Особенности проектирования усиления грунтовых оснований зданий и сооружений армированием грунтоцементными колоннами

Увеличение темпов строительства и освоение площадок со слабыми грунтовыми основаниями влекут за собой развитие геотехнической сферы, строительных технологий. В данной статье рассматриваются перспективные способы усиления основания армированием вертикальными грунтоцементными колоннами: Jet-цементация и глубинное перемешивание грунтов, широко применяемые как в нашей стране, так и в зарубежных странах. Рассмотрены основные методики назначения проектных параметров, а также выделены имеющиеся обобщения и допущения в существующей нормативной базе. К таким методикам относятся: методика СП 22.13330 по принципам естественных грунтовых оснований; методика СП 24.13330 для массивного фундамента; моделирование методом конечных элементов с использованием программных комплексов. Анализ существующих методов расчетов усиленного основания позволил выделить области необходимых исследований, направленных на совершенствование существующих методик проектирования и назначения проектных параметров. Рассмотрены способы контроля качества работ по усилению грунтов основания армированием вертикальными грунтоцементными колоннами. Показаны основные критерии и способы оценки качества усиления, отраженные в нормативной документации. Представлен опыт проектирования усиления грунтовых оснований грунтоцементными колоннами и контроля параметров усиления. Сформулированы выводы, поставлены конкретные задачи дальнейших исследований, направленные на совершенствование таких методов усиления грунтового массива, как глубинное перемешивание грунта и Jet-цементация.

1. Ланис А. Л., Попов А. М., Ломов П. О. Устройство оснований методом раскатки скважин с инъектированием твердеющего раствора // Известия высших учебных заведений. Строительство. 2017. № 7. С. 29–38.

2. Причины деформаций зданий и сооружений в Новосибирске / М. Я. Крицкий, А. Ф. Сухорукова, А. Л. Ланис, С. В. Колышкин // Вестник Иркутского государственного технического университета. 2005. № 1. С. 20–24.

3. Зехниев Ф. Ф., Внуков Д. А., Корпач А. И. Преобразование грунтовых оснований с применением технологии глубинного перемешивания грунта // Вестник Пермского национального исследовательского политехнического университета. Строительство и архитектура. 2017. Т. 8, № 4. С. 116–125. DOI 10.15593/2224-9826/2017.4.12.

4. Скрылев Г. Е., Монастырский А. Е., Тимофеев В. Ю. Особенности использования метода струйной цементации для укрепления грунтов основания при строительстве объектов трассы «Формулы-1» на Имеретинской низменности // Геотехника. 2012. № 6. С. 22–26.

5. Abbey S. J., Ngambi S., Ngekpe B. E. Understanding the performance of deep mixed column improved soils-a review // International Journal of Civil Engineering and Technology. 2015. Vol. 6, no. 3. С. 97–117.

6. Малинин А. Г. О необходимости корректировки СП 291.1325800.2017 «Конструкции грунтоцементные армированные. Правила проектирования» // Жилищное строительство. 2019. № 9. С. 11–16. DOI 10.31659/0044-4472-2019-9-11-16.

7. Определение несущей способности набивной сваи по грунту, выполненной в раскатанной скважине / А. Л. Ланис [и др.] // Известия высших учебных заведений. Строительство. 2017. № 9. С. 31–40.

8. Конюшков В. В. Несущая способность по материалу наклонных буроинъекционных свай // Известия высших учебных заведений. Строительство. 2007. № 12. С. 88–92.

9. Малинин А. Г., Гладков И. Л., Жемчугов А. А. Влияние технологических параметров струйной цементации на прочность и диаметр грунтоцементных колонн // Метро и тоннели. 2012. № 5. С. 24–25.

10. Готман Н. З., Сафиуллин М. Н. Расчет и проектирование усиления плитного фундамента грунтоцементными сваями // Вестник Пермского национального исследовательского политехнического университета. Строительство и архитектура. 2017. Т. 8, № 4. С. 64–73. DOI 10.15593/2224-9826/2017.4.07.

11. Ломов П. О., Ланис А. Л. К вопросу определения грунтовых параметров, оказывающих влияние на диаметр раскатанной скважины // Научные проблемы транспорта Сибири и Дальнего Востока. 2015. № 3. С. 92–97.

12. Королев К. В., Караулов А. М., Галтер Д. С. Инженерная методика расчета вертикально армированных оснований // Известия высших учебных заведений. Строительство. 2017. № 9 (705). С. 101–108.

13. Caraşca O. Soil improvement by mixing: techniques and performances // Energy Procedia. 2016. Vol. 85. С. 85–92.

14. Геотехнический мониторинг при возведении многоэтажных зданий / Ломов П. О. [и др.] // Вестник Сибирского государственного университета путей сообщения. 2020. № 4 (55). С. 86–93.

15. Тер-Мартиросян З. Г., Тер-Мартиросян А. З., Соболев Е. С. Анализ данных геотехнического мониторинга плитных фундаментов большой площади // Геотехника. 2012. № 4. С. 28–34.