Обоснование строительства свайных фундаментов в пластично-мерзлых грунтах

• Автор: Синицын, Анатолий Олегович
• Шифр специальности: 05.23.02
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2011
• Место защиты: Санкт-Петербург
• Количество страниц: 115 с. : ил.

ВВЕДЕНИЕ .

Определения и пояснения

Условные обозначения

ГЛАВА 1. ПРОБЛЕМЫ ПРИ СТРОИТЕЛЬСТВЕ СВАЙНЫХ ФУНДАМЕНТОВ ЗДАНИЙ И СООРУЖЕНИЙ В УСЛОВИЯХ МЕРЗЛЫХ ЗАСОЛЕННЫХ ГРУНТОВ
1.1. ОСНОВНЫЕ ТИПЫ СООРУЖЕНИИ НА СВАЙНЫХ ФУНДАМЕНТАХ НА ПОБЕРЕЖЬЯХ И ШЕЛЬФОВЫХ ЗОНАХ Арктических морей

1.2. ГРУНГЫ ПОБЕРЕЖИЙ и ШЕЛЬФОВЫХ ЗОН АГКТЧЕСКИХ МОРЕЙ

1.3. СТРОИТЕЛЬСТВО СВАЙНЫХ ФУНДАМЕНТОВ В УСЛОВИЯХ ПЛАСТИЧНОМЕРЗЛЫХ ГРУНТОВ

1.2.1. Производство сваебойных работ в условиях тшетичпомерзлых грунтов

1.3.1.1. Общие сведения

1.3.1.2. Ош.п производства свлсбоГшых работ лля ус ройства фундаментов на пластичномерзлых грунтах.
1.3.1.3. Рекомендации по производству сваебойных работ на основаниях пластичномерзлых фунтов
1.3.1.4. Методики расчса характеристик процесса погружения ечаЛ в пластичномерзлые фугш.
1.3.1.5. Натурные исследования для производства сваебойных работ в основаниях пластичномерзлых фунтов.
1.3.2. Расчет свайных оснований в условиях пластичномерзлых грунтов
1.4. ФИЗИЧЕСКИЕ И МЕХАНИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА ПЛАСТИЧНОМЕРЗЛЫХ ГРУНТОВ ДЛЯ ОБОСНОВАНИЯ СТРОИТЕЛЬСТВА СВАЙНЫХ ФУ1 ДАМЕ ГОВ.
. Физические свойства мерзлых грунтов.
1.4.2. Основные представления о механических характеристиках мерзлых грунтов
1.4.2. Изученности предельнодлительных механических характеристик мерзлых засоленных грунтов
1. 4.3. Изученность условномгновенных механических характеристик мерзлых грунтов.
1.5. Пост ановка целей.
ГЛАВА 2. МЕТОДИКА ОПРЕДЕЛЕНИЯ УСИЛИЙ ДЛЯ ВДАВЛИВАНИЯ СВАЙ В ПЛАСТИЧНОМЕРЗЛЫЕ ГРУНТЫ ПРИ СТРОИТЕЛЬСТВЕ СВАЙНЫХ ФУНДАМЕНТОВ.
2.1. Основные положения метода.
2.2. МЕТОДЫ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ПАРАМЕТРОВ ДЛЯ РАСЧЕТОВ СВАЙНЫХ ФУНДАМЕНТОВ В ПЛАСТИЧНОМЕРЗЛЫХ ГРУНТАХ
2.2.1. Метод вдавливания сферического штампа.
2.2.2. Метод трехосного сжатия с постоянной скоростью деформирования.
ГЛАВА 3. СВОЙСТВА ПЛАСТИЧНОМЕРЗЛЫХ ГРУНТОВ ДЛЯ ОБОСНОВАНИЯ СТРОИТЕЛЬСТВА СВАЙНЫХ ФУНДАМЕНТОВ.
3.1. Порядок подготовки образцов для испытаний.
3.1.1. Отбор грунта.
3.1.2. Подготовка массивов
3.1.3. Подготовка цилиндрических обращав
3.1.4. Физические свойства образцов.
3.1.4Л. Определение основных физических свойств
3.1.4.2. Методика определения температуры начала замерзания.
3.1.4.3. Методика определения содержания легкорастворимых содей.
3.1.4.4. Результаты определения физических свойств грунтов
3.2. Оборудование для проведения испытаний
3.2.1. Характеристика лабораторного оборудования.
3.2.2. Характеристика сферического штампа
3.2.3. Характеристика камеры трехосного сжатия.
3.3. Характеристики и результаты испытаний
3.3.1. Вдавливание сферического штампа в массив грунта основания супесь Серии
3.3.1.1. Проведение испытаний.
3.3.1.2. Характеристики испытаний.
3.3.1.3. Особенности обработки опытных данных для определения условномгновенного эквивалентного сцепления.
3.3.1.4. Результаты определения условномгновенного эквивалентного сцснлсния пластичномерзлых и
охлажденных Iрутин
3.3.1.5. Результаты определения зависимости общего модуля деформации от времени пластичномерзлых и охлажденных фунтов свайных оснований
3.3.1.6. Результаты определения длительных значений механических параметров пласгичномсрзлых н охлажденных грунтов свайных оснований.
3.3.2. Вдавливание сферического штампа в цилиндрические образцы грунтов основании супесь и суглинок Серии
3.3.2.1. Проведение, характеристики испытаний.
3.3.2.2. Результаты определения условномгновенного эквивалентного сцепления пластичномерзлых грунтов оснований.
3.3.2.3. Результаты определения зависимости общего модуля деформации от времени пластичномерзлых грунтов оснований.
3.3.2.4. Результаты определения длительных значений механических параметров пластичномерзлых грунтов оснований.
3.3.3. Анализ результатов, полученных методом сдавливания сферического штампа в пластичномерзлые и охлажденные грунты оснований.
3.3.4. Трехосное сжатие образцов пластичномерзлых грунтов свайных оснований.
3.3.3.1. Проведение испытаний.
3.3.3.2. Результаты трехосного сжатия образцов пластичномерзлых грунтов свайных оснований
3.3.3.3. Анализ результатов, полученных методом трехосного сжатия.
ГЛАВА 4. ОПРЕДЕЛЕНИЕ УСИЛИЙ ВДАВЛИВАНИЯ СВАЙ ПРИ СТРОИТЕЛЬСТВЕ СВАЙНЫХ ФУНДАМЕНТОВ В ПЛАСТИЧНОМЕРЗЛЫХ ГРУНТАХ
4.1. ВЛИЯНИЕ СКОРОСТИ ВНЕДРЕНИЯ СВАИ НА УСИЛИЕ ВДАВЛИВАНИЯ О ПЛАСТИЧНОМЕРЗЛЫХ ГРУНТАХ ОСНОВАНИЙ.
4.2. ВЛИЯНИЕ ГЕОМЕТРИЧЕСКИХ РАЗМЕРОВ СВАИ НА УСИЛИЕ ВДАВЛИВАНИЯ ПРИ СТРОИТЕЛЬСТВЕ СВАЙНЫХ ФУНДАМЕНТОВ.
4.3. Влияние изменчивости механических характеристик грунтов в диапазоне температур начала
ЗАМЕРЗАНИЯ НА УСИЛИЕ ВДАВЛИВАНИЯ СВАЙ ПРИ СТРОИТЕЛЬСТВЕ СВАЙНЫХ ФУНДАМЕНТОВ.
ВЫВОДЫ .
Список литературы


