Обеспечение надёжности инженерных решений при проектировании сооружений в сложных инженерно-геологических условиях
В статті розглядаються приклади проектних рішень улаштування фундаментів з урахуванням інженерно-геологічних умов в Донбасі.
Gespeichert in:
| Datum: | 2009 |
|---|---|
| Hauptverfasser: | , |
| Format: | Artikel |
| Sprache: | Russian |
| Veröffentlicht: |
Український науково-дослідницький і проектно-конструкторський інститут гірничої геології, геомеханіки і маркшейдерської справи НАН України
2009
|
| Online Zugang: | https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/18063 |
| Tags: |
Tag hinzufügen
Keine Tags, Fügen Sie den ersten Tag hinzu!
|
| Назва журналу: | Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| Zitieren: | Обеспечение надёжности инженерных решений при проектировании сооружений в сложных инженерно-геологических условиях / В.И. Таранец, В.Ф. Оглоблин // Наукові праці УкрНДМІ НАН України. — 2009. — № 5, ч. 1. — С. 426-433. Бібліогр.: 2 назв. — рос. |
Institution
Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine| id |
nasplib_isofts_kiev_ua-123456789-18063 |
|---|---|
| record_format |
dspace |
| spelling |
nasplib_isofts_kiev_ua-123456789-180632025-02-09T10:05:02Z Обеспечение надёжности инженерных решений при проектировании сооружений в сложных инженерно-геологических условиях Таранец, В.И. Оглоблин, В.Ф. В статті розглядаються приклади проектних рішень улаштування фундаментів з урахуванням інженерно-геологічних умов в Донбасі. The article deals with the examples of project solutions of foundations device taking into account specific engineering and geological conditions in Donbas. 2009 Article Обеспечение надёжности инженерных решений при проектировании сооружений в сложных инженерно-геологических условиях / В.И. Таранец, В.Ф. Оглоблин // Наукові праці УкрНДМІ НАН України. — 2009. — № 5, ч. 1. — С. 426-433. Бібліогр.: 2 назв. — рос. 1996-885X https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/18063 624.131.(624.07) ru application/pdf Український науково-дослідницький і проектно-конструкторський інститут гірничої геології, геомеханіки і маркшейдерської справи НАН України |
| institution |
Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| collection |
DSpace DC |
| language |
Russian |
| description |
В статті розглядаються приклади проектних рішень улаштування фундаментів з урахуванням інженерно-геологічних умов в Донбасі. |
| format |
Article |
| author |
Таранец, В.И. Оглоблин, В.Ф. |
| spellingShingle |
Таранец, В.И. Оглоблин, В.Ф. Обеспечение надёжности инженерных решений при проектировании сооружений в сложных инженерно-геологических условиях |
| author_facet |
Таранец, В.И. Оглоблин, В.Ф. |
| author_sort |
Таранец, В.И. |
| title |
Обеспечение надёжности инженерных решений при проектировании сооружений в сложных инженерно-геологических условиях |
| title_short |
Обеспечение надёжности инженерных решений при проектировании сооружений в сложных инженерно-геологических условиях |
| title_full |
Обеспечение надёжности инженерных решений при проектировании сооружений в сложных инженерно-геологических условиях |
| title_fullStr |
Обеспечение надёжности инженерных решений при проектировании сооружений в сложных инженерно-геологических условиях |
| title_full_unstemmed |
Обеспечение надёжности инженерных решений при проектировании сооружений в сложных инженерно-геологических условиях |
| title_sort |
обеспечение надёжности инженерных решений при проектировании сооружений в сложных инженерно-геологических условиях |
| publisher |
Український науково-дослідницький і проектно-конструкторський інститут гірничої геології, геомеханіки і маркшейдерської справи НАН України |
| publishDate |
2009 |
| url |
https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/18063 |
| citation_txt |
Обеспечение надёжности инженерных решений при проектировании сооружений в сложных инженерно-геологических условиях / В.И. Таранец, В.Ф. Оглоблин // Наукові праці УкрНДМІ НАН України. — 2009. — № 5, ч. 1. — С. 426-433. Бібліогр.: 2 назв. — рос. |
| work_keys_str_mv |
AT taranecvi obespečenienadëžnostiinženernyhrešenijpriproektirovaniisooruženijvsložnyhinženernogeologičeskihusloviâh AT ogloblinvf obespečenienadëžnostiinženernyhrešenijpriproektirovaniisooruženijvsložnyhinženernogeologičeskihusloviâh |
| first_indexed |
2025-11-25T16:25:12Z |
| last_indexed |
2025-11-25T16:25:12Z |
| _version_ |
1849780249378684928 |
| fulltext |
Наукові праці УкрНДМІ НАН України, № 5 (частина I), 2009
Transactions of UkrNDMI NAN Ukraine, № 5 (part I), 2009
426
УДК 624.131.(624.07)
ОБЕСПЕЧЕНИЕ НАДЁЖНОСТИ ИНЖЕНЕРНЫХ
РЕШЕНИЙ ПРИ ПРОЕКТИРОВАНИИ СООРУЖЕНИЙ В
СЛОЖНЫХ ИНЖЕНЕРНО-ГЕОЛОГИЧЕСКИХ
УСЛОВИЯХ
Таранец В. И.
