ISSN 2541-7592

НАУЧНЫЙ ЖУРНАЛ
СТРОИТЕЛЬСТВА И АРХИТЕКТУРЫ

Русский 
English 
    
 


Правила написания
и оформления статей

Правила
рецензирования

Памятка рецензента


Публикационная
этика 








Нашли ошибку на сайте?

Сообщите нам:   







 

Архив выпусков

Выпуск 1 (61), 2021


Усиление конструкции земляного полотна двухконусными сваями


Дегтярь А. А., Бургонутдинов А. М.


Дегтярь А. А., ассистент кафедры дизайна графики и начертательной геометрии, Пермский государственный научно-исследовательский политехнический университет, Россия, г. Пермь, e-mail: 1439sanek@mail.ru

Бургонутдинов А. М., д-р техн. наук, доц. кафедры автомобильных дорог и мостов, Пермский государственный научно-исследовательский политехнический университет, Россия, г. Пермь, e-mail: burgonutdinov.albert@yandex.ru

 
 
Постановка задачи. Рассматривается разработка способа усиления конструкции земляного полотна двухконусными сваями и геотехническими материалами для дорог северных регионов Российской Федерации. 
Результаты. Создана конструкция земляного полотна на усиленном двухконусными сваями грунтовом основании с армированием геотехническими материалами. Разработан метод расчета конструкции земляного полотна на усиленном двухконусными сваями грунтовом основании с армированием геотехническими материалами, а также на слабых сезоннопромерзающих грунтах с учетом нагрузок при движении транспорта и веса земляного полотна. Данный метод расчета основан на образовании зон уплотнения грунта в околосвайном пространстве в результате внедрения свай в грунт, что приводит к увеличению структурной прочности слабого грунта, а также учитывает арочный эффект, возникающий в грунтах между соседними головами свай. 
Выводы. Разработанная конструкция земляного полотна и ее метод расчета представляют большой интерес как для научных работников, так и для инженеров-проектировщиков, и могут быть использованы в строительной практике. 
 
Ключевые слова: двухконусные сваи, слабые грунты, земляное полотно, морозное пучение, коэффициент пористости, структурная прочность грунта, свайное основание, геосотовый материал, геотекстильный материал.


DOI: 10.36622/VSTU.2021.61.1.007

 

