53 УДК 624 ИСКУССТВЕННЫЕ ОСНОВАНИЯ В ГЕОТЕХНИЧЕСКОЙ ПРАКТИКЕ БЕЛАРУСИ Курило И.С., Масюк Д.А., Берёза М.О., Сазонов В.В. Научный руководитель – Никитенко М.И. Изложены наиболее широко используемые виды грунтовых ис- кусственных оснований, а также способы искусственного улучше- ния свойств грунтов. Приведены примеры применения методов укрепления грунтов в Республике Беларусь в сложных инженерно- геологических условиях. Прочность и устойчивость зданий и сооружений в значительной мере зависят от правильного выбора оснований и конструктивного решения фундаментов. Для проектирования основания и фундамен- тов необходимо знать геологическое строение и несущую способ- ность слоя грунта, принятого в качестве основания, глубину его промерзания и режим грунтовых вод. Искусственные основания при возведении зданий на слабых грунтах устраивают путем уплот- нения или упрочнения грунта, а также заменой слабого грунта ос- нований более прочным. Способ закрепления выбирают в зависи- мости от грунтовых условий района строительства, а также произ- водственных возможностей его выполнения. Основания бывают двух видов: естественные и искусственные. Если строительные качества грунта таковы, что его можно за- гружать без какой-либо предварительной подготовки, то основание называется естественным. Искусственным основанием называют искусственно уплотнен- ный или упрочненный грунт, который в природном состоянии не обладает достаточной несущей способностью. Уплотнение грунта может быть поверхностное и глубинное. Простейшим видом грунтовых искусственных оснований явля- ются песчаные подушки. Слой слабого грунта под будущим фунда- ментом удаляют и вместо него насыпают песок (с тщательным по- слойным уплотнением). Такие подушки можно устраивать также из материала большей несущей способности: гравия, щебня или смеси 54 грунта с гравием или щебнем. Подушка распределяет давление от фундамента на большую площадь слабого грунта. К более сложным способам искусственного улучшения свойств грунтов относят закрепление их различными вяжущими материала- ми, нагнетаемыми под давлением через инъекторы: цементным мо- локом (цементация), раствором жидкого стекла и отвердителя (си- ликатизация), горячим битумом или холодной битумной мастикой (битумизация). Вяжущие материалы после отвердения связывают частицы грунта в прочный камневидный монолит. Для повышения несущей способности грунтовых оснований применяют следующие способы искусственного закрепления грун- тов: цементация и битумизация; глинизация; смолизация; химиче- ский; термический; электрический; электрохимический; механиче- ский; армирование и др. Исследования возможности строительства на насыпных основа- ниях, проведенные РУП «Институт БелНИИС» в 1980–1990 гг., позволили обосновать и осуществить новое научное направлении в Республике Беларусь – строительство на искусственно упрочнен- ных основаниях. Его суть состоит в том, что разрабатываются ме- тоды и средства инженерной подготовки (упрочнения) любых (естественных и искусственных, в том числе насыпных) грунтов, оцениваются и контролируются заданные (требуемые) улучшенные их физико-механические характеристики и возводятся на этих упрочненных основаниях эффективные фундаменты с уменьшен- ными размерами и повышенной несущей способностью. В рамках этого направления был разработан целый комплекс нормативных технических документов (ТНПА, пособия, СТБ и рекомендации), которые охватывают все вопросы расчета, проектирования и возве- дения фундаментов на принудительно упрочненных основаниях. В качестве примеров применения методов укрепления грунта в Республике Беларусь в сложных инженерно-геологических услови- ях можно привести строительство ледовых дворцов в гг. Баранови- чи, Орше, Молодечно и Речице. Фундаменты на этих объектах за- проектированы УП «Белпромпроект» при участии