(ДонНТУ, г. Донецк, Украина)
Оглоблин В. Ф.
(ДонИЖТ, г. Донецк, Украина)
В статті розглядаються приклади проектних рішень ула-
штування фундаментів з урахуванням інженерно-геологічних
умов в Донбасі.
The article deals with the examples of project solutions of foun-
dations device taking into account specific engineering and geological
conditions in Donbas.
Выполнение требований расчёта оснований по предельным
состояниям должен предусматривать необходимость применения
мероприятий по предохранению грунтов оснований от ухудше-
ния их свойств; мероприятий, направленных на преобразование
свойств грунтов; конструктивных мероприятий. Сложность грун-
товых условий определяется возможностью проявления проса-
дочных процессов, сейсмичности подработанной территории,
оползневыми процессами, подтоплением и т.д. На территории
Донбасса сложные условия присущи большей её части. Отмеча-
ется значительное увеличение площадей, подверженных процес-
сам природно-техногенного характера. Некоторые процессы про-
текают на строительных площадях параллельно или накладыва-
ясь друг на друга.
Наукові праці УкрНДМІ НАН України, № 5 (частина I), 2009
Transactions of UkrNDMI NAN Ukraine, № 5 (part I), 2009
427
Точность существующих методов расчёта оснований во
многом зависит также от достоверности исходных данных, по-
грешности результатов расчёта и квалификации исполнителей.
Надёжность проектных решений в этих условиях может быть
достигнута на основе применения комплексных исследований,
позволяющих более полно оценить основания проектируемых
сооружений и выбрать наиболее рациональные методы их улуч-
шения.
Для ликвидации просадочных свойств лессовых пород, за-
легающих в основании сооружений в последнее время широкое
распространение получило инъекционное закрепление. Основ-
ным направлением, по которому идёт совершенствование хими-
ческих способов закрепления, является однорастворная силика-
тизация. Сущностью способа является введение в грунт гелеобра-
зующего раствора с замедленным временем гелеобразования.
Этот способ обычно используется для закрепления лессовых по-
род І-го и ІІ-го типа просадочности. При этом в лессовый грунт
вводится раствор силиката, натрия с удельным весом
1.05 - 1.17 г/см3 без отвердителя, так как сам грунт является акти-
вной средой. В результате взаимодействия силиката натрия раст-
вора с поглощающим комплексом и карбонатными соединениями
содержащимися в закрепляемом грунте, в порах его возникает
нерастворимая твёрдая фаза гидроокиси кальция и адсорбиро-
ванная на нём кремниевая кислота.
Все работы, связанные с инъекционным закреплением осно-
вания существующих зданий и сооружений должен осуществ-
ляться в соответствии с проектом закрепления. В связи с тем, что
изыскательские работы как правило не дают исчерпывающие и
точные сведения о грунтах, их структуре и свойствах, то рецеп-
тура закрепляющих растворов и технология инъекционного за-
крепления отрабатывается в процессе опытных нагнетаний за-
крепляющих смесей в непосредственной близости от изучаемого
объекта.
Примером успешного инъекционного закрепления проса-
дочных грунтов I-го типа является химическое закрепление осно-
вания здания главного щита управления Славянской ТЭС в До-
нецкой области (рис. 1).
Наукові праці УкрНДМІ НАН України, № 5 (частина I), 2009
Transactions of UkrNDMI NAN Ukraine, № 5 (part I), 2009
428
Рис. 1. Фрагмент плана фундаментов здания (а) и конструк-
ция инъекционных скважин (б)
Для закрепления было пройдено 128 шт. инъекционных
скважин глубиной 5 м под углом 30°. Общий объём закреплённо-
го грунта составил 430 м3. расстояние между скважинами соста-
вило 1 м. Для инъекцирования был использован цементно-
силикатный раствор [1].