Библиографический список

1. Бартоломей А.А. Прогноз осадок свайных фундаментов / А.А Бартоломей, И.М. Омельчак, Б. С. Юшков. – М.: Стройиздат, 1994. – 180 с.
2. Бургонутдинов А. М. Обоснование способов строительства и ремонта лесовозных автомомбильных дорог, препятствующих образованию трещин (на примере Пермского края): дис... канд. техн. наук: 05.21.01 / А. М. Бургонутдинов. – Йошкор-Ола, 2012. – 57 с.
3. Гаев Д. А. Современные геосинтетические материалы и области их применения в строительстве / Д.А. Гаев, В.В. Гавриш // Будущее науки. – 2013. – Том 2. – С. 131–139.
4. Долматов Б. И. Механика грунтов, основания и фундаменты (включая специальный курс инженерной геологии): учебник. 3-е изд., стер. / Б.И. Долматов. – СПб.: Лань, 2012. – 416 с.
5. Клевеко В. И. Исследование работы армированных глинистых оснований / Вестник ПНИПУ Строительство и архитектура. – 2014. – № 4. – С. 101–110.
6. Пат. 42234 РФ, МПК7 E02D 5/30. Свая / Б.С. Юшков, А.О. Добрынин, Д.С. Репецкий (Россия). – № 2004121946/22; заявл. 20.07.04; опубл. 27.11. 04. – Бюл. №33.
7. Пат. № 156221 Российская Федерация. МПК(2015) E02D 17/18. Конструкция земляного полотна автомобильной дороги / А.А. Дегтярь, Б.С. Юшков (Россия).
8. Пономарев А. Б. Взаимодействие полых конических свай с окружающим грунтом: автореферат дис... канд. техн. наук: 05.23.02 / А. Б. Пономарев. – Пермь, 1991. – 16 с.
9. Пособие по проектированию земляного полотна автомобильных дорог на слабых грунтах (к СНиП 2.05.02-85) / Стройиздат, 1989 . – 192 с.
10. Пшеничникова Е. С. Исследование деформации слоя, состоящего из объемной решетки, заполненной песком / Е.С Пшеничникова, И.Ж. Хусаинов, Ю.Л. Жигур // Новости в дорожном деле : сб. науч.-техн. информ. М. : Информавтодор, 2006. – Вып. № 3 – С. 16–24.
11. Пшеничникова Е. С. Строительство опытного участка с применением объемной пластиковой георешетки «Геовеб» в I дорожно-климатической зоне // Сб. науч. тр. ГосДорНИИ «СоюзДорНИИ». М. : Гос. дорож. науч.-исслед. ин-т ФГУП «Союздорнии», 2001. – Вып. № 201. – С. 63–67
12. Репецкий Д. С. Исследование взаимодействия маломасштабных двухконусных свай с окружающим глинистым грунтом / Д.С. Репецкий // Материалы Междунар. науч.- техн. конф.: сб. науч. тр. / ПГТУ. – Пермь, 2008. – С. 180-186.
13. Рекомендации по применению пространственных георешоток марки «СТ» / ГП РОСДОРНИИ Минтранса РФ. – М., 2005. – 46 с.
14. СНиП 2.02.03-85. Свайные фундаменты / Минстрой России. – М.: ГП ЦПП, 1995. – 48 с.
15. Хамидуллин К. А. Исследование работы ромбовидных свай в сильносжимаемых пучинистых грунтах: дис... канд. техн. наук: 05.23.02 / К. А. Хамидуллин. – М, 1978. – 173 с.
16. Юшков Б. С. Экспериментальные и теоретические основы расчета фундаментов из двухконусных свай, устраиваемых в сезоннопромерзающих грунтах / Б.С. Юшков. – Пермь, 2014. – 310 с.
17. BS 8006-1:2010. Code of practice for strengthened/reinforced soils and other fills. – BSI. – 2010. – 258 p.
18. Adams S. A., Amofa N.Y, Opoku – Boahen R. Effect of Geogrid Reinforced Subgrade on Layer Thickness Design of Low Volume Bituminous Sealed Road Pavements // International Refereed Journal of Engineering and Science (IRJES) ISSN (Online) 2319-183X, (Print) 2319-1821 Vol. 3, Issue 7 – 2014. – P. 59–67
19. Das B. M. Use of geogrid in subgrade-ballast system of railroads subjected to cyclic loading for reducing maintenance. Sacramento, USA : California State University, 2010.
20. Harinder. D, Shankar S. Experimental Study to Reinforce The Weak Subgrade Soil for Low-Volume Roads by Coir Geotextile Mats // Journal of Geoscience, Engineering, Environment, and Technology. – 2018. – Vol. 03, № 01.
21. Jacobs F., Ziegler M., Vollmert L., Ehrenberg H. Explicit design of geogrids with a nonlinear interface model / ed. M. Ziegler // Proc. of the 10th Int. Conf. on Geosynthetics. Essen : German Geotechnical Society (DGGT), 2014.
22. Kief O., Schary Y., Pokharel S.K. High-modulus geocells for sustainable highway infrastructure // Indian Geotechnical Journal. 2015. Vol. 45. Issue 4. Pp. 389–400.
23. Meyer N. Determination of the bearing capacity of geocell reinforced soil over soft subgrade with static and dynamic plate load tests. Institute of Geotechnical Engineering and Mine Surveying, TU Clausthal, 2007.
24. Mittal A., Shukla S. Effect of Geosynthetic Reinforcement on Strength Behaviour of Weak Subgrade Soil // Materials Science Forum, – 2019. – P. 225–230.
25. Parsons R., Jowkar M., Han J. Performance of geogrid reinforced ballast under dynamic loading. Nebraska, USA : University of Nebraska-Lincoln, 2012.
26. Wang Z., Jacobs F., Ziegler M. Experimental and DEM investigation of pull-out behaviour of geogrid embedded in granular soil // Proc. of the 10th Int. Conf. on Geosynthetics / ed. M. Ziegler. Essen : German Geotechnical Society (DGGT), 2014.
27. Yee T. W., Lim L.K., Ter Harmsel M., Choi J.C., Hwang S.P. Geotextile tubes as rockfill replacement for construction of polder dike at Saemangeum, Korea // Proc. of the 10th Int. Conf. on Geosynthetics / ed. M. Ziegler. Essen : German Geotechnical Society (DGGT), 2014.
28. Ziegler M., Jacobs F. Laboratory testing of the compound behavior of geogrid reinforced soil // Proc. of the 10th Int. Conf. on Geosynthetics / ed. Ziegler M. Essen : German Geotechnical Society (DGGT), 2014.
29. Ziegler. М. Application of geogrid reinforced constructions: history, recent and future developments / Modern Building Materials, Structures and Techniques, MBMST. – 2016. – P. 42–51.

 
 

Ссылка для цитирования

Дегтярь, А. А. Усиление конструкции земляного полотна двухконусными сваями / А. А. Дегтярь, А. М. Бургонутдинов // Научный журнал строительства и архитектуры. - 2021. - № 1 (61). - С. 75-85. - DOI: 10.36622/VSTU.2021.61.1.007.

