Регулирование геометрического положения плитных фундаментов методом изменения свойств грунтового основания

Приведена общая характеристика работы и обоснована актуальность
исследований.
Первая глава. Проанализированы актуальные технологии по снижению
неравномерности осадок фундаментов, проведен анализ современных способов стабилизации основания при возникновении неравномерных осадок.
В строительной практике существует два основных подхода по регулированию неравномерных осадок:
Поднятие наиболее просевшей части или частей здания или сооружения реализуется следующими методиками: поддомкрачивание надфундаментных конструкций с использованием различных подъемных приспособлений и инъекция расширяющихся в грунте составов. Разработками в данной области занимались такие ученые, как Болотов Ю.К., Зотов М.В., Зотов Д.В., Клепиков С.Н., Скибин Г.М., Сорочан Е.А., Гусаренко С.П., Brylla H., Jones R., Kansehcu K., Kawulok M.
• Опускание здания или его части – способы, при которых снижается жесткость основания со стороны меньших осадок путем снижения прочностных и деформационных характеристик грунтов. К данным способам относятся такие технологии: регулируемое замачивание основания со стороны здания с меньшими осадками, удаление грунта из активной зоны основания наклонными или горизонтальными скважинами. Разработками в данной области занимались такие ученые, как Гендель Э.М., Далинчук В.С., Дыба В.П., Нуждин Л.В., Чаплыгин В.И., Пронозин Я.А. Пулатов А.П., Степура И.В., Jamiolkowski М., Burland J.B., Viggiani C., Klettke A.J., Yue Q., Zhang X., Chen Y.
В условиях залегания в основании слабых пылевато-глинистых грунтов с учетом их особенности работы под различными видами нагрузок и воздействий одним из наиболее перспективных методов снижения кренов является способ контролируемого вертикального выбуривания грунта в активной зоне основания. Такой метод позволяет достигать смыкания зон пластических деформаций по глубине скважин, добиваться разрушения грунтовых целиков между скважинами и формировать поверхности сдвигов в основании при выдавливании грунта основания в выбуренное пространство скважин. Данный механизм снижения жесткости основания, сложенного слабыми пылевато-глинистыми грунтами со стороны меньших осадок плитных фундаментов, позволяет вовлекать в работу значительную часть основания и равномерно уменьшать крен без существенного изменения напряженно-деформированного состояния в надземных конструкциях. Кроме того, данный метод не зависит от уровня подземных вод, он весьма технологичен и выполним в стесненных условиях.
Принципиальным отличием от представленных выше способов, является то, что предлагаемый способ устранения кренов основывается на устройстве вертикальных скважин.
Метод регулирования геометрического положения зданий и сооружений на плитных фундаментах при наиболее сложном случае нестабилизирующегося крена изложен на рисунке–1.
Рисунок 1– Этапы производства работ: а) Первый этап: закрепление основания со стороны максимальных осадок (со стороны крена); б) Второй этап: выбуривание грунта со стороны противоположной крену; в) Третий этап: закрепление основания по периметру.
Основным вопросом при применении предлагаемого метода является определение таких параметров бурения, как расположение, глубина, диаметр и шаг

скважин. Разработкой теоретической базы расчета НДС основания при образовании или создании в них полостей различного направления и формы занимались такие зарубежные и отечественные ученые, как Гречко О.В., Дыба В.П., Чаплыгин В.И., Chen Y., Zhang X., Viggiani C., Wang X.L.
Исследования показывают, что возникновение зон пластических деформаций ведет к обрушению стенок скважины и тем самым достигается требуемый эффект по созданию дополнительных деформаций основания со стороны противоположной крену, а шаг скважин рационально назначать исходя из принципа наложения зон пластических деформаций вокруг скважины – рисунок 2.
Рисунок 2 – Максимальное расстояние между двумя соседними скважинами.
