constructionСтроительство и реконструкцияBuilding and Reconstruction2073-7416Орловский государственный университет имени И.С. Тургенева10.33979/2073-7416-2022-99-1-110-119construction-448Research ArticleСТРОИТЕЛЬНЫЕ МАТЕРИАЛЫ И ТЕХНОЛОГИИCONSTRUCTION MATERIALS AND TECHNOLOGIESПодбор расходов материалов для создания грунтоцементных свай в сложных инженерно-геологических условияхSelection of concrete formulations for the creation of soil-cement piles in difficult engineering and geological conditionsДолевА. А.DolevA. A.

Долев Андрей Андреевич - кандидат технических наук, главный специалист

г. Москва

Dolev Andrey An. - сandidate of science in technics, main specialist

Moscow

a_a_dolev77@mail.ruАлексеевВ. А.AlekseevV. А.

Алексеев Вячеслав Александрович - заместитель начальника управления по проектированию подземных сооружений и геотехнических изысканий

г. Москва

Alekseev Vyacheslav Al. - deputy head of the department for the Design of Underground Structures and Geotechnical Surveys

Moscow

634586@mail.ruБаженоваО. Ю.BazhenovaO. Yu.

Баженова Ольга Юрьевна - кандидат технических наук, доцент кафедры строительного материаловедения

г. Москва

Bazhenova Olga Yu. - candidate of technical sciences, associate professor of the department of Building Materials Science

Moscow

Bagenova54@mail.ruАО «Мосинжпроект»Engineering company MosinzhproektООО «Институт Мосинжпроект»Department of Computer ScienceФГБОУ ВО «Национальный исследовательский Московский государственный строительный университет» (НИУ МГСУ)National Research Moscow State University of Civil Engineering (NRU MGSU)20222303202201110119Copyright © Долев А.А., Алексеев В.А., Баженова О.Ю., 20222022Долев А.А., Алексеев В.А., Баженова О.Ю.Dolev A.A., Alekseev V.А., Bazhenova O.Y.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://construction.elpub.ru/jour/article/view/448

Укрепление грунтов по струйной технологии в сложных грунтовых условиях в настоящее время получило широкое распространение в том числе при строительстве заглубленных и подземных сооружений. При этом накопилось достаточное количество опытных данных для прогнозирования свойств получаемого грунтоцемента. Цель работы заключается в определении оптимальных расходов материалов для грунтоцементных конструкций с учётом сложных инженерно-геологических условий. Изучение твердеющих систем на минеральной основе в водонасыщенных грунтах с включениями органических отложений или в условиях высокой фильтрации, имеет ряд особенностей, затрудняющих назначение оптимальных технологий и компонентов растворов на цементной основе для формирования грунтоцементов. Для определения конечных параметров грунтоцементов анализировались параметры грунтоцементных свай на объектах при строительстве метрополитена, лабораторные данные при смешивании минеральных компонентов и грунтов разных типов, данные научно-технического сопровождения при контроле качестве и приёмке работ. Изучена кинетика твердения грунтоцементов для различных грунтов при разных расходах цемента, зафиксирован положительный эффект от применения различных типов добавок при невозможности достижения проектных физико-механических свойств в сложных грунтовых условиях. Изучена эффективность достижения проектных прочностных характеристики грунтоцемента с определением минимального порога расходов цемента. При производстве опытных работ для подтверждения выбранного расхода цемента и технологических параметров цементации, отмечены особенности закрепления по технологии jet-grouting в грунтах разного типа.

Strengthening of soils by jet technology in difficult ground conditions has now become widespread, including in the construction of buried and underground structures. At the same time, a sufficient amount of experimental data has accumulated to predict the properties of the resulting soil cement. The purpose of the work is to determine the optimal consumption of materials for soil-cement structures, taking into account complex engineering and geological conditions.The study of mineral-based hardening systems in water-saturated soils with inclusions of organic deposits or in conditions of high filtration has a number of features that make it difficult to assign optimal technologies and components of cement-based solutions for the formation of soil cements. To determine the final parameters of soil cement, the parameters of soil cement piles at the facilities during the construction of the subway, laboratory data on mixing mineral components and soils of different types, scientific and technical data were analyzed.

