<!DOCTYPE article
PUBLIC "-//NLM//DTD JATS (Z39.96) Journal Publishing DTD v1.4 20190208//EN"
       "JATS-journalpublishing1.dtd">
<article xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" xmlns:xlink="http://www.w3.org/1999/xlink" xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance" article-type="research-article" dtd-version="1.4" xml:lang="en">
 <front>
  <journal-meta>
   <journal-id journal-id-type="publisher-id">Bulletin of Belgorod State Technological University named after. V. G. Shukhov</journal-id>
   <journal-title-group>
    <journal-title xml:lang="en">Bulletin of Belgorod State Technological University named after. V. G. Shukhov</journal-title>
    <trans-title-group xml:lang="ru">
     <trans-title>Вестник Белгородского государственного технологического университета им. В.Г. Шухова</trans-title>
    </trans-title-group>
   </journal-title-group>
   <issn publication-format="print">2071-7318</issn>
  </journal-meta>
  <article-meta>
   <article-id pub-id-type="publisher-id">17554</article-id>
   <article-id pub-id-type="doi">10.12737/article_5968b4500083d6.07130941</article-id>
   <article-categories>
    <subj-group subj-group-type="toc-heading" xml:lang="ru">
     <subject>Строительство и архитектура</subject>
    </subj-group>
    <subj-group subj-group-type="toc-heading" xml:lang="en">
     <subject>Construction and architecture</subject>
    </subj-group>
    <subj-group>
     <subject>Строительство и архитектура</subject>
    </subj-group>
   </article-categories>
   <title-group>
    <article-title xml:lang="en">IMPROVING THE FOUNDATION'S MECHANICAL PERFORMANCE BY MEANS  OF USING INJECTION PILES</article-title>
    <trans-title-group xml:lang="ru">
     <trans-title>УЛУЧШЕНИЕ МАХАНИЧЕСКИХ ХАРАКТЕРИСТИК ОСНОВАНИЯ  С ПОМОЩЬЮ СВАЙ-ИНЪЕКТОРОВ</trans-title>
    </trans-title-group>
   </title-group>
   <contrib-group content-type="authors">
    <contrib contrib-type="author">
     <name-alternatives>
      <name xml:lang="ru">
       <surname>Калачук</surname>
       <given-names>Татьяна Григорьевна</given-names>
      </name>
      <name xml:lang="en">
       <surname>Kalachuk</surname>
       <given-names>Tatyana Grigor'evna</given-names>
      </name>
     </name-alternatives>
     <email>gkadastr@mail.ru</email>
     <bio xml:lang="ru">
      <p>кандидат технических наук;</p>
     </bio>
     <bio xml:lang="en">
      <p>candidate of technical sciences;</p>
     </bio>
     <xref ref-type="aff" rid="aff-1"/>
    </contrib>
    <contrib contrib-type="author">
     <name-alternatives>
      <name xml:lang="ru">
       <surname>Празина</surname>
       <given-names>Екатерина Алексеевна</given-names>
      </name>
      <name xml:lang="en">
       <surname>Prazina</surname>
       <given-names>Ekaterina Alekseevna</given-names>
      </name>
     </name-alternatives>
     <xref ref-type="aff" rid="aff-1"/>
    </contrib>
   </contrib-group>
   <aff-alternatives id="aff-1">
    <aff>
     <institution xml:lang="ru">Белгородский государственный технологический университет им. В.Г. Шухова</institution>
     <country>RU</country>
    </aff>
    <aff>
     <institution xml:lang="en">Belgorod State Technological University named after V.G. Shukhov</institution>
     <country>RU</country>
    </aff>
   </aff-alternatives>
   <volume>2</volume>
   <issue>8</issue>
   <fpage>60</fpage>
   <lpage>63</lpage>
   <self-uri xlink:href="https://zh-szf.ru/en/nauka/article/17554/view">https://zh-szf.ru/en/nauka/article/17554/view</self-uri>
   <abstract xml:lang="ru">
    <p>В нашей стране наметилась тенденция по поиску современных инновационных технологий строительства, направленных на снижение затрат на устройство оснований и фундаментов, снижение осадок оснований и увеличение их несущей способности. В статье изложены результаты исследования работы винтовой сваи-инъектора.</p>
