Опыт преобразования слабых водонасыщенных грунтов сваями конечной жесткости

основания и фундаменты,подземные сооружения. механика грунтов

УдК 624.154.1 DOI: 10.22227/1997-0935.2018.3.271-281

опыт преобразования слабых водонасыщенных грунтов сваями конечной жесткости

З.Г. Тер-Мартиросян, А.З. Тер-Мартиросян, В.В. Сидоров

Национальный исследовательский Московский государственный строительный университет (НИУМГСУ), 129337, г. Москва, Ярославское шоссе, д. 26

Предмет исследования: приводится аналитическое решение задачи о взаимодействии сваи и плиты ростверка с окружающим грунтом основания с учетом возможности расширения ствола сваи. Получены замкнутые решения для определения напряжений в стволе сваи и в грунте под плитой ростверка. Учтено влияние преднапряженного состояния основания после уплотнения на формирование напряженно-деформированного состояния в процессе возведения и эксплуатации сооружений. Решения актуальны для свай уплотнения из щебня или грунтоцементных свай, жесткость которых сопоставима с жесткостью окружающего грунта.

Цели: определение приведенных прочностных и деформационных параметров слабых грунтов, подвергнутых преобразованию с помощью свай конечной жесткости из сыпучего материала и грунтоцементного материала. Сравнительный анализ полученных результатов с данными реальных испытаний на площадке строительства. Материалы и методы: при решении задачи о взаимодействии сваи и окружающего грунта при расширении ее ствола использованы аналитические решения, основанные на известных выражениях классической механики грунтов и механики деформирования твердого тела. Экспериментальные исследования производились на сертифицированном лабораторном оборудовании и с помощью полевых методов, нормированных действующими сводами правил. Результаты: представленная в статье методика повышения механических параметров грунтов и их расчета в составе преобразованного основания позволяет определить приведенные характеристики прочности и деформируемости всего основания. Они необходимы для расчета преобразованного основания по двум группам предельных состояний в процессе проектирования сооружения аналитическими и численными методами.

Выводы: полученные зависимости и предлагаемые методики проектирования усиления основания с помощью свай-дрен используются на реальных строительных объектах. Приводятся результаты крупномасштабных испытаний на опытной площадке строительства крупного объекта энергетики в России, а также объекта жилищного строительства в Центральном регионе РФ.

КЛЮчЕВыЕ СЛОВА: сваи-дрены, консолидация, слабые водонасыщенные глинистые грунты, деформационные характеристики, жесткость, уплотнение, лидерная скважина, щебеночная свая, расчетная ячейка, модуль деформации

ДЛЯ ЦИТИРОВАНИЯ: Тер-Мартиросян З.Г., Тер-Мартиросян А.З., Сидоров В.В. Опыт преобразования слабых водонасыщенных грунтов сваями конечной жесткости // Вестник МГСУ. 2018. Т. 13. Вып. 3 (114). С. 271-281.

EXPERIENCE OF TRANSFORMATION OF WEAK

WATER-SATURATED SOILS USING PILES

OF FINITE STIFFNESS e

o

_ H

Z.G. Ter-Martirosyan, A.Z. Ter-Martirosyan, V.V. Sidorov S

Moscow State University of Civil Engineering (National Research University) (MGSU), 26 Yaroslavskoe shosse, Moscow, 129337, Russian Federation

*

О У

0 2

1

Subject: an analytical solution to the problem of interaction of the pile and the raft plate with the surrounding soil taking into account the possibility of expansion of the pile's shaft is given. Closed solutions are obtained for determination of stresses in H the pile's shaft and in the soil under the raft plate. We take into account the effect of prestress of the base after compaction on formation of stress-strain state during construction and operation of structures. These solutions are relevant for compaction piles made of crushed stone or soil-cement piles whose stiffness is comparable with the stiffness of the surrounding soil. Research objectives: determination of the average strength and deformation parameters of weak soils subjected to transformation using the piles of finite stiffness made of loose gravel material and soil-cement material; comparative analysis of the obtained results with the data of in situ tests on a construction site.

Materials and methods: when solving the problem of interaction between the pile and the surrounding soil with the expan- у sion of pile's shaft, analytical solutions based on well-known expressions of classical soil mechanics and solid mechanics are ° used. Experimental studies were carried out on a certified laboratory equipment and with the help of field methods regulated Я by the existing design codes. Ы

Results: the presented technique of improving mechanical parameters of soils and the method of their calculation in the i transformed foundation allow us to determine the average characteristics of strength and deformability of the entire founda- ^ tion. These techniques are necessary for analysis of the transformed foundation by two types of limit states in the process 4 of designing the structure by analytical and numerical methods.

© З.Г. Тер-Мартиросян, А.З. Тер-Мартиросян, В.В. Сидоров 271

Conclusions: the resulting dependencies and the proposed techniques for designing reinforcement of the base with the help of pile-drains are used on real construction sites. We present the results of large-scale tests at the experimental site for construction of a large energy facility in Russia as well as at the housing construction site in the Central region of the Russian Federation.

