РАЗДЕЛ 2
ПОСТАНОВКА ЦЕЛИ И ЗАДАЧ ИССЛЕДОВАНИЙ.
МЕТОДИКА ИХ ПРОВЕДЕНИЯ
2.1. Постановка цели и задач исследований
Среди рассмотренных в 1-ом разделе методов усиления фундаментов, технология усиления фундаментов при помощи буроинъекционных свай (БИС) высокоэффективна, а в определенных условиях - незаменима.
В то же время технология устройства БИС обладает рядом недостатков. Такими недостатками, в частности, обладает традиционная технология устройства БИС малого диаметра. Перечислим лишь некоторые из них:
- В процессе твердения состава БИС малого диаметра в теле сваи возникают усадочные трещины. В период эксплуатации свай грунтовые воды проникая через трещины, вызывают коррозию арматурного каркаса и разрушение бетонного состава.
- Особенности армирования БИС малого диаметра приводят к значительному снижению прочности конструкции сваи на изгиб. Изгибающие усилия в таких сваях могут вызывать недопустимые деформации и потерю несущей способности свай в определенных условиях.
В связи с этим возникает необходимость совершенствования существующей технологии и разработки эффективного метода устройства БИС малого диаметра при усилении фундаментов в сложных инженерно-геологических условиях. Необходимость применения технологии усиления фундаментов с помощью БИС малого диаметра с одной стороны, отсутствие научно-обоснованных исследований по повышению эффективности существующей технологии, с другой стороны, составляют проблемную ситуацию. Для её решения выполнены настоящие исследования.
Поэтому целью диссертационной работы является совершенствование технологии устройства буроинъекционных свай малого диаметра при усилении фундаментов путем дополнительного дисперсного армирования полимерной фиброй и оптимизации експлуатационно-технологических показателей.
Объектом исследований являются технология усиления фундаментов при ремонте, реконструкции и модернизации зданий и сооружений, а также при их строительстве.
Предметом исследований является технология устройства буроинъекционных свай малого диаметра с дополнительным армированием полимерной фиброй при усилении фундаментов.
Для достижения поставленной цели сформулированы основные задачи диссертационной работы:
- Выполнить анализ известных технологий усиления фундаментов, устройства буроинъекционных свай и опыт применение полимерной фибры в строительстве.
- Определить наиболее важные эксплуатационно-технологические показатели, разработать методику исследований с использованием теории планирования сокращенного эксперимента.
- Провести экспериментальные исследования влияния дополнительного армирования фиброй на эксплуатационно-технологические показатели при устройстве буроинъекционных свай малого диаметра с использованием теории экспериментально-статистического моделирования.
- Выполнить оптимизацию эксплуатационно-технологических показателей путем подбора наилучшего разработанного состава.
- Выполнить апробацию результатов работы в условиях строительства и составить рекомендации по устройству буроинъекционных свай малого диаметра с дополнительным дисперсным армированием полимерной фиброй при усилении фундаментов.
2.2. Обоснование получения положительного результата исследований
Благодаря своей мобильности, отсутствию динамических нагрузок при производстве работ технология устройства буроинъекционных свай (БИС) находит все более широкое применение в строительстве. Она эффективна не только при усилении фундаментов, но и в новом строительстве в условиях плотной городской застройки, так как позволяет избежать отрицательных воздействий на рядом стоящие здания.
Несмотря на высокую эффективность такой технологии, в целом, в определенных условиях, она обладает некоторыми недостатками.
Основные условия, ухудшающие работу БИС следующие.
* Наличие слабых грунтов в основании.
* Формирование усадочных трещин при устройстве БИС.
* Наличие водонасыщенных грунтов в основании из-за влияния природных и техногенных факторов.
* Наклонное положение свай, приводящее к образованию трещин и изгибающих усилий.
Наличие перечисленных условий приводит к разрушению материала свай, в частности, по следующим причинам:
* повышенное трещинообразование;
* воздействие грунтовых или техногенных вод;
* действие изгибающих усилий.
Анализ известных источников показал определенные преимущества дисперсного армирования при устройстве дорог, полов, штукатурок и пр.
Имеющиеся недостатки при устройстве БИС и положительный опыт применения дисперсно-армированных бетонов полимерной фиброй позволил сформулировать следующую гипотезу.
Изменение традиционного конструктивно-технологического решения путем дополнительного армирования буроинъекционных свай малого диметра полимерной фиброй позволит существенно улучшить эксплуатационные показатели таких свай. Если при этом мы сумеем сохранить технологические показатели на требуемом уровне, то такая технология устройства буроинъекционных свай малого диаметра будет более эффективна, по сравнению с традиционной.
Для проверки этой гипотезы необходимо выполнить экспериментально-теоретические исследования по разработке технологии устройства БИС малого диаметра с дополнительным армированием полимерной фиброй.
Результаты научных исследований должны позволить определить наиболее значимые факторы, их величины и соотношения при устройстве БИС с требуемыми параметрами в различных условиях.
Для получения достаточной достоверности результатов экспериментов необходимо использовать теорию экспериментально-статистического моделирования, применить математическую обработку результатов с помощью современного программного обеспечения на ПК ?80?.
2.3. Блок-схема исследований
К изучаемому предмету исследований - технологии устройства буроинъекционных свай (БИС) с дополнительным дисперсным армированием полимерной фиброй и использованием модифицирующих добавок - необходимо применить принципы анализа сложных