Елена Петровна Брагарь – аспирант, ассистент кафедры «Строительное производство»
Тюмень
Elena P. Bragar – post-graduate student, assistant of the Construction Operation Department
Tyumen
Дмитрий Владимирович Рачков – кандидат технических наук, доцент кафедры «Строительное производство»
Тюмень
Dmitry V. Rachkov – Candidate of Engineering, Associate Professor of the Construction Operation Department
Tyumen
Яков Александрович Пронозин – доктор технических наук, профессор кафедры «Строительное производство»
Тюмень
Yakov A. Pronozin – Doctor of Engineering, Professor of the Construction Operation Department
Tyumen
Разработка котлованов, траншей под фундаменты гражданских зданий и промышленных сооружений в сложных водонасыщенных глинистых грунтах зачастую приводит к расструктуриванию грунта и значительному снижению его прочностных и деформационных характеристик. В качестве способа строительства на таких грунтах в некоторых случаях прибегают к устройству искусственных песчаных оснований. Однако нарушение технологии производства работ и использование непригодного для этой цели материала может являться причиной сверхнормативных осадок возводимых сооружений. Выполненный авторами анализ отечественной нормативной литературы показал, что строительные нормы допускают устройство искусственных насыпей из материалов различной фракции – от глинистой до щебеночной. В статье рассматривается реальный пример аварийной ситуации на объекте промышленного строительства в городе Тобольске, а именно на подкрановых путях козловых кранов длиной более 300 м. Зафиксированные сверхнормативные неравномерные деформации основания достигали 240 мм. Для создания искусственного основания был выбран местный пылеватый песок, специфические свойства которого не были учтены в процессе проектирования. В рамках комплексного анализа данной ситуации выполнено лабораторное моделирование поведения пылеватого песка. Целью настоящего исследования являлось определение зависимости коэффициента уплотнения пылеватого песка от траектории нагружения и процесса водонасыщения, а также выявление доли деформации просадочности от конечной деформации. Установлено, что просадка искусственного основания, выполненного из пылеватого песка, составляет около 12 % от фактической деформации основания. При этом деформация искусственного основания от полной эксплуатационной нагрузки с учетом процесса водонасыщения составляет приблизительно 30 %. Получена зависимость конечного коэффициента уплотнения от начального, которая может быть применена для определения требуемого коэффициента уплотнения пылеватых песков при их использовании на объектах строительства. Приведена альтернативная методика устройства искусственных песчаных оснований для получения максимального коэффициента уплотнения грунта, широко используемого в пределах региона.
Excavation of pits, trenches for foundations of civil buildings and industrial structures in saturated clayey soils often leads to soil structural change and great decrease in the soil strength and deformation characteristics. In some cases, an artificial sand base is used as a method for construction on saturated clayey soils. However, technology violations and unsuitable material used during construction can be the reason for excess settlement of the erected facilities. The analysis of domestic regulatory literature performed by the authors showed that building codes allow the construction of artificial embankments from materials of various fractions - from clayey to crushed stone. The study includes a real example of an emergency situation at gantry crane railways with three hundred meters in length in the town of Tobolsk. The observed excess non-uniform base deformations were up to 240 mm. The artificial base was made using local sand with specific properties such as subsidence and frost heaving, which were not taken into account in the design process. The base properties of the silty sand were analyzed in a laboratory study. The purpose of this study was to determine the dependence of the compaction coefficient of silty sand on the loading trajectory and the process of water saturation, as well as to identify the proportion of the subsidence deformation from the final deformation. It has been established that the subsidence of an artificial base made of silty sand is about 12% of the actual deformation of the base. In this case, the deformation of the artificial base from the full operational load, taking into account the process of water saturation, is approximately 30%. The dependence of the final compaction coefficient on the initial one is obtained, which can be used to determine the required compaction coefficient of silty sands when they are used at construction sites. An alternative technique for arranging artificial sand bases to obtain the maximum soil compaction coefficient, which is widely used within the region, is presented.
The authors declare that there are no conflicts of interest present.