Бесплатный автореферат и диссертация по наукам о земле на тему
Оценка качества и повышение эффективности инженерно-геологической информации при зондировании грунтов
ВАК РФ 25.00.08, Инженерная геология, мерзлотоведение и грунтоведение
Автореферат диссертации по теме "Оценка качества и повышение эффективности инженерно-геологической информации при зондировании грунтов"
На правах рукописи '' сии/
Зубкова Наталья Николаевна
Оценка качества и повышение эффективности инженерно-геологической информации при зондировании грунтов
25 00 08 — Инженерная геология, мерзлотоведение и грунтоведение
АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата геолого-минералогических наук
Москва - 2007
003057480
Работа выполнена на кафедре инженерной геологии и геоэкологии Московского государственного строительного университета
Научный консультант
доктор геолого-минералогических
наук, профессор
Дмитриев Виктор Викторович
Официальные оппоненты
доктор технических наук Амарян Лено Самвелович (ОАО «ПНИИИС»)
кандидат геолого-минералогических наук Козловский Сергей Викторович (ГУЛ «Мосгоргеотрест»)
Ведущая организация ГУЛ МО «Мособлгеотрест»
Защита состоится 24 мая 2007 г в 15м на заседании диссертационного совета Д 212 121 01 РГГРУ по адресу 117997, Москва, ул Миклухо-Маклая, 23, ауд 5-49
С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке РГГРУ Автореферат разослан /8 апреля 2007 г
Отзывы на автореферат (в двух экземплярах, заверенных печатью) просьба направлять по адресу: 117997, Москва, ул Миклухо-Маклая, 23, Российский государственный геологоразведочный университет, ученому секретарю Диссертационного совета Д 212 121 01.
Телефон (495) 433-65-44 (добавочный 11-60, 12-05) Ученый секретарь
диссертационного совета, к г -м н / Ленченко Н Н
ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ
Актуальность темы
Последние десятилетия в России характеризуются существенным ростом объемов и разнообразия строительных и, как следствие, проектно-изыскательских работ Особенно востребованы скоростные методы получения инженерно-геологической информации, первым из которых, несомненно, является зондирование
Значительно увеличился также объем работ по обследованию, восстановлению, ремонту, консервации, реставрации для ранее построенных гражданских, промышленных, исторических зданий и сооружений, находящихся в аварийном или деформированном состоянии
Часто основной причиной разрушения зданий и сооружений является изменение свойств и структуры оснований фундаментов, происходящее вследствие развития различных техногенных или геологических процессов Правильная диагностика причин разрушения как гражданских и промышленных, так и исторических сооружений невозможна без тщательного комплексного изучения их конструкций, в том числе фундаментов и грунтовых оснований Решение последней задачи встречает значительные затруднения Основными недостатками большинства современных методов инженерно-геологических исследований, делающих их малоэффективными при обследовании подфундаментного пространства, является трудоемкость и разрушающее влияние, оказываемое на сферу взаимодействия сооружения с геологической средой
Методом, позволяющим выйти из данной сложной ситуации, является зондирование оснований сооружений малогабаритными установками В этом случае появляется возможность «т situ» исследовать структуру грунтов основания любого и, что особенно важно, исторического сооружения, оценить их физико-механические и другие свойства, практически не нарушая исследуемую среду. В комплексе с другими геофизическими, геодезическими, инженерно-геологическими полевыми и лабораторными методами зондирование оказывается одним из наиболее информативных
Несмотря на широкое использование зондирования и предпринимавшиеся ранее попытки оценить качество инженерно-геологической информации, получаемой этим методом, до сих пор оно оставалось неопределенным Имевшиеся оценки качества результатов зондирования не соответствовали требованиям государственной системы обеспечения единства измерений.
