Содержание
- 2. Актуальность темы. Проблема укрепления оснований существует при проектировании, строительстве, эксплуатации и реконструкции зданий и сооружений, если
- 3. Технология Jet grouting Сущность струйной цементации заключается в использовании энергии высоконапорной струи цементного раствора для разрушения
- 4. Обзор публикаций и экскурс в историю создания Современные исследования по методу струйной цементации в литературе можно
- 5. Диссератиционные исследования В работе 2020 года «Усиление слабых грунтов оснований зданий струйной цементацией» Михайловского В.П. являющиеся
- 6. Нормативная документация Основными нормативными документами в РФ касательно технологии струйной цементации являются: СП 291.1325800.2017 КОНСТРУКЦИИ ГРУНТОЦЕМЕНТНЫЕ
- 7. Обзор геотехнических расчетных комплексов Программ для инженерных расчетов, которые специализируются на геотехнических проблемах достаточно много как
- 8. Объект исследования – слабые грунтовые основания зданий и сооружений до и после усиления грунтов. Предмет исследования
- 9. Обзор моделей грунта, применяемых при усилении Linear elastic model (линейная упругая модель) Модель представляет собой закон
- 10. Исходные данные полевого эксперимента 10/17 Исходные данные экспериментов: Al-Kinani AM, Ahmed MD (2020) Field study of
- 11. Этапы производства грунтоцементных колонн 11/17
- 12. Моделирование полевого эксперимента 12/17
- 13. Последовательность расчета и результаты 13/17
- 14. Верификация проведенных экспериментов в Midas GTS NX 14/17
- 15. Усиление струйной цементацией объекта культурного наследия 15/17
- 16. Апробация результатов и публикационная активность Апробация результатов исследования. Промежуточные результаты диссертационного исследования были представлены в Санкт-Петербургском
- 18. Скачать презентацию
Актуальность темы.
Проблема укрепления оснований существует при
проектировании, строительстве, эксплуатации и реконструкции зданий
Актуальность темы. Проблема укрепления оснований существует при проектировании, строительстве, эксплуатации и реконструкции зданий
2/17
Технология Jet grouting
Сущность струйной цементации заключается в использовании энергии высоконапорной струи
Технология Jet grouting
Сущность струйной цементации заключается в использовании энергии высоконапорной струи
Технологический процесс цементации грунта выполняют в два этапа – в процессе прямого и обратного хода:
1) в процессе прямого хода – бурение лидерной скважины до проектной отметки;
2) в процессе обратного хода – нагнетание под большим давлением цементного раствора, вращение и подъем колонны.
3/17
Обзор публикаций и экскурс в историю создания
Современные исследования по методу струйной
Обзор публикаций и экскурс в историю создания
Современные исследования по методу струйной
1. Контроль качества. Исследование ключевых параметров (процентное отношение цемента, давление впрыска, скорость подъема и т.д.) влияющих на производство грунтоцементных колонн.
2. Подбор оптимальных параметров влияющих на несущую способность. Изменение прочности на одноосное сжатие в зависимости от характеристик грунта, влияние в/ц отношения, получение проектных значение модуля Юнга колонны в зависимости от н.у.
3. Рассмотрение грунтоцементных элементов в качестве подпорных стен. Определение изгибающих моментов, боковых смещений.
4. Численное моделирование. Сравнение теоретических, полуэмпирических методов с моделированием в геотехнических программных комплексах, подбор грунтовой модели отвечающей упрочнению грунта.
4/17
1. Ребиндер П. А., Серб-Сербина Н.Н. Придание грунтам водонепроницаемости и механической прочности. Л.: Академия наук СССР, 1942. 267 с.
2. Безрук В.М. Теоретические основы укрепления грунтов цементами, 1956. 241 с.
3. Yahiro T. and Yoshida, H. Induction grouting method utilising high speed water jet. Proc of Eighth International Conference on Soil Mechanics and Foundation Engineering, Moscow, 1973, pp. 359-362 and 402-403.
Диссератиционные исследования
В работе 2020 года «Усиление слабых грунтов оснований зданий струйной
Диссератиционные исследования
В работе 2020 года «Усиление слабых грунтов оснований зданий струйной
Полученные результаты выполненных расчетов с помощью численного моделирования в ПВК Plaxis показывают высокую эффективность применения струйной цементации для создания отдельно стоящих грунтоцементных столбов с целью усиления слабых грунтов основания фундаментов мелкого заложения.
Предложенный в работе алгоритм позволяет проводить дальнейшие исследования в области расчета и подбора параметров материалов для улучшения прочностных и деформационных свойств грунтоцемента.
5/17
Нормативная документация
Основными нормативными документами в РФ касательно технологии струйной цементации являются:
СП
Нормативная документация
Основными нормативными документами в РФ касательно технологии струйной цементации являются:
СП
ГОСТ Р 59538-2021 РАСТВОРЫ ИНЪЕКЦИОННЫЕ ДЛЯ ЗАКРЕПЛЕНИЯ ГРУНТОВ НА ОСНОВЕ ЦЕМЕНТА
В СП291 собран верифицированный опыт российских авторов, даны справочные таблицы касательно углов внутреннего трения грунтоцементных колонн, прочности на сжатие, рекомендуемый диаметр в зависимости от компонентности технологии. Прочность по ГЦ берется на 56 сутки, что допускает введение переходного коэффициента. В целом нормативный документ свидетельствует о накопленном опыте в частности однокомпонентной технологии jet-grouting, который СП не ограничивает в применении в отличии от двух-трех компонентной технологии.
