Усиление свайного фундамента при реконструкции здания
Проводить усиление свайного фундамента рекомендуется не только при обнаружении деформации или разрушении основной конструкции, но и в таких случаях, как: невозможность геологических и геодезических изысканий перед строительством здания в целях определения свойств грунта, наращивание здания надстройками, ошибки в расчетах прочности свай или основания. Укреплять свайное основание можно разными способами, целесообразность выбора которых определяется параметрами, указанными ниже в сводной таблице:
Усиление свайного основания
Содержание
- 1 Методы усиления строительных объектов
- 2 Какие цели преследует усиление свайно-винтового основания
- 3 Вариант усиления фундаментного основания с помощью труб и уголков
- 4 Усиление основания швеллерами или двутаврами
- 5 Усиление ростверка
Методы усиления строительных объектов
| Технология | Краткое описание | ||
| Для чего проводится усиление фундаментов | Прочность фундамента | ||
| Послойное укрепление соединения материалов основания | Ремонт или замена локальных участков: торкретирование, обустройство обойм | Нагрузка не увеличивается | Наружная кладка в цоколе или фундаменте нарушена |
| Цементация и инъекции | Кладка разрушается снаружи и внутри стен цоколя или фундамента | ||
| Уширение подошвы | Создание приливов башмаков с уплотнением грунта и подкапыванием траншеи | Нагрузка увеличивается | Кладка не разрушена или усилена |
| Строительство многокомпонентных приливов без углубления, с обжатием при создании монолитной конструкции | |||
| Перераспределение нагрузки к нижним слоям грунта | Создание вынесенных свай и бетонного ростверка | Нагрузка увеличивается при глубоком заложении плотных слоев грунта | |
| Строительство укороченных свай в пределах размеров основания | Нагрузка увеличивается при глубоком заложении плотных слоев грунта, но без возможности уширения подошвы фундамента | ||
| Создание новых участков каменной или кирпичной кладки в пределах размеров основания | Нагрузка увеличивается, если плотные слои грунта находятся ниже подошвы основания | ||
| Заглубление фундамента | Строительство нового участка кладки локальными вкраплениями с расширением площади нижней части основания | Углубление подвального помещения с увеличением несущей способности | |
| Строительство нового участка кладки локальными вкраплениями без расширения площади нижней части основания | |||
Подготовительные работы при усилении свайного фундамента
Какие цели преследует усиление свайно-винтового основания
Из-за множества технических достоинств винтовых опор, таких как небольшой вес, простой монтаж и возможность строительства дома на грунтах любой сложности, свайно-винтовое основание является довольно востребованным в индивидуальном строительстве. Но, чтобы такой фундамент был гарантировано устойчивым и надежным, перед началом строительства под строением необходимо сделать пробы грунта бурением, чтобы исследовать и определить его параметры. Исходя из результатов изысканий, выбирается размер винтовых свай, схема их распределения по основанию, и определяются другие требования к ним.
Без проведения этого мероприятия застройщик рискует приблизить момент ремонта или укрепления свайно-винтового фундамента, так как не будут учтены боковые нагрузки на опоры, которые винтовые конструкции переносят хуже, чем нагрузки вертикальные.
Качественное усиление свайного фундамента при реконструкции здания требует специальных технологий, которые на практике используются при оборудовании свайного фундамента на винтовых сваях.
Усиление свайного основания выносными опорами
При проведении мероприятий по усилению свайно-винтового основания используются в основном металлические элементы – трубы, уголки, швеллера или двутавры. Качественное усиление свайно винтового фундамента произойдет при применении стальных труб и уголков, но для тяжелых строительных объектов рекомендуется применять двутавр или швеллер.
Вариант усиления фундаментного основания с помощью труб и уголков
Тубы для такой операции используют с диаметром 30-60 мм. Технология предусматривает последовательное соединение всех свай внутреннего и наружного поля основания трубами. Этот вариант подходит для ремонта, если сваи возвышаются над грунтом на 70 и более см.
Соединяются трубы сваркой в промежутках между соседними изнутри основания. Такое оригинальное мероприятие по усилению конструкции позволяет проводить декоративную отделку подполья фальшпанелями.
Если винтовые сваи возвышаются над поверхностью грунта более, чем на 0,7 м, то трубы необходимо приваривать к сваям перпендикулярно, а в месте пересечения труб скреплять их специальной стальной квадратной пластиной размером не менее 200 х 200 мм.
Если используется стальной уголок вместо труб, то метод усиления соответствует всем предыдущим шагам с трубами. Уголок проще крепить к сваям и друг к другу, также можно усилить конструкцию за счет использования сдвоенных уголков, чтобы получить более жесткий укрепляющий каркас, удерживающий каждую сваю и предупреждающий возможный наклон, крен или перекос основания.
Укрепление свайного фундамента трубами или уголками
Усиление основания швеллерами или двутаврами
Швеллера для усиления свайных фундаментов мелкого заложения применяются для зданий, построенных на слабых или рыхлых водонасыщенных грунтах.