грунтоцементзакреплённый грунтгрунтобетонструйная цементацияцементационное закреплениеусиление грунтов основанийпротивофильтрационная завесаsoil cementfixed soilsoil concretejet groutinggroutingreinforcement of foundation soilsanti-seepage curtainReferencesNezhnikova E. The Use of underground city space for the construction of civil residential buildings. Procedia Engineering. Vol. 165. Рp. 1300-1304. https://doi.org/10.1016/j.proeng.2016.11.854.Nezhnikova E. The Use of underground city space for the construction of civil residential buildings. Procedia Engineering. Vol. 165. Рp. 1300-1304. https://doi.org/10.1016/j.proeng.2016.11.854.Boschi К., di Prisco C.G., Ciantia M.O. 2019. Micromechanical investigation of grouting in soils. International Journal of Solids and Structures, Vol. 187. Рp. 121-132. https://doi.org/10.1016/j.ijsolstr.2019.06.013.Boschi К., di Prisco C.G., Ciantia M.O. 2019. Micromechanical investigation of grouting in soils. International Journal of Solids and Structures, Vol. 187. Рp. 121-132. https://doi.org/10.1016/j.ijsolstr.2019.06.013.Джантимиров Х.А., Долев А.А. Опыт усиления основания сооружения с помощью струйной геотехнологии // Основания, фундаменты и механика грунтов. 2006. №1. С. 34-37.Dzhantimirov Kh.A., Dolev A.A. Experience of strengthening the foundation of a structure using jet geotechnology // Foundations, foundations and soil mechanics. 2006. No. 1. Рp. 34-37.Heidari M., Tonon F. Ground reaction curve for tunnels with jet grouting umbrellas considering jet grouting hardening. International Journal of Rock Mechanics and Mining Sciences. Vol. 76. Рp. 200-208. https://doi.org/10.1016/j.ijrmms.2015.03.021.Heidari M., Tonon F. Ground reaction curve for tunnels with jet grouting umbrellas considering jet grouting hardening. International Journal of Rock Mechanics and Mining Sciences. Vol. 76. Рp. 200-208. https://doi.org/10.1016/j.ijrmms.2015.03.021.Makovetskiy O.A. Application of “jet grouting” for installation of substructures of estates. Procedia Engineering. Vol. 150. Рp. 2228-2231. https://doi.org/10.1016/j.proeng.2016.07.269.Makovetskiy O.A. Application of “jet grouting” for installation of substructures of estates. Procedia Engineering. Vol. 150. Рp. 2228-2231. https://doi.org/10.1016/j.proeng.2016.07.269.Бройд И.И. Струйная геотехнология. Издательство АСВ. Москва. 2004 г. 448 стр.Broyd I.I. Jet geotechnology. Publishing house ASV. Moscow. 2004. 448 p.Долев А.А., Алексеев В.А. Изменение границы применимости jet-технологии при укреплении грунтов в связи с накоплением практического опыта // Метро и тоннели. №4. 2021 г. С. 48-52.Dolev A.A., Alekseev V.A. Change in the applicability limit of jet technology in soil strengthening in connection with the accumulation of practical experience // Metro and tunnels. 2021.No. 4. Рp. 48-52.Murat Olgun, Askar Kanat, AlicanSenkaya Ibrahim Hakkı Erkan. Investigating the properties of jet grouting columns with fine-grained cement and silica fume // Construction and Building Materials. Volume 267. 18 January 2021. 120637. DOI: 10.1016/j.conbuildmat.2020.120637.Murat Olgun, Askar Kanat, AlicanSenkaya Ibrahim Hakkı Erkan. Investigating the properties of jet grouting columns with fine-grained cement and silica fume // Construction and Building Materials. Volume 267. 18 January 2021. 120637. DOI: 10.1016/j.conbuildmat.2020.120637.Zhi-Feng Wang, Shui-Long Shen, Giuseppe Modoni. Enhancing discharge of spoil to mitigate disturbance induced by horizontal jet grouting in clayey soil: Theoretical model and application // Computers and Geotechnics. Volume 111. July 2019. Pages 222-228. DOI: 10.1016/j.compgeo.2019.03.012.Zhi-Feng Wang, Shui-Long Shen, Giuseppe Modoni. Enhancing discharge of spoil to mitigate disturbance induced by horizontal jet grouting in clayey soil: Theoretical model and application // Computers and Geotechnics. Volume 111. July 2019. Pages 222-228. DOI: 10.1016/j.compgeo.2019.03.012.Mahdi Heidari, Fulvio Tonon. Ground reaction curve for tunnels with jet grouting umbrellas considering jet grouting hardening // International Journal of Rock Mechanics and Mining Sciences. 2015. Volume 76, June Pages 200-208. DOI: 10.1016/j.ijrmms.2015.03.021.Mahdi Heidari, Fulvio Tonon. Ground reaction curve for tunnels with jet grouting umbrellas considering jet grouting hardening // International Journal of Rock Mechanics and Mining Sciences. 2015. Volume 76, June Pages 200-208. DOI: 10.1016/j.ijrmms.2015.03.021.Малинин А.Г. Влияние режимов струйной цементации на диаметр грунтоцементных колонн // Метро и тоннели. 2013. № 4. С. 30.Malinin A.G. Influence of jet cementation regimes on the diameter of soil-cement columns // Metro and tunnels. 