Основными зарубежными нормативными документами являются Еврокоды.
Одним из таких документов является BS EN 12716:2001 замененный на 12716:2019-03 «Специальные геотехнические работы -струйная цементация».
В п. 3 идет описание и термины, касающиеся разновидностей струйной цементации (одно-, двух- и трехкомпонентной). В п.4 приведены основные требования к геологическим изысканиям и необходимой проектной документации, а также экологические требования. В п. 6 указаны требования к водно-цементным растворам, их испытания на соответствие качеству применяемых материалов. В п.7 представлены требования к замерам геометрических параметров полученных грунтоцементных столбов, а также к испытаниям прочности полученных образцов (последовательность и скорость выполнения работ, время схватывания и затвердевания, а также диаметр колонн). В п. 8 приведена технология производства работ. Наиболее ценная информация представлена в «Прил. И», там приведены основные технологические и получаемые параметры для одно-, двух- и трехкомпонентной технологий струйной цементации (давление раствора (МПа), расход раствора (л/мин), давление воды (МПа) , расход воды (л/мин), давление воздуха (МПа) ,расход воздуха (м3 /мин)).
6/17
Обзор геотехнических расчетных комплексов
Программ для инженерных расчетов, которые специализируются на геотехнических
Обзор геотехнических расчетных комплексов
Программ для инженерных расчетов, которые специализируются на геотехнических
Наиболее распространенный геотехнический ПВК как при обучении в ВУЗах, так и в проектных институтах это PLAXIS (2D, 3D), именно он был выбран как основной для настоящего исследования.
В 2010 года появилась 3D версия, которая позволила работать с такими элементами как сваи в полной мере, до этого в 2D версии присутствовали только сваи получаемые осесимметрией или вовсе свая заменялась плитой с аналогическими геометрическими характеристиками.
Основным плюсом ПВК PLAXIS является то, что программа ввиду обширного функционала способствует саморазвитию пользователя в геотехнологическом анализе.
7/17
Объект исследования – слабые грунтовые основания зданий и сооружений до и
Объект исследования – слабые грунтовые основания зданий и сооружений до и
Задачи:
―Обоснование выбора модели грунтов и грунтоцементных материалов, применяемого для расчетов в ПВК;
― Верификация полевого эксперимента в ПВК;
― Верификация расчетов в другом ПВК;
― Проверка расчетов с учетом натурных данных;
― Расчет усиления струйной цементацией объекта культурного наследия;
― Формирование рекомендаций по доработке нормативной базы;
8/17
Обзор моделей грунта, применяемых при усилении
Linear elastic model (линейная упругая модель)
Модель
Обзор моделей грунта, применяемых при усилении
Linear elastic model (линейная упругая модель)
Модель
упругости. Включает в себя два постоянных параметра жесткости: модуль Юнга E, и коэффициент Пуассона v. Используется для жестких массивных сооружений, находящихся в толще грунта.
Hardening Soil model (модель упрочняющегося грунта)
Упругопластический тип гиперболической модели, описывающий
пластичность грунтов при их упрочнении за счет трения. Модель может использоваться для моделирования поведения как песков и гравия, так и слабых грунтов, таких как глины и илы.
9/17
Исходные данные полевого эксперимента
10/17
Исходные данные экспериментов:
Al-Kinani AM, Ahmed MD (2020) Field
Исходные данные полевого эксперимента
10/17
Исходные данные экспериментов:
Al-Kinani AM, Ahmed MD (2020) Field
Al-Kinani, Ali M., and Mahmood D. Ahmed (2019). Comparison of Single and Group Jet Grouting Columns Capacity Based on Field Load Test and Theoretical Methods.
Этапы производства грунтоцементных колонн
11/17
Этапы производства грунтоцементных колонн
11/17
Моделирование полевого эксперимента
12/17
Моделирование полевого эксперимента
12/17
Последовательность расчета и результаты
13/17
Последовательность расчета и результаты
13/17
Верификация проведенных экспериментов в Midas GTS NX
14/17
Верификация проведенных экспериментов в Midas GTS NX
14/17
Усиление струйной цементацией объекта культурного наследия
15/17
Усиление струйной цементацией объекта культурного наследия
15/17
Апробация результатов и публикационная активность
Апробация результатов исследования.
Промежуточные результаты диссертационного исследования
Апробация результатов и публикационная активность
Апробация результатов исследования.
Промежуточные результаты диссертационного исследования
1. Дополнительное заседание учебной конференции "Проектирование и расчет строительных конструкций и оснований" проходившее 17 мая 2021 г.
2. Семинар "Зимние слушания магистрантов СМИСК" проходивший 18 января 2022 г.
3. Семинар с участием членов ГЭК проходивший 28 марта 2022 г.
Публикации и реализация результатов исследования.
Принято к публикации:
1. Зимин С.С., Мартынов М.В. Численное моделирование полевого эксперимента по усилению струйной цементацией // Инженерные исследования. 2022. №2 (7).
16/17