деформаций, иначе зоны потенциального разрушения. Таким образом, в первой главе на основании литературного обзора предложен метод по регулированию кренов зданий и сооружений на фундаментах мелкого заложения и сформулированы задачи по его реализации на основании определения параметров бурения, исходя из расчета областей грунта вокруг скважин, для контролируемого снижения жесткости основания.
Во второй главе описаны методика, планирование и результаты лабораторных экспериментов на модели плитного фундамента. Определены качественные показатели влияния длины и угла наклона бурения скважин на процесс снижения неравномерности осадки.
В ходе экспериментальных исследований использовался грунт с заданными характеристиками, близкими к натурным исследованиям. В качестве плитных фундаментов рассматривались модели (штампы), загруженные с эксцентриситетом для создания неравномерности осадки.
Формула для определения шага скважин выглядит следующим образом:
L=Rcir1+ Rcir1 – R1– R2 (1) Решения по определению тангенциальных и радиальных напряжений вокруг скважины при прессиометрических испытаниях грунтов предложены отечественными
учеными:
Болдыревым
известном
деформированном состоянии грунта вокруг скважины и используя закон прочности Мора-Кулона, можно определить зоны пластических
Тер-Мартиросяном З.Г., Г .Г . Основываясь на напряженно-
Рисунок 3 – Испытательная установка.
Бурение вертикальных или малонаклонных к вертикали скважин.
В первой серии экспериментальных исследований рассматривалось влияние выбуривания вертикальных цилиндрических полостей на процесс снижения неравномерности осадки. Первоначально бурение велось на глубину 0,5b, после двух циклов по 7 скважин в каждом глубина была увеличена до 1b по причине отсутствия прогресса по снижению неравномерности осадки. Как можно видеть из графика на рисунке 5, длина скважины равная 1b также не произвела должного эффекта. На третьей стадии глубина составила 1,5b, при данной глубине стал проявляется требуемый эффект. Для полного выравнивания модели фундамента глубина бурения была увеличена до 2b. В итоге разность осадок крайних точек модели фундамента снизилась до =0,2мм.
Рисунок 4 – Процесс снижения «крена»
штампа.
Рисунок 5 – График развитие осадки модели фундамента во времени
Бурение наклонных скважин
Во втором эксперименте исследовалось влияние угла наклона скважины на
процесс снижения неравномерности осадки. Модель фундамента доводилась до разности осадки =12мм. После наступления условной стабилизации выбуривались скважины d=14мм под углом 300 к вертикали. Скважины выбуривались длиной от 0,5b до 1,5b с шагом 0,5b.
Рисунок 6 – График развитие осадки во времени в процессе уменьшения неравномерности
осадки модели фундамента.
Исследования по бурению вертикальных и наклонных скважин (с углом
наклона до 300 к вертикали) на модели плитного фундамента показали возможность контролируемого снижения неравномерности осадки с 1,2 см до 0,2мм. Таким образом была обоснована эффективность разработанной технологии по снижению неравномерности осадок. По результатам серии экспериментов была воссоздана неравномерность осадок плоского штампа, и затем в четыре стадии выбуривания с поэтапным увеличением глубины скважины удалось снизить неравномерность осадок. Результатом второй главы является экспериментальное подтверждение эффективности предлагаемого метода в лабораторных условиях при моделировании
основания мягкопластичным суглинком.
В третьей главе представлена методика аналитического расчета по определению основных технологических параметров бурения вертикальных и малонаклонных скважин.
Целью теоретического решения является нахождение границы распространения зон, в которых происходит нарушение условия прочности грунта, возникающее вокруг скважины. Зная границы данных зон по радиусу и глубину, на которой достигается ее максимальное значение, можно назначить шаг, длину и диаметр скважин, исходя, например, из принципа смыкания этих зон в основании, что, в соответствии с теорией предельного равновесия грунтов, должно приводить к разрушению основания в зоне расположения скважин и дополнительным осадкам основания.