Размер швеллера марки 16 или 20 (или аналогичного двутавра) зависит от размера стен здания. Элемент приваривается на высоте верхнего поясу винтовых свай в качестве оголовка, и такое его использование создает мощный железный каркас, не позволяющий сваям отклоняться ни на миллиметр в любую сторону.
Недостаток при использовании швеллеров проявляется в дороговизне изделий, но прочностные параметры основания на винтовых сваях, усиленных пир помощи двутавров или швеллеров, значительно улучшаются, а также повышается длительность безремонтной эксплуатации дома. По прочности такой пояс из швеллеров можно сравнить с усиленным ленточным фундаментом.
Обычная практика для зданий, построенных на свайно-винтовом фундаменте – декоративные фальшпанели, закрывающие пространство подполья и защищающие нижнюю часть дома от негативного атмосферного влияния.
Но при усилении или ремонте таких фундаментов фальшпанели придется снять, чтобы можно было приподнять участок или все здание над поверхностью грунта при помощи гидравлических домкратов для проведения ремонтных укрепляющих работ.
Высота поддомкрачивания выбирается такой, чтобы можно было удобно крепить трубы, уголки или швеллера. Схема усиления выбирается в зависимости от массы здания. После проведения всех сварочных операций металлические элементы, детали и сварные швы покрываются антикоррозийными составами. Далее здание можно опускать на усиленное основание
Усиление ростверка
Работы по усилению ростверка проводятся таким образом:
Коррозию устраняют торкретированием: это нанесение цементно-песчаного раствора под высоким давлением на рабочую поверхность после того, как она очищена от грязи и армирования поверхности металлической сеткой с ячейками размером до 10 см и диаметром арматуры до 5 мм.
Усиление ростверка свайного основания дома
- Винтовые свайные опоры;
- Бетонный ростверк;
- Ж/б рубашка;
- Бетон;
- Закольцованное ограждение.
После зачистки поверхности в ростверке высверливаются отверстия со смещением на 50-70 см и на глубину 20 см для установки арматуры. В эти отверстия вбиваются армирующие анкера из прутьев Ø 10 мм, на которые крепится металлическая сетка при помощи вязальной проволоки.
Торкретирование фундаментаВажно: цементно-песчаный раствор подается под давлением 0,5-0,7 мПа. Защитный слой раствора – 2-4 см. Для надежной защиты понадобится до 3 слоев раствора, поэтому каждый слой должен затвердеть, прежде чем будет нанесен следующий слой цемента.
Шпуры диаметром 4-10 мм можно засверлить перфоратором.
После засверливания шпуров отверстия необходимо промыть водой под давлением 0,3-0,5 мПа. После высушивания ростверка в отверстия подается цементно-песчаная смесь под давлением 0,7-1,2 мПа. Цемент для торкретирования должен быть марки M 350 и выше, песок – очищенный или речной мелкой зернистости.
Усиление и реконструкция фундаментов | Статья в журнале «Молодой ученый»
Библиографическое описание:Жугин, И. Н. Усиление и реконструкция фундаментов / И. Н. Жугин. — Текст : непосредственный // Молодой ученый. — 2021. — № 50 (392). — С. 53-55. — URL: https://moluch.ru/archive/392/86420/ (дата обращения: 17.04.2023).
При возведении объекта капитального строительства фундамент является основополагающим элементом.
Он воспринимает все нагрузки от конструкций, которые находятся на нем, а также распределяет их на грунтовое основание. При реконструкции зданий и сооружений важным считается целесообразный и рациональный выбор способа усиления фундамента. В данной статье рассматриваются особенности проведения реконструкции и усиления фундаментов, описаны причины, приводящие к реконструкции, приводится анализ существующих технологий для проведения соответствующих работ.
Ключевые слова: усиление фундаментов и оснований, реконструкция зданий, несущая способность, основание, фундамент, усиление фундамента, укрепление фундамента, свайные технологии, инъекционные технологии.
В последнее время наряду с вопросами о строительстве, актуальными стали вопросы о реконструкции и капитальном ремонте фонда, поскольку данное направление является одним из приоритетных для обеспечения граждан комфортным и доступным жильем. Реконструкция зданий направлена на рост и улучшение свойств объекта во время эксплуатации.
Так внимание уделяется конструктивным, функциональным и эстетическим свойствам. И поскольку фундамент является важнейшим элементом конструктива здания — усиление фундаментов является не менее важной задачей.
К причинам, по которым фундаменты теряют свою несущую способность, можно отнести:
- Моральное устаревание, которое приводит к отсутствию возможности выполнять несущие функции;
- Перепады уровня грунтовых вод, чрезвычайное увлажнение фундамента;
- Большое количество циклов переменного замораживания и оттаивания;
- Разработка земли вблизи существующего здания;
- Воздействия динамического или вибрационного характера;
- Некачественно выполненная гидроизоляция фундамента.
Примеры причин, которые негативно влияют на основание и фундаменты представлены на рисунке 1 и 2.
