Содержание к диссертации
ВВЕДЕНИЕ.
1, СОВРЕМЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ И ОРГАНИЗАЦИОННЫЙ УРОВЕНЬ ПРОИЗВОДСТВА РАБОТ ПРИ УПЛОТНЕНИИ И ЗАКРЕПЛЕНИИ ЛЕССОВЫХ ГРУНТОВ .
1.1. Просадочность лессовых грунтов ж методы ее устранения
1.2. Технический уровень существующих технологий уплотнения и закрепления лессовых грунтов
1.3. Анализ существующих методов выбора технологических комплектов строительных машин при производстве работ по уплотнению и закреплению лессовых грунтов
1.4. Существующая методика выбора технологии уплотнения или закрепления лессовых грунтов при подготовке оснований и задачи исследований .
Выводы
2. ИССЛЕДОВАНИЯ ТЕХНОЛОГИИ И ОРГАНИЗАЦИИ ПРОИЗВОД СТВА РАБОТ ПО УПЛОТНЕНИЮ И ЗАКРЕПЛЕНИЮ ЛЕССОВЫХ ГРУНТОВ С УЧЕТОМ ВЛИЯНИЯ ИХ ФИЗИЧЕСКИХ СВОЙСТВ
2.1. Влияние плотности лессовых грунтов на уплотнение их грунтовыми сваями
Влияние мощности просадочной толщи и плотности лессовых грунтов на технологию уплотнения гидровзрывным методом
2.3. Учет газопроницаемости и влажности лессовых грунтов при их закреплении термическим методом
2.4. Особенности влияния коэффициента фильтрации на технологию закрепления лессовых грунтов силикатизацией
Выводы..
3. СОВЕРШЕНСТВОВАНИЕ МЕТОДИКИ ВЫБОРА И РАСЧЕТА ПОТРЕБНОСТИ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ КОМПЛЕКТОВ СРЕДСТВ МЕХАНИЗАЦИИ
3.1. Критерии эффективности использования комплектов строительных машин
3.2. Методика выбора технологических комплектов средств механизации и расчет потребности в них для заданного объема работ
Выводы
4. РАЗРАБОТКА МЕТОДИКИ ВЫБОРА ТЕХНОЛОГИИ ЛШОТНЕШЯ ИЛИ ЗАКРЕПЛЕНИЯ' ЛЕССОВЫХ ГРУНТОВ ПРИ ПОДГОТОВКЕ ОСНОВАНИЙ
4.1, Выявление степени влияния различных факторов на технико-экономические показатели уплотнения и закрепления лессовых грунтов с применением методов математической статистики .
4.2. Исследование зависимости приведенных затрат и затрат труда от физических свойств лессовых грунтов, мощности просадочной толщи и расхода материалов
4*3. Разработка методики и методических рекоменда ций по выбору технологии уплотнения или закрепления лессовых грунтов при подготовке ОС - нований
4.4. Опыт и эффективность внедрения методических рекомендаций по уплотнению и закреплению лессовых грунтов .
Выводы ,
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ
ПРИЛОЖЕНИЯ
I. Численные значения элементов приведенных затрат в зависимости от характеристик лессовых грунтов при уплотнении их станками БС-ІМ
її. Численные значения элементов приведенных затрат в зависимости от характеристик лессовых грунтов при уплотнении их энергией взрыва линейных зарядов
Ш. Численные значения элементов приведенных затрат в зависимости от характеристик лессовых грунтов при уплотнении их гидровзрывным методом * ІУ. Численные значения элементов приведенных затрат в зависимости от характеристик лессовых грунтов при закреплении термическим методом .
У. Численные значения•элементов приведенных затрат в зависимости от характеристик лессовых грунтов при закреплении их силикатизацией с забивкой инъекторов
УІ, Численные значения элементов приведенных затрат в зависимости от характеристик лессовых грунтов при закреплении их силикатизацией с установкой инъекторов-тампонов в предварительно пробуренные скважины
УІІ, Внедрение
Введение к работе
В качестве главной задачи двенадцатой пятилетки, как отмечается в "Основных направлениях экономического и социального развития СССР на 1986-1990 года и на период до 2000 года", партия выдвигает обеспечение дальнейшего роста благосостояния советских людей на основе повышения темпов и эффективности развития экономики страны, ускорения научно-технического прогресса, технического переворужения и реконструкции производства, интенсивного использования созданного производственного потенциала, всемерной экономии ресурсов и улучшения качества работ.
В .двенадцатой пятилетке прирост капитальных вложений по сравнению с одинадцатой пятилеткой увеличится на 170 миллиардов рублей и составит почти триллион рублей.
Большое влияние на эффективность использования капитальных вложений, сокращения сроков строительства и повышения его качества имеют совершенствование технологии и снижение стоимости работ нулевого цикла. На производство этих работ используется до 40$ рабочего времени и до 2Ь% затрат труда.
