CC BY
2УДК 624.1
Ялуков Т.В.
магистрант
Чувашский государственный университет им. И.Н. Ульянова
(г. Чебоксары, Россия)
УСИЛЕНИЕ ОСНОВАНИЯ ДЕФОРМИРОВАННОЙ ПРОТИВООПОЛЗНЕВОЙ ПОДПОРНОЙ СТЕНЫ
Аннотация: проблема повышения несущей способности оснований всегда является актуальной проблемой в современном геотехническом строительстве. При дополнительных увеличенных внешних нагрузках на существующие удерживающие конструкции использование традиционных технологий обеспечения их устойчивости не всегда оправдано. Часто возникает настоятельная необходимость применения нестандартных способов усиления оснований. Часты случаи использования существующих удерживающих железобетонных конструкций под новые дополнительные нагрузки от вновь возводимых объектов. В таких случаях использование буроинъекционныхсвай ЭРТ и грунтовых анкеров ЭРТ в большинстве случаях успешно решает многие сложные геотехнические проблемы усиления перегруженных оснований.
Ключевые слова: геотехническое строительство, электроразрядная технология ЭРТ, буроинъекционная свая ЭРТ, грунтовые анкера ЭРТ.
Обеспечение безопасной эксплуатации вновь возводимых объектов на площадках со сложным рельефом и слабыми физико-механическими характеристиками требует особого подхода [1-7, 8, 9, 10, 11, 12, 13]. Часто при новом строительстве приходится сталкиваться с усиленными ранее склонами. Чаще всего они укреплялись с помощью заглубленных железобетонных конструкций используемых как удерживающие конструкции. В большинстве случаях они по расчетной схеме относятся к строительным конструкциям консольного типа. Отличительной особенностью таких стен от раскрепленных является то, что при даже небольших дополнительных внешних нагрузках они
могут деформирмироваться. Говорить о том, что они могут воспринять существенные возросшие нагрузки от вновь возводимого объекта, не приходится. В таких случаях необходим нестандартный подход в вопросах их использования для целей обеспечения устойчивости как склона, так и самой удерживающей подпорной стены.
В настоящей статьей рассматривается случай приспособления существующей консольной уголковой железобетонной подпорной стены в качестве удерживающей железобетонной конструкции при существенных возросших внешних нагрузках строящегося полотна автомобильной дороги. Следует отметить, что существующая уголковая стена уже была деформирована. Отклонение от вертикали доходила до 950,0 мм при ее высоте 5,0 метров. Эту стену было решено усилить с помощью дополнительных буроинъекционных свай ЭРТ и превратить из консольной в раскрепленную с помощью грунтовых анкеров ЭРТ. Ниже в таблице 1 приведен один из подходов в использовании деформированной железобетонной подпорной стены на свайном основании из призматических забивных свай.
Таблица 1.
и/п Заглубленные желеэобеюнньге конструкции. используемые В проекте пресное об теши
1 Удержи ваютие же.1 л:и обстой н ыс конструкции 11 ред с с ан. 1я ю 1 кон и леке, состоящий из анкерных конструкций на анкеров ЭРТ, подпорной стенки т призматических забивных с пай и железобетон кых кончрфорсок на свайном основании т буроинъекцнонныч сван ЗРТ
2 Подпорная сЕеИка ИЗ свай - буроинъекционные сваи по авек 1 рорачрндн ой свайной технодо! ни (свал 1ЭРТ), объединенные по верху ыонолтнымп железобетонными ростверками. Железо-встокныс контрфорсы подпираюх и емзывакл существующие с ВОЗВОДИМЫМИ КОНСТрУКЦИЯМП
г Грунтовые анкер и. изготавливаемые по апектраразрвдноЙ [ечно.Ю] ин 1 анкера ЭРТ), изготавливаемые по лнектроразрядной техноло! ни (анкера ЭРТ) устраивающей на нвчальЁйш этапе производства работ и обеспечиваю; у стойче вое! ь угол ко ной железобстбШой подпорной стены ПО на время прои зводи ии раоо! н на период эксплуатации. Они представляют собой и ре л напряженные элементы с железобетонным корнем, получаемым путем злектроразрядной ибрабо1кп грунт но длине скважины
На рис. 1 приведен план заглубленных железобетонных конструкций усиленной буроинъекционными сваями ЭРТ, грунтовыми анкерами ЭРТ и монолитными железобетонными контрфорсами.
Рис. 1. Схема устройства монолитных железобетонных ростверков и диафрагм на завершающем этапе: 1 - призматические железобетонные сваи, 2 - существующий монолитный уголковый железобетонный ростверк,
3, 4 - грунтовые анкера ЭРТ, 5 - буроинъекционные сваи ЭРТ усиления основания, 6 - монолитные железобетонные контрфорсы, 7 - монолитный железобетонный ростверк.
Согласно результатам инженерно-геологических изысканий площадка площадка строительства расположена в юго-восточной части жилого микрорайона «Радужный» Московского района г. Чебоксары.
