Оценка снижения деформативности грунтов введением вертикальных стеклопластиковых армоэлементов тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 00.00.00, кандидат наук Нурмухаметов Ренат Рустамович

• Нурмухаметов Ренат Рустамович
• кандидат наук
• 2026

Оглавление диссертации кандидат наук Нурмухаметов Ренат Рустамович

ВВЕДЕНИЕ

ГЛАВА 1. СОВРЕМЕННЫЕ ПРЕДСТАВЛЕНИЯ ОБ АРМИРОВАНИИ ОСНОВАНИЯ

1.1 Методы армирования сильнодеформируемых оснований. Область применения и конструктивные решения

1.2 Схема укрепления грунта вертикальными армоэлементами с винтообразными уширениями

1.3 Практика применения стеклопластиков для армирования

1.4 Существующие методы определения вертикальных деформаций

армогрунтовых массивов

Выводы по главе

ГЛАВА 2. МОДЕЛЬ ОЦЕНКИ ДЕФОРМАТИВНОСТИ АРМОГРУНТОВОГО ЭЛЕМЕНТА

2.1 Предпосылки теории определения деформативности армогрунтового массива

2.2 Анализ деформированного состояния сильнодеформируемого грунта,

армированного вертикальными элементами

Выводы по главе

ГЛАВА 3. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ РАБОТЫ АРМИРОВАННОГО ГРУНТА

3.1 Конструирование стеклопластикового армирующего элемента

3.1.1 Актуальные задачи при разработке конструкции

3.1.2 Практическая реализация конструкции армоэлементов

Выводы по разделу

3.2 Работа армоэлементов с дифференцированными винтообразными уширениями в условиях штамповых испытаний

3.2.1 Конструкции образцов при проведении экспериментальных исследований

3.2.2 Метод исследования деформативности армогрунта при изменении геометрии и материала армирующих элементов

3.2.3 Выявление зависимостей деформативности армогрунтового основания.61 Выводы по разделу

3.3 Исследование деформативности армированного песка в лабораторных условиях

3.3.1 Конструкции образцов при проведении экспериментальных исследований в лабораторных лотках

3.3.2 Испытательное оборудование и выбор режимов нагружения опытных образцов

3.3.3 Методика проведения испытания

3.3.4 Результаты проведения испытания

Выводы по разделу

3.4 Моделирование армогрунта в лабораторных условиях

3.4.1 Технология изготовления образцов

3.4.2 Методика проведения эксперимента

3.4.3 Результаты проведения эксперимента

Выводы по разделу

3.5 Численное моделирование армогрунтового основания

3.5.1 Расчетная модель и методика исследования деформативности армогрунтового основания

3.5.2 Результаты конечно-элементного моделирования

3.5.3 Сравнение результатов моделирования и экспериментальных данных. . 96 Выводы по разделу

Выводы по главе

ГЛАВА 4. ПРАКТИЧЕСКОЕ ПРИМЕНЕНИЕ СХЕМЫ АРМИРОВАНИЯ

4.1 Алгоритм расчета осадок армогрунтового основания

4.2 Область применения и ограничения рекомендаций по применению

Выводы по главе

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

ПРИЛОЖЕНИЯ

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Оценка снижения деформативности грунтов введением вертикальных стеклопластиковых армоэлементов»

ВВЕДЕНИЕ

Актуальность темы. В настоящее время происходит активное развитие труднодоступных территорий, ограниченно пригодных для возведения зданий и сооружений ввиду расположения на сильнодеформируемых грунтах с физико-механическими свойствами, ограничивающими передачу на грунтовое основание значительных нагрузок.

В настоящей работе рассматривается вариант улучшения характеристик сильнодеформируемых грунтов введением вертикальных элементов, имеющих по всей длине основание, выполненное из стеклопластиковой трубы, и винтовые лопасти, выполненные из металла [1] и имеющие переменные диаметры, увеличивающиеся от основания армоэлемента к верху. Стеклопластик имеет тенденцию к увеличению сфер применения в силу преимуществ физико-механических характеристик сравнительно с традиционными материалами, применяемыми в грунтах.

В настоящее время существуют методы определения деформаций армогрунтового массива, разработанные учеными и положенные в теоретическую и методологическую основу диссертационной работы. Сходимость получаемых расчетом по существующим методам значений вертикальных деформаций с результатами натурных наблюдений оставляет возможности для продолжения исследования. Предшественниками выполнено ограниченное количество исследований, и автором не найдены схемы уменьшения деформативности вертикальными армоэлементами, изготавливаемыми из стеклопластиковых труб с металлическими винтообразными уширениями. Большинство известных моделей расчёта осадок армированных оснований опирается на допущения, справедливые для элементов без уширений. Автором не найдены формулы учета винтообразных металлических уширений переменного диаметра в качестве армирующих элементов грунтового основания. Отсутствие обоснованных методов оценки деформаций при использовании стеклопластиковых труб с винтовыми металлическими лопастями переменного диаметра приводит к ограничениям в применении армоэлементов с винтовыми уширениями при расчёте деформаций оснований зданий и сооружений.

Следовательно, применение предложенной технологии для укрепления грунтовых оснований сдерживается недостаточностью ее теоретического и экспериментального обоснования и отсутствием метода расчета эквивалентных характеристик армогрунтового массива с армоэлементами, имеющими винтообразные уширения. Отсутствие обоснованного метода прогнозирования деформаций, теоретических и экспериментальных исследований препятствует технологическому внедрению рассматриваемой конструкции в массовое строительство. Разработка новой расчётной схемы с учётом геометрических параметров армоэлементов и их влияния на напряжённо-деформированное состояние основания позволит повысить точность проектирования и надёжность сооружений, возводимых на сильнодеформируемых грунтах.

Объектом исследования являются сильнодеформируемые грунты основания, усиливаемые стеклопластиковыми вертикальными армоэлементами с металлическими винтообразными уширениями, совместно образующие армогрунтовый массив.

Предметом исследования являются деформационные характеристики армогрунтового массива, образованного вертикальными армоэлементами с винтообразными уширениями и окружающим их грунтом.

Цель работы. Целью диссертационной работы является разработка и экспериментальное обоснование метода оценки деформативности грунтов основания, укрепляемых введением вертикальных армоэлементов, изготавливаемых из полых стеклопластиковых труб и металлических винтообразных уширений.

Задачи исследования:

- Разработать ведущие принципы создания новой модели уменьшения деформативности грунта основания вертикальными армоэлементами с винтообразными уширениями.

- Определить современное состояние способов оценки деформативности основания, армированного вертикальными элементами.

- Предложить базирующуюся на основе новой модели оценку снижения деформативности грунтов основания при изменении конструкции армоэлементов.

- Экспериментально подтвердить зависимость деформативности основания при вариативности схем армирования.

- Сформулировать практические рекомендации применения оценки осадок вертикально армированного основания.

Степень разработанности темы. Теоретической и методологической основой диссертационной работы являются разработки мировой научной практики, статьи и материалы научно-технических конференций, опубликованные в периодических изданиях и научных сборниках, монографии и другие объекты интеллектуальной собственности, на которые выполнены соответствующие ссылки в тексте работы. Основоположниками в области изучения проблем, связанных с сильнодеформируемыми грунтами, являются Aбелев М.Ю., Вялов С.С., Зарецкий Ю.К., Тер-Мартиросян З.Г., Тер-Мартиросян A.3., Терцаги К., Улицкий В.М., Цытович H.A. Исследованию методов определения осадок сильнодеформируемых грунтов посвятили свои работы Бельский А.С., Горелик Л.В., Дэвис, Масато, Нуллер Б.М. и Поскит, Раймонд, Строганов А.С., Тер-Мартиросян А.З., Янбу, Al Eftimie, Barden L., Biarez I., Bufler H., Deutsch E., England H., Willis J. R. and Wolf K. и др. Расчетами деформаций грунтовых массивов, армированных вертикальными элементами, занимались Aнтонов В.М., Бартоломей A.A., Землянский A.A., Коновалов n.A., Краев A.H., Крутов В.И., Кузнецов A.A., Мирсаяпов И.Т., Новиков В.Ю., Мальцева T.A., Нуждин Л.В., Нуждин М.Л., Шашкин A.r., Шашкин К.Г., Осипов ВА., Сорочан E.A., Пауль A., Пономарев А.Б., Попов А.О., Попсуенко И.К., Шенкман Н.И., Alexiew D., Almeida M.S.S., Castro J., Chellis R.D., Dobry R., Ghazavi M., Gniel J., Gupta B.N, Holts B., Jones D.K., Kempfert H.G., Lui, Murugesan S., Narain J., Raithel M., Trunk U., Vidal H., Waruwu A. и др. Исследования совместной работы стеклопластиков с окружающим грунтом представлены в публикациях Бояринцева A3., Квитко A3., Мангушева P.A., Мельникова A3., Полищук A.И., Хряниной О.В., Frost J.D., Giraldo J., Guades E., Iskander M., Mirmiran A., Mohajerani A., Naggar H., Pando М., Rayhani M.T., Shahawy M., Yeung, A.T., Zyka K. и др.

