ISSN 2304-6600 (Online)
ISSN 1997-0935 (Print)



Гидравлика. Инженерная гидрология. Гидротехническое строительство

ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ПОЛЕВЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ ДЕФОРМИРУЕМОСТИ АРГИЛЛИТОПОДОБНЫХ ГЛИН И ПЕСЧАНИКОВ

  • Пономарев А.Б. - Пермский национальный исследовательский политехнический университет (ПНИПУ)
  • Сычкина Е.Н. - Пермский национальный исследовательский политехнический университет (ПНИПУ)
DOI: 10.22227/1997-0935.2018.6.756-767
Страницы: 756-767
Предмет исследования: зависимость «нагрузка - деформация» и фазы напряженно-деформированного состояния аргиллитоподобных глин и песчаников. Цели: выполнить штамповые и прессиометрические испытания, проанализировать результаты полевых испытаний и разработать рекомендации по проектированию и расчету фундаментов на аргиллитоподобных глинах и песчаниках. Материалы и методы: получены зависимости «нагрузка - осадка» и выделены фазы напряженного состояния для аргиллитоподобной глины и песчаника, определено расчетное сопротивление грунта для буровой сваи-стойки, заглубленной в аргиллитоподобные глины и песчаники более чем на 0,5 м. Результаты полевых испытаний обработаны методами математической статистики. Результаты: в 58 % штамповых опытов наблюдалась потеря несущей способности основания, сложенного аргиллитоподобными глинами и песчаниками, только после достижения давлений 3,0 МПа. В 19 % штамповых опытов деформации резко возрастали уже при значении давлений 0,6…2,2 МПа, что характерно для менее прочных разновидностей аргиллитоподобных глин и песчаников. В 23 % опытов вертикальные деформации песчаников и аргиллитопобных глин имели линейный характер на всем протяжении графика «нагрузка - осадка» и фаза потери несущей способности грунта не была достигнута. Аналогичная картина наблюдалась при выполнении прессиометрических испытаний: для аргиллитоподобной глины при максимальном горизонтальном давлении 0,85 МПа и песчаника при максимальном горизонтальном давлении 1,0 МПа фаза потери несущей способности не была достигнута, а деформации грунта имели преимущественно линейный характер, что характерно для фазы уплотнения и фазы местных сдвигов. Выводы: аргиллитоподобная глина и песчаник могут являться надежными малосжимаемыми основаниями для зданий и сооружений с нагрузками от 0,2 до 0,3 МПа, а при проектировании фундаментов зданий и сооружений на аргиллитоподобных глинах и песчаниках можно применять расчеты с использованием теории линейно-деформируемой среды. Но аргиллитоподобная глина и песчаник имеют остаточные деформации, связанные с нарушением цементационных связей между частицами грунта. Рациональным является использование в расчетах фундаментов на аргиллитоподобных глинах и песчаниках значений прочностных параметров грунта, полученных при лабораторных или полевых испытаниях с замачиванием, учитывающим возможное ухудшение свойств данных грунтов.
Литература
  1. Suxin Z., Yuanqiao P., Jianxin Y. et al. Characteristics of claystones across the terrestrial Permian-Triassic boundary: Evidence from the Chahe section, western Guizhou, South China // Journal of Asian Earth Sciences. 2006. Vol. 27. Issue 3. Pp. 358-370.
  2. Ponomaryov A., Sychkina E. Analysis of strain anisotropy and hydroscopic property of clay and claystone // Applied Clay Science. 2015. Vol. 114. Pp. 61-169.
  3. Manica M., Gens A., Vaunat J., Ruiz D.F. A time-dependent anisotropic model for argillaceous rocks. Application to an underground excavation in Callovo-Oxfordian claystone // Computer and geotechnics. 2017. Vol. 85. Pp. 341-350.
  4. Кузнецова С.В., Махова С.И. Инженерно-геологические условия строительства на майкопских глинах Волгограда // Вестник ПНИПУ. Строительство и архитектура. 2017. Т. 8. № 1. С. 134-147.
  5. Тер-Мартиросян З.Г., Сидоров В.В., Нгуен Х.Х. Расчетное сопротивление грунтов оснований фундаментов в зависимости от степени их водонасыщения // Инженерная геология. 2012. № 5. С. 48-53.
