213,2 0,026 0,120 29,6 / 136,8

2 0,015 0,102 17,1 / 116,3 0,008 0,079 9,1 / 90,1

3 0,030 0,115 34,2 / 131,1 0,024 0,090 27,4 / 102,6

4 0,067 0,177 76,4 / 201,8 0,038 0,188 43,3 / 214,3

5 0,022 0,056 25,1 / 63,8 0,018 0,094 20,5 / 107,2

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

6 0,019 0,037 21,7 / 42,2 0,024 0,063 27,4 / 71,8

7 0,036 0,103 41,0 / 117,4 0,006 0,037 6,8 / 42,2

Начальное значение влажности: ^^^ ш=11%

Рис. 3. Результаты определения характеристик просадочности грунта: а - испытание по схеме А; б - испытание по схеме Б

По результатам натурного обследования шурфов установлено, что значение коэффициента уплотнения после приложения нагрузки на грунтовый массив лежит в диапазоне от 0,93 до 0,96. Это соответствует значениям

начального коэффициента уплотнения в диапазоне от 0,87 до 0,92 (рис. 5). Следует отметить, что начальный и конечный коэффициенты уплотнения грунта искусственного основания в реальных условиях соответствуют

б)

\\

N

\\ я

\ / /

\ /

г /

I

3" 0.120

го 2

О 0.100

О 0.040 X

6

\

\ \

\ N

\

\

1 1

ч

Начальный коэффициент уплотнения, д. ед.

Начальное значение влажности:

0.75 0.В 0.85 0.9 0.95

Начальный коэффициент уплотнения, д. ед.

■и/=0%

Рис. 4. Результаты определения конечной относительной деформации грунта: а - испытание по схеме А; б - испытание по схеме Б

6 °-90

/

> к /

/ _____

(7

/ ч г.

/ А

•----- /./ (/

■- у / —

0.70 0.75 0В0 0.85 0.90 0.95 1.00 1.05

Начальный коэффициент уплотнения, д. ед.

Начальная влажность, схема испытаний:

—*--\Л/=0%, схема А -И-\Л/=11%; схема А

\Л/=0%, схема Б

•\Л/=11%, схема Б

Рис. 5. Зависимость конечного коэффициента уплотнения от начального при различных значениях влажности и схемах испытаний

значениям характеристик грунта в лабораторном испытании N° 6 по схеме Б (при значениях начальной влажности 10-12 %, водонасыще-нии грунтового массива после приложения полной нагрузки).

Лабораторное моделирование поведения пылеватого песка при водонасыщении и нагружении по различным потенциально возможным схемам показало, что коэффициент уплотнения не мог быть равен 0,98 при приемке строительных работ. Если начальный коэффициент уплотнения был равен 0,98 (расчетный коэффициент уплотнения), прогнозируемый коэффициент уплотнения во время проведения обследования (после насыщения и приложения полной нагрузки) должен быть равен 0,97-1,0 (см. рис. 5).

В табл. 2 показано, что просадка искусственного песчаного основания при водона-сыщении с расчетной толщиной 690 мм составляет около 17 мм. Суммарная деформация искусственного песчаного основания проектной толщиной 690 мм от среднего бытового давления, процесса водонасыщения и крановой нагрузки должна составлять почти 45 мм.

Кроме того, просадка искусственного основания во время водонасыщения при фактической толщине 1 140 мм составляет около 27 мм; суммарная деформация от среднего бытового давления, процесса водонасыщения и крановой нагрузки - почти 72 мм.

Описанные выше испытания позволили получить график зависимости конечного коэффициента уплотнения от начального значения (см. рис. 5).

Полученная зависимость (см. рис. 5) может быть применена в строительной практике при использовании в качестве искусственных оснований пылеватых песков с целью определения конечного коэффициента уплотнения грунта при возможном водонасыщении грунтов основания.

Так, относительно рассматриваемой ситуации на объекте строительства полученная закономерность позволяет сделать следующие выводы:

1. При приемке работ коэффициент уплотнения Купл не мог быть равен значению, представленному в актах приемки работ (0,98), так как на момент обследования его значение со-

ставляло 0,93-0,96 (при учете деформирования основания от дополнительной нагрузки и процессов замачивания основания).

2. Значение начального коэффициента уплотнения Купл находилось в пределах 0,870,92, что соответствует лабораторному испытанию № 6 по схеме Б.

Согласно действующим нормативным документам работы по устройству искусственных оснований следует производить при влажности, близкой к оптимальной. Однако соблюдать влажностный режим грунта в условиях строительной площадки не всегда представляется возможным. Вследствие вышеизложенного на основании лабораторного моделирования было установлено, что для достижения высокого значения коэффициента уплотнения Купл (около 0,95-0,98) потенциально просадочного грунта нет необходимости доводить его значение до максимально возможного в момент производства работ. Рекомендуется обеспечить значение, близкое к Купл — 0,8, а затем произвести водона-сыщение. После выполнения финишной планировки, которая необходима из-за неравномерно-стей при просадке искусственного основания, осуществить дальнейшее строительство и передачу полезной дополнительной нагрузки на основание.

