Отправить сообщение, заявку, вопрос

Зарегистрироваться для участия в конференции

Запросить консультацию специалистов по данному техническому решению

Рубрикатор материалов

Сейчас в информационной базе:
рубрик - 70 , продуктов - 1823 , авторов - 202

Copyright © 2016-2018 ГеоИнфо
Все права защищены

Разработка и сопровождение: InfoDesigner.ru
Дискуссия профессионалов
6 сентября 2016 года

О совмещении стадий изысканий и проектирования оснований зданий и сооружений

Дискуссию о том, как сделать данные инженерных изысканий более востребованными у проектировщиков, продолжает Геннадий Болдырев с соавторами, которые предлагают добиться этого путем совмещения стадий изысканий и проектирования. Для этого, по мнению авторов, в процессе инженерно-геологических исследований, выполняемых по СП 47.13330, одновременно следует производить расчет осадок и кренов сооружения с контролем их нормативных значений, согласно СП 22.13330 и др.

Авторы ждут реакции профессионального сообщества, в первую очередь, геологов, на высказанные предложения.

Болдырев Геннадий ГригорьевичДиректор по научной работе и инновациям ООО «НПП Геотек», д.т.н.

Проектирование оснований зданий и сооружений и инженерно-геологические изыскания выполняются в настоящее время независимо друг от друга. На первом этапе выполняются инженерно-геологические исследования и применяются нормы, приведенные в СП 47.13330 и др. Затем, с использованием полученных результатов изысканий и основываясь на СП 22.13330, СП 23.13330 и др., выполняется проектирование оснований и фундаментов.

Несмотря на то, что в СП 22.13330 приведены требования к определению деформационных и прочностных характеристик грунтов, как правило, геологи их не учитывают, полагая что требований СП 47.13330 вполне достаточно для нахождения характеристик грунтов. Эта искусственно созданная разорванность в решении одной и той же задачи проявилась в настоящее время в дискуссии о том, что первичнее и нужнее: геология или геотехника.

Решение данной проблемы возможно путем совмещения стадий изысканий и проектирования. Для этого в процессе инженерно-геологических исследований, выполняемых по СП 47.13330, одновременно следует производить расчет осадок и кренов сооружения с контролем их нормативных значений, согласно СП 22.13330 и др.

Так как при расчете осадки и крена используются прочностные и деформационные характеристики грунтов, то их целесообразно определять из корреляционных зависимостей между полевыми и лабораторными значениями искомых характеристик грунтов. Подобные зависимости должны быть найдены для всех регионов РФ путем проведения статистического анализа результатов ранее выполненных и текущих изысканий. Внедрение региональных зависимостей позволит сократить объем лабораторных испытаний, опираясь при этом, в основном, на полевые методы исследований свойств грунтов такие, например, как метод статического зондирования и испытания винтовым штампом. В зависимости от степени изученности инженерно-геологических условий рассматриваемого региона лабораторные испытания возможно будет проводить только для контроля изменчивости коэффициентов, входящих в корреляционные зависимости. Здесь есть прямая зависимость: чем больше изученность, тем менее объем лабораторных испытаний.

Процедура совмещения стадий изысканий и проектирования должна быть следующей.

  1. На площадке инженерно-геологических изысканий устанавливается буровой станок и проходится выработка (статическое и динамическое зондирование, испытания плоским или винтовым штампом) в любом месте пятна проектируемого здания или сооружения. В процессе проходки выработки проводятся испытания грунтов с определением модуля деформации на заданных интервалах по глубине. При достаточном статистическом обосновании для этой цели можно использовать региональные корреляционные зависимости. Например, между параметрами статического или динамического зондирования и модулем деформации, углом внутреннего трения и силами сцепления.
  2. Здание или сооружение совместно с фундаментом принимается за жесткий блок с заданными размерами в плане и нагрузкой на основание. Рассчитывается осадка методом послойного суммирования. Вычисляется коэффициент жесткости основания для данной выработки.
  3. Произвольно, в пределах пятна здания или сооружения, например, в угловых точках проходятся новые выработки с определением осадки и коэффициента жесткости основания. Используются функция Шепарда и найденные по выработкам коэффициенты жесткости основания для их экстраполяции на всю поверхность основания под зданием или сооружением.
  4. Проходку выработок и испытания грунтов продолжаются до тех пор, пока при числе выработок от трех и более, при различных значениях параметра формы аппроксимации функции Шепарда, распределения коэффициента жесткости основания достигают допустимого представительного разброса расчетных величин средних и неравномерных осадок здания и их кренов.

Более подробно с теоретическим решением данной задачи можно познакомиться в работе В.А. Барвашова и др., опубликованной в журнале «Геотехника», №1/2016.

Предлагаемый метод устраняет нижеперечисленные недостатки традиционных методов инженерно-геологических исследований:

  • неопределенность при выборе количества выработок, связанная с неоднородность массивов грунтов, размеров и дополнительных напряжений в основании от нагрузок проектируемого здания или сооружения при их назначении;
  • исключается отбор монолитов, их транспортировка и лабораторные испытания, что снижает трудоемкость инженерно-геологических исследований, так как все исследования проводятся в полевых условиях на грунтах с ненарушенной структурой;
  • расширяется область применения, так в процессе инженерно-геологических исследований определяются осадки и крены здания и сооружения, которые проектировщики могут использовать при назначении размеров фундаментов;
  • исключается представление инженерно-геологических разрезов с выделением инженерно-геологических элементов. Это субъективная операция выполняется при камеральной обработке материалов изысканий для ограниченного объема грунта с произвольной экстраполяцией величин характеристик грунта между выработками, точность, которой зависит только от опыта геолога и не связана со свойствами исследуемых грунтов;
  • результаты изысканий представляются в цифровом виде с использованием одного из геологических форматов передачи данных, что позволяет проектировщику прямым образом вводить их в программы расчета оснований и фундаментов.