   </abstract>
   <trans-abstract xml:lang="en">
    <p>In our country there has emerged a trend of searching up-to-date innovative building technologies, aimed at reducing costs for foundation engineering, reducing the foundations' subsidence and improving their load-bearing capacity. The article presents the findings of research of a screw injection pile.</p>
   </trans-abstract>
   <kwd-group xml:lang="ru">
    <kwd>грунт</kwd>
    <kwd>осадка</kwd>
    <kwd>деформация</kwd>
    <kwd>свая-инъектор</kwd>
    <kwd>несущая способность</kwd>
   </kwd-group>
   <kwd-group xml:lang="en">
    <kwd>ground</kwd>
    <kwd>subsidence</kwd>
    <kwd>deformation</kwd>
    <kwd>injection pile</kwd>
    <kwd>load-bearing capacity</kwd>
   </kwd-group>
  </article-meta>
 </front>
 <body>
  <p>Любое здание или сооружение возводится на грунтовом основании. Его устойчивость, прочность, надежность и нормальная эксплуатация определяется не только конструктивными решениями, но и свойствами грунтов. В условиях роста объема капитального строительства, применения более сложных конструкций зданий, увеличения нагрузок на основание весьма актуальны вопросы разработки надежных рекомендаций по проектированию оснований и фундаментов В последние годы наблюдается неуклонное увеличение строительства в сложных инженерно-геологических условиях. Все чаще используются для строительства площадки, сложенные слабыми грунтами: илами, рыхлыми песками, заторфованными отложениями, лессовыми просадочными грунтами. Указанные грунты в природном состоянии имеют невысокую несущую способность. В этих условиях прибегают к устройству фундаментов из свай традиционных конструкций и глубокого заложения. Применение вышеназванных конструкций не всегда может обеспечить допустимые значения осадок и несущей способности. Кроме того, это приводит к увеличению затрат на возведение фундаментов в сложных грунтовых условиях.Современное состояние науки, конструкторской и технологической базы дают широкий выбор средств строительства сооружений в сложных условиях. В их число входят многочисленные способы направленного воздействия на строительные свойства оснований, позволяющих увеличить несущую способность основания. Часто за счет этих мероприятий удается отказаться от применения сложных и дорогостоящих конструкций фундаментов. В мировой практике существуют традиционные и новые технологии и способы усиления оснований. Особенно интенсивно развиваются новые технологии в Германии, Англии, Франции, Италии, Швеции, Финляндии. Причем ведущие фирмы специализируются не только на работах по усилению оснований и фундаментов, но и создают новые технологии, продают разработанное оборудование.В нашей стране также наметилась тенденция по поиску современных инновационных технологий строительства, направленных на снижение затрат на устройство оснований и фундаментов, снижение осадок оснований и увеличение их несущей способности. Особенно важно это при значительных толщах слабых (структурно-неустойчивых) грунтов. Примером такого подхода к решению подобных задач является: армирование основания вертикальными элементами (Попов А.О.,ПГС №11/2014 стр.27), которое ограничивает деформации как в вертикальном, так и в горизонтальном направлениях; уплотнение и армирование слабых грунтов методом «геокомпозит» (Осипов В.И., Филимонов С.Д. ОФМГ №5/2002 с. 15-21) Совмещение способов увеличения опорной площади свай с применением геотехнологий, позволяющих улучшить механические характеристики основания, еще одно из возможных направлений сокращения стоимости возведения оснований и фундаментов.Учеными БГТУ им. В.