Значительный объем работ посвящен изучению взаимодействия арматурных элементов (стержни, ленты, геосинтетики) с грунтовой массой, позволяющих прогнозировать несущую способность и устойчивость конструкций [2]. Снижение деформативности армогрунтового основания за счет применения геосинтетических оболочек показано в результатах исследований Пономарева A^. и Шенкман Н.И. [3]. Модели основаны на применении различных методов, включая теории предельного равновесия,

методы конечных элементов и др. [4]—[6]. Мирсаяпов И.Т. описывает процесс деформирования, при котором свободные деформации грунта сдерживаются армоэлементами [7].

Параллельно развивалось направление, связанное с применением новых материалов для армирования, в частности, стеклопластиков. Исследования [8]—[10] сосредоточены на оценке долговечности, адгезионных свойств и деформационного поведения стеклопластиковых элементов (стержней, свай) в контакте с различными типами грунтов. Результаты работ [8-10] также подтвердили преимущества композитов для геотехнических применений.

При анализе современного состояния научных исследований выявлено, что отдельное внимание уделено конструкциям армирующих элементов с винтовыми лопастями или периодическими уширениями, часто используемыми в качестве анкеров или микросвай [12], [13]. Исследования работы уширений направлены на изучение механизма мобилизации сопротивления грунта вдоль лопастей, влияния геометрии лопастей на несущую способность, а также на разработку соответствующих расчетных методик. Однако большинство работ рассматривает элементы, полностью изготовленные из металла или имеющие металлический центральный стержень.

Существующие исследования в основном направлены на изучение армированных грунтов, композитных материалов и винтовых конструкций по отдельности. Комплексный анализ доступных источников [2], [4]-[6], [8]-[17] подтвердил отсутствие фундаментальных и прикладных исследований, посвященных комбинированной работе армированного вертикальными армоэлементами основания, в которых армоэлементы изготавливались бы из стеклопластика с уширениями переменных диаметров. В частности, отсутствуют фундаментальные исследования комбинированной конструкции вертикального армоэлемента, изготавливаемого из полой стеклопластиковой трубы с закрепленными на ней металлическими винтовыми лопастями. Не достаточно изучены особенности передачи нагрузки в конструкции «стеклопластиковый стержень - металлическая лопасть - грунт», не разработаны физические, математические модели, описывающие процесс формирования эквивалентного деформируемого массива. Отсутствуют экспериментально обоснованные, теоретически подтвержденные методы расчёта снижения деформативности (модуля деформации, осадок) грунтового основания, армированного вертикальными элементами указанной конструкции.

Изучив современное состояние исследований в мировой науке, была выявлена потребность в научно обоснованном методе определения

деформативности массива грунта, укрепленного вертикальными армоэлементами из стеклопластиковых труб с металлическими винтообразными лопастями.

Научная новизна работы состоит в решении задач по определению вертикальной деформации армогрунта, а именно:

- Получены новые зависимости изменения деформаций грунта от геометрии армоэлементов с винтообразными уширениями.

- Получены новые экспериментальные данные, подтверждающие модель снижения деформативности сильнодеформируемых грунтов, армированных вертикальными элементами с винтообразными уширениями.

Основные положения, выносимые на защиту:

Новая модель укрепления грунтов основания вертикальными армоэлементами с винтообразными уширениями.

Метод оценки уменьшения вертикальных деформаций грунта основания, укрепленного введением вертикальных армоэлементов.

Результаты проведенных лабораторных и полевых исследований с вариацией количества и геометрии армоэлементов.

Практические рекомендации по применению метода определения деформаций грунтов при устройстве армоэлементов.

Практическая значимость и реализация результатов работы заключается

- в разработке ведущих принципов создания новой модели снижения деформативности основания применением вертикальных армоэлементов с винтообразными уширениями переменного диаметра;

- в совершенствовании существующих методов оценки вертикальных деформаций грунтового основания на основе использования теоретических и экспериментальных данных, полученных при выполнении исследовательской работы,

- в реализации предложенного метода на объектах строительства.

Результаты исследований могут быть применены при возведении

мобильных конструкций на сильнодеформируемых грунтах. Схема с применением армоэлементов, изготавливаемых из стеклопластика, позволяет применять конструкции в труднодоступных местах, благодаря малому удельному весу. Предварительно изготовленная конструкция армоэлементов позволяет снизить стоимость погружения, а также может быть демонтирована и использована повторно.

Методология и методы исследования включают:

Сравнительный анализ методов увеличения жесткости грунтовых оснований устройством армоэлементов в основаниях зданий и сооружений на основе существующего опыта научного сообщества.

Экспериментальные крупномасштабные исследования деформаций армогрунтового основания.

Экспериментальные лабораторные исследования деформативности грунтового массива, усиленного стеклопластиковыми элементами.

Анализ и обобщение полевых и лабораторных экспериментальных результатов.

Использование известных методов расчета и их сочетаний для прогноза осредненных деформаций армогрунтового массива при использовании армирующих элементов.

Сопоставление результатов полевых и лабораторных испытаний с результатами численного прогноза осреднённых деформаций армогрунтового массива.

Степень достоверности и обоснованность результатов подтверждается

- использованием современного лабораторного и полевого оборудования, тарированных калиброванных и поверенных измерительных приборов и сертифицированного программного обеспечения;

- применением современных методов исследований, учитывающих актуальное состояние механики деформирования грунтов;

- использованием методов математической теории эксперимента при проведении исследований (математической статистики, обработки результатов наблюдений, планирования активного эксперимента).

- проведением лабораторных и натурных экспериментальных исследований в количестве, достаточном для определения достоверности полученных результатов. Результаты экспериментов обработаны с заданной вероятностью;

- уровнем сходимости результатов численного моделирования с результатами полевых и лабораторных исследований;

- результатами, полученными разными методами, сопоставленными между собой, а также сравненными с аналогичными результатами, полученными другими авторами.

Апробация работы. Основные положения и результаты диссертационной работы докладывались и были одобрены на следующих одиннадцати, в том числе пяти международных, научных конференциях.

- «Современные направления развития технологии, организации и экономики строительства», 09 апреля 2020г., Санкт-Петербург, ВИИТМТО;

- Международная научная конференция Socio-Technical Construction and Civil Engineering (STCCE-2020), 14 апреля 2020 г., г. Казань, КГАСУ;

- Третья международная научная конференция Energy, Environmental and Construction Engineering (EECE-2020), 19-20 ноября 2020г., Санкт-Петербург, СПбПУ;

- Международная научно-практическая конференция «Цифровые технологии и инновационные материалы в дорожном и мостовом строительстве. Направления развития» (DigTechIMC-2020), 24-25 сентября 2020 г., Санкт-Петербург, СПбПУ;

- Международная конференция «Поведение бетонов и железобетонных конструкций при наличии нагрузок и тепловлажностных воздействий различной длительности» (памяти докт. техн. наук, проф. Павловича Кричевского), 5-6 мая 2020 г., Донецкая Народная Республика, г. Макеевка, ДонНАСА;

- «Актуальные проблемы естественных и технических наук», 16 февраля 2022г., г.Санкт-Петербург, ВИИТМТО;

- «Современные направления развития технологии, организации и экономики строительства», 20 апреля 2022 г., Санкт-Петербург, ВИИТМТО;

- International Conference on Materials Physics, Building Structures and Technologies in Construction, Industrial and Production Engineering MPCPE-2022, 26-28 апреля 2022, г. Владимир, ВлГУ;

- Инновационные методы организации строительного производства IMOSP-2022, 17-18 ноября 2022, СПбГАСУ;

- Межвузовская научно-практическая конференция, 22 апреля 2023г., г. Макеевка, ДонНАСА;

- Межвузовская научно-практическая конференция, 2 июня 2023г., Санкт-Петербург, ВИТУ.

