х в - Подземпроект

УКАЗАТЕЛЬ СТАТЕЙ, ОПУБЛИКОВАННЫХ В ЖУРНАЛЕ
«НАУКА И ТЕХНИКА В ДОРОЖНОЙ ОТРАСЛИ» В 2011 ГОДУ
БЕЗОПАСНОСТЬ ДВИЖЕНИЯ
Организация и безопасность движения в крупных городах. –
№ 1.
Российско-Германская научно-практическая конференция «Безопасность движения в Олимпийском Сочи». – № 3.
Алиев А.А. – Мероприятия по повышению безопасности движения в зоне искусственных сооружений на горных дорогах при
производстве дорожных работ. – № 4.
Богумил В.Н., Ефименко Д.Б. – Экспериментальные исследования транспортных потоков с использованием навигационных
данных (ГЛОНАСС, GPS) диспетчерских систем. – № 4.
Новизенцев В.В., Сидорова А.С. – Анализ аварийности при
наезде транспортных средств на дорожные ограждения. – № 1.
Новизенцев В.В., Михайлов А.Ю. – Обеспечение безопасности
движения в школьных зонах. – № 4.
Райхельт П., Шульце Х., Коссман И. – Научно-обоснованное
управление безопасностью дорожного движения. – № 3.
Сильянов В.В. – Приоритеты научных и практических работ в
области безопасности дорожного движения. – № 2.
Сильянов В.В., Николаева Р.В. – Основные направления повышения безопасности дорожного движения в Республике Татарстан. – № 2.
Чуклинов Н.Н. – Совершенствование модели управления деятельностью по ОБДД. – № 1.
Чуклинов Н.Н. – Организационно-экономические предпосылки
обеспечения безопасности дорожного движения при реализации
ФЦП ПБДД. – № 2.
Чуклинов Н.Н. – Организационно-экономические предпосылки
формирования Программы по ОБДД в стране на 2013-2020 гг. –
№ 3.
СТРОИТЕЛЬСТВО. ЭКСПЛУАТАЦИЯ.
РЕМОНТ И СОДЕРЖАНИЕ
Апестин В.К. – О расхождении проектных и нормативных межремонтных сроков службы дорожных одежд. – № 1.
Богумил В.Н., Ефименко Д.Б. – Мониторинг параметров ламинарных транспортных потоков с помощью ГЛОНАСС/GPS. – № 3.
Васильев А.И., Нгуен Вьет Фыонг – Анализ структуры автомобильного движения на мостах Вьетнама. – № 2.
Ереско С.П., Зяблов С.Ф. – Технология ремонта асфальтобетонных покрытий автомобильных дорог. – № 1.
Крамер Е.Л. – Некоторые закономерности деформирования
железобетонных плит с трещинами. – № 1.
Мартяхин Д.С., Косцов А.В. – Влияние уровня загрузки на скорости сообщения наземного общественного транспорта. – № 3.
Мизонов В.В., Тиратурян А.Н. – Использование метода «обратного» расчёта при эксплуатации автомобильных дорог. – № 1.
Ступин С.И. – Оценка прочности конструктивных слоёв нежёсткой дорожной одежды в нерасчётный период. – № 2.
Сула Н.А. – Способы крепления ограждающих конструкций
широких котлованов. – № 2.
Углова Е.В., Конорев А.С. – Учёт динамического воздействия
транспортных средств на нежёсткие дорожные покрытия. – № 1.
Черняков А.В. – Применение «jet-технологии» при строительстве транспортного тоннеля в мегаполисе. – № 3.
Черняков А.В. – Струйная цементация грунтов при строительстве в условиях плотной городской застройки. – № 3.
Черняков А.В., Готман Ю.А. – Расчетная прочность грунтоцементных свай. – № 4.
РАСЧЁТ ДОРОЖНЫХ ОДЕЖД. ПРОЕКТИРОВАНИЕ
Алтунин В.И., Федотов М.В., Нахмурин С.С. – Работа гофрированных труб в различных гидравлических режимах. – № 4.
Горячев М.Г., Давидяк А.Н. – Водно-тепловой режим земляного
полотна в местах пролегания теплосетей. – № 2.
Гришин С.А., Пономарева Т.М., Закураев А.Ф. – Расчет большепролетных надземных пешеходных переходов. – № 4.
cover_04_2011_done.indd 2-3
Зыонг Тхе Ань – Оптимизация параметров разрезных железобетонных пролётных строений с напрягаемой арматурой. – № 3.
Корочкин А.В. – Расчёт жёсткой дорожной одежды с учётом
воздействия движущегося транспортного средства. – № 2.