Основной нормативный документ, контролирующий методику и качество результатов зондирования в России - ГОСТ 19912-2001 - регламентирует только качество измерительной аппаратуры, но не содержит никаких сведений
относительно точности получаемых в процессе испытаний показателей. Поэтому неопределенным оказывается качество всех последующих расчетов, точность выделяемых границ, характеристик показателей свойств грунтов, определяемых на основе величин ра и дс
Использование зондирования для изучения оснований сооружений до настоящего времени было очень ограничено из-за
- отсутствия корректной метрологической оценки результатов зондирования, получаемых стандартными и малогабаритными установками,
- недостаточного разнообразия портативных, малогабаритных установок различного диапазона действия,
- малого объема исследований возможностей метода зондирования при изучении грунтов, залегающих в основаниях сооружений
Цель и задачи работы
Целью работы является оценка качества инженерно-геологической информации, получаемой в результате зондирования грунтов, и повышение эффективности использования малогабаритных зондов при изучении оснований сооружений, в том числе исторических
В соответствии с поставленной целью, основными задачами работы являлись
оценка качества информации, получаемой при зондировании грунтов традиционными (стандартизированными) установками для статического и динамического зондирования,
разработка новых малогабаритных устройств для зондирования грунтов; установление тесноты связей результатов зондирования, получаемых традиционными и малогабаритными установками,
оценка качества информации, получаемой при зондировании грунтов малогабаритными установками, в соответствии с требованиями государственной системы обеспечения единства измерений, исследование возможностей и оценка эффективности новых малогабаритных устройств для зондирования грунтов оснований сооружений (в том числе исторических) в общем комплексе инженерно-геологических изысканий,
анализ эффективности использования метода зондирования при оценке качества закрепления оснований сооружений
Научная новизна диссертационной работы
1 Установлены корректные оценки качества показателей (составляющих погрешностей), получаемых при статическом и динамическом зондировании грунтов традиционными установками
2 Установлена точность определения геологических границ стандартизированными методами зондирования
3. Получены оценки тесноты и вида связей погрешностей результатов зондирования с измеряемыми значениями
4 Разработано устройство и методика для горизонтального и наклонного статического зондирования грунтов (РЗГНС, патент RU 54054 U1)
5 Разработано устройство и методика для горизонтального динамического зондирования грунтов (РЗГД-З, решение о выдаче патента ФГУ ФИПС от 29 03 2007 г.)
6 Получены оценки качества результатов зондирования грунтов новыми малогабаритными зондами РЗГНС и РЗГД-З
7 Установлены характеристики связи между результатами стандартизированного и малогабаритного зондирования
8 С помощью новых малогабаритных установок исследована структура полей показателей сопротивления зондированию грунтов оснований ряда исторических сооружений.
9 Разработана методика обследования оснований исторических сооружений с использованием горизонтального статического и динамического зондирования
10 Показаны возможности оценки эффективности закрепления оснований сооружений с использованием малогабаритных зондов, позволяющей в ряде случаев корректировать проектные решения по укреплению оснований
Защищаемые положения
На защиту выносятся следующие основные положения
1 Систематические и случайные составляющие погрешности результатов статического и динамического зондирования грунтов стандартными установками находятся в тесной зависимости от значений показателей сопротивления грунтов зондированию
для динамического зондирования
= 0,18 pd + 0,43 (г= 0,85), aB/rf = 0,23 р„ + 0,75 (г = 0,96), для статического зондирования ^муЧС — 0,13 qc + 0,38 (г = 0,97); сгву?с = 0,35 qc + 0,02 (г = 0,93).
2 Зависимость между результатами зондирования грунтов разработанными малогабаритными и традиционными устройствами является положительной, тесной и аппроксимируется линейными уравнениями.
для динамического зондированияр/3* = 1,45 /?/1ГЗУ - 5,05 (г = 0,97); для статического зондирования qcay = 0,20 г/смгзу + 0,70 (г = 0,96).
3 Использование малогабаритных устройств для зондирования грунтов позволяет изучать структуру и свойства оснований сооружений, в том числе исторических, их изменения во времени и в пространстве
Практическая значимость работы
Выполненные исследования позволили оценить качество показателей свойств грунтов, получаемых самым распространенным в настоящее время полевым методом исследования структуры и свойств грунтов - методом зондирования, причем для обеих его разновидностей статического и динамического зондирования Появилась возможность с помощью стандартных методов статистической обработки определять значения сопротивлений грунтов зондированию с известной или требуемой точностью и надежностью при заданной доверительной вероятности
Разработанные малогабаритные зондировочные устройства позволяют выполнять зондирование грунтов оснований любых сооружений, в том числе исторических Они могут использоваться в стесненных условиях, где применение стандартного зондирования затруднено.
