Порівняльний аналіз технологій влаштування мікропаль під час підсилення слабких ґрунтових основ
Loading...
Date
2021
Journal Title
Journal ISSN
Volume Title
Publisher
Дніпровський національний університет залізничного транспорту імені академіка В. Лазаряна, Дніпро
Abstract
UKR: Мета. Виконати порівняльний аналіз буроін’єкційної та бурозмішувальної технологійвлаштування мік-ропаль під час підсилення слабких ґрунтових основ із визначенням технологічних особливостей, які суттєво впливають на проєктування та розрахунок підсилення слабких ґрунтових основ. Методика. Длявирішення поставленої задачі проведено детальний аналіз найбільш ефективних методик влаштування мікропаль під час підсилення слабких ґрунтових основ(фізичне занурення, буронабивна, буроін’єкційна, бурозмішувальна та застосування особливих впливів). Детально розглянуті особливості технологічних параметрів буро-ін’єкційної та бурозмішувальної технологій. Виявлено переваги та недоліки кожної з технологій. Доведено, що бурозмішувальна технологія має більшу ступінь прогнозованості зміни напружено-деформованого станунеоднорідної основи. Для визначення впливудеформаційних характеристик створена просторова скінченно-елементна модель на основі плоского прототипу, що побудований за допомогою автоматичної тріангуляції професійного розрахункового комплексу SCAD. Результати. Отримано значне зменшення деформованого стану при практично постійному напруженомустані. При збільшенні деформаційної характеристики в 3 рази (відношення модулів пружності ґрунтоцементу палі та ґрунту слабкої основи) вертикальні переміщення фундаменту зменшуються в 1,23 рази. Наукова новизна. Вона полягає вотриманні залежності зміни верти-кальних переміщень та напружень від модуля пружності ґрунтоцементу мікропалі, створеної на основі буро-змішувальної технології. Практична значимість. Полягає вотриманих результатахпорівняльного аналізу обґрунтування бурозмішувальної технологій влаштування мікропаль під час підсилення слабких ґрунтових основ із визначенням технологічних особливостей та вибором бурозмішувальної як найбільш ефективного варіанту з позиції реалізації технології.
ENG: Purpose. Perform a comparative analysis of drilland injection (jet-grouting) and drill and mixing technologies ofmicropilesarrangement of weak soil bases with the identification of technological features that significantly ef-fecton the design and calculation of weak soil basesstrengthening. Methodology. To solve this problem, was con-ducted of thedetailed analysis of the most effective methods of micropilesarrangementduring the strengthening of weak soil bases (physical immersion, boredand packing of concrete, drilland injection of ground, drilland mixing soilsand application of special effects). Peculiarities of technological parameters of jet-groutingand drill andmix-ing technologies are considered in detail. The advantages and disadvantages of each of the technologies are re-vealed. It is proved that the drill andmixing technology has a greater degree of predictionof the stress-strain state change of the inhomogeneous base. Todetermine the influence of deformation characteristics, a spatial finite-element model based on a flat prototype was created, which was built using automatic triangulation of the profes-sional calculation complex SCAD. Findings. A significant reduction of the deformed state at an almost constant stress state is obtained. When the deformation characteristic increases by 3 times (the ratio of the modulus of elastic-ity of the soil cement pile and the weak soil), the vertical displacements of the foundation decrease by 1.23 times. Originality. It consists in obtaining the dependence of the change of vertical displacements and stresses on the modulus of elasticity of the soil cement micropile, created on the basis of drill andmixing technology. Practical value. It consists in the obtained results of comparative analysis of substantiation of micropileinstallation drill andmixing technologyduring strengthening of weak soil bases with definition of technological features and choice of drill andmixing as the mosteffective variant from the point of view of technology realization.
ENG: Purpose. Perform a comparative analysis of drilland injection (jet-grouting) and drill and mixing technologies ofmicropilesarrangement of weak soil bases with the identification of technological features that significantly ef-fecton the design and calculation of weak soil basesstrengthening. Methodology. To solve this problem, was con-ducted of thedetailed analysis of the most effective methods of micropilesarrangementduring the strengthening of weak soil bases (physical immersion, boredand packing of concrete, drilland injection of ground, drilland mixing soilsand application of special effects). Peculiarities of technological parameters of jet-groutingand drill andmix-ing technologies are considered in detail. The advantages and disadvantages of each of the technologies are re-vealed. It is proved that the drill andmixing technology has a greater degree of predictionof the stress-strain state change of the inhomogeneous base. Todetermine the influence of deformation characteristics, a spatial finite-element model based on a flat prototype was created, which was built using automatic triangulation of the profes-sional calculation complex SCAD. Findings. A significant reduction of the deformed state at an almost constant stress state is obtained. When the deformation characteristic increases by 3 times (the ratio of the modulus of elastic-ity of the soil cement pile and the weak soil), the vertical displacements of the foundation decrease by 1.23 times. Originality. It consists in obtaining the dependence of the change of vertical displacements and stresses on the modulus of elasticity of the soil cement micropile, created on the basis of drill andmixing technology. Practical value. It consists in the obtained results of comparative analysis of substantiation of micropileinstallation drill andmixing technologyduring strengthening of weak soil bases with definition of technological features and choice of drill andmixing as the mosteffective variant from the point of view of technology realization.
Description
В. Петренко: ORCID 0000-0003-2201-3593; В. Андрєєв: ORCID0000-0002-0862-2790; В. Харченко: ORCID 0000-0002-7653-3001
Keywords
фундамент, основа, мікропаля, буроін’єкційна технологія, бурозмішувальна технологія, foundation, base, micropile, jet-grouting, drill andmixing technology, КТІ
Citation
В. Д. Петренко, В. С. Андрєєв, В. В. Харченко. Порівняльний аналіз технологій влаштування мікропаль під час підсилення слабких ґрунтових основ. Мости та тунелі: теорія, дослідження, практика. 2021. Вип. 19. С. 69–77. DOI: 10.15802/bttrp2021/233978.