КЛАССИФИКАЦИЯ МЕТОДОВ ПО УПРАВЛЕНИЮ ГЕОМЕХАНИЧЕСКИМИ ПРОЦЕССАМИ ПРИ ОСВОЕНИИ ПОДЗЕМНОГО ПРОСТРАНСТВА В СИРИИ В УСЛОВИЯХ НАБУХАЮЩЕГО ГРУНТОВО-ПОРОДНОГО МАССИВА

Полный текст

Ранее нами были представлены общие подходы к описанию методов защиты зданий и сооружений от влияния горно-строительных работ [3; 5]. Разработаны рекомендации по управлению геомеханическими процессами при строительстве подземной части зданий и сооружений в Сирии, рассмотрены методы усиления оснований и фундаментов зданий и сооружений на набухающих грунтах [3]. В на- стоящей статье рассмотрены структура и классификация методов по управлению геомеханическими процессами при освоении подземного пространства в Сирии в условиях набухающего грунтово-породного массива, включая и методы защиты зданий и сооружений, которые опираются на учет специфики деформации гли- нистых грунтов Сирии.Современный подход к выбору методов управления геомеханическими про- цессами при освоении подземного пространства отличается использованием ком- плексных решений и сочетанием горных, геомеханических, конструктивных, технологических, методических и иных решений, заложенных учеными И.В. Ба- клашовым, М.А. Иофисом, Б.А. Картозия, Э.В. Каспарьяном, А.А. Козыревым, А.Б. Макаровым, А.Г. Протосеня, А.А. Мустафаевым, Е.А. Сорочаном, В.М. Улиц- ким, А.Г. Шашкиным, К.Г. Шашкиным и др.Следует также отметить, что учеными В.М. Улицким, А.Г. Шашкиным и К.Г. Шашкиным недавно разработаны принципиальные подходы по системе ме- тодов управления геомеханическими процессами при строительстве подземных сооружений, изложенные в Концепции геотехнического сопровождения.Концепция геотехнического сопровождения построена по принципу непре- рывного обслуживания этапов жизненного цикла строительства с выделением содержания работ по каждому этапу.63Вестник РУДН, серия Инженерные исследования, 2016, № 4Один из элементов Концепции геотехнического сопровождения - профилак- тические меры, включающие мониторинг за деформациями породного массива при ведении горных и горностроительных работ.В числе других перспективных решений при разработке состава методов по управлению геомеханическими процессами можно указать методические под- ходы, примером которых могут служить методы корректировки расчетных соот- ношений деформаций оснований на набухающих глинистых грунтах, описанные в [2].Следует указать на актуальность использования таких решений, как модели- рование и расчет грунтовых оснований как необходимый элемент методов управ- ления геомеханическими процессами.Еще одну группу методов составляют специальные технологические решения, которые создаются на основе учета комплекса факторов - особенностей свойств набухающих грунтов и характера воздействия на них.Применительно к набухающим грунтам Сирии при разработке специальных технологических решений должны быть приняты во внимание характерные осо- бенности набухающих грунтов с учетом фактора погодно-климатических условий со сменой сезона дождей на засушливый период.Как следует из обобщения данных по экспериментальным свойствам глини- стых грунтов Сирии, выполненных в работах [1; 4], а также результатов модели- рования деформаций оснований, принципиальные особенности поведения на- бухающих грунтов Сирии определяются следующими факторами:характером и интенсивностью взаимодействия поверхностных слоев на- бухающего грунта с атмосферой, при этом взаимодействие происходит посред- ством теплопередачи и переноса влаги;взаимодействием поверхностных слоев набухающего грунта с атмосферой в значительной степени подавляющимся при использовании методов тепло- и гидроизолирования поверхности раздела грунт - атмосфера;генезисом, составом и характеристиками грунтов Сирии (например, као- линитовая и монтмориллонитовая глины).На рисунке представлена структура методов управления геомеханическими процессами при освоении подземного пространства в условиях набухающих грун- тов Сирии.Входящие в структуру методы можно условно разделить на группы:методы, с помощью которых формируются базы данных для проектирова- ния и строительства зданий и сооружений, - инженерно-геологические изыска- ния, экспериментальные исследования набухающих грунтов, моделирование и расчет грунтовых оснований;нормативные методы защиты эксплуатируемых зданий и сооружений;дополнительные методы - профилактические меры, методические под- ходы, специальные технологические решения, методы усиления оснований и фундаментов, а также основных конструкций зданий.Специальные технологические решения при строительстве подземной части зданий и сооружений на набухающих грунтах Сирии заключаются в регулирова- нии водо-, теплообмена грунта с окружающей средой.64Алафар Халиль Саид. Классификация методов по управлению геомеханическими процессами...