Установленные зависимости между значениями показателей зондирования, получаемыми стандартными и малогабаритными установками, обеспечивают в случае работы с малогабаритными устройствами возможность использования таблиц нормативных документов для перехода от показателей сопротивления грунтов зондированию рл к qc к показателям физических и физико-механических свойств этих грунтов
Основные результаты исследований, представленные в диссертационной работе, получены путем специально спланированных экспериментальных исследований и в процессе инженерно-геологических изысканий для различных, в основном исторических сооружений Можно сказать, что разработка новых малогабаритных устройств для зондирования грунтов была вызвана острой производственной необходимостью В значительной мере именно результаты зондирования оснований, полученные в процессе производственных инженерно-геологических изысканий, позволили разработать и реализовать оптимальные методы закрепления оснований Трапезного Сергиевского храма и Казначейского корпуса Свято-Троицкой Сергиевой Лавры, улучшить проектные решения по фундаментам Красногорской гостиницы и Трапезной Паломнического центра г Сергиева Посада, выявить недостатки усиления грунтового основания Ново-Никольского Собора Можайского кремля, определить причины деформации стен Митрополичьего сада Ростовского кремля, решить многие другие производственные и научные задачи
Публикацнн и апробация работы
Основные положения работы докладывались на I конференции «Денисовские чтения» (Москва, МГСУ, 2000); IV конференции «Строительство - формирование среды жизнедеятельности» (Москва, МГСУ, 2001), V, VII и VIII Международной конференции «Новые идеи в науках о Земле» (Москва, РГГРУ, 2001, 2005, 2007), II и III Международном научно-практическом симпозиуме «Природные условия строительства и сохранения храмов Православной Руси» (Сергиев Посад, 2003, 2006), межвузовской конференции «Молодые - наукам о Земле» (Москва, РГГРУ, 2006)
По теме диссертации опубликованы 4 научных статьи и 10 тезисов докладов, получены патент на полезную модель и решение ФГУ ФИПС о выдаче патента на изобретение
Структура и объем работы
Диссертация содержит оглавление, введение, пять глав с выводами, заключение и 3 приложения Общий объем диссертации составляет 136 страниц, в том числе сопровождающие текст 20 таблиц и 55 иллюстраций Библиографический список включает 162 наименования литературных источников
Автор считает своим долгом выразить искреннюю признательность научному руководителю проф., д г.-м н В В Дмитриеву и проф, к т н И В Дудлеру за помощь при составлении программы исследований и многократное обсуждение работы в процессе подготовки диссертации, проф , д т.н АД Потапову - за моральную и организационную поддержку, проф , д г.-м н Г К Бондарику - за ценные замечания и советы при написании диссертации, а также сотрудникам Патриаршего архитектурно-реставрационного центра Свято-Троицкой Сергиевой Лавры, ООО «Экотехконтроль» и Научно-исследовательской лаборатории «Комплексное изучение сохранения исторических территорий» им. Е.И Романовой за помощь в проведении экспериментальных исследований и обработке отчетных материалов
СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ В главе 1 рассматривается современное состояние трех основных вопросов, связанных с направлением диссертационной работы 1 — проблемы оценки качества информации, получаемой методами инженерно-геологических изысканий, 2 - особенностей оснований и фундаментов памятников архитектуры, 3 - методов и методики исследований грунтов зондированием
В разделе 1 1 рассматриваются два существующих в нормативной литературе подхода к оценке качества характеристик, получаемых в процессе
инженерно-геологических изысканий, отражающих качество полевых и лабораторных работ- технико-экономическое и философское понятия качества
Оценка качества с технико-экономических позиций выполняется с помощью показателей, интересующих производителя и потребителя информации (показателей назначения, надежности, технологичности, экономические, унификации и стандартизации, патентно-правовые, эстетико-эргономические)
Качество средства измерения в философском понимании отражает близость к нулю его погрешности. Ею определяется в соответствии с РГМ 2999 близость результатов измерения к истинному или заменяющему его значению измеряемой величины. Имеют место метрологический, гносеологический и прагматический аспекты точности измерения показателей свойств геологической среды, предполагающие различный подход при изучении.
