Данная статья посвящена анализу результатов первого этапа разработки программы магистратуры «Инновационные технологии малоэтажного строительства». Ориентацию на рынок малоэтажного жилья можно назвать трендом жилищного строительства в нашей стране. Малоэтажное домостроение имеет ряд достоинств по сравнению с многоэтажным. Среди его наиболее существенных преимуществ можно отметить сокращение материальных затрат, высокие темпы строительства, возможность применения энергоэффективных технологий, автономность. Среди сдерживающих факторов, препятствующих широкому внедрению инновационных технологий в нашей стране, – нехватку квалифицированных кадров. Большое внимание в статье уделено дисциплинам, направленным на формирование уникальных профессиональных компетенций магистров. В ходе обучения по программе магистратуры «Инновационные технологии малоэтажного строительства» студенты овладевают навыками оценки геотехнических рисков и геотехнической ситуации при малоэтажном домостроении, умением проектировать энергоэффективные фундаменты и энергоэффективные конструкции, использовать современные строительные материалы и инновационные технологии строительства.

Статья представляет интерес для широкого круга инженеров-геотехников и строителей, желающих повысить свою квалификацию, расширить специализацию и приобрести новые профессиональные знания, умения и владения, а также для выпускников нестроительных вузов, желающих пройти профессиональную переподготовку или решить жилищную проблему собственными силами.

В основу формирования образовательной программы магистратуры «Инновационные технологии малоэтажного строительства» легли профессиональные стандарты по направлению «Строительство» и пожелания потенциальных работодателей. В статье представлены четко сформулированные цели и задачи разрабатываемой программы магистратуры, которые согласованы с миссией Пермского национального исследовательского политехнического университета и соответствующими запросами потенциальных потребителей программы

Ключевые слова: малоэтажное домостроение, дом усадебного типа, магистратура, инновации, образовательная программа

Пономарев Андрей Будимирович – доктор технических наук, профессор, e-mail: spstf@pstu.ru.

Сычкина Евгения Николаевна – кандидат технических наук, доцент, e-mail: aspirant123@mail.ru

1.Герасимов С.И., Шапошников С.О. Принципы реализации профессионально-общественной аккредитации образовательных программ // Инженерное образование. – 2013. – № 12. – С. 66–69.

2.Похолков Ю.П. Развитие системы независимой профессионально-общественной аккредитации образовательных программ в России в период с 2000 по 2013 год // Инженерное образование. – 2013. – № 12. – С. 50–57.

3.Сенин Н.И., Попова М.Н. Взаимодействие с работодателями в области организации учебного процесса студентов // Инженерное образование. – 2013. – № 13. – С. 44–49.

4.Чучалин А.И. Модернизация бакалавриата в области техники и технологий с учетом международных стандартов инженерного образования // Высшее образование в России. – 2011. – № 10. – С. 20–29.

5.Чучалин А.И., Герасимов С.И. Компетенции выпускников инженерных программ: национальные и международные стандарты // Высшее образование в России. – 2012. –
№ 10. – С. 3–14.

6.Чучалин А.И. «Американская» и «болонская» модель инженера: сравнительный анализ компетенций // Вопросы образования. – 2007. – № 1. – С. 84–93.

Asia-Pacific Quality Network. – APQN, 2013. – URL: http://www.apqn.org (дата обращения: 29.06.2015).
EUR-ACE system // ENAEE: European Network for accreditation of engineering education. – ENAEE, 2012. – URL: http://www.enaee.eu/eurace-system (дата обращения: 26.06.2015).
International engineering alliance. – Washington, 2013. – URL: http://www.washin-gtonaccord.org (дата обращения: 24.06.2015).
European Federation of National Engineering Associations, FEANI. – ENAEE, 2013. – URL: http://www.feani.eu (дата обращения: 28.06.2015).
European Network for accreditation of engineering education. – Brussels, 2013. – URL: http://www.enaee.eu (дата обращения: 18.06.2015).

12.Пономарев А.Б., Вахрушев С.И. Опыт подготовки магистерской программы «Подземное и городское строительство» направления 270800.68 «Строительство» к профессионально-общественной аккредитации Аккредитационным центром Ассоциации инженерного образования в России // Вестник Пермского национального исследовательского политехнического университета. Строительство и архитектура. – 2014. – № 3. – С. 290–300.

Пономарев А.Б., Вахрушев С.И. Разработка учебно-методического комплекса дисциплины (модуля) по направлению подготовки 270800 – Строительство // Материалы Междунар. совещ. зав. кафедрами механики грунтов, оснований и фундаментов, подземного строительства и гидротехнических работ, инженерной геологии и геоэкологии строительных вузов и факультетов. – Казань: Изд-во Казан. гос. арх.-строит. ун-та, 2012. – С. 155–159.

14.Пономарев А.Б., Вахрушев С.И. Повышение практикоориентированности образовательного процесса на строительном факультете ПНИПУ // Вестник Пермского национального исследовательского политехнического университета. Строительство и архитектура. – 2015. – № 3. – С. 121–143.

15.Пикулева Э.А., Спирова Т.А. Методология научных исследований // Вестник Пермского национального исследовательского политехнического университета. Строительство и архитектура. – 2014. – № 3. – С. 301–305.

Рассматривается проблема расчета групп свай (свайных полей) с учетом взаимодействия свай между собой через грунтовую среду, при котором возникают дополнительные напряжения в грунте в межсвайном пространстве, т.е. создается эффект «обжатия» свай грунтом от нагрузок, передаваемых на соседние сваи. Показаны отличия работы одиночной сваи от сваи в составе группы свай. Основное внимание уделено определению зависимости предельного сопротивления сваи от параметров свайного поля. Целью данного исследования является разработка метода определения предельного сопротивления основания сваи в составе групп свай, основанного на расчетах и испытаниях одиночных свай, но с учетом взаимодействия свай между собой через грунт. Актуальность данного вопроса определяется отсутствием специальных методов определения несущей способности свай в составе свайных полей, что приводит к материалоемким и дорогостоящим решениям при проектировании фундаментов. Представлен метод определения дополнительных напряжений в грунте в межсвайном пространстве при нагружении групп свай, характеризующих увеличение предельного сопротивления основания по сравнению с одиночной сваей. Выполнено сравнение предлагаемого аналитического решения с численным решением осесимметричной задачи в программе Plaxis 2D, результаты которых в достаточной степени совпадают. Предложен метод расчета допускаемых нагрузок на сваю в составе групп свай на основе расчетов и испытаний одиночных свай, но с учетом взаимодействия свай между собой через грунт

Ключевые слова: группы свай, свайные поля, предельное сопротивление основания, несущая способность, напряженно-деформированное состояние, испытание грунтов сваями

Готман Наталья Залмановна – доктор технических наук, главный специалист, e-mail: natalya.gotman@podzemproekt.ru.

Алехин Виталий Сергеевич – ведущий инженер, e-mail: alekhin@podzemproekt.ru.

Сергеев Филипп Вячеславович – инженер, e-mail: sergeev@podzemproekt.ru

1. Барвашов В.А. Метод расчета жесткого свайного ростверка с учетом взаимного влияния свай // Основания, фундаменты и механика грунтов. – 1968. – № 3. – С. 27–28.

2. Бартоломей А.А., Омельчак И.М., Юшков Б.С. Прогноз осадок свайных фундаментов / под ред. А.А. Бартоломея. – М.: Стройиздат, 1994. – 384 с.

3. Бартоломей А.А. Основы расчета ленточных свайных фундаментов по предельно допустимым осадкам. – М.: Стройиздат, 1982. – 223 с.

4. Бахолдин Б.В., Развадовский Д.Е. О методике расчета свайных кустов // Тр. 3-й Междунар. конф. по проблемам свайного фундаментостроения. – Пермь, 1992. – С. 105–108.

5. Готман Н.З., Шапиро Д.М., Гузеев Р. Математическое моделирование взаимодействия свай с грунтом в сплошном свайном поле // Тр. междунар. семинара по механике грунтов, фундаментостроению и транспортным сооружениям. – М., 2000. – С. 171–174.

6. Готман Н.З. Определение параметров свайного поля свайно-плитного фундамента// Основания, фундаменты и механика грунтов. – 2003. – № 3. – С. 2–6.

7. Дорошкевич H.М. Исследование напряжений в грунте при свайных фундаментах: автореф. дис. … канд. техн. наук. – М., 1959. – 22 с.

8. Знаменский В.В., Кудинов В.И. Экспериментальные исследования работы кустов свай в глинистых грунтах // Современные проблемы свайного фундаментостроения в СССР: тр. 2-й Всесоюз. конф. – Пермь, 1990. – С. 42–44.

9. Луга А.А. К расчету осадок свайных и массивных фундаментов на многослойных грунтовых основаниях // Транспортное строительство. – 1982. – № 3. – С. 41.