Маковский Л.В., Петрова Е.Н. – Расчёт большепролётных конструкций тоннелей из металлических гофрированных элементов. – № 2.
Нгуен Мань Тхыонг – Оптимизация параметров коробчатых
металлических пролётных строений. – № 3.
Осиновская В.А. – Диссипативные характеристики материалов
слоёв нежестких дорожных одежд. – № 1.
Чистяков И.В. – Формирование стока ливневых вод при урбанизации водосборных площадей водопропускных сооружений. –
№ 3.
ПРОБЛЕМЫ И СУЖДЕНИЯ
Девятов М.М. – О единой классификации автомобильных дорог
и улично-дорожной сети городов. – № 2.
Немчинов М.В., Осиновская В.А. – Заметки о расчёте дорожных
одежд. – № 1.
Павлов А.П., Перфилов А.С. – Причины снижения уровня технического состояния парка дорожно-строительных и коммунальных машин. – № 4.
Фурсов С.Г. – ГОСТ Р «Грунты, укрепленные неорганическими
вяжущими материалами» . – № 4.
Шейнин А.М., Эккель С.В. – ГОСТ 18105 для контроля прочности
бетона. – № 4.
ДОРОЖНО-СТРОИТЕЛЬНЫЕ
МАТЕРИАЛЫ
Акишин И.П., Голубева М.И. – Анализ погрешности определения показателей физико-механических свойств асфальтобетона. – № 4.
Васильев Ю.Э. – Качество битума. Чем оно определяется? –
№ 2.
Гохман Л.М., Гавриленко О.В. – Влияние эластичности органических вяжущих на накопление остаточных деформаций в бинарных смесях. – № 1.
Гохман Л.М., Гавриленко О.В. – Влияние эластичности вяжущих
на усталостную прочность полимерасфальтобетона. – № 4.
Золотарёв В.А., Пыриг Я.И., Галкин А.В., Кудрявцева-Вальдес
С.В. – Сравнительное исследование свойств окисленных и остаточных битумов. – № 3.
Носов В.П. – Основные тенденции в строительстве цементобетонных покрытий на автомобильных дорогах. – № 4.
ЭКОЛОГИЯ
Бакатин Ю.П., Остроух А.В. – Инновации в экологическом контроле строительных и дорожных машин. – № 3.
Буй Хунг – Использование наноструктурированных реагентов
для очистки поверхностного стока дорог. – № 4.
Нгуен Хоанг Хай – Последствия добычи грунта из русел рек и
деформации низовых забоев русловых карьеров. – № 4.
Сарбаев В.И., Ерёмин В.М., Ахметьев Д.А. – Имитационное
моделирование выбросов загрязняющих веществ автотранспортными потоками. – № 1.
Трофименко Ю.В. – Защита животных от негативного воздействия автомобильных дорог. – № 1.
МЕХАНИЗАЦИЯ. СЕРВИС
Воскресенский Г.Г., Воскресенский А.Г., Эунап Р.А. – Энергоёмкость процесса резания уплотненного снега. – № 2.
Головнин А.А. – Виброволновый валец дорожного катка КВ-03. –
№ 3.
Локшин П.Е. – Оценка эффективности фирменного сервиса
дорожно-строительной техники. – № 4.
Смирнов П.А., Смирнов М.П. – Повышение эксплуатационных
показателей коммунальной уборочной машины. – № 2.
06.12.2011 23:03:53
СТРОИТЕЛЬСТВО УДК 625.731.2:624.138.232.1
Расчетная прочность
грунтоцементных свай
Канд. техн. наук А.В. ЧЕРНЯКОВ
(ООО «НПО «Космос»), инж. Ю.А. ГОТМАН
(ООО «Подземпроект»)
Статья посвящена важной теме – назначению расчётных
параметров грунтоцемента (грунтобетона), получаемого в
теле конструкции при использовании струйной цементации
грунтов. В ряде случаев, возможно использовать имеющийся
опыт такого строительства в аналогичных условиях, в частности, использовать региональную базу данных по прочности и
плотности материала. При этом предложено для оценки прочности грунтоцемента использовать известный в инженерной
геологии графо-аналитический метод статистической обработки результатов измерений, предложенный профессором
Н.Н.Масловым и к.т.н. З.В.Пильгуновой, в том числе, по двухступенчатой схеме. Обычно его применяют при большом разбросе получаемых значений исследуемых характеристик.
Ключевые слова: грунтоцемент, струйная технология,
методика Маслова-Пильгуновой, плотность вероятности,
прочность и плотность грунтоцемента.
