РЕЗУЛЬТАТИ КОМПЛЕКСНИХ ДОСЛІДЖЕНЬ АРМОВАНИХ ҐРУНТОЦЕМЕНТНИМИ ЕЛЕМЕНТАМИ ОСНОВ, ВИГОТОВЛЕНИХ ЗА БУРОЗМІШУВАЛЬНОЮ ТЕХНОЛОГІЄЮ
DOI:
https://doi.org/10.15802/bttrp2023/281152Ключові слова:
армування основи; бурозмішувальний метод; геодезичні спостереження; ґрунтоцементний елемент; моделювання; метод скінчених елементів; осідання; слабка основа; стрічкові фундаментиАнотація
Мета. Шляхом експериментальних досліджень армованих за бурозмішувальною технологією основ стрічкових фундаментів у лотку та в польових умовах виявити закономірності їх напружено-деформованого стану (НДС), для достовірності отриманих результатів порівнюючи дані натурних досліджень і моделювання методом скінчених елементів (МСЕ). Методика. Лоткові випробування проведено в лотку металевим штампом. Випробувано неармовані глинисті основи й покращенні ґрунтоцементним армуванням при варіюванні значення коефіцієнта армування від 2,1 % до 7,1 % з глибиною армування 100 мм і діаметром 5 мм. Спостереження за осіданнями натурного об’єкту проводились методом геометричного нівелювання за деформаційними марками, влаштованими рівномірно за периметром будівлі. Ділянка, на якій було зведено десятиповерховий житловий будинок обрана через складні інженерно-геологічні умови. Проведено нульовий цикл спостережень, а також цикли після зведення кожного поверху будинку, прийняття його до експлуатації, заселення будинку та кожні наступні 2-3 роки. Результати. Несуча здатність основ зі зростанням відсотка армування ґрунту збільшується при заданих параметрах приблизно за лінійною залежністю. Наведені результати демонструють високу відповідність експериментальних та змодельованих залежностей осідань від тиску. У пластичній стадії роботи ґрунту використання моделі ізотропного ущільнення (HSM) більш адекватно описує поведінку ґрунту, в той час, як модель із критерієм міцності Мора-Кулона (MC) дещо завищує осідання. Розподіл осідань дослідного об’єкту по стрічковим фундаментам відповідає фактичному, що зафіксовано при тривалих геодезичних спостереженнях. Виміряні осідання основ секцій й отримані моделюванням мають задовільну збіжність. Наукова новизна. Перевірено відповідність лабораторних, натурних даних і результатів моделювання ґрунтоцементних основ стрічкових фундаментів. Практична значимість. Апробовано моделі поведінки ґрунту та методи задання ґрунтоцементних елементів (ҐЦЕ) для моделювання МСЕ армованих основ стрічкових фундаментів.
Посилання
Banadaki, A., Ahmad, K., & Ali, N. (2014). Experimental investigations on ultimate bearing capacity of peat stabilized by a group of soil-cement column: a comparative study. Acta Geotechnica, 11, 295-307. (in English)
Bouassida, M., de Buhan, P., & Dormieux, L. (1995). Bearing capacity of a foundation resting on a soil rein-forced by a group of columns. Geotechnique, 45, 25-34. (in English)
Bouassida, M., & Porbaha, A. (2004). Bearing capacity of foundations resting on soft ground improved by soil cement columns. Intern. Conf. on Geotechnical Engineering, 173-180. (in English)
Chau, K. (2013). Numerical Methods. Proc. of the 18th Intern. Conf. on Soil Mechanics and Geotechnical Engineering, Paris, 647-654. (in English)
Faizi, K., A Rashid, A. S., Jahed Armaghani, D., & Nazir, R. (2015). Deformation model of deep soil mixing using finite element method. Jurnal Teknologi (Sciences and Engineering), 74, 179-184. (in English)
Kitazume, M., & Terashi, M. (2013). The deep mixing method. CRC Press. Balkema, Leiden. (in English)
Plaxis 3D (2016). Reference Manual. (in English)
Sakr, M. A., Elsawwaf, M. A., & Rabah, A. K. (2021). Performance of improved ground by deep mixing tech-nique: state of the art review. Journal of Multidisciplinary Engineering Science Studies, 7, 3883-3892. (in English)
Terashi, M. (1997). Theme lecture: Deep mixing method – Brief state of the art. Proc. of 14th Intern. Conf. on Soil Mechanics and Foundation Engineering. Hamburg, Germany, 4, 2475-2478. (in English)
Terashi, M., &Tanaka, H. (1981). Ground improved by deep mixing method. Proc. of the 10th Intern. Conf. on Soil Mechanics and Foundation Engineering, 3, 777-780. (in English)
Topolnicki, M. (2006). Soil mixing – challenges of applications ranging from ground improvement to struc-tural elements. Proc. of the XIII Danube-European Conf. on Geotechnical Engineering. Ljubljana, 2, 177-182. (in English)
Yao, K., Yao, Z., Song, X., Zhang, X., Hu, J., & Pan, X. (2016). Settlement evaluation of soft ground reinforced by deep mixed columns. Intern. Journal of Pavement Research and Technology, 9, 460-465. (in English)
Yin, J. H., & Fang, Z. (2010). Physical modelling of a footing on soft soil ground with deep cement mixed soil columns under vertical loading. Marine Georesources and Geotechnology, 28, 173-188. (in English)
Zotsenko, N., Vynnykov, Yu., & Zotsenko, V. (2015). Soil-cement piles by boring-mixing technology. Energy, energy saving and rational nature use. Oradea University Press, 192-253. (in English)
Zotsenko, M., Vynnykov, Yu., L’Areva, I., Shokarev, V., & Krysan, V. (2011). Characteristics of manmade stiff grounds improved by drill-mixing method. Proc. of the 15th European Conf. on Soil Mechanics and Ge-otechnical Engineering. Athens, 1097-1102. (in English)
DBN V.2.1-10:2018 (2018). Osnovy i fundamenty budivel ta sporud. Osnovni polozhennia. Kyiv: Minrehion Ukrainy. (in Ukrainian)
DSTU B V.2.1-30:2014 (2015). Grunty. Metody vymiriuvannia deformatsii osnov budynkiv i sporud. Kyiv: Min-rehion Ukrainy. (in Ukrainian)
Dubinchyk, O. I., & Neduzha, L. O. (2021). Naukovo-tekhnichne obgruntuvannia pidsylennia gruntovykh osnov armovanymy gruntotsementnymy paliamy. Mosty ta tuneli: teoriia, doslidzhennia, praktyka, 20, 13-18. (in Ukrainian)
Petrenko, V. D., Krysan, V. I., Krysan, V. V., & Konoval, V. M. (2022). Naukovo-tekhnichne obgruntuvannia pidsylennia gruntovykh osnov armovanymy gruntotsementnymy paliamy. Mosty ta tuneli: teoriia, doslidzhennia, praktyka, 21, 70-79. (in Ukrainian)
