Диссертация (Основы и методы уплотнения грунтов оснований для возведения зданий и сооружений), страница 2

Теоретическимиисследованиямивыбратьконкретныйметодвибродинамического уплотнения и основные параметры уплотнения песчаных идругих грунтов оснований для заданной глубины уплотнения основания.2. Сравнительнымитеоретическимииэкспериментальнымиисследованиями, полевыми испытаниями доказать:а) эффективностьспособапоследовательного взрываниязарядовпосравнению с одновременным;б) преимущества двухмассных тяжелых трамбовок различных вариантовисполнения, в том числе по сравнению с традиционными одномассными;11в) преимущества модернизированного виброуплотнителя по сравнению сустановкой конструкции ВНИИГС;г) эффективность защиты близлежащих зданий и сооружений приаэрировании слоя грунта по периметру основания, уплотняемого глубиннымидинамическими методами.3.

Проанализировать результатами сравнительных полевых испытанийразличные методы зондирования для оценки качества уплотнения песков вподводной зоне укладки.4. Разработать практические рекомендации по выбору технических решенийглубинных методов уплотнения песчаных и других грунтов оснований, в томчислесучетомзащитыблизлежащихзданийисооруженийотвибродинамического воздействия за пределами уплотняемого основания.5.

Внедрить методику выбора способов уплотнения и разработанные новыетехническиерешенияглубинногоуплотненияпесчаныхоснованийдлявозведения сооружений на гидротехническом объекте общегосударственногозначения – комплексе защитных сооружений г. Санкт-Петербурга от наводнений.Научная новизна работы заключается в обосновании методики выборавибродинамических способовуплотнения песчаных грунтов оснований иразработке новых способов для возведения зданий и сооружений и конкретносостоит из следующего:1.Обоснованияметодикивыбораспособоввибродинамическогоуплотнения и основных параметров уплотнения песчаных грунтов оснований повеличине вибродинамического воздействия для заданной глубины уплотненияоснования.2.

Последовательного взрывания зарядов при уплотнении песчаных грунтовоснований, связывающего время консолидации уплотняемого слоя грунтаоснования с интервалом времени между взрывами соседних зарядов для заданной12массы зарядов, глубины их погружения и шага их размещения в плане и темсамым повышающего плотность уплотнения грунта основания.3. Уплотненияпесчаныхгрунтовоснованийтяжелойдвухмасснойтрамбовкой, устанавливающего соотношение между массами и площадьюподошвы её ударных частей, последовательностью их воздействия на грунтыоснования с тем, чтобы исключить выпор и разрыхление поверхностного слоягрунта, увеличить глубину уплотнения основания и обеспечить равномерную ибольшую осадку грунтов основания под подошвой двухмассной трамбовки.4.

Уплотнениявиброустановкойпесчаныхтипагрунтов«ёлочка»,основанийзадающегомодернизированнойвысотуразмещенияпространственных элементов в нижней части штанги виброуплотнителя, чтобы засчет снижения сил трения на штанге виброуплотнителя и выравнивания временивиброуплотнения по глубине уплотняемого основания увеличить глубинууплотненияиулучшитьравномерностьуплотнения грунта по глубинеуплотняемого основания.5. Защиты близлежащихзданийисооруженийприиспользованиивибродинамических методов глубинного уплотнения путем аэрирования грунтапо периметру уплотняемого основания, обеспечивающего за счет отражения волнколебаний грунта от границы аэрированного слоя и их поглощения ваэрированном слое снижение параметров волн колебаний за пределамиуплотняемого основания.6.

Оценки методов зондирования уплотненных водонасыщенных песковоснований и рекомендации по их применению.На защиту выносятся:1. Основные положения методики выбора способов вибродинамическогоуплотнения и параметров уплотнения песчаных грунтов оснований по величиневибродинамического воздействия для заданной глубины уплотнения основания.132. Результатысравнительныхтеоретическихиэкспериментальныхисследований, полевых испытаний, доказывающиха) эффективностьспособапоследовательного взрываниязарядовпосравнению с одновременным;б) преимущества двухмассных тяжелых трамбовок различных вариантовисполнения, в том числе по сравнению с традиционными одномассными;в) преимущества модернизированного виброуплотнителя по сравнению сустановкой конструкции ВНИИГС;г) эффективность защиты близлежащих зданий и сооружений приаэрировании слоя грунта по периметру основания, уплотняемого глубиннымидинамическими методами.3.

Результаты сравнительных полевых испытаний различных методовзондирования для оценки качества уплотнения песков в подводной зоне укладки.4. Рекомендации и итоговые выводы по результатам выполненныхисследований.5. Технология по созданию аэрированного слоя грунта и изменениединамических характеристик грунтов основания.Степеньдостоверностирезультатов,методологияиметодыисследований.Достоверность и обоснованность полученных результатов основаны насоответствии теоретических разработок данным лабораторных и полевыхисследований в практике строительства.Теория построена на известных результатах ведущих российских изарубежных ученых В.А.Флорина – П.Л.Иванова, Н.В.Seed (USA) ,K. Ishihara(Japan) и Г.М.Ляхова, О.А.Савинова и В.Г.Березанцева, О.А.Савинова –И.И.Блехмана и Л.Р.Ставницера и др., проверенных экспериментальнымиданными, практикой их применения в области динамики грунтов, устройстваоснований и фундаментов, в том числе с динамическими нагрузками.14Диссертациибазируетсянаобобщениипередового,втомчислезарубежного опыта и анализе практики собственного опыта применения авторомметодов глубинного уплотнения песчаных грунтов оснований.При анализе использованы авторские данные и данные, полученные ранеедругими авторамипо рассматриваемой тематике, в том числе зарубежныхавторов из США, Японии, Франции, Германии др.

