CC BY
43СОВЕРШЕНСТВОВАНИЕ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ МЕТОДОВ ПРИ УСТРОЙСТВЕ ФУНДАМЕНТОВ ГЛУБОКОГО ЗАЛОЖЕНИЯ
Иброхим Нуманович Абдуллаев
Зебунисо Нодирабегим
Асроровна Равшанжон кизи Абобакирова Саримсакова
Ферганский политехнический институт
Элдор Бахтиёрович Усмонов
АННОТАЦИЯ
В статье рассматриваются современные технологии устройства свайных фундаментов жилых зданий. Для строительных площадок, расположенных в условиях плотной городской застройки, показаны преимущества применения технологии возведения фундаментов, с учетом особенностей проекта строения, топографии местности, типов грунта, глубины промерзания и других немаловажных параметров, влияющих на качество и долговечность фундамента.
Ключевые слова: грунт, свайные фундаменты, вдавливание свай, вибрационно-вращательный момент, инженерно-геологические условия.
IMPROVEMENT OF TECHNOLOGICAL METHODS IN THE CONSTRUCTION OF DEEP FOUNDATIONS
ABSTRACT
The article discusses modern technologies for the construction of pile foundations of residential buildings. For construction sites located in conditions of dense urban development, the advantages of using the technology of erecting foundations are shown, taking into account the characteristics of the structure design, topography of the terrain, types of soil, freezing depth and other important parameters that affect the quality and durability of the foundation.
Keywords: soil, pile foundations, indentation of piles, vibration-rotational moment, engineering-geological conditions.
В практике современного жилищного строительства актуальны вопросы разработки эффективных технологий устройства фундаментов, отвечающих различным критериям: оптимальной несущей способности по грунту, экономической привлекательности, экологической безопасности для окружающей среды, приемлемого качества, производительности и т. п. А именно при формировании цен на объекты социальной и инфраструктурной сферы, организации строительных работ, техническом и авторском контроле, обеспечении качества строительных работ и сдаче объектов в эксплуатацию было
принято постановление Кабинета Министров от 20.05.2021 г. № 321 «О мерах по коренному реформированию деятельности службы заказчика в сфере капитального строительства». Особенно остро встает указанная проблема при выборе технологий на строительных площадках, расположенных в застроенных кварталах в непосредственной близости к зданиям и сооружениям, в том числе в историческом центре. Кроме того, решение указанных задач затрудняется при наличии в геологическом разрезе «сложных» грунтов, к которым традиционно относят неоднородные четвертичные отложения, мощность до 70-100 м. Верхнюю толщу до глубины 25-30 м слагают преимущественно слабые, водонасыщенные глинистые грунты, проявляющие тиксотропные свойства в виде нарушения структуры от дополнительного нагружения при строительстве новых зданий, снятия нагрузки при разработке котлованов, динамического воздействия, производимого при устройстве фундаментов.Для таких условий наиболее надежными конструктивно-технологическими решениями являются свайные фундаменты, объединенные монолитными ленточным или плитными ростверками различной жесткости и форм поперечных сечений. Следует отметить, что в настоящее время имеется много конкурентных технологий с различными показателями эффективности в конкретных инженерно-геологических условиях.Эти технологии подразделяют на два вида: погружение в грунт различными методами сплошных свай (реже полых оболочек) заводского изготовления и устройство на месте производства работ буронабивных свай. В рамках настоящей статьи рассмотрены свайные технологии, применяемые в условиях городской застройки. К ним предъявляют требования не только достижения высоких технических и экономических показателей, но и стремятся обеспечить целостность конструкций рядом расположенных зданий и сооружений, снизить производимый уровень шума и динамических воздействий в грунте, загрязнение территорий, в том числе при транспортировании с пятна застройки разрабатываемого грунта и бурового шлама и т.п.