Рис. 1. Деформация и трещина фундамента
Рис.
2. Формы и виды деформаций
Работы, проводимые для усиления фундаментов, связаны с изменением геометрических размеров зданий, увеличением нагрузок, как временных, так и постоянных, усилением фундаментов после суффозии, нестабильности уровня грунтовых вод и т. д.
Прежде чем начинать работы по реконструкции, необходимо провести инженерные изыскания. Целью проведения работ является: определение причины полученных дефектов, характер возникших деформаций, разработка мер по реконструкции фундаментов. В результате обследования, составляется технический отчет, в котором приведены результаты обследования, а также техническое заключение о возможности использования конструктива фундамента при их реконструкции.
Эффективные технологии, применяемые для усиления фундаментов: укрепление фундаментов, усиление фундаментов, усиление фундаментов с помощью свай, укрепление грунтов.
Рассмотрим первую методику — укрепление фундаментов:
- при помощи цементации — для устройства цементации в теле фундамента бурят шурфы или пробивают отверстия для инъекторов и в трещины и пустоты подается раствор под давлением;
- при помощи торкретирования — по периметру фундамента отрывается траншея, и на поверхность устраиваются насечки для подачи бетонной смеси.
- при помощи железобетонных обойм — технология заключается в отрывке по периметру участков, в которых уплотняют грунт и устанавливают арматурный каркас, куда в последствии заливают бетон.
Традиционным способом усиления фундамента является увеличение ширины подошвы фундамента для снижения давления на грунт. Элементами могут служить плиты, столбы, сплошные стены. Под фундаментом длиной 1–2 м удаляют грунт, и на месте изготавливают железобетонную плиту или устанавливают железобетонные элементы. Далее промежутки между плитой и фундаментом заполнят пластичным бетоном тщательно уплотняют.
Далее метод применения свай — подведение их под фундамент. Используют буровые, буронабивные сваи и сваи вдавливания. Особенностью данной технологии является использование малогабаритной техники. Для укрепления фундаментных конструкций буронабивными сваями обычно пробуривают скважину, затем устанавливают арматурный каркас и после заливают бетоном. При устройстве же буроинъекционных свай по периметру под углом бурят скважины, в которые помещают каркас из арматуры и под давлением заполняют бетоном.
Проанализировав методы усиления фундаментов, были выделены достоинства и недостатки каждого метода и представлены в таблице 1.
Таблица 1
Достоинства и недостатки методов усиления фундаментов
Название | Достоинства | Недостатки |
Торкретирование | Низкие затраты труда; Улучшенные физико-механические свойства, а именно морозо\жаростойкость, прочность, сцепление с поверхностью. | Присутствует потеря материала на 10–15 %, ограниченная маневренность рабочих и установки, из-за чего возникает явление отскока рабочей смеси. |
Цементация | Высокая производительность работ, отсутствие динамических воздействий, возможность проведения работ в стесненных условиях. | Тяжело контролировать полученный результат — риск попадания раствора в подземные коммуникации. |
Железобетонные обоймы | Метод идеально подходит для фундаментов с неглубоким заложением. | При забивке штырей в тело фундамента есть риск нанести вред ветхим фундаментам. Высокая стоимость работ. |
Буронабивные сваи | Используются при большой толщине слабых грунтов в основании, уменьшают объемы земляных и бетонных работ | Большой расход бетона, сложно контролировать монтажные работы при неустойчивых грунтах, сложно рассчитать несущую способность фундамента на буронабивных сваях. |
Буроинъекционные сваи | Возможно проведение работ в холодное время года, в сложных условиях реконструкции в стесненных условиях работ. | Работы должны вести слаженно. нежелательно использование метода на участках, расположение которых на склонах. |
минимизируют время монтажа, минимум влияние на окружающие здания.Рассмотрев несколько методов по усилению фундаментов, можно подытожить, что каждый метод является эффективным в определенных условиях. Приведенные и рассмотренные выше методы являются наиболее экономичными и представляют собой эффективные решения по увеличению надежности реконструируемого здания.
Методы позволяют решать поставленные задачи по повышению прочности фундаментов и снижению деформаций при реконструкции. Таким образом, реконструкция фундаментов зданий — это процесс, который требует максимальной ответственности и наличия нужных навыков, опыта и знаний.
Литература:
- . Алексеев С. И. Осадки фундаментов при реконструкции зданий: учеб. Пособие / Алексеев С. И. — СПб.: Петербургский государственный университет путей сообщения. — 2019. — 82 с.
- Леонтович С. Н. Технология реконструкции зданий и сооружений: учебно-методическое пособие / С. Н. Леонович, Н. Л. Полейко, Д. Ю. Снежков. — Минск, БНТУ, 2013–118 с.
- Петрухина Н. Н. Совершенствование технологии усиления фундаментов при реконструкции // Актуальные проблемы и перспективы развития строительного комплекса: сб. статей Международной научно-практической конференции. 2019. С. 289.