KEY WORDS: pile-drains, consolidation, weak water-saturated clayey soils, deformation properties, stiffness, compaction, initial borehole, crushed stone pile, design cell, deformation modulus

FOR CITATION: Ter-Martirosyan Z.G., Ter-Martirosyan A.Z., Sidorov V.V. Opyt preobrazovaniya slabykh vodonasysh-chennykh gruntov svayami konechnoy zhestkosti [Experience of transformation of weak water-saturated soils using piles of finite stiffness]. Vestnik MGSU [Proceedings of the Moscow State University of Civil Engineering]. 2018, vol. 13, issue 3 (114), pp. 271-281.

ВВЕДЕНИЕ

Наличие большой мощности слабых грунтов в основании сильно осложняет его усиление путем полной замены на песчаные или грунтовые подушки из-за большой требуемой глубины их заложения и колоссальных затрат по материалу и времени на его качественное уплотнение (обеспечения проектных параметров качества насыпи — плотности сухого грунта или коэффициента уплотнения по всей толще устраиваемой подушки) [1-2]. В настоящее время для предварительного уплотнения слабых водонасыщенных оснований применяются два способа: поверхностное уплотнение с применением песчаных дамб и насыпей и глубинное уплотнение с применением глубинной трамбовки и других методов, создающих в слабом основании значительные радиальные напряжения [3-4].

ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ

лось поведение линейно и нелинейно деформируемого скелета грунта, сжимаемость поровой воды, задачи по схеме «равных деформаций» слоя под плитным фундаментом или по схеме «свободных деформаций» слоя в основании земляных дамб или насыпей большой мощности. Такими задачами занимались Абелев М.Ю., Тер-Мартиросян З.Г., За-рецкий Ю.К. и другие ученые [5-8].

Решение осесимметричной консолидации по схеме «равных деформаций» можно использовать для описания процессов, происходящих при глубинном уплотнении. В этом случае необходимо учитывать значительные радиальные перемещения стенок скважины. Такие задачи решались исследователями, рассматривающими технологии, которые приводят к этому процессу, используются методы вдавливания грунта в лидерную скважину [9], технологии с роторным уплотнением скважины [10-13] и струйная технология [14-15].

Вопросами уплотнения слабых водонасыщен-ных оснований, протекания процесса их консолидации занимались в различное время отечественные и зарубежные исследователи (рис. 1). Рассматрива-

МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ

Предлагаемая методика основана на долговременной консолидации связных грунтов под посто-

<0

о >

с

10

<0

2 о

н >

О

X S X н

о ф

Рис. 1. Схемы современных методов уплотнения и закрепления слабых грунтов под воздействием радиальных перемещений рабочего материала: а — вдавливанием грунта шнеком; б — роторным методом; в — по струйной технологии

янно действующей распределенной нагрузкой при наличии дрен, которыми являются щебеночные колонны. После устройства колонн поверху их выполняется горизонтальная щебеночная или песчаная подушка, предназначенная для сбора и отвода воды из дрен. Насыпь позволяет снизить неравномерность деформаций основания, сжимающегося по мере удаления из него воды. Этот процесс принято называть консолидацией основания.

В данной методике предлагается реализовывать уплотнение слабого основания большой мощности с помощью устройства в нем колонн из щебня.

1. Устройство колонн из щебня ведется с послойным вдавливанием материала в скважину большим сжимающим усилием погружающегося снаряда, что приводит к возникновению значительных радиальных напряжений и расширению стенок лидерной скважины. При этом в водонасыщенном массиве грунта вокруг колонны уплотнения возникает избыточное поровое давление, что инициирует процесс фильтрационной консолидации.

2. Колонны из щебня имеют водопроницаемость выше, чем у окружающего слабого грунта на несколько порядков, поэтому они играют роль дрен, которые значительно ускоряют процесс консолидации, увеличивая скорость процесса отжатия воды из грунта, а также сокращая путь горизонтальной фильтрации.

3. После изготовления колонн из щебня и окончания процесса консолидации преобразованное композитное (состоящее из колонн уплотнения и окружающего уплотненного грунта) основание будет работать как единый преобразованный массив, для которого возможно определить приведенные деформационные и прочностные характеристики для расчета по предельным состояниям.

Для устройства колонн уплотнения требуется оборудование для продавливания лидерной скважины и оборудование для вдавливания сыпучего материала колонны в нее.

Оборудование для бурения принимается любым стандартным, используемым в регионе строительства.