А также были заслушаны на заседаниях секции Основания и фундаменты АО «ВНИИГ им. Б. Е. Веденеева», Санкт-Петербург в 2022 и 2024гг., кафедры Оснований и фундаментов СПбГАСУ в 2024г.; Высшей Школы «Строительство уникальных зданий и сооружений» СПбПУ в 20202022 гг. и на студенческих конференциях в г. Казань в 2007, 2008 гг.

Публикации. По теме диссертации опубликовано девять работ, в том числе четыре из них в периодических научных изданиях, рецензируемых Высшей Аттестационной Комиссией, четыре из них в изданиях, индексируемых в международных системах Scopus или Web of Science, шесть публикаций опубликованы в изданиях, входящих в ядро Российского Индекса Научного Цитирования. В соавторстве разработано учебное пособие по композитным конструктивным элементам. Подана заявка на регистрацию авторских прав на полезную модель.

Объем и структура диссертации. Диссертационная работа состоит из введения, четырех глав, основных выводов, списка использованных источников из 159 наименований и приложений. Содержит 116 стр. машинописного текста, 39 иллюстраций и 12 таблиц.

Личный вклад. Автор выполнил обзор, систематизацию и обобщение существующих исследований деформативности грунтов, армированных вертикальными элементами, включающих монографии, научные статьи, нормативные документы. По результатам изучения вопроса автором были сформированы цели, задачи и план исследований в диссертационной работе. Основной целью исследований, направленных на практическое применение в качестве альтернативы инъецированию, является развитие методов определения вертикальных деформаций укрепляемых сильнодеформируемых грунтов для случая армирования вертикальными армоэлементами с винтообразными уширениями. Автором предложен метод оценки деформативности укрепленных ослабленных грунтовых оснований путем введения вертикальных армирующих элементов в виде стеклопластиковых труб с винтовыми металлическими уширениями. Автором проведены полевые и лабораторные исследования деформативности армогрунтового основания. Автором выполнено сравнение деформативности армогрунтового массива с деформациями массива грунта для выявления закономерностей изменений деформационных характеристик основания. Автором выявлены

основные закономерности влияния площадей поверхностей армирующих элементов на значения вертикальных деформаций армогрунтового массива. Автором предложены практические рекомендации для использования метода оценки деформативности основания.

ГЛАВА 1. СОВРЕМЕННЫЕ ПРЕДСТАВЛЕНИЯ ОБ АРМИРОВАНИИ

ОСНОВАНИЯ

1.1 Методы армирования сильнодеформируемых оснований. Область применения и конструктивные решения.

Широкое распространение сильнодеформируемых грунтов основания сдерживает активное развитие территорий, расположенных в прибрежных территориях. Возведение сооружений в таких условиях весьма затруднительно, а в случаях отсутствия дополнительных мероприятий даже небезопасно. Специальные мероприятия в таких случаях можно условно разделить на две группы:

- Увеличения прочностных и деформативных показателей свойств основания.

- Увеличение жесткости конструкций сооружения, которое может ограничиваться фундаментной частью, но в большинстве случаев включает и надземные конструкции.

Прогресс в фундаментостроении на сильнодеформируемых грунтах был связан с распространением фундаментов глубокого заложения, опирающихся на малосжимаемые слои, залегающие в основании слабых. В основном это сваи разных форм, размеров и технологий погружения, прорезающие грунты с малым модулем деформации и передающие вертикальную нагрузку на более прочные инженерно-геологические элементы. Широкое распространение сваи получили ввиду простоты решения фактического исключения слабых грунтов из работы при определении расчетного сопротивления основания на этапе проектирования фундаментов. Но грунты часто неоднородны и представляют собой чередующиеся слои малосжимаемого и слабого грунта или несущие слои находятся на большой глубине. В первом случае нагрузка не может быть значительной, в результате чего материал сваи используется не эффективно, напряжения, возникающие в теле сваи, не превышают 30-40% (такое явление характерно для оснований, например, в городе Риге, расположенного в дельте одноименной реки). Во

втором случае применение свай экономически нецелесообразно из-за их большой длины. Одним из выдающихся решений отказа от фундаментов глубокого заложения является реализация проекта Никитиным Н.В., защитившим свой проект фундамента самого высокого сооружения в Европе (а на момент строительства и в мире) на фундаменте с глубиной заложения 4,65 метра.

Результаты сравнительного анализа, описанные в работах Гришиной А.С. [18], показали, что существуют различные способы, используемые для увеличения жесткости грунтового основания. Сабри М.М.С. [19] отмечает, что у каждого способа есть своя область применения, основанная на определении целесообразности её использования в условиях того или иного проекта, зависящая от технико-экономического обоснования, от результатов инженерно-геологических изысканий, а также в соответствии со степенью требуемого усиления.

Исследуемый метод снижения деформативности основания заключается в технологии устройства вертикальных армирующих элементов с использованием стеклопластиковых полых труб, имеющих металлические уширения переменного диаметра в основании и по длине трубы. Идея технологии заключается в формировании композитного материала, состоящего из укрепляемого сильнодеформируемого грунта и погруженных в него армирующих элементов. Грунтовое основание, армированное вертикально расположенными в массиве, более прочными по отношению к структурной прочности Р^ грунта усиливающими грунтовый массив элементами, представляет собой искусственно улучшенное конструктивным методом основание. Перспективы развития рассматриваемой технологии возможны благодаря ее простоте, низкой стоимости, высокой скорости изготовления, контролируемым параметрам образуемого композита.

В работах Мустакимова В.Р. [20] отмечено, что идея современного представления об армированном грунте и термин «армированный грунт» были разработаны в 60-х годах прошлого века французским ученым Анри Видалем [21]. Ее суть состояла в создании композитного материала, образуемого размещением в массиве грунта упрочненных элементов, обладающих трением на контакте с грунтом. На начальном этапе своего развития армирование грунта в основном использовалось в дорожном и гидротехническом строительстве, при устройстве искусственных насыпей, для укрепления склонов. Позже концепция об армированном грунте вызвала

широкий интерес и среди специалистов в области промышленного и гражданского строительства. Ряд исследователей (Greenwood [22], Poorooshasb и Meyerhof [23]) предложили теории определения несущей способности и деформативности армированных оснований. В настоящее время проводятся многочисленные исследования по данной проблеме, армирование грунта признано в качестве отдельного направления в геотехнике со своим кругом интересов.

Грунтовое основание, армированное вертикально расположенными в массиве более прочными по отношению к структурной прочности Pstr грунта армирующими грунтовый массив элементами, представляет собой искусственно улучшенное физико-химическим или конструктивным методом основание, формируемое путем устройства в грунтовой среде относительно жестких элементов. Нагрузка на вертикально армированное грунтовое основание передается непосредственно через фундамент мелкого заложения. При этом в контактной зоне, между подошвой фундамента FL и оголовками армоэлементов возможны различные варианты передачи давления, в том числе при непосредственном контакте или через конструктивную прослойку (грунтовую, бетонную, железобетонную или горизонтально армированный грунт).

Мустакимов В.Р. [20] классифицирует схемы армирования грунтовых оснований и массивов варьируются в зависимости от направления расположения армоэлементов: с вертикальным, наклонным или горизонтальным расположением армирующих элементов (рисунок 1).

Для горизонтального армирования в большинстве случаев используют различные искусственно изготовленные из техногенных материалов ткани, стержни, сетки, геокаркасы [24], [25], [26], [27].

В качестве армирования используются и органические материалы: бамбук, древесина или солома. Так Chetia N. [28] описывает устройство армирующих матов из тростника, подчеркивая низкую стоимость, отсутствие негативного влияния на окружающую среду.

а)

б)

2 1

в)

^-г 2

г)

ч

-,-Н мЧ . 1 .'■( [■ -1

1 1 ■! ¡1-4 ' 1 ■

ш

Д) 12

12

Ш. Па

12

е)

12

\

\ \\\ \ '

\\\ \ /

\\ \ н

и /

1 . V ■

/

-V///////,

Рисунок 1 - Классификация армирования по направлению расположения

армоэлементов. а - вертикальное; б - наклонное; в, г - перекрестное; г - горизонтальное; е -горизонтальное прерывистое.

