№ 9 (2024)

В практике геотехнического проектирования широко используются комплексные упругопластические модели грунтов с упрочнением. Часть деформационных параметров подобных моделей, характеризующих поведение при сверхмалых и малых деформациях, следует определять волновыми методами. Указанные методы могут быть реализованы как в лабораторных, так и в полевых условиях. Каждый из методов имеет свои преимущества и недостатки, напрямую влияющие на качество получаемых исходных данных для расчетов и, как следствие, на результаты геотехнических прогнозов и надежность объектов строительства. В статье приводится обзор волновых методов, на основе которых определяются некоторые деформационные параметры комплексных моделей грунтов с упрочнением. Приведена область применения методов испытаний в зависимости от геотехнической задачи, определяемых параметров и инженерно-геологических условий. Проведено сравнение результатов испытаний полевыми и лабораторными методами на опытной площадке. Показано, что результаты, полученные полевыми методами, для их применения в качестве входных параметров комплексных моделей грунта требуют дополнительной привязки к начальному напряженному состоянию в массиве грунта. Приведены рекомендации по корректировке начального модуля сдвига грунта на основе комплексирования лабораторных и полевых волновых методов.

В процессе строительства и эксплуатации зданий и сооружений, расположенных на слабых водонасыщенных глинистых фундаментах, часто возникает необходимость изменить их физико-механические свойства. В настоящее время для улучшения характеристик слабых грунтов применяются различные методы поверхностного и глубинного уплотнения. Известно, что в процессе глубокого уплотнения грунт сжимается под действием радиального напряжения на стенку лидирующей скважины с помощью шнека (в реверсивном движении), технологии устройства свайных фундаментов, ротора и т. п. В настоящей работе основное внимание уделено решению осесимметричной задачи консолидации грунтового цилиндра под воздействием радиального давления. Диаметр колодца при этом увеличивается в 2–3 раза и заполняется рабочим материалом – песчано-гравийной смесью. Целью данного исследования является проведение теоретического анализа, основанного на другом подходе к решению задачи о напряженно-деформированном состоянии слабого грунта при уплотнени слабых фундаментов и определении требуемых характеристик уплотненного композитного массива, преобразуемого щебеночной буронабивной сваей. Результаты исследования убедительно доказывают, что рассматриваемая технология, основанная на расширении диаметра лидирующей скважины в водонасыщенном грунте с помощью щебеночных свай-дрен, является одним из наиболее экономически выгодных и эффективных решений. Она может составить конкуренцию традиционным методам уплотнения и более дорогостоящему применению фундаментов глубокого заложения.

При устройстве подземных сооружений в слоях грунта с высокими скоростями фильтрации подземных вод предъявляются особые требования к материалу противофильтрационных завес. Рассматриваются условия применения технологии струйной цементации для модификации обводненных трещиноватых скальных грунтов низкой прочности с целью формирования композитного материала с требуемыми механическими и фильтрационными характеристиками. Экспериментально и теоретически определены технологические параметры процесса цементации, обеспечивающие необходимый радиус распространения скрепляющей смеси, разработаны методы лабораторного и полевого контроля модифицированной зоны. Определены предельно допустимые значения контролируемых параметров.

Строительство зданий и сооружений в стесненных условиях требует от геотехников и строителей особого подхода, обеспечивающего сохранения объектов окружающей застройки в работоспособном состоянии. Это обстоятельство диктует проведение геотехнического прогноза деформаций объектов, попадающих в зону геотехнического влияния строительства застраиваемого здания на этапе проектирования и затем организации и осуществления геотехнического мониторинга деформаций в результате производства строительно-монтажных работ. Следует отметить, что объекты окружающей застройки могут находиться в различных категориях технического состояния. Соответственно этому обстоятельству допускаемые деформации могут быть различными. В любом геотехническом случае возникает настоятельная необходимость устройства ограждений котлованов, выполняющих двойственную задачу: и обеспечение устойчивости грунта стенок, и уменьшение влияния объекта нового строительства на существующие здания. Немаловажное значение приобретает в современном геотехническом строительстве определение несущей способности ограждающих конструкций котлована, особенно самих удерживающих грунтовых анкеров. Использованный в настоящей статье инженерный метод определения несущей способности буроинъекционных анкеров с достаточной для технических расчетов точностью показал сходимость расчетных и реальных по результатам статических испытаний значений.

Приведены основные положения, которыми целесообразно руководствоваться при организации и проведении мониторинга при эксплуатации объектов культурного наследия. Отмечено, что существующие нормативные документы не учитывают специфику мониторинга в период эксплуатации, а нацелены преимущественно на защиту памятника от соседнего строительства. Предложены критерии, позволяющие контролировать техническое состояние исторических сооружений. Среди них – скорость развития длительных осадок, которая рассматривается в качестве индикатора интенсивности природных и техногенных воздействий на здание. Отмечено, что для каменных строений критические деформации растяжения кладки служат эффективным критерием сохранности исторических зданий, поскольку при расчетах взаимодействия сооружения и основания являются первичным критерием при расчете по второй группе предельных состояний. По отношению к нему критерий абсолютных осадок и относительной разности осадок вторичен. Показано, что со временем для зданий, построенных на слабых водонасыщенных глинистых грунтах, происходит увеличение неравномерности осадок. Особое внимание уделено учету накопленной неравномерности осадок зданий исторической застройки. В статье приведены наиболее характерные виды деформаций зданий, среди которых в Санкт-Петербурге наибольшее распространение имеет выгиб, обусловленный закономерностью застройки и перестройки участков городских кварталов. Мониторинг рассмотрен также в качестве надежного средства диагностики технического состояния памятника. Рассмотрена функция мониторинга как средства контроля за ограничениями работоспособности памятника, который продолжает эксплуатироваться в условиях ограниченно работоспособного технического состояния.

В работе представлен обзор нормативной базы, регламентирующей допустимые значения уровней вибрации основания в зависимости от точности размещаемого оборудования, что является актуальной задачей при размещении оборудования (инженерного, технологического, производственного) внутри зданий и сооружений. Для подтверждения актуальности задачи в работе приводится обзор проблемы влияния вибрации на работу высокоточного оборудования. По результатам проведенного анализа обозначенной проблемы выявлен недостаток исходных данных от производителей источников вибрации в части вибрационных характеристик, а также предложено решение для получения необходимых параметров для частотного анализа.