При проектировании зданий и сооружений на пойменных
участках рек, а нередко и на более высоких террасовых условиях,
приходится решать вопросы устройства заглубленных и полуза-
глубленных зданий и сооружений в водонасыщенных песках, об-
ладающих плывунными свойствами.
В природе существуют два рода плывунов: псевдоплывуны
(ложные плывуны) и истинные плывуны. К псевдоплывунам
обычно относят мелкозернистые пески, находящиеся во взвешен-
ном состоянии в результате наличия критического гидродинами-
Наукові праці УкрНДМІ НАН України, № 5 (частина I), 2009
Transactions of UkrNDMI NAN Ukraine, № 5 (part I), 2009
429
ческого градиента фильтрации. К истинным плывунам могут от-
носиться различные по литологическому составу грунты, плы-
вунное состояние которых обуславливается воздействием не
только гидродинамического давления, но и, главным образом, в
следствии наличия в составе породы органно-минеральных кол-
лоидов.
Отнесение пылевато-глинистых пород к тому или иному ви-
ду плывунов и оценка их свойств (гидравлического градиента,
гранулометрического состава, водопроницаемости, тиксотропно-
сти) должна производиться в ходе выполнения на строительной
площадке инженерно-геологических изысканий, включающих в
свой состав и полевые опытные работы.
Каждый из отмеченных видов плывунов обладает своими
характерными признаками и свойствами, и так называемой чув-
ствительностью к изменению среды. Учёт этих особенностей по-
зволяет, во-первых, применять правильные и наиболее эффектив-
ные методы борьбы с плывунами, во-вторых, указывает, что одни
и те же породы, но находящиеся в различных условиях (при раз-
личных тензорах напряжений в массиве), могут вести себя со-
вершенно различно: в одних случаях обладать плывучестью, а в
других – нет.
При проходке подземных горных выработок, устройстве
строительных котлованов заплывание грунтов может принять уг-
рожающие размеры. Выбор же методов борьбы с ними должен
учитывать как особенности, так и конструктивные и технологи-
ческие способности проектируемых сооружений.
Рассмотрим на примере строительства одного из объектов
Донецкой области, на котором объективная оценка инженерно-
геологических условий привела к существенной задержке сроков
сдачи объекта в эксплуатацию.
Объект строительства находится в юго-восточной части г.
Святогорска на территории базы отдыха «Старый Замок». В гео-
морфологическом отношении база отдыха приурочена к поймен-
ной левобережной террасе р. Северский Донец. На участке пре-
дусматривалось строительство одноэтажных жилых зданий и ка-
нализационной системы (рис. 2).
Наукові праці УкрНДМІ НАН України, № 5 (частина I), 2009
Transactions of UkrNDMI NAN Ukraine, № 5 (part I), 2009
430
Рис. 2. Ситуационный план площадки строительства базы
отдыха «Старый замок» в г. Святогорске
В геологическом строении поймы принимают участие на
глубину бурения 12 м техногенные и аллювиальные отложения
четвертичного возраста. Литологически они представлены на-
сыпными грунтами, чёрнозёмом, мелкозернистыми тёмными,
заиленными песками, подстилаемыми на глубине 1,5 – 2,4 м зе-
леновато-серыми, серыми, мелкозернистыми водонасыщенными
песками, содержащими прослойки глины.
Грунтовые воды залегают на участке на глубине 1,5 - 2,34 м.
Разгрузка потока происходит в р. Северский Донец. Территория
строительства относится к подтопляемой.
В связи с этим, согласно п. 2.22 СНиП 2.02.01-83 проектом
должны были быть предусмотрены соответствующие защитные
мероприятия. Вместе с тем, при анализе инженерно-
геологических материалов установлено, что в них отсутствуют
какие-либо данные по плывунным свойствам грунтов оснований.
Проектом не предусматривались и водозащитные мероприятия
(дренаж).
Наукові праці УкрНДМІ НАН України, № 5 (частина I), 2009
Transactions of UkrNDMI NAN Ukraine, № 5 (part I), 2009
431
В связи с чем, при проходке строительного котлована для
насосной станции перекачки канализационных вод глубиной за-
ложения 5,5 м возникла необходимость крепления стен. Для кре-
пления стен котлована строителями была принята щитовая дере-
вянная крепь с распорками. Однако на большую глубину чем
3,0 м пройти котлован не представлялось возможным. И в след-
ствие выпора грунта внутрь ограждения и деформации (изгиба)
распорок дальнейшая проходка котлована была приостановлена.