10. Развадовский Д.Е. Взаимодействие свай и грунта в составе большеразмерных кустов и свайных полей: автореф. дис. … канд. техн. наук. – М., 1999. – 20 c.

11. Трофименков Ю.Г., Лешин Г.М. Совершенствование нормативных методов расчета фундаментов из свайных полей // Современные проблемы свайного фундаментостроения в СССР: тр. 11-й Всесоюз. конф. – Пермь, 1990. – С. 34–35.

12. Фадеев А.Б. Сопоставительный анализ предельного состояния одиночной и кустовой сваи // Вопросы устройства оснований и фундаментов в слабых и мерзлых грунтах: сб. тр. ЛИСИ. – 1982. – С. 30–37.

13. Федоровский В.Г., Безволев С.Г. Метод расчета свайных полей и других вертикально армированных грунтовых массивов // Основания, фундаменты и механика грунтов. – 1994. – № 3. – С. 11–15.

14. Katzenbach R., Moormann Chr. Recommendations for the design and construction of piled rafts // Proceedings of XV the ICSMFE, Istanbul. – Rotterdam: Balkema, 2001. – Vol. 2. – P. 927–930.

15. Randolph M.F. Design methods for pile groups and piled rafts // Proceedings of XIII the ICSMFE, New Delhi. – Rotterdam: Balkema, 1994. – Vol. 5. – P. 61–82.

Приведено описание комплексной технологии инженерно-геологических изысканий, включающей зондирование грунтов с одновременным расчетом осадки и крена проектируемого сооружения, а также использование необходимых для этой цели технических и программных средств. Предлагается применение методов статического, динамического и бурового зондирования для исследования свойств грунтов в полевых условиях. С помощью данных зондирования и известных корреляционных уравнений находятся физические и механические характеристики грунтов. Количество точек зондирования грунтов определяется чувствительностью сооружения к вводимым в расчет осадки и крена данным испытаний, которые выполняются непосредственно в полевых условиях. Приведены основные технические и программные средства для испытаний грунтов в полевых условиях и обработки их результатов. Для сбора данных измерений при зондировании грунтов используется пакет «АСИС» и дополнительная программа для их интерпретации. Данные измерений передаются на компьютер в месте проведения полевых испытаний и используются для автоматического определения характеристик грунтов и расчета осадки и крена проектируемого сооружения непосредственно на месте испытаний. При необходимости данные испытаний могут быть переданы на удаленный сервер компании, проводящей изыскания. Расчеты осадок выполняются от среднего давления сооружения на основание по формулам суммирования с учетом неоднородности грунта, полученной по результатам испытаний. Такие расчеты выполняются для каждой точки зондирования или выработки, а не под всей подошвой фундамента. Затем определяются коэффициенты жесткости основания (коэффициент постели) над каждой скважиной, которые затем экстраполируются на всю поверхность основания по формуле Шепарда, причем рассматриваются варианты расчета при различных значениях в формулах аппроксимации Шепарда.

Ключевые слова: зондирование грунтов, полевые испытания, технические и программные средства, характеристики грунтов, расчет осадки и крена сооружений, коэффициент жесткости основания

Болдырев Геннадий Григорьевич – доктор технических наук, профессор, e-mail: g-boldyrev@geoteck.ru.

Барвашов Валерий Александрович – кандидат технических наук, ведущий сотрудник, e-mail:barvash@mail.ru.

Идрисов Илья Хамитович – кандидат технических наук, генеральный директор, e-mail: idrisov@npp-geotek.ru.

Хрянина Ольга Викторовна – кандидат технических наук, доцент, e-mail: olgahryanina@mail.ru

1. Болдырев Г.Г. Полевые методы испытаний грунтов. – Саратов, 2013. – 356 с.

2. Рыжков И.Б., Исаев О.Н. Статическое зондирование грунтов. – М.: АСВ, 2010. – 496 с.

3. – :,–

4. Буровое зондирование грунтов / Г.Г. Болдырев, Р.Г. Кальбергенов, Л.Г. Кушнир, Г.А. Новичков // Инженерные изыскания. – 2012. – № 12. – . 38–45.

5. / //–№ –

6. Болдырев Г.Г., Новичков А.Г. Технология полевых испытаний грунтов методом бурового зондирования // Вестник Пермского национального исследовательского политехнического университета. Строительство и архитектура. – 2015№ 1– С. 64–78.

7. Болдырев Г.Г., Идрисов И.Х., Кондратьев Р.А. Новые технологии полевых и лабораторных испытаний грунтов как альтернатива зарубежным // Инженерные изыскания. – 2015. – № 8. – С. 48–57.

8. . – ,. – –

9. Lunne T., Robertson P.K., Powell J.J.M. Cone penetration testing in geotechnical practice. – New York, 1997. – 312 p.

10. –

11. –– ,Р

12. //– –

13. . –: ,. –

14. –– –

15. , , №–

16. Direct soil classification by static penetrometer with special friction sleeve / G. Sanglerat, T.V. Nhim, M. Sejourne, R. Andina // Proceedings of the First European Symposium on Penetration Testing, ESOPT-1, Stockholm, 5–7 June, 1974. – Vol. 2.2. – P. 337–344.

17. Зиангиров Р.С., Каширский В.И. Оценка модуля деформации дисперсных грунтов

18. Барвашов В.А., Болдырев Г.Г., Уткин М.М. Расчет осадок и кренов сооружений с учетом неопределенности свойств грунтовых оснований // Геотехника. – 2016. – № 1. – С. 12–29.

19. Кулижников А.М. Повышение качества реконструкции и капитального ремонта автомобильных дорог за счет применения инновационных георадарных технологий [Электронный ресурс]. – URL: http://srci.rte-expo.ru/doc/srci_2014_pdf/kulizhnikov_am_rosdornii.pdf (дата обращения: 12.04.2017).

Развитие инфраструктуры и экологической безопасности природных систем Крайнего Севера требует создания новых техноприродных зданий и сооружений с применением композиционных наноматериалов, обладающих повышенной устойчивостью к температурным, просадочным, ледовым условиям. При этом необходимо обоснование новых технических решений гидротехнических сооружений, включая их основания, водоподпорные конструкции, инженерную защиту и т.п. При этом значительная роль принадлежит разработке технических рекомендаций, основанных на проведенных теоретических, экспериментальных, натурных, в том числе эколого-социальных эксплуатационных показателях новых технических решений элементов или в целом конструкции.

В статье даны обоснования параметров отдельных элементов конструкций (грунтонаполняемых оболочек, армолент), а также описываются необходимые требования для композитных наноматериалов, которые учитываются для различных природно-климатических условий объекта с учетом возможности восстановления поврежденных участков и времени жизненного цикла всего сооружения в целом. Предлагается учитывать в композитных наноматериалах их гетеромодульность (свойства гидрофобности, трибологичности, реалогичности), что позволит вести проектирование подобных конструкций из них в различных отраслях строительства. Необходимо при этом учитывать форму оболочек, свойства композитных материалов, их жизненный цикл для конкретного сооружения, прочностные свойства композитных наноматериалов и т.п. Предлагаемые новые технические решения позволят улучшить инфраструктуру городских территорий, повысить их качество, в том числе транспортные, гидроэнергетические, водообеспечивающие системы.

В качестве водоподпорных, регулирующих, противопаводковых, берегозащитных, селезащитных конструкций рекомендуется использовать мембранные, грунтонаполняемые, грунтоармированные, грунтоотверждаемые конструкции и их сочетание. Их широкое применение требует проведения дополнительных теоретических, экспериментальных и натурных исследований, включая свойства новых наноматериалов.

Ключевые слова: экологическая безопасность, инфраструктура, новые технические решения, расчетное обоснование, оболочечные конструкции, композиционные (композитные) наноматериалы, грунтонаполняемые и грунтоармированные элементы конструкций, гетеромодульные материалы, реология, технология изготовления, трибологические свойства

Кашарина Татьяна Петровна – доктор технических наук, профессор, e-mail: kasharina_tp@mail.ru.