Одним из важных и малоизученных факторов, влияющих на эффективность способа выбуривания, является расположение скважины относительно фундамента мелкого заложения, в том числе плитного. Для рассмотрения и выявления зависимостей в работе рассматривается три основных случая расположения скважины: одиночная скважина в удалении от фундамента (базовое решение, в осесимметричной постановке); скважина под фундаментной плитой (решение в осесимметричной постановке); скважина за пределами фундаментной плиты, в зоне влияния одностороннего поля дополнительных напряжений от фундамента (рис. 7).
Принято, что основными параметрами, влияющими на состояние грунтового
основания вокруг скважин, являются физико-механические характеристики грунтов, геометрия скважины, ее положение относительно фундамента и напряженное
состояние в основании.
В первом случае на одиночную скважину в удалении от фундамента действует только напряжения от собственного веса грунта, которые увеличиваются с ростом глубины линейно или по ломаной эпюре в зависимости от удельного веса грунта.
σ = ∫ ( ) (2) 0
Горизонтальные напряжения принимаются по геостатической теории и определяются следующим соотношением σ =σ ζ, где ζ-коэффициент бокового давления.
Во втором и третьем случаях, помимо собственного веса грунта, на устойчивость стенки скважины оказывает дополнительное влияние фундамент существующего здания. В соответствии с задачей Фламана теоретическое распространение изолиний напряжений в линейно-деформируемом полупространстве хорошо известно.
Рисунок 7 – Возможные случаи расположения вертикальных скважин; I-одиночная скважина, II-скважина в контуре здания, III-скважина вне контура здания
В первом расчетном случае для определения появления зон с нарушением закона прочности используется уравнение, приведённое в классических трудах по механике грунтов Цытовича Н.А., Тер-Мартиросян З.Г. и других.
Условие прочности Кулона-Мора составлено в полярной системе координат и выглядит следующим образом:
= (σ −σ ) (3) (σ +σ +2∗ ∗ )
Механические характеристики грунтов, используемые в законе прочности: с, , считаем известными величинами, недостающими величинами являются радиальные и тангенциальные напряжения в массиве грунта вокруг скважины.

Рисунок 8 – Разрез скважины с
изолиниями распределения зон пластических деформаций вокруг скважины.
где u –перемещение стенки скважины; r–
радиус до точки определения НДС; r0 – радиус
В работе З.Г. Тер-Мартиросяна приведены зависимости из теории упругости (4), модифицированные для определения напряжений в грунтах при проходке скважин в условиях прессиометрических испытаний.
2 σ = ∗ ∗ ∗(1+ 0)
скважины; z – глубина скважины; Последовательное решение системы уравнений 3 и неравенства 4 положено в основу аналитического метода определения НДС грунта вокруг выбуриваемой
скважины.
Рисунок 9 – Картина распределения зон с нарушением закона прочности грунта вокруг скважины, 2-ой расчетный случай.
Соотношения, описанные выше, справедливы для первого расчетного случая. Во втором расчетном случае скважина расположена под плитой вертикально. К системе уравнений 4 добавляются напряжения от фундаментной плиты (σ ):
σ = u =
1−
∗ ∗ ∗(1− 0) (4) 2
∗ ∗ ∗
1− 2 2
1−
1+ 2 ∗ 0
2 }

σ = σ =
2 ∗σ ∗(1+ 0)
1− 2 } (5) 2
∗σ ∗(1− 0) 2
Таким образом, получаем картину зон пластических деформаций под фундаментной плитой (рис. 9)
Установлено, что зоны пластичности при выбуривании грунта возникают от уровня устья скважины; с ростом давления под подошвой увеличивается радиус пластических деформаций; зоны пластических деформаций симметричны относительно центральной оси скважины.