В практике геотехнического строительства, особенно в условиях
мегаполисов, всё шире используется технология струйной цементации грунтов. Эта технология позволяет создавать непосредственно в
толще грунтов грунтоцементные конструкции в виде свай, блоков,
мембран и т.п., которые могут использоваться при устройстве новых
или укреплении существующих фундаментов, а также ограждений
котлованов, противофильтрационных завес и т.п. устройств. При разработке проектов, предусматривающих использование несущих элементов из цементогрунта, получаемого струйной технологией, всегда
возникает вопрос о том, как предварительно оценить расчетную прочность грунтоцементного материала, получаемого в процессе струйной
технологии цементации. Уже самый поверхностный анализ процесса
струйной цементации показывает, что прочность получаемого материала должна быть функцией ряда факторов, в том числе:
– свойства цемента;
– водоцементного отношения;
– применяемых добавок;
– свойств закрепляемого грунта (состав и состояние по влажности);
– агрегатного состава грунта, образующегося в результате
измельчения его струёй воды и перемешивания;
– достигаемой плотности грунтоцементного материала;
– времени твердения.
Из указанных выше факторов, основные представляют собой те
же факторы, которые влияют на прочность обычного бетона и в этом
смысле грунтобетон может рассматриваться с позиций формирования обычного мелкозернистого бетона.
Однако, существенным (кроме включения в состав материла
грунта, который может иметь различный состав) различием является
влияние на свойства получаемого продукта самой технологии, предусматривающей размыв грунта струёй воды высокого давления, перемешивание полученной массы непосредственно в толще грунта с
помощью той же струи, а также возможная нестабильность процесса,
зависящая непосредственно от действий оператора (различная скорость подъёма монитора, изменение давления струи и т.п.). В результате получаемый материал не может иметь такую же однородность (в
16
04_2011_Наука и техника.indd 16
том числе и по прочности), как обычный бетон, приготавливаемый по
строго регламентируемой технологии, предусматривающей, в частности, и процесс нормируемого уплотнения. В этом отношении получаемый материал ближе всего должен быть к грунту, укрепленному
вяжущими. В этой связи возникает вопрос о том, как на стадии проектирования принимать величину прочности получаемого грунтоцемента, что, например, необходимо для расчёта несущей способности
по материалу свай, устраиваемых по рассматриваемой технологии.
Идея заключалась в том, что ответ на этот вопрос можно найти на
основе статистического обобщения и анализа фактического экспериментального материала, полученного в некоторых более или менее
определенных условиях строительства, что на данном конкретном
объекте обеспечивалось.
Следует отметить, что в практике строительства достаточно часто
используют этот путь назначения расчетных характеристик на основе
обобщения результатов массовых испытаний и учета опыта строительства. Примером может служить широкое использование табличных данных по физико-механическим свойствам грунтов, особенно
практикуемые в области геотехники, проектирования дорожных
одежд и т.п. В этой связи была предпринята попытка реализовать
аналогичный путь для разработки методики предварительного назначения расчетной прочности материала грунтоцементных строительных элементов, устраиваемых с помощью струйной технологии непосредственно в толще грунта. При отработке указанной методики
первоначально такая работа была применена для одного объекта, где
в процессе строительства были получены достаточно многочисленные
для возможного обобщения экспериментальные данные. В качестве
экспериментального объекта был принят один из объектов строительства в г. Москве — район, условно названный «Сокол» (развязки на
Ленинградском шоссе в р-не метро). В данном случае обобщение
осуществлялось применительно примерно к одним и тем же геологическим условиям и для применения одной и той же разновидности
технологии струйной цементации (Jet-1). Одно из важных соображений, положенных в основу работы по обобщению фактических данных, заключалось в том, что влияние ряда указанных выше факторов
в интегральном виде отражается на плотности получаемого материала.
В этом случае при известных технологических параметрах, водноцементном отношении, марке цемента и условиях твердения, прочность (R) должна быть функцией плотности (γ), т.е. R = f(γ).
С целью выяснения характера зависимости R = f(γ) были проанализированы фактические данные, полученные на ряде объектов
строительства, где устраивали грунтоцементные сваи по струйной
технологии. Порядок выполнения анализа ниже будет представлен
на примере упомянутого выше объекта «Сокол». Прочность получаемого грунтоцементного материала на одноосное сжатие и плотность
определялись по результатам испытаний кернов, отбиравшихся на
объекте из пробных свай, изготовленных с помощью струйной технологии. Всего на объекте было отобрано для испытаний 185 кернов.
