Иван Владимирович Сугоняев — аспирант, лаборант кафедры строительного производства и геотехники
625000, г. Тюмень, ул. Володарского, д. 38
РИНЦ AuthorID: 1278640
Ivan V. Sugonyaev — postgraduate student, laboratory assistant of the Department of Construction Production and Geotechnics
38 Volodarsky st., Tyumen, 625000
RSCI AuthorID: 1278640
Яков Александрович Пронозин — доктор технических наук, профессор, профессор кафедры строительного производства и геотехники
625000, г. Тюмень, ул. Володарского, д. 38
РИНЦ AuthorID: 415568, Scopus: 55390829400
Yakov A. Pronozin — Doctor of Technical Sciences, Professor, Professor of the Department of Construction Production and Geotechnics
38 Volodarsky st., Tyumen, 625000
RSCI AuthorID: 415568, Scopus: 55390829400
Елена Петровна Брагарь — доктор технических наук, доцент кафедры строительного производства и геотехники
625000, г. Тюмень, ул. Володарского, д. 38
РИНЦ AuthorID: 1012875, Scopus: 57210176942
Elena P. Bragar — Doctor of Technical Sciences, Associate Professor of the Department of Construction Production and Geotechnics
38 Volodarsky st., Tyumen, 625000
RSCI AuthorID: 1012875, Scopus: 57210176942
Введение. Развитие технологий усиления грунтовых оснований зданий и сооружений различных типов представляет значимое направление в геотехническом строительстве. Особую актуальность приобретают методы, позволяющие создавать в грунтовом массиве сеть армирующих элементов с помощью различных инъекционных растворов. Цель исследования — научное обоснование и экспериментальная проверка эффективности метода, объединяющего технологию горизонтально направленного бурения (ГНБ) и управляемого гидроразрыва грунтового массива для создания сети инъекционных включений в насыпных грунтах.
Материалы и методы. В основе методологии лежит комплексный полевой эксперимент. Разработаны и апробированы конструкция горизонтального инъектора с резиновыми манжетами и технология его установки с помощью ГНБ. Исследование включало нагнетание цементного раствора с различным водоцементным отношением под контролируемым давлением, геодезический мониторинг грунтовой поверхности и последующую откопку околоинъекторного пространства для определения морфологии и геометрии цементных включений.
Результаты. Установлен характер формирования инъекционных тел в насыпных несвязных грунтах по сравнению со связными, выражающийся в образовании сферических объемных тел вместо плоских линз. Зафиксировано незначительное воздействие процесса инъецирования на грунтовую поверхность, что подтверждает его практическую применимость.
Выводы. Проанализированы механизмы распространения раствора и формирования цементных включений в грунтовом массиве. Показано, что предлагаемый метод позволяет целенаправленно создавать в основании сеть из точечных затвердевших цементных включений. Технология доказала свою принципиальную состоятельность и практическую значимость. Основные преимущества включают возможность производства работ без какой-либо остановки производственных процессов и выселения жильцов. Метод рекомендован для применения при усилении под фундаментами преимущественно мелкого заложения как существующих зданий и сооружений, так и при новом строительстве.
Introduction. The development of technologies for strengthening the soil foundations of buildings and structures of various types is an urgent area in geotechnical construction. Methods that make it possible to create a network of reinforcing elements in a soil mass using various injection solutions are becoming particularly relevant. The aim is to scientifically substantiate and experimentally verify the effectiveness of a method combining the technology of horizontal directional drilling (HDD) and controlled hydraulic fracturing of a soil mass to create a network of injection inclusions in bulk soils.
Materials and methods. The methodology is based on a comprehensive field experiment. The design of a horizontal injector with rubber cuffs and the technology of its installation using HDD were developed and tested. The study included injection of cement mortar with a different water-cement ratio under controlled pressure, geodetic monitoring of the soil surface and subsequent excavation of the near-injection space to determine the morphology and geometry of cement inclusions.
Results. The nature of the formation of injection bodies in loose, unconsolidated soils in comparison with cohesive soils has been established, which is expressed in the formation of spherical volumetric bodies instead of flat lenses. A minor effect of the injection process on the ground surface has been recorded, which confirms its practical applicability.
Conclusions. The mechanisms of the distribution of mortar and the formation of cement inclusions in the soil are analyzed. It is shown that the proposed method makes it possible to purposefully create a network of point-hardened cement inclusions at the base. The technology has proven its fundamental validity and practical importance. The main advantages include the possibility of carrying out work without any interruption of production processes and eviction of tenants. The method is recommended for use in reinforcement under foundations, mainly shallow foundations, of both existing buildings and structures, and in new construction.
The authors declare that there are no conflicts of interest present.