Третий расчетный случай подразумевает расположение вертикальной скважины вне контура фундамента. Развитие деформаций основания под фундаментами имеет место в случае разрушения грунта вокруг скважины, т.е. возникновения, в данном случае, областей с нарушением закона прочности грунта вокруг цилиндрических полостей. Таким образом происходит сдвиг грунта из-под подошвы фундамента в ослабленные скважинами зоны. Для решения задачи необходимо рассмотреть механизм разрушения самой скважины вне контура фундамента. Напряжения в грунте вокруг скважины действуют несимметрично, поскольку с одной стороны на стенки скважины действует только собственный вес грунта, в то время как с другой стороны, действует и собственный вес грунта, и напряжения от фундамента. Рассмотрим напряженное состояния грунта вокруг скважины со стороны действия фундамента. Обрушение скважины может происходить по трем сценариям:
1) Потеря устойчивости стенки скважины.
2) Выдавливание грунта из пространства между скважинами.
3) Одновременно потеря устойчивости скважины и разрушение целика.
Рассмотрим первый сценарий:
Напряжённое состояние вокруг скважины формируется двумя составляющими σ∗ и σ∗ . Радиальные и тангенциальные напряжения вокруг скважины
1−
где σ = σ + σ
(6)
формируются под действием собственного веса грунта, уравнение 4 и под действием нагрузки от фундамента:
1+λ 2 1−λ 4 4
σ = [ ∗(1− 0)+ (1+3∗ 0 −4∗ 0) 2 ]
2 2 2 4 4
}(7) σ = [ ∗(1+ 0)− (1+3∗ 0) 2 ]
1+λ 2 1−λ 4

2 2 2 4
Для определения давления, приходящегося на стенку скважины от действия фундамента, примем:
= σбок (8)
Для определения бокового давления σбок использовалось решение И.Х.
Митчела.
В итоге напряжённое состояние вокруг скважины описывается следующей
закономерностью:
σ∗ = σгр + σф−та
}(9)
σ∗ =σгр+σф−та

Обрушение целика грунта возникает при условии: ≤ (10)
кр
а42
Рассмотрим второй сценарий:
Выдавливание грунта из целика в скважину.
Считаем, что грунт в пространстве между скважинами теряет устойчивость раньше стенок скважины и обрушается, тем самым вызывая процесс обрушения скважины с достижением необходимого эффекта.
Рисунок 10 – Расчетная схема.
В работе Дыбы В.П. рассмотрено регулирование геометрического положения здания выбуриванием горизонтальных скважин. В качестве одной из задач, стоявшей перед авторами, было определение критического давления, которое может выдержать «столб» грунта – Ркр.
=4 (−) (9)
кр
Третий сценарий возникает одновременно при соблюдении условия 10 и возникновении областей с нарушением закона прочности грунта вокруг скважины. При достижении третьего сценария путем подбора соответствующих параметров, очевидно, процесс разрушения грунта для достижения заданного результата более гарантирован, но при этом может происходить достаточно быстро, что необходимо учитывать для обеспечения безопасности сооружения в процессе выравнивания осадок и устранения крена.
Для выявления закономерностей изменения НДС основания при выбуривании скважин была составлена программа для ЭВМ GsMonitor.
Рисунок 10 – График зависимости радиуса зон пластических деформаций по глубине скважины характерных для грунтов: а) – глинистых; б) – песчаных.
Установлено, что при снижении сцепления (наиболее характерно проявляется этот эффект в песчаных грунтах) пластические деформации формируются у устья скважины и с определенной глубины перестают меняться (рис. 10), из этого условия можно назначать глубину бурения. В глинистых грунтах (рис. 10). зоны развития пластических деформаций возникают значительно ниже и увеличиваются с ростом глубины.
Во втором и третьем случаях рассматривалось расположение скважины относительно фундамента в одинаковых грунтовых условиях.
Для сравнительного анализа принималась скважина d=0,3м и длиной z=25м, ширина фундамента b=14м, глинистый грунт со следующими характеристиками: с=28кПа, φ=220. Давление под подошвой принималось от 100 до 300 кПа, с шагом 100 кПа. Влияние грунтовых вод на напряженное состояние скважины не рассматривалось.
