Совершенствование категорий сложности инженерно-геологических условий гражданского строительства

Введение. При освоении территорий, обладающих определенной инженерно-геологической спецификой, нерешенным остается ряд вопросов фундаментостроения. Такая специфика обусловлена сочетанием различных региональных параметров рассматриваемых территорий, что вызывает необходимость развития существующих методов расчета и конструирования фундаментов многоэтажных и высотных зданий.

Материалы и методы. Авторами проведена работа по обобщению инженерно-геологических условий более 100 строительных площадок юга России, которые в соответствии с действующими нормативами характеризуются как сложные (СП 47.13330.2016). Установлено, что существующая классификация сложности инженерно-геологических условий строительства не всегда отражает реальные условия освоения подобных территорий и нуждается в совершенствовании.

Результаты. Предложена категория сложности инженерно-геологических условий — особо сложная. Под категорией особо сложная понимается сочетание трех и более факторов: высокая расчетная сейсмичность строительной площадки; незакономерное чередование слоев основания при их значительной неоднородности по показателям свойств грунтов в плане и по глубине; риск развития оползневых и гравитационных процессов; существенный перепад отметок рельефа в пределах строительной площадки; уклоны рельефа в двух направлениях.

Выводы. С учетом предложенной категории инженерно-геологических условий разработана классификация методов расчета и конструирования фундаментов многоэтажных зданий в особо сложных условиях строительства и представлено их практическое внедрение. Особо сложная категория инженерно-геологических условий строительства может рассматриваться как перспективная для внесения в нормативные документы.

1. Шадунц К.Ш., Мариничев М.Б., Халимова Л.А. Особенности планирования городской застройки с учетом грунтовых условий строительных площадок // Промышленное и гражданское строительство. 2006. № 4. С. 57–58. EDN HTCQYB.

2. Мариничев М.Б. Компенсация неравномерной сжимаемости основания жесткостью фундамента (на примере грунтовых условий г. Краснодара и края) : автореф. дис. … канд. техн. наук. Волгоград, 2004. 24 с. EDN ZMUMZZ.

3. Ильичев В.А., Мангушев Р.А. Справочник геотехника. Основания, фундаменты и подземные сооружения. М. : Изд-во АСВ, 2014.

4. Mandolini A., Russo G., Viggiani C. Pile foundations: Experimental investigations, analysis and design // Proceedings of the International Conference on Soil Mechanics and Geotechnical Engineering. 2005. Vol. 16. Issue 1. Pp. 177–213.

5. Ter-Martirosyan Z.G., Ter-Martirosyan A.Z., Sidorov V.V. Interaction of long piles with the surrounding soil, taking into account non-linear and rheological properties in high-rise construction // 100+ Forum Russia 2019. 2019.

6. Marinichev M.B., Tkachev G. Foundations design and construction for high-rise buildings in seismic areas // IOP Conference Series : Materials Science and Engineering. 2020. Vol. 918. Issue 1. P. 012020. DOI: 10.1088/1757-899x/918/1/012020

7. Marinichev M.B. Geotechnical solutions for high-rise construction in the areas with significant elevation // IOP Conference Series : Materials Science and Engineering. 2020. Vol. 913. Issue 4. P. 042007. DOI: 10.1088/1757-899x/913/4/042007

8. Мариничев М.Б. Исследование работы буровых висячих свай в составе фундаментов многоэтажных и высотных зданий : монография. Краснодар : ООО «Просвещение-Юг», 2022. 155 с. EDN CCMSVB.

9. Langroudi G., Marseh B.P., Heidarpour B., Ekramirad A., Hosseinnezhad A. Dimensional optimization of piled raft foundation // Research Journal of Recent Sciences. 2015. Vol. 4. Issue 4. Pp. 28–31.

10. Randolph M.F. Design of piled raft foundations. 1983.

11. Varaksin S., Apageo. Ground Improvement vs. Pile Foundations? 2016.

12. Мангушев Р.А., Готман А.Л., Знаменский В.В., Пономарев А.Б. Сваи и свайные фундаменты. Конструкции, проектирование и технологии. М. : Изд-во АСВ, 2015.

13. Padmanaban M.S., Sreerambabu J. Issues on design of piled raft foundation // Journal of Advances in Chemistry. 2018. Vol. 14. Issue 1. Pp. 6057–6061. DOI: 10.24297/jac.v14i1.5905

14. Mohd A.M., Hussein M., Mallick J. Advances in piled-raft foundation system // Recent Trends in Civil Engineering and Technology. 2013.

15. Poulos H.G. Piled raft foundations: design and applications // Geotechnique. 2001. Vol. 51. Issue 2. Pp. 95–113. DOI: 10.1680/geot.51.2.95.40292

16. Yamashita K., Hamada J., Yamada T. Field measurements on piled rafts with grid-form deep mixing walls on soft ground // Geotechnical Engineering Journal of the SEAGS & AGSSEA. 2011. Vol. 42. Issue 2. Pp. 1–10.

17. Mets M., Musatova E. Determination of bearing capacity of piles by means of static and dynamic tests // International Scientific and Technical Conference: Geotechnics in Belarus : Science and Practice. Proceedings of the International Conference. 2013. Pp. 178–194.

18. Grigoryan A.A. Calculation of pile foundations in view of solving problems of soil mechanics // International Scientific and Practical Conference on Problems of Soil Mechanics, Foundation Engineering and Transport Construction. 2004. Pp. 200–205.

19. Katzenbach R., Arslan V., Moorman С. Numerical stimulations of combined piled raft foundations for the new high-rise building, max in Frankfurt am main // Proc. 2nd Int. Conf. on Soil Structure Interaction in Urban Civil Engineering. 2000.

20. Shadunts K.Sh., Marinichev M.B. Analysis of buildings and structures on complex nonuniformly compressible foundation beds // Soil Mechanics and Foundation Engineering. 2003. Vol. 40. Issue 2. Pp. 42–47. DOI: 10.1023/a:1024432017557

21. Marinichev M. The influence of the shape of high-rise buildings on the design features and methods of making foundations in difficult soil conditions // E3S Web of Conferences. 2022. Vol. 363. P. 02013. DOI: 10.1051/e3sconf/202236302013

22. Polishchuk A.I., Marinichev M.B., Tkachev I.G. Evolution of the foundation design methods for multi-storey and high-rise buildings in seismic regions // 17th Asian Regional Conference on Geotechnical Engineering. 2023.