Кашарин Денис Владимирович – кандидат технических наук, профессор, e-mail: dendvk1@mail.ru

1. Способ создания грунтоармированных оснований и фундаментов зданий и сооружений и устройство для его осуществления: пат. Рос. Федерация / Кашарина Т.П., Глаголева А.С., Дыба В.П., Галашев Я.В. – № 2415229; заявл. 12.05.2009; опубл. 27.03.2011. Бюл. № 9. – 2 c.
2. Грунтонаполняемая оболочка: свид-во ПрЭВМ 2010610995 / Кашарина Т.П., Жмайлова О.В., Глаголева О.С. – № 2009616940; заявл. 4.12.2009.
3. Рекомендации по использованию в малоэтажном строительстве. Почва. Наполняемые элементы в укреплении фундаментов на технологических площадках. – Ростов н/Д: Южводопроект, 2010–2013. – С. 7.
4. Кашарин Д.В. Защитные инженерные сооружения из композиционных материалов в строительстве водного хозяйства: моногр. / Юж.-Рос. гос. техн. ун-т (НПИ). – Новочеркасск, 2012. – 323 с.
5. Хуберян К.М. Рациональные формы трубопроводов, резервуаров и напорных перекрытий. – М.: Госстройиздат, 1956. – 206 c.
6. Кашарина Т.П., Кашарин Д.В. Использование грунтонаполняемых оснований из композиционных материалов для водоудерживающих структур // Фундаменты глубокого заложения и проблемы освоения подземного пространства: материалы междунар. конф. – Пермь: Изд-во Перм. нац. исслед. политехн. ун-та, 2011. – C. 395–401.
7. Кашарина Т.П., Жмайлова О.В., Глаголева А.С. Анализ теоретических зависимостей для расчета грунтонаполняемых оболочек // Наука, техника и технология XXI века. –2009. – С. 346–350.
8. Сачков Ю.Л., Левяков С.В. Устойчивость инфлексионных эластик, центрированных в вершинах или точках перегиба // Тр. Матем. ин-та им. В.А. Стеклова. – 2010. – T. 271,
   № 1. – C. 177–192.
9. Harrison H.B. The analysis and behaviour of inflat-table membrane dams under static loading // Proceedings of Institut Civil Engineering. – 1970. – Vol. 45. – P. 661–676.
10. Ingold T.S. Soil reinforcing systems in the United Kingdom // Highways and Public. Works. – 1981. – Vol. 49, № 1858. – P. 1620.
11. Floss R., Thamm B.R. Bewehrte Erde – Ein neues Bauverfahren im Erd – und Grundbau // Bautechnik. – 1976. – Vol. 53, № 7. – S. 217–226.
12. Vidal H. The development and future of reinforced earth // Proceedings of Symposium on Earth Reinforcement, Geotechnikal Enfineering Division of American Society of Civil Engineers, Pittsburgh, April 27, 1978. – Pittsburgh, 1978. – P. 1.
13. Geometric and mechanical modelling of 3D woven composites / S. Rudov-Clark,
    S.V. Lomov, M.K. Bannister [et al.] // Materials of the 14th International Conference on Composite Materials, San Diego, USA, 14–18 July. – San Diego, 2003.
14. Full scale experiment on reinforced earth abutment in Lille / I. Juran, F. Schlosser,
    N. Long, G. Legeay // Proceedings, Symposium on Earth Reinforcement, ASCE Annual Convention, April 27, 1978. – Pittsburg, 1978 – P. 586–584.
15. Matthews F.L., Rawlings R.D. Composite materials: engineering and science. – Oxford, Alden Press, 1999. – 470 p.

Статья посвящена вопросу определения технологических осадок фундаментов близрасположенных зданий при устройстве стены в грунте траншейного типа. Материалом для ее написания послужили результаты научно-исследовательской работы (НИР), выполненной в 2015 г. на основании государственного задания (заказчик – ФАУ «ФЦС»). В данной статье представлены анализ имеющихся данных мониторинга технологических осадок и существующих методов расчета технологических осадок, а также результаты численного моделирования процесса устройства стены в грунте.

Изучение большого количества как зарубежных, так и отечественных источников показало следующее. Технологические осадки варьируются в широком диапазоне – от 1 до 63 мм. Количественная оценка технологических осадок при устройстве стены в грунте траншейного типа производится путем расчета методом конечных элементов, при этом отношение осадки, по данным мониторинга, к расчетной осадке варьируется от 48 до 175 %. Основные стадии моделирования устройства стены в грунте – это откопка траншеи и бетонирование. Выявлены два основных подхода к моделированию стадии откопки траншеи: моделирование откопки путем изменения свойств грунта в пределах траншеи или нагрузкой, эквивалентной гидростатическому давлению глинистого раствора. При моделировании стадии бетонирования, как правило, используется билинейная зависимость, предложенная Лингсом. Важным вопросом для численного расчета технологических осадок является размерность модели. В большинстве изученных работ в расчетах принималась трехмерная модель, которая позволяет учесть размер захватки. Расчет по двухмерной модели приводит к завышенным значениям перемещений грунтового массива.

Для проверки методики определения технологических осадок выполнено численное моделирование в PLAXIS 3D с использованием данных площадки строительства многоэтажного здания в Большом Каире. В результате данного моделирования получена неплохая сходимость расчетной технологической осадки с результатами мониторинга (осадка по мониторингу – 7 мм, расчетная осадка – 6 мм). На примере площадки строительства в Большом Каире выполнена оценка влияния различных факторов (расстояние между траншеей стены в грунте и фундаментом здания, длина захватки стены в грунте, нагрузка по подошве фундамента и плотность бентонитового раствора) на технологические осадки. Данная оценка показала важность учета исследуемых факторов для оценки технологической осадки

Ключевые слова: технологические осадки, стена в грунте траншейного типа, геотехнический мониторинг, численные расчеты, PLAXIS 3D

Шулятьев Олег Александрович – кандидат технических наук, заместитель директора, e-mail: niiosp35@yandex.ru.

Минаков Денис Константинович – старший инженер, e-mail: sigurdvelsung@mail.ru

1. Morton K., Cater R.W., Linney L. Observed settlements of building adjacent to stations constructed for the modified initial system of mass transit system of the mass transit railway // Procee-dings of the 6th Southeast Asian Conference on Soil Engineering, 19–23 may, Hong Kong. – 1980.

2. Poh T.Y., Chee-Goh A.T., Wong I.H. Ground movements associated with wall construction: case histories // Journal of Geotechnical and Geoenvironmental Engineering, ASCE. – 2001. – № 127 (2). – P. 1061–1069.

3. Stephen T.M. Young, James W.C. Sze. Deep basement construction through an existing basement at the central business district of Hong Kong // Proceedings of the Firth International Conference on Case Histories in Geotechnical Engineering. – New York, 2004.

4. Ashraf Abu-Krisha. Design and construction of the deepest diaphragm walls in Cairo //
Undeground Space. – London, 2007.

5. Comodromos E.M., Papadopoulou M.C., Konstantinidis G.K. Effects on adjacent buildings from diaphragm wall installation // Proceedings of the 18th International Conference on Soil Mechanics and Geotechnical Engineering. – Paris, 2013.

6. Wit J.C.W.M. de, Lengkeek H.J. Full scale test on environmental impact of diaphragm wall trench installation in Amsterdam – the final results // International Symposium on Geotechnical Aspects of Underground Construction in Soft Ground. – Toulouse, 2002.

7. Sanctis L. de, Mandolini A. Finite element analysis of the excavation of the new Garibaldi station of Napoli underground // Proceedings of the International Conference on Numerical Simulation of Construction Processes in Geotechnical Engineering for Urban Environment, 23/24 March 2006. – Bochum, 2006.

8. Lachler A., Neher H.P., Gebeyhu G. A comparison between monitoring data and numerical calculation of a diaphragm wall construction in Rotterdam // Proceedings of the International Conference on Numerical Simulation of Construction Processes in Geotechnical Engineering for Urban Environment, 23/24 March 2006. – Bochum, 2006.

9. Wit J.C.W M. de, Roelands J.C.S., Kant M. de. Full scale test on environmental impact of diaphragm wall trench installation in Amsterdam – the final results // International Symposium on Geotechnical Aspects of Underground Construction in Soft Ground. – Tokyo, 1999.

10. Gourvenec S.M., Powrie W. Three-dimensional finite-element analysis of diaphragm wall installation // Geotechnique 49. – 1999. – № 6. – P. 801–823.

11. Ahmed Hosny Abdel-Rahman, Sayed Mohamed El-Sayed. Spatial stress deformation analysis for installation of a diaphragm wall // Ain Shams University Faculty of Engineering. Scientific Bulletin. – 2002. – Vol. 37, № 3.

12. Численное моделирование технологической осадки соседних зданий при устройстве траншейной «стены в грунте» / Р.А. Мангушев, А.А. Веселов, В.В. Конюшков, Д.А. Сапин // Вестник гражданских инженеров. – 2012. – № 5 (34). – С. 87–98.

13. Triantafyllidis Th., Schafer R. Impact of diaphragm wall construction on the stress state in soft ground and serviceability of adjacent foundations // Proceedings of the 14th European Conference on Soil Mechanics and Geotechnical Engineering, Madrid, Spain, 24–27 September 2007. – Madrid, 2007.

14. Tan T.-S., Yong K.-Y., Hou B. 3-D finite element modelling of slurry trenching // International Symposium on Geotechnical Aspects of Underground Construction in Soft Ground. – Tokyo, 1999.