1

6

3

3

5

5

5

При вертикальном и наклонном армировании часто применяется создание армоэлементов путем преобразования свойств грунтов искусственно, например, термически упрочненный грунт.

Армирование слабых грунтов изначально производилось песчаными и известковыми сваями, использовавшимися для увеличения модуля деформации грунтового массива, а не для ускорения консолидации, т.е. не в качестве вертикальных дрен. Такой подход объяснялся отсутствием методики по расчету фильтрационной консолидации при устройстве таких конструкций. Песчаные вертикальные включения, описанные в работах

Анненкова В.В. [29] впервые были применены на территории бывшего СССР при строительстве здания холодильника в Днепропетровске в 1931г. С 1945 по 1959 гг. песчаные сваи применялись при строительстве на слабых водонасыщенных глинистых грунтах в Риге, Клайпеде, Киеве, Архангельске и т.п. [30] Методы расчета, предложенные Ю. М. Абелевым [31], [32], заключались в определении такого расстояния между ними, при котором достигается заданная плотность грунта между сваями. В этих расчетах предполагалось, что грунт представляет собой «грунтовую массу». Заполнение может производится и другими инертными материалами. Так, в работах Hughes [33], Aboshi [34] рассматривается раздельная работа инертного материала-заполнителя и усиливаемого грунта, характеризуемого малым модулем деформации. Такой подход позволил более детально изучить работу материалов на их контактных поверхностях. Исследователи Mitchel и Huber [35], Schweiger и Pande [36] рассматривают совместную гомогенную работу сильнодеформируемого грунта и вертикальных конструктивных элементов, образующих армогрунтовый композитный массив. Priebe [37] предложил определять вертикальные деформации основания, опираясь на масштабирование до бесконечной цепи элементов, рассматриваемых по отдельности в работах первой группы исследователей. Такие вертикальные армирующие конструкции с более твердыми наполнителями по утверждению Анненкова В.В. [29] в большинстве случаев позволяли значительно уплотнить сильнодеформируемые грунты основания, вследствие чего построенные сооружения не деформировались и успешно эксплуатировались. Однако известно несколько примеров неудачного применения песчаных свай, когда после их устройства грунты оказывались более сжимаемыми и менее прочными.

Список литературы диссертационного исследования кандидат наук Нурмухаметов Ренат Рустамович, 2026 год

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. Vatin N., Mirsayapov I.T., Nurmukhametov R. Composite helical micro pile's bearing capacity // IOP Conference Series: Materials Science and Engineering. 2020. № 1(890). DOI: 10.1088/1757-899X/890/1/012037.

2. Zhao C., Xu C., Shen P., Li G., Wang Q. Assessing Numerical Simulation Methods for Reinforcement-Soil/Block Interactions in Geosynthetic-Reinforced Soil Structures // Buildings 2024, Vol. 14, Page 422. 2024. № 2(14). С. 422. DOI: 10.3390/BUILDINGS14020422.

3. Shenkman R., Ponomaryov A. Experimental and Numerical Studies of Geotextile Encased Stone Columns in Geological Conditions of Perm Region of Russia // Procedia Engineering. 2016. № Ictg(143). С. 530-538.

DOI: 10.1016/j.proeng.2016.06.067.

4. Khan A.R., Di Emidio G. Reinforced Fill Structure with Alternative Fill Materials: An Application of Geogrid Creep Strain Analysis Using Numerical Modeling // Materials. 2025. № 6(18). С. 1346. DOI:10.3390/MA18061346.

5. Phan T.T.T., Gui M.W., Pham T., Luong B.T. Numerical Analysis of the Stress-Deformation Behavior of Soil-Geosynthetic Composite (SGC) Masses Under Confining Pressure Conditions // Buildings 2025, Vol. 15, Page 2229. 2025. № 13(15). С. 2229. DOI:10.3390/BUILDINGS15132229.

6. Rahmaninezhad S.M., Han J., Al-Naddaf M. Limit Equilibrium Analysis of Geosynthetic-Reinforced Retaining Walls Subjected to Footing Loading2020. С. 464-471. DOI: 10.1061/9780784482797.045.

7. Мирсаяпов И.Т., Мустакимов В.Р. Исследование прочности и деформируемости просадочных грунтовых оснований, армированных вертикальными элементами. // Труды международной конференции по геотехнике. Взаимодействие сооружений и оснований: методы расчета и инженерная практика. 2005. С. 133-137.

8. Tatar J., Milev S. Durability of Externally Bonded Fiber-Reinforced Polymer Composites in Concrete Structures: A Critical Review // Polymers 2021, Vol. 13, Page 765. 2021. № 5(13). С. 765. DOI:10.3390/POLYM13050765.

9. Yu X., Wu X., Zhu P., Liu C., Qiu C., Cai Z. Mechanism of Strength Degradation of Fiber-Reinforced Soil Under Freeze-Thaw Conditions // Buildings 2025, Vol. 15, Page 842. 2025. № 6(15). С. 842. DOI:10.3390/BUILDINGS15060842.

10. Zeng J.-J., Hao Z.-H., Jiang Y.-Y., Liang Q.-J., Liu Y., Zhuge Y. Long-Term Durability of UHPECC-Embedded GFRP Bars in Alkaline Environments // Journal of Composites for Construction. 2024. № 6(28). С. 04024065. DOI: 10.1061/JCCOF2.CCENG-4834;WEBSITE:WEBSITE:ASCE-SITE.

11. Khalid B.;, Alshawmar F., Khalid B., Alshawmar F. Comprehensive Review of Geotechnical Engineering Properties of Recycled Polyethylene Terephthalate Fibers and Strips for Soil Stabilization // Polymers 2024, Vol. 16, Page 1764. 2024. № 13(16). С. 1764. DOI:10.3390/POLYM16131764.

12. Yuan C., Hao D., Ding S., Ding M. Field Experimental Study on the Uplift and Lateral Capacity of Deep Helical Anchors and Grouped Helical Anchors in Clays // Buildings 2024, Vol. 14, Page 662. 2024. № 3(14). С. 662. DOI:10.3390/BUILDINGS14030662.

13. Alnmr A.;, Ray R.P.;, Alsirawan R., Yang H.-W., Wang S., Cao C., Alnmr A., Ray R.P., Alsirawan R. A State-of-the-Art Review and Numerical Study of Reinforced Expansive Soil with Granular Anchor Piles and Helical Piles // Sustainability 2023, Vol. 15, Page 2802. 2023. № 3(15). С. 2802.

DOI: 10.3390/SU15032802.

14. Zhao H., Tserpes K., Belouettar S., Mofidi A., Rajabifard M. Fracture Mechanics-Based Modelling of Post-Installed Adhesive FRP Composite Anchors in Structural Concrete Applications // Journal of Composites Science 2025, Vol. 9, Page 282. 2025. № 6(9). С. 282. DOI:10.3390/JCS9060282.

15. Francisco Mayuet Ares P., Sampaio Â., De la Rosa Silva S., Kim S.-H., Joo H.-J., Choi W. Structural Behavior of High Durability FRP Helical Screw Piles Installed in Reclaimed Saline Land // Polymers 2024, Vol. 16, Page 1733. 2024. № 12(16). С. 1733. DOI:10.3390/POLYM16121733.

16. Yang T., Zheng W., Xie Y., Zhang H., Yue X. Evaluating screw-shaft pile composite foundations in round Gravelly soil: A study using model tests and numerical simulations // Heliyon. 2023. № 10(9).

DOI: 10.1016/J.HELIYON.2023.E20887.

17. Abdelghany Y., El Naggar M.H., Abdelghany Y., Hesham M., Naggar E., Naggar H. El. Full-Scale Experimental And Numerical Analysis Of Instrumented Helicial Screw Piles Under Axial And Lateral Monotonic And Cyclic Loadings Full-Scale Experimental And Numerical Analysis Of Instrumented Helical Screw Piles Under Axial And Lateral Monotonic .

18. Игошева Л. А., Гришина А. С. Обзор основных методов укрепления грунтов основания // Вестник ПНИПУ. Строительство и архитектура. 2016. № 2(7). С. 5-21. DOI:10.15593/2224-9826/2016.2.01.

19. Сабри М.М.С. Усиление оснований и регулирование осадок зданий расширяемой полиуретановой смолой: дис. канд. техн. наук. Санкт-Петербург: СПБПУ, 2020.

