DOI: https://doi.org/10.30838/J.BPSACEA.2312.040719.42.462

Конструкції з грунтоцементу для зведення фундаментів будівель і споруд

Yu. O. Kiricheck, H. V. Komissarov

Анотація


Територія України характеризується складними інженерно-геологічними умовами: слабкими, структурно-нестійкими ґрунтами, лесовими просадковими суглинками і супісками, в щільній міській забудові часто доводиться стикатись із пливунами, схилами, що спричинює подорожчання зведення будівель і споруд через додаткові витрати на підготовку основ та зведення фундаментів. Смолизація, бітумізація, силікатизація − це агресивні методи закріплення ґрунтів основи, більш екологічне використання цементу. Змішування місцевих ґрунтів із цементом, вапном, гіпсом, шлаками і з уведенням різних добавок дозволяє отримати матеріал – ґрунтоцемент, який останнім часом широко використовується для підготовки основ під фундаменти, зведення фундаментів, а також для виконання різних геотехнічних завдань. Підготовка основ під фундаменти під час зведення будівель і споруд на слабких, структурно-нестійких ґрунтах (просідних ґрунтах
І типу просідання, насипних, заторфованих, текучих пилувато-глинистих), як правило, конструктивно виконується армуванням ґрунту вертикальними жорсткими ґрунтоцементними елементами з достатньо високим відсотком вмісту цементу. Такі рішення приймаються на основі технічних характеристик будівельної техніки, поширеної в нашій країні, а також проектних вимог, при цьому закріплення ґрунтової товщі основи виконується на досить велику глибину. Досліджено раціональність застосування ґрунтоцементних конструкцій з низьким вмістом цементу в слабких, водонасичених та лесових ґрунтах I типу просідання. Застосування сучасних механізмів і обладнання для виготовлення ґрунтоцементних елементів дає можливість використовувати конструктивні схеми з меншою витратою цементу для зведення фундаментів будівель та споруд. У разі зменшення кількості цементу підвищується деформованість і тріщиностійкість ґрунтоцементу, в результаті він уже не може розглядатися як елемент конструкції фундаменту, але може ефективно використовуватися як штучна основа фундаментів будівель. Числовими методами розрахунку встановлено вплив параметрів ґрунтоцементу на роботу системи «споруда − фундамент − ґрунтоцементна основа».


Ключові слова


ґрунтоцемент; об'ємне закріплення ґрунтів; різально-змішувальний метод; ґрунтоцементні основи; деформації ґрунту

Повний текст:

PDF

Посилання


Vremennyye rekomendatsii po tekhnologii stroitel'stva tsementogruntovykh lentochnykh fundamentov s primeneniyem shnekofrezernykh gruntosmesitel'nykh mashin: rekomendatsii [Temporary recommendations on the construction technology of cement and ground foundations using screw milling soil-mixing machines]. Developed under the direction of A. N. Tokin. Kiyv : NIISP, 1981, 47 p. (in Russian).

Zotsenko M.L. Gruntotsement – konstruktyvnyy i hidroizolyatsiynyy material pry budivnytstvi pidzemnykh sporud [Soil-sement − structural and waterproofing material in the construction of underground structures]. Budivelni konstruktsii: zb. nauk. prats [Building constructions: coll. of scient. works]. Kyiv : DP NDIBK, 2016, vyp. 83,

b. 2, pp. 296−316. (in Ukrainian).

Kyrychek Yu.A. and Komissarov G.V. Analyz oblasty prymenenyya hruntotsementa v heotekhnyke [Analysis of soil-cement application in geotechnics]. Budivelni konstruktsii: zb. nauk. Prats [Building constructions : coll. of scient. works]. Kyiv : DP NDIBK, 2016, vyp. 83, b. 1, pp. 529–538. (in Russian).

Kyrychek Yu.A. and Komyssarov G.V. Metody ustroystva yskusstvennykh osnovanyy yz hruntotsementa pod fundamenty melkoho zalozhenyya [Methods for constructing artificial footing from ground cement for shallow foundations]. Visnyk Prydniprovskoi derzhavnoi akademii budivnytstva ta arkhitektury [Bulletin of Pyidniprovsk State Academy of Civil Engineering and Architecture]. 2014, no. 7, pp. 15−19. (in Russian).

Zotsenko N.L., Petrash R.V. and Petrash O.V. Kontrolʹ za yakistyu hruntotsementnykh elementiv, yaki vyhotovleni za burozmishuvalʹnoyu tekhnolohiye. [Control over the quality of the cementitious elements, which are made according to the mixing technology]. Stroitelstvo. Materialovedeniye, mashinostroyeniye [Construction, Materials Science, Mechanical Engineering]. Dnipropetrovsk : PSACEA, 2010, vyp. 56, pp. 188−193. (in Ukrainian).

Krysan V.I. and Krysan V.V. Praktika zakrepleniya gruntov po struyno-smesitel'noy tekhnologii [The practice of soil consolidation by jet-mixing technology]. Geotekhnika Belarusi: nauka i tekhnika : mezhdunar. nauchno-tekhnicheskaya konferentsiy. [Geotechnics ofBelarus: Science and Technology : Intern. scient. and techn. conf.]. Мinsk : BNTU, 2013, pp. 171−177. (in Russian).

