Т. 328, № 10

Численное моделирование влияния упрочнения грунтового массива цементно-песчаной инъекцией на деформации основания

Актуальность. В последние годы строительной практики все чаще приходится проектировать объекты с наращиванием этажности на фундаментах, не рассчитанных на это. Использование этих земельных участков без специальной инженерной подготовки невозможно. Особенно перспективным становится метод инъекционного закрепления грунтов, т. к. позволяет снизить материалоемкость и стоимость усиления фундаментов, повысить распределительную способность основания. Цель работы: изучить напряженно-деформированное состояние грунтового основания, усиливаемое инъекциями. Методы исследования: анализ материалов инженерно-геологических изысканий для проектирования объекта и подборка картографического материала; определение прочностных и деформационных характеристик грунтов лабораторными и полевыми методами; изучение напряженно-деформированного состояния грунтовых массивов с помощью специального программного комплекса на базе метода конечных элементов. Результаты. Для оценки изменения напряженно-деформированного состояния грунтового массива выполнено моделирование для трех случаев: до реконструкции; при наращивании этажности сооружения; после усиления фундамента буроинъекционными сваями. Расчеты вертикальных перемещений грунтовой толщи составили до реконструкции 3,67 мм, во втором случае - 7,9 мм, в третьем - 6,5 мм. На основе результатов численного моделирования установлено, что применение грунтоцементных конструкций для усиления грунтового основания позволяет увеличить жёсткость основания и снизить его вертикальные перемещения на 20 %. Определены гипотетические деформации грунтового основания при изменении механических свойств несущего слоя основания до оптимальных значений. В дальнейшем следует уделить внимание таким вопросам, как определение геометрических размеров зоны закрепления; установление физико-механических характеристик грунтоцемента; разработка методики управляемого инъекцирования грунтового массива до оптимальных прочностных и деформационных характеристик закрепляемого грунта.

Ключевые слова:

грунты, напряженно-деформированное состояние, упрочненние, высоконапорные инъекции, метод конечных элементов, модули, деформации, угол внутреннего трения, углы трения, сцепление, труды учёных ТПУ, электронный ресурс,

Авторы:

Строкова Людмила Александровна

Тарек Сухайб Сабах Тарек

Голубева Вера Валериевна

Иванов Володимир

Скачать PDF