Г. Шухова Ивахнюком В.А., Кочерженко В.В., Чернышом А.С., и др. разработаны, исследованы и запатентованы эффективные конструкции свай. Такими учеными как Карякин В.Ф., Власов Н.Г., Сергеев С.В., Фатеев Н.Т. и др. разработаны способы и методы закрепления грунтов, которые уже широко используются в практике строительства. Освоение и внедрение универсальных новых типов свай, решающих несколько проблем без использования дополнительного оборудования, в практику строительства затруднено ввиду недостаточности экспериментально-технических исследований и недостаточной разработанности методов их расчета и проектирования. В связи с этим актуальным вопросом является разработка новых типов конструкций фундаментов, которые универсально решали бы несколько проблем. Например, увеличение несущей способности при создании сопутствующих противофильтрационных завес. На кафедре городского кадастра и инженерных изысканий БГТУ им. В.Г. Шухова учеными Карякиным В.Ф., Ашихминым П.С., Калачук Т.Г. разработаны конструкции свай, совмещающие в себе еще и функцию инъектора: сваи инъекторы. На наш взгляд, рациональным решением является совмещение способов увеличения опорной площади свай и применение твердеющих растворов для укрепления грунтов. Отличительной особенностью этих разработок является кардинальное изменение в напряженно-деформированном состоянии армированного основания. Изменяются условия деформирования. Передача нагрузки на закрепленное основание позволяет использовать несущую способность грунтового основания в полном объеме Разработанные сваи-инъекторы позволяют закачивать твердеющий раствор через тело сваи, формируя вокруг конструкции массив армированного грунта прочно адгезионно связанного с телом сваи.Винтовая свая для рыхлых грунтов (патент на полезную модель№128210 от 25.05.13) относится к области строительства, преимущественно к применения висячих свай, и может быть использована при устройстве свайных фундаментов в рыхлых грунтах большой мощности (рис. 1).Для исследования работы сваи были проведены натурные полевые исследования на сжимаемость толщи грунта, закрепленного цементом с использованием винтовой сваи. Целевым назначением исследования являлось определение модуля грунта. По данным инженерно-геологических изысканий строительная площадка имеет строение, представленное на рис.2.Мел ИГЭ-5 в природном залегании имеет значение модуля деформации – 10 МПа. При бурении скважин на глубину до 15м., проходке шурфов и проведении статического зондирования грунтов было установлено, что инъекционный цементный раствор при закачивании его под давлением через сваю распространяется не только в меловом грунте, но в насыпных и песчаных грунтах, т.е., там, где имеются слабые зоны. Отмечено интенсивное распространение инъекционного раствора в его кровле. С глубиной количество инъекционных прожилков уменьшается. По данным статического зондирования установлено, что модуль деформации закрепленного грунта составляет более 20 МПа.Выравнивание прочностных и деформационных характеристик усиленных цементацией грунтов основания с помощью свай-инъекторов в значительной степени снижает предпосылки для развития неравномерных осадок в последующей эксплуатации здания. Создаваемый в процессе работ жестко-армированный каркас воспринимает нагрузки от здания в зоне его активного воздействия на основание и равномерно перераспределяет нагрузки по всей площади основания. Происходит улучшение механических характеристик вмещающего грунтового массиваРис. 