- Спирин А. В., Гришина А. С. Анализ методов усиления ленточных фундаментов на глинистых грунтах при реконструкции зданий // Современные технологии в строительстве. Теория и практика. 2017. C. 250.
- Улицкий В. М., Шашкин А. Г. Геотехническое сопровождение реконструкции городов. СПб.: Стройиздат Северо-Запад, Геореконструкция, 2019. 281 с.
И. — СПб.: Петербургский государственный университет путей сообщения. — 2019. — 82 с.Основные термины (генерируются автоматически): усиление фундаментов, реконструкция зданий, фундамент, арматурный каркас, грунт, несущая способность, работа, результат обследования, реконструкция, укрепление фундаментов.
Строительство и геотехника
Строительство и геотехника
Частота : Ежеквартально
Издатель : Политехнический университет национального исследовательского университета Perm, Perm, Российская федерация
DOI : 10.15593/2224-9826
, 6: Расс. Главный редактор : Профессор, д.ф.-м.н. Пономарев Андрей БорисовичОтветственный редактор : к.ф.-м.н. Золотозубов Дмитрий Григорьевич
Контактное лицо редакции:
Адрес: Редакция журнала «Строительство и геотехника», Российская Федерация, г. Пермь, 614990, Комсомольский пр., 29
Телефон: +7 (342) 2-198-377
E-mail: cgscimag @gmail.com
Construction and Geotechnics – это открытый доступ, периодически публикуемый научный рецензируемый журнал.
Строительство и геотехника не взимаются сборы за обработку и/или подачу статей .
Весь контент журнала, включая статьи , находится под лицензией Creative Commons Attribution-NonCommercial 4.0 International License (CC BY-NC 4.0). Редакция журнала позволяет читателям читать, загружать, копировать, распространять, распечатывать, искать или ссылаться на полные тексты его статей и позволяет читателям использовать их для любых других законных целей в соответствии с определением открытого доступа, данным Будапештской инициативой открытого доступа. .
Журнал предназначен для научных работников и инженеров-строителей в области строительства, геотехники, строительных технологий, строительной механики, транспортного строительства, инженерной экологии.
До 2012 года журнал носил название «Вестник Пермского государственного технического университета. Строительство и архитектура», с 2012 по 2019 год журнал носил название «Вестник Пермского национального исследовательского политехнического университета. Строительство и архитектура» (ISSN 2224-9826).
Журнал индексируется в РИНЦ (Российский индекс научного цитирования — 1000 лучших российских журналов на платформе Web of Science).
Объявления
| Объявления не публиковались. |
Текущий выпуск
Том 13, № 4 (2022)
Расчет эффективных схем усиления мелкозаглубленных фундаментов контурным армированием жесткими элементами
Нуждин М.Л., Пономарев А.Б.
Реферат
Эффективным способом усиления мелкозаглубленных фундаментов является контурное армирование — выполнение вертикальных элементов в грунтовом основании по краям фундамента. Введение элементов армирования, выполняющих функцию «стены сжатия», приводит к заметному уменьшению деформаций и повышению несущей способности грунта в основании армируемых фундаментов. В качестве армирующих элементов могут быть использованы различные конструкции и материалы с прочностными свойствами, превышающими соответствующие свойства грунта.
Положительно рекомендуемым методом формирования элементов армирования является групповая инжекция под высоким давлением. Суть метода заключается в одновременной подаче цементно-песчаного раствора через несколько источников, установленных в ряд, под давлением, превышающим конструктивную прочность грунта, и последующем создании в грунте плоских вертикальных нагнетательных тел условно прямоугольной формы. Важным вопросом при контурном армировании является определение оптимальных параметров инжекции — количества и шага инжекторных тел в плане и по глубине, что может привести к значительному удешевлению работ. Для определения рациональных параметров армирования контура инъекционными телами был проведен комплекс численных экспериментов по расчету напряженно-деформированного состояния грунтового основания для различных схем армирования в MIDAS GTS NX 2019.пакет программного обеспечения. Расчеты проводились в трехмерной постановке с учетом нелинейного характера работы грунта. По результатам расчета определены наиболее эффективные схемы расположения элементов армирования при усилении малозаглубленных фундаментов контурным армированием инъекционными телами, а также обоснована технология проведения последовательных работ по армированию с постепенным увеличением количества элементов армирования.
.
Показать
Скрыть
Строительство и геотехника . 2022;13(4):5-16
(Рус)
Мониторинговая оценка низконапорной земляной плотины Варнавинского водохранилища в условиях возрастающей природно-техногенной опасности совершили катастрофы
Бандурин М.А., Волосухин В.А., Приходько И.А., Руденко А.А.
Реферат
Необходимость повышенного внимания к вопросам надежности и безопасности гидротехнических сооружений водохозяйственного комплекса юга России определяется масштабами социально-экономических последствий их аварий. В процессе многолетней эксплуатации низконапорной земляной плотины Варнавинского водохранилища образовались различные скрытые дефекты и повреждения. Что в будущем может привести к техногенной катастрофе. Угроза катастрофических паводков с образованием скрытых дефектов и повреждений приведет к стихийным бедствиям, а именно к разрушению тела плотины.