Произвести расчеты оснований в соответствии с предложенной методикой и выявить основные факторы, влияющие на процесс погружения свай при строительстве фундаментов на пластичномерзлых и охлажденных грунтах. Для расчета несущей способности оснований на основе экспериментальных данных получить длительные значения деформационнопрочностных характеристик пластичномерзлых и охлажденных грунтов. Предложено обоснование строительства свайных фундаментов на пластичномерзлых и охлажденных фунтах на основе методики расчета усилий при погружении свай и данных для оценки несущей способности грунтов. Впервые определено существенное влияние скорости погружения на усилие вдавливания сваи в пластичномерзлых и охлажденных грунтах, и даны рекомендации по оптимизации технологии задавливания свай при строи тельстве фундаментов. Для обоснования и оптимизации производства работ при строительстве свайных фундаментов впервые на оригинальном оборудовании проведены исследования пластичномерзлых и охлажденных грунтов в условиях трехосного сжатия с высокой скоростью деформирования. На уникальном оборудовании проведены исследования мерзлых грунтов в области значительных фазовых превращений методом вдавливания шарикового штампа. Исследована несущая способность оснований, представленных пластичномерзлыми и охлажденными грунтами в ранее слабо изученном диапазоне температур и засоленностей. Достоверность результатов расчетов усилий для погружения свай вдавливанием обеспечивается использованием стандартного приема сложения динамического лобового сопротивления свай и сопротивления трению но боковой поверхности. При этом предполагается, что лобовое сопротивление оказывает мерзлый грунт, а боковое происходит по талому грунту. При определении динамического лобового сопротивления использовались стандартные методики и формула СИиП 2. Определение свойств фунтов, необходимых для расчета несущей способности свай проведено по стандартизированным методикам, рекомендованным СНиП 2 и изложенным в ГОСТ и ГОСТ 8. Полученные результаты обработки опытов не противоречат интерполяции известных значений в исследованную область температур и засоленностей. Для обоснования строительства свайных фундаментов в пластичномерзлых и охлажденных фунтах разработана методика расчета погружения свай методом вдавливания. Для предложенной методики получены расчетные характеристики мерзлых фунтов в области значительных фазовых превращений. Проведенные исследования трехосного сжатия позволяют оптимизировать производство сваебойных работ и создают основу для разработки математической модели деформационнопрочностных свойств мерзлых фунтов в области значительных фазовых превращений. Для обоснования возведения свайных фундаментов расширена область оценки деформационнопрочностных свойств мерзлых засоленных грунтов в ранее слабо изученном диапазоне температур и засоленностей по сравнению со СНиП 2 и Рекомендациями ФГУП ПНИИИС, г. Впервые проведен сбор, детальный анализ и обобщение основных российских и зарубежных литературных данных и авторских рекомендаций о производстве сваебойных работ в условиях пластичномерзлых и охлажденных фунтов и систематизация механических свойств мерзлых грунтов в области значительных фазовых превращений. Автором лично разработана методика определения усилий для вдавливания свай в пластичномерзлые и охлажденные фунты, выявлены параметры грунтов, необходимые для обоснования строительства свайных фундаментов. Автором сформулированы и обоснованы предложения по оптимизации процесса погружения свай для строительства фундаментов на пластичномерзлых и охлажденных фунтах. Всероссийских межвузовских научнотехнических конференций студентов и аспирантов, г. СанктПетербург , , , тезисы докладов отмечены дипломами конференций на 9ой Международной конференции и выставке по освоению ресурсов нефти и газа Российской Арктики и континентального шельфа стран СНГ I г. СанктПетербург статья доклада Исследования механических характеристик мерзлых фунтов побережий Арктических морей отмечена дипломом конференции на 5ой Норвежскороссийской арктической шельфовой конференции Совместные исследования и инновации для нефтегазовой промышленности в Арктике, г. Мурманск .