Подземное строительство. Земляные работы. Фундаменты. Строительство тоннелей

На примере Москвы рассмотрен широкий круг вопросов по актуальной проблематике градостроительного освоения подземного пространства (подземному градоустройству). Проанализированы мировой и отечественный опыт, практика нормативно-правового регулирования. Разработаны концептуально-методические подходы и методы развития подземной урбанистики в столице. Намечены пути совершенствования правового, информационного и иного обеспечения градостроительного проектирования применительно к подземному строительству.

Рассмотрены вопросы получения вспененных тампонажных растворов. Особое внимание уделено вопросам структурообразования композитных растворов с оптимальными физико-техническими параметрами.

Для откопки глубоких котлованов внутри плотной городской застройки часто требуется применение дополнительных мероприятий, снижающих перемещения ограждения, а соответственно, и осадки окружающих зданий в процессе производства работ. Для этих целей все чаще стала применяться струйная геотехнология, позволяющая создавать в грунте грунтоцементный массив различной формы с физико-механическими свойствами, на несколько порядков превышающими свойства грунта.

Прокладка щитовым способом сервисных и коммуникационных тоннелей в условиях плотной городской застройки приводит к нежелательным осадкам зданий, находящихся непосредственно над или вблизи подземной выработки.

Рассмотрена конструкция «жестких сердечников» для изготовления буронабивных или буроинъекционных свай большого сечения. Для изготовления наиболее экономичных буронабивных или буроинъекционных свай большого сечения (более 1200 мм) рекомендовано использовать «жесткие сердечники», которые имеют расход металла в 30…60 раз меньше, чем буронабивные сваи такого же сечения и имеют несущую способность в 10…25 раз больше, чем забивных свай с поперечным сечением 3030 см (что равно поперечному сечению свай с «жестким сердечником»). «Жесткие сердечники» в буронабивных или буроинъекционных сваях большого сечения играют роль жесткого армирования в виде металлического швеллера или двутавра.

Рассмотрена задача о распределении напряжений в упругом основании штампа закругленного (параболического) очертания, находящегося под действием нормальной равномерно распределенной нагрузки, при различных значениях коэффициента трения по его подошве. Определены компоненты напряжений, зависящие от коэффициента Пуассона. Показано, что распределение напряжений в основании штампа зависит от коэффициента бокового давления грунта и коэффициента трения. Приведены формулы давления и касательного напряжения под штампом.

Рассмотрена проблема проектирования свайных фундаментов на аргиллитоподобных глинах. Выполнен расчет осадки одиночной забивной сваи численными методами, реализованными в программном комплексе Plaxis 2D, и аналитическим методом, согласно методике СП 24.13330.2011. Особое внимание уделено расчету осадки сваи с учетом зон уплотнения в околосвайном грунтовом пространстве. Расчетные значения сопоставлены с результатами натурных экспериментов. Даны рекомендации по прогнозу осадки свайных фундаментов на аргиллитоподобных глинах.

Рассмотрена проблематика строительства и проектирования зданий на слабых основаниях, а также реконструкции оснований. Предложены новые конструктивные решения усиления основания: создание искусственных разновеликих элементов из эпоксидной смолы под подошвой фундамента. По результатам штамповых модельных испытаний сделаны выводы, что данные конструктивные решения позволяют снизить значение осадки грунтового основания до 7,5 раз по сравнению с неусиленным массивом и обеспечить экономию материала.

Рассмотрена теория проектирования, представлены основные примеры расчета фундаментов мелкого заложения, приведены нормативно-справочные материалы

Методические указания подготовлены на кафедре гидрогеологии, инженерной геологии и геоэкологии Воронежского государственного университета.

В работе рассмотрены вопросы фильтрации жидкости в слабопроницаемых грунтах и влагоперенос в зоне неполного насыщения. Описана проницаемость глинистых пород и рассмотрены теоретические современные вопросы их определения. Представленные рассматриваемые вопросы влагопереноса в ненасыщенной зоне от разных факторов. Дана полная характеристика лессовых просадочных грунтов в связи с перспективами роста объемов водохозяйственного строительства и подтоплением застроенных территории города Элиста, Республики Калмыкия. Представлены лабораторные и полевые работы, методы определения водонепроницаемых лессовых просадочных грунтов. Определены факторы нагрузки и получены характеристики их влияния. Предложен метод физического моделирования на образцах грунта ненарушенной структуры. Получены значения коэффициентов фильтрации лессовых просадочных грунтов.

Приводятся физические и термодинамические свойства хранимых газов и жидкостей, а также горных пород, вмещающих подземные хранилища. Представлены современные методы строительства и эксплуатации под- земных хранилищ газов и жидкостей. Приводятся основные положения подземного хранения неуглеводородных компонентов природного газа (гелия и углекислого газа) и аккумулирования альтернативных видов топлив, в частности водорода. Даны основы использования подземных резервуаров, созданных в отложениях каменной соли в качестве технологических аппаратов для промысловой подготовки газа и нефти.