В геоморфологическом отношении район изысканий занимает левый склон долины р. Чебоксарка, в подошве и средней части склона расчлененной густой сетью засыпаемых и засыпанных оврагов, с абсолютными отметками от 71.2 в пойме р. Чебоксарка до 112-116.0 м в северо-западной части площадки изысканий (юго-восточной части спланированной территории мкр. «Радужный»). Перепад высот составляет около 45,0 м. Общий уклон территории наблюдается в южном направлении - в сторону долины р.Чебоксарка.
Инженерно-геологическое строение площадки до исследованной глубины (40.0 м) представлено толщей коренных пород северодвинского и вятского ярусов верхнепермского отдела (P3s+v), перекрытых с поверхности четвертичными отложениями различного возраста и генезиса. Вся толща сверху перекрыта насыпными грунтами большой мощности (tQIV).
Гидрогеологические условияплощадки строительства до исследованной глубины (40,0 м) на период изысканий в августе 2018г. характеризуются наличием одного безнапорного горизонта подземных вод.Подземные воды вскрыты во всех скважинах на глубинах 0.2 - 23.8 м (абс.отметки 71.1 - 100.6м) и приурочены к насыпным грунтам tQIV, оползневым отложениям dpQ(P3s+v), аллювиальным отложениям (aQШ), верхнепермским пескам мелким, пылеватым, средней крупности, водонасыщенным, песчаным прослоям в верхнепермских глинах и суглинках (алевритах) песчанистых и мергелям известковистым (P3s+v). Водоупором служат более плотные нижележащие верхнепермские глины (P3s+v). Инженерно-геологический разрез с указанием вертикальной привязки существующей и вновь возводимой стенок приведен на рис. 2.
Рис. 2. Вертикальная привязка свайных фундаментов в инженерно-геологический разрез: 1 - свайное основание из призматических железобетонных свай под существующий 2 монолитный железобетонный уголковый ростверк, 3, 4 - грунтовые анкера ЭРТ (3 - анкерная тяга, 4 - корень анкера), 5 - буроинъекционные сваи ЭРТ усиления основания, 6 - монолитные железобетонные контрфорсы, 7 - монолитный железобетонный ростверк, 8 -
пристенный линейный дренаж.
Для использования существующей подпорной стены с целью восприятия ею дополнительных возросших внешних нагрузок был разработан проект приспособления с устройством дополнительных заглубленных железо-бетонных конструкций с использованием буроинъекционных свай ЭРТ, грунтовых анкеров ЭРТ, монолитных железобетонных контрфорсов и превращения ее расчетной схемы из консольной в раскрепленную. Ниже в таблице 2 приводится алгоритм производства геотехнических работ, разделенный на этапы. Следует отметить, что их разделение на этапы связано с необходимостью обеспечения устойчивости склона при строительстве и создания безопасных условий производства работ.
Таблица 2.
Выводы:
1. Рассмотренный в статье подход приспособления существующей удерживающей конструкции с использованием буроинъекционных свай ЭРТ, грунтовых анкеров ЭРТ и монолитных железобетонных контрфорсов создать совершенно новую удерживающую раскрепленную подпорную стену.
2. Вновь запроектированная и возведенная подпорная стена позволила обеспечить устойчивость перегруженного основания и создала условия безопасного производства работ.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ:
1. Cai, F., Ugal, K. 2000. Numerical analysis of the stability of a stope reinforced with piles. Soils and Foundations 40 (1): 73-84;
2. Ilichev V.A., Mangushev R.A., Nikiforova N.S. Opytosvoeniyapodzemnogoprostranstvarossijskihmegapolisov [Experience Of Development Of Russian Megacities Underground Space]. Osnovaniya, fundamentyimekhanikagruntov [Soil Mechanics and Foundation Engineering], 2012, no. 2, pp. 17-20;
3. Ulickij V.M., Shashkin A.G., Shashkin K.G. Geotekhnicheskoesoprovozhdenierazvitiyagorodov [Geotechnical Support of Urban Development]. St. Petersburg, Georeconstruction Publ., 2010. 551 p;
4. Ilichev, V. A. Deformations of the Retaining Structures Upon Deep Excavations in Moscow / V. A. Ilyichev, P. A. Konovalov, N. S. Nikiforova, L. A. Bulgakov // Proc. Of Fifth Int. Conf on Case Histories in Geotechnical Engineering, April 3-17. - New York, 2004. - P. 5-24;
5. Ilyichev, V. A. Computing the evaluation of deformations of the buildings located near deep foundation tranches / V. A. Ilyichev, N. S. Nikiforova, E. B. Koreneva // Proc. of the XVIth European conf. on soil mechanics and geotechnical engineering. Madrid, Spain, 24-27th September 2007 «Geo-technical Engineering in urban Environments»... Volume 2. - P. 581-585;