Лидерную скважину формируют вдавливанием рабочего инструмента на нужную глубину. Таким образом, происходит первое уплотнение. Инструмент при этом не извлекают. На него устанавливают бункер и засыпают щебень. После этого открывают шибер, и щебень достигает нижнего конца инструмента. После просыпания щебня инструмент поднимают на заданную высоту, а щебень, достигший дна скважины, остается на той же глубине и его уплотняют вдавливанием инструмента (погружение инструмента) на определенное расстояние. Таким образом лидерная скважина значительно расширяется, формируется щебеночная колонна, а грунт вокруг колонны уплотняется в радиальном направлении. Уплотнение окружающего колонну грунта

вызывает активизацию процесса консолидации из-за появления избыточного порового давления.

Наиболее простой вдавливающий инструмент машины может представлять из себя трубу соответствующей жесткости (способную воспринимать вертикальную нагрузку до 300 т) с закрытым нижним концом.

результаты исследования

1. Устройство свай-дрен. Для проектирования преобразования слабого основания сваями-дренами необходимо рассматривать два последовательных процесса: взаимодействие окружающего грунта с расширяющимся стволом сваи (в процессе ее устройства) и работа ствола сваи и окружающего грунта под нагрузкой в составе фундамента (рис. 2). При этом обычно заранее задаются начальным и конечным радиусом свай, т.е. радиальное перемещение в процессе устройства элемента уплотнения является заданной величиной. Внешняя граница расчетной ячейки определяется шагом расстановки свай-дрен, от которого зависит степень преобразования слабого основания.

На основании совместного рассмотрения геометрических, физических уравнений и уравнений равновесия задачу о НДС грунтового цилиндра можно свести к решению дифференциального уравнения в перемещениях [16-17] вида

d2 и 1 du _ и

dr2 г dr г2 '

Далее можно записать результирующие выражения для нахождения радиальных и тангенциальных напряжений на контакте свая—грунт.

= -

E2 A

(1 + v2) V2

f r2 ( 1+\+ r

V

r

1 - \ r

V

\

(1 + v2) • v/

-.

Для нахождения вертикальной нагрузки, которую необходимо передать через трамбующее оборудование на грунт, необходимо воспользоваться уравнением предельного равновесия, где в качестве главных напряжений будут присутствовать вертикальное и радиальное напряжения. При этом вертикальное напряжение должно быть предельным, чтобы слой трамбуемого материала исчерпал свою прочность, разрушился и занял свое проектное положение в уже расширившейся скважине.

Уравнение предельного равновесия примет вид

ст* + CTr + 2с • ctg9

= sin ф.

Тогда значение предельного вертикального напряжения выразится следующим образом:

стг (1 + sinф) + 2с•cosф

00

Ф О т X

S

*

о

У

Т

0 2

1

В

г

3

у

о *

СТ = -

Рис. 2. Устройство свай: а — схема расширения диаметра лидерной скважины в процессе изготовления сваи; б — расчетная схема взаимодействия сваи с окружающим грунтом и фундаментной плитой в составе фундамента по схеме «свая—стойка»; 1 — свая-дрена; 2 — фундаментная плита; 3 — уплотненный слой; 4 — подстилающий плотный грунт

СО X

о >

с

во

<0

2 о

н *

О

X 5 X Н

О ф

Исходя из (4), можно выразить силу Ы, необходимую для расширения лидерной скважины до необходимого размера:

N * = п-г?-а*.

2. Взаимодействие грунтовой сваи конечной жесткости с окружающим грунтом в составе фундамента с учетом расширения ее диаметра в процессе нагружения (рис. 3). Данная задача также рассматривалась в различных постановках [18].

Рассматривая равенство радиальных перемещений на радиусе сваи (г = г1), а также учитывая равенство деформаций, можно получить выражение, связывающее нагрузку на фундаментную плиту р и получаемые поперечные расширения сваи под нагрузкой м1.

Выражение имеет сложный вид и представлено упрощенно с помощью специальных коэффициентов, которые представлены в работе [6], следующий вид:

G J Л ( I Н

и = р 1 ^+К): 1К+Н1.

3. Определение приведенных значений модуля деформации основания, уплотненного щебеночными сваями-дренами. После устройства свай-дрен на площадке и консолидации слабого основания необходимо рассматривать работу композитного основания под нагрузкой. Главным вопросом на этом этапе является нахождение осадки основания сооружения [19-20], так как несущими элементами такой системы являются сами сваи и окружающий грунт и рассматривать их по отдельности очень непросто; поэтому требуются зависимости для определения приведенного модуля деформации.

Получены зависимости для определения приведенного модуля деформации в случаях, когда под подошвой свай-дрен залегают плотные грунты и продавливание грунта под подошвой невозможно, а также для случая, когда грунты под подошвой являются деформируемыми и продавливание возможно. В первом случае выражение имеет вид

ш„  ш„

ш =

шг - ^ + шс (1

Коэффициенты А, В, С, D, Е, F, G, Н, J, К зависят от геометрических и механических параметров сваи-дрены и окружающего грунта как вокруг нее, так и под ее подошвой.