20. Мустакимов В.Р. Прочность и деформативность просадочных грунтовых оснований, армированных вертикальными армоэлементами: дис. канд. техн. наук. Казань: КГАСУ, 2004.

21. Vidal H. La terre Armée. Monographie // Annales de l'Institut Technique de Batiment et de Travaux Publics. 1966.

22. Greenwoo D.A. Mechanical improvement of soils below ground surfaces. // Proceedings, ground engineering conference, institution of civil engineers. London: , 1970. С. 11-22.

23. Poorooshasb H., Meyerhof G. Analysis of behavior of stone columns and lime columns // Comput Geotech. 1996. № 1(20). С. 47-70.

24. Бартоломей А.А., Пономарев А.В., Клевеко В.И., Офрихтер В.Г. Use of geosynthetic materials for increase bearing capacity of clayish beddings // Geosynthetics: applications, design and construction. Proc. 1st European

geosynthetics conference, Maastricht. 1996. С. 459-461.

25. Бартоломей А. А., Клевеко В.И., Офрихтер В.Г., Пономарев А.В., Богомолов А.Н. The use of synthetic materials in the highway engineering in the Urals // Geotechnical engineering for transportation infrastructure. Proceedings of the 12th European conference on soil mechanics and geotechnical engineering, Amsterdam, Vol 2. С. 1197-1202.

26. García-Aristizábal E.F., Vega-Posada C.A., Gallego-Hernández A.N. Experimental study of water infiltration on an unsaturated soil-geosynthetic system // Revista Facultad de Ingenieria. 2016. № 78(2016). С. 112-118. DOI: 10.17533/udea.redin.n78a15.

27. Мельников А.В., Хрянина О.В., Болдырев С.А. Прочность и деформируемость слабых грунтов оснований, усиленных армированием: моногр. Пенза: ПГУАС, 2014.

28. Das B., Chetia N. Experimental Studies on Load Settlement Behavior of Cohesion less Soil using Bamboo // International Journal of Advanced Engineering Research and Science. 2020. № 4(7). С. 45-49.

DOI: 10.22161/ijaers.74.5.

29. Анненков В.В. Разработка технологии устройства оснований и фундаментов реконструируемых зданий на слабых грунтах: автореферат дис. канд. техн. наук. Москва: МГСУ, 2005.

30. Абелев М.Ю., Булычев В.Г., Вило А., Далматов Б.И., Денисов Н.Я., Маслов Н.Н., Польшин Д.Е., Соколов Н.М., Цытович Н.А. Материалы всесоюзного совещания по строительству на слабых водонасыщенных глинистых грунтах. Таллин: TP, 1965.

31. Абелев М.Ю., Цытович Н.А. Вопросы применения теории фильтрационной консолидации для сильносжимаемых водонасыщенных глинистых грунтов. // Основания, фундаменты и механика грунтов. 1964. (3).

32. Абелев М.Ю. Строительство промышленных и гражданских сооружений на слабых водонасыщенных глинистых грунтах. //Учебное пособие. Москва: Стройиздат, 1963.

33. Priebe H. Abschactzung des setzungsverhaltns eiens durch stopfverdichtung verbesserten baugrundees // Die Bautechnik 54.1976. С. 160-162.

34. Aboshi H., Ichimoto E., Harada K., Emoki M. The composer-A method to improve the characteristics of soft clays by inclusion of large diameter sand columns. // Proceedings international of conference on soil reinforcement. 1979. С. 211-216.

35. Mitchell J., Huber T. Performance of a stone column foundation. // Geotech Eng. 1985. № 2(111). С. 205-223.

36. Schweiger H., Pande G. Numerical analysis of a road embankment constructed on soft clay stabilised with stone columns. // Proceedings, numerical method in geomechanics, Innsbruck. 1988. С. 1329-1333.

37. Hughes J., Withers N., Greenwood D. A field trial of reinforcing effect of stone column in soil. // Proceedings, ground treatment by deep compaction, institution of civil engineers. London: LP, 1976. С. 32-44.

38

39

40

41

42

43

44

45

46

47

48

49

50

51

52

53

54

Рельтов Б.Ф., Сафрончик В.Н. Опыт укрепления слабых грунтов известково-грунтовыми сваями и подушками. // Материалы совещания по закреплению грунтов. 1962.

Кузьмин П.Г. Применение извести для уплотнения слабых грунтов в КНР. // Совещание по закреплению грунтов. 1958.

Абелев М.Ю. Исследование фильтрационных свойств сильносжимаемых глинистых грунтов. // Сб. докладов по гидротехнике, вып.5 ВНИИГ им. Б.Е.Веденеева. 1963.

Сорочан Е.А. Фундаменты промышленных зданий. //Учебное пособие. Москва: Стройиздат, 1986.

ЗемлянскийА.А. Активное армирование слабых грунтов при строительстве крупноразмерных резервуаров // Основания, фундаменты и механика грунтов. 2006. (4). С. 15-18.

Mangushev R., Rybnov E., Lashkova E., Osokin A. Examples of the Construction of Deep Excavation Ditches in Weak Soils // Procedia Engineering. 2016. (165). С. 673-681. DOI:10.1016/j.proeng.2016.11.765. Sabri M.M., Shashkin K.G., Zakharin E., Ulybin A.V. Soil stabilization and foundation restoration using an expandable polyurethane resin // Magazine of Civil Engineering. 2018. № 6(82). С. 68-80. DOI:10.18720/MCE.82.7. Sabri M.M., Shashkin K.G. Improvement of the soil deformation modulus using an expandable polyurethane resin // Magazine of Civil Engineering. 2018. № 7(83). С. 222-234. DOI:10.18720/MCE.83.20. Нурмухаметов Р. Р. Уменьшение деформативности водонасыщенных глинистых грунтов путем армирования // Строительство уникальных зданий и сооружений. 2019. № 84(9). С. 22-33. DOI:10.18720/CUBS.84.2. Калганов В.Ф., Жинкин Г.Н. Закрепление слабых грунтов в условиях Ленинграда. //Монография. Ленинград: , 1967.

Zahmatkesh A., Choobbasti A.J. Settlement evaluation of soft clay reinforced with stone columns using the equivalent secant modulus // Arabian Journal of Geosciences. 2012. № 1(5). С. 103-109. DOI:10.1007/s12517-010-0145-y. Choobbasti A.J., Zahmatkesh A., Noorzad R. Performance of Stone Columns in Soft Clay: Numerical Evaluation // Geotechnical and Geological Engineering. 2011. № 5(29). С. 675-684. DOI:10.1007/s10706-011-9409-x. Tatyana M., Alexander N., Anastasia C. Reinforced Sandy Piles for Low-rise Buildings // Procedia Engineering. 2015. № 1(117). С. 239-245. DOI: 10.1016/j.proeng.2015.08.156.

Sen R., Jackson N.M., Issa M. Micro-pile load tests. // Proceedings, 2nd international conference on foundations and tunnels. С. 273-276. Антонов В.М. Экспериментальные исследования армированных оснований. //Монография. Тамбов: Издательство ГОУ ВПО ТГТУ, 2011. Giraldo J., Rayhani M.T. Influence of Fiber-Reinforced Polymers on Pile-Soil Interface Strength in Clays // Advances in Civil Engineering Materials. 2013. DOI: 10.1520/acem20120043.

Yeung A.T., Cheng Y.M., Tham L.G., Au A.S., So S.T., Choi Y. Field Evaluation of a Glass-Fiber Soil Reinforcement System // Journal of

Performance of Constructed Facilities. 2007. № 1(21). С. 26-34. DOI: 10.1061/(asce)0887-3828(2007)21:1(26).

55. Waruwu A., Susanti R.D., Napitupulu N., Sihombing J.O. The Combination of Bamboo Grid and Concrete Pile as Soil Reinforcement under The Embankment // Magazine of Civil Engineering. 2021. № 6(106). DOI:10.34910/MCE.106.10.

56. Taha A., Hesham El Naggar M., Turan A. Experimental study on the seismic behaviour of geosynthetic-reinforced pile-foundation system // Geosynthetics International. 2015. № 2(22). С. 183-195. DOI:10.1680/gein.15.00004.

57. Jafarian Abyaneh M., El Naggar H., Sadeghian P. Soil-structure interaction modeling of frp composite piles // 6th International Structural Specialty Conference 2018, Held as Part of the Canadian Society for Civil Engineering Annual Conference 2018. 2018. № June. С. 735-744.

