"Разработка динамических методов глубинного уплотнения слабосвязанных грунтов оснований и сооружений"

• Автор: Минаев, Олег Петрович
• Шифр специальности: 05.23.02
• Научная степень: Докторская
• Год защиты: 2009
• Место защиты: Санкт-Петербург
• Количество страниц: 268 с. : 67 ил.

СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ

1. СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА.

1.1. Общие сведения

1.2. Поверхностное уплотнение грунтов оснований

1.3. Метод уплотнения грунтов оснований тяжелыми

трамбовками.

1.4. Взрывной метод уплотнения грунтов оснований.

1.5. Метод 1 глубинного уплотнения песчаных грунтов оснований установкой продольного вибрирования.

1.5.1. Существующие предложения по совершенствованию

метода глубинного уплотнения грунтов оснований

виброустановкой.
Т.6. Другие методы глубинного уплотнения грунтов оснований.
1.7. Выводы и задачи работы.
2. УПЛОТНЕНИЕ ВОДОНАСЫЩЕННЫХ ГРУНТОВ ОСНОВАНИЙ МЕТОДОМ ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНОГО ВЗРЫВАНИЯ ЗАРЯДОВ
2.1. Постановка задачи.
2.2. Результаты сравнительных испытаний методов
последовательного и одновременного взрывания зарядов
2.3. Теоретическое обоснование временного интервала между
взрывами последовательных зарядов.
2.4. Методика назначения параметров уплотнения оснований
при последовательном взрывании зарядов
2.5. Выводы ирекомендации по главе 2
ВОЗМОЖНОСТЬ ПОВЫШЕНИЯ ЭФФЕКТИВНОСТИ ДИНАМИЧЕСКОГО УПЛОТНЕНИЯ НЕСВЯЗНЫХ ВОДОНАСЫЩЕННЫХ ГРУНТОВ ОСНОВАНИЙ ПРИ АЭРИРОВАНИИ ГРУНТА
Основная идея и пути е реализации
Теоретические основы предлагаемого решения 2 Результаты проверки степени и стабильности
аэрации грунтовой среды.
Методика и результаты лабораторной проверки воздействия трамбовки на грунты основания при
наличии зоны аэрирования грунта.
Рекомендации по практическому применению метода уплотнения слабосвязных водонасыщенных грунтов оснований при создании1 стенок
из аэрированного грунта.
Выводы по главе 3.
УПЛОТНЕНИЕ ГРУНТОВ ОСНОВАНИЙ ВИБРОУСТАНОВКОЙ МОДЕРНИЗИРОВАННОЙ КОНСТРУКЦИИ
Постановка задачи.
Опытное уплотнение грунтов основания
виброустановкой.
Результаты сравнительных опытно
производственных испытаний виброустановки
известной и модернизированной конструкции
Методика выбора рабочих параметров уплотнения оснований модернизированной виброустановкой
5.
5.2.
5.4.
6.1.
6.2.
6.2.3.
6.2.4. 6.3.
Выводы и рекомендации по главе
КОНТРОЛЬ КАЧЕСТВА УПЛОТНЕНИЯ ВОДОНАСЫЩЕННЫХ ПЕСКОВ ОСНОВАНИЙ.
Постановка задачи.
Сравнительные опытные исследования различных методов зондирования оснований
Анализ полученных данных испытаний методов
зондирования .
Выводы и рекомендации.по главе
РАСШИРЕНИЕ ОБЛАСТИ. ПРИМЕНЕНИЯ ДИНАМИЧЕСКИХ МЕТОДОВ УПЛОТНЕНИЯ СЛАБОСВЯЗНЫХ ГРУНТОВ ОСНОВАНИЙ И
СООРУЖЕНИЙ
Постановка.задачи.
Перспективы применения динамического
уплотнения при укладке золошлаковых
грунтов ЗШМ
Постановка задачи.
Лабораторные исследования динамического, уплотнения ЗШМ и их физикомеханических.
свойств.
Анализ полученных результатов.
Выводы.по разделу 6.2.
Обоснование целесообразности
использования тяжелых двухмассных
трамбовок для возведения плотин, из гравийногалечниковых грунтов.
0
стр.
6.3.1. История вопроса и постановка задачи.
6.3.2. Особенности возведения Ирганайской плотины.
6.3.3. Имеющийся опыт уплотнения грунтов на
строительстве Ирганайской плотины.
6.3.4. Конструктивное решение двухмассной трамбовки
и выбор грузоподъемного оборудования.
6 Результаты опытнопроизводственного уплот
нения водонасыщенных песчаных грунтов оснований аналогом разработанной тяжелой
двухмассной трамбовки
6.3.6. Сравнительные теоретические исследования
разработанного и известного вариантов двухмассной трамбовки.
6.3.7. Контроль качества уплотнения гравийно
галечниковых грунтов оснований
6.3.8. Выводы, основные результаты и рекомендации
I по разделу 6.3.
6.4. Исследование уплотнения песчаных грунтов
оснований при отсыпке в текущую воду
6.4.1. История вопроса.
6.4.2. Постановка и обоснование задачи исследований
6.4.3. Экспериментальные исследования укладки
песчаного грунта в текущую воду 8
6.4.3.1. Описание лабораторной установки.
6.4.3.2. Теоретические предпосылки выбора
гидравлических параметров лабораторной установки.
6.4.3.3. Методика проведения экспериментов.
6.4.3.4. Результаты проведенных исследований
6.4.3.5. Выводы по результатам проведенных
исследований и перспективы использования предложенного метода в разделе 6.4.
6.5. Разработка взрывного метода заполнения
каменной наброски песком в подводной зоне оснований с попутным уплотнением песка .
6.5.1. Постановка задачи
6.5.2. Анализ известного опыта по заполнению
каменной наброски песком.
6.5.2.1. История вопроса
6.5.2.2. Экспериментальные лабораторные исследования процессазаполнения каменной наброски песком
и его уплотнения динамическими нагрузками
6.5.2.3. Экспериментальные лабораторные исследования
физических явлений, происходящих в каменной наброске при е заполнении песком и динамическом уплотнении
6.5.2.4 Теоретические исследования процесса
уплотнения песка при заполнении каменной наброски.динамическим воздействием.
6.5.2.4.1. Постановочные сведения.
6.5.2.4.2. Расчет осадки песка в порах каменной наброски
6.5.2.4.3. Определение необходимой толщины слоя песка
на поверхности каменной наброски, компенсирующей осадку песка в поры каменной наброски.
6.5.2.4.4. Расчет времени переукладки частиц песка в слое
каменнопесчаной наброски.
6.5.3. Натурные условия применения взрывного метода
для заполнения каменной наброски и уплотнения песка.
6.5.4. Назначение параметров уплотнения взрывами
песка и каменной наброски основания, заполненного песком.
6.5.5. О влиянии явления разгрузки скелета грунта на
процесс уплотнения при учащенной сетке взрывания.
6.5.6. Выводы и рекомендации по разделу 6.5
6.6. Выводы по главе 6.
ОБЩИЕ ВЫВОДЫ И РЕКОМЕНДАЦИИ
ЗАКЛЮЧЕНИЕ.
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ


При высоте сбрасывания от до м такие трамбовки позволяют уплотнять грунты на глубину от 5 до м причем не только маловлажные, но и практически полностью водонасыщенные. Применение таких трамбовок позволяет одновременно воздействовать на объем грунта от тысячи до нескольких десятков тысяч м3. Поэтому данный метод получил название среди специалистов, как метод интенсивного динамического уплотнения. Для работы с тяжелыми, и. Эффективность интенсивного динамического. Из зарубежного практического опыта известно, что обычно интенсивное динамическое уплотнение целесообразно применять на площадях основания более м2. Впервые в нашей стране метод динамического уплотнения водонасыщенных грунтов мощной толщи до м был применен на строительстве Загорской ГАЭС при подготовке основания дамбы верхнего бассейна . Для уплотнения глинистых грунтов в основании дамбы использовалась трамбовка массой т диаметром основания 2,8 м. Разработчики метода считают, что уплотнение водонасыщенных глинистых грунтов в данных условиях происходит за счетсжатия в момент удара, содержащихся в водонасыщенном грунте, пузырьков защемленного газа. После этого за счет расширения газовых пузырьков происходит отжатие воды из пор грунта длительное время . В отечественной практике была испытана самая тяжелая трамбовка массой т, сбрасываемая с высоты м для уплотнения песчаных грунтов основания . Для уплотнения просадочных лессовых грунтов основания была опробирована близкая по массе трамбовка в т, сбрасываемая с высоты 9,5м . Ииммипгм1чию чович . ЛвкИои1Яя мм НО Паат гЮот. СсмвМил 1 от м ч И0МИч1О1Ш1ми I. Чм . Ч о. Рис. К настоящему времени для работы с тяжелыми трамбовками использовались экскаваторы марок Э1, Э, Э или , работающие в режиме драглайна. В этом случае подъем и сбрасывание трамбовок в свободном падении осуществляется со стрелы экскаватора тяговой лебедкой с усилием не превышающем 0 кН, чем и ограничивается масса трамбовки. К тому же в последние годы заводыизготовители этих экскаваторов перешли на их изготовление с гидравлическим приводом взамен механического, что сделало их фактически непригодными для указанных целей. Наши последние проработки показывают, что в настоящее время имеется вполне реальная возможность для широкого применения в нашей стране трамбовок массой до т. Имеющееся отечественное крановое оборудование позволяет поднимать такие грузы на высоту м. Однако, все эти краны не могут быть непосредственно использованы для подъемасброса трамбовок. Для работы с трамбовками в крановом режиме потребуется разработка и подготовка. Несомненно, что такой режим работы является трудоемким и малопроизводительным изза необходимости постоянного зацепления трамбовки после е падения и других факторов. Желание же производить подъем и сбрасывание трамбовки без отсоединения от подъемного каната потребует специальной переделки некоторых узлов крана в заводских условиях. Недостатком одномассных тяжелых трамбовок является тот факт, что увеличение глубины уплотнения основания может достигаться только при увеличении массы и высоты сбрасывания такой трамбовки и, как следствие, необходимости применения все более мощных, дорогостоящих и дефицитных грузоподъемных механизмов. Кроме того, при взаимодействии таких трамбовок с грунтом основания образуются значительные зоны сдвига, приводящие к выпору и разрыхлению поверхностных слоев грунта основания на глубину м, следовательно, значительным неэффективным потерямэнергии. Частичное исключение последнего недостатка путем перехода на применение ряда трамбовок с увеличивающимся удельным статическимдавлением от 0, до 0, МПа для обработки одной и. Нами предложена конструкция трамбовки, лишенная указанных недостатков. Данная конструкция тяжелой трамбовки рис. Способ уплотнения ею защищен авторским свидетельством. Проведенные теоретические и экспериментальные исследования показали, что при использовании такой трамбовки объем втрамбованного грунта и глубина уплотнения основания увеличиваются на по сравнению с одномассной трамбовкой при одинаковой их массе и высоте сбрасывания.