Предложенный вариант является альтернативным для получения максимального коэффициента уплотнения грунта, широко используемого для формирования искусственных оснований в пределах региона.

Выводы

По результатам проведенного исследования можно сделать следующие выводы:

1. Была получена зависимость конечного коэффициента уплотнения от начального при различных значениях влажности и схемах испытаний. Данная зависимость может быть применена в строительной практике при использовании в качестве искусственных оснований пыле-ватых песков с целью определения конечного коэффициента уплотнения грунта при возможном водонасыщении грунтов основания.

2. Относительно рассматриваемой ситуации на объекте строительства подкрановых путей в г. Тобольске было установлено, что при начальном коэффициенте уплотнения, равном 0,98

(проектное значение коэффициента уплотнения), прогнозное значение коэффициента уплотнения на момент обследования (после замачивания и приложения полезной нагрузки) должно находиться в пределах 0,97-1,0. В результате лабораторного моделирования поведения пылеватого песка было выявлено, что при приемке работ коэффициент уплотнения К™ не мог составлять 0,95 (что было указано в исполнительной документации), так как на момент обследования данное значение составило 0,930,96, и это, подчеркнем, уже после завершения деформирования основания от дополнительной нагрузки и процессов замачивания основания.

3. Значение начального коэффициента уплотнения, согласно проведенным исследованиям, лежит в пределах 0,87-0,92, что соответствует лабораторному испытанию № 6 по схеме Б. В таком случае значение просадки основания при фактической толщине 1 140 мм составит около 12 % (27 мм) от фактической деформации основания, значение осадки от полной эксплуатационной нагрузки - около 30 % (72 мм).

4. Просадка слоя искусственного основания в виде пылеватого песка при замачивании мощностью 690 мм составляет приблизительно 17 мм, общая деформация от собственного веса насыпи, процессов замачивания и полезной нагрузки - около 45 мм.

5. Осадка основания до 240 мм, кроме указанных выше составляющих, сформировалась по причине выполнения работ в зимнее время, с нарушением технологии, неопределенными боковыми граничными условиями работы искусственного основания, возможными процессами суффозии, а также динамическим воздействием кранового оборудования.

Таким образом, применение местных строительных материалов, диктуемое экономическими мотивами, должно быть конструктивно и технологически обоснованным. Особую роль играет учет климатических и гидрогеологических условий, а также крайне важна культура производства. Несоблюдение данных требований и условий может приводить к затратам на усиление основания, сопоставимым со стоимостью строительства.

Список источников

1. Pronozin Y. A. and Bragar E. P. Changes in soil properties at base unloading of deep foundation pit // Ge-otechnics Fundamentals and Applications in Construction. Vol. 2019. Р. 290-295.

2. Крутов В. И., Ковалев А. С., Ковалев В. А. Проектирование и устройство оснований и фундаментов на просадочных грунтах. М. : АСВ, 2013. 544 с.

3. Абелев М. Ю. Строительство промышленных и гражданских сооружений на слабых водонасыщен-ных грунтах. М. : Стройиздат, 1983. 248 с.

4. Абелев Ю. М. Основы проектирования и строительства на просадочных грунтах. М. : Стройиздат, 1979. 271 с.

5. Методы подготовки и устройства искусственных оснований : учеб. пособие / Р. А. Мангушев, Р. А. Усма-нов, В. В. Конюшков, С. В. Ланько. М. : АСВ, 2012. 286 с.

6. Денисов Н. Я. О природе просадочных явлений в лёссовидных суглинках. М. : Сов. наука, 1946. 176 с.

7. Иванов И. П. О предварительной оценке просадочности лёссовых пород // Зап. ЛГИ. 1958. Т. 34, № 2. С. 214-220.

8. Seepage effects of groundwater and its make-up water on triggering ground subsidence / Z. Ouyang, M. Cai, C. Li and M. Xie // Journal of University of Science and Technology Beijing, Mineral, Metallurgy, Material. 2006. Vol. 13 (1). P. 11-15.

9. Galloway D. L. and Burbey T. J. Regional land subsidence accompanying groundwater extraction // Hy-drogeology Journal. 2011. Vol. 19 (8). P. 1459-1486.

10. СП 116.13330.2012. Инженерная защита территорий, зданий и сооружений от опасных геологических процессов. Основные положения : дата введ. 2013-01-01 : утв. приказом М-ва регион. развития Рос. Федерации 30 июня 2012 г. № 274.