6. Nikiforova, N. S. Geotechnical cut-off diaphragms for built-up area protection in urban underground development / N. S. Nikiforova, D. A. Vnukov //The pros, of the 7thI nt. Symp. "Geotechnical aspects of underground construction in soft ground», 1618 May, 2011, tc28 IS Roma, AGI, 2011, № 157NIK;
7. Petrukhin, V. P. Effect of geotechnical work on settlement of surrounding buildings at underground construction / V. P. Petrukhin, O. A. Shuljatjev, O. A. Mozgacheva // Proceedings of the 13th European Conference on Soil Mechanics and Geotechnical Engineering. - Prague, 2003;
8. Sokolov N.S. Ground Ancher Produced by Elektric Discharge Technology, as Reinforsed Concrete Structure// Журнал в базе данных Scopus-"Key Enginiring Materials". 2018. P. 76-81;
9. Sokolov, N. S. Methods and technology of ensuring stability of landslide slope using soil anchors / N. S. Sokolov, A. E. Pushkarev, S. A. Evtiukov // Geotechnics Fundamentals and Applications in Construction: New Materials, Structures, Technologies and Calculations : Proceedings of the International Conference on Geotechnics Fundamentals and Applications in Construction: New Materials, Structures, Technologies and Calculations, GFAC 2019, Saint petersburg, 06-08 февраля 2019 года. - Saint petersburg: Taylor & Francis Group, 2019. - P. 347-350;
10. Соколов, Н. С. Электроимпульсная установка для изготовления буроинъекционных свай / Н. С. Соколов // Жилищное строительство. - 2018. -№ 1-2. - С. 62-65;
11. Соколов, Н. С. Один из подходов решения проблемы по увеличению несущей способности буровых свай / Н. С. Соколов // Строительные материалы. - 2018. - № 5. - С. 44-47;
12. Соколов, Н. С. Сваи повышенной несущей способности / Н. С. Соколов, С. С. Викторова, Т. Г. Федорова // Новое в архитектуре, проектировании строительных конструкций и реконструкции : Материалы VIII Всероссийской (II Международной) конференции, Чебоксары, 20-21 ноября 2014 года / Редакционная коллегия: Н.С. Соколов (отв. редактор), Д.Л. Кузьмин (отв. секретарь), А.Н. Плотников, Л.А. Сакмарова, А.Г. Лукин, В.Ф. Богданов, В.И.
Тарасов. - Чебоксары: Чувашский государственный университет им. И.Н. Ульянова, 2014. - С. 411-415;
13. Соколов, Н. С. Проблемы расчета буроинъкционных свай, изготовленных с использованием разрядно-импульсной технологии / Н. С. Соколов, М. В. Петров, В. А. Иванов // Новое в архитектуре, проектировании строительных конструкций и реконструкции : Материалы VIII Всероссийской (II Международной) конференции, Чебоксары, 20-21 ноября 2014 года / Редакционная коллегия: Н.С. Соколов (отв. редактор), Д.Л. Кузьмин (отв. секретарь), А.Н. Плотников, Л.А. Сакмарова, А.Г. Лукин, В.Ф. Богданов, В.И. Тарасов. - Чебоксары: Чувашский государственный университет им. И.Н. Ульянова, 2014. - С. 415-420;
14. Соколов, Н. С. Мелкозернистый бетон как конструкционный строительный материал буроинъекционных свай ЭРТ / Н. С. Соколов, С. Н. Соколов, А. Н. Соколов // Строительные материалы. - 2017. - № 5. - С. 16-19;
15. Патент на полезную модель № 161650 Ш Российская Федерация, МПК E02D 5/34, E02D 5/44. Устройство для камуфлетного уширения набивной конструкции в грунте : № 2015126316/03 : заявл. 01.07.2015 :опубл. 27.04.2016 / Н. С. Соколов, Х. А. Джантимиров, М. В. Кузьмин [и др.] , заявитель Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Чувашский государственный университет имени И.Н. Ульянова";
16. Соколов, Н. С. Один из случаев усиления основания деформированной противооползневой подпорной стены / Н. С. Соколов // Жилищное строительство. - 2021. - № 12. - С. 23-27. - 001 10.31659/0044-4472-2021-12-2327.
Yalukov T.V.
Chuvash State University (Cheboksary, Russia)
REINFORCEMENT OF BASE OF DEFORMED ANTI-LANDSLIDE RETAINING WALL
Abstract: the problem of increasing the bearing capacity offoundations is always an urgent problem in modern geotechnical construction. With additional increased external loads on existing retaining structures, the use of traditional technologies to ensure their stability is not always justified. There is often an urgent need to use non-standard methods of strengthening the bases. There are frequent cases of using existing retaining reinforced concrete structures for new additional loads from newly erected facilities. In such cases, the use of drilling-injection piles of ERT and ground anchors of ERT in most cases successfully solves many complex geotechnical problems of strengthening overloaded bases.
Keywords: geotechnical construction, electric discharge technology of ERT, drilling-injection pile of ERT, ground anchors of ERT.