1. Конструкция винтовой сваиПриняты следующие обозначения: 1 – хвостовик под патрон бурового вращателя; 2 – полая(цилиндрическая) центральная труба; 3 – верхнийконусный шнек по трубе; 4 – нижний конусный шнек; 5 – внутренняя трубка; 6 – отверстия длявыхода твердеющего раствора во внутренней трубке;7 – отверстие во внешней трубе; 8 – пакер надшнеком; 9 – шайба; 10 – гайка прижимная;11 – патрубок-штуцер для шланга насоса;12 – нагнетательный шланг; 13 – массив грунта;R – радиус закрепления грунта На основании проведенных исследований следует вывод, что возведение зданий и сооружений на площадках со сложными инженерно-геологическими условиями возможно проводить, уменьшив затраты на строительство фундаментов. Однако, при проектировании необходимо провести тщательное исследование физико-механических характеристик грунтов и гидрогеологических условий в период строительства и эксплуатации.  Рис. 2. Инженерно-геологический разрез</p>
 </body>
 <back>
  <ref-list>
   <ref id="B1">
    <label>1.</label>
    <citation-alternatives>
     <mixed-citation xml:lang="ru">Черныш А.С., Калачук Т.Г., Ашихмин П.С. Исследование работы сваи-инъектора в армированном геомассиве // Известия ОрелГТУ. Серия: Строительство и транспорт. 2008. №4-20. С. 49-53.</mixed-citation>
     <mixed-citation xml:lang="en">Chernysh A.S., Kalachuk T.G., Ashihmin P.S. Issledovanie raboty svai-in'ektora v armirovannom geomassive // Izvestiya OrelGTU. Seriya: Stroitel'stvo i transport. 2008. №4-20. S. 49-53.</mixed-citation>
    </citation-alternatives>
   </ref>
   <ref id="B2">
    <label>2.</label>
    <citation-alternatives>
     <mixed-citation xml:lang="ru">Попов В.А. Несущая способность и осадки грунтовых оснований, армированных вертикальными элементами // Промышленное и гражданское строительство. 2014. №11. С. 27-29.</mixed-citation>
     <mixed-citation xml:lang="en">Popov V.A. Nesuschaya sposobnost' i osadki gruntovyh osnovaniy, armirovannyh vertikal'nymi elementami // Promyshlennoe i grazhdanskoe stroitel'stvo. 2014. №11. S. 27-29.</mixed-citation>
    </citation-alternatives>
   </ref>
   <ref id="B3">
    <label>3.</label>
    <citation-alternatives>
     <mixed-citation xml:lang="ru">Калачук Т.Г., Юрьев А.Г., Карякин В.Ф., Меркулов С.И. Повышение несущей способности опорных конструкций в дисперсных грунтах // Промышленное и гражданское строительство. 2014. №11. С. 73-75.</mixed-citation>
     <mixed-citation xml:lang="en">Kalachuk T.G., Yur'ev A.G., Karyakin V.F., Merkulov S.I. Povyshenie nesuschey sposobnosti opornyh konstrukciy v dispersnyh gruntah // Promyshlennoe i grazhdanskoe stroitel'stvo. 2014. №11. S. 73-75.</mixed-citation>
    </citation-alternatives>
   </ref>
   <ref id="B4">
    <label>4.</label>
    <citation-alternatives>
     <mixed-citation xml:lang="ru">Сергеев С.В., Карякин В.Ф., Калачук Т.Г., Пири С.Д. Обоснование схемы армирования слабых оснований направленным гидроразрывом // Материалы международного симпозиума, ОАО «ВИОГЕМ», Белгород, 2015.С. 231-235.</mixed-citation>
     <mixed-citation xml:lang="en">Sergeev S.V., Karyakin V.F., Kalachuk T.G., Piri S.D. Obosnovanie shemy armirovaniya slabyh osnovaniy napravlennym gidrorazryvom // Materialy mezhdunarodnogo simpoziuma, OAO «VIOGEM», Belgorod, 2015.S. 231-235.</mixed-citation>
    </citation-alternatives>
   </ref>
   <ref id="B5">
    <label>5.</label>
    <citation-alternatives>
     <mixed-citation xml:lang="ru">Калачук Т.Г. Химическое закрепление лессовых грунтов силикатизацией // Новая наука: Опыт, традиции, инновации. 2015. № 4-2. С. 143-147.</mixed-citation>
     <mixed-citation xml:lang="en">Kalachuk T.G. Himicheskoe zakreplenie lessovyh gruntov silikatizaciey // Novaya nauka: Opyt, tradicii, innovacii. 2015. № 4-2. S. 143-147.</mixed-citation>
    </citation-alternatives>
   </ref>
   <ref id="B6">
    <label>6.</label>
    <citation-alternatives>
     <mixed-citation xml:lang="ru">Осипов В.И., Филимонов С.Д. Уплотнение и армирование слабых грунтов методом «геокомпозит» // Основания, фундаменты и механика грунтов. 2002. №5. С.15-21.</mixed-citation>