Таким условиям среди технологий погружения свай заводского изготовления отвечает способ статического вдавливания, реализуемый как на самоходных, так и на переставляемых кранами установках с максимальными усилиями вдавливания от 700 до 2000 кН. Вертикальные статические усилия передают на торец или боковую поверхность свайного элемента посредством гидравлических или полиспастных зажимных устройств. Для изготовления буронабивных свай непосредственно на строительной площадке применяют следующие технологии.
А. Сваи, выполняемые с извлечением грунта. Скважины устраивают различными буровыми инструментами - проходными шнеками, желонками, ковшебурами и т. п. Для удержания стенок скважинот обрушения применяют
обсадные трубы, а также заполняют их водой или глинистым раствором. При формировании тела сваи бетонную смесь подают на забой выработки через полые проходные шнеки, или инвентарные бетонолитные трубы.
Рис. 1. Технологические схемы вибровращательного вдавливания свай:
а экспериментальная установка на базе копра; б, в - схема приложения сил на
погружаемую призматическую сваю при закреплении вибрационного погружателя соответственно на торце и на боковой поверхности элемента (предложение В.В. Верстова и А.Н. Гайдо): 1 - свая; 2, 6 - соответственно вибропогружатель традиционного конструктивного решения и с проходным отверстием; 3 - корпус молота; 4 - стрела (мачта) копра; 5 - зажимное устройство установки вдавливания; РС - статическая сила вдавливания; РВг -крутящий момент от вынуждающей силы; r - плечо приложения крутящего момента; R - сопротивление грунта погружению сваи; ю - круговая
частотаколебаний; t - время.
Б. Сваи, устраиваемые без извлечения грунта. Выемки в грунте выполняют при погружении буровых труб, оснащенных режущими коронками (шнековыми ребордами) или теряемыми наконечниками. По мере извлечения которых образуемая полость в грунте заполняется бетонной смесью. Каждое из перечисленных технологических решений в конкретных инженерно -геологических условиях строительной площадки, наличия близко расположенных зданий имеет свои преимущества и недостатки. С учетом выполненного анализа опыта строительства и научных публикаций автором установлено, что для достижения проектной несущей способности сваи по грунту до 1300-1800 кН (в зависимости от грунтовых условий) и длине элементов 28-32 м вдавливание
успешно конкурирует по производительности и в ценовом отношении с буронабивными технологиями. Кроме того, применение такой технологии имеет следующие основные преимущества: - качество материала ствола (проектная марка бетона) сваи обеспечивается и гарантируется заводом-изготовителем; -регистрация усилия вдавливания по манометру гидравлической системы позволяет определять несущую способность сваи по процессу вдавливания на конечной стадии. В этой связи следует практически важный вывод о необходимости дельнейшего совершенствования технологии, достаточно востребованной в настоящее время. При этом на основании опыта работ установлено, что для нее существуют ограничения, а в некоторых случаях они препятствуют практическому применению. Например, при погружении сваи в геологическом разрезе с прослоями плотных пород (модуль деформации E>14 МПа, показатель текучести IL <0,3) при ее сопротивлении погружению, превышающем максимальное усилие вдавливающей установки, невозможно достижение сваей несущего слоя грунта. На практике в таких случаях традиционно применяют способ, обеспечивающий снижение сопротивления породы в виде ее лидерного бурения (рыхления) шнеком. Однако применение такого способа приводит к снижению производительности труда более чем в два раза, увеличению стоимости работ на 40%. Другой путь повышения эффективности технологии лежит в области изменения режимов вдавливания, а именно их комбинации с другими воздействиями, например с приложением к свае моментов крутильных колебаний.
Представленный в настоящей статье материал позволяет сделать вывод о перспективах развития технологии вдавливания свай заводского изготовления при устройстве фундаментов вблизи существующих зданий и сооружений. Перед современными буронабивными технологиями вдавливание имеет большое преимущество при производстве работ в геологическом разрезе с напластованиями слабых водонасыщенных глинистых грунтов. Качество вдавливаемого элемента гарантируется заводом-изготовителем и контролируется до начала погружения.