В книге рассматривается подземное хранилище газонефтепродуктов как необходимый элемент функционирования топливно-энергетического комплекса страны: в единой системе газоснабжения, в системе снабжения нефтепродуктами и в системе электро- и теплоснабжения. Рассматриваются процесс подземного растворения каменной соли в ограниченном пространстве, технология строительства выработок-емкостей и методика расчета основных параметров выработки-емкости. Приводятся основные положения технологии строительства резервуаров тоннельного и двухъярусного типов. Помимо описания традиционных способов строительства выработок-емкостей рассмотрены вопросы интенсификации процессов подземного растворения каменной соли и формирования выработок-емкостей с применением специальных скважинных устройств. Описаны способы эксплуатации подземных хранилищ газонефтепродуктов. Рассмотрены вопросы экологического мониторинга зоны потенциального техногенного воздействия подземных хранилищ газонефтепродуктов.

Специализированные полевые практики студентов геологического факультета являются обязательным элементом учебного процесса. Основная их цель – закрепление теоретических знаний и получение практических навыков в рамках дисциплин специальности и специализации. Специализированная практика по методам и нженерно-геологических и гидрогеологических исследований включает широкий спектр полевых методов. В рамках существующего государственного стандарта она осуществляется после 4 курса, завершая ряд фундаментальных дисциплин – грунтоведение, механика грунтов, гидрогеология, гидрогеохимия.

В учебном пособии даны необходимые сведения для расчета и проектирования оснований и фундаментов промышленных зданий. Приведены некоторые типы и конструкции фундаментов зданий и сооружений, применяемых в промышленном строительстве, и методы расчета по двум группам предельных состояний. Для студентов строительных специальностей вузов.

Рассмотрены теоретические основы механики грунтов и опорной проходимости колесных транспортных средств. Представлены методы расчета, анализа и прогнозирования опорной проходимости многоосных колесных машин на местности с преобладающим количеством деформируемых опорных поверхностей. Проведен анализ влияния их конструктивных и эксплуатационных параметров на характеристики опорной проходимости при прямолинейном и криволинейном движении. Содержание пособия соответствует программам и курсам лекций, которые автор читает в МГТУ им. Н.Э. Баумана.

Рассмотрены теоретические основы механики грунтов и опорной проходимости колесных транспортных средств (ТС). В первой части представлены фундаментальные законы механики грунтов и приближенные методы оценки деформируемости опорных поверхностей (ОП), используемые при оценке опорной проходимости ТС, а также параметры деформируемых ОП. Содержание пособия соответствует программам и курсам лекций, которые автор читает в МГТУ им. Н.Э. Баумана.

В пособии изложены принципы действия и рассмотрены современные конструкции специальных машин для строительства и ремонта магистральных и нефтегазопромысловых трубопроводов: траншейных экскаваторов, траншеезасыпателей, машин для разработки траншей на обводненных и заболоченных участках трассы, для укладки трубопроводов при строительстве переходов под дорогами, реками и прочими преградами. Дана методика расчета производительности машин при выполнении различных технологических операций.

В пособии изложены теоретические сведения о составе, состоянии, физических, гидрофизических, химических и физико-механических свойствах грунтов, об их прогнозировании, классификации, методах их исследования и обработке результатов.

В пособии изложены теоретические сведения о болотах, болотной растительности, составе и свойствах торфяных грунтов, методы их исследований, прогнозирования и классификации, применении характеристик состава и свойств при расчётах торфяных оснований при проектировании сооружений. Пособие создается в связи с актуализацией нормативных документов и применением в практике проведения изысканий новой техники и оборудования.

На основе анализа работ, посвященных исследованию напряженно-деформированного состояния грунта основания и полученных экспериментальных результатов, предлагается конструкция фундамента мелкого заложения с ограничителями боковых перемещений грунта из сборных элементов.

Приведены сведения о физико-механических свойствах сезонно-мерзлых грунтов, температурных режимах промерзания, а также новых карбонатных поропластах и изменении температуры утепленных грунтов в зимний период.

Приведена математическая модель процесса взаимодействия дисковых резцов с разрушаемой средой. Представлены результаты исследования резания мерзлых грунтов таким инструментом на стендах, при бурении скважин в натуральную величину, а также испытания одностоечных рыхлителей с уширителями на машинах в условиях строительного производства с использованием тензометрирования при замере сопротивлений разрушению мерзлых грунтов.

Учебное пособие базируется на результатах многолетних научных исследованиях, выполненных авторами и их учениками, акцентирующих внимание на геотехнических проблемах при проектировании, строительстве и эксплуатации магистральных газопроводов и нефтехранилищ. В работе изложены новые данные о влиянии фактора вибронагружения на устойчивость подземных магистральных газопроводов, на их коррозионное разрушение, образование арочных выбросов и оголенных участков, а также на устойчивость призм обвалования. Отдельно затронуты вопросы эксплуатации магистральных газопроводов в условиях мерзлых грунтов, сопоставлен и оценен отечественный и зарубежный опыт. Приведены результаты исследований силового взаимодействия естественных неоднородных грунтовых оснований с конструктивными частями вертикальных стальных резервуаров.

Монография содержит сведения о физико-механических свойствах сезонно-мерзлых грунтов, температурных режимах промерзания, а также о новейших карбонатных поропластах, применяемых для предохранения грунтов от сезонного промерзания и об изменении температуры утепленных грунтов в зимний период года.

Ведущий научно-практический журнал в области горных наук, экономики добывающих отраслей, высшего горного образования и смежных наук. Выпускается в книжном формате в твердом переплете. Включен в список ВАК.