Надежда Сергеевна Никитина — кандидат технических наук, доцент, профессор кафедры механики грунтов и геотехники Института гидротехнического и энергетического строительства
129337, г. Москва, Ярославское шоссе, д. 26
Nadezhda S. Nikitina — Candidate of Technical Sciences, Associate Professor, Professor of the Department of Soil Mechanics and Geotechnics of the Institute of Hydraulic and Energy Construction
26 Yaroslavskoe shosse, Moscow, 129337
Анастасия Евгеньевна Безгрибельная — студентка; инженер 3-й категории строительного отдела
129337, г. Москва, Ярославское шоссе, д. 26; 105066, г. Москва, Спартаковская ул., д. 2а, стр. 1
Anastasia E. Bezgribelnaya — student; engineer 3rd category of construction department
26 Yaroslavskoe shosse, Moscow, 129337;build. 1, 2a Spartakovskaya st., Moscow, 105066
Введение. Теплоэлектростанции (ТЭС) в РФ являются ведущими энергогенерирующими комплексами по сравнению с другими комплексами энергетической промышленности и в силу своей независимости от местоположения источника энергии часто располагаются на площадках, характеризуемых грунтами с неудовлетворительными свойствами. Рассматривается соответствующий пример из практики строительства в Санкт-Петербурге на стройплощадке с тиксотропными грунтами.
Материалы и методы. Строительство и работа объектов на площадках с тиксотропными грунтами привлекает внимание исследователей и практиков своей зависимостью от воздействия статических и динамических нагрузок. Предложены разные методы устройства фундаментов (свайные, плитные и др.). Рассмотрена в качестве альтернативы конструкция свайного фундамента для дополнительного турбоагрегата теплоэлектростанции в Санкт-Петербурге, включающая две плиты с виброизоляторами.
Результаты. Проведенные исследования показали, что наличие виброизоляторов предоставляет возможность регулировать высотное положение системы «турбоагрегат – фундамент», а также практически полностью исключает передачу вибраций на грунтовое (свайное) основание и прилегающие строительные конструкции, включая существующие здания. Выполненное геотехническое моделирование (модель «агрегат – опорная плита – свайное основание» (динамический расчет опорной плиты и статический расчет свайного основания) и модель «агрегат – свайное основание» (динамический и статический расчеты свайного основания)) с помощью программного комплекса PLAXIS 3D показали, что на нижнюю плиту конструкции и на оголовки свай уровень вибрации многократно (в 40 раз) меньше уровня 2 мм/с, при котором требуется учитывать снижение несущей способности основания как фундамента, так и соседних к нему.
Выводы. Несмотря на преимущества альтернативного варианта по стоимости и объемам, риски, сопутствующие альтернативной конструкции, побуждают отдать предпочтение варианту конструкции, принятому в проектной документации.
Introduction. Thermal power plants in Russia are the leading power generating complexes in comparison with other complexes of energy industry and due to their independence from the location of the energy source, they are often located on sites characterized by soils with unsatisfactory properties. A relevant example from the practice of construction in St. Petersburg on a construction site with thixotropic soils is considered.
Materials and methods. Construction and operation of objects on sites with thixotropic soils attracts the attention of researchers and practitioners by their dependence on the impact of static and dynamic loads. Different methods of foundation construction (pile, slab, etc.) were proposed. The pile foundation design for an additional turbine unit of a thermal power plant in St. Petersburg, including two slabs with vibration isolators, is considered as an alternative.
Results. The conducted research has shown that the presence of vibration isolators provides an opportunity to regulate the height position of the system “turbine unit – foundation”, as well as almost completely eliminates the transmission of vibrations to the ground (pile) foundation and adjacent building structures, including existing buildings. The performed geotechnical modelling (model “unit – baseplate – pile foundation” (dynamic calculation of the baseplate and static calculation of the pile foundation) and model “unit – pile foundation” (dynamic and static calculations of the pile foundation)) with the help of Plaxis 3D software package showed that the vibration level on the bottom plate of the structure and on the pile heads is many times (40 times) less than the level of 2 mm/s, at which it is necessary to take into account the reduction of the bearing capacity of the base of both the foundation itself and the adjacent ones.
Conclusions. Despite the advantages of the alternative variant in terms of cost and volume, the risks associated with the alternative design induce to favour the design variant adopted in the design documentation.
The authors declare that there are no conflicts of interest present.