REFERENCES
1. Абелев К.М., Бахронов Р.Р., Некрылов В.Б. Результаты исследования особенностей строительства зданий и сооружений на территориях с водонасыщенными глинистыми грунтами // Промышленное и гражданское строительство. 2010. № 8. С. 57-59.
2. Гайдо А.Н. Цели и задачи исследований технологических решений устройства фундаментов многоэтажныхзданий и сооружений // Вестник гражданских инженеров. 2011. № 4 (29). С. 81-90.
3. Верстов В.В., Гайдо А.Н. Обоснование выбора рациональных способов устройства свайных фундаментов покритерию технологичности в различных условиях строительства // Монтажные и специальные работы в строительстве. 2013. № 4. С. 6-12.
4. Goncharova, N. I., & Abobakirova, Z. A. (2021). RECEPTION MIXED KNITTING WITH MICROADDITIVE AND GELPOLIMER THE ADDITIVE. Scientific-technical journal, 4(2), 87-91.
5. Abobakirova, Z. A. (2021). Regulation Of The Resistance Of Cement Concrete With Polymer Additive And Activated Liquid Medium. The American Journal of Applied sciences, 3(04), 172-177.
6. Goncharova, N. I., Abоbakirova, Z. A., & Kimsanov, Z. (2019). Technological Features of Magnetic Activation of Cement Paste" Advanced Research in Science. Engineering and Technology, 6(5).
7. Goncharova, N. I., Abobakirova, Z. A., & Mukhamedzanov, A. R. (2020, October). Capillary permeability of concrete in salt media in dry hot climate. In AIP Conference Proceedings (Vol. 2281, No. 1, p. 020028). AIP Publishing LLC.
8. Кимсанов, З. О. О., Гончарова, Н. И., & Абобакирова, З. А. (2019). Изучение технологических факторов магнитной активации цементного теста. Молодой ученый, (23), 105-106.
9. Abobakirova, Z. A. (2021). Reasonable design of cement compositionfor refactory concrete. Asian Journal of Multidimensional Research, 10(9), 556-563.
10. Гончарова, Н. И., Абобакирова, З. А., & Мухамедзянов, А. Р. (2020). ЭНЕРГОСБЕРЕЖЕНИЕ В ТЕХНОЛОГИИ ОГРАЖДАЮЩИХ КОНСТРУКЦИЙ.
In Энерго-ресурсосберегающие технологии и оборудование в дорожной и строительной отраслях (pp. 107-112).
11. Гончарова, Н. И., Абобакирова, З. А., Абдурахмонов, Д. М., & Хазраткулов, У. У. (2016). Разработка солестойкого бетона для конструкций с большим модулем открытой поверхности. Молодой ученый, (7-2), 53-57.
12. Makhkamov Y. M., Mirzababaeva S. M. Rigidity of bent reinforced concrete elements under the action of shear forces and high temperatures //Scientific-technical journal. - 2021. - Т. 4. - №. 3. - С. 93-97.
13. Mamazhonovich M. Y., Mirzaakbarovna M. S. To Calculation Of Bended Elements Working Under The Conditions Of Exposure To High And High Temperatures On The Lateral Force By A New Method //The American Journal of Applied sciences. - 2021. -Т. 3. - №. 5. - С. 210-218.
14. Гончарова, Н. И., Мадаминов, Н. М., & Кимсанов, З. О. О. (2019). Raw architecture of the people's housing of Uzbekistan. Молодой ученый, (26), 104-107.
15. ABDULKHAEV, Z. E. (2021). Protection of Fergana City from Groundwater. Euro Afro Studies International Journal, 6, 70-81.
16. Ivanovna, G. N., & Asrorovna, A. Z. (2019). Technological features ofmagnetic activation of cement paste. European science review, 1(1-2).