Рисунок 11 – График зависимости радиуса зон пластических деформаций по глубине для скважины, расположенной в контуре фундамента. а) программа GsMonitor;
Рисунок 12 – График зависимости радиуса зон пластических деформаций по глубине для скважины, расположенной вне контура фундамента, радиусы взяты для сечения параллельного фундаменту (синяя линия на рисунке – б)
Установлено (рис. 11, 12), что увеличение давления под подошвой фундамента ведет к увеличению зон пластичности вокруг скважины. Особенно этот фактор значителен при выбуривании скважины вне контура фундамента, то есть при ее несимметричном нагружении. При одинаковых исходных данных (характеристики грунта и геометрия скважины) вынесение скважины из-под подошвы фундамента дает увеличение зоны пластических деформаций в среднем в два раза.

Таким образом, следует констатировать, что третий расчетный случай является наиболее эффективным с точки зрения достижения конечной цели – контролируемых дополнительных осадок фундаментов и исправления крена.
В качестве критерия эффективности применения технологии выбуривания предложено условие:
Vsp ≥ Vh (11)
где Vsp – объем грунта, попадающего в зону пластических деформаций, Vh –
объем скважины.
Так, если условие выполняется и объем грунта превышает объем скважины, то
принимается, что скважина заполнена полностью и ее выбуривание имеет максимальную эффективность.
Рисунок 13 – Общий вид интерфейса программы GsMonitor.
Анализируя полученные в работе зависимости, можно сделать вывод, что бурение эффективнее всего производить не у самого края фундамента, а с определённым отступом – Skr.
Установлена зависимость, что при таких изменяющихся расчетных условиях, как давление под подошвой, шаг скважин, отступ скважины от фундамента, устойчивость целика в 2 – 3 раза выше в грунтах с высоким сцеплением.
Рассмотрев оба случая разрушения, можно прийти к выводу, что заполнение скважины грунтом, вероятнее всего, будет происходить вследствие обрушения грунта при сочетании обрушения стенок скважины за счет возникновения зон пластических деформаций и потери устойчивости целика. Сценарий, когда одновременно сочетаются оба фактора, ведет к повышению эффективности и скорости выполнения работ по снижению неравномерности.
Таким образом, в третьей главе предложен аналитический метод и создана автоматизированная программа для расчета НДС грунта вокруг скважин, с учетом их различного расположения по отношению к полю нагружения, выявлены основные

закономерности необходимые для назначения параметров скважин в различных грунтах.
В четвертой главе раскрыты особенности реализации разработанного метода регулирования геометрического положения на примере строительства двухсекционного жилого комплекса в г. Тюмени, (далее — Объект).
Жилой дом разной этажности, блокированный в плане: «Г-образный», состоящий из четырех секций, которые поделены между собой через деформационные швы. Из них две секции – девятиэтажные и две секции четырнадцатиэтажные, повернутые под прямым углом к девятиэтажным секциям.
В ходе комплексного обследования строительных конструкций, а также проведения контрольных инженерно-геологических испытаний, выявлены следующие отклонения и дефекты:
Рисунок 14 – Горизонтальные отклонения здания в (см), в скобках даны предельные значения для данного типа конструкций(см).
1. Определено, что на период проведения обследования (май 2015 года) относительная разность осадок для девятиэтажной секции составляла 0,0045 в сторону дворового фасада здания и 0,0057 в сторону второй(четырнадцати этажной секции), для первой и второй секции (14-этажей) к маю 2015 года относительная неравномерность осадки составила 0,015 в сторону дворового фасада здания, что превышает допустимое нормативное значение более чем в 6 раз.
2. В ходе проведения геодезического мониторинга для девятиэтажной секции разность осадок по разрезу торца здания составила – 18см, для четырнадцатиэтажных секций разность осадок составила 285мм, что
привело к отклонению остова здания от горизонтали на 66,2см, что превысило нормируемое значение более чем в 7 раз (рис.14).
•
• •
•
Для выполнения работ по регулированию геометрического положения на объекте в городе Тюмени на первом этапе производства работ была применена цементация по манжетной технологии.