Выявление этих скрытых дефектов и повреждений является первоочередной задачей при оценке технического состояния тела земляной плотины. В статье рассмотрены только два метода неразрушающего контроля для выявления скрытых дефектов и повреждений. Методы электроконтактного динамического зондирования и сейсморазведки. Они позволяют получить удельное электрическое сопротивление грунтов при расчленении разреза по литологическому признаку. В результате обработки и интерпретации данных получен геоэлектрический разрез удельного электрического сопротивления грунтов. Применяемый аппаратно-методический комплекс позволил решить поставленные задачи. Преимуществом комплекса является его методологическая мобильность. После непродолжительной опытно-методической работы и экспресс-обработки можно четко сориентировать и совместить возможности приборного комплекса и инженерно-геологической обстановки для получения максимального качества и с наименьшими затратами времени и денег. Исследования низконапорных земляных плотин следует проводить в режиме мониторинга при различных уровнях воды в водохранилище.
Как видно из результатов обработки, геофизический комплекс неразрушающего контроля позволяет проводить исследования земляных дамб с определением параметров грунта. Для определения физико-механических свойств грунтов больший объем работ следует проводить с использованием опорных скважин и выявлением корреляционных зависимостей параметров.
Показать
Скрыть
Строительство и геотехника . 2022; 13 (4): 17-29
(RUS)
Расследование взаимосвязей между долговечностью и пористостью структуры погрешности в течение ста лет (деревня Рожестсества, Самара, Самара, Самара, Самара. )
Абдрахимов В.З.
Реферат
Объектом исследования является образец керамики, снятый со стены спиртзавода, построенного в 189 г.6 в селе Рождествено Самарской области, возраст более 120 лет. Исследования показали, что исследуемый образец содержит повышенное количество углерода (С = 9,48).
Очевидно, это связано с тем, что в качестве связующего (глинистого сырья) использовалась легкоплавкая глина с высоким содержанием органики, либо в кармическую массу вводилась выгорающая добавка, например уголь тонкого помола (не более размером более 1 мм). Выжигающая добавка не только увеличивает пористость изделий, но и способствует обжигу внутри материала и равномерному спеканию керамики. Установлено, что повышенное содержание оксидов щелочных металлов в керамическом образце (R2O > 3,5 %) способствует образованию жидкой фазы в интервале температур 950-1000 оС, которая затекает в мелкие поры и тем самым снижает пористость изделия. Выявлено, что в керамическом кирпиче чаще всего встречаются три типа пор: щелевидные, изометричные и овальные поры, в исследуемом образце поры преимущественно овальной (округлой) формы. Интегральная и дифференциальная порограммы исследуемых образцов, полученные методом ртутной порометрии, показали, что суммарный объем микропор размером от 10-4 до 10-8 мкм составляет 0,157 см3/г.
Дифференциальное распределение микропор в зависимости от их размера следующее, %: 10-4 — 10-5 м — 27; 10-5 — 10-6 м — 24; 10-6 — 10-7 м — 24; 10-7-10-8 м — 25. Опасными порами в керамических материалах являются капиллярные поры размером 10-6 — 10-7 м. Содержание «опасных» микропор в исследуемом образце составляет 24 %, а содержание таких «опасных» пор в стеновой керамике находится в пределах 40-60 %.
Показать
Скрыть
Строительство и геотехника . 2022;13(4):30-39
Исследование свойств светопрозрачных бетонов
Abstract
Светопрозрачный бетон является альтернативным материалом для многих строительных конструкций. Обладая достаточно высокой прочностью, он имеет минимальные значения плотности, пористости и водостойкости, что позволяет использовать его при устройстве легких дорожных покрытий. Современные технологии позволяют улучшить качество материала и получить недорогой бетон с высокой светопропускной способностью.
Перспективные разработки призваны улучшить технические характеристики бетона и минимизировать затраты на его получение. Целью работы было исследование бетона с использованием доступного и относительно недорогого оргстекла. В рамках работы предлагается способ пропускания света под разными углами и выявляются конкретные тенденции в зависимости от содержания прозрачных элементов. Определены этапы получения образцов с заданными параметрами и разработана структура их световых испытаний. Показаны уровни, на которых происходят основные изменения. На основании проведенных исследований были выявлены и проанализированы свойства бетона. Установлена зависимость между объемным распределением и вкладом компонентов оргстекла в общий световой эффект. Определены характерные параметры светопроницаемости, плотности и прочности. Практическая польза исследования заключается в том, что оно учитывает необходимость изменения углов светопропускания в соответствии с требованиями архитектуры и определяет влияние оргстекла на свойства образцов.
Благодаря включению в состав бетона дешевого прозрачного полимера были значительно повышены эксплуатационные показатели и получен материал с меньшей объемной массой. Такой бетон при соблюдении правильной технологии изготовления имеет перспективу массового использования в строительстве.