В разделе I 2 рассматриваются основные особенности оснований и фундаментов исторических сооружений и причины, приводящие к их деформациям
Основания большинства сооружений центральной части России представлены разновидностями песчаных и глинистых грунтов. Многие из них в соответствии с рекомендациями итальянских архитекторов до XIX столетия усиливались лежнями и сваями-коротышами.
Изменение природных и техногенных условий, режима эксплуатации сооружения и прилегающей к нему территории, развитие или активизация физико-географических и инженерно-геологических процессов в области взаимодействия сооружения с геологической средой, разрушение конструкций сооружения, в том числе гниение деревянных свай и лежней, изменяют свойства основания сооружения в целом, часто являясь основной причиной его деформаций
В разделе 1 3 рассматривается широко используемый в настоящее время метод зондирования, задачи, решаемые с помощью зондирования, достоинства и недостатки метода, области его применения, основные виды зондирования, используемое оборудование (в том числе и малогабаритное), современные нормативы, действующие в области зондирования Приводится краткий обзор выполненных разными авторами исследований деформаций грунта, происходящих при задавливании и забивке зонда, механизмов взаимодействия зонда с грунтом в процессе его перемещения, основных параметров среды и применяемых установок, оказывающих влияние на результаты зондирования
Имеющиеся в настоящее время требования ГОСТа к погрешностям зондирования распространяются только на измерительные приборы, а не на показатели, получаемые при зондировании грунтов
Расширение направлений использования метода зондирования требует совершенствования конструкций и разработки новых зондировочных установок и устройств (в частности для горизонтального зондирования грунтовых оснований сооружений), а также дополнительных исследований качества получаемых результатов
Глава 2 посвящена проблеме оценки качества инженерно-геологической информации, получаемой стандартизированными методами зондирования Основой для исследований послужили материалы экспериментального статического и динамического зондирования, выполненного на учебном Сергиево-Посадском полигоне РГГРУ
Экспериментальное зондирование проводилось на двух близко расположенных опытных участках (рис.1, участки 1 и 2) и сопровождалось буровыми и лабораторными работами Исследовался геологический разрез, характерный для Подмосковья- покровные суглинки тугопластичные, флювиогляциальные супеси пластичные и твердые с прослоями маловлажного песка, суглинки морены московской и днепровской стадий оледенения от тугопластичных до твердых (рис 2) Подземные воды вскрыты не были Зондирование выполнялось до глубины 10,5 м
Условные обозначения:
Скв-1
(•) Буровая скважина
Зондирование СЗУ д Точка СЗ ■ Точка ДЗ
Зондирование МГЗУ.
вертикальное
• Точка СЗ РЗГ-2
♦ Точка ДЗ РЗГ-2 + Точка СЗ РЗГНС
горизонтальное —>- Точка СЗРЗГНС —► Точка ДЗ РЗГД-З
опытный шурф контуры
опытных участков
Рис 1 Схема расположения выработок и точек зондирования стандартными и малогабаритными установками на опытной площадке учебного Сергиево-Посадского полигона РГГРУ
Для объективной оценки результатов зондирование выполнялось несколькими установками, каждая из которых соответствовала всем требованиям ГОСТа, в нескольких повторностях В эксперименте участвовало шесть установок статического зондирования и четыре - динамического
Результаты эксперимента позволили установить точность определения методом зондирования границ между отдельными монопородными геологическими телами 3 уровня (МГТ-3) При динамическом зондировании положение границы слоя систематически завышается на 0,09 м, при статическом завышается на 0,01 м
Лбе ста м 230..