Следует отметить, что при выполнении гидроразрывов в основании 9-этажной секции наблюдалось ее поднятие до 15мм, и затем в процессе релаксации напряжений
Причиной возникновения неравномерных осадок фундамента послужили
следующие факторы:
смещение центра тяжести надземной части здания в сторону двора относительно
фундаментной плиты;
неравномерное напластование грунтов с выклиниванием слоев;
ошибки на этапе инженерно-геологических испытаний как следствие ошибки при
выборе типа фундамента;
устройство части котлована на месте бывшего овощехранилища без проведения
работ по рекультивации и отсыпке с последующим уплотнением грунта.
Технология и особенности проведения работ.
происходило опускание до начального уровня. 14-этажная секция не имела поднятия и опускалась после нагнетания на 1-1,5мм.
Рисунок 15 – Применение манжетной технологии.
После завершения первой стадии и стабилизации осадок фундамента производилось выбуривания вертикальных скважин со стороны с наименьшими деформациями основания (2-ой этап) (рис. 16).
Рисунок 16 – План фундаментной плиты с расположением на нем скважин и инъекторов (синий цвет – этап I: закрепление основания; красный цвет – этап II: выбуривание грунта; зеленый
цвет – этап III: закрепление основания по периметру).
Выбуривание грунта велось с противоположной крену стороны. Первоначальным проектом предполагалось выполнение скважины в контуре здания и вдоль фундаментной плиты (вне контура), но как можно ближе к ее краю. Следующий цикл разбуривания назначался после визуальной оценки состояния скважин на предмет ее затягивания грунтом. Скважина считается заполненной при наличии в ней грунта более чем на 2/3 ее длины. Однако, после начала работ, в ходе визуальных наблюдений было установлено, что скважины в контуре фундаментной плиты заполняются грунтом не более, чем на 1/3 длины. Основываясь на данных

наблюдения, было решено в дальнейшем не производить бурение в контуре здания. Еще одним важным параметром является глубина скважин. На первом цикле выполнялись скважины глубиной L=8м от дневной поверхности. В результате наблюдений за процессом обрушения стенок скважин, на основании мониторинга, который производился параллельно с ходом работ, было установлено, что восьмиметровые скважины низкоэффективны, ведь они затягивались грунтом не более чем на 1/3 от глубины, и, по результатам наблюдения, за осадками неравномерность практически не снижалась. В последствии глубина была увеличена до 10м, а затем до 12м – 0,8b, где b – ширина фундамента, что дало видимый результат по снижению неравномерности осадок. Натурные наблюдения на объекте в последствии подтвердились расчетными данными, максимальные радиусы зон пластических деформаций наблюдались на отметках от 2,5 до 8 метров от устья скважины. С учетом глубины заложения фундамента, равной 3,1 метра, рекомендуемая эффективная глубина бурения составляет 11,1 метра. На объекте применялись скважины глубиной L=12 м.
При расчетах напряженного состояния грунта использовались поверочные инженерно-геологические изыскания, выполненные в 2016 году, размеры скважин при моделировании в программе «GsMonitor» принимались, согласно проекту, диаметром d=0,3 м, глубиной L=12м от земной поверхности.
а)
б)
Рисунок 17 – Определение зон пластики вокруг скважины в программе «GsMonitor» на объекте в г. Тюмень: а) скважина в контуре фундамента; б) скважина вне контура.

Из графиков, приведенных на рисунке 17, можно установить, что при вынесении скважины за контур фундамента радиус зоны пластических деформаций увеличивается до двух раз. Объем грунта, попадающего в зону пластических деформаций, при бурении в контуре: Vпл1=1,91м3, вне контура: Vпл1=7,21м3, то есть вынесение скважины за контур фундамента позволило увеличить зоны запредельной работы грунта в 3,7 раза.
Рисунок 18 – Работы по выбуриванию скважин.
Далее производилась цементация основания по периметру (3-ий этап).