17. Гончарова, Н. И., Абобакирова, З. А., & Мухаммедзиянов, А. Р. (2021). Сейсмостойкость Малоэтажных Зданий Из Низкопрочных Материалов. CENTRAL ASIAN JOURNAL OF THEORETICAL & APPLIED SCIENCES, 2(11), 209-217.
18. Ivanovna, G. N., Asrorovna, A. Z., & Ravilovich, M. A. (2021). The Choice of Configuration of Buildings When Designing in Seismic Areas. CENTRAL ASIAN JOURNAL OF ARTS AND DESIGN, 2(11), 32-39.
19. Akhrarovich, A. X., & Mamajonovich, M. Y. (2021). Abdugofurovich US Development Of Deformations In The Reinforcement Of Beams With Composite Reinforcement. The American Journal Of Applied Sciences, 3(5), 196-202.
20. Мадрахимов, М. М., & Абдулхаев, З. Э. (2019). Насос агрегатини ишга туширишда босимли сув узатгичлардаги утиш жараёнларини хисоблаш усуллари. Фаргона Политехника Институти Илмий-Техника Журнали, 23(3), 5660.
21. Arifjanov, A., Otaxonov, M., & Abdulkhaev, Z. (2021). Model of groundwater level control using horizontal drainage. Irrigation and Melioration, 2021(4), 21-26.
22. Абдулхдев З.Э., Мадрахимов М.М., & Иброхимов А.Р. (2019). Энергия тежамкор сув кутариш курилмасининг гидравлик хисоби. Фаргона Политехника Институти Илмий-Техника Журнали, 25(5), 81-89.
23. Davlyatov, S. M., & Makhsudov, B. A. (2020). Technologies for producing high-strength gypsum from gypsum-containing wastes of sulfur production-flotation tailings. ACADEMICIA: An International Multidisciplinary Research Journal, 10(10), 724-728.
24. Abdullaev, I. N., Akhmedov, Z. D., Rakhmanov, B. K., & Zhurabaeva, R. T. (2020). State and prospects of production and operation of synthetic woven belts (table) for load-handling devices (hd) in the republic of Uzbekistan. Journal of Tashkent Institute of Railway Engineers, 16(4), 106-109.
25. Абдулхаев З.Э., Мадрахимов М.М., & Иброхимов А.Р. (2021). Сув узатиш тармокларида хосил буладиган гидравлик зарб ходисасини математик моделлаштиришни тадкик этиш. Узбекгидроэнергетика" илмий-техник журнали, 2(10), 33-35.
26. Abdullayev, I., & Umirzakov, Z. (2020). Optimization of bag filter designs (on the example of cement plants in the fergana region of the republic of Uzbekistan). Збiрник наукових праць ЛОГОХ, 31-34.
27. Asrorovna, A. Z. (2021). Effects Of A Dry Hot Climate And Salt Aggression On The Permeability Of Concrete. The American Journal of Engineering and Technology, 3(06), 6-10.
28. АБДУЛХАЕВ, З., & МАДРАХИМОВ, М. (2020). Гидротурбиналар ва Насосларда Кавитация Хрдисаси, Окибатлари ва Уларни Бартараф Этиш Усуллари. Узбекгидроэнергетика" илмий-техник журнали, 4(8), 19-20.
29. Мамажонов, А. У., Юнусалиев, Э. М., & Абобакирова, З. А. (2020). ОБ ОПЫТЕ ПРИМЕНЕНИЯ ДОБАВКИ АЦФ-3М ПРИ ПРОИЗВОДСТВЕ СБОРНЫХ ЖЕЛЕЗОБЕТОННЫХ ИЗДЕЛИЙ. In Энерго-ресурсосберегающие технологии и оборудование в дорожной и строительной отраслях (pp. 216-220).
30. Кодиров, Г. М., Набиев, М. Н., & Умаров, Ш. А. (2021). Микроклимат В Помещениях Общественных Зданиях. Таълим ва Ривожланиш Тахлили онлайн илмий журнали, 1(6), 36-39.