Рост темпов и объемов капитального строительства в нашей стране вызывает необходимость использования территорий со сложными грунтовыми условиями. Широкий диапазон таких грунтовых условий ставит перед строителями задачи, связанные с обеспечением надежности и долговечности проектируемых объектов. Особенно актуально решение этих вопросов при возведении зданий и сооружений на мощных отложениях лессовых просадочных грунтов.
По оценке ЦБШЭПжилща, на просадочных грунтах II типа возводится около 10$ всех жилых зданий, что составляет примерно II млн.м полезной площади в год. Согласно данных ЦНИИЙромзданий, на период до 2000 года ежегодно будет строиться 47-50 МЛН.ЙГ производственной площади зданий, в т.ч. на лессовых грунтах II типа: одноэтажных - 3,3 млн.м и многоэтажных -1,4 млн.м .
Проблема строительства на лессовых грунтах, где затраты на нулевой цикл в 1,5-2 раза выше, чем в обычных условиях, приобретает большое народнохозяйственное значение. Актуальность проблемы подтверждается задачами целевой комплексной программы 0.Ц. 031.0.55.16.Ц задания 06 "Разработать и внедрить новые и усовершенствовать существующие мероприятия, обеспечивающие защиту от деформаций зданий и сооружений с заданными параметрами по надежности, возводимых в сложных горно-геологических условиях", в свете которой выполнялась настоящая диссертационная работа.
Опыт эксплуатации зданий и сооружений, возведенных на лессовых грунтах без устранения просадочных свойств и без водозащитных мероприятий, показывает, что конструкции таких зданий и сооружений часто деформируются, вплоть до разрушения, Так, в г.Грозном из 33 зданий, построенных в период с 1941 по 1955 год, к 1961 году оказались поврежденными 19, или 58$. По данным ТадаикГИНТИЗа, в настоящее время в аварийном состоянии находятся около 730 зданий, возведенных на лессовых грунтах. В 1984 году нами на различных заводах и предприятиях в Приднепровском регионе было обследовано 81 здание из построенных после 50-х годов. Из них поврежденных - 30, что составляет 37%, Затраты на ремонтно-восстановительные работы некоторых зданий составили 50-70$ их сметной стоимости.
Приведенные примеры свидетельствуют о том, что ликвидацию просадочных свойств лессовых грунтов необходимо предусматривать еще на стадии проектирования зданий и сооружений. При этом снижение материальных, трудовых и денежных ресурсов на этой стадии должно производиться за счет увеличения несущей способности грунтов путем применения надежных и вместе с тем экономичных методов и технологий уплотнения или закрепления грунтов,
Полное устранение просадочности лессовых грунтов» связанное с преобразованием структуры лесса, в пределах всей просадочной толщи осуществляется: глубинным уплотнением грунтовыми сваями; предварительным замачиванием и гидровзрывным методом; закреплением термическим методом и силикатизацией.
Производство работ по уплотнению лессовых грунтов предварительным замачиванием, щцровзрывным методом и грунтовыми сваями, закреплением силикатизацией и термическим методом, отличается различным уровнем сметной стоимости, затратами труда и в значительной степени зависит от физических свойств грунтов, мощности просадочной толщи, имеющихся в строительных организациях материалов, машин, механизмов, оборудования и других факторов. Вместе с тем в опубликованных работах технико-экономический анализ чаще всего ограничен расчетными или фактическими данными уплотнения или закрепления лессовых грунтов на одаой конкретной площадке при имевшихся в наличии средствах механизации и при определенных физических свойствах грунтов [3,5,19,32,35,39,56,68,69,72,73,78].
Несовершенной является и методика подбора оптимальных комплектов средств механизации, так как не учитывается особенность и спеї специфика производства работ по закреплению лессовых грунтов.
Область целесообразного применения той или иной технологии уплотнения и закрепления лессовых грунтов до настоящего времени не установлена. Это существенно затрудняет работу проектировщиков.
Следовательно, при большом количестве разнообразных технологий уплотнения и закрепления лессовых грунтов 5 применение в проектных организациях метода вариантного проектирования, выбор наиболее эффективной технологии связанысо значительными и не всегда -рациональными затратами труда проектировщиков.
Целью диссертации является разработка методики выбора эффективной технологии уплотнения или закрепления грунтов при подготовке лессовых оснований зданий и сооружений с учетом физических свойств грунтов, мощности просадочной толщи и расхода материалов .
В соответствии с поставленной целью сформулированы следующие задачи:
- сбор, систематизация и анализ данных о структуре затрат и техническом уровне производства работ различных технологий уплотнения и закрепления лессовых грунтов;
- исследование влияния физических свойств лессовых грунтов на технологические параметры и технико-экономические показатели устранения просадочности грунтов;
- разработка методики и методических рекомендаций для выбора наиболее эффективной технологии уплотнения или закрепления лессовых грунтов;
- апробация и внедрение результатов исследования ВА практику проектирования и строительства.