РУП «Институт БелНИИС» по его же технологии устройства оснований. Рассмотрим более подробно выполнение укрепления грунта при строительстве жилого комплекса «Вивальди» с использованием песчаных свай. В грунт вибратором молотом погружается металли- 55 ческая труба с наконечником (башмаком). После погружения трубы с закрытым наконечником на проектную глубину в нее через во- ронку засыпается сухая бетонная смесь минимального класса проч- ности. После этого труба медленно при работающем вибраторе поднимается. За счет этого в грунте создаются дренирующие и упрочняющие слабый глинистый грунт столбы. Заключение Фундаменты вместе с грунтовым основанием в значительной мере оказывают влияние на прочность и устойчивость здания. Ме- тоды искусственного укрепления грунтов находят достаточно ши- рокое применение в промышленно-гражданском строительстве. В мостостроении их применяют редко, преимущественно при усиле- нии фундаментов существующих сооружений. Используемые в практике фундаментостроения многообразные способы искусствен- ного повышения несущей способности грунтов можно свести к сле- дующим основным методам: уплотнение грунтов; закрепление грунтов; замена слабых грунтов. В настоящее время достаточно хорошо освоены и широко при- меняются в Беларуси механическое уплотнение, цементация и дре- нирование грунтов столбами из сухой бетонной смеси. ЛИТЕРАТУРА 1. Сеськов, В. Е. Эффективные конструкции и методы устрой- ства оснований и фундаментов в Республике Беларусь / В. Е. Сесь- ков, В. Н. Лях // Строительная наука и техника. – 2005. – № 1. – С. 91–94. 2.Байков, В.Н. Строительные конструкции/ В.Н. Байков, Г.И. Попов // М.: Высшая школа, 1986. 3.Пособие П 19-04 к СНБ 5.01.01-99. Проектирование и устрой- ство фундаментов из свай с уплотненным основанием.– Мин- стройархитектуры РБ. – Минск, 2006. – 88 с. 4. Пособие П 19-04 к СНБ 5.01.01-99. Проектирование и устрой- ство фундаментов из свай с уплотненным основанием. – Мин- стройархитектуры РБ. – Минск, 2006. – 88 с. 5. Никитенко, М.И. Буроинъекционные анкеры и сваи при воз- ведении и реконструкции зданий и сооружений / М.И. Никитенко. – Минск: БНТУ, 2007. – 580 с. 56 6. Никитенко, М. И. Некоторые проблемы свайных фундаментов в геотехнической практике Беларуси / М. И. Никитенко, В. Ю. Жу- равский // Строительная наука и техника.– Минск, 2008. – № 4(19). – С. 44-51. УДК 624. 154 ИССЛЕДОВАНИЕ ВЛИЯНИЯ ФОРМЫ ПО ГЛУБИНЕ ПЛИТНЫХ ФУНДАМЕНТОВ НА ОСАДКУ И НЕСУЩУЮ СПОСОБНОСТЬ ГРУНТОВ М. Алхассан (аспирант) Научный руководитель – И.Л. Бойко Приведено для плитных фундаментов влияние формы по глу- бине на осадку и несущую способность грунтов. Исследованы призматические, клиновидные и тавровые формы фундаментов на разных моделированных грунтовых условиях. Выявили, что при работе призматических форм фундаментов лишь грунт под ними активно воспринимает нагрузку, но при работе клиновидных и тав- ровых форм фундаментов оба грунта под ними и вдоль них верти- кальных стволов активно воспринимают нагрузку. Осадка и несущая способность грунтов зависят от формы и раз- мера фундамента, глубины заложения, физико-механических харак- теристик грунтов и типов структурных нагрузок. Тогда, когда много информации [1….5 и т.д.] существует в литературе о влиянии фор- мы по плану плитных фундаментов на осадку и несущую способ- ность грунтов, то мало такой информации существует о влиянии формы по глубине. Исследование взаимодействия фундаментов с грунтовыми основаниями выполняется изучением отношения нагрузки-осадки модельных фундаментов в лаборатории или нату- ральных фундаментов на стройплощадке. С учетом сложности, большой стоимости и трудоемкости натур- ных исследований основное внимание сосредоточено на лаборатор- ных опытах моделей плитных фундаментов на кафедре «ГиЭС» БНТУ. При этом закономерно возникает вопрос о правомерности