Nechayev K.V. and Ismagilov A.O. Gorizontal'noye armirovaniye gruntov v osnovanii zdaniya korpusa neotlozhnoy khirurgii zheleznodorozhnoy bol'nitsy g. Donetska pri yeye rekonstruktsii [Horizontal reinforcement of soils at the fotting of the building of the emergency surgery building of the Donetsk railway hospital during its reconstruction]. Zbirnyk naukovykh prats UkrDAZT [Collection of scientific works of UkrDAZT]. 2013, vol. 141, pp. 205−211. (in Rusian).

Makovetskyy O.O., Myller K.A. and Halymov V.V. Proektyrovanye ohrazhdenyy kotlovanov yz burosekushchykh hruntotsementnykh elementov [Designing fencing pits of buroseuse soil-cement elements]. Zbirnyk naukovykh prats Poltavskoho natsionalnoho tekhnichnoho universytetu imeni Yuriia Kondratiuka [Collection of scientific works of Poltava National Technical University named after Yuri Kondratyuk]. Poltava : PoltNTU, 2013,

iss. 3 (38), vol. 2, pp. 228−233. (in Russian).

Novytsʹkyy O.P. Metody zakriplennya hruntiv tsementom [Methods of fixing the soil with cement]. Visnyk Donetskoi Natsionalnoi Akademii Budivnytstva i Arkhitektury [Bulletin ofDonetskNationalAcademy of Building and Architecture Series].Poltava : DNABIA, 2013, iss. 3 (101), pp. 32−37. (in Ukrainian).

Spravochnik geotekhnika. Osnovaniya. fundamenty i podzemnyye sooruzheniya [Reference geotechnical. Foundations, foundations and underground structures] Under total edition of Acad. of RAACS V.A. Illichev and R.A. Mangusheva.Moscow : Publishing House DIA, 2014, 728 p. (in Russian).

Rekomendatsii po proyektirovaniyu i ustroystvu fundamentov iz gruntotsementa dlya opytnogo stroitelstva maloetazhnykh selskikh zdaniy [Recommendations for the design and installation of foundations of ground cement for the pilot construction of low-rise rural buildings]. Developed under the guidance B.A. Rzhanitsyn.Moscow : SRIOCP named Gersevanov, 1983, 41 p. (in Russian).

Deep Soil Mixing (DSM). Improvement of weak soils by the DSM method [Electronic resource].


Пристатейна бібліографія ГОСТ


1. Временные рекомендации по технологии строительства цементогрунтовых ленточных фундаментов с применением шнекофрезерных грунтосмесительных машин: рекомендации / Разраб. под руков.
А. Н. Токина. – Киев : НИИСП, 1981. – 47с.  

2. Зоценко М. Л. Ґрунтоцемент – конструктивний і гідроізоляційний матеріал при будівництві підземних споруд / М. Л. Зоценко // Будівельні конструкції. – Київ : ДП НДІБК, 2016. – Вип. 83,  кн. 2. – С. 296316.   

3. Киричек Ю. А. Анализ области применения грунтоцемента в геотехнике / Ю. А Киричек,
Г. В. Комиссаров // Будівельні конструкці. – Київ : ДП НДІБК, 2016. – Вип. 83, кн. 1. – С. 529538. 

4. Киричек Ю. А. Методы устройства искусственных оснований из грунтоцемента под фундаменты мелкого заложения / Ю. А. Киричек, Г. В. Комиссаров // Вісник Придніпровської державної академії будівництва та архітектури. 2014. № 7. С. 1519.

5. Зоценко Н. Л. Контроль за якістю грунтоцементных елементів, які виготовлені за бурозмішувальною технологією / Н. Л. Зоценко, Р. В. Петраш, О. В. Петраш // Строительство, материаловедение, машиностроение. – Днепропетровск : ПГАСА, 2010. – Вып. 56. – С. 188193.

6. Крысан В. И. Практика закрепления грунтов по струйно-смесительной технологии / В. И. Крысан,
В. В. Крысан // Геотехника Беларуси: наука и техника : межд. науч.-техн. конф. – Минск : БНТУ, 2013. –
С. 171177.

7. Нечаев К. В. Горизонтальное армирование грунтов в основании здания корпуса неотложной хирургии железнодорожной больницы г. Донецка при ее реконструкции / К. В. Нечаев, А. О. Исмагилов // Збірник наукових праць УкрДАЗТ. 2013. – Вып. 141. С. 205211.7

8. Маковецкий О. О. Проектирование ограждений котлованов из буро секущих грунтоцементных элементов / О. О. Маковецкий, К. А., Миллер, В. В. Галимов // Збірник наукових праць Полтавського національного технічного університету імені Юрія Кондратюка. – Полтава : ПолтНТУ, 2013. – Вип. 3(38). – Т2. –
С. 228–233. 

9. Новицький О. П.  Методи закріплення грунтів цементом / О. П. Новицький // Вісник Донецької Національної Академії Будівництва і Архітектури. – Полтава : ДНАБіА, 2013. – Вип. 3(101). – С. 32–37. 

10. Справочник геотехника. Основания, фундаменты и подземные сооружения / Под общ. ред. акад. РААСН, В. А. Ильичева и Р. А. Мангушева. – Москва : Издательство АСВ, 2014. – 728 с.

11. Рекомендации по проектированию и устройству фундаментов из грунтоцемента для опытного строительства малоэтажных сельских зданий: рекомендации / Разраб. под руков. Б. А. Ржаницынa. – Москва : НИИОСП им. Герсеванова, 1983. – 41 с.

12. Deep Soil Mixing (DSM). Improvement of weak soils by the DSM method [Электронный ресурс]. – Режим доступа: http://www.kellerholding.com.