Вклад кафедры геотехники спбгасув российское образование и науку Текст научной статьи по специальности «Строительство и архитектура»

Подземное строительство

ц м .1

Научно-технический и производственный журнал

УДК 624.131

Р.А. МАНГУШЕВ, д-р техн. наук, член-корр. РААСН

Санкт-Петербургский государственный архитектурно-строительный университет (Россия, 190005, г. Санкт-Петербург, 2-я Красноармейская ул., 4)

Вклад кафедры геотехники СПбГАСУ в российское образование и науку

Развитие геотехники в России во многом связано со строительством в ХХ в. крупных сооружений вдоль Транссибирской и Байкало-Амурской магистралей, гидроэлектростанций на крупнейших реках Европейской и Азиатской частей страны, освоением природных богатств Сибири, Крайнего Севера, Средней Азии и Дальнего Востока. Строителям приходилось решать сложнейшие инженерные задачи, обусловленные разнообразными инженерно-геологическими условиями: вечной мерзлотой, оттаивающими, слабыми, просадочными, засоленными грунтами, сейсмикой, карстом и др. При этом решалась задача органического сочетания научных исследований с подготовкой инженерных и научных кадров. В статье приведена краткая история кафедры, периоды деятельности в ХХ в.: научно-технические исследования, нормативно-техническая документация, подготовка и издание монографий, подготовка специалистов. Показано, что научная, проектная и учебная деятельность кафедры геотехники в новейших условиях основанная на фундаменте славной 80-летней истории является основой дальнейшего развития.

Ключевые слова: геотехника, основания, фундаменты, инженерная геология, механика грунтов, фундаментостроение.

R.A. MANGUSHEV, Doctor of Technical Sciences, Corresponding Member of RAACS, Saint-Petersburg State University of Architecture and Civil Engineering (4, 2nd Krasnoarmeyskaya str., 190005 Saint-Petersburg, Russian Federation)

Contribution of Department of Geotechnics of SPBGASU to Russian education and science

The development of geotechnics in Russia in many respects is connected with the construction in the twentieth century of large structures along the Trans-Siberian and Baikal-Amur mainline railroads, hydroelectric power stations on the largest rivers of the European and Asian parts of the country, development of natural resources of Siberia, the Far North, Central Asia and the Far East. The builders had to solve complex engineering problems caused by a variety of engineering-geological conditions: permafrost, melting, weak, sinking, saline soils, seismics, karst, and others. In doing so the problem of an organic combination of scientific research with training of engineering and scientific staff was solved. The article presents a brief history of the department, periods of activities in the XX century: scientific and technological research, normative-technological documentation, preparation and publication of monographs, training of specialists. It is shown that the scientific, design and educational activities of the Department of geotechnics under modern conditions, based on the foundation of the glorious 80-year history, are the basis for further development..

Keywords: geotechnics, bases, foundations, engineering geology, soil mechanics, foundation engineering.

В старейшем в России строительном вузе, образованном в 1832 г., долгие годы известном под названиями «Ленинградский инженерно-строительный институт» (ЛИСИ) - «Санкт-Петербургский государственный архитектурно-строительный университет» (СПбГАСУ), на всех этапах его развития большое внимание уделялось подготовке инженеров гражданского и промышленного строительства в области геотехники. Эту работу вот уже более 80 лет успешно выполняет кафедра геотехники (инженерной геологии, механики грунтов, фундаментостроения).

КРАТКАЯ ИСТОРИЯ КАФЕДРЫ.

ЗАВЕДУЮЩИЕ КАФЕДРОЙ

В 1928 г. по инициативе ведущих профессоров в то время Ленинградского института инженеров коммуналь-

ного строительства (ЛИИКС) Н.Н. Аистова, С.А. Тихонова, В.В. Эвальда и инженера Н.А. Цытовича создано отделение по испытанию грунтов, преобразованное в 1929 г. в самостоятельную лабораторию грунтоведения и механики грунтов. В 1933 г. лаборатория преобразована в кафедру оснований и фундаментов, которую возглавил проф. С.А. Тихонов (1933-1936 гг.), а в дальнейшем проф. Б.Д. Васильев (1936-1940 и 1944-1950 гг.).

В 1940 г. проф. Н.А. Цытович, организовал и возглавил кафедру механики грунтов, которой и руководил до 1948 г. В 1950 г. обе кафедры объединились под названием «Основания, фундаменты и механика грунтов», и до 1957 г. ее возглавлял проф. Н.Н. Маслов. Длительный период (19581990 гг.) заведующим кафедрой был проф. Б.И. Далматов. В 1990-2002 гг. кафедрой руководил проф. С.Н. Сотников. В 1992 г. кафедру переименовали в кафедру геотехники.

Николай Александрович Цытович — выпускник ЛИСИ, заслуженный деятель науки и техники СССР, д-р техн. наук, член-корр. АН СССР, Герой Социалистического Труда СССР. Организовал первую в СССР мерзлотную лабораторию для экспериментальных работ и стал по сути основоположником механики мерзлых грунтов. Работал на кафедре доцентом, профессором, заведующим кафедрой. Им изданы фундаментальные монографии «Основы механики мерзлых грунтов», «Механика мерзлых грунтов», «Механика грунтов» (общая и прикладная)» и др., многочисленные учебники по механике грунтов и основаниям и фундаментам. Автор более 300 научных трудов, включая патенты на изобретение.

Научно-технический и производственный журнал

Подземное строительство

Борис Дмитриевич Васильев — окончил политехнический институт. Генерал-майор инженерных войск, д-р техн. наук, заслуженный деятель науки и техники РСФСР. Крупный инженер-практик, автор учебников «Основания и фундаменты», монографии «Строительство зданий на сжимаемых грунтах» (1955г.). С1930 г. — профессор и заведующий кафедрой Военно-транспортной академии, затем заведующий кафедрой Высшего военного инженерно-технического училища. По совместительству заведовал в разные годы кафедрой «Основания и фундаменты» в ЛИСИ (с 1936 по 1940 г. и с 1944 по 1950 г.).

С 2002 г. и по настоящее время кафедру возглавляет проф. Р.А. Мангушев.

ДЕЯТЕЛЬНОСТЬ КАФЕДРЫ ВО ВТОРОЙ ПОЛОВИНЕ ХХ ВЕКА

Научно-исследовательская работа кафедры и подготовка научных кадров высшей квалификации.

В середине 1960-х гг. под руководством Б.И. Далмато-ва на кафедре «Основания, фундаменты и механика грунтов» ЛИСИ создана научная школа по разработке следующих актуальных проблем геотехники:

- исследование физико-механических свойств грунтов как оснований зданий и сооружений;

- совершенствование фундаментостроения на слабых сильно сжимаемых грунтах, включая свайные фундаменты;

- исследование развития деформаций оснований сооружений и их прогноз;

- исследование свойств мерзлых, промерзающих, оттаивающих грунтов и использование их в качестве оснований сооружений;

- исследование динамических свойств грунтов и разработка методов оценки устойчивости оснований при динамических воздействиях;

- совершенствование методов укрепления оснований и усиления фундаментов зданий при их реконструкции. Именно в то время была укреплена лабораторная база,

реконструирована холодильная установка, созданы новые морозильные камеры. Это обеспечивало проведение широкого спектра мерзлотных исследований по хоздоговорным НИР и госбюджетным темам аспирантов и соискателей.

К таким видам исследований относились диссертации В.С. Ласточкина, исследовавшего засоление грунтов для

Рис. 1. Исследовательские работы по изучению влияния новых свайных технологий на напряженно-деформированное состояние грунтового массива

укладки их в земляные сооружения при отрицательных температурах наружного воздуха (по заказу БратскГЭСстроя); В.М. Карпова, изучавшего причины деформаций зданий в районах глубокого сезонного промерзания (по заказу Мин-трансстроя); В.М. Улицкого, исследовавшего особенности работы анкерных фундаментов в пучинистых грунтах на опытной площадке в г. Усолье-Сибирском и г. Ангарске Иркутской области (по заказу треста «Востоктяжстрой»); А.Н. Кудрявцева, изучавшего устойчивость фундаментов при промерзании грунтов во время строительства в Ленинграде и его пригородах (по договору о содружестве с трестом № 101 ГЛС); В.Г. Науменко, исследовавшего фильтрационную устойчивость гипса в основании напорных сооружений; Н.Т. Валишева, изучавшего влияние сейсмического режима на динамическую устойчивость песчаных масс; В.Д. Карлова, выполнившего большой объем работ на опытных площадках в районе г. Череповца по исследованию пучинистых свойств грунтов и взаимодействия их с фундаментами сооружений по заказу треста «Чере-повецметаллургстрой»; В.Г. Симагина, проводившего экспериментальные исследования изменений свойств легко выветривающихся алевролитов в насыпях применительно к Братскому энергопромышленному району (по заказу БратскГЭСстроя).

Вопросы фундаментостроения на вечномерзлых грунтах исследовались В.В. Рощиным и В.Н. Ивановым; взаимодействие пучинистых грунтов при промерзании с конструкциями подземных коммуникаций (трубопроводов) изучались В.М. Соколовым, Б.Б. Бакеновым, С.И. Алексеевым. Все эти работы велись под научным руководством проф. Б.И. Далматова, выполнялись для нужд крупных производственных строительных организаций и в тесном сотрудничестве с ними.

Исследования коллектива кафедры того периода по вопросам устройства фундаментов в условиях слабых и пу-чинистых (морозоопасных) грунтов в сущности, носили фундаментальный характер, что обеспечило создание на кафедре целой школы ученых, в которую входили как ее сотрудники, так и специалисты в этих областях в городах России и за рубежом.

В 1970-х гг. перед вузом была поставлена задача повышения эффективности научных исследований, что обусловило необходимость совершенствования организационных форм научной деятельности.

По инициативе Б.И. Далматова в 1977 г. при кафедре «Основания, фундаменты и механика грунтов» создана отраслевая лаборатория Ленгорисполкома по фундаменто-строению, которую в разные годы возглавляли кандидаты-ты техн. наук И.И. Костюков, Р.А. Мангушев, В.К. Чернов. В этой лаборатории по заданию крупнейших строительных и проектных организаций города (Главленинградстроя, Глав-запстроя, Главленинградинжстроя, ЛенНИИпроекта и др.) проводились исследования по наиболее актуальным вопро-

Подземное строительство

Ц M .1

Научно-технический и производственный журнал

I I Николай Николаевич Маслов — выпускник Петроградского института путей сообщения.

I Д-р техн. наук, профессор, заслуженный деятель науки и техники СССР. Работал в изыскательской партии на Волховстрое, на строительстве Свирской ГЭС, в Ленинградском институте гидроэнергетики. С 1946 по 1958 г. руководил лабораторией инженерной геологии ВНИИ гидротехники. В период с 1950 по 1958 г. заведующий кафедрой «Основания и фундаменты» ЛИСИ.

. С его приходом на работу в ЛИСИ сформировалось новое для кафедры научное направление — гидро-

Н^щ ^^Н техническое строительство. Научные направления его деятельности включали: изучение физико-механических свойств грунтов, их динамические свойства, ползучесть, устойчивость массивов грунтов, деформации оснований сооружений. Автор более 200 научных трудов, включая широко известные учебники и монографии в области инженерной геологии и механики грунтов.

сам проектирования и устройства фундаментов в условиях слабых сильносжимаемых грунтов Ленинграда.

Большое внимание в это время уделялось исследованию и внедрению свайных фундаментов в условиях слабых грунтов. На долгие годы это направление стало одним из важнейших в работе кафедры. Были предложены новые типы свай и свайных фундаментов, совершенствовались их методы расчета. Результаты этих исследований активно внедрялись в производство [1].

Исследованию несущей способности свай и свайных фундаментов посвятили свои диссертационные работы В.Н. Морозов, Е.Л. Пылаев, Ф.К. Лапшин, Ю.В. Росси-хин, А.В. Пилягин. Новые конструкции и технология устройства свай в различных инженерно-геологических условиях исследованы в диссертациях В.И. Исаева, И.П. Сердюка, В.П. Перова, О.П. Калашниковой, В.Н. Калашникова, Г.Н. Яссиевича, Х.А. Мохаммед, А.П. Мишина, С.В. Брови-на, Е.Э. Девальтовского, А.И. Осокина, А.В. Кузнецова.

Многие вопросы оценки свойств грунтов и напряженно-деформированного состояния оснований под фундаментами сооружений нашли свое решение в кандидатских диссертациях Н.Н. Леонтьева, А.В. Голли, До-Банга, Нгуен Ван Куанга, Г. Хайдига, Г.Г. Етимова, В.Н. Бронина, А.А. Со-бенина, О.Р. Голли, Н.И. Зеленковой, И.И. Костюкова, В.М. Чикишева, В.Н. Чернова, С.М. Крышень, Р.А. Мангу-шева, В.И. Раковского, Е.Ф. Ежова, Ф.Г. Габдрахманова, Х.З. Бакенова., Е.С. Утенова, О.А. Шулятьева, М.Б. Лисюка, Х.В. Хусейна, Д.Д. Козина, А.М. Мухаммед, В.Н. Парамонова, А.Г. Шашкина, Д.В. Белова, А.А. Татаринова, С.В. Ананьева, Е.С. Вознесенской.

С приходом на кафедру в 1979 г. проф. А.Б. Фадеева в исследованиях стали широко использоваться численные методы анализа взаимодействия грунтов оснований с сооружениями (на базе современных достижений нелинейной механики грунтов и вычислительной математики). Под его руководством подготовили и защитили кандидатские диссертации А.Ж. Жусупбеков, И.В. Носков, Фаузаз Абдель Азиз, А.В. Мельников, Л.К. Тихомирова, В.В. Кузеванов, В.А. Лукин, Г.А. Матвиенко, Т.Е. Жандильдин, З.И. Позднякова.

Непродолжительная (с 1976 по 1980 г.), но крайне эффективная работа проф. Н.К. Снитко на кафедре способствовала разработке методов расчета конструкций на упругом основании, изучению работы свай на горизонтальную и вертикальную нагрузки.

Значительный вклад в исследования кафедры по научному направлению «Совершенствование фундамен-тостроения на слабых сильно сжимаемых грунтах» внесли проф. Н.Н. Морарескул и С.Н. Сотников, защитившие докторские диссертации. Тема диссертации Н.Н. Мора-

рескула «Исследование оснований и фундаментов сооружений в торфяных грунтах» (1975 г.) была тесно связана со строительством на новых заболоченных территориях Ленинграда и в нефтеносных районах Западной Сибири. С.Н. Сотников посвятил свою диссертацию проблеме строительства и реконструкции фундаментов зданий и сооружений на слабых грунтах (1986 г.).

Следует отметить, что рассматриваемый период деятельности коллектива кафедры «Основания, фундаменты и механика грунтов» ЛИСИ в 1970-1980-х гг. характеризовался большим притоком молодых инженеров в аспирантуру, в том числе из-за рубежа. Многие из них в дальнейшем стали видными специалистами и учеными, докторами технических наук, профессорами, возглавили кафедры, вузы, научные и производственные организации. Докторские диссертации подготовили и защитили Ф.К. Лапшин, Ю.В. Россихин, В.Н. Иванов. Избраны заведующими кафедрами Ф.К. Лапшин, В.М. Улицкий, Р.А. Мангушев, А.В. Пилягин, А.Ж. Жусупбеков, В.Г. Симагин; ректором ТюмГАСУ стал В.М. Чики-шев; генеральными директорами крупных научно-проектных организаций - В.Н. Иванов и А.Г. Шашкин; возглавили крупные геотехнические фирмы В.А. Иноземцев, В.А. Лукин, А.И. Осокин.

Подготовка и издание монографий и нормативно-технических документов

Многие научные работы и монографии по механике грунтов, основаниям и фундаментам, изданные в это время, долгие годы являлись настольными книгами научных работников, инженеров-строителей и проектировщиков.

Рис. 2. Измерение колебаний в конструкциях старого здания гостиницы «Невский Палас» при работе механизмов по устройству буронабивных свай (2007г.)

Научно-технический и производственный журнал т ГР от m HS II )C1 № Подземное строительство

Борис Иванович Далматов — окончил Ленинградский институт промышленного строительства. Д-р техн. наук, профессор, заслуженный деятель науки и техники СССР. Защитил кандидатскую диссертацию в блокадном Ленинграде 14января 1942 г., докторскую диссертацию в 1957г.

Далматов Б.И. внес весомый вклад в различные области геотехники, включая строительство на мерзлых и оттаивающих грунтах, свайное фундаментостроение, теорию и практику строительства зданий и сооружений на слабых грунтах. В 1975 г. по его инициативе и при участии на базе ЛИСИ создана отраслевая научно-исследовательская лаборатория фундаментостроения при Ленинградском горисполкоме и Министерстве образования. Автор более 300 научных трудов, в числе которых многочисленные монографии и учебники по механике грунтов, основаниям и фундаментам. Б.И. Дал-матовым создана научная школа, включающая несколько направлений. Подготовил более 70 кандидатов и 8 докторов технических наук.

К ним следует отнести: Б.И. Далматов. «Воздействие морозного пучения грунтов на фундаменты сооружений» (1957 г.); Б.И. Далматов, М.Г. Давидсон. «Деформации здания и меры их предупреждения (применительно к зимним условиям)» (1958 г.); Б.И. Далматов, В.С. Ласточкин. «Искусственное засоление грунтов в строительстве» (1966 г.); Б.И. Далматов, В.С. Ласточкин. «Устройство газопроводов в пучинистых грунтах» (1978 г.). В монографии Б.И. Дал-матова, Ф.К. Лапшина и Ю.В. Россихина «Проектирование свайных фундаментов в условиях слабых грунтов» (1975 г.) освещены вопросы взаимодействия свай и свайных фундаментов с окружающим массивом грунта, определены новые подходы к оценке несущей способности свай, осадок свайных фундаментов, в том числе с учетом отрицательного трения.

В монографии А.Б. Фадеева «Метод конечных элементов в геотехнике» (1987 г.) обобщены работы в области решения нелинейных задач механики сыпучих тел, грунтов и горных пород; дано первое описание программы «Геомеханика», которая в дальнейшем совершенствовалась и успешно использовалась научными сотрудниками и проектировщиками для численного моделирования сложных задач геотехники.

Особенности проектирования фундаментов резервуаров в разнообразных инженерно-геологических условиях освещены в монографии Ю.К. Иванова, Б.А. Коновалова, Р.А. Мангушева, С.Н. Сотникова «Основания и фундаменты резервуаров» (Стройиздат, 1987 г.), которая была переиздана в 2009 г.

Особо следует отметить работу сотрудников кафедры по составлению территориальных (региональных) норм проек-

Рис. 3. Возведенные корпуса новой гостиницы «Коринтия — Невский Палас»

тирования: ВТУ 401-37-8-71 (1972 г.) и ТСН 50-302-96 «Устройство фундаментов гражданских зданий и сооружений в Санкт-Петербурге и на территориях, административно подчиненных Санкт-Петербургу» под редакцией проф. Б.И. Далматова, в составлении которых принимали участие профессора кафедры механики грунтов, оснований и фундаментов (геотехники) В.Н. Бронин, В.Д. Карлов, Р.А. Мангушев, И.И. Сахаров, С.Н. Сотников, А.Б. Фадеев, В.М. Улицкий. Позднее эти документы стали основой при разработке ТСН 50-302-2004 «Проектирование фундаментов зданий и сооружений в Санкт-Петербурге» под редакцией проф. В.М. Улицкого.

Учебно-научная издательская деятельность кафедры

Большая работа проведена кафедрой по изданию учебников и учебных пособий. Так, проф. Б.И. Далматов явился соавтором учебников по дисциплине «Основания и фундаменты» (1969 и 1970 гг.) под редакцией профессора Н.А. Цытовича.

Учебник Б.И. Далматова «Механика грунтов, основания и фундаменты» издавался дважды - в 1981 и 1988 г. и в то время стал настольной книгой для студентов и проектировщиков. Эта книга переведена на английский язык и опубликована издательством «Балкема» в Голландии.

Значительную роль в деле подготовки высококвалифицированных инженеров-строителей оказало учебное пособие «Проектирование фундаментов зданий и промышленных сооружений», составленное Б.И. Далматовым, Н.Н. Морарескулом, А.Г. Иовчуком и В.Г. Науменко, вышедшее в издательстве «Высшая школа» в 1969 г. и переизданное в 1986 г.

Активная научная деятельность кафедры, большой объем научных работ аспирантов, развитие творческого сотрудничества с крупнейшими производственными организациями, такими как Главленинградстрой, Главзапстрой, трест «Череповецметаллургстрой», управление строительства Братского лесопромышленного комплекса, Минтранстрой, управление строительства Братской ГЭС, Волжского автозавода, нефтедобывающие предприятия Западной Сибири и др., способствовали повышению научно-практического значения ежегодных научных конференций, проводимых в ЛИСИ. В качестве докладчиков на них выступали видные инженеры-практики, руководители указанных выше организаций, а также выдающиеся отечественные ученые и специалисты из других стран. Содержание докладов публиковалось в научных сборниках в виде тезисов или в полном изложении.

Высокое качество научных работ, их актуальность позволяли членам кафедры выступать на международных на-

Подземное строительство

------ЖИЛИЩНОЕ ---

СТРОИТЕЛЬСТВО

Научно-технический и производственный журнал

Сергей Николаевич Сотников — выпускник геологического факультета ЛГУ. Д-р техн. наук, профессор, заслуженный деятель науки и техники РСФСР. Работал на кафедре с 1959 по 2005 г. Известный в городе специалист по строительству на слабых грунтах, реконструкции зданий и сооружений, усилению фундаментов. Принимает активное практическое участие в обследовании и строительстве уникальных объектов в Санкт-Петербурге. Под его руководством сформировалось новое научное направление — устройство фундаментов вблизи существующих зданий. Автор и соавтор более 150 научных трудов, среди которых две монографии, учебные пособия и учебники по механике грунтов, основаниям и фундаментам, патенты и авторские свидетельства на изобретение.

учных конференциях во многих странах мира. Так, сотрудники кафедры Б.И. Далматов, А.Б. Фадеев, С.Н. Сотников, В.Н. Бронин, В.М. Улицкий, Р.А. Мангушев выступали с научными докладами и сообщениями в Швеции, Германии, Финляндии, Японии, Чехословакии, Монголии, Польше, Австрии и др.

В 1980-х гг. несколько лет преподавал на французском языке дисциплины механика грунтов, основания и фундаменты в Республике Гвинее доцент кафедры И.И. Сахаров.

РАБОТА КАФЕДРЫ ГЕОТЕХНИКИ В КОНЦЕ ХХ - НАЧАЛЕ XXI в.

Начало 1990-х гг. и переход к новой социально-экономической формации оказались сложным и болезненным как для всей России, так и для кафедры геотехники в частности. Из-за разрушения сложившейся строительной отрасли, закрытия многих предприятий резко упала созидательная экономическая активность, значительно сократился объем научно-исследовательских работ. Началась болезненная перестройка системы высшего образования. В эти сложные годы уходили из высшей школы многие квалифицированные сотрудники.

Вместе с тем накопленный в советское время научный багаж предыдущих исследований позволил в эти непростые годы завершить и успешно защитить докторские диссертации действующим сотрудникам кафедры В.М. Улицко-му, Р.А. Мангушеву, В.Н. Бронину, В.Д. Карлову, И.И. Сахарову, выпускникам кафедры А.В. Пилягину, Нгуен Ван Ку-ангу, В.М. Чикишеву, О.Р. Голли.

В начале XXI в. в Санкт-Петербурге началось интенсивное жилищное и гражданское строительство, а также реконструкция старого фонда и исторических зданий города. Эта активность отразилось и на востребованности строительных кадров, повышении престижа инженера-строителя.

В этот период сотрудники кафедры геотехники и Центра геотехнологий СПбГАСУ, который был организован в 1999 г. и действует в настоящее время под руководством Р.А. Мангушева, принимали активное участие в совершенствовании учебного процесса с учетом перехода на двухступенчатое образование, а также проводили большую научную и производственную деятельность, направленную на развитие строительного комплекса города.

Основными направлениями деятельности сотрудников кафедры в течение последних 13 лет являлись:

- подготовка инженерных и научных кадров;

- работа над новыми учебниками и учебными пособиями;

- участие в создании территориальных технических нормативных документов;

- проведение экспертиз и обследований;

- выполнение инженерно-геологических изысканий, лабораторных и полевых исследований;

- участие в проектировании и выполнение проектов сложных фундаментов;

- научно-техническое сопровождение и мониторинг строительства и реконструкции фундаментов различных зданий и сооружений.

Учебная и научная деятельность

За 13 лет кафедрой подготовлено порядка 400 инженеров, защитивших дипломный проект с углубленной проработкой подземной части сооружений. Такие специалисты в настоящее время являются наиболее востребованными на строительном рынке и почти все работают по специальности.

В 2000-х гг. подготовили и защитили докторские диссертации бывшие аспиранты кафедры С.И. Алексеев, С.А. Кудрявцев, А.Г. Шашкин. Успешно завершили кафедральную докторантуру и защитились В.Н. Парамонов и Р.А. Усманов.

Совершенствование методов проектирования и устройства фундаментов за последующее десятилетие привело к необходимости разработки новых учебников и учебных пособий. Так, под общей редакцией Б.И. Далматова коллективом профессоров кафедры в составе В.Н. Брони-на, В.Д. Карлова, Р.А. Мангушева, И.И. Сахарова, С.Н. Сот-никова, В.М. Улицкого и А.Б. Фадеева разработаны новые учебники «Основы геотехники»: часть 1 - «Механика грунтов» (2000) и часть 2 - «Основания и фундаменты» (2002), а также учебное пособие «Проектирование фундаментов зданий и подземных сооружений» (1999), переизданное с дополнениями в 2001 и 2006 гг.

С учетом перехода на двухступенчатую систему образования (бакалавры и магистры) коллективом авторов (Р.А. Мангушев, В.Д. Карлов, И.И. Сахаров) в 2009 г. подготовлен и издан первый учебник для бакалавров, рекомендованный Министерством образования РФ по направлению

Рис. 4. Производство работ методом top-down на строительстве второй сцены Мариинского театра

Научно-технический и производственный журнал

-------ЖИЛИЩНОЕ ---

СТРОИТЕЛЬСТВО

Подземное строительство

Рашид Абдуллович Мангушев — выпускник строительного факультета ЛИСИ. Член-корр. РААСН, д-р техн. наук, профессор, заслуженный работник высшей школы РФ, почетный работник высшего профессионального образования РФ. На кафедре работал в должностях научного сотрудника, ассистента, доцента, профессора. С 1974 г. специалист по строительству и реконструкции зданий и сооружений на слабых грунтах. Разработал новое направление — вариантное проектирование оптимальных по стоимости фундаментов зданий с учетом размещения сооружений в различных инженерно-геологических условиях. Автор более 220 печатных научных трудов, среди которых монографии, справочники, учебники, учебные пособия, авторские свидетельства и патенты на изобретение.

подготовки 550100 «Строительство» «Механика грунтов», а в 2011 г. - учебник для бакалавров «Основания и фундаменты» (авторы Р.А. Мангушев, В.Д. Карлов, И.И. Сахаров, А.И. Осокин).

В дополнение к учебникам и для подготовки магистрантов и инженеров по специальности «Уникальные здания и сооружения» специализации «Строительство подземных сооружений» кафедрой подготовлены учебные пособия под редакцией Р.А. Мангушева: «Современные свайные технологии», (Р.А. Мангушев, А.В. Ершов, А.И. Осокин, 2007 и 2010 - издание 2-е, дополненное и переработанное, 235 с.); «Методы подготовки и устройства искусственных оснований» (Р.А. Мангушев, Р.А. Усманов, С.В. Ланько, В.В. Ко-нюшков, 2012, 273 с.); «Проектирование и устройство

Рис. 5. Инструментальное определение измененных свойств грунтов методом статического зондирования с использованием установки RIG 204 D (а) и пример осредненного графика q и f для площадки № 2 (б)

1

2

Установка для струйного ': 'закрепления

3

Установка для устройства свай

Гравийно-галечная смесь КРУ™ песок (1 м) (0,5 м)

Геосинтетическая решетка

Колонны закрепленного грунта

Буронабивные сваи диаметром до 1000 мм

Рис. 6. Схемы предложенных технологий закрепления оснований и устройства свайных фундаментов под олимпийские объекты в Имеретинской долине

подземных сооружений в открытых котлованах» (Р.А. Мангушев, Н.С. Никифорова, В.В. Конюшков, А.И. Осокин, 2013, 256 с.). Эти учебные пособия являются общероссийскими и используются при подготовке специалистов в области оснований и фундаментов.

Проектная и научно-производственная деятельность кафедры

В преддверии 300-летнего юбилея города сотрудниками кафедры выполнено обследование ряда исторических зданий перед их капитальной реконструкцией [2-5].

Так, под руководством проф. В.Н. Бронина проведено обследование фундаментов Ростральных колонн, фундаментов восточного крыла здания Главного штаба (ансамбль Дворцовой площади) для реконструкции этого крыла здания и приспособления его под выставочный зал филиала Эрмитажа, обследована часть фундаментов и решен вопрос об оптимальной глубине реконструируемого канала Инженерного замка.

Под руководством проф. Р.А. Мангушева выполнено углубление подвалов здания Сената по Шпалерной улице.

Большой объем работ по устройству новых видов и восстановлению старой гидроизоляции с использованием новых технологических приемов выполнен производственной фирмой «Подзем-стройреконструкция» под научным руководством проф. А.Б. Фадеева. В этих работах принимал непосредственное участие доцент кафедры А.В. Кузнецов.

При участии специалистов кафедры реконструированы такие значимые для города объекты, как Музей-квартира Пушкина на Мойке, дом-усадьба Державина на Фонтанке, здание Российской национальной библиотеки, ряд зданий универмага «Большой Гостиный Двор» на Невской линии и многие другие.

Одной из ведущих в городе геотехнических фирм по устройству буронабив-ных и буроинъекционных свай является фирма ЗАО «Геострой», возглавляемая кандидатами техн. наук, доцентами кафедры геотехники А.И. Осокиным (ген. директор) и С.В. Татариновым. За последние 15 лет более четверти новых и реконструируемых объектов Санкт-Петербурга построены на фундаментах, выполненных этой фирмой. При

5

4

Подземное строительство

Ц M .1

Научно-технический и производственный журнал

Рис. 7. Усиление тела фундамента и контактной зоны методом цементации

этом используются новые технологии и оборудование по устройству свай в грунте: «SOB-колонна», «Double Rotary», «DDS», «Jet Grouting» и др.

Из выполненных за последние годы строительных объектов под научным руководством и сопровождением сотрудников кафедры геотехники СПбГАСУ следует отметить: устройство свайного фундамента под памятник первому греческом президенту Кападистри (2003 г.), усиление и устройство противокапиллярной гидроизоляции в памятниках архитектуры XVIII в. - трех флигелях торгового комплекса «Сенная площадь» (2002 г.), проект и устройство свайного поля под здание супермаркета строительных товаров на Васильевском острове (2004 г.) и др.

Под руководством проф. Р.А. Мангушева сотрудниками кафедры выполнен ряд научно-исследовательских работ по заказу производственных фирм, изготавливающих сваи в грунте. Так, методом статического зондирования с использованием самоходной установки RIG 204 проведено изучение влияния устройства буронабивных свай по технологии DDS и «Double Rotary» на напряженно-деформированное состояние основания (рис. 1). Было выявлено, что данная технология оказывает влияние на грунты основания под фундаментами соседних зданий на расстоянии до 1,52,5 м, что позволило фирме «Геострой» выполнить свайные работы по устройству фундаментов нового здания гостиницы на пл. Островского, д. 4 в непосредственной близости от существующей застройки.

Большое участие приняли сотрудники кафедры геотехники в строительстве второй очереди гостиницы «Невский Палас - Коринтия» (Невский пр., д. 59 и 55). На этом объекте осуществлялось научно-техническое сопровождение строительства подземной части сооружений этих зданий, что позволило успешно провести строительство в сложных грунтовых условиях центра Санкт-Петербурга без ущерба для окружающей застройки (рис. 6, 7).

С середины 2008 г. кафедра геотехники и Центр геотехнологий приняли активное участие в разработке новой концепции ограждения и научно-техническом сопровождении строительства котлована большого объема (150x80x12,5 м) под вторую сцену Мариинского театра Санкт-Петербурга (рис. 4). Впервые в городе ограждение котлована, выполненное первоначально в виде металлического шпунта, было усилено вертикальной армированной

Рис. 8. Усиление существующих фундаментов буроинъекционны-ми сваями

грунтоцементной стенкой, выполненной методом струйной технологии и объединено сверху железобетонной балкой. В дальнейшем для уменьшения влияния отрывки котлована на здания окружающей застройки его разработка производилась с использованием метода top-down.

Оценка измененных характеристик грунтов проводилась методом статического зондирования на трех площадках в нескольких десятках точек с использованием передвижной шведской установки статического зондирования RIG 204 D (рис. 5).

Результаты расчетного геотехнического обоснования, мониторинга и научно-технического сопровождения убедили в необходимости подготовки мероприятий по усилению оснований соседних зданий в процессе отрывки котлована.

В настоящее время строительство здания второй сцены Мариинского театра успешно закончено, театр сдан в эксплуатацию, а здания окружающей застройки успешно сохранены.

В 2009 г. сотрудниками кафедры были выполнены экспертиза инженерно-геологических изысканий и научно-техническое обоснование вариантов фундаментов под ряд олимпийских объектов в Имеретинской долине (Краснодарский край). На основе анализа инженерно-геологических изысканий предложены варианты фундаментов под здания

Рис. 9. Монтаж поворотного механизма сцены в заглубленном подземном пространстве

Научно-технический и производственный журнал

-------ЖИЛИЩНОЕ ---

строительство

Подземное строительство

олимпийских объектов различной этажности и конфигурации (рис. 6).

В 2010 г. численными методами расчетов обоснованы и предложены варианты противооползневой защиты на олимпийских объектах в Красной Поляне - лыжном стадионе и коттеджном поселке.

В этих работах по подготовке к строительству олимпийских объектов приняли участие проф. Р.А. Мангушев, И.И. Сахаров, М.С. Захаров, доцент Р.А. Усманов, инженеры Н.В. Ошурков и А.В. Игошин.

В 2012-2013 гг. при участии сотрудников кафедры и Центра геотехнологий закончена реконструкция Российского государственного академического Большого драматического театра (АБДТ) им. Г.А. Товстоногова в Санкт-Петербурге (участие в научно-техническом сопровожде-

Список литературы

1. Карлов В.Д. Традиции кафедры геотехники (к 100-летию со дня рождения профессора Бориса Ивановича Дал-матова) // Межвузовский тематический сборник трудов «Актуальные вопросы геотехники при решении сложных задач нового строительства и реконструкции». Санкт-Петербург: СПбГАСУ, 2010. С. 8-13.

2. Мангушев Р.А. Применение современных конструктивных и технологических методов для устройства подземного пространства в г. Санкт-Петербурге // Геотехника. 2010. № 2. С. 58-67.

3. Мангушев Р.А., Осокин А.И. Геотехника Санкт-Петербурга. М.: АСВ, 2010. 259 с.

4. Мангушев Р.А. Вклад сотрудников кафедры геотехники и центра геотехнологий спбгасу в подготовку строительных кадров и практику фундаментостроения за период 2000-2010 гг. (К 100-летию со дня рождения профессора Б.И. Далматова) // Геотехника. 2010. № 5. С. 8-17.

5. Ильичев В.А., Мангушев Р.А., Никифорова Н.С. Опыт освоения подземного пространства российских мегаполисов // Основания, фундаменты и механика грунтов. 2012. № 2. С. 15.

нии реконструкции подземной части сооружения). При реконструкции театра выполнялось усиление существующих фундаментов и углубление пространства под сценой и подвалов по периметру здания (рис. 7-9).

В декабре 2013 г. полная реконструкция Большого драматического театра им. Г.А. Товстоногова была успешно завершена.

Славная 80-летняя история является основой дальнейшего развития кафедры, перед которой стоят новые задачи, и в частности одна из первых - подготовка специалистов по новой специальности «Уникальные здания и сооружения» и специализации «Поземное строительство». Нет сомнений, что высококвалифицированный коллектив кафедры геотехники успешно справится как с этой задачей, так и с другими вызовами времени.

References

1. Karlov V.D. Traditions of chair of geotechnics (to the 100 anniversary since the birth of professor Boris Ivanovich Dalmatov). The Interuniversity thematic collection of the works «Topical Issues of Geotechnics at the Solution of Complex Challenges of New Construction and Reconstruction». St. Petersburg. 2010, рр. 8-13.

2. Mangushev R.A. Application of modern constructive and technological methods for the device of underground space in St. Petersburg. Geotechnics. 2010. No. 2, рр. 58-67.

3. Mangushev R.A. Osokin A.I. Geotekhnika Sankt-Peterburga [Geotekhnika of St. Petersburg]. M.: ASV, 2010. 259 p.

4. Mangushev R.A. Contribution of staff of chair of geotechnics and the center of geotechnologies of spbgasu to preparation of construction shots and practice of foundation engineering during 2000-2010. (To the 100 anniversary since the birth of professor B.I. Dalmatova). Geotechnics. 2010. No. 5, рp. 8-17.

5. Ilyichev V.A. Mangushev R. A. Nikiforova H.C. Opyt of development of underground space of the russian mega-policies. Bases, bases and mechanics of soil. 2012 . No. 2, рp. 15.

СПРАВОЧНИК ГЕОТЕХНИКА

MHOejSHrtit »VKIfMCHrbl ППЛЙГИ11*|1Г СООПЯ^!«™

сЛ

_СПЕЦИАЛЬНАЯ ЛИТЕРАТУРА

Под общей редакцией Ильичева В.А. и Мангушева Р.А.

Справочник геотехника.

Основания, фундаменты и подземные сооружения

М.: АСВ, 2014. 728 с.

В справочнике в сводном виде, представлены основные вопросы инженерно-геологических изысканий, проектирования, устройства и реконструкции оснований и фундаментов, в том числе, в сложных и особых инженерно-геологических условиях. Особое внимание уделено современным нормативно-техническим документам, а также новым видам конструкций и технологиям устройства оснований и фундаментов, методам их расчета и проектирования, в том числе и тем, которые прошли производственную апробацию, но еще не получили отражение в существующих нормативных материалах. Освящены актуальные вопросы по проведению геотехнического мониторинга и использованию численных методов при геотехнических расчетах в проектировании.

Предназначено для инженерно-технических работников проектных и строительных организаций, студентов строительных вузов и факультетов.