228- -
226--
224-■
222- ■ 220--
2IS- •
216
Абсолютна» отметка устья выработки м 229 91 230 08
Расстояние между выработками, и 10_5
Наименование и номер выработан СКВ 1 ОГВ 2
Рис 2 Инженерно-геологический разрез площадки экспериментальных исследований учебного Сергиево-Посадского полигона РГТРУ 1 - почвенно-растительный слой, 2 - суглинок, 3 - супесь, 4 - прослои песка, 5 - гравий, 6 - трепел, 7 - номер инженерно-геологического элемента, 8 - граница между видами грунтов, 9 -граница между разновидностями грунтов
Внутриустановочная ошибка ству определения границы при динамическом зондировании составляет ±0,17 м, при статическом ±0,13 м Значения межустановочной ошибки сгму равны соответственно ±0,19 м и ±0,21 м
Скв.1
sota.
Ска 2
s30/.'' у■7~гг~, 5 30
^УУУУУУ/ f 6» УУ/УУУУУУУУУЛ?У/ /е е,а/////
Ш7Л ■У/У'/У/У 820 //•///
IS ШШжж щ 1100 ///•/
ч я < ч_ч_ч ч . Ч ч Ч ^ ч ч
Ч Ч -ь-ч- км 4 V 4 Ч ч
ч ^ •< ч < Ч V
ч ч„ ч ч ч ч ч 1ЫХ) Л Ч ч ч 15 00 ~—
1
г
О 3 ED *
5
6
[ЖЗ7
в*
ЕЗ 9
Среднее значение общей погрешности определения геологической границы при единичном испытании грунта одной установкой Стобщ составляет для обоих видов зондирования 0,25 м Для повышения точности определения геологических границ по результатам зондирования целесообразно выполнять параллельные испытания несколькими установками в нескольких повторностях Количество установок и испытаний, выполняемых одной установкой, можно рассчитать, исходя из требуемой точности и основываясь на полученных значениях внутри и межустановочной погрешностей
Обработка результатов зондирования с помощью дисперсионного анализа по методике В.В Налимова позволила получить для показателей условного динамического сопротивления грунта погружению зонда р^ и удельного статического сопротивления грунта под конусом зонда цс оценки межустановочной (аму) и внутриустановочной (ству) воспроизводимости результатов зондирования (рис 3) Эти оценки являются характеристиками соответственно систематической и случайной погрешностей измерений показателей сопротивления грунтов зондированию и, следовательно, объективными мерами точности используемых методов исследования грунтов
10 20 зо , МПа 20 40 60 чг,МПа
Рис 3 Осредненпые по створам графики динамического и статического зондирования грунтов, выполненного несколькими установками на опытном участке 1
Внутриустановочные погрешности результатов зондирования определяли многие исследователи. В результате проведенных испытаний с использованием многих установок удалось уточнить значения ошибки внутриустановочной воспроизводимости результатов динамического и статического зондирования для изученных типов грунтов (табл 1)
Значения межустановочной погрешности получены в широком диапазоне сопротивлений грунта внедрению наконечника зонда: от 1 до 17 МПа для динамического зондирования, от 1 до 3 МПа для статического зондирования
Найдены общие погрешности результатов зондирования, включающие внутри- и межустановочные отклонения Суммарная относительная погрешность измерений составляет для динамического зондирования 16-40 %, для статического зондирования 43-68 %. Таким образом, установлена значительно (в 1,2-4 раза) более высокая точность результатов динамического зондирования исследованных грунтов по сравнению с данными статического зондирования
Таблица 1 Итоговые значения сопротивлений грунта динамическому (р^) и статическому (дс) зондированию, внутриустановочных (ву), межустановочных (му) и суммарных (общ) погрешностей в пределах выделенных слоев
игэ Глубина, м Динамическое зондирование Статическое зондирование
„ ср Р<1 > МПа погрешности коэффициент вариации а ср Не > МПа погрешности коэффициент вариации
ву му общ ву му общ ву му общ ву му общ
1 0 7-1 5 1 34 0 39 0 0 39 29 0 29 1 19 0 32 051 0 60 27 43 50
2 1 5-2 7 2 63 0 97 0 37 1 04 37 14 40 1 43 0 56 0 58 081 39 41 57
3 2 7-4 4 5 01 1 72 0 43 1 77 34 9 35 1 72 0 77 0 58 0 96 45 34 56
4 4 4-5 3 7 79 1 92 0 46 1 26 25 6 16 1 74 0 73 0 93 1 18 42 53 68
5 5 3-6 4 1051 2 12 0 74 2 25 20 7 21 1 70 0 53 0 94 1 08 31 55 64
6 6 4-8 0 14 02 2 48 1 70 3 01 18 12 21 1 96 0 73 0 67 0.99 37 34 51
7 8 0-11 0 1721 3 81 4 64 6 00 22 27 35 3 24 1 13 0 79 1 38 35 24 43
Автором диссертации установлена зависимость значений внутриустановочных и межустановочных составляющих дисперсии от средних значений сопротивления зондированию На рис 4 приведены соответствующие графики корреляции
Корреляционная связь между составляющими дисперсии и средними значениями сопротивления зондированию описывается следующими линейными уравнениями регрессии
- для динамического зондирования ств/"' = 0,18 рл + 0,43 (г— 0,96),
а*/*« 0,23 р„ + 0,75 (г = 0,85); - 0,30р, + 0,35 (г = 0,92);
- для статического зондирования- ав/с = 0,35 + 0,02 (г = 0,93),
ст«/с = 0,13 9с + 0,38 (г = 0,97), ст„бщ,с = 0,33 дс + 0,40 (г= 0,85).