где т — коэффициент относительной сжимаемости расчетной ячейки в целом; тс — коэффициент относительной сжимаемости материала сваи-дрены; т — коэффициент относительной сжимаемости окружающего уплотненного грунта основания.

40 35 3 30 I 25

i 20

С 15

10

о

"Ю о 32,4^" ^ 12,

ах. 25,2^^

\ 21,6 9,97

14 4 7,48 \

10,8/2 р---" 6,23 4.99

Т { ^

1.25

16 14 12

3 я

10 Й

К £

о 5

§ 5

200

400

600

800 , кПа

1000

0

Давление на плиту ростверка,

Рис. 3. График зависимости осадки ствола сваи, см, от давления на плиту ростверка расчетной ячейки, кПа

В случае возможности продавливания грунта основания под нижним концом сваи-дрены можно получить более сложную зависимость, которую удобнее записать в сокращенной форме:

I '

где D, Е — величины, зависящие от геометрических и механических характеристик [6].

4. Полевые и лабораторные исследования грунтов основания и материала свай-дрен. Для

надежного проектирования крупного объекта атомной энергетики была создана опытная площадка размерами 50 х 15 м, на которой было выполнено устройство трех участков уплотненного основания с шагом свай 1, 1,2 и 1,5 м с начальными диаметрами 325, 426 и 530 мм соответственно.

После устройства уплотняющих свай и прохождения консолидации основания были выполнены полевые испытания штампами материала получившихся свай-дрен (грунт — щебень грунтовой сваи) (табл. 1) (рис. 4).

Табл. 1. Сводные результаты полевых испытаний материала свай-дрен

Глубина проведения опыта Н, м Модуль деформации Е, МПа Среднее значение модуля деформации Е, МПа

7,0 120,5

7,0 106,92

7,0 104,3 140,52

7,0 146,7

7,0 158,15

7,0 206,57

00

Ф О т X

5

*

О У

Т

0

1

В

г

3

у

о *

3

Рис. 4. Кривая штамповых испытаний щебеночного материала сваи-дрены

Рис. 5. Трехосный прибор для испытания крупнообломочного грунта и неоднородных грунтов с включениями большого размера

Дополнительно в лабораторных условиях проводились испытания щебня свай-дрен методом трехосного сжатия. Для проведения трехосных испытаний применялось сертифицированное и поверенное оборудование производства ООО «НПП «Геотек», включающее в себя комплект из кинематического нагрузочного устройства 500 кН, нагнетателя 2 МПа ГТ 2.0.19, блоков управления, камеры трехосного сжатия типа «А» ГТ 2.3.13 для образцов высотой 600 мм и диаметром 300 мм и персонального компьютера, оснащенного программным обеспечением АСИС 4.1 [9] (рис. 5). По результатам трехосных испытаний модуль деформации щебня при плотности, ^ равной плотности материала в колонне уплотнения, т- составила не ниже 103,57 МПа.

Проведенные испытания показали, что щебе-М ночный материал достаточно сильно уплотняется ¡^ в процессе устройства свай по рассматриваемой ^ технологии. Получение высоких деформационных 2 характеристик материала колонн приведет к значи-Ю тельному увеличению общих приведенных дефор-РО мационных характеристик уплотненного основания в целом, так как и колонны и уплотненный грунт Ц вокруг них будут работать совместно. Н Для определения деформационных характе-

^ ристик уплотненного основания в целом (композитного основания, состоящего из щебеночной 2 сваи и уплотненного грунта вокруг него) специ-£ алистами НИУ МГСУ производились штамповые Ц испытания расчетной ячейки плоским штампом ¡^ площадью 7854 см2 (диаметром 1000 мм) в колодце Ф и на дне котлована на глубине 6,5 м, на абсолют ной отметке 145,00. Всего выполнено три испы-

тания (рис. 6). Испытания проводились в соответствии с ГОСТ 20276-20121. Полученные модули деформации составили 45,07, 42,88 и 56,64 МПа, что в целом превышает проектное значение, которое составляет 40 МПа. Проведенные испытания подтвердили предположения о совместной работе элементов композитного основания, устроенного по представленной технологии, а также корректность самих выражений для определения приведенного модуля деформации.

5. Использование разработанной методики также применялось на объекте гражданского строительства в Московской области. Особенностью инженерно-геологических условий на площадке являлось наличие в толще прослоя торфа различной степени разложения мощностью до 3 м. Традиционным методом устройства фундаментов в таком случае является использование свай для прорезки слабых грунтов. Однако локальное распространение торфа, небольшая этажность здания и большая площадь здания в целом делают такое решение крайне неэффективным как в экономическом плане, так и по времени.

Поэтому было принято решение о локальном усилении слабого грунта методом струйной цементации. После этого проводились испытания полученных колонн укрепления с помощью выполнения штамповых испытаний на глубине. Схема выполненных колонн и испытаний представлена на рис. 7.

1 ГОСТ 20276-2012. Грунты. Методы полевого определения характеристик прочности и деформируемости.