 
 
 
 

English version 

 

Reinforcement of Subgrade Double-Cone Piles

Degtyar A A., Burgonutdinov A. M.
 
 

Degtyar A A., Lecturer of the Dept. of Graphic Design and Descriptive Geometry, Perm National Research Polytechnic University, Russia, Perm, e-mail:1439sanek@mail.ru

Burgonutdinov A. M., D.Sc. in Engineering, Assoc. Prof. of the Dept. of Highways and Bridges, Perm National Research Polytechnic University, Russia, Perm, e-mail: burgonutdinov.albert@yandex.ru


 
Statement of the problem. The problem of designing the reinforcement method of weak seasonally freezing soils in subgrade base by using double-cone hollow piles and geotechnical materials for roads in the northern regions of the Russian Federation is investigated. 
Results. As a result of the study, the construction of the subgrade in the form of pile strip foundation of double-cone piles reinforced by geotechnical materials on weak heaving soils taking into account traffic loads and weight of subgrade is considered. A method has been developed of calculating the road base in the form of pile strip foundation of double-cone piles reinforced by geotechnical materials on weak heaving soils taking into account traffic loads and weight of subgrade is considered. The developed method of calculation is based on the formation of soil compaction zones in the near-pile space as a result of pile driving into the ground, which leads to an increase in the structural strength of the weak soil, and also takes the arch effect that occurs in the soil between adjacent pile heads. 
Conclusions. The obtained research results allow us to conclude that the developed subgrade design and its calculation method are of great interest both to scientists and design engineers, and can be used in construction practice. 
 
Keywords: double-cone piles, weak soils, subgrade, frost heaving, porosity coefficient, soil structural strength, pile strip foundation, tridimensional geogrid, geotextile. 