В качестве методики статистической обработки был принят известный в инженерной геологии упрощенный метод «накопленной
частости», разработанный З.В. Пильгуновой и Н.Н. Масловым [1]. В
соответствии с этим методом, предварительно строится «график рассеяния» значений той или иной характеристики. В данном случае
требовалось, прежде всего, построить график рассеяния плотности.
Для этого весь массив экспериментальных точек предварительно был
разбит на группы по плотности с осреднением внутри группы до
±0,025 г/см3, после чего и был построен график рассеяния (рис. 1).
На его основе в соответствии с принятой методикой, построен граЧисло опытов
Рекомендуемый % накопленной частости
< 10
10–15
15–20
20–25
25–35
35–50
50–75
> 75
0
10
15
20
25
30
35
40
«Наука и техника в дорожной отрасли», № 4–2011
06.12.2011 21:26:52
СТРОИТЕЛЬСТВО Рис. 2. График накопленной частости плотности цементогрунта.
Рис. 1. График рассеяния значений плотности цементогрунта.
Рис. 4. Накопленная частость прочности при расчетной
плотности.
Рис. 3. График рассеяния прочности при расчетной плотности 1,82 г/см3.
фик накопленной частости (рис. 2), по которому можно оценить в
скольких процентах случаев плотность оказывается меньше заданной величины. Из этого графика видно, что в 50% случаев плотность
получилась меньше 1,86 г/см3. Значение, отвечающее 50% повторяемости называют в данном случае среднемедианным. И его принято
принимать за экспериментально установленное нормативное значение характеристики.
Переход от нормативного значения к расчетному осуществляется
в зависимости от конкретных условий строительства, ответственности сооружения, квалификации работников и должен определяться
проектировщиком. В соответствии с методом З.В. Пильгуновой–Н.Н.
Маслова при количестве опытных данных более 75 (см. таблицу)
расчетное значение показателя (в данном случае – плотности) можно
принимать для значения накопленной частости 40%. Тогда из графика рис.2 находим расчетное значение плотности равным порядка
1,82 г/см3.
Следующий этап обработки сводится к определению при полученном расчетном значении плотности расчетного значения прочности.
С этой целью весь массив фактически полученных одновременно с
плотностью значений прочности разделяется на группы с осреднением ±0,5 МПа и далее для ряда диапазона плотностей от 1,80 до 1,85
(т.е. включающего расчетную плотность 1,82 г/см3 выбираются значения прочности. Таких значений (см. рис. 1) имеется десять. Далее
для этих значений строится график рассеяния прочности (рис. 3) и
на его основе — график накопленной частости (рис. 4) прочности.
Поскольку число опытных точек прочности равно десяти, то в соот«Наука и техника в дорожной отрасли», № 4–2011
04_2011_Наука и техника.indd 17
ветствии с табл. 1 расчетное значение прочности должно отвечать
10%-ной накопленной частости, т.е. по графику рис. 4 будет отвечать
3 МПа. Вместе с тем, поскольку при обработке прочности показателей, как указывалось, осреднение шло с точностью ±0,5 МПа, то
абсолютное гарантированное значение прочности следует принять
равным Rгар = 3 МПа – 0,5 МПа = 2,5 МПа.
Таким образом, в качестве абсолютно гарантированной величины
прочности можно считать 2,5 МПа.
WORKING STRENGTH OF SOIL-CEMENT PILES
by Dr. A.V.Chernjakov (Open Company «NPO»Kosmos”), engineer.
Yu..A.Gotman (Open Company “Podzemproekt”)
Paper is devoted to the important problem - to fix design parameters of soil-cement, received in a body of a construction at use of jet
cementation of soils. In some cases possibly to use an available experience of such construction in similar conditions, in particular, to use a
regional database on durability and density of materials. Thus it is offered to use for an estimation of durability of soil-cement a graph-analytic method of statistical processing of results of the measurements
known in engineering geology, offered by professor N.N.Maslov and Dr.
Z.V.Pilgunova, including, under the two-level scheme. Usually it apply
at a wide scatter of received values of investigated characteristics.
Keywords: soil-cement, jet technology, Maslov-Pilgunova technique, density of probability, durability and density soil-cement.
Рецензент: д-р техн. наук В.Д. Казарновский. Статья поступила в редакцию 10.09.2011 г.
Авторы: Черняков Андрей Валерьевич, канд.техн. наук, президент ООО «НПО «Космос»», Готман Юрий Альфредович, инженер ООО «Подземпроект» (Москва). Конт. тел. +7-916-172-10-75,
e-mail: [email protected].
17
06.12.2011 21:26:52