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. The article deals with the examples of project solutions of foundations device taking into account specific engineering and geological conditions in Donbas....
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 |
Таранец, В.И. Оглоблин, В.Ф. 2011-03-16T22:25:35Z 2011-03-16T22:25:35Z 2009 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) 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. ru Український науково-дослідницький і проектно-конструкторський інститут гірничої геології, геомеханіки і маркшейдерської справи НАН України Обеспечение надёжности инженерных решений при проектировании сооружений в сложных инженерно-геологических условиях Article published earlier |
| institution |
Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| collection |
DSpace DC |
| title |
Обеспечение надёжности инженерных решений при проектировании сооружений в сложных инженерно-геологических условиях |
| spellingShingle |
Обеспечение надёжности инженерных решений при проектировании сооружений в сложных инженерно-геологических условиях Таранец, В.И. Оглоблин, В.Ф. |
| 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 |
| author |
Таранец, В.И. Оглоблин, В.Ф. |
| author_facet |
Таранец, В.И. Оглоблин, В.Ф. |
| publishDate |
2009 |
| language |
Russian |
| publisher |
Український науково-дослідницький і проектно-конструкторський інститут гірничої геології, геомеханіки і маркшейдерської справи НАН України |
| format |
Article |
| description |
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.
|
| issn |
1996-885X |
| 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 obespečenienadežnostiinženernyhrešeniipriproektirovaniisooruženiivsložnyhinženernogeologičeskihusloviâh AT ogloblinvf obespečenienadežnostiinženernyhrešeniipriproektirovaniisooruženiivsložnyhinženernogeologičeskihusloviâh |
| first_indexed |
2025-11-25T16:25:12Z |
| last_indexed |
2025-11-25T16:25:12Z |
| _version_ |
1850518001323868160 |
| 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.
|