15. Сапин Д.А. Осадки фундаментов зданий соседней застройки при устройстве траншейной «стены в грунте» // Жилищное строительство. – 2015. – № 4. – С. 8–13.

16. Numerical analysis of experimental slurry trench in soft clay / T. Tamano, N.H. Quan, M. Kanaoka, S. Fukui // International Symposium on Geotechnical Aspects of Underground Construction in Soft Ground. – Toulouse, 2002.

17. Lings M.L., Ng C.W.W., Nash D.F.T. The lateral pressure of wet concrete in diaphragm wall panels cast under bentonite // Proceedings of Institution of Civil Engineers – Geotechnical Engineering. – 1994. – Vol. 107, iss. 3. – P. 163–172.

18. Определение технологических осадок фундаментов близлежащих зданий при устройстве стены в грунте, грунтовых анкеров и буроинъекционных свай / О.А. Шулятьев, О.А. Мозгачева, Д.К. Минаков, Д.Ю. Соловьев // Academia. Архитектура и строительство. – 2016. – № 4. – С. 129–140.

В современном проектировании подпорных и ограждающих сооружений наиболее широко представлен метод расчета горизонтального активного давления по теории предельного равновесия (по закону Кулона) в предположении плоской поверхности скольжения. При неравномерных распределениях нагрузок и негоризонтальных поверхностях засыпок использование метода Кулона ведет к получению результатов, не обеспечивающих выполнение условия предельного напряженного состояния грунта за задними гранями подпорных стенок.

В статье содержится описание инженерного метода расчета активного давления на вертикальные подпорные стенки, основанного на использовании уравнения Мора–Кулона, с учетом внутреннего трения и сцепления грунта. Горизонтальное активное давление определяется как главное напряжение в зависимости от вертикального давления за задней гранью подпорной стенки. Предполагается, что распределение вертикальных давлений зависит от формы расчетной области и действующих нагрузок и не меняется при переходе грунта из допредельного в предельное состояние. Это позволяет применить для определения вертикальных давлений решения теории упругости, метод конечных элементов (МКЭ) или эмпирически проверенные приближенные приемы, примеры которых приводятся в статье. В рассматриваемых примерах используется «метод изображений», в соответствии с которым засыпка за подпорной стенкой заменяется симметричной расчетной областью, на контактной грани вертикальные давления от односторонней системы сил удваиваются, а касательные напряжения равны нулю.

Предлагаемый способ расчета не связан с использованием справочных данных, пригодных для ограниченного числа задач с негоризонтальными формами поверхностей засыпок. Полученные решения, оставаясь приближенными, основаны на строгих уравнениях теории механики грунтов.

Ключевые слова: подпорная стенка, активное давление, уравнение Мора–Кулона, метод изображений

Шапиро Давид Моисеевич – доктор технических наук, профессор, e-mail: davshap@mail.ru. 

1. Цытович Н.А. Механика грунтов. – 4-е изд., перераб. и доп. – М.: Стройиздат, 1963. – 636 с.

2. ВСН 167-70. Технические указания по проектированию подпорных стен для транспортного строительства / Минтрансстрой. – М.: Оргтрансстрой, 1970. – 37 с.

3. Крей Г. Теория давления земли и сопротивление грунтов нагрузке. – М.; Л.: НТИ стройиндустрии и судостроения, 1932. – 294 с.

4. Лучковский И.Я. Определение нагрузок на подпорные стенки. – Харьков: Коллегиум, 2011. – 284 с.

5. Механика грунтов, основания и фундаменты: учебник / С.Б. Ухов  [и др.]. – М.: Изд-во АСВ, 1994. – 524 с.

6. Проектирование подпорных стен и стен подвалов: справ. пособие к СНиП. – М.: Стройиздат, 1990. – 101 с.

7. Синельников В.В. Развитие метода Кулона при определении давления сыпучего тела // Строительная механика: тр. МИИТ. – 1946. – Вып. 69. – С. 241–265.

8. Снитко Н.К. Статическое и динамическое давление грунтов и расчет подпорных стенок. – Л.: Стройиздат, 1970. – 207 с.

9. Справочник геотехника. Основания, фундаменты и подземные сооружения / под общ. ред. В.А. Ильичева и Р.А. Мангушева. – М.: Изд-во АСВ, 2014. – 728 с.

10. Шапиро Д.М. Теория и расчетные модели оснований и объектов геотехники. – М.: Изд-во АСВ, 2016. – 176 с.

11. Яковлев П.И., Готман А.Л., Курмаев Р.Г. Взаимодействие сооружений с грунтом и свайные основания. – Одесса: Астропринт, 2004. – 509 с.

12. Клейн Г.К. Строительная механика сыпучих тел. – 2-е изд., перераб. и доп. – М.: Стройиздат, 1977. – 256 с.

13. Соколовский В.В. Статика сыпучей среды. – М.: Изд-во АН СССР, 1942.

14. Маслов Н.Н. Основы инженерной геологии и механики грунтов: учебник для вузов. – М.: Высшая школа, 1968. – 511 с.

15. Шапиро Д.М., Тютин А.П., Родионов В.А. Теория и расчетные схемы дорожных инженерных сооружений из трубошпунта // Науч. вестник Воронеж. гос. строит. ун-та. Строительство и архитектура. – 2016. – № 4/44. – С. 107–119.

16. Крауч С., Старфилд А. Методы граничных элементов в механике твердого тела. – М.: Мир, 1987. – 328 с. 

Рассматриваются вопросы возведения зданий и сооружений на потенциально опасных оползневых склонах. Показаны преимущества устройства фундаментов в таких условиях в виде свай, задавливаемых в грунт статической нагрузкой. Описываются технологии, применяемые для задавливания свай при новом строительстве и при реконструкции зданий. Предлагается новая эффективная технология возведения комбинированных плитно-свайных фундаментов, позволяющая сократить время и стоимость строительства. Суть данной технологии заключается в том, что благодаря определенной последовательности операций по устройству фундамента и возведению верхних конструкций здания сначала нагрузку от неполностью построенного здания воспринимает плитный фундамент, а далее, по мере возведения здания возрастающая нагрузка передается на задавленные через отверстия в плите сваи. Это позволяет полностью использовать несущую способность как фундаментной плиты, так и свай комбинированного фундамента, сократить количество свай и в определенной степени управлять осадками сооружения в процессе его возведения. Приводятся описание и результаты лабораторных и полевых экспериментов на модели по изучению работы плитно-свайных фундаментов, выполненных по предлагаемой технологии. Данная технология может быть использована как для возведения сооружений на потенциально опасных оползневых склонах, так и в обычных условиях для массового промышленного и гражданского строительства. К настоящему времени разработаны все основные элементы предлагаемой технологии, в частности способ определения несущей способности свай в ходе ее погружения с использованием ползуче-релаксационного режима, технология погружения свай в лидерные скважины и технология увеличения несущей способности погружаемых свай.

Ключевые слова: комбинированный свайно-плитный фундамент, задавливаемая свая, устойчивость склонов, технология возведения здания, передача нагрузок на основание

Власов Александр Николаевич – доктор технических наук, директор, e-mail: iam@iam.ras.ru.

Королев Михаил Владимирович – кандидат технических наук, доцент, заведующий лабораторией геомеханики, e-mail:
M-korolev2009@yandex.ru.

Чунюк Дмитрий Юрьевич – кандидат технических наук, доцент, заведующий кафедрой механики грунтов и геотехники, e-mail: ChunyukDU@mgsu.ru.

Королев Петр Михайлович – инженер-эксперт, e-mail: korolevpm@mail.ru

1. Королев М.В., Королев П.М., Остякова А.В. Особенности Угличского водохранилища и комплексная система его мониторинга // Современные проблемы водохранилищ и их водосбросов: тр. междунар. науч.-практ. конф., Пермь, 29–31 мая 2015 г. – Пермь, 2015. – С. 97–102.

2.   Остякова А.В. Факторы и направления исследования динамики берегов водохранилищ // Современные проблемы водохранилищ и их водосбросов: сб. тр. междунар. науч.-практ. конф., Пермь 28–30 мая 2013 г.: в 3 т. Т. 1. Управление водными ресурсами. Гидро- и геодинамические процессы. – Пермь, 2013. – С. 276–282.

3.   Механика грунтов, основания и фундаменты: учебник для вузов / С.Б. Ухов, В.В. Семенов, В.В. Знаменский, З.Г. Тер-Мартиросян, С.Н. Чернышев; под ред. С.Б. Ухова. –
М., 1994. – 527 с.

4.   Эффективные методы усиления фундаментов при реконструкции зданий и сооружений / М.В. Королев, М.С. Гутерман, Г.Е. Скрылев, Д.В. Сажин / Современные методы инженерных изысканий в строительстве: сб. тр. Моск. гос. строит. ун-та. – М.: Изд-во Моск. гос. строит. ун-та, 2003. – С. 253–264.