о б

Рис. 6. Испытательный штамп диаметром 1 м

Использовав формулу (6) и подставив деформационные характеристики грунтоцементной колонны (263 МПа) и торфа вокруг нее (4 МПа), получили приведенный модуль деформации на заданной глубине значением не менее 94,23 МПа. Примененная технология позволяет полностью исключить включение в работу органического грунта, передавая на-

грузку на нижележащие грунты только через грун-тоцементные колонны.

При рассмотрении естественного основания, осадки превышали предельные значения, установленные для данного типа здания (18 см) за счет высокой сжимаемости торфа. К тому же необходимо понимание того, что свойства торфяного прослоя

Индикатор часового типа

Труба для передачи

--=11---¡7=1—, = И—ТТЛ-'

= 11 =|| = II = И =11 =11 =11

= 11 =11 -II -I _ I =11 = = II „г II , = 11 = Н ,= 11 .= 11 „=

Й-СГ-СгСгСгСг;.

= 11 =11 =|| = И =11 =11 =11 = 11 =11 =11 =1 =1 =11 =

7

нагрузки на штамп

XI

Л /

Обсадная груба

1 ру! ггоцеме!ггаая шионна

П.

/

а1

Штамп

/

Л

Ф О т X

5

*

О У

Т

0

1

В

г

3

у

о *

3

Рис. 7. Схема испытательной установки

Рис. 8. Изополя вертикальных перемещений грунтов основания на закрепленном грунте

СО X

о >

с а

(О ^

2 о

н *

о

X 5 X Н

О ф

будут ухудшаться во времени, поэтому использование такого основания без преобразования является в принципе неприменимым. Расчеты показали, что в случае описанного выше усиления достигается ситуация с допустимыми осадками основания для данного типа здания. Осадки основания здания приведены на рис. 8.

ВЫВОДЫ

Обобщая результаты настоящего исследования, можно сделать следующие основные выводы:

1. Рассматриваемая технология по уплотнению слабых оснований является одной из самых экономически выгодных и эффективных. Низкая стоимость обеспечивается простотой технологического цикла, требующего достаточно простых машин и механизмов для его выполнения.

2. Созданы аналитические решения, достаточные для нахождения технологических параметров

уплотнения: шага свай, конечного диаметра, рабочего хода уплотняющего оборудования, а также для нахождения приведенных деформационных характеристик преобразованного основания.

3. Проведенные на опытной площадке испытания материала свай-дрен, расчетной ячейки преобразованного основания и межсвайного уплотненного грунта показали эффективность применяемой технологии и достаточное приближение значений механических параметров грунтов к проектным.

4. Таким образом, разработанная методика уплотнения основания щебеночными сваями-дренами может конкурировать с традиционными методами уплотнения и с более дорогим применением фундаментов глубокого заложения.

5. Методика расчета преобразованного основания может быть применена для проектирования гражданских зданий и сооружений, в том числе при наличии в основании неравномерных прослоев слабых или органо-минеральных грунтов.

литература

1. Mirsayapov I.T., Koroleva I.V. Bearing capacity and deformation of the base of deep foundations' ground bases // Geotechnical Aspects of Underground Construction in Soft Ground — Proceedings of the 8th Int. Symposium on Geotechnicls Aspects of Underground Construction in Sift Ground, TC2014 ISSMGE. Seoul, 2014. Pp. 401-404.

2. Мирсаяпов И.Т., Шарафутдинов Р.А. Расчетная модель несущей способности и осадок грунтового основания, армированного вертикальными и горизонтальными элементами // Известия Казанского государственного архитектурно-строительного университета. 2016. № 1. С. 179-187.

3. Богомолов А.Н., Пономарев А.Б., Мащен-ко А.В., Кузнецова А.С. Анализ влияния различных типов армирования на деформационные характеристики глинистого грунта // Интернет-Вестник Волг-ГАСУ. Сер.: Политематическая. 2014. № 4 (35). Ст. 11. Режим доступа: http://vestnik.vgasu.ru/attach ments/11BogomolovPonomarevMashchenkoKuznetso va-2014_4(35).pdf.

4. Мащенко А.В., Пономарев А.Б. Анализ изменения прочностных и деформационных свойств грунта, армированного геосинтетическими материалами при разной степени водонасыщения // Вестник Пермского национального исследовательского политехнического университета. Строительство и архитектура. 2014. № 4. С. 264-273.

5. Тер-Мартиросян З.Г., Сидоров В.В., Стру-нин П.В. Расчет напряженно-деформированного состояния одиночной сжимаемой барреты и сваи при взаимодействии с массивом грунта // Жилищное строительство. 2013. № 9. С. 18-22.

6. Тер-Мартиросян А.З., Тер-Мартиросян З.Г., Сидоров В.В. Взаимодействие грунтовых свай конечной жесткости с окружающим грунтом в составе фундамента с учетом расширения диаметра сваи // Основания, фундаменты и механика грунтов. 2016. № 3. С. 10-15.

