Проектирование и устройство оснований, армированных структурными элементами из цементогрунта через направленные гидроразрывы

• Автор: Кузнецов, Максим Викторович
• Шифр специальности: 05.23.02
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2011
• Место защиты: Ростов-на-Дону
• Количество страниц: 191 с. : ил.

Содержание Общая характеристика работы Введение

1. Состояние вопроса и задачи исследования

1.1. Способы подготовки оснований при строительстве зданий и сооружений па структурно-неустойчивых грунтах

1.2 Способы контроля качества закрепленных грунтовых массивов

1.3. Цели и задачи исследования

2. Разработка способов усиления структурно-неустойчивых грунтов вспененными цементогрунтовыми растворами через направленные разрывы
2.1. Способ армирования основания вспененными цементогрунтовыми растворами путем погружения инъектора с резцом

2.2. Способ усиления грунтов и устройство для его осуществления

2.3. Способ усиления водонасыщенных грунтов и устройство для его осуществления

2.4. Способ создания в грунтовом массиве регулируемых пространственных структур из твердеющего материала

2.5. Способ контроля качества цементогрунта

2.6 Опытные работы с испытанием армированного основания статическими нагрузками
2.6.1 Результаты статических испытаний на площадке строительства 10-ти этажного жилого дома в г. Рос гове-на-Дону
2.6.2 Результаты статических испытаний на площадке строительства многоквартирных жилых домов в микрорайоне Ве-селое-Псоу г. Сочи

3. Определение оптимальных параметров регулируемых пространственных структур из цементогрунта
3.1. Исследование влияния параметров закрепления на напряженно-деформированное состояние армированного основания
3.2 Зависимость деформации основания от параметров закрепления
3.3. Описание программы «Армомассив 2010» по выбору оптимального сочетания параметров усиления грунтов оснований
4. Применение разработанных способов усиления основания и методики проектирования на реальных объектах
4.1 Усиление основания комплекса зданий по
ул. 2-я Краснодарская в г. Ростове-на-Дону
4.2 Усиление основания комплекса 10-ти этажных жилых домов
по ул. Тружеников/ул. Свердловской в г. Ростове-на-Дону
4.3 Выбор оптимальных параметров закрепленного основания и усиление грунтов подземной автостоянки комплекса жилых домов
по пр. Чехова/ул. Горького в г. Ростове-на-Дону
Общие выводы
Список использованных источников

Общая характеристика работы Актуальность работы. При строительстве зданий и сооружений повышенной этажности, возводимых на структурно-неустойчивых и слабых водонасыщенных грунтах в последнее время применяются плитные фундаменты, основания которых закрепляются различными методами. Одним из распространенных является способ армирования основания элементами из цементогрунта через направленные гидроразрывы. Согласно ТСН 50-306-2005 Ростовской области при укреплении грунта таким способом в основании плитных фундаментов нагнетание растворов рекомендуется вести через трубки, устанавливаемые в теле фундамента.
Однако данный способ обладает рядом технологических затруднений, связанных с погружением ннъектора и нагнетанием раствора, контролем качества закрепленного массива под плитными фундаментами. Метод проектирования армированного основания недостаточно теоретически обоснован и экспериментально подтвержден.
Цель диссертационной работы - разработка эффективных способов усиления основания элементами из цементогрунтового камня через направленные гидроразрывы, контроля качества закрепленного массива и методов проектирования оснований, армированных регулируемыми пространственными структурами.
Задачи исследования
- разработка новых способов закрепления оснований элементами из цементогрунта;
- разработка способа контроля качества цементогрунта под плитными фундаментами;
- разработка способа образования замкнутых пространственных структур из цементогрунта;

расход раствора поддерживать не менее 0,05-0,2 л/с на каждый метр скважины со скоростью потока боле 8-20 м/с.
Ориентированные вертикальные разрывы достигаются при использовании инъекторов направленного действия (с односторонней перфорацией), имеющих рабочую (перфорированную) часть длиной не менее 0,5 м или не менее десяти диаметров скважины [29].
Для закрепления лессового просадочного грунта через направленные разрывы применяется способ нагнетания раствора через две параллельные скважины [30]. Суть способа в том, что в грунте бурят две скважины, размещая их на расстоянии одна от другой, равной 3-15 их диаметрам. В скважине участвуют инъекторы-тампоны. По трубопроводу подают закрепляющий раствор, заполняя зоны нагнетания. Затем одновременно в обеих скважинах повышают давление нагнетания с интенсивностью ОД-0,5 МПа/мин, доводя давление на первой стадии нагнетания до величины, при которой образуется трещина разрыва грунта между скважинами. Образование трещины разрыва фиксируют по падению давления нагнетания. Затем осуществляют вторую стадию нагнетания раствора при пониженном давлении, исключающем образование и развитие в грунте трещин разрыва. При этом раствор пропитывает грунт в зоне закрепления. После нагнетания заданного объема закрепляющего раствора ведут нагнетание тампонажного, например цементного, раствора, заполняя им стволы скважин, трещину разрыва и другие возможные трещины в грунте.
Для улучшения прочностных и деформационных свойств любых сжимаемых дисперсных грунтов как природного, так и техногенного происхождения широко применяется метод «Геокомпозит» [24].
Создание геокомпозита осуществляется путем инъектирования в грунт твердеющего раствора по специально рассчитанной объемно-планировочной схеме. Внедряющийся раствор формирует при твердении жесткие включения. Фрагменты грунтового массива, заключенные между включениями, уп-