Организационно-технологические решения возведения строительных площадок на слабонесущих грунтах

Ключевые слова: конструктивное решение, укрепление грунтов, основание, синтетический материал, полимерный материал, геотекстиль, осадка насыпи, модуль деформации, возведение, грунт.

Строительство, в целом, это деятельность, направленная на создание (возведение) зданий, строений и сооружений. Основой для произведения обновленного потенциала производственных мощностей и материально-технической базы строительной деятельности можно считать конструктивные решения для нового строительства и инновационные технологии [1].

Отрасль строительства весьма конкурентоспособна, поэтому необходимо укреплять свои позиции на рынке. Инвестор заинтересован в качественном объекте при возможном сокращении финансовых вложений и продлении эксплуатационного срока объекта строительства, который не сможет функционировать без качественно подготовленного основания. В противном случае, возможно незапланированное разрушение объекта недвижимости, причинами которого можно считать недостаток информации о физико-механических свойствах грунта.

Одной из важных задач успешного и высокотехнологичного строительства является эффективность применения современных методов укрепления грунтов. строительный синтетический грунт

В результате исследования метода укрепления грунтов с помощью синтетических материалов, выявлены способы модернизации технологических процессов: использование недефицитных и менее затратных вяжущих материалов, вместе с тем удовлетворяющих необходимым набором прочности, морозостойкости и водостойкости. Относительно новым материалом в строительной деятельности можно считать применения геотекстиля.

Геотекстиль изготавливается из полимерных материалов, наиболее востребованных на сегодняшний день. Базальтовое сырье, полиэфирные и полипропиленовые нити повышают водонепроницаемость материала и вместе с тем его прочность.

В особенность производства тканного геотекстиля входит переплетение полиэфирных и синтетических нитей под прямым углом. Расстояние между параллельными и пересекающимися волокнами напрямую влияет на плотность материала, что в свою очередь закладывается в его стоимость. Нетканный материал изготавливают способом сплавления. Готовое полотно обладает более высокой степенью гибкости, деформируемости и водонипроницаемости.

Использование синтетических материалов актуально в настоящее время во многих отраслях строительства, это обусловлено высокой прочностью при низкой массе конструкции самого синтетического материала, его гибкостью и эластичность.

Однако ограничиться выбором синтетического материала недостаточно, необходимо оценивать еще один показатель, который влияет на качество и устойчивость основания [2-4]. Осадка насыпи на различных строительных площадках напрямую зависит от значения модуля деформации выбранного синтетического материала.

С целью выявления роли значения модуля деформации производим расчеты и выявляем более эффективный материал.

Изменение исходных данных при применении в основании насыпи синтетических материалов позволяет получить аналитическую зависимость и различное многообразие вариантов расчетов технологических параметров строительной площадки.

Синтетические материалы, используемые при возведении строительных площадок, могут иметь различные физико-механические свойства, характеризующиеся широким диапазоном качественных и количественных изменений. Оценку вариантов использования определенного синтетического материала с максимальной технико-экономической эффективностью возможно провести только при многовариантных и подробных расчетах [4].

При синтетическом материале, имеющем одинаковые свойства, прикладываемые во взаимно перпендикулярных направлениях напряжения неизменны и могут характеризоваться одинаковым модулем деформации (e_x=e_y). В случае материала, имеющего неодинаковые свойства по различным направлениям, можно предположить изменение значения модуля деформации, в частности, от минимального значения e_x до максимального значения e_y в сопряженных (нормальных) направлениях [5].

Принимая двухмерную (полярную) систему координат, модуль деформации в произвольном направлении (e_ш) возможно выразить через полярный угол (ш) и значения модулей деформации по основным (главным) осям (e_x и e_y). При этом оценка отклонения расчетных величин осадки насыпи происходит с учетом способности синтетического материала проявлять различные свойства в разных направлениях по формуле (1)

ДH_эфф=(K/E_эфф)*(г*H³+з*F₀*d²) ,(1)

где эффективное значение модуля деформации определяется соотношением по формуле (2)

E_эфф=2*р^-1(2)

Расчет эффективного значения модуля деформации (E_эффц) двухслойной прослойки, состоящей из плетенных полос рулонного синтетического материала под углом 0? ц ? р/2 производим по формуле (3)

, (3)

где e₀ - модуль деформации полосы синтетических материалов в продольном направлении.

Возможность видоизменить некоторые конструктивные особенности основания насыпи, например, угол плетения, может появиться только после проведенных статистических расчетов, что обеспечит решение вопроса о возможной замене одного материала другим, который не удовлетворяет эксплуатационным требованиям. При корректировке конструктивных особенностей расположения полос определенного синтетического материала происходит изменение анизотропных свойств синтетического материала.

При угле плетения ц ? р/4 эффективный модуль деформации наиболее приемлемый для обеспечения заданной несущей способности, так как отклонение E_эффц не превышает 3%.

На основании вышеизложенного появляется возможность прогнозировать алгоритм производства строительной площадки при условии различных типов грунтов. Этот метод помогает реализовать экономически выгодный подход в процессе создания моделей и алгоритмов принятия организационно-технологических решений при возведении строительных площадок. Способ усиления грунтов используют для устройства строительных площадок на участках с заведомо низкими инженерно-геологическими показателями, в том числе территории грунтовых вод, обводненной и заболоченной местности, другими словами, на слабонесущих грунтах [6-9].

Современные технологические способы повышения несущей способности оснований могут быть использованы застройщиком для рациональной эксплуатации трудовых, территориальных и экономических ресурсов [10].

Строительные материалы, изделия, высокая заводская готовность конструкций, рациональное совмещение профессий, технологичность проектных решений напрямую влияет на процесс возведения строительных площадок. Слабонесущий грунт - это наиболее опасный грунт для строительства объектов, поэтому в этом вопросе необходимо уделить повышенное внимание.

Для совершенствования процесса возведения строительных площадок на слабонесущих грунтах необходима разработка систем, связанных с определением организационно-технологических параметров на всех этапах строительного производства.