     <mixed-citation xml:lang="en">Osipov V.I., Filimonov S.D. Uplotnenie i armirovanie slabyh gruntov metodom «geokompozit» // Osnovaniya, fundamenty i mehanika gruntov. 2002. №5. S.15-21.</mixed-citation>
    </citation-alternatives>
   </ref>
   <ref id="B7">
    <label>7.</label>
    <citation-alternatives>
     <mixed-citation xml:lang="ru">Калачук Т.Г., Шин Е.Р.  О видах дефор-мации лессовых просадочных грунтов // Вест-ник БГТУ им. В.Г. Шухова. 2016. №5. С. 11-15.</mixed-citation>
     <mixed-citation xml:lang="en">Kalachuk T.G., Shin E.R.  O vidah defor-macii lessovyh prosadochnyh gruntov // Vest-nik BGTU im. V.G. Shuhova. 2016. №5. S. 11-15.</mixed-citation>
    </citation-alternatives>
   </ref>
   <ref id="B8">
    <label>8.</label>
    <citation-alternatives>
     <mixed-citation xml:lang="ru">Ржаницин Б.А. Химическое упрочнение грунтов в строительстве. М.: Стройиздат, 1986, 179 с.</mixed-citation>
     <mixed-citation xml:lang="en">Rzhanicin B.A. Himicheskoe uprochnenie gruntov v stroitel'stve. M.: Stroyizdat, 1986, 179 s.</mixed-citation>
    </citation-alternatives>
   </ref>
   <ref id="B9">
    <label>9.</label>
    <citation-alternatives>
     <mixed-citation xml:lang="ru">Черныш А.С., Карякин В.Ф., Ашихмин П.С. Исследование эффективности применения висячих свай в сложных инженерно-геологических условиях. // Сборник научных трудов конференции «Научные исследования, автоматика и динамика машин, инновационные и средозащитные технологии в техносфере»: Курск, 17-20 декабря 2007г. / Курский институт социального образования (филиал) РГСУ. Курск, 2007. С. 15-18.</mixed-citation>
     <mixed-citation xml:lang="en">Chernysh A.S., Karyakin V.F., Ashihmin P.S. Issledovanie effektivnosti primeneniya visyachih svay v slozhnyh inzhenerno-geologicheskih usloviyah. // Sbornik nauchnyh trudov konferencii «Nauchnye issledovaniya, avtomatika i dinamika mashin, innovacionnye i sredozaschitnye tehnologii v tehnosfere»: Kursk, 17-20 dekabrya 2007g. / Kurskiy institut social'nogo obrazovaniya (filial) RGSU. Kursk, 2007. S. 15-18.</mixed-citation>
    </citation-alternatives>
   </ref>
   <ref id="B10">
    <label>10.</label>
    <citation-alternatives>
     <mixed-citation xml:lang="ru">Черныш А.С., Золотарев К.В. Влияние формы свай с развитой боковой поверхностью на несущую способность // Сборник материалов III Международной научно-технической интернет-конференции «Строительство, реконструкция и восстановление зданий городского хозяйства», Харьков, 15.04-15.05.2012 г. / Харьковская национальная академия городского хозяйства. Харьков, 2012. С. 98-102.</mixed-citation>
     <mixed-citation xml:lang="en">Chernysh A.S., Zolotarev K.V. Vliyanie formy svay s razvitoy bokovoy poverhnost'yu na nesuschuyu sposobnost' // Sbornik materialov III Mezhdunarodnoy nauchno-tehnicheskoy internet-konferencii «Stroitel'stvo, rekonstrukciya i vosstanovlenie zdaniy gorodskogo hozyaystva», Har'kov, 15.04-15.05.2012 g. / Har'kovskaya nacional'naya akademiya gorodskogo hozyaystva. Har'kov, 2012. S. 98-102.</mixed-citation>
    </citation-alternatives>
   </ref>
   <ref id="B11">
    <label>11.</label>
    <citation-alternatives>
     <mixed-citation xml:lang="ru">Черныш А.С., Золотарев К.В. О несущей способности свай с развитой боковой поверхностью // Вестник БГТУ им. В.Г. Шухова. 2014. №6. С. 91-95.</mixed-citation>
     <mixed-citation xml:lang="en">Chernysh A.S., Zolotarev K.V. O nesuschey sposobnosti svay s razvitoy bokovoy poverhnost'yu // Vestnik BGTU im. V.G. Shuhova. 2014. №6. S. 91-95.</mixed-citation>
    </citation-alternatives>
   </ref>
  </ref-list>
 </back>
</article>