Показать
Скрыть
Строительство и геотехника . 2022; 13 (4): 40-50
(RUS)
Экспериментальное моделирование термофизических процессов на De-Coorices с использованием Solar Radiation Energy
MyRzina S.M. M.M. M.M. M.M. M.M. M.M. M.M. M.M. M.M. M.M. M.M. M.M. M. M.M. M.M. M. M.M. M.M. M.M. M.M. M. M.M. M. , Перминов А.В.
Abstract
Удаление сосулек с крыш зданий является серьезной проблемой для большинства городов. В работе представлен обзор большого количества запатентованных способов и устройств для борьбы с сосульками и наледью на карнизах крыш.
Однако действительно произведенных и испытанных продуктов очень мало. Целью работы было испытание экспериментальных образцов противообледенительных карнизов с использованием энергии солнечного излучения в искусственно созданных условиях. Для теплофизических экспериментов было изготовлено более 30 моделей карнизов из разных материалов с разным лакокрасочным покрытием. В ходе экспериментов было установлено, что черный цвет RAL 9005 обладает наибольшей поглощающей способностью, и очень близок к ней серый графит RAL 7074. Синий RAL 5005 и зеленый RAL 6029 имеют меньшую поглощающую способность. Красный RAL 3000 имеет заметно меньшую поглощающую способность, чем синий и зеленый. Наименее нагретой на солнце оказалась модель белого карниза RAL 9003 и оцинкованной стали. Зависимости впитывающей способности карнизов от степени их шероховатости и способа нанесения лакокрасочного покрытия не выявлено. За счет энергии солнечного излучения противообледенительные карнизы могут иметь температуру на 40-45°С выше температуры окружающей среды.
Даже в тени температура черных карнизов превышает температуру окружающей среды на 4-5°С. Ветер, дующий со средней скоростью 2,5 м/с, уменьшает разницу температур между экспериментальными карнизами и воздухом в тени примерно в 2 раза. Наличие стрейч-пленки на той части карниза, которая будет располагаться под кровлей, позволяет снизить теплопотери в полтора-два раза.
Показать
Скрыть
Строительство и геотехника . 2022; 13 (4): 51-69
(RUS)
Оценка стабильности нагруженного склона в комплексных инженерных и геологических условиях
Bogomolov A.N. , Богомолова О.А., Богомолов С.А.
Реферат
В статье представлены результаты анализа напряженного состояния и устойчивости грунтового откоса сложного геологического строения, на котором расположены очистные сооружения промышленного предприятия. Расчет устойчивости и напряженного состояния проводится для двух вариантов: естественного состояния массива грунта и состояния, определяемого проектным решением по его перепрофилированию с учетом устройства автомобильного проезда.
Высота склона составляет 12 метров, а инженерно-геологические условия характеризуются 3-й категорией сложности. Расчет устойчивости основан на анализе напряженного состояния массива грунта по методу Цветкова-Богомолова, в котором метод конечных элементов формализован, в том числе, для определения напряжений в неоднородных грунтовых объектах. Метод построения наиболее вероятной линии скольжения основан на выполнении условия минимальности коэффициента запаса устойчивости в каждой ее точке. Все расчеты выполняются с использованием программ для ЭВМ, разработанных авторами данной статьи и имеющих государственную регистрацию. В результате исследования установлено, что общая устойчивость откоса обеспечена, но недостаточна устойчивость верхнего уступа откоса, представляющего собой грунтовую насыпь. В связи с этим необходимо проведение инженерных мероприятий по обеспечению работоспособного состояния объекта. Учитывая 3-ю категорию сложности инженерно-геологических условий и то, что разрушение массива грунта может привести к значительному ущербу окружающей среде, необходимо организовать постоянный комплексный мониторинг массива грунта и расположенных на нем сооружений.
. Необходимо проводить инженерные (компенсирующие) мероприятия по предотвращению разрушения поверхностных слоев по всей площади поверхности откоса в местах локализации пластических деформаций (поверхности обоих уступов). По результатам контроля необходимо принять решение о необходимости укрепления грунта основания аэротенка в местах расположения участков пластических деформаций (слева, справа, под ним) во избежание неравномерности осадка основания и валков конструкции.
Показать
Скрыть
Строительство и геотехника . 2022; 13 (4): 70-85
(RUS)
О распределении напряжений на контурах горизонтальных рабочих. ДАВЛЕНИЕ
Ушаков А.Н.
Реферат
Выведена формула нормальных касательных напряжений для одиночных подземных выработок разной формы поперечного сечения, расположенных на заданной глубине, при всестороннем растягивающем равномерном давлении, приложенном в точках контуров выработок.