2013. No. 4. P. 30.Тер-Мартиросян З.Г., Струнин П.В. Усиление слабых грунтов в основании фундаментных плит с использованием технологии струйной цементации грунтов // Вестник МГСУ. 2010. № 4-2. С. 310-31.Ter-Martirosyan ZG, Strunin P.V. Strengthening of weak soils at the base of foundation slabs using the technology of jet cementation of soils // Vestnik MGSU. 2010. No. 4-2. P. 310-31.Zhi-Feng Wang, Shui-Long Shen, Giuseppe Modoni. Enhancing discharge of spoil to mitigate disturbance induced by horizontal jet grouting in clayey soil: Theoretical model and application // Computers and Geotechnics, Volume 111. July 2019. Pages 222-228. DOI: 10.1016/j.compgeo.2019.03.012.Zhi-Feng Wang, Shui-Long Shen, Giuseppe Modoni. Enhancing discharge of spoil to mitigate disturbance induced by horizontal jet grouting in clayey soil: Theoretical model and application // Computers and Geotechnics. July 2019. Volume 111. Pages 222-228. DOI: 10.1016/j.compgeo.2019.03.012.Makovetskiy O.A.. Application of “Jet Grouting” for Installation of Substructures of Estates // Procedia Engineering. 2016.Volume 150. Pages 2228-2231. DOI: 10.1016/j.proeng.2016.07.269.Makovetskiy O.A. Application of “Jet Grouting” for Installation of Substructures of Estates // Procedia Engineering. 2016. Volume 150. Pages 2228-2231. DOI: 10.1016/j.proeng.2016.07.269.Kashevarova G.G., Makovetskiy O.A. Analysis of Experimental and Estimated Jet-grouted Soil Mass Deformations // Procedia Engineering. 2016.Volume 150. Pages 2223-2227. DOI: 10.1016/j.proeng.2016.07.268.Kashevarova G.G., Makovetskiy O.A.. Analysis of Experimental and Estimated Jet-grouted Soil Mass Deformations // Procedia Engineering. 2016. Volume 150. Pages 2223-2227. DOI: 10.1016/j.proeng.2016.07.268.Hamza Güllü. On the viscous behavior of cement mixtures with clay, sand, lime and bottom ash for jet grouting // Construction and Building Materials. 15 September 2015.Volume 93. Pages 891-910. DOI: 10.1016/j.conbuildmat.2015.05.072.Hamza Güllü. On the viscous behavior of cement mixtures with clay, sand, lime and bottom ash for jet grouting // Construction and Building Materials. 15 September 2015. Volume 93. Pages 891-910. DOI: 10.1016/j.conbuildmat.2015.05.072.Hamza Güllü. A new prediction method for the rheological behavior of grout with bottom ash for jet grouting columns // Soils and Foundations. June 2017. Volume 57. Issue 3. Pages 384-396. DOI: 10.1016/j.sandf.2017.05.006.Hamza Güllü. A new prediction method for the rheological behavior of grout with bottom ash for jet grouting columns // Soils and Foundations. June 2017. Volume 57. Issue 3. Pages 384-396. DOI: 10.1016/j.sandf.2017.05.006.Nuno Cristelo, Edgar Soares, Ivo Rosa, Tiago Miranda, Ana Chaves. Rheological properties of alkaline activated fly ash used in jet grouting applications // Construction and Building Materials. November 2013.Volume 48. Pages 925-933. DOI:10.1016/j.conbuildmat. 2013.07.063.Nuno Cristelo, Edgar Soares, Ivo Rosa, Tiago Miranda, Ana Chaves. Rheological properties of alkaline activated fly ash used in jet grouting applications // Construction and Building Materials. November 2013.Volume 48. Pages 925-933. DOI:10.1016/j.conbuildmat. 2013.07.063.Makovetskiy O.A.. Application of “Jet Grouting” for Installation of Substructures of Estates // Procedia Engineering. 2016. Volume 150. Pages 2228-2231. DOI: 10.1016/j.proeng.2016.07.269.Makovetskiy O.A.. Application of “Jet Grouting” for Installation of Substructures of Estates // Procedia Engineering. 2016. Volume 150. Pages 2228-2231. DOI: 10.1016/j.proeng.2016.07.269.Axelsson M., Gustafson G. The PenetraCone, a new robust field measurement device for determining the penetrability of cementitious grouts// Tunnelling and Underground Space Technology. January 2010. Volume 25. Issue 1. Pages 1-8. DOI: 10.1016/j.tust.2009.06.004.Axelsson M., Gustafson G. The PenetraCone, a new robust field measurement device for determining the penetrability of cementitious grouts// Tunnelling and Underground Space Technology. January 2010. Volume 25. Issue 1. Pages 1-8. DOI: 10.1016/j.tust.2009.06.004.Katia Boschi, Claudio Giulio di Prisco, Matteo Oryem Ciantia. Micromechanical investigation of grouting in soils // International Journal of Solids and Structures, 15 June 2019. DOI: 10.1016/j.ijsolstr.2019.06.013.Katia Boschi, Claudio Giulio di Prisco, Matteo Oryem Ciantia. Micromechanical investigation of grouting in soils // International Journal of Solids and Structures, 15 June 2019. DOI: 10.1016/j.ijsolstr.2019.06.013.

The authors declare that there are no conflicts of interest present.