58. Abdelghany Y., El Naggar M.H. Full-scale field investigations and numerical analyses of innovative seismic composite fiber-reinforced polymer and reinforced grouted helical screw instrumented piles under axial and lateral monotonic and cyclic loadings // Geotechnical Special Publication. 2014. № 240 GSP. С. 414-424. DOI:10.1061/9780784413425.042.

59. Ponomarev A.B., Sychkina E.N. On the Stress-Strain State and Load-Bearing Strength of Argillite-Like Clays and Sandstones // Soil Mechanics and Foundation Engineering. 2018. № 3(55). С. 141-145. DOI:10.1007/s 11204018-9517-1.

60. Bartolomej A.A., Ponomarev A.B. Experimental investigations and settlements prediction of the tapered piles foundations // Osnovaniya, Fundamenty i Mekhanika Gruntov. 2001. № 2. С. 6-13.

61. Usmanov R., Mrdak I., Vatin N., Murgul V. Reinforced soil beds on weak soils // Applied Mechanics and Materials. 2014. (633-634). С. 932-935. DOI:10.4028/www.scientific.net/AMM.633-634.932.

62. Mangushev R., Usmanov R.A. Artificial beds with the installation of highly compacted cushions on weak saturated loess soils // Soil Mechanics and Foundation Engineering. 2009. № 2(46). DOI:10.1007/s11204-009-9045-0.

63. Lv Y., Liu H., Ding X., Kong G. Field Tests on Bearing Characteristics of X-Section Pile Composite Foundation // Journal of Performance of Constructed Facilities. 2012. № 2(26). С. 180-189. DOI:10.1061/(asce)cf.1943-5509.0000247.

64. Шенкман Р.И., Пономарев А.Б. Полунатурные экспериментальные исследования грунтовых свай в оболочке из геосинтетических материалов // Сборник трудов конференции СПбГАСУ. 2014. С. 54-60.

65. Maltseva T., Nabokov A., Novikov Y., Sokolov V. The Method of Calculating the Settlement of Weak Ground Strengthened with the Reinforced Sandy Piles // MATEC Web of Conferences. 2016. (73). DOI:10.1051/matecconf/20167301015.

66. Zhu H.-H., Yin J.-H., Yeung A.T., Jin W. Field Pullout Testing and Performance Evaluation of GFRP Soil Nails // Journal of Geotechnical and Geoenvironmental Engineering. 2011. № 7(137). С. 633-642.

DOI: 10.1061/(asce)gt.1943-5606.0000457.

67

68

69

70

71

72

73

74

75

76

77

78

79

80

81

Boyarintsev A. V. Polymer and Composite Piles. International and Russian Experience // Soil Mechanics and Foundation Engineering. 2020. № 5(57). С. 415-421. DOI: 10.1007/s11204-020-09686-9.

Бояринцев А.В. Оценка эффективности способа повышения несущей способности свай по грунту // Геотехника. 2021. № 85(2). С. 75-84. DOI:10.23968/1999-5571-2021-18-2-75-84.

Коновалов П. А., Зехниев Ф.Ф., Безволев С.Г. Расчет эффективности укрепления слабых оснований нагружением, дренированием и армированием. // Основания, фундаменты и механика грунтов. 2003. (1). С. 2-8.

Попсуенко И.К., Крутов В.И. Устранение просадок лессовых грунтов от

их собственного веса путем армирования лессовой толщи. // Основания,

фундаменты и механика грунтов. 1976. (3). С. 17-19.

Papadopoulou K., Saroglou H., Papadopoulos V. Finite Element Analyses and

Experimental Investigation of Helical Micropiles // Geotechnical and

Geological Engineering. 2014. № 4(32). С. 949-963. DOI:10.1007/s10706-

014-9771-6.

Giraldo Valez J., Rayhani M.T. Axial and lateral load transfer of fibre-reinforced polymer (FRP) piles in soft clay // International Journal of Geotechnical Engineering. 2017. № 2(11). С. 149-155. DOI: 10.1080/19386362.2016.1198109.

Sakr M., Elnaggar H., Nehdi M. Novel toe driving for thin-walled piles and performance of fiber-reinforced polymer (FRP) pile segments // Can geotech. 2004. (41). С. 313-25.

Iskander M.G., Hassan M. State of the practice review in composite piling // Compos Constr. 1988. (2). С. 116-20.

Guades E., Aravinthan T., Islam M., Manalo A. A review on the driving performance of FRP composite piles // Composite Structures. 2012. DOI: 10.1016/j.compstruct.2012.02.004.

Fam A.Z., RizKalla S.H. Behavior of axially loaded concrete-filled circular fiber-reinforced polymer tubes // ACI Struct J. 2001. № 3(98). С. 280-9. Fam A.Z., Rizkall S.H. Confinement model for axially loaded concrete confined by FRP tubes // ACI Struct J. 2001. № 4(98). С. 251-61. Fam A.Z., Rizkalla S.H. Flexural behaviour of concrete-filled fiber-reinforced polymer circular tubes // Compos Constr. 2002. № 2(6). С. 123-32. Salakhutdinov M.A., Gimranov L.R., Kuznetsov I.L., Fakhrutdinov A.E., Nurgaleeva L.M. PFRP structures under the predominately short term load // Magazine of Civil Engineering. 2020. № 4(96). С. 3-14. DOI: 10.18720/MCE.96.1.

Vatin N.I., Nazmeeva T., Guslinscky R. Problems of cold-bent notched c-shaped profile members // Advanced Materials Research. 2014. (941-944). С. 1871-1875. DOI: 10.4028/www.scientific.net/AMR.941 -944.1871. Garifullin M., Bronzova M.K., Heinisuo M., Mela K., Pajunen S. Cold-formed RHS T joints with initial geometrical imperfections // Magazine of Civil Engineering. 2018. № 4(80). С. 81-94. DOI:10.18720/MCE.80.8.

82

83

84

85

86

87

88

89

90

91

92

93

94

95

96

97

Trubina D., Abdulaev D., Pichugin E., Rybakov V. Effect of constructional

measures on the total and local loss stability of the thin-walled profile under

transverse bending // Applied Mechanics and Materials. 2014. (633-634). С.

982-990. DOI: 10.4028/www.scientific.net/AMM.633-634.982.

Guades E.J., Sirimanna C.S., Aravinthan T., Islam M.M. Behaviour of fibre

composite pile under axial compression load // Incorporating Sustainable

Practice in Mechanics of Structures and Materials - Proceedings of the 21st

Australian Conference on the Mechanics of Structures and Materials. 2011. С.

457-462. DOI:10.1201/b10571-81.

Heinz R. Plastic piling // Civil engineering ASCE. 1993.

Iskander M.G., Hassan M. State of the practice review in FRP composite piling

// Journal of Composites for Construction. 1998. DOI:10.1061/(ASCE)1090-

0268(1998)2:3(116).

Pando M.A., Filz G.M., Dove J.E., Hoppe E.J. Interface Shear Tests on FRP Composite Piles // Deep foundations. 2002. С. 1486-1500. DOI: 10.1061/40601(256)106.

Pando M.A., Ealy C.D., Filz G.M., Lesko J.J., Hoppe E.J. A laboratory and field study of composite pile for bridge substructures // US Department of Transportation. 2006.

Pando M., Filz G., Ealy C., Hoppe E. Axial and Lateral Load Performance of Two Composite Piles and One Prestressed Concrete Pile // Transportation Research Record. 2003. № 1849. С. 61-70. DOI:10.3141/1849-08. Zyka K., Mohajerani A. Composite piles: A review // Construction and Building Materials. 2016. DOI:10.1016/j.conbuildmat.2016.01.013. Bedford Technology Pty Ltd. [Электронный ресурс]. URL: http://www.plasticboards.com.

Bartolomey A., Ponomaryov A., Kleveko V., Ofrikhter V. Use of geosynthetic materials for increase bearing capacity of clayish beddings // Geosynthetics: applications, design and construction. Proc. 1st European geosynthetics conference, Maastricht, 1996. 1996. С. 459-461. Пат. RU 160 663 РФ, МПК E02D 5/56, Одновитковая винтовая стеклопластиковая свая.

