Экспериментально-теоретическое обоснование использования песчаной армированной сваи в водонасыщенных глинистых грунтах

• Автор: Краев, Алексей Николаевич
• Шифр специальности: 05.23.02
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2009
• Место защиты: Тюмень
• Количество страниц: 156 с. : ил.

ВВЕДЕНИЕ

1. СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА. ЦЕЛЬ И ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЙ

1.1 Повышение устойчивости и несущей способности водонасыщенных глинистых оснований путем внедрения различных видов свай.
1.2 Современные способы повышения несущей способности и устойчивости водонасыщенных глинистых оснований путм армирования

1.3 Методы расчета искусственно улучшенных водонасыщенных оснований.

1.4 Выводы и задачи дальнейших исследований.

2. ИССЛЕДОВАНИЕ ВОДОНАСЫЩЕННОГО ГЛИНИСТОГО ОСНОВАНИЯ, УСИЛЕННОГО ПЕСЧАНОЙ АРМИРОВАННОЙ СВАЕЙ, В ЛАБОРАТОРНЫХ УСЛОВИЯХ.

2.1 Грунтовые модели

2.2 Контрольноизмерительная аппаратура.

2.3 Результаты экспериментальных исследований на грунтовых моделях.

2.4 Планирование и обработка результатов экспериментов

2.5 Сопоставление экспериментальных данных с результатами численного моделирования напряженнодеформированного состояния водонасыщенного глинистого основания, усиленного песчаной армированной сваей
2.6 Выводы
3. ИССЛЕДОВАНИЕ ВОДОНАСЫЩЕННОГО ГЛИНИСТОГО ОСНОВАНИЯ, УСИЛЕННОГО ПЕСЧАНОЙ АРМИРОВАННОЙ СВАЕЙ, В ПОЛЕВЫХ УСЛОВИЯХ
3.1 Опытная площадка
3.2Приборы и оборудование.
3.3 Методика проведения полевого эксперимента
3.4 Результаты экспериментов.
3.5 Сопоставление экспериментальных данных с результатами численного моделирования напряженнодеформированного состояния водонасыщенного глинистого основания, усиленного песчаной армированной сваей
3.6 Вы воды.
4. РАЗРАБОТКА МЕТОДИКИ РАСЧТА ПЕСЧАНОЙ АРМИРОВАННОЙ СВАИ, ВНЕДРЕННОЙ В ВОДОНАСЫЩЕННЫЙ ГЛИНИСТЫЙ ГРУНТ.
4.1 Обоснование расчтной схемы.
4.2 Дифференциальное уравнение, описывающее разделение внутренних усилий в теле песчаной армированной сваи и усилий по боковой поверхности
4.3 Применение котельной формулы для расчта армирующей
геосинтетической сетки.
4.4 Определение параметров дифференциального уравнения и сопоставление результатов решения с данными экспериментов.
4.5 Выводы
5. ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ПОЛУЧЕННЫХ РЕЗУЛЬТАТОВ
ИСЛЕДОВАНИЯ В ПРАКТИКЕ СТРОИТЕЛЬСТВА.
5.1 Технология устройства песчаных армированных свай в
водонасыщенных глинистых грунтах
5.2Техникоэкономический эффект от внедрения конструктивного решения в практику строительства на водонасыщенных
глинистых грунтах
5.3 Выводы
ЗАКЛЮЧЕНИЕ.
ЛИТЕРАТУРА


В отличие от трубчатых свай, оболочка этих свай состоит из очень тонкого железа, предназначенного для поддержания стенок скважины от оплыва в процессе бетонирования. Сваи такого типа широко применяются строительными фирмами в США 9,0 и называются сваями Раймонда. Они имеют волнистую тонкую оболочку, усиленную арматурной спиралью. Недостатком этой конструкции является коррозирующая под воздействием агрессивных сред арматура, которая понижает взаимодействие системы водонасыщенный глинистый грунт свая. Ещ в г. Левинсон говорил о возможности уплотнения водонасыщенных глинистых грунтов песчаными сваями 0. Первое успешное применение песчаных свай в России было отражено в работах ученых В. М. Карловича, В. И. Курдюмова и др. Технологическое развитие на тот период не позволило получить широкого использования данного способа уплотнения грунта. Промышленное использование в России песчаных свай реализовалось при строительстве здания холодильника на водонасыщенных лессовых грунтах в г. Днепропетровске г С по г. Риге, Клайпеде, Киеве, Архангельске 1. Инженером С. А. Шашкиным в г. Временная инструкция на производство работ по изготовлению песчаных свай. Она отражала весь накопленный опыт по производству песчаных свай на тот момент . Проблемой повышения несущей способности и устойчивости водонасыщенных глинистых оснований занималось большое количество учных. Метод Ю. Теоретические и экспериментальные исследования Ю. Однако недостатком этого метода является низкая эффективность устройства грунтовых свай большого диаметра. Реализация таких свай требует тяжелого и дорогостоящего оборудования на производстве. Метод Г. Л. Медведева заключается в том, что уплотнение грунта производится вибратором. Данный метод применим для песчаных грунтов. Песчаный грунт, предварительно насыщенный водой, подвергается воздействию вибрации посредством погружения в него вибраторабулавы. Этот способ не получил широкого применения изза незначительной глубины уплотнения до 3 метров. Метод Н. И. Казанского состоит в следующем в уплотняемый грунт погружается глубинный вибратор, отличающийся от обыкновенного конструкцией. Помимо вертикальных возмущений он передат вращательные колебания, кроме того через нижнюю коническую часть кожуха вибратора податся вода. Погружение вибратора осуществляется с одновременным подмывом грунта водой. Автор утверждает, что использование этого метода приводит к образованию равномерного диаметра скважины на всю глубину. Это обеспечивает равномерное уплотнение грунта по периметру скважины. Метод Н. За счет расширения скважины окружающий грунт значительно уплотняется. Но главным достоинством этого способа, по утверждению автора, является отсутствие резких динамических воздействий на грунт. Недостатком этого метода является сложная технология, требующая предварительного бурения скважины. Метод В. А. Флорина предназначен для уплотнения водонасыщенных песков взрывами. Заряд погружается в скважину, изготовленную бурением в обсадной трубе и одновременным вибрированием. Этот способ рекомендовано применять на рыхлых песчаных грунтах мощностью, более трех метров. Методы глубинного уплотнения водонасыщенных грунтов в зарубежной практике применяют в США, Англии, Германии, Китае и др. Широкое применение получили методы уплотнения слабых грунтов песчаными дренами, сваями дренами 9,ПО. Песчаная свая отличается от песчаной дрены тем, что при устройстве песчаной сваи в обсадной трубе с закрытым концом возникает уплотненная зона. Принцип устройства песчаной сваи заключается в том, чтобы зоны уплотненного грунта вокруг свай перекрывали друг друга. Улучшение свойств водонасыщенных глинистых оснований песчаными сваями происходит за счт увеличения плотности грунта при погружении в них обсадной трубы с закрытым концом. Во время производства работ в результате уплотнения водонасыщеиного грунта повышается поровое давление по периметру скважины, и процесс отжатия воды происходит довольно быстро. После извлекается обсадная труба, и скважина заполняется песком с трамбованием или вибрированием.