В результате начавшегося в феврале 2015 года поэтапного производства работ предлагаемым методом удалось остановить прогрессирующую абсолютную и неравномерную осадки фундаментной плиты, приступить к регулированию геометрического положения зданий. В результате, относительные разности осадок уменьшились до i=0,00054 для 14-этажной секции и i=0,00027 для 3 и 4 секции(9 этажей). Горизонтальное перемещение для девятиэтажной и четырнадцатиэтажной секции на период марта 2019 года составляет 3 и 5,5см, при максимальных значениях для данного типа задний 6 и 9см соответственно. Полностью объект сдан в эксплуатацию в третьем квартале 2018 года. В четвертой главе приведением двух зданий в проектное геометрическое положение доказана высокая эффективность предложенного метода регулирования геометрического положения зданий, разработанного на основании выполненных экспериментально-теоретических
исследований.
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
В диссертационной работе разработан и обоснован эффективный метод регулирования кренов зданий и сооружений на плитных фундаментах, позволяющий
Рисунок 19 – Остаточные горизонтальные отклонения на период 12.02.2020
контролируемо приводить объекты в требуемое пространственное положение путем выбуривания грунта вертикальными или малонаклонными к вертикали скважинами, в условиях оснований, сложенных слабыми пылевато-глинистыми грунтами,
1. При возникновении неравномерных осадок в условиях сложных и
нестабилизирующихся кренов плитных фундаментов, в основании которых залегают слабые пылевато-глинистые грунты, эффективным методом регулирования геометрического положения зданий и сооружений является контролируемое выбуривание вертикальных или малонаклонных скважин.
2. Экспериментальными исследованиями в лабораторных условиях по применению методики выбуривания вертикальных или малонаклонных скважин установлено, что контролируемым выбуриванием скважин со стороны противоположной крену можно добиться требуемого геометрического положения плитного фундамента с необходимой точностью, включая возвращение фундамента в проектное положение. Так, на мягкопластичных суглинках удалось контролируемо достичь уменьшения неравномерности осадок с 1,2 см до 0,02 см и тем самым качественно обосновать эффективность данного метода для слабых оснований. Выявлено, что требуемый эффект выравнивания осадок модели фундамента достигается, когда длина скважины составляет 1,5 и 2,0 ширин фундамента, для скважин с углом к вертикали 300 и вертикальных скважин соответственно.
3. Разработана аналитическая методика расчета НДС грунтового основания вокруг скважин для трех расчетных случаев с целью определения их основных параметров, реализованная в программе «GsMonitor». На основании реализации методики расчета установлено, что при одинаковых исходных данных, а именно физико-механических характеристиках грунта, геометрии скважины, необходимо выносить скважины за контур фундамента, что позволяет увеличить зону пластических деформаций (зон потенциального разрушения), примерно в 2 раза, тем самым уменьшить частоту бурения и повысить эффективность предлагаемой технологии.
4. Выявлены закономерности влияния различных параметров на устойчивость стенки скважин, учитывая устойчивость грунтового целика между скважинами. Так, установлено, что для песчаных грунтов с низким сцеплением до 5 кПа зоны пластических деформаций развиваются от устья скважины и с глубины, равной 8- 10d, перестают увеличиваться. Для пылевато-глинистых грунтов, с увеличением сцепления зоны пластических деформаций начинают развиваться с больших глубин (около 10-12d) и затем увеличиваются пропорционально росту глубины.
5. Объем скважин, с учетом кратности выбуривании, при условии потери устойчивости стенок скважин и нарушения целостности целика между скважинами примерно, в пределах 10%, равен объему грунта, выдавливаемому весом сооружения в скважины. Данный факт установлен в результате промышленного внедрения и натурных исследований и может быть принят в качестве проектного параметра перед производством работ по регулированию пространственного положения объектов.
Рекомендации и перспективы дальнейшей разработки темы
исследования: изучение влияния действия подземных напорных и безнапорных вод на устойчивость скважин, применительно к разработанному методу; исследование применимости метода для других видов фундаментов.