В качестве отображающей функции рассматривается функция комплексного переменного, представляющая собой многочлен натуральной степени n с полюсом первого порядка в нуле, позволяющая строить различные семейства простых замкнутых кривых, моделирующих конфигурации контуров подземных выработок. Приведены примеры контуров, поперечное сечение которых имеет форму прямой и обратной трапеции, треугольника, сводов с вертикальными и наклонными стенками, ромба, прямоугольника, квадрата и эллипса. На основе предложенного автором метода рассчитаны коэффициенты полинома седьмой степени, осуществляющего конформное отображение внутренности единичной окружности на плоскость с трапециевидным отверстием заданных размеров. Исследовано напряженное состояние построенной выработки в точках ее контура на разных глубинах заложения, значениях всестороннего растягивающего равномерного давления при двух фиксированных значениях коэффициента бокового расширения горной породы. Даны графические изображения напряжения, действующего на контур рассматриваемой выработки.
Полученные результаты могут быть использованы для решения задач определения допустимых глубин горных выработок и расчета значений допустимых значений равномерного давления в точках их контуров. Критерием определения значений этих величин является условие отсутствия точек на контурах выработок, в которых нормальные касательные напряжения превышают пределы прочности на растяжение и сжатие вмещающей породы.
Показать
Скрыть
Строительство и геотехника . 2022;13(4):86-102
(Рус)
Модификация песка суспензией сапонитовой глины как отход алмазодобывающей промышленности ЯВЛЯЮСЬ.
Реферат
Приведены результаты лабораторных испытаний на водопроницаемость песка, модифицированного сапонитовой глинистой фракцией из отходов алмазодобывающей промышленности. Апробирована фильтрация глинистой суспензии через грунт полигона как способ аддитивного обогащения.
Экспериментальная установка состояла из трехосных испытательных камер и полуавтоматов для подачи воды и взвеси. Камеры исключали боковую течь в образцах и обеспечивали необходимые значения вертикальных и горизонтальных напряжений при измерении проницаемости. Исследованы образцы аллювиального мелкого песка и песка с примесью 3 и 5 % мела и доломита. После предварительного насыщения определяли скорость потока дистиллированной воды через образцы при четырех значениях гидравлического градиента. Затем проводили фильтрацию суспензии, содержащей до 0,58-0,63 % глинистых частиц. После этого поровые диски в верхней части образцов промывались оборотным потоком воды. На последнем этапе экспериментов снова измерялась скорость течения воды при четырех значениях гидравлического градиента. Эксперименты показали, что модификация песка путем закупоривания пор сапонитовой глинистой фракцией из потока суспензии возможна при наличии в песке добавок, вызывающих агрегацию частиц глины. Гидравлическая проводимость песка с 3 % мела снижается в 15-31 раз, с 5 % — в 15-39 раз.
раз при различных значениях относительного уплотнения. Влияние добавки доломита было незначительным, гидравлическая проводимость снизилась максимально в 14,3 раза. Для достижения максимальной глубины кольматации рекомендуется фильтровать суспензию через рыхлый песок при гидравлическом градиенте, обеспечивающем скорость потока более 3,5 м/сут, после чего песчаный слой уплотнять.
Показать
Скрыть
Строительство и геотехника . 2022;13(4):103-115
(RUS)
Изучение возможности получения декоративного бетона с использованием оксида железа
Lomakina L.N., Sinitsin D.A., Nedoseko I.V., RachiM.
Abstract
Проблема полезного использования крупнотоннажных промышленных отходов остро стоит во всем мире. Металлургическая промышленность не является исключением. Одной из актуальных областей применения таких шлаков является строительная отрасль.
Зачастую шлаки имеют множество примесей, отрицательно влияющих на качество материалов, из которых они могут быть изготовлены. Однако в небольшом количестве их можно использовать в качестве пигментных красителей, позволяющих получать материалы необычной окраски. Декоративные бетоны отличаются от обычных «серых» бетонов тем, что придают изделиям архитектурную выразительность, в первую очередь для отделочных работ (стены, полы). Подбор состава таких бетонов требует тщательного изучения как самого сырья, в том числе шлаков, так и выбранных составов на их основе. В статье представлены исследования тонкоизмельченного шлака газоочистки металлургического производства, в том числе физико-химическими методами. Дан анализ влияния многокомпонентного состава металлургического шлака на структуру и свойства будущего состава бетона. Выявлено, что практически все компоненты шлака не оказывают положительного влияния на гидравлическую или пуццолановую активность вяжущего при формировании структуры цементного камня.
Более половины составляющих минералов шлака содержат железосодержащие соединения, придающие шлаку насыщенный коричневый цвет. Шлак обладает легким пластифицирующим эффектом. Частицы шлака способствуют выделению воды, удерживаемой частицами цемента, и, следовательно, увеличению общей удельной поверхности частиц цемента. Эта структура быстрее гидратирует цементный гель, что приводит к более быстрому гидратации и набору прочности. Поэтому целесообразно использовать исследуемый шлак в качестве тонкоизмельченной пигментной добавки при подборе вяжущих и составов бетонов. Мелкоизмельченная структура шлака позволяет улучшить капиллярно-пористую структуру бетона, снизить расход цемента на 5-15 %, при этом получить бетон по прочности на сжатие класса не ниже В30. Подобраны составы декоративного вяжущего с использованием шлака и мелкозернистого декоративного бетона на его основе для декоративных полов. Наилучший состав бетона имеет класс прочности В40 для помещений с большой ударной нагрузкой.
Показать
Скрыть
Строительство и геотехника .
2022; 13 (4): 116-125
(RUS)
Применение переменной смолы подкрепления геосинтетических материалов в базовых площадках от непрерывных почв
TatianIkov D.A.A.
Реферат
Приведены результаты исследования характера работы армированных фундаментных подушек из связного грунта. В качестве подкладочного материала рассматривается уплотненный мягкопластичный суглинок, в качестве армирующего элемента используется тканый геотекстиль. Такое конструктивное решение фундаментной подушки, как правило, связано с невозможностью или дороговизной применения для этих конструкций классических инертных материалов. Предыдущие исследования показали высокую эффективность рационального расположения армирующих горизонтальных геосинтетических элементов в песчаных подушках. Основная цель данного исследования заключалась в проверке известного подхода к использованию переменного шага армирования для фундаментных подушек из связных грунтов.
Цель достигнута путем проведения численного эксперимента (решение тестовых задач) в программном комплексе Plaxis 2D с различными видами армирования, рассмотрено 4 вида армирования. Основными результатами исследований являются полученные схемы вертикальных напряжений, а также значения максимальной нагрузки, которую может выдержать основание без разрушения. По результатам исследований скорректирована формула определения положения армирующих слоев с переменным шагом армирования в подушках из связных грунтов. Установлено также, что при расположении слоев с шагом 200 мм и менее армирующий эффект в связных грунтах практически не проявляется. Подтверждено, что переменный шаг армирования позволяет добиться максимального «включения в работу» геосинтетики по сравнению с другими видами армирования, рассматриваемыми в рамках данного исследования. Кроме того, доказано, что в рассматриваемом исследовании переменный шаг армирования в подушках из связного грунта является наиболее эффективным с точки зрения воспринимаемой нагрузки и количества применяемых армирующих слоев.
Показать
Скрыть
Строительство и геотехника . 2022;13(4):126-135
Основания и фундаменты реконструируемых зданий
Содержание Описание книги
239 страниц
к КПР Пресс
239 страниц
к КПР Пресс
Узнать об электронных книгах VitalSource Открывает всплывающее окно
Также доступна в виде электронной книги:
- Электронные книги Тейлора и Фрэнсиса
(покупка для учреждений)Открывается в новой вкладке или окне
Продолжить покупки
В переводе с русского это английское издание текста было исправлено и обновлено. В нем рассматриваются такие темы, как: причины усиления оснований и фундаментов зданий; особенности поведения и фундаменты эксплуатируемых зданий; и стабилизации грунтов.
Предисловие — 1. Причины усиления оснований и фундаментов зданий — 1. Деформации находящихся в эксплуатации зданий — 2. Повышение нагрузки в связи с надстройкой и реконструкцией — 3. Нормирование интенсивности напряжений в грунтах основания — 2 .Состояние оснований и фундаментов реконструируемых зданий — 1. Влияние срока службы зданий на изношенность фундаментов — 2. Расчетные параметры фундаментов — 3. Изменение напряжений в грунтах фундаментов после реконструкции зданий — 4. Использование запаса несущей способности фундаментов при реконструкциях — 5. Опыт нормирования допустимых напряжений на грунты фундаментов после реконструкции — 3. Особенности поведения фундаментов действующих зданий — 1. Характер армирования грунтов — 2. Глубина заложения Сжимаемый слой основания — 3. Изменение влажностного режима грунта и водного зеркала — 4. Уплотнение грунтов основания под нагрузкой — 5. Влияние длительных нагрузок на механические свойства грунтов основания — 4. Инженерно-геологические Исследования и обследования фундаментов реконструируемых зданий — 1.
Инженерно-геологические изыскания — 2. Исследование грунтов фундаментов — 3. Обследование фундаментов — 4. Выводы ТЭО реконструкции зданий с повышенными нагрузками — 5. Проектирование Основания и фундаменты реконструируемых зданий — 1. Последовательность работ при проектировании оснований и фундаментов — 2. Суммирование нагрузок для расчета фундаментов — 3. Определение допускаемых напряжений на сжатые грунты основания в условиях длительного нагружения — 4. Проверка прочности фундамента — 5. Проектирование фундаментов по предельному состоянию — 6. Усиление фундаментов на естественном основании — 1. Усиление фундаментов — 2. Увеличение несущей площади фундаментов — 3. Углубление фундаментов: подпирание колонн нового фундамента — 4. Устройство фундаментных матов под зданием — 5. Установка дополнительных опор — 7. Использование свай для армирования фундаментов — 1. Поведение монолитных свай под зданием — 2. Усиление фундаментов забивными сваями — 3. Буронабивные сваи — 4.