CПОСОБ УСИЛЕНИЯ ФУНДАМЕНТОВ В ПЫЛЕВАТО-ГЛИНИСТЫХ ГРУНТАХ

2018
Министерство образования и науки РФ
ФГБОУ ВО «ТИУ»
Строительный институт
кафедра Геотехники

А. Камбефор, Р.А. Мангушев, Б.Н. Мельников, А.И. Нестеров, Л.В. Нуждин,

М.Л. Нуждин, В.И. Осипов, В.П. Петрухин, И.И. Сахаров, З.Г. Тер-Мартиросян, О.А. Шулятьев, С.Д. Филимонов и др.

2.1 Анализ существующих способов закрепления
пылевато-глинистых грунтов

2. Струйная технология закрепления (jet-grouting):
И.И. Бройд, Л.К. Гинзбург, А.А. Долев, C.O. Зеге,
Л.В. Маковский, А.Г. Малинин, П.А. Малинин,
О.А. Маковецкий, В.Е. Меркин, М.И. Смородинов,
А.Н. Токин, В.М. Улицкий, G.K. Burke, D. Bottero,
M. Bringiotti, C. M. Bustamante, С. Kutzner, A. Garassino, M.A. Koeling, C. Melegari, T. Yahiro, H. Yoshida и др.

1 – манжетная труба (труба-инъектор); 2 – обойма; 3 – пакер;
4 – кольцо тампонов; 5 – грунт;
6 – формирование гидроразрыва; 7 – перфорация

1. Цементация (микроцементация) основания:
С.В. Алексеев, А.Н. Адамович, О.С. Байдаков, Б.Е. Веденеев, Г.Б. Вайсфельд, В.И. Глебов, Н.Н. Данченко, Н.В.Дмитриев, А.И. Егоров, М.Н. Ибрагимов, Б.А. Ржаницын, R. Karol, M. Dekker, G Rehbinder и др.

3. Буроинъекционные (инъекционные) сваи:
С.Г. Богов, В.А. Богомолов, Э.М Гендель, В.А. Ермолаев,
Х.А. Джантимиров, А.И. Егоров, В.В. Конюшков,
П.А. Коновалов, В.В. Лушников, М.А. Мангушев, Л.В. Нуждин, М.Л. Нуждин, М.И. Никитенко, А.И. Осокин, А.А. Петухов, А.И. Полищук, Я.А. Пронозин, М.А. Самохвалов, В.В. Семкин, С.А. Рытов, О.А. Шулятьев, В.М. Улицкий, H. Brandl, M. Hubbert, F. Lizzi, W. Wittke, и др.

Пономарев, К.В. Голубев)
С механическими уширителями (а):
«поворотные крылья» (А.К.

Зворыкин)
«раскрывающиеся наконечники» (И.П. Бойко, М.С. Грутман ,А.Д. Захарченко, В. Фейербах, С.С. Спиридонов)
«шпоры» (В. Ранд, Ж. Рузен)
«лопасти», «лопастные сваи» (В.И. Феклин, А.А. Бартоломей, В.М. Чикишев, Б.С. Юшков, В.Ф. Бай, А.П. Малышкин, В.П. Малюгин)

С бетонными уширениями (б):
«лучевидное уширение, полученное при помощи гидравлического расширителя» (А.М. Ягудин)
«камуфлетное уширение при помощи ВВ»
(А.А. Луга, А.А. Вовк, А.В. Михалюк, К.А. Гундарев)
«трамбованное уширение» (В.В. Очинский, М.Г. Денисов, А.П. Малышкин, А.В. Есипов) и др.

I - бурение скважины, II - извлечение буровой колонны с
одновременным заполнением скважины раствором,
III - погружение армокаркаса с алюминиевой оболочкой,
IV - инъецирование раствора в расширяющуюся оболочку,
V – опрессовка скважины.

1 – ленточный фундамент; 2 – «нагнетаемый несущий элемент»;
3 – распределительная балка; 4 – металлическая труба, d=22 мм;
5 –оболочка; 6 – хомут крепления.

4

2.2 Анализ существующих способов закрепления
пылевато-глинистых грунтов

2 - труба-инъектор, 3 - хомут, 4 - мембрана-стакан,
5

- резиновые манжеты,6 - шланг, 7 - пакер, 8 - бетонная пробка,
9 - уплотненная зона грунтового массива

I - бурение скважины, II – монтаж арматурного каркаса в виде трубы-инъектора, подача пакера в первую зону инъекционных отверстий, III – процесс инъецирования раствора

5

пробка,
в – схема инъектора,
г – отверстия перфорации,
д

– манжеты и резиновая прокладка,
е – закреплённая на трубе мембрана-стакан,
ж – мембрана перед погружением в скважину.

6

Гидравлические испытания промышленного образца в объёме воды 50 л

Промышленный образец мембраны-стакана

конце сваи
7
Телескопические стойки и динамометр сжатия
(реактивный отпор грунта 5,1-6,8 кН)
4.Полевые

исследования

Вывод: на основании показаний динамометра сжатия во время инъекции раствора в мембрану-стакан по значению реактивного отпора грунта можно утверждать что при формировании контролируемого уширения происходит включение сваи в работу ещё до приложения полезной нагрузки, что позволяет избежать появления сверхнормативных технологических осадок и является очень важным для реконструируемых зданий.

после инъекции раствора в мембрану-стакан
4.2 Измерение напряженного состояния грунтового массива

при
формировании контролируемых уширений

Оборудование для измерения напряжений в режиме реального времени National Instruments

гильза; 3 – реперная система; 4 – домкрат; 5 –

упорные балки; 6 – пригруз из блоков ФБС; 7 – глубинные марки; 8,9 – прогибомеры 6ПАО;
10 – распределительные пластины; 11 – блоки ФБС

мм
h=510-530 мм
d/h = 0,7
10
4.4 Экскавация буроинъекционных свай
Геометрические

параметры контролируемых уширений

реконструкции
Эскизный проект здания после реконструкции
Адрес: г.Тюмень, ул.Ленина 10
Количество свай: 114

шт.
Шаг: 1,5 м

Схема расположения инъекторов

способа на объектах реконструкции г. Тюмени возникает необходимость в проведении

дополнительных исследований:
выявление закономерности включения сваи в работу ещё до приложения дополнительной нагрузки во время инъекции раствора в мембрану-стакан;
оценка влияния остаточных напряжений в пределах уплотнённой зоны нижнего конца сваи на работу ленточного фундамента;
выявление закономерностей образования формы уширения под существующим фундаментом с учётом действующего НДС грунтового основания;
оценка изменения физико-механических характеристик уплотнённой зоны околосвайного грунтового массива на работу ленточного фундамента.

12

Андрей
Владимирович
магистрант кафедры Геотехники
Тел.: 8-999-579-62-82
email: andreygeydt@gmail.com

в уплотнённой зоне контролируемого уширения
Сваи с контролируемым уширением без инъекции

гидроразрывов

11