стран. В результатеустановлено качественное и количественное совпадение авторских результатов срезультатами, представленными в независимых источниках по применениюосновных методов вибродинамического уплотнения оснований, выявлены ихнедостатки.Результатыэкспериментальныхисследованийполученынасертифицированной измерительной аппаратуре и оборудовании, на лабораторнойи производственной базе ведущих научных и изыскательских и строительныхорганизаций. Получено соответствие аналитических разработок и результатовполевыхэкспериментальныхисследованийвширокомдиапазонегранулометрического состава песчаных грунтов оснований.Вдиссертациииспользованымногочисленныеданныеполевыхисследований, в том числе замеров осадок грунтов основания; лабораторногоопределения гранулометрического состава намывных (или насыпных) песчаныхгрунтов оснований; непосредственного определения плотности скелета песчаныхгрунтов основания, в том числе в подводной зоне после водопонижения; данныхзондирования (ориентировочно более 1000 точек зондирования), в том числестатического, ударного, вибрационного и взрывного; более 200 осциллограммфиксации ускорений колебаний в лабораторных опытах.

В диссертациипредставлены либо средние значения полученных данных, либо выборочныематериалы характерных данных; отклонение полученных данных от расчетных илиданных полевых исследований в сторону уменьшения не превышает 10% в15соответствии с требованиями проекта по существующим строительным нормам наприемку работ.Теоретическая и практическая значимость работы заключается вразработке методики выбора способов и основных параметров уплоненияпесчаных грунтов оснований по величине вибродинамического воздействия дляобеспечениязаданнойглубиныуплотненияоснования,впроведениимодернизации существующих математических моделей и разработке новыхрасчетных моделей действия взрыва на грунты основания, динамики системы«двухмассная трамбовка – грунт» и «вибропогружатель – виброуплотнитель –грунтоснования»сучетомзатуханияволндеформацийотцентравибродинамического воздействия, в том числе при создании аэрированного слояпо периметру уплотняемого основания, обеспечивающих получение новыхрезультатов по теме диссертации, в разработке методики расчета глубины ирадиуса зоны уплотнения, достигаемой плотности грунтов основания длязаданныхпараметроввибродинамическоговоздействияипрактическихрекомендаций по выбору метода и основных параметров вибродинамическогоглубинного уплотнения песчаных грунтов оснований на коренных породахподстилаемогооснования,в томчисле сучетомснижениявеличинывибродинамического воздействия на близлежащие здания и сооружения, а такжекоренные породы подстилаемого основания, и широком внедрении методовглубинногоуплотненияпесчаныхгрунтовоснований(способомпоследовательного взрывания зарядов, тяжелыми двухмассными трамбовками,глубинноговиброуплотнениямодернизированнойвиброустановкой)настроительстве комплекса защитных сооружений (КЗС) Санкт-Петербурга отнаводнений с реальной перспективой их внедрения на строительстве различныхобъектовгражданского,промышленного,гидротехнического,железнодорожного и других видах строительства.дорожного,16Основныеуплотнения иположенияразработаннойметодикивыбораспособовновые технические решения вибродинамических методовиконтроля их качества использованы для укладки более 10.0 млн.

м3 песчаныхгрунтов оснований и сооружений на строительстве КЗС, в том числе песчаныхподушек при замене слабых глинистых грунтов оснований, тела дамб в основаниивысокоскоростной автодороги, опор мостов и зданий и др.Личныйвкладавторавполучениирезультатов,изложенныхвдиссертации, заключается в анализе недостатков известных глубинных методовуплотнения грунтов оснований и обосновании преимуществ предложенных новыхспособов глубинного уплотнения песчаных оснований, а также в обоснованииметодики выбора способов уплотнения и разработке новых технических решенийглубинных вибродинамических методов уплотнения песчаных оснований,контроле качества укладки песчаных грунтов оснований и сооружений, включаяличные разработки автора или непосредственное участие на всех этапахвыполнения работы: в получении исходных данных, теоретических разработках инаучных экспериментах, в широкой апробации результатов исследований,разработкелабораторныхиопытно-производственныхэкспериментальныхстендов и установок, обработке и сравнении экспериментальных данных иданных теоретических разработок,подготовке основных публикаций повыполненной работе.Апробацияработы.Результатыиположениядиссертационныхисследований представлялись и докладывались автором на VI и VII Всесоюзныхконференциях «Динамика оснований, фундаментов и надземных сооружений»(г.