Дополнительные исследования показали, что наиболее эф-
фективным, экономичным и достаточно надёжным защитным
мероприятием было бы устройство шпунтового ограждения. В
связи с отсутствием вибропогружателей и стальных шпунтов бы-
ло принято решение по организации защиты котлована от плыву-
нов путём устройства «стены в грунте». Для ограждения были
использованы железобетонные плиты размером 3х6х0,6 м, по-
гружаемые под собственным весом в предварительно пройден-
ные траншеи глубиной 2,5 м.
При хозяйственном освоении территории строительство от-
ветственных многоэтажных зданий с заглубленными сервисными
помещениями, гаражами может явиться причиной опасных гео-
логических и техногенных процессов. Ликвидация и предотвра-
щение влияния отрицательных факторов являются важной науч-
но-технической задачей, позволяющей принимать эффективные
методы инженерной защиты. При застройке склонов необходимо
учитывать возможность проявления или активизации сущест-
вующих оползней.
Так, при проектировании 16-ти этажного жилого дома с
паркингом по ул. Набережная в г. Донецке возникла необходи-
мость в усилении фундаментов. В качестве фундамента здания
была принята железобетонная плита толщиной 1,1 м и размерами
в плане 27х27 м.
В геологическом строении площадки принимают участие
насыпные грунты мощностью 0-1,5 м, жёлто-бурые, тугопла-
стичные суглинки переменной мощности 1,5-7,5 м четвертичного
возраста, подстилаемые на глубине 1,5-7,5 м зеленовато-серыми
твёрдыми суглинками с включениями дресвы (элювий аргилли-
Наукові праці УкрНДМІ НАН України, № 5 (частина I), 2009
Transactions of UkrNDMI NAN Ukraine, № 5 (part I), 2009
432
тов) каменноугольного возраста. Площадка приурочена к склоно-
вой части поверхности.
Рис. 3. Фрагмент усиления фундамента на строительстве
16-ти этажного здания в г. Донецке
При принятых отметках заложения подошвы фундамента с
учётом мощности насыпных грунтов было принято решение уст-
ройства подушки из щебня в основании плиты толщиной 1,5 м.
Необходимо отметить, что поверхность каменноугольных
отложений имеет уклон в северо-восточном направлении и может
быть причиной оползневых деформаций.
Предварительно на рассматриваемом здании был произве-
дён согласно СНиП 2.02.01-83 (2) расчёт осадок и кренов фунда-
мента с использованием расчётной схемы основания в виде ли-
нейно-деформируемого слоя. Средняя осадка плиты с учётом
действующих нагрузок и без применения подушки несколько
превышает предельно допустимые значения. Однако, с учётом
устройства подушки она меньше предельной осадки для соору-
жения подобного типа So < Sи.
Наукові праці УкрНДМІ НАН України, № 5 (частина I), 2009
Transactions of UkrNDMI NAN Ukraine, № 5 (part I), 2009
433
Крен фундамента с учётом внецентренного его загружения,
неоднородности основания и изменения эксцентриситета нагруз-
ки также несколько превышает предельно допустимые размеры i > iи.
В связи с выполненными расчётами было принято решение
по усилению фундамента путём устройства в восточной и юго-
восточной части здания по периметру плиты с шагом 3 м бурона-
бивных свай диаметром 800 мм переменной длинны 6-12 м. За-
делка головы свай в тело плиты принята жёсткой.
Рекомендованные меры способствуют устойчивости здания,
уменьшают общую величину осадки и крена фундамента.
ВЫВОДЫ
Рассмотренные примеры реального проектирования фунда-
ментов указывают на то, что надёжность зданий и сооружений,
возводимого в сложных геологических условиях, требуют тща-
тельного анализа инженерно-геологических условий, экспертной
оценки принятых проектных решений и технологических усло-
вий выполнения работ по устройству фундаментов.
ПЕРЕЧЕНЬ ССЫЛОК
1. Оглоблин В. Ф., Москаленко В. И., Тирейко И. В. Опыт за-
крепления основания из массовых пород. Вестник ДонДАСА,
вып. 2004-1 (43), том 1, 2004, с. 219.
2. СНиП 3.02.01-83. Основания и фундаменты. Нормы проекти-
рования. М.: Стройиздат, 1983.
|