Для обоих видов зондирования удалось определить корреляцию оценок межустановочной (сгМу) и внутриустановочной (ову) воспроизводимости результатов зондирования
Для динамического зондирования имеет место закономерность
а** = 0,51 (ст./*')2-0,85 + 0,39 (г = 0,99),
для статического
сти/с = 0,34 ств/Ч 0,39 (г = 0,93).
о) г)
1,е
Л! 1 2
гг
у оя
>»
г
от 04
0,0
1 г з
цс, МПа
е)
16
га 1 2
с
>
0,8
я
ю
м 04
00
12 3 4
ЯС, МПа
Рис 4 Зависимость погрешностей динамического и статического зондирования (а,г -внутриустановочной, б,д — межустановочной, в,е — общей) от величины сопротивления грунта внедрению зонда рл и дс
Полученные величины составляющих дисперсии показателей динамического и статического зондирования могут использоваться для характеристики метрологического качества результатов измерений
показателей свойств грунтов, выполняемых любой зондировочной установкой
В главе 3 рассматриваются особенности использования малогабаритных зондов, исследуется качество зондирования грунтов малогабаритными установками
Метод полевого испытания грунтов малогабаритными зондами отличается от испытаний традиционными установками глубокого зондирования портативностью применяемых устройств, малыми диаметрами зондов и меньшей энергией удара или меньшими усилиями задавливания зонда, большей чувствительностью оборудования
В настоящее время предложено много модификаций малогабаритных зондов, однако по разным причинам они малопригодны для исследования грунтов оснований под фундаментами сооружений
винтовой домкрат, б — рукоять вращения домкрата, 7 - каретка, 8 - обойма каретки; 9 - клин, 10 — наковальня, 11 — гиря, 12 — штанга-стойка, 13 — гайка-ограничитель, 14 — опора, 15 - платформа, 16- анкер
Автором диссертации, совместно с В В Дмитриевым и С Н Капунцовым предложено два новых устройства для зондирования грунтов, удобных в эксплуатации и пригодных для использования в пространственно ограниченных, стесненных условиях (подвалы, подклеты, шурфы, канавы и др) Устройство РЗГД-З (рис.5) обеспечивает возможность динамического
зондирования грунтов в горизонтальном направлении с постоянной энергией удара Устройство РЗГНС (рис 6) позволяет выполнять статическое зондирование грунтов в любом заданном направлении - вертикальном, горизонтальном или наклонном - с постоянной скоростью внедрения конуса Разработана методика зондирования этими приборами
Рис б Схема устройства для горизонтального и наклонного статического зондирования грунтов РЗГНС / — конический наконечник, 2 — штанга, 3 - пружинный динамометр, 4 - записывающее устройство, 5 - винтовой домкрат, б - рукояти вращения винтового домкрата, 7 — раздвижной телескопический упор, 8 - пята, 9 -опорная часть
Для сопоставления результатов стандартