Delist.ru

Исследование напряженно-деформированного состояния маловлажного песчаного грунта вокруг свай-РИТ (29.05.2007)

Автор: Буданов Алексей Александрович

Проверить предложенную методику на практике.

Разработать технические рекомендации по проектированию свай-РИТ.

Научная новизна работы:

Установлены основные закономерности изменения НДС и физико-механических характеристик маловлажных песчаных грунтов вокруг формируемых КУ

Доказана возможность использования принципов пропорциональности и геометрического подобия для оценки размеров зоны уплотнения (ЗУ) и зон изменения НДС маловлажного песчаного грунта вокруг КУ свай-РИТ от размеров условной камуфлетной полости (УКП), полученной серией ЭВ.

Обоснована возможность использования для предварительных расчетов НС грунта под нижним концом свай-РИТ, расчетных значений сопротивления грунта (R), принятых для забивных свай.

Усовершенствована методика расчета НС висячих свай-РИТ по грунту.

Практическая значимость состоит в разработке:

методики расчета НС свай-РИТ по грунту, использующей нормативную базу, проверенную многолетней практикой проектирования;

Технических рекомендаций ТР 50-180-06 по проектированию и устройству

нового запатентованного узла соединения секций арматурных каркасов свай.

Достоверность результатов исследований, а также сформулированных в работе научных положений, выводов и рекомендаций обеспечена корректным использованием теоретических положений в области механики грунтов и комплексом результативных экспериментов. Расчеты по новой методике подтверждены высокой сходимостью с данными контрольных испытаний свай-РИТ вдавливающей нагрузкой и практикой проектирования.

Реализация работы. Результаты исследований внедрены:

- при проектировании и строительстве свайных фундаментов (СФ) под жилые дома на пр-те Вернадского-37, ул. Давыдковская-19 и др.;

- в Технических рекомендациях ТР 50-180-06.

Апробация работы. Основные положения работы обсуждались: на 84-м заседании научно-исследовательского семинара по теоретическим и прикладным проблемам современной механики грунтов (Москва, МГСУ, 28.05.04); на Международной научно-технической конференции «Проблемы механики грунтов и фундаментостроения в сложных грунтовых условиях» (РФ, г. Уфа, 3-5.10.06); на Академических чтениях по геотехнике «Достижения, проблемы и перспективные направления развития теории и практики механики грунтов и фундаментостроения» (РФ, г. Казань, 22-23.11.06).

Личный вклад автора состоит:

В проведении теоретических исследований влияния РИО на изменение НДС грунтов вокруг КУ свай-РИТ.

В получении результатов экспериментальных исследований изменения НДС и характеристик маловлажного песчаного грунта вокруг свай-РИТ.

В распространении принципов пропорциональности и подобия для оценки размеров ЗУ и зон изменения НДС грунта от размеров УКП.

В обосновании правомерности использования расчетных сопротивлений грунта (R) забивных свай для расчета НС под нижним концом висячих свай-РИТ.

В разработке нового конструктивного решения узла соединения секций арматурных каркасов свай (патент РФ № 51639 – в соавторстве).

На защиту выносятся:

Результаты теоретических и экспериментальных исследований влияния РИО на уплотнение грунтов, НС свай-РИТ и изменение НДС маловлажных песков.

Выявленные закономерности определения размеров КУ свай-РИТ, ЗУ и зон изменения НДС грунта вокруг КУ.

Метод расчета НС свай-РИТ по грунту на вдавливающую нагрузку.

Публикации. Основные результаты диссертации опубликованы в 9 печатных работах, включая патент РФ на полезную модель.

Структура и объем диссертации. Диссертационная работа состоит из введения, 5-ти глав, основных выводов, списка литературы из 176 наименований и приложений на 50 листах. Объем диссертации составляет 170 страниц, включая 130 страниц текста, 6 таблиц, 49 иллюстраций.

Автор выражает признательность научному руководителю д.т.н. проф. Тер-Мартиросяну З.Г., глубоко благодарен научному консультанту к.т.н. Еремину В.Я. за ценные практические советы, постоянную помощь и поддержку, а также коллективу кафедры МГрОиФ МГСУ и сотрудникам фирмы «РИТА» за оказанную помощь при работе над диссертацией.