11. СП 104.13330.2016. Инженерная защита территории от затопления и подтопления : дата введ. 2017-06-17 : утв. приказом М-ва стр-ва и жилищно-коммунал. хоз-ва Рос. Федерации от 16 дек. 2016 г. № 964/пр.

12. СП 103.13330. Защита горных выработок от подземных и поверхностных вод : дата введ. 2013-01-01 : утв. приказом М-ва регион. развития Рос. Федерации 30 июня 2012 г. № 269.

13. ГОСТ 25100-2020. Грунты. Классификация. М. : Стандартинформ, 2020. 38 с.

14. СП 78.13330.2012. Автомобильные дороги : дата введ. 2013-07-01 : утв. приказом М-ва регион. развития Рос. Федерации от 30 июня 2012 г. № 272.

15. ГОСТ 23161-2012. Грунты. Метод лабораторного определения характеристик просадочности. М. : Стандартинформ, 2019. 12 с.

References

1. Pronozin Y. A. and Bragar E. P. Changes in soil properties at base unloading of deep foundation pit. Geotechnics Fundamentals and Applications in Construction. 2019:290-295.

2. Krutov V. I., Kovalev A. S., Kovalev V. A. Design and arrangement of foundations and foundations on subsidence soils. M.: ASV; 2013. 544 p. (In Russ.).

3. Abelev M. Yu. Construction of industrial and civil structures on weak water-saturated soils. M.: Stroyizdat; 1983. 248 p. (In Russ.).

4. Abelev Yu. M. Fundamentals of design and construction on subsidence soils. M.: Stroyizdat; 1979. 271 p. (In Russ.).

5. Methods of preparation and arrangement of artificial foundations: textbook. allowance / R. A. Mangushev, R. A. Usmanov, V. V. Konyushkov, S. V. Lanko. M.: ASV; 2012. 286 p. (In Russ.).

6. Denisov N. Ya. On the nature of subsidence phenomena in loess-like loams. M.: Sov. science; 1946. 176 p. (In Russ.).

7. Ivanov I. P. On a preliminary assessment of the subsidence of loess rocks. Western Leningrad Mining Institute. 1958;34(2):214-220. (In Russ.).

8. Ouyang Z., Cai M., Li C. and Xie M. Seepage effects of groundwater and its make-up water on triggering ground subsidence. Journal of University of Science and Technology Beijing, Mineral, Metallurgy, Material. 2006;13(1):11-15.

9. Galloway D. L. and Burbey T. J. Regional land subsidence accompanying groundwater extraction. Hydrogeology Journal. 2011;19(8):1459-1486.

10. SP 116.13330.2012. Engineering protection of territories, buildings and structures from dangerous geological processes. Basic provisions: date entered. 2013-01-01: approved by order of the Ministry region. development Russian Federation June 30, 2012. No. 274. (In Russ.).

11. SP 104.13330.2016. Engineering protection of the territory from flooding and flooding: date of entry. 2017-06-17: approved by order of the Ministry of Construction and Housing and Communal Services. Farm Russian Federation of 16 Dec. 2016. No. 964/pr. (In Russ.).

12. SP 103.13330. Protection of mine workings from underground and surface waters: date of entry. 2013-01-01: approved by order of the Ministry region. development Russian Federation June 30, 2012. No. 269. (In Russ.).

13. GOST 25100-2020. Soils. Classification. M.: Standartinform; 2020. 38 p. (In Russ.).

14. SP 78.13330.2012. Highways: date of entry. 2013-07-01: approved by order of the Ministry region. development Russian Federation dated June 30, 2012. No. 272. (In Russ.).

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

15. GOST 23161-2012. Soils. Method for laboratory determination of the characteristics of subsidence. M.: Standartinform; 2019. 12 p. (In Russ.).

Информация об авторах

Е. П. Брагарь - аспирант, ассистент кафедры «Строительное производство» Тюменского индустриального университета.

Д. В. Рачков - кандидат технических наук, доцент кафедры «Строительное производство» Тюменского индустриального университета.

Я. А. Пронозин - доктор технических наук, профессор кафедры «Строительное производство» Тюменского индустриального университета.

Information about the authors

E. P. Bragar - post-graduate student, assistant of the Construction Operation Department, Tyumen Industrial University.

D. V. Rachkov - Candidate of Engineering, Associate Professor of the Construction Operation Department, Tyumen Industrial University.

Ya. A. Pronozin - Doctor of Engineering, Professor of the Construction Operation Department, Tyumen Industrial University.

Статья поступила в редакцию 01.10.2021; одобрена после рецензирования 20.10.2021; принята к публикации 17.01.2022.

The article was submitted 01.10.2021; approved after reviewing 20.10.2021; accepted for publication 17.01.2022.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.