DOI: 10.36622/VSTU.2021.61.1.007

References

1. Bartolomej A.A. Prognoz osadok svajnyh fundamentov / A.A Bartolomej, I.M. Omel'chak, B. S. Jushkov. – M.: Strojizdat, 1994. – 180 s.
2. Burgonutdinov A. M. Obosnovanie sposobov stroitel'stva i remonta lesovoznyh avtomombil'nyh dorog, prepjatstvujushhih obrazovaniju treshhin (na primere Permskogo kraja): dis... kand. tehn. nauk: 05.21.01 / Burgonutdinov Al'bert Masugutovich. – Joshkor-Ola, 2012. – 57 s.
3. Gaev D.A. Sovremennye geosinteticheskie materialy i oblasti ih primeneniya v stroitel'stve / D.A. Gaev, V.V. Gavrish // Budushchee nauki. – 2013. – Tom 2. – S. 131–139.
4. Dolmatov B. I. Mehanika gruntov, osnovanija i fundamenty (vkljuchaja special'nyj kurs inzhenernoj geologii): uchebnik. 3-e izd., ster. / B.I. Dolmatov. – SPb.: Lan', 2012. – 416 s.
5. Kleveko V. I. Issledovanie raboty armirovannyh glinistyh osnovanij/ Vestnik PNIPU Stroi-tel'stvo i arhitektura. – 2014. – № 4. – S. 101-110.
6. Pat. 42234 RF, MPK7 E02D 5/30. Svaja / B.S. Jushkov, A.O. Dobrynin, D.S. Repeckij (Rossija). – # 2004121946/22; zajavl. 20.07.04; opubl. 27.11. 04. – Bjul. #33.
7. Pat. № 156221 Russian federation. MPK(2015) E02D 17/18.Konsrukciy zemlynogo polotna avtomobilnoy dorogi / А.А. Degtyar, B.S. Yushkov (Russia).
8. Ponomarev A. B. Vzaimodejstvie polyh konicheskih svaj s okruzhajushhim gruntom: avtoreferat dis... kand. tehn. nauk: 05.23.02 / Ponomarev Andrej Budimirovich. – Perm', 1991. – 16 s.
9. Posobie po proektirovaniyu zemlyanogo polotna avtomobilnyh dorog na slabyh gruntah (k snip 2.05.02-85, Strojizdat 1989 – 192 s.
10. Pshenichnikova E. S. Issledovanie deformacii sloya, sostoyashchego iz ob"emnoj reshetki, zapolnennoj peskom / E.S Pshenichnikova, I.ZH. Husainov, YU.L. ZHigur // Novosti v dorozhnom dele : sb. nauch.-tekhn. inform. M. : Informavtodor, 2006. Vyp. 3. S. 16–24.
11. Pshenichnikova E. S. Stroitel'stvo opytnogo uchastka s primeneniem ob"emnoj plastikovoj ge-oreshetki «Geoveb» v I dorozhno-klimaticheskoj zone // Sb. nauch. tr. GosDorNII «SoyuzDorNII». M. : Gos. dorozh. nauch.-issled. in-t FGUP «Soyuzdornii», 2001. Vyp. 201. S. 63–67.
12. Repeckij D. S. Issledovanie vzaimodejstvija malomasshtabnyh dvuh-konusnyh svaj s okruzhajushhim glinistym gruntom / D.S. Repeckij // Materialy Mezhdunar. nauch.- tehn. konf.: sb. nauch. tr. / PGTU. – Perm', 2008. – S. 180-186.
13. Rekomendacii po primeneniju prostranstvennyh georeshotok marki «ST» / GP ROSDORNII Mintransa RF. – M., 2005. – 46 s.
14. SNiP 2.02.03-85. Svajnye fundamenty / Minstroj Rossii. – M.: GP CPP, 1995. – 48 s.
15. Hamidullin K. A. Issledovanie raboty rombovidnyh svaj v sil'noszhi-maemyh puchinistyh gruntah: dis... kand. tehn. nauk: 05.23.02 / Ha-midullin Konstantin Aleksandrovich. – M, 1978. – 173 s.
16. Jushkov B. S. Jeksperimental'nye i teoreticheskie osnovy rascheta fundamentov iz dvuhkonusnyh svaj, ustraivaemyh v sezonnopromerzajushhih gruntah / B.S. Jushkov. – Perm', 2014. – 310 s.
17. BS 8006-1:2010. Code of practice for strengthened/reinforced soils and other fills. – BSI. – 2010. – 258 p.
18. Adams S. A., Amofa N.Y, Opoku – Boahen R. Effect of Geogrid Reinforced Subgrade on Layer Thickness Design of Low Volume Bituminous Sealed Road Pavements // International Refereed Journal of Engineering and Science (IRJES) ISSN (Online) 2319-183X, (Print) 2319-1821 Vol. 3, Issue 7 – 2014. – P. 59–67
19. Das B. M. Use of geogrid in subgrade-ballast system of railroads subjected to cyclic loading for reducing maintenance. Sacramento, USA : California State University, 2010.
20. Harinder. D, Shankar S. Experimental Study to Reinforce The Weak Subgrade Soil for Low-Volume Roads by Coir Geotextile Mats // Journal of Geoscience, Engineering, Environment, and Technology. – 2018. – Vol. 03, № 01.
21. Jacobs F., Ziegler M., Vollmert L., Ehrenberg H. Explicit design of geogrids with a nonlinear interface model / ed. M. Ziegler // Proc. of the 10th Int. Conf. on Geosynthetics. Essen : German Geotechnical Society (DGGT), 2014.
22. Kief O., Schary Y., Pokharel S.K. High-modulus geocells for sustainable highway infrastructure // Indian Geotechnical Journal. 2015. Vol. 45. Issue 4. Pp. 389–400.
23. Meyer N. Determination of the bearing capacity of geocell reinforced soil over soft subgrade with static and dynamic plate load tests. Institute of Geotechnical Engineering and Mine Surveying, TU Clausthal, 2007.
24. Mittal A., Shukla S. Effect of Geosynthetic Reinforcement on Strength Behaviour of Weak Subgrade Soil // Materials Science Forum, – 2019. – P. 225–230.
25. Parsons R., Jowkar M., Han J. Performance of geogrid reinforced ballast under dynamic loading. Nebraska, USA : University of Nebraska-Lincoln, 2012.
26. Wang Z., Jacobs F., Ziegler M. Experimental and DEM investigation of pull-out behaviour of geogrid embedded in granular soil // Proc. of the 10th Int. Conf. on Geosynthetics / ed. M. Ziegler. Essen : German Geotechnical Society (DGGT), 2014.
27. Yee T.W., Lim L.K., Ter Harmsel M., Choi J.C., Hwang S.P. Geotextile tubes as rockfill replacement for construction of polder dike at Saemangeum, Korea // Proc. of the 10th Int. Conf. on Geosynthetics / ed. M. Ziegler. Essen : German Geotechnical Society (DGGT), 2014.
28. Ziegler M., Jacobs F. Laboratory testing of the compound behavior of geogrid reinforced soil // Proc. of the 10th Int. Conf. on Geosynthetics / ed. Ziegler M. Essen : German Geotechnical Society (DGGT), 2014.
29. Ziegler. М. Application of geogrid reinforced constructions: history, recent and future developments / Modern Building Materials, Structures and Techniques, MBMST. – 2016. – P. 42–51. 



 
Контакты · Поиск · Карта сайта
Научный вестник ВГАСУ. Строительство и архитектура, все права защищены.
Работает на: Amiro CMS