5.   Тер-Мартиросян З.Г., Королев М.В., Конаш В.М. Взаимодействие задавливаемой сваи с однородными неоднородным основанием с учетом нелинейных и реологических свойств грунтов // Вестник Моск. гос. строит. ун-та. – 2008. – № 2. – С. 63–80.

6.   Установки для статического вдавливания свай [Электронный ресурс]. – URL: http://anler-group.ru/staticheskoe-vdavlivanie-svaj (дата обращения: 31.03.2017).

7.   Конаш В.М., Королев М.В. Способ усиления фундамента здания: пат. № 2352722 Рос. Федерация. Заявл. 27.11.07; опубл. 20.04.09.

8.   Технология усиления фундаментов и устройства ограждения котлованов погружением свай статической нагрузкой / Е.Н. Яковлев, В.М. Ефременко, В.М. Конаш, М.В. Королев // Материалы междунар. конф., Санкт-Петербург, 8–12 сентября. – СПб., 1998. – С. 380.

9.   Ефремова В.Е. Усиление фундамента гостиничного комплекса в городе Рыбинске вдавливаемыми сваями // European Research. – 2016. – № 4 (15). – С. 62–64.

10.    Чунюк Д.Ю., Курилин Н.О. Оценка эффективности работы составляющих комбинированного свайно-плитного фундамента // Научное обозрение. – 2016. – № 16. – С. 6–10.

11.    Чунюк Д.Ю., Курилин Н.О. Возможные методы расчета комбинированных свайно-плитных фундаментов // Научное обозрение. – 2016. – № 18. – С. 6–10.

12.    Численное моделирование строительства зданий с фундаментами глубокого заложения в условиях плотной городской застройки / А.Н. Власов [и др.] // Вестник Пермского национального исследовательского политехнического университета. Строительство и архитектура. – 2014. – № 2. – С. 170–179.

13.    Meshcheryakov G.N., Doubrovsky M.P. Conceptual techniques for full-scale physical modeling of pressed-in pile behavior // Physical Modelling in Geotechnics: Proceedings of the 7th International Conference on Physical Modelling in Geotechnics 2010, ICPMG 2010. – 2010. – P. 817–822.

14.    Ter-Martirosyan Z.G., Pronozin Ya.A., Stepanov M.A. Feasibility of pile-shell foundations with prestressed soil beds // Soil Mechanics and Foundation Engineering. – 2012. – № 4. – P. 1–5.

15.    Королев М.В., Черкасова Л.И., Остякова А.В. Особенности обследования и восстановления зданий православных храмов: моногр. Сер. Библиотека научных разработок и проектов НИУ МГСУ. – М.: Изд-во Моск. гос. строит. ун-та, 2016. – 201 с.

Предлагается новый способ устройства фундаментов под малоэтажные здания на слабых глинистых водонасыщенных грунтах. Суть метода заключается в применении многоярусных песчаных подушек с замкнутым армированием. Данный способ объединяет в себе достоинства армированного грунта геосинтетиками и устройства в слабых грунтах малодеформируемой песчаной подушки. При устройстве системы песчаных подушек предлагается располагать арматуру замкнуто, что приведет к исключению выдавливания грунта между слоями арматуры и увеличению несущей способности за счет работы грунта в стесненных условиях. Приводится идеальная схема армирования по Джоунсу в пределах сектора растягивающих деформаций (зона в грунте, при размещении в которую армирующего элемента в нем возникают растягивающие усилия), описаны плюсы и минусы устройства армированного грунта и малодеформируемой песчаной подушки в слабых грунтах. Приводятся экспериментальные данные, что криволинейное очертание опорной подошвы песчаной подушки обеспечивает более равномерное распределение напряжений в основании, что приводит к исключению или уменьшению пластических зон подстилающего основания, поэтому криволинейная опорная поверхность песчаной подушки позволяет увеличить диапазон линейной работы основания за счет включения в работу грунта, расположенного по всей криволинейной поверхности. Дается технологическая последовательность устройства многоярусной системы криволинейных песчаных подушек с замкнутым армированием

Ключевые слова: замкнутая система армирования, криволинейная подошва опирания, геосинтетическая арматура, многоярусная система

Бай Владимир Федорович – кандидат технических наук, доцент, e-mail: bay.vlad@yandex.ru.

Лузин Алексей Юрьевич – ассистент, e-mail: luzin@uniteh-group.ru

1. Тетиор А.Н. Прогрессивные конструкции фундаментов для условий Урала и Тюменской области. – Свердловск: Среднеурал. изд-во, 1971. – 91 с.

2. Морарескул Н.Н. Основания и фундаменты в торфяных грунтах. – Л.: Стройиздат, 1979. – 80 с.

3. Чичкин А.Ф. Песчаные подушки в торфяных грунтах: дис. … канд. техн. наук. –
Л., 1970. – 191 с.

4. Антонов В.М. Экспериментальные исследования армированных оснований. – Тамбов: Изд-во Тамбов. гос. техн. ун-та, 2011. – 80 с.

5. Методы подготовки и устройства искусственных оснований / Р.А. Мангушев, Р.А. Усманов, С.В. Ланько, В.В. Конюшков. – М.; СПб.: Изд-во АСВ, 2012. – 280 с.

6. Методы строительства армогрунтовых конструкций / В.Г. Офрихтер, А.Б. Пономарев, В.И. Клевеко, К.В. Решетникова. – М.: Изд-во АСВ, 2013. – 152 с.

7. Воронцов В.В. Вертикальное армирование деятельного слоя в основании дорожной конструкции: автореф. дис. … канд. техн. наук: 05.23.02. – Тюмень, 2006. – 18 с.

8. Краев А.Н. Экспериментальные исследования влияния гибких армирующих элементов на деформированное состояние основания из водонасыщенного суглинка // Актуальные проблемы строительства, экологии и энергосбережения в условиях Западной Сибири: сб. всерос. науч.-практ. конф. – Тюмень, 2007. – С. 147–150.

9. Тажигулов А.А. Песчаные подушки с геотекстилем на слабых водонасыщенных глинистых грунтах: автореф. дис. ... канд. техн. наук: 05.23.02. – М., 1993. – 20 с.

10. Клевеко В.И. Оценка напряженно-деформированного состояния армированных оснований в пылевато-глинистых грунтах: автореф. дис. ... канд. техн. наук: 05.23.02. – Уфа, 2002. – 17 с.

11. Джоунс К.Д. Сооружения из армированного грунта / под ред. д-ра техн. наук
В.Г. Мельника. – М.: Стройиздат, 1989. – 268 с.

12. Кремнев А.П. Исследование влияния армирования на деформируемость сильносжимаемых водонасыщенных грунтов: автореф. дис. ... канд. техн. наук: 05.23.02. – М., 1993. – 25 с.

13. Коновалов П.А., Кушнир С.Я. Намывные грунты как основания сооружения. – М.: Недра, 1991. – 256 с.

14. Краев А.Н. Обоснование использования песчаной армированной подушки в слабых глинистых грунтах под ленточными фундаментами: автореф. дис. ... канд. техн. наук. – Тюмень, 2014. – 19 с.

15. Грицук М.С. Рациональные конструкции плит для ленточных фундаментов: автореф. дис. ... д-ра техн. наук: 05.23.02. – Брест, 1998. – 23 с.

В связи с ростом количества строящихся высотных зданий в последнее время инженеры-геотехники сталкиваются с необходимостью выбора и обоснования фундаментов, воспринимающих нагрузки на основание немногим меньше 1 МПа. Этим обусловлено широкое применение фундаментов глубокого заложения из свай различной формы, в том числе баррет. Способные нести большие вертикальные и горизонтальные нагрузки, барреты нашли широкое применение во многих странах. Однако исследования особенностей их работы по сравнению с традиционными сваями сильно отстают от практики. В основном это связано с дороговизной и трудоемкостью проведения натурных экспериментов с данным видом фундаментов. В связи с этим в настоящее время исследования останавливаются на получении несущей способности, осадке и мобилизации сил сопротивления на поверхностях, которые получают с помощью датчиков, устанавливаемых на опытных барретах. Вместе с тем остаются интересными и малоизученными вопросы о взаимодействии баррет с грунтом на расстоянии от боковых поверхностей (проблемы влияния), выбора оптимальной формы (соотношения сторон), шага расстановки по двум направлениям, концентрации напряжений в угловых зонах. Такие задачи можно и нужно решать численными методами для получения качественных результатов, что впоследствии приводит уже к вещественной экономии на практике. ПК PLAXIS 3D позволяет успешно решать названные задачи и составлять алгоритмы для приближения проектных решений к оптимальным.