Структура методов по управлению геомеханическими процессами при освоении подземного пространства в условиях набухающих грунтов СирииИнженерно- геологические изысканияЭкспериментальные исследования набухающихгрунтовМоделирование и расчет грунтовыхоснованийГорные - уменьшающие деформации оснований и фундаментов зданийи сооруженийГеотехнические - уменьшающие или устраняющие деформации оснований и фундаментов зданий и сооруженийКонструктивные - уменьшающие чувствительномсть зданийи сооружений к деформациям их основания, а также уменьшающие или устраняющие деформацииих конструкцийПрофилактические меры, включающие мониторинг за деформациями породного массива при ведении горных и горно- строительных работМетодические подходы (методы корректировки расчетных соотношений деформаций оснований на набухающих глинистых грунтах)Специальные технологические решенияМетоды усиления основанийи фундаментов, а также основных конструкций зданийРис. Структура методов по управлению геомеханическими процессами при освоении подземного пространства в Сирии в условиях набухающего грунтово-породного массива[Structure of methods for management of geomechanical processes during the development of underground space in Syria in the conditions of swelling soil-rock mass]На основании вышеизложенного в таблице приводится классификация мето- дов по управлению геомеханическами процессами при строительстве подземной части зданий и сооружений на набухающих грунтах Сирии.Таким образом, управление геомеханическими процессами при освоении под- земного пространства в условиях набухающего грунтово-породного массива мо- жет быть реализовано с использованием разработанных методов, учитывающих специфики деформации набухающих глинистых грунтов Сирии.6566ТаблицаКлассификация методов по управлению геомеханическими процессами при освоении подземного пространства в Сирии в условиях набухающего грунтово-породного массива [Classification of methods for management of geomechanical processes duringВестник РУДН, серия Инженерные исследования, 2016, № 4the development of underground space in Syria in the conditions of swelling soil-rock mass]Наименование методаПреимуществаНедостаткиТип методаГруппа методов, с помощью которых фор- мируются базы данных для проектирования зданий и сооруженийПозволяет повысить достовер- ность проектных решенийВысокие трудозатраты и стоимостьИнженерно-геологические изыскания, экспериментальные исследования, моделирование и расчет грунтовых основанийНормативные горные, геотехнические, кон- структивные меры защиты эксплуатируе- мых зданий и сооружений на подрабатыва- емых территорияхВысокая эффективность для осно- ваний на структурно-устойчивые грунтовые основанияНедостаточно эффективны для осно- ваний на слабых грунтахКомплексные решенияПрофилактические меры, включающие геомеханический мониторинг за деформа- циями породного массива при ведении горно-строительных работСвоевременное обнаружение при- знаков, предшествующих возник- новению аварийных ситуацийВ случае оснований на слабых грун- тах требуется методическая дора- ботка для учета дополнительных осадокМетодическийМетодические подходы (корректировка расчетных соотношений деформаций ос- нований на набухающих глинистых грунтах)При расчете деформаций основа- ний позволяет учесть особенности набухающих глинистых грунтахНеобходимо дополнение норматив- ных документовМетоды усиления оснований и фундаментов, а также основных конструкций зданийЦементированиеВысокая эффективностьЗатратная технологияХимическийУсиление грунта вяжущими веществамиПригоден для грунтов широкого спектраЗатратная технологияДинамическоя уплотнение (ударное уплот- нение)Высокая эффективностьВысокая энергоемкость технологииДинамическийПредварительное замачивание основанияУстранение свойства набухания грунтовТребует много времениМетодическийУкрепление известью, золойНизкая стоимость исходных мате- риаловНеобходимость отбора сырьяФизический67Алафар Халиль Саид. Классификация методов по управлению геомеханическими процессами...Применение компенсирующих песчаных подушекПригодны для водонасыщенных грунтовОграниченная эффективностьКонструктивныйАрмирование основанийСтабилизирует горизонтальные деформацииНедостаточно эффективно для на- бухающих грунтовУстройство свайных фундаментовВысокая эффективность для гли- нистых грунтовВысокая стоимость технологииУглубление фундамента ниже зоны колеба- ния водосодержанияПригоден при необходимости пе- реноса подошвы фундамента на более плотные нижележащие слои грунта.Значительная трудоемкостьУвеличение опорной площади фундамен- тов, подведение железобетонных плитЭффективно для высоконагружен- ных основанийНедостаточно эффективно для на- бухающих грунтовИзменение конструктивной схемы здания, устройство металлических поясов и тяжейСохраняет устойчивость зданий при появлении дефектовОграниченная эффективность для набухающих грунтовРазличные способы компенсационного на- гнетанияДостаточная эффективность как локальное решениеМалая эффективность для набухаю- щих грунтовКонструктивно-технологическийСпециальные технологические решенияЭкранирование поверхности грунтового основания от тепло- влагообмена с атмос- феройСнижает интенсивность тепло- влагообмена грунтового основа- ния с атмосферойНеобходимо методическое решение определения зоны экранированияКонструкционно-технологическийПолная или частичная замена слоя набуха- ющего грунта ненабухающимНизкие эксплуатационные дефор- мацииВысокая стоимость технологииКонструктивныйВертикальное дренированиеЭффективно в водонасыщенных органических и минеральных силь- носжимаемых грунтахМалая эффективность для грунтов с низким водообменомВестник РУДН, серия Инженерные исследования, 2016, № 4

Об авторах

Саид Алафар Халиль

Российский университет дружбы народов

ул. Миклухо-Маклая, д. 6, Москва, Россия, 117198

Список литературы