Методика исследований. Исследования проводились с использованием следующих первичных материалов: литературных источников научно-технической информации, архивных документов, хронометраж-ных наблюдений на строительных площадках. Для количественного анализа и обработки полученных данных применялись методы математической статистики и электронно-вычислительная техника.
Научная новизна:
- разработаны многофакторные математические модели, дающие возможность выявить степень влияния физических свойств лессовых грунтов, мощности просадочной толщи и расхода материалов на технико-экономические показатели уплотнения и закрепления;
- предложены новые формулы, отражающие взаимосвязь между фи зическими свойствами лессовых грунтов и технологическими параметрами производства работ;
- установлены закономерности изменения технико-экономических показателей от физических свойств грунтов, мощности просадочной толщи и других факторов;
- усовершенствована методика определения оптимального комплекта строительных машин, применяемых при закреплении лессовых грунтов;
- разработаны методика и методические рекомендации по выбору наиболее эффективного варианта уплотнения или закрепления лессо вых грунтов для конкретных условий строительных площадок.
Практическое значение.
Основные результаты, полученные в диссертационной работе включены в нормативные и методические документы, дающие возможность быстро и с достаточной точностью определять наиболее эффективную технологию уплотнения или закрепления лессовых грунтов.
Апробация работы. Материалы диссертации доложены автором на:
Всесоюзном совещании по уплотнению и закреплению грунтов в строительстве /г.Киев, 1974 г./;
Всесоюзной межвузовской конференции по строительству на лессовых грунтах /г.Ростов-на-Дону, 1973 г./; заседаниях Межведомственного координационного Совета Госстроя СССР по проблеме "Проведение исследований и разработка методов расчета и конструктивных решений зданий, и сооружений, возводимых на просадочных грунтах и подрабатываемых территориях" /гг.Киев, Ростов-на-Дону, Запорожье:, Днепропетровск, I977-I98Qrr./; XXIX научной конференции Полтавского инженерно-строительного института /г.Полтава, 1977г./; семинарах "Проектирование и строительство зданий и сооружений на просадочных грунтах и подрабатываемых территориях"/ .Киев,
1978 г./; "Повышение эффективности и качества проектирования зданий и сооружений на просадочных грунтах и подрабатываемых территориях" /г.Киев, 1980 г./.
Публикации. Основные положения исследования опубликованы в двадцати двух научных работах.
Объем и структура работы. Диссертация состоит из введения, четырех глав, выводов и предложений. Работа изложена на 195 стр. Во введении дано обоснование актуальности темы исследования, показана ее народнохозяйственная значимость, а также определены цели и задачи диссертации.
В первой главе приведены характеристика лессовых грунтов по просадочности, степень их распространения и методы борьбы с про-садочностьго. Дан анализ технического уровня различных технологий производства работ и существующих методов выбора технологических комплектов строительных машин при производстве работ.
Вторая глава посвящена натурным исследованиям различных технологий уплотнения и закрепления лессовых грунтов во взаимосвязи с их физическими свойствами и технологическими параметрами. Выявлены факторы, определяющие экономическую эффективность уплотнения и закрепления.
В третьей главе предложена усовершенствованная методика вы -бора комплекта средств механизации, установлен их порядок расче -та с учетом специфических особенностей производства работ при закреплении лессовых грунтов.
В четвертой главе с применением методов математической статистики выявлена количественная степень влияния физических свойств лессовых грунтов, мощности просадочной толщи и расхода строительных материалов на технике-экономические показатели их уплотнения и закрепления различными технологиями. Установлена зависимость величины приведенных затрат и затрат труда от выяв ленных определяющих факторов. Выполнен анализ изменения приведенных затрат в зависимости от указанных факторов. Разработаны методика и методические рекомеддации для выбора технологий уплотнения или закрепления лессовых грунтов и дана оценка их экономической эффективности.
Использование разработанных рекомендаций позволяет проектным организациям производить сравнение различных технологий уплотнения и закрепления лессовых грунтов для конкретных строительных площадок с минимальными затратами рабочего времени.
Результаты исследований в форме, удобной для практического использования, включены в:
Методические рекомендации по ускоренному уплотнению проса-дочных лессовых грунтов большой мощности предварительным замачиванием и глубинными взрывами [95];
Методические рекомендации по уплотнению лессовых проеадоч-ных грунтов энергией взрыва линейных зарядов [98];
Методические рекомендации по уплотнению просадочных грунтов гидровзрывным способом [iOl];
Методические рекомендации по выбору технологий устранения просадочности лессовых грунтов II типа [ЮЗ];
Методические рекомендации по расчету технологических параметров и экономических показателей при устранении просадочности лессовых грунтов II типа [іОб];
Рекомеддации по уплотнению просадочных грунтов большой мощности гидровзрывным методом [l07].
Материалы исследований применены проектными организациями гг. Москвы, Киева, Запорожья, Одессы, Харькова, Ростова-на-Дону, Чимкента, Грозного, Караганда, Душанбе и др.
