Сайт журнала "Промышленное и гражданское строительство

ОСНОВАНИЯ И ФУНДАМЕНТЫ, ПОДЗЕМНЫЕ СООРУЖЕНИЯ
Анализ причин снижения несущей способности оснований и фундаментов в геокриологических условиях Якутии
УДК 624.139.2
Артем Дмитриевич НАБЕРЕЖНЫЙ¹, аспирант, e-mail: artemon2003@inbox.ru
Георгий Петрович КУЗЬМИН², доктор технических наук, главный научный сотрудник лаборатории инженерной геокриологии, e-mail: kuzmin@mpi.ysn.ru
Федор Федорович ПОСЕЛЬСКИЙ¹, кандидат технических наук, доцент, зав. кафедрой строительных конструкций и проектирования, e-mail: skip_nsk@mail.ru
¹ ФГАОУ ВО «Северо-Восточный федеральный университет им. М. К. Аммосова», 677000 Якутск, ул. Белинского, 58
² Институт мерзлотоведения им. П. И. Мельникова СО РАН, 677010 Якутск, ул. Мерзлотная, 36
Аннотация. В результате обследования зданий и сооружений в трех геокриологических районах Якутии выявлены основные причины снижения несущей способности оснований и фундаментов. При использовании многолетнемерзлых грунтов основания по первому принципу снижение их несущей способности происходит из-за нарушения нормальной работы проветриваемых подполий; частичного оттаивания грунтов основания за счет тепла воды при ее утечке из инженерных сетей; неправильного выполнения ремонтных работ и работ по благоустройству территории; создания условий для интенсификации сил пучения вследствие увлажнения грунтов около фундаментов. Главными причинами рассмотренных обрушений в п. Усть-Нера и Якутске стали постоянное увлажнение бетона фундаментных конструкций, низкое качество бетона, несоблюдение шага поперечной арматуры свай, пониженный уровень грунтов основания относительно уровня окружающей территории. Обследования зданий и сооружений на мерзлых грунтах, эксплуатируемых по второму принципу, показали наличие неравномерных осадочных деформаций фундаментов. Это обусловлено снижением несущей способности оснований в результате оттаивания грунтов при эксплуатации объектов. Несмотря на ужесточение требований, предъявляемых к конструкциям фундаментов, проблемы, связанные со снижением несущей способности грунтов основания, остаются и у объектов, построенных в последние годы. Также имеют место высокая стоимость и большая продолжительность работ по устройству свай, массово используемых в капитальном строительстве. Анализ литературы и предварительные результаты выполненных экспериментов показали, что использование ребер на боковой поверхности свай может существенно увеличить несущую способность грунтов основания.
Ключевые слова: фундаменты, многолетнемерзлый грунт, сваи, обследование, здания, сооружения, деформация, обрушение, геокриология, несущая способность.
ЛИТЕРАТУРА
1. Войтковский К. Ф., Мельников П. И., Порхаев Г. В., Вотяков И. Н., Жигульский А. А. [и др.]. Фундаменты сооружений на мерзлых грунтах в Якутии. М. : Наука, 1968. 198 с.
2. Филиппов В. В., Посельский Ф. Ф., Набережный А. Д., Рыков А. В. Об обрушении галереи в п. Айхал Республики Саха (Якутия) // Промышленное и гражданское строительство. 2013. № 8. С. 22-24.
3. Цытович Н. А. Механика мерзлых грунтов. М. : Высш. шк., 1973. 448 с.
4. Саввина А. Е., Сыроватский А. А. Проблемы свайного фундаментостроения в Республике Саха (Якутия) // Архитектура и строительство: тез. докл. научн.-техн. конф. Томск, 1999. С. 45-47.
5. Волохов С. С., Соловьева Н. В. Прочность смерзания мерзлых грунтов с материалами трубопроводов // Основания, фундаменты и механика грунтов. 2010. № 5. С. 25-28.
6. Sego D. C., Smith L. B. Effect of backfill properties and surface treatment on the capacity of adfreeze pipe piles [Влияние свойств грунтового раствора и обработки поверхности на несущую способность вмороженных свай из труб] // Canadian Geotechnical Journal. 1989. Vol. 26. No. 4. Pр. 718-725.
7. Holubec Igor. Thread bar pile for permafrost [Свая с нарезным стволом для вечномерзлых грунтов] // Nordicana. 1989. No. 54. Pp. 341-348.
8. Акопян В. Ф., Хо Чантха. Итерационные методы определения предельных нагрузок на фундаменты свайных типов на примере усиления здания в г. Белово Кемеровской обл. с учетом материалов мониторинга технического состояния // Глобальный научный потенциал. 2012. № 1(10). С. 67-69.
9. Качановская Л. И., Романов П. И., Железков В. Н., Ермошина М. С. О техническом проекте ОАО "ФСК ЕЭС" "Унифицированные конструкции фундаментов на винтовых сваях для опор ВЛ35-500кВ" // Электрические станции. 2011. № 5. С. 31-35.
10. Булатов Г. Я., Лысякова Е. И., Кореневская М. А. Обобщение расчетов несущей способности сваи по грунту // Строительство уникальных зданий и сооружений. 2014. № 6(21). С. 120-127.
11. Vesic A. S. Breakout resistance of objects embedded in ocean bottom [Сопротивление объектов, заделанных в океанское дно, выдергивающим нагрузкам] // Journal of the Soil Mechanics and Foundations Division. 1971. No. 97 (SM9). Pp.1183-1205
12. Mitsch M. P., Clemence S. P. The uplift capacity of helix anchors in sand [Несущая способность винтовых свай в песках при воздействии выдергивающих нагрузок] // American Society of Civil Engineers. New York, 1985. Pp. 26-47.
13. Zhang D. J. W. Predicting capacity of helical screw piles in Alberta soils [Прогнозируемая несущая способность винтовых лопастных свай в грунтах Альберты]. Thesis. Edmonton, University of Alberta, 1999. 304 p.
14. Sakr M. Axial and lateral behaviour of helical piles in oil sand [Поведение винтовых свай в нефтеносных песках при воздействии осевой и боковой нагрузкок] // Canadian Geotechnical Journal. 2009. Vol. 46. No. 9. Pp. 1046-1061.
15. Sharnouby М. М., Naggar M. H. Field investigation of axial monotonic and cyclic performance of reinforced helical pulldown micropiles [Полевые исследования поведения усиленных винтовых свай при воздействии осевой монотонной и циклической нагрузок] // Canadian Geotechnical Journal. 2012. Vol. 49. Pp. 560-573.
16. А. c. № 2469150 С 1, МПК E02D 27/35. Способ изготовления свайного фундамента для вечномерзлого грунта /Кузьмин Г. П., Чжан Р. В., Ремизов В. А. М., 2012.
17. Вялов С. С. Реологические основы механики грунтов. М. : Высш. шк., 1978. 447 с.