Пат. RU 187 577 РФ, МПК E02D 5/52, E02D 5/56, Винтовая телескопическая свая из стеклопластиковых труб с опорным наголовником.

Пат. RU145 340, Пат. RU 145 340 РФ, МПК E02D 5/56, Одновитковая винтовая стеклопластиковая свая.

Пат. RU2 446 246 С2 РФ, МПК E01D 21/00, Способ сборки инвентарного низководного моста на винтовых сваях надвижкой пролетного строения. Kudryavtsev S., Borisova A. The research of the freezing and thawing process of the foundations with the use of season and cold-producing devices // MATEC Web of Conferences. 2018. (193). DOI:10.1051/matecconf/201819303040.

Kudryavtsev S., Valtseva T., Bugunov S., Kotenko Z., Paramonov V., Saharov I., Sokolova N. Numerical simulation of the work of a low-settlement

embankment on a pile foundation in the process of permafrost soil thawing // Lecture Notes in Civil Engineering. (50). Springer, 2020. С. 73-82.

98. Kudryavtsev S., Kazharsky A., Yedigaryan A., Goncharova E., Yedigaryan L., Bugunov S., Pogulyaeva E. Geotechnical justification and monitoring of subterranean parking construction in Khabarovsk City // MATEC Web of Conferences. 2018. (193). D01:10.1051/matecconf/201819303039.

99. Zhao M., Kudryavtsev S., Bugunov S., Shemyakin V., Bugunova Y. Applications of distributed opto-electronic sensing technologies in geotechnical engineering monitoring // E3S Web of Conferences. 2019. (138).

DOI: 10.1051/e3sconf/201913801006.

100. Iskander M.G., Hanna S., Stachula A. Driveability of FRP composite piling // Journal of Geotechnical and Geoenvironmental Engineering. 2001. D0I:10.1061/(ASCE)1090-0241 (2001)127:2(169).

101. Balaam N.P., Booker J.R. Analysis of rigid rafts supported by granular piles. // International Journal for Numerical and Analytical in Geomechanics. 1981. № 4(5). С. 379-403.

102. Bouassida M., Hazzar L., De Buhan P. Logiciel de dimensionnement des fondations sur sol renforcé par colonnes. // Proc. 14th African Regional Conference, Yaoundé. 2007. С. 239-244.

103. Priebe H.J. The design of Vibro replacement. // Ground Eng. 1995. № 10(28). С. 31-37.

104. Dhouib A., Wehr J., Soyez B., Priebe H.J. Méthode de Priebe: origine, développements et applications. // Proceedings of International Symposium. ASEP-GI. 2004. С. 131-143.

105. Dhouib A. Recommandations sur la conception, le calcul, l'exécution et le contrôle des colonnes ballastées sous bâtiments et ouvrages sensibles au tassement. // Revue Française de Géotechnique. (117). С. 63-66.

106. Salençon J. Mécanique des milieux continus, tome I: Elasticité-Milieux curvilignes. // Monographie.Ellipses, 1988.

107. Etezad M. Geotechnical performance of group of stone columns. // Thesis, University of Montreal Quebec. 2007. С. 85-108.

108. Jellali B., Bouassida M., Buhan P. A homogenization method for estimating the bearing capacity of soils reinforced by columns. // Numer Anal Methods Geomech. (29). С. 989-1004.

109. Полищук А.И., Максимов Ф.А. Совершенствование конструкции винтовых свай для фундаментов временных зданий // Основания, фундаменты и механика грунтов. 2017. (6). С. 9-14.

110. Мирсаяпов И.Т., Королева И.В. Prediction of deformations of foundation beds with a consideration of long-term nonlinear soil deformation // Soil Mechanics and Foundation Engineering. 2011. № 4(48). С. 148-157. DOI: 10.1007/s11204-011-9142-8.

111. Popov A.O. Settlement calculation of clay bed reinforced with vertical elements // Magazine of Civil Engineering. 2015. № 4(56). D0I:10.5862/MCE.56.3.

112. Попсуенко И.К. Экспериментальные исследования и численное моделирование взаимодействия армированного шлаконабивными массива

113

114

115

116

117

118

119

120

121

122

123

124

125

126

127

128

129

130

с просадочным грунтом // Строительные материалы, оборудование, технологии XXI века. 2021. № 265(2). С. 1-20. Pitt J.M., White D.J., Gaul A., Hoevelkamp K. Highway applications for rammed aggregate piers in Iowa soils. // Iowa DOT Project TR-443, CTRE Project. 2003. С. 0-60.

Elshazly H., Elkasabgy M., Elleboudy A. Effect of intercolumn spacing on soil stresses due to vibro-installed stone columns: interesting findings. // Geotech Geol Eng. (26). С. 225-236.

Шадунц К.Ш. О взаимодействии боковой поверхности свай с окружающим их грунтом основания // Политематический сетевой электронный научный журнал Кубанского государственного аграрного университета Кубанского государственного аграрного университета. 2006. Дерягин Б.В. Что такое трение // Учебное пособие. Москва: АН. СССР, 1963.

Терцаги К. Теория механики грунтов // Учебное пособие. Москва: С.И, 1961.

Сафин Д.Р., Нурмухаметов Р.Р. Исследование деформативности слабых водонасыщенных глинистых грунтов, армированных вертикальными элементами // Сборник трудов 59-й научной конференции. 2007. Сафин Д.Р. Study of Deformability of Vertically Reinforced Water-Saturated Argillir Soil Bodies // Известия КазГАСУ. 2008. № 10(2). С. 81-84. Попсуенко И.К., Крутов В.И. Расчет армированных массивов. // Труды института. 1980. (70).

ГОСТ 19912-2012 Грунты. Методы полевых испытаний статическим и динамическим зондированием.

СП 24.13330.2021 Свайные фундаменты. М.: Стандартинформ.

Sabri M.M.S., Shashkin K.G. The mechanical properties of the expandable

polyurethane resin based on its volumetric expansion nature // Magazine of

Civil Engineering. 2020. № 6(98). DOI:10.18720/MCE.98.11.

Sabri M.M., Shashkin K.G. Subsoil stabilized by polyurethane resin injection:

FEM calculation // Construction of Unique Buildings and Structures. 2020. №

6(98). DOI:10.18720/CUBS.91.8.

Korneeva E., Sabri M.M.S., Babanina A., Zaytsev E., Poberezhskii S. Operational characteristics of limestone and methods to increase its strength // E3S Web of Conferences. 2019. (91). DOI:10.1051/e3sconf/20199102028. Бартоломей А. А. Механика грунтов // Учебное издание. Москва: , 2003. Герсеванов Н.М. Основы динамики грунтовой массы // Монография. Москва-Ленинград: Главная редакция строительной литературы, 1937. Nuzhdin M.L., Nuzhdin L. V., Ponomaryov A.B. Experimental studies on model pile foundations reinforced by hard inclusions // Lecture Notes in Civil Engineering. (62). Springer, 2020. С. 193-197. Nuzhdin M.L. Experimental Studies of Pile Foundation Ground Base Reinforced With Hard Inclusions // Construction and Geotechnics. 2019. № 3(10). С. 5-15. DOI:10.15593/2224-9826/2019.3.01. Shenkman R.I., Ponomaryov A.B. Calculation of vertical deformations of the

131

132

133

134

135

136

137

138

139

140

141

142

143

144

145

rigid foundations on the soft soil improved by geotextile encased stone columns. // 16th Asian Regional Conference on Soil Mechanics and Geotechnical Engineering, ARC 2019. 2020. № 3(11). С. 64-76. DOI: 10.15593/2224-9826/2020.3.06.

Kvitko A., Shendrik V. Designs from Innovative Materials in Transport Construction // Advances in Intelligent Systems and Computing. 2018. (692). С. 859-868. DOI:10.1007/978-3-319-70987-1_92. Цытович Н. А. Механика грунтов (краткий курс) // Учебное пособие. Москва: , 1979.

Nurmukhametov R., Vatin N.I., Mirsayapov I.T., Vasyutkin E.S., Burin D.L., Vasyutkin S.F. FRP helical micro screw pile with cast iron pile cap: Review // Строительство Уникальных Зданий И Сооружений. 2020. № 4(89). С. 8903-8903. DOI:10.18720/CUBS.89.3.

Саввина А.Е., Егорова А. Д., Набережный А.Д., Бочкарев Д.А. Разработка и проектирование металлоформы для сваи с ребристой боковой поверхностью // Современные наукоемкие технологии. 2018. (12). С. 131— 136.

