Technological features of foundation construction using vibro-reinforced soil-cement piles

Олександр Новицький; Євгеній Скрипка

doi:10.26906/znp.2024.63.3872

Автор(и)

Олександр Новицький Сумський Національний Аграрний Університет https://orcid.org/0000-0001-5923-9524
Євгеній Скрипка Сумський Національний Аграрний Університет https://orcid.org/0009-0003-1405-8115

DOI:

https://doi.org/10.26906/znp.2024.63.3872

Ключові слова:

ґрунтоцементні палі, фундаменти, віброармування, віброущільнення, технологія виготовлення

Анотація

У статті розглянуто технологічні особливості влаштування фундаментів із використанням віброармованих ґрунтоцементних паль. Технологія базується на методі бурозмішування, який дозволяє формувати палі без вилучення ґрунту, використовуючи наявний ґрунт як основний компонент ґрунтоцементної суміші. Використання віброармованих ґрунтоцементних паль суттєво підвищує несучу здатність фундаментів, зменшує трудомісткість будівельного процесу та забезпечує стабільну роботу фундаменту в складних інженерно-геологічних умовах. У статті досліджено особливості технологічного процесу виготовлення віброармованих ґрунтоцементних паль, зокрема етапи їх формування, віброущільнення та застосування високочастотного вібратора під час заглиблення арматурного каркасу. Доведено, що фізико-механічні властивості ґрунтоцементних паль, зокрема міцність на стиск, покращуються при використанні глибинних вібраторів під час встановлення паль. Порівняльний аналіз віброармованих і звичайних ґрунтоцементних паль показав суттєве зростання несучої здатності віброармованих паль, що дозволяє зменшити їх кількість у конструкції фундаменту та знизити загальні витрати на будівництво. Крім того, у статті проведено порівняння методів цементації ґрунтів - Jet Grouting, Pressure Grouting і Deep Soil Mixing, які застосовуються для покращення несучої здатності ґрунтів та зменшення деформацій. Кожна з цих технологій має свої особливості, які визначають ефективність їх застосування за різних умов. Розглянуто переваги та недоліки кожного методу, зокрема здатність досягати значних глибин, економічність та можливість локального застосування.

Посилання

1. BS EN 1997-12004 Eurocode 7: Geotechnical] Design, Part 1 General Rules, British Standards Institution, London, 1994, pp. 17-35.

2. BS EN 1992-1:2004 Eurocode 2: Design of Concrete Structures, Part 1-1 General Rules and Rules for Buildings, British Standards Institution, London, 1990, pp. 51-72.

3. ДБН В.2.1-10-2009. Зміна №2. Основи та фундаменти споруд. – К.:Мінрегіонбуд України- 2012. – 20с. (DBN V.2.1-10-2009. Amendment No. 2. Bases and foundations of structures) (In Ukrainian)

4. ДБН В.2.1-10-2009. Основи та фундаменти споруд. – К.:Мінрегіонбуд України- 2012. – 107с. (DBN V.2.1-10-2009. Amendment No. 2. Bases and foundations of structures) (In Ukrainian)

5. European Standard EN 1536 Execution of special geotechnical work - Bored piles, British Standards Institution, London, 1994, pp. 17-35.

6. RELIABILITY AND DURABILITY OF RAILWAY TRANSPORT ENGINEERING STRUCTURE AND BUILDINGS 17–19 November 2021 Kharkiv, Ukraine. Available at: https://pubs.aip.org/aip/acp/article-abstract/2684/1/030045/2893627/Methods-of-soils-cementation?redirectedFrom=fulltext

7. M. L. Zotsenko, YU. L. Vynnykov and V. M. Zotsenko. Burovi gruntotsementni pali, yaki vyhotovlyayutʹsya za burozmishuvalʹnym metodom: Monohrafiya (Drukarnya Madryd, Kharkiv, 2016).

8. M. L. Zotsenko, I. M. Sukhorosov and L. M. Zotsenko, Porivnyalʹna kharakterystyka fundamentiv budivelʹ i sporud iz palʹ ta na armovaniy osnovi, NDIBK, №66. pp. 405–409 (2007).

9. T. Nesterenko, O. Novytskyi and S. Voskobiynyk, “Vibrated Soilcement Piles”, International Journal of Engineering & Technology, 7 (3.2), 269-274 (2018) DOI: https://doi.org/10.14419/ijet.v7i3.2.14418

10. O. Novytskyi and T. Nesterenko, “Economic efficiency of vibroreinforced soil-cement piles implemented in construction”, ACADEMIC JOURNAL Series Industrial Machine Building Civil Engineering 2(51), 97-101 (2018). Available at: https://doi.org/10.26906/znp.2018.51.1299 DOI: https://doi.org/10.26906/znp.2018.51.1299

11. V. I. Krysan, “Doslidzhennya napruzheno-deformovanoho stanu hruntovoho masyvu, armovanoho hruntotsementnymy elementamy, shcho vyhotovleni po strumynno-zmishuvalʹniy metodytsi.” Ph.D. thesis, Poltav. nats. tekhn. un-t im. YU.Kondratyuka, 2010

12. I. Lartseva, R. V. Petrash and S. S. Petrash “Ekonomichna efektyvnistʹ vykorystannya gruntotsementnykh palʹ yak fundamentiv budivelʹ i sporud”, Ekonomika i rehiony, №1 (8). pp. 118–121 (2006).

13. Nicolas Denies and Gust Van Lysebetten, “General Report. SESSION 4 – SOIL MIXING 2 – DEEP MIXING” in International symposium of ISSMGE - TC 211 International Symposium on Ground Improvement IS-GI (ISSMGE, Brussels, 2012).