  6. Armand G., Conil N., Talandier J., Seyedi D.M. Fundamental aspects of the hydromechanical behavior of Callovo-Oxfordian claystone: From experimental studies to model calibration and validation // Computer and geotechnics. 2017. Vol. 85. Pp. 277-286.
  7. Zhang F., Xie S.Y., Hu D.W. et al. Effect of water content and structural anisotropy on mechanical property of claystone // Applied Clay Science. 2012. No. 69. Pp. 79-86.
  8. Лушников В.В., Солдатов Б.А., Пивоваров Л.А. Основные предложения к проекту норматива по испытаниям скальных грунтов в полевых условиях // Вестник ПНИПУ. Строительство и архитектура. 2015. № 4. С. 36-49.
  9. Пономарев А.Б., Захаров А.В., Сурсанов Д.Н. К вопросу использования верхнепермских отложений в качестве грунтовых оснований // Вестник ПНИПУ. Урбанистика. 2011. № 1. С. 74-80.
  10. Сурсанов Д.Н., Байдак М.А. Определение расчетного сопротивления под нижним концом сваи при опирании на сильновыветрелые песчаники // Вестник гражданских инженеров. 2015. № 6 (53). С. 115-120.
  11. Ponomaryov A.B., Sychkina E.N. Analysis of pile foundation behavior on modern and ancient clay bases // Challenges and Innovations in Geotechnics : Proceedings of the 8th Asian Young Geotechnical Engineers Conference. 2016. Pp. 111-114.
  12. Бартоломей А.А., Омельчак И.М., Юшков Б.С. Прогноз осадок свайных фундаментов. М. : Изд-во ГУП «НИАЦ» Москомархитектуры. М. : 1994. 384 с.
  13. Ильичев В.А., Мариупольский Л.Г., Вахолдин В.В. Рекомендации по расчету, проектированию и устройству свайных фундаментов нового типа в г. Москва. М. : Изд-во ГУП «НИАЦ» Москомархитектуры. 1997. № 1. 93 с.
  14. Ter-Martirosyan Z.G. Forecasting foundation settlement // Hydrotechnical Construction. 2000. Vol. 34. No 11. Pp. 585-590.
  15. Тер-Мартиросян А.З., Лузин И.Н., Тер-Мартиросян З.Г. Напряженно-деформированное состояние оснований фундаментов глубокого заложения конечной ширины // Геотехника. 2016. № 6. С. 26-33.
  16. Шулятьев О.А. Фундаменты высотных зданий // Вестник ПНИПУ. Строительство и архитектура. 2014. № 4. С. 202-244.
  17. Шулятьев О.А. Геотехнические особенности проектирования высотных зданий в Москве // Промышленное и гражданское строительство. 2016. № 10. С. 17-25.
  18. Готман А.Л. Расчет комбинированных свайных фундаментов на действие горизонтальной нагрузки и изгибающего момента // Основания, фундаменты и механика грунтов. 2015. № 4. С. 23-27.
  19. Ладыженский И.Г., Сергиенко А.В. Опыт проектирования свайных и свайно-плитных фундаментов на участке ММДЦ «МОСКВА-СИТИ» // Промышленное и гражданское строительство. 2016. № 10. С. 46-54.
  20. Петрухин В.П., Шулятьев ОА., Ибраев Р.Р. Экспериментальные исследования осадок свайных фундаментов // Сб. науч. тр. НИИОСП им. Н.М. Герсеванова. 2006. С. 126-134.
  21. Травуш В.И., Шулятьев О.А. История развития высотного фундаментостроения в России // Промышленное и гражданское строительство. 2016. № 10. С. 8-16.
  22. Randolph M.F., Carter J.P., Wroth C.P. Driven piles in clay - the effects of installation and subsequent consolidation // Geotechnique. 1979. No. 29. Pp. 361-393.
  23. Sheil B.B., McCabe B.A. An analytical approach for the prediction of single pile and pile group behaviour in clay // Computers and Geotechnics. 2016. No. 75. Pp. 145-158.
  24. Zhang Q., Liu S., Zhang S. et al. Simplified non-linear approaches for response of a single pile and pile groups considering progressive deformation of pile-soil system // Soils and foundations. 2016. Vol. 56. Issue 3. Pp. 473-484.
  25. Сычкина Е.Н., Тимшина А.А. К вопросу обеспечения устойчивости склонов, сложенных аргиллитоподобными глинами // Master’s journal. 2016. № 1. С. 296-305.
  26. Пономарев А.Б., Сычкина Е.Н., Волгарева Н.Л. К вопросу прогноза осадки сваи на аргиллитоподобной глине численными и аналитическими методами // Вестник МГСУ. 2016. № 6. С. 34-45. DOI: 10.22227/1997-0935.2016.6.34-45
СКАЧАТЬ