Квитко А.В. Опыт разработки и испытаний конструкции композитной винтовой сваи диаметром 100 мм // Доклады научно-практической конференции композитные материалы в строительстве объектов транспортной инфраструктуры, посвященной 145-летию Патона Е.О. 2015. С. 56.

Квитко А.В. Результаты испытаний композитных стеклопластиковых свай // Геотехника. 2015. № 53(6). С. 88-93.

Попов А. О. Несущая способность и деформации армированных грунтовых

оснований (массивов): дис. канд. техн. наук. Казань: КГАСУ, 2012.

СП 16.13330.2017 Стальные конструкции. М.: Стандартинформ.

СТО 56947007- 29.120.95- 050-2010. Нормы проектирования фундаментов

из винтовых свай. М.: ОАО «ФСК КЭС», 2010.

Железков В.Н., Романов П.И., Качановская Л.И., Ермошина М.С.

Разработка нормативного документа "Проектирование и устройство

фундаментов на винтовых сваях" // Вестник Гражданских Инженеров.

2008. № 2 (15). С. 42-46.

Sabri M.M.S., Vatin N.I., Nurmukhametov R.R., Ponomarev A.B., Galushko M.M. Vertical Fiberglass Micropiles as Soil-Reinforcing Elements // Materials. 2022. № 2592(15). DOI:10.3390/ma15072592.

Nurmukhametov R. Multi screw type elements for weak soil reinforcement // Alfabuild. 2025. № 3404(34).

ГОСТ 12536—2014. Грунты. Методы лабораторного определения гранулометрического (зернового) и микроагрегатного состава. Москва: Стандартинформ, 2019.

ГОСТ 25100-2020. Грунты. Классификация. Москва: Стандартинформ, 2020.

ГОСТ 5180-2015. Грунты. Методы лабораторного определения физических характеристик. Москва: Стандартинформ.

146. ГОСТ 20276.1-2020 Грунты. Метод испытания штампом. Москва: Стандартинформ, 2020.

147. ГОСТ 20522-2012. Методы статистической обработки результатов испытаний. Москва: Стандартинформ, 2019.

148. Носков И.В., Заикин И.В., Копылов А.В. Натурные испытания многовитковых винтовых свай на действие горизонтальных сил и моментов в песчаных грунтах Алтайского края // Ползуновский вестник. 2014. № 3. С. 116-120.

149. Нурмухаметов Р. Р. Деформативность водонасыщенных глинистых грунтов, армированных вертикальными элементами // Alfabuild. 2019. № 11(4). С. 54-69. DOI: 10.6084/m9.figshare.11637849.

150. Sabri M.M.S., Vatin N.I., Ponomarev A.B., Nurmukhametov R.R., Kostyukov I.I. Settlement of Soil Reinforced with Vertical Fiberglass Micro-piles // Materials. 2022. (15). С. 4744. DOI:10.3390/ma15144744.

151. Frost J.D., Han J. Behavior of Interfaces between Fiber-Reinforced Polymers and Sands // Journal of Geotechnical and Geoenvironmental Engineering. 1999. № 8(125). С. 633-640. DOI:10.1061/(asce)1090-0241(1999)125:8(633).

152. Igosheva L., Grishina A. Design of experiments to consolidate the water-saturated clay soil base by magnesium sulfate in the construction of buildings and structures // PNRPU Construction and Architecture Bulletin. 2016. № 4(7). С. 102-110. DOI: 10.15593/2224-9826/2016.4.10.

153. Nurmukhametov R. Fiberglass micro pile reinforcing soft clays // Электронный сборник статей по материалам международной научно-технической конференции. 2020. С. 33-36.

DOI: 10.6084/m9.figshare.21508041.

154. Vatin N.I., Nurmukhametov R.R. Fiberglass Micro pile reinforcing soft clays // Научно технические достижения студентов строительно архитектурной отрасли. 2020. (4). С. 107-111.

155. СП 22.13330.2016. Основания зданий и сооружений.

156. Месчян С.Р. Начальная и длительная прочность глинистых грунтов // Монография. Москва: Недра, 1978.

157. ГОСТ 12248.4-2020. Грунты. Определение характеристик деформируемости методом компрессионного сжатия.

158. Mirsayapov I., Nurmukhametov R., Vasyutkin E., Burin D. FEA Analysis of Fiberglass Piles' Bearing Capacity at Water Saturated Soft Clay Proceedings of EECE 2020. (150). Cham: Springer International Publishing, 2021.

159. Wang S., Chen D., Wang R. Design of vibro-replacement stone column for foundation of multipurpose utility tunnels in Dalian // Proceedings of the Institution of Civil Engineers: Ground Improvement. 2011.

DOI: 10.1109/MACE.2011.5987381.

ПРИЛОЖЕНИЯ

Приложение 1. Копии актов о внедрении результатов исследования V - DEVELOPMENT

Настоящим подтверждается, что результаты диссертационной работы Нурмухаметова Сената Рустамовича на тему «Оценка снижения дсформативности фунтов введением вертикальных стеклопластиковых армоэлементов», выполненной в ФГАОУ ВО «СПбПУ» внедрены в процесс проектирования при разработке технико-экономического обоснования укрепления основания объекта «Пилотный проект использования досмотрового радиометрическою комплекса на автомобильной дороге М4 «Дон». Проектом предусмотрено одноэтажное здание ангарного типа с пристроенным административно-бытовым комплексом общими габаритами 38x40м. Фундамент здания предполагает устройство плиты на искусственно укрепленном основании.

Личный вклад Нурмухаметова P.P. заключается в разработке обоснования применения армирования грунта основания вертикальными стеклопластиковыми элементами с металлическими винтообразными уширсниями переменного диаметра.

Использование результатов работы Нурмухаметова P.P. позволило предложить сокращение продолжительности устройства укрепленного основания на 30 календарных дней и уменьшение стоимости работ и затрат на 2 450 000 рублей в ценах 2020г. в сравнении со струйной цементацией.

Общество с ограниченном огистствснностью «В-Дсвслопчеиг» ИИ11/ КПП 7804657864 / 780101001 199178. Сшнгг-Пегербург. Малый пр. И.О.. д. 48. к 2. оф 7. ВЦ «Ноши an

Тси/фшс 17 [phone]

Исх. JVs 24 - 43 от 03.07.2024

Акт

о внедрении результатов диссертационной работы, выполненной в ФГАОУ ВО «СПбПУ» Нурмухамстовым Ренатом Рустамовичсм.

Генеральный директор ООО «В-Девелоимснт»

Н.В. Андреев

ОБЩЕСТВО С ОГРАНИЧЕННОЙ

ОТВЕТСТВЕННОСТЬЮ ^ 4 Сайте К

НПО «СинтезПродукт»

628300. Российская Федерация. Хаиты Мансийский автономный округ - Югра. Нефтеюгавский район. ст.Островная, база-накопитель «Островная»» офис 15, 01 РН 1118602006247, ИНН 8602183660, КПП 861901001

Исх. № 2407- ТР-1 от 25.07.2024г.

Акт

о внедрении результатов диссертационной работы, выполненной в ФГЛОУ ВО «СП6ПУ» Нурмухаметовым Ренатом Рустамовнчсм.

Результаты научно-исследовательской работы Нурмухамегова P.P. в части определения вертикальной деформации армированного грунта основания внедрены при устройстве укрепления основания сборно-разборного административно-бытового комплекса из 8 модулей на период проведения строительно-монтажных работ объекта «Распределительный топровод Исвлево-Байкалово-Сетово, Тюменская область. 110 км». Были применены конструкции вертикальных стеклоиластиковых армозлементов с металлическими винтовыми лопастями переменного диаметра, разработанные при выполнении диссертационной работы Нурмухаметовым P.P., соискателем ученой степени кандидата технических наук но специальности 2.1.2 - Основания и фундаменты, подземные сооружения.

Выполненные Нурмухаметовым P.P. расчеты подтвердили возможность снижения осадок фунтового основания до допустимых пределов. Сборная конструкция армирующих элементов с использованием стеклопластика обеспечила возможность доставки материалов до труднодоступных мест проведения строигельно-монтажпых работ. Суммарный экономический эффект устройства армированного вертикальными элементами основания составил I 375 000 рублей.

С уважением, I енеральнмй директор