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении приведена общая характеристика работы, обоснована актуальность темы, поставлена цель и сформулированы задачи.

В первой главе изложены: история внедрения РИТ в геотехнике; сущность современной технологии изготовления свай-РИТ; ее основные преимущества; проведен анализ НС свай-РИТ по грунту на вдавливающую нагрузку и обоснована необходимость разработки новой методики расчета их НС.

Существенный вклад в свайное фундаментостроение внесли: М.Ю.Абелев, А.А.Бартоломей, Б.В.Бахолдин, В.Г.Березанцев, В.А.Гарбер, Н.М.Герсеванов, В.Н.Голубков, М.Н.Гольдштейн, М.И.Горбунов-Посадов, А.Л.Готман, А.А.Григорян, Б.И.Далматов, Н.М.Дорошкевич, Б.И.Дидух, Ю.К.Зарецкий, В.В.Знаменский, П.Л.Иванов, В.А.Ильичев, П.А.Коновалов, А.Л.Крыжановский, Ф.К.Лапшин, А.А.Луга, М.В.Малышев, Р.А.Мангушев, В.Е.Меркин, М.И.Никитенко, Е.М.Перлей, А.В.Пилягин, А.И.Полищук, Е.А.Сорочан, С.Н.Сотников, З.Г.Тер-Мартиросян, Ю.Г.Трофименков, В.М.Улицкий, С.Б.Ухов, А.Б.Фадеев, В.Г.Федоровский, Н.А.Цытович, В.И.Шейнин, В.Б.Швец, C.Terzaghi, H.Brandl, R.Katzenbach и многие

Применение РИТ в геотехнике началось с 1962 г. (приоритет МИСИ №30166 от 5.06.62), под руководством д.т.н. Г.М.Ломизе было исследовано уплотнение водонасыщенных песчаных грунтов. Успешному развитию РИТ способствовали: Б.В.Бахолдин, Г.Н.Гаврилов, Б.И.Далматов, С.В.Бровин, В.М.Бухов, Я.Д.Гильман, А.М.Дзагов, Х.А.Джантимиров, В.С.Евдокимов, А.Л.Егоров, В.Я.Еремин, В.Л.Кубецкий, Н.М.Ромащенко, Л.А.Семушкина, В.М. Улицкий, Л.П.Хлюпина, Л.А.Юткин, Г.Н.Яссиевич, П.И.Ястребов и др. Большой вклад в совершенствование РИТ внесли сотрудники фирмы «РИТА».

Для изготовления свай-РИТ (рис. 1а), в скважину, заполненную бетонной смесью подвижностью П4…П5, погружают электроды, на которые с интервалом 3…10с подают импульсы электрического тока напряжением до 10кВ. В межэлектродном промежутке в момент пробоя бетонной смеси – электрического разряда – ЭВ, зарождается ударная волна, на месте разряда образуется быстро расширяющаяся камуфлетная полость (КП). Приведенная в движение бетонная смесь передает импульс давления окружающему грунту. Грунт в локальной зоне уплотняется, и поперечное сечение сваи увеличивается. КП схлопывается, заполняясь бетонной смесью под действием сил гравитации.

Рис. 1. а) - Сущность разрядно-импульсной технологии:

1 – ствол сваи после РИО; 2 – штанга с электродами;

3 – ГИТ; 4 – бетононасос; 5 - зона цементации грунта;

6 – зона уплотнения грунта; б) - График испытания НС сваи-РИТ по грунту, длина сваи l=18м, (=300мм.

ЭВ имеет сходство с камуфлетным взрывом заряда взрывчатого вещества (ВВ). Но, в отличие от сваи с КУ, полученным взрывом заряда ВВ, КУ у сваи-РИТ создают серией щадящих ЭВ, за счет накопления пластических деформаций грунтом, окружающим источник возмущений. После серии ЭВ на заданных уровнях РИО, свая-РИТ приобретает гантелеобразную форму, а НДС грунта вокруг зон РИО существенно изменяется.

загрузка...