7. Абелев М.Ю., Бахронов Р.Р., Козьмодемьян-ский В.Г. Новое в устройстве искусственных уплотненных оснований зданий и сооружений на слабых грунтах // Промышленное и гражданское строительство. 2015. № 9. С. 76-81.

8. Абелев М.Ю., Козьмодемьянский В.Г., Бахронов Р.Р. Устройство уплотненных песчаных оснований многоэтажных зданий при строительстве на слабых грунтах // Промышленное и гражданское строительство. 2014. № 10. С. 69-73.

9. Ter-Martirosyan Z.G., Abdulmalek A.S. The stress-strain state of the compacted base // Soil Mechanics and Foundation Engineering. 2007. No. 6. Pp. 8-11.

10. Тер-Мартирсян А.З., Рубцов О.И. Экспериментально-теоретические основы преобразования слабых водонасыщенных глинистых грунтов при глубинном уплотнении ротором // Инженерная геология. 2014. № 3. С. 26-35.

11. Рубцов И.В., Рубцов О.И., Митраков В.И. Современные методы глубинных геотехнологий закрепления грунтов для противооползневой защиты склонов // Интернет-Вестник ВолгГАСУ. Сер.: Политематическая. 2011. № 4 (19). Ст. 14. Режим доступа: http://vestnik.vgasu.ru/attachments/RubtsovRub tsovMitrakov-2011_4(19).pdf.

12. Рубцов О.И., Бакалов А.Ю., Кобецкий Д.И. Влияние технологии «Песконасос» на процессы консолидации и стабилизации в слабых грунтах основания на примере Имеретинской низменности // Вестник Томского государственного архитектурно-строительного университета. 2014. № 6 (47). С. 148-156.

13. Рубцов О.И. Исследование степени повышения несущей способности грунтового массива при использовании роторного рабочего органа пескона-соса // Механизация строительства. 2013. № 1(823). С. 29-31.

14. Малинин А.Г., Гладков И.Л., Жемчугов А.А. Укрепление слабых грунтов в основании насыпи автодороги при помощи технологии струйной цементации // Транспортное строительство. 2013. № 1. С. 4-7.

15. Малинин А.Г., Гладков И.Л., Жемчугов А.А., Салмин И.А. Экспериментальные исследования де-формативности грунтового основания, укрепленного грунтоцементными колоннами // Жилищное строительство. 2012. № 9. С. 29-32.

16. Тимошенко С.П., Гудьер Ж. Теория упругости: пер. с англ. М. : Наука, 1975. 576 с.

17. Безухов Н.И. Основы теории упругости, пластичности и ползучести. М. : Высш. шк., 1968. 512 с.

18. Гревцев А.А., Федоровский В.Г. Теория расширения полости и предельное сопротивление грунта под нижним концом забивных свай в песчаных грунтах // Жилищное строительство. 2012. № 9. С. 2-5.

19. Безволев С.Г. Проблемы проектирования и расчета фундаментов при применении больших групп свай и других вертикальных элементов преобразования грунтового массива // Геотехника. 2011. № 3. С. 30-67.

20. Barvashov V.A., Boldyrev G.G. Experimental and theoretical research on analytical models of piled-raft foundations // Soil Mechanics and Foundation Engineering. 2009. Vol. 46. No. 5. Pp. 207-217.

m

ф о т x

s

*

о

У

Т

0 2

1

В

г

з у

о *

Поступила в редакцию 20 октября 2017 г.

Принята в доработанном виде 1 сентября 2017 г.

Одобрена для публикации 20 февраля 2018 г.

Об авторах: Тер-Мартиросян Завен Григорьевич — доктор технических наук, профессор кафедры механики грунтов и геотехники, главный научный сотрудник научно-образовательного центра «Геотехника», Национальный исследовательский Московский государственный строительный университет (НИУ МГСУ), 129337, г. Москва, Ярославское шоссе, д. 26; mgroif@mail.ru;

Тер-Мартиросян Армен Завенович — доктор технических наук, профессор кафедры механики грунтов и геотехники, руководитель научно-образовательного центра «Геотехника», Национальный исследовательский Московский государственный строительный университет (НИУ МГСУ); 129337, г. Москва, Ярославское шоссе, д. 26; gic-mgsu@mail.ru;

Сидоров Виталий Валентинович — кандидат технических наук, доцент кафедры механики грунтов и геотехники, научный сотрудник научно-образовательного центра «Геотехника», Национальный исследовательский Московский государственный строительный университет (НИУ МГСУ), 129337, г Москва, Ярославское шоссе, д. 26; vitsid@mail.ru.

references

1. Mirsayapov I.T., Koroleva I.V. Bearing capacity and deformation of the base of deep foundations' ground bases. Geotechnical Aspects of Underground Construction in Soft Ground — Proceedings of the 8th Int. Symposium on Geotechnicsl Aspects of Underground Construction in Sift Ground, TC2014ISSMGE. Seoul, 2014, pp. 401-404.

2. Mirsayapov I.T., Sharafutdinov R.A. Raschet-naya model' nesushchey sposobnosti i osadok grun-tovogo osnovaniya, armirovannogo vertikal'nymi i gorizontal'nymi elementami [The computational model of bearing capacity and foundation of soil sediment, reinforced by vertical and horizontal elements]. Iz-vestiya Kazanskogo gosudarstvennogo arkhitekturno-stroitel 'nogo universiteta [News of the Kazan State University of Architecture and Engineering]. 2016, no. 1, pp. 179-187..

^ 3. Bogomolov A.N., Ponomarev A.B., Mashchen-t- ko A.V., Kuznetsova A.S. Analiz vliyaniya razlichnykh w tipov armirovaniya na deformatsionnye kharakteristiki W glinistogo grunta [Analysis of the influence of various ¡^ types of reinforcement on the deformation characteris-^ tics of clay soil]. Internet-vestnik VolgGASU. Ser.: Poli— tematicheskaya [Bulletin of Volgograd State University Ifl of Architecture and Civil Engineering. Series: Multi-P0 Topic]. 2014, no. 4 (35), paper. 11. Available at: http:// vestnik.vgasu.ru/attachments/11BogomolovPonomarev q MashchenkoKuznetsova-2014_4(35).pdf. (In Russian) I— 4. Mashchenko A.V., Ponomarev A.B. Analiz

S X H

о ф

ogo universiteta. Stroitel 'stvo i arkhitektura [PNRPU Construction and Architecture Bulletin]. 2014, no. 4, pp. 264-273.

5. Ter-Martirosyan Z.G., Sidorov V.V., Stru-nin P.V. Raschet napryazhenno-deformirovannogo sostoyaniya odinochnoy szhimaemoy barrety i svai pri vzaimodeystvii s massivom grunta [Calculation of the stress-strain state of a single compressible barrette and pile in interaction with an array of soil]. Zhilishch-noe stroitel'stvo [Housing Construction]. 2013, no. 9, pp. 18-22.

6. Ter-Martirosyan A.Z., Ter-Martirosyan Z.G., Sidorov V.V. Vzaimodeystvie gruntovykh svay konech-noy zhestkosti s okruzhayushchim gruntom v sostave fundamenta s uchetom rasshireniya diametra svai [Interaction of soil piles of finite stiffness with surrounding soil in the composition of the basement taking into account the expansion of the pile diameter]. Osnovaniya, fundamenty i mekhanika gruntov [Soil Mechanics and Foundation Engineering]. 2016, no. 3, pp. 10-15.

7. Abelev M.Yu., Bakhronov R.R., Koz'modem'-yanskiy V.G. Novoe v ustroystve iskusstvennykh up-lotnennykh osnovaniy zdaniy i sooruzheniy na slabykh gruntakh [New in the device of artificial compacted bases of buildings and structures on weak soils]. Pro-myshlennoe igrazhdanskoe stroitel'stvo [Industrial and Civil Engineering]. 2015, no. 9, pp.76-81.

8. Abelev M.Yu., Koz'modem'yanskiy V.G., Bakhronov R.R. Ustroystvo uplotnennykh peschanykh osnovaniy mnogoetazhnykh zdaniy pri stroitel'stve na slabykh gruntakh [Structure of the condensed sandy bases of multi-storey buildings during construction on weak grounds]. Promyshlennoe i grazhdanskoe stroitel'stvo [Industrial and Civil Engineering]. 2014, no. 10, pp. 69-73.

izmeneniya prochnostnykh i deformatsionnykh svoystv grunta, armirovannogo geosinteticheskimi materialami pri raznoy stepeni vodonasyshcheniya [Analysis of the change in the strength and deformation properties of the soil reinforced with geosynthetic materials at different degrees of water saturation]. Vestnik Permskogo natsional 'nogo issledovatel 'skogo politekhnichesk-

9. Ter-Martirosyan Z.G., Abdulmalek A.S. The stress-strain state of the compacted base. Soil Mechanics and Foundation Engineering. 2007, no. 6, pp. 8-11.

10. Ter-Martirsyan A.Z., Rubtsov O.I. Eksperimen-tal'no-teoreticheskie osnovy preobrazovaniya slabykh vodonasyshchennykh glinistykh gruntov pri glubinnom uplotnenii rotorom [Experimental and theoretical bases of transformation of weak water-saturated clay soils with deep compaction by a rotor]. Inzhenernaya geo-logiya [Engineering Geology]. 2014, no. 3, pp. 26-35.

11. Rubtsov I.V., Rubtsov O.I., Mitrakov V.I. Sovre-mennye metody glubinnykh geotekhnologiy zakrepleni-ya gruntov dlya protivoopolznevoy zashchity sklonov [Modern methods of deep geotechnologies for anchoring soils for anti-slope protection of slopes]. Internet-Vestnik VolgGASU. Ser.: Politematicheskaya [Bulletin of Volgograd State University of Architecture and Civil Engineering. Series: Multi-Topic]. 2011, no. 4

12. Rubtsov O.I., Bakalov A.Yu., Kobetskiy D.I. Vliyanie tekhnologii «Peskonasos» na protsessy kon-solidatsii i stabilizatsii v slabykh gruntakh osnovaniya na primere Imeretinskoy nizmennosti [Influence of technology "Pescokasos" on the processes of consolidation and stabilization in weak grounds of the base on the example of the Imereti lowland]. Vestnik Tomskogo gosu-darstvennogo arkhitekturno-stroitel'nogo universiteta [Bulletin of Tomsk State University of Architecture and Building]. 2014, no. 6

13. Rubtsov O.I. Issledovanie stepeni povysh-eniya nesushchey sposobnosti gruntovogo massiva pri ispol'zovanii rotornogo rabochego organa peskonasosa [Investigation of the degree of increase in the bearing capacity of the soil massif using the rotor working part of the sand pump]. Mekhanizatsiya stroitel'stva [Mechanization of Construction]. 2013, no. 1

Received October 20, 2017

Adopted in revised form September 1, 2017.

Approved for publication on February 20, 2018.

14. Malinin A.G., Gladkov I.L., Zhemchugov A.A. Ukreplenie slabykh gruntov v osnovanii nasypi avtodor-ogi pri pomoshchi tekhnologii struynoy tsementatsii [Strengthening of weak soils in the base of the embankment of the road with the help of technology of jet cementation]. Transportnoe stroitel'stvo [Transport Construction]. 2013, no. 1, pp. 4-7.

15. Malinin A.G., Gladkov I.L., Zhemchugov A.A., Salmin I.A. Eksperimental'nye issledovaniya deforma-tivnosti gruntovogo osnovaniya, ukreplennogo gruntot-sementnymi kolonnami [Experimental studies of the deformability of a soil base reinforced with soil-cement columns]. Zhilishchnoe stroitel'stvo [Housing Construction]. 2012, no. 9, pp. 29-32.

16. Timoshenko S.P., Goodier G.N. Theory of Elasticity. 3rd edition. McGraw-Hill Education, 1970.

17. Bezukhov N.I. Osnovy teorii uprugosti, plas-tichnosti i polzuchesti [Fundamentals of the theory of elasticity, plasticity and creep]. Moscow, Vysshaya shkola Publ., 1968. 512 p.

18. Grevtsev A.A., Fedorovskiy V.G. Teoriya rasshireniya polosti i predel'noe soprotivlenie grunta pod nizhnim kontsom zabivnykh svay v peschanykh gruntakh [Theory of cavity expansion and limiting resistance of soil under the lower end of driven piles in sandy soils]. Zhilishchnoe stroitel'stvo [Housing Construction]. 2012, no. 9, pp. 2-5.

19. Bezvolev S.G. Problemy proektirovaniya i rascheta fundamentov pri primenenii bol'shikh grupp svay i drugikh vertikal'nykh elementov preobrazovaniya gruntovogo massiva [Problems of designing and calculating foundations for the application of large groups of piles and other vertical elements of the transformation of a soil massif]. Geotekhnika [Geotechnics]. 2011, no. 3, pp. 30-67.

20. Barvashov V.A., Boldyrev G.G. Experimental and theoretical research on analytical models of piled-raft foundations. Soil Mechanics and Foundation Engineering. 2009, vol. 46, no. 5, pp. 207-217. n

(D

X

S

*

H

0 s

1

В

г

з У

о *

About the authors: Ter-Martirosyan Zaven Grigor'evich — Doctor of Technical Science, Professor of the Department of Soil Mechanics and Geotechnics, Main Researcher at the Research and Education Center "Geotechnics", Moscow State University of Civil Engineering (National Research University) (MGSU), 26 Yaroslavskoe shosse, Moscow, 129337, Russian Federation; mgroif@mail.ru;

Ter-Martirosyan Armen Zavenovich — Doctor of Technical Sciences, Professor of the Department of Soil Mechanics and Geotechnics, Head of Research and Education Center "Geotechnics", Moscow State University of Civil Engineering (National Research University) (MGSU), 26 Yaroslavskoe shosse, Moscow, 129337, Russian Federation; gic-mgsu@mail.ru;

Sidorov Vitaliy Valentinovich — Candidate of Technical Sciences, Assistant Professor of the Department of Soil Mechanics and Geotechnics, Researcher At the Research and Education Center "Geotechnics", Moscow State University of Civil Engineering (National Research University) (MGSU), 26 Yaroslavskoe shosse, Moscow, 129337, Russian Federation; vitsid@mail.ru.