В статье представлены ход и результаты многочисленных конечно-элементных расчетов, направленных на изучение взаимодействия одиночной барреты и баррет в группе с основанием. Получены зоны влияния одиночной барреты по торцам, что позволяет принимать более эффективное их расположение в плане в составе фундамента, что показано путем решения тестовых задач, близких к реальным проектам

Ключевые слова: баррета, зона влияния, несущая способность, форма, поперечное сечение, осадка

Сидоров Виталий Валентинович – кандидат технических наук, доцент, e-mail: vitsid@mail.ru.

Степанищев Константин Юрьевич – магистрант, e-mail: stepanishev2013@yandex.ru

1.Опыт оптимизации стоимости фундаментов высотных зданий / Р. Каценбах,
Ш. Леппла, М. Фоглер, Р.А. Дунаевский, Х. Куттиг // Жилищное строительство. – 2010. – № 5. – С. 7–13.

2.   Ishihara K. Recent advances in pile testing and diaphragm wall construction in Japan // Geotechnical Engineering. – 2010. – № 41. – P. 97–122.

3.   Шулятьев О.А. Основания и фундаменты высотных зданий. – М.: Изд-во АСВ, 2016. – 392 с.

4.   O-cell testing and FE Analysis of 28m deep barrette in Manila, Philippines / B.H. Fel-lenius, A. Altaee, R. Kulesza, J. Hayes // Journal of Geotechnical and Environmental Engineering. American Society of Civil Engineering. – 1999. – Vol. 125, № 7. – P. 566–575.

5.   Shulyatev O.A., Dzagov A.M., Bokov I.A. Correction of soil design parameters for the calculation of the foundation based on the results of barrettes static load test // Proceedings of the 18^th International Conference on Soil Mechanics and Geotechnical Engineering. – Paris, 2013.

6.   Hamza M., Ibrahim M.H. Base and shaft grouted large diameter pile and barrettes load tests // Proceedings Geotech – Year 2000, Developments in Geotechnical Engineering. – Bangkok, Thailand, 2000. – Vol. 2. – P. 219–228.

7.   Ho K. Behaviour of the instrumented trial barrette for the Hang Seng Bank Headquarters Building // Spec. Proj. Report SPR 12/93, Geotechnical Engineering Office, Department of Civil Engineering. – Hong Kong, 1993.

8.   Шулятьев О.А., Боков И.А. Особенности взаимодействия свай с грунтом и между собой в условиях свайного поля // Вестник НИЦ «Строительство». – 2014. – № 10. – С. 166–176.

9.   Mangushev R.A. Analytical and field evaluation of the bearing capacity of deep piles and barrettes in soft soil at St. Petersburg // Architecture and Engineering. – 2016. – Vol. 1, № 1. – P. 54–59.

10.    Готман Н.З. Определение параметров сплошного свайного поля из забивных свай // Основания, фундаменты и механика грунтов. – 2003. – № 2. – С. 2–6.

11.    Бахолдин Б.В., Джантимиров Х.А., Разводовский Д.Е. Несущая способность свай в кусте // Свайные фундаменты. – М.: Стройиздат, 1991. – C. 41–44.

12.    Знаменский В.В., Рузаев А.М. К вопросу об оптимизации проектирования свайных фундаментов // Вестник Моск. гос. строит. ун-та. – 2010. – № 1. – С. 511–515.

13.    Дорошкевич Н.М., Знаменский В.В., Кудинов В.И. Инженерные методы расчета свайных фундаментов при различных схемах их нагружения // Вестник Моск. гос. строит. ун-та. – 2006. – № 1. – С. 119–132.

14.    Lei G. Behaviour of excavated rectangular piles (barrettes) in granitic saprolites // Department of Civil Engineering Hong Kong University of Science and Technology. Clear Water Bay. – Kowloon, Hong Kong, 2001.

15.    Чунниг Ф., Швайгер Х.В., Фрелих К. Трехмерный конечно-элементный анализ фундамента глубокого заложения на прямоугольных сваях-барретах // Геотехника. – 2012. – № 1. – С. 38–52.

Вопросы охраны окружающей среды требуют достаточно много внимания со стороны общественности и экологических организаций. На сегодняшний день ведутся многочисленные дискуссии по формированию новых форм и способов добычи энергии в будущем. На данный момент в России существует огромное количество промышленных отходов, которые способствуют загрязнению окружающей среды, а также занимают достаточно большие площади. Можно выделить определенную группу отходов производства, которая создает типовые экологические проблемы в каждом регионе России.

Переработка крупномасштабных отходов требует наличия развитой сети предприятий, которые будут реализовывать современные технологии и производить из отходов востребованную продукцию. Такой перспективной отраслью, где востребованы крупномасштабные отходы, является промышленность строительных материалов. Научно-техническое совершенствование в сфере строительства зданий и сооружений не может обойтись без использования в конструкциях новейших материалов, которые соответствуют таким параметрам, как легкость, технологичность, низкая теплопроводность, высокая химическая стойкость.

В статье представлены лабораторные испытания золы уноса. Были определены ее прочностные, деформационные и пучинистые свойства. Результаты сравнивались с ранее полученными данными лабораторных исследований мягкопластичных глинистых грунтов. Была совершена попытка улучшить механические характеристики золы уноса с помощью армирования геосинтетическими материалами. В качестве армирования было выбрано базальтовое рубленое волокно. Представлены методики испытаний, результаты исследований приведены в табличном виде, сделаны выводы.

Ключевые слова: зола уноса, базальтовое волокно, мягкопластичная глина, пучинистые свойства, механические характеристики

Мащенко Александра Витальевна  – старший преподаватель, e-mail: Lybra013@yandex.ru.

Пономарев Андрей Будимирович – доктор технических наук, профессор, e-mail: spstf@pstu.ru.

Спирова Тамара Аркадьевна – старший преподаватель, e-mail: spstf@pstu.ru

1.Исследование свойств современных строительных материалов на основе промышленных отходов / В.В. Барахтенко, А.Е. Бурдонов, Е.В. Зелинская [и др.] // Фундаментальные исследования. – 2013. – № 10-12. – С. 2599–2603.

2.   Nayak G.C., Jain S.C., Omran M.E. Use of fly ash for roller compacted concrete // Proceedings of the National Workshop on Utilization of Fly Ash. – Roorkee, India, 1998. – P. A-111–A-117.

3.   Kaniraj S.R., Gayathri V. Geotechnical behavior of fly ash mixed with randomly oriented fiber inclusions // Geotextiles and Geomembranes. – 2003. – Vol. 21, iss. 3. – P. 123–149.

4.   Смоленский О.В. Использование зол уноса ТЭЦ в производстве строительных материалов в строительстве автодорог // Технологии бетонов. – 2012. – № 1-2 (66-67). – С. 10–11.

5.   Нетеса Н.И., Паланчук Д.В., Нетеса А.Н. Легкие бетоны с золой уноса приднепровской ТЭС // Наука та прогрес транспорту. – 2013. – № 5 (47). – С. 137–145.

6.   Путилин Е.И., Цветков В.С. Применение зол уноса и золошлаковых смесей при строительстве автомобильных дорог. – М.: Изд-во СоюздорНИИ, 2003. – 58 с.

7.   Бартеньева Е.А., Машкин Н.А., Шоева Т.Е. Использование золы уноса в производстве пенобетона // Естественные и технические науки. – 2015. – № 11. – С. 600–603.

8.   Энтин З.Б., Стржалковская Н. Еще раз о золах уноса ТЭС для производства цемента // Цемент и его применение. – 2009. – № 2. – С. 106–111.

9.   Chauhan M.S., Mittal S., Mohanty B. Performance evaluation of silty sand subgrade reinforced with fly ash and fibre // Geotextiles and Geomembranes. – 2008. – № 26. – P. 429–435.

10.    Malysev M.A. Investigation of the deformation of clayey soils resulting from frost heaving and thawing in foundations due to loading // IV International Conference on Permafrost. – USA, Washington. National Academy Press, 1984. – P. 259–263.

11.    Мащенко А.В. Влияние армирования геосинтетическими материалами на пучинистые свойства грунтов // Вестник гражданских инженеров. – 2015. – № 6 (53). – С. 100–103.

12.    Бабаев В.Б., Строкова В.В., Нелюбова В.В. Базальтовое волокно как компонент для микроармирования цементных композитов // Вестник Белгород. гос. технолог. ун-та им. В.Г. Шухова. – 2012. – № 4. – С. 58–61.

13.    Анализ влияния различных типов армирования на деформационные характеристики глинистого грунта [Электронный ресурс] / А.Н. Богомолов, А.Б. Пономарев, А.В. Мащенко, А.С. Кузнецова // Интернет-вестник Волгогр. гос. арх.-строит. ун-та. – 2014. – № 4 (35). – URL: http://vestnik.vgasu.ru/attachments/11BogomolovPonomarevMashchenkoKuznetsova-20 14_4(35).pdf (дата обращения: 10.04.2017).

14.    Гришина А.С., Мащенко А.В., Пономарев А.Б. Результаты исследований прочностных характеристик глинистых грунтов, армированных различными геосинтетическими материалами // Вестник Пермского национального исследовательского политехнического университета. Прикладная экология. Урбанистика. – 2015. – № 4 (20). – С. 9–21.

15.    Kuznetsova A.S., Ofrikhter V.G. Strength evaluation of fiber reinforced sand by triaxial testing // EuroGeo 5. 5th European Geosynthetics Congress, 16–19 September 2012. – Valencia, Spain, 2012. – Vol. 4. – P. 353–356.

Рассмотрены штамповые испытания натурных моделей армированных фундаментных подушек в реальных инженерно-геологических условиях города Перми. Данные испытания являются завершающим экспериментальным этапом в рамках изучения несущей способности армированных фундаментных подушек. На первом экспериментальном этапе было выполнено численное моделирование, по результатам которого были сформулированы основные параметры работы армированных фундаментных подушек. Перед проведением натурных испытаний были выполнены модельные штамповые исследования различных типов армированных фундаментных подушек, которые были сформулированы на основании результатов численного моделирования. Результаты проведенных модельных штамповых испытаний позволили выяснить качественные параметры работы, выявить рациональную конструкцию армированных фундаментных подушек. С целью проверки результатов численного моделирования и модельных штамповых испытаний, а также выяснения реальной несущей способности армированных фундаментных подушек были проведены натурные штамповые испытания специально подготовленных армированных фундаментных подушек.

Основной целью экспериментальных работ явилось получение реальных параметров работы армированных фундаментных подушек. Для достижения данной цели были поставлены следующие задачи:

– выявить закономерность развития осадок армированных фундаментных подушек под нагрузкой путем построения экспериментальных графиков зависимости «осадка – давление»;

– оценить несущую способность при предельной осадке в 12 см;

– изучить напряженно-деформированное состояние основания, улучшенного армированной фундаментной подушкой, под нагрузкой путем замеров напряжений и деформаций при помощи грунтовых месдоз и марок.

Решение данных задач позволит перейти к разработке методики расчета несущей способности армированных фундаментных подушек

Ключевые слова: армированная фундаментная подушка, грунтовая месдоза, грунтовая марка, несущая способность, георешетка

Татьянников Даниил Андреевич – аспирант, ассистент, e-mail: danco777@mail.ru.

Пономарев Андрей Будимирович – доктор технических наук, профессор, e-mail: andreypab@mail.ru

1.Шенкман Р.И., Пономарев А.Б., Усманов Р.А. Полунатурные экспериментальные исследования грунтовых свай в оболочке из геосинтетических материалов // Вестник гражданских инженеров. – 2014. – № 1 (42). – С. 54–60.

2.   Клевеко В.И. Оценка напряженно-деформированного состояния армированных оснований в пылевато-глинистых грунтах: дис. … канд. техн. наук / Перм. гос. техн. ун-т. – Пермь, 2002. – 152 с.

3.   Татьянников Д.А., Пономарев А.Б. Исследование напряженного состояния армированных фундаментных подушек при помощи модельных штамповых испытаний // Вестник гражданских инженеров. – 2017. – № 1 (60). – С. 120–126.

4.   Татьянников Д.А., Клевеко В.И., Пономарев А.Б. Анализ работы армированного песчаного основания на основе штамповых модельных испытаний // Вестник Пермского национального исследовательского политехнического университета. Урбанистика. – 2012. – № 4 (8). – С. 92–102.

5.   Шенкман Р.И. Расчет осадок слабых глинистых оснований, улучшенных вертикальными грунтовыми элементами в оболочке из геосинтетического материалов: дис. … канд. техн. наук. – Пермь, 2016.

6.   Сопоставление расчетных и экспериментальных данных по прогнозу осадки крупномасштабной модели ленточно-оболочечного фундамента [Электронный ресурс] / З.Г. Тер-Мартиросян, Я.А. Пронозин, Л.Р. Епифанцева, О.С. Порошин // Современные проблемы науки и образования. – 2015. – № 2. – URL: http://www.science-education.ru/122-20927 (дата обращения: 10.05.2017).

7.   Клевеко В.И. Исследование работы армированных глинистых оснований // Вестник Пермского национального исследовательского политехнического университета. Строительство и архитектура. – 2014. – № 4. – С. 101–110.

8.   Бай В.Ф., Краев А.Н. Исследование работы песчаной армированной по контуру подушки с криволинейной подошвой в условиях слабых глинистых грунтов // Вестник гражданских инженеров. – 2014. – № 3 (44). – С. 107–110.

9.   Татьянников Д.А. Изучение механических характеристик геосинтетических материалов для определения реальной несущей способности армированных фундаментных подушек // Вестник гражданских инженеров. – 2015. – № 6. – С. 121–127.

10.    The use of synthetic materials in the highway engineering in the Urals / A.A. Bartolomey, V.I. Kleveko, V.G. Ofrikhter, A.B. Ponomaryov, A.N. Bogomolov // Geotechnical Engineering for Transportation Infrastructure. Proceedings of the 12th European Conference on Soil Mechanics and Geotechnical Engineering. – Amsterdam, 1999. – Vol. 2. – P. 1197–1202.

11.    Melo D.L.A., Santos E.C.G. Shear strength of RCDW/nonwonen geotextile interface // 10th International Conference on Geosynthetics – Berlin, 2014. – Vol. 7.

12.    Татьянников Д.А., Пономарев А.Б. Численное моделирование работы конструкций армированных фундаментных подушек // Вестник Моск. гос. строит. ун-та. – 2016. – № 11. – С. 21–31. DOI: 10.22227/1997-0935.2016.11.21-31

13.    Static liquefaction behavior of saturated fiber-reinforced sand / J. Liu, T. Kamai, F. Zhang,
J. Yang, B. Shi // Geotextiles and Geomembranes. – 2011. – № 29. – P. 462–471.

14.    Ponomaryov A., Zolotoubov D. Several approaches for the design of reinforced bases on karst areas // Geotextiles and Geomembranes. – 2014. – № 42. – P. 48–51. DOI: http://dx.doi.org/10.1016/j.geotexmem.2013.12.002

15.    Анализ влияния различных типов армирования на деформационные характеристики глинистого грунта / А.Н. Богомолов, А.Б. Пономарев, А.В. Мащенко, А.С. Кузнецова // Интернет-вестник Волгогр. гос. арх.-строит. ун-та. Сер. Политематическая. – 2014. –
Вып. 4 (35). – С. 11.

Армирование грунтов на сегодняшний день – один из наиболее популярных методов повышения несущей способности и снижения деформируемости грунтов оснований и земляных сооружений. Для эффективного применения армирующих геосинтетических материалов в строительной практике были разработаны «дискретные» подходы к проектированию армогрунтовых конструкций, которые предполагают ведение расчетов по независимым характеристикам грунта и волокон, что позволяет отказаться от долгих и дорогостоящих испытаний армогрунтовых композитов.

Общепринятые методы расчета армогрунтовых конструкций разработаны только для армирования плоскими геосинтетическими материалами. Армирование грунтов короткими случайно распределенными волокнами нуждается в дополнительной оценке. Вопрос проектирования фиброгрунтовых конструкций с последующим нормированием расчетных подходов до сих пор открыт в геотехнической практике. Разработанные «композитные» подходы для определения прочности фибро-грунта на сдвиг требуют в качестве входных параметров характеристики, полученные по результатам испытаний фиброгрунтов, что в значительной мере удорожает проектирование. Для верификации экспериментальных данных, полученных авторами, была выбрана «дискретная» модель фиброгрунта, предложенная Zornberg. Полученные Zornberg выражения позволяют оценивать прочность фиброгрунта на сдвиг по характеристикам неармированного грунта и волокон.

В результате сравнения экспериментальных данных и данных, полученных по результатам подстановки в модель, были сделаны выводы о хорошей сходимости рассмотренной модели в компоненте удельного сцепления для образцов, армированных волокнами до 0,5 % по массе сухого грунта. Для армирования более 0,5 % расхождения в экспериментальных и спрогнозированных данных значительны. Для последующего внедрения концепции фиброгрунта в геотехническую практику необходимо введение области применимости рассмотренной модели, а также и ее совершенствование

Ключевые слова: проектирование армогрунтовых конструкций, фибропесок, модели фиброгрунта, прочность грунта на сдвиг

Гришина Алла Сергеевна – старший преподаватель, e-mail: koallita@yandex.ru.

Пономарев Андрей Будимирович – доктор технических наук, профессор, e-mail: spstf@pstu.ru.

1.Справочник геотехника. Основания, фундаменты и подземные сооружения / под общ. ред. В.А. Ильичева и Р.А. Мангушева. – М.: Изд-во АСВ, 2014. – 728 с.

2.   Ponomaryov A., Zolotoubov D. Several approaches for the design of reinforced bases on karst areas // Geotextiles and Geomembranes. – 2014. – № 42 – P. 48–51. DOI: http://dx.doi.org/10.1016/j.geotexmem.2013.12.002

3.   Zornberg J.G. Discrete framework for limit equilibrium analysis of fibre-reinforced soil // Geotechnique. – 2002. – № 52. – P. 593–604.

4.   Diambra A., Ibraim E. Fibre reinforced sands: experiments and modeling // Geotextiles and Geomembranes. – 2010. – № 28. – P. 238–250.

5.   Кузнецова А.С., Пономарев А.Б., Офрихтер В.Г. Исследование прочностных характеристик песка, армированного дискретными волокнами полипропилена // Вестник Пермского национального исследовательского политехнического университета. Строительство и архитектура. – 2012. – № 1. – С. 44–55.

6.   Hejazi S.M., Sheikhzadeh M.A. A simple review of soil reinforcement by using natural and synthetic fibers // Construction and Building Materials. – 2012. – № 30. – P. 101–116.

7.   Пухаренко Ю.В. Особенности приготовления фибробетонных смесей // Вестник гражданских инженеров. – 2012. – № 1 (30). – С. 157–162.

8.   Segetin M., Jayaraman K., Xu X. Harakeke reinforcement of soil–cement building materials: manufacturability and properties // Building and Environment. – 2007. – № 4. – P. 3066–3079.

9.   Гришина А.С., Смирнов Р.С., Пономарев А.Б. Оценка эффективности работы подпорной стены с обратной засыпкой из фиброармированного грунта по модельным испытаниям // Вестник гражданских инженеров. – 2017. – № 2 (61). – C. 125–132.

10.    Gray D.H., Ohashi H. Mechanics of fiber-reinforcement in sand // Journal of Geotechnical Engineering. – 1983. – № 109. – P. 335–353.

11.    Maher M.H., Gray D.H. Static response of sand reinforced with randomly distributed fibers // Journal of Geotechnical Engineering. – 1990. – № 116. – P. 1661–1677.

12.    Ranjan G., Vassan R.M., Charan H.D. Probabilistic analysis of randomly distributed fiber-reinforced soil // Journal of Geotechnical Engineering. – 1996. – № 120. – P. 419–426.

13.    Michalowski R.L., Zhao A. Failure of fiber-reinforced granular soils // Journal of Geotechnical Engineering. – 1996. – № 122. – P. 226–234.

14.    Кузнецова А.С., Офрихтер В.Г. Оценка прочности фиброармированного песка по результатам испытаний на трехосное сжатие // Вестник Пермского национального исследовательского политехнического университета. Урбанистика. – 2012. – № 2 (6). – С. 37–44.

15.    Колесова А.С., Шаньгина Ю.М., Гришина А.С. Анализ эффективности применения фиброармированного песка при устройстве насыпей автомобильных дорог и обратной засыпки подпорных стен // Геотехника. – 2016. – № 4. – С. 10–15.

Основной контролируемый параметр при устройстве оснований – это коэффициент уплотнения, однако для прогноза осадок важны деформационные характеристики. Цель исследования – определение взаимосвязи контролируемых параметров на строительной площадке с характеристиками, используемыми при проектировании оснований, что позволит быстро и эффективно контролировать качество произведенных работ, а также прогнозировать осадку насыпных грунтов. Существуют различные методы экспресс-контроля определения плотности насыпных грунтов. Одним из них является метод ударного штампа, реализуемый при помощи динамического плотномера. Актуальной является задача исследования применимости данного метода в промышленном и гражданском строительстве. В данной работе представлены результаты экспериментальных исследований, направленных на оценку применимости прибора ДПГ-1.2 при контроле деформационных характеристик насыпных грунтов. Исследования проводились в лабораторных условиях кафедры «Строительное производство и геотехника» Пермского национального исследовательского политехнического университета (ПНИПУ). В качестве контролируемых параметров были приняты коэффициент уплотнения и влажность грунта В качестве измеряемых параметров – компрессионный модуль деформации, динамический модуль упругости, сила и осадка. Объект исследования – однородный крупный песок с максимальной плотностью 1,74 кг/м³ и оптимальной влажностью 14 %. Проведено 18 серий испытаний с различным коэффициентом уплотнения при постоянной влажности. По результатам экспериментальных исследований были получены следующие зависимости: зависимость компрессионного модуля деформации, динамического модуля упругости и пластической осадки от коэффициента уплотнения; зависимость силы удара от пластической осадки. Дополнительно были проведены эксперименты с целью определения глубины сжимаемой толщи от ударной нагрузки. Полученные зависимости были проанализированы с точки зрения влияния коэффициента уплотнения на деформационные характеристики, а также определения границ применимости динамического плотномера при послойном контроле уплотнения насыпного грунта.

Ключевые слова:

насыпные грунты, полевые испытания грунтов, коэффициент уплотнения, модуль деформации, методы экспресс-контроля, глубина сжимаемой толщи

Сазонова Светлана Александровна – аспирант, старший преподаватель, e-mail: feliks150@yandex.ru.

Румянцев Сергей Дмитриевич – магистрант, e-mail: rumsd94@mail.ru

1. Геотехнический мониторинг жилого дома / А.Б. Пономарев [и др.] // Жилищное строительство. – 2015. – № 9. – С. 41–45.

2. Гаврилов А.Н., Грязнова Е.М. Экспресс-методы в геотехническом мониторинге // Вестник Моск. гос. строит. ун-та. – 2010. – № 4-5. – С. 61–66.

3. Справочник геотехника. Основания, фундаменты и подземные сооружения / под общ. ред. В.А. Ильичева и Р.А. Мангушева. – М.: Изд-во АСВ, 2014. – 728 с.

4. Сазонова С.А., Пономарев А.Б. Планирование эксперимента по исследованию зависимости между коэффициентом уплотнения и модулем деформации // Вестник Пермского национального исследовательского политехнического университета. Строительство и архитектура. – 2015. – № 3. – С. 67–80. DOI: http://dx.doi.org/10.15593/2224-9826/2015.3.09

5. Крутов В.И. Основания и фундаменты на насыпных грунтах. – М.: Стройиздат, 1988. – 223 с.

6. Александрова Н.П., Семенова Т.В. Совершенствование методов экспресс-контроля уплотнения грунтов в земляном полотне лесных дорог. Часть 1. Обобщающая математическая модель // Международный научно-исследовательский журнал. – 2016. – № 6-2 (48). – С. 10–14.

7. Chen D.-H., Bilyeu J., He R. Comparison of resilient moduli between field and laboratory testing: a case study paper number 990591 // 78th Annual Transportation Research Board Meeting. – Washington D.C., 1999.

8. Maria J.S. The application of the modern method of embakment compaction control // Journal of Civil Engineering and Management. – 2004. – Vol. X, suppl. 1. – P. 45–50.

9. Test equipment for geotechnics, earthworks and pavements: сайт. – URL: http://www.ticservicegroup.com.au/our-products/light-weight-deflectometer/lwd-glossary-faq (дата обращения: 05.07.2017).

10. Fleming P.R., Frost M.W., Lambert J.P. A review of the lightweight deflectometer (lwd) for routine insitu assessment of pavement material stiffness // TIC service group. – URL: http://www.ticservicegroup.com.au/wp-content/uploads/2007_uk_portable_fwd_evaluation.pdf (дата обращения: 05.07.2017).

11. Сазонова С.А., Пономарев А.Б. О некоторых результатах исследований насыпных грунтов // Изв. вузов. Строительство. – 2016. – № 2 (686). – С. 109–116.

12. Определение полей напряжений в однородных грунтовых массивах сложного поперечного сечения / А.Н. Богомолов [и др.] // Изв. вузов. Строительство. – 2001. –
№ 4. – С. 135–137.

13. Болдырев Г.Г., Арефьев Д.В., Гордеев А.В. Определение деформационных характеристик грунтов различными лабораторными методами // Инженерные изыскания. – 2010. – № 8. – С. 16–23.

14. Kopf F., Adam D., Paulmichl I. Investigation of the dynamic plate loading test with the light-weight deflectometer using the boundary element // TIC service group. – URL: http://www.ticservicegroup.com.au/wp-content/uploads/2011/11/Investigation_of_ZFG_2000_using_ Boundary_Element_Method.pdf (дата обращения: 10.07.2017).

15. Use of the light weight deflectometer (lwd) at highland valley copper mine / K. Neil Singh [et al.] // TIC service group. – URL: http://www.ticservicegroup.com.au/wp-content/up-loads/Use_of_the_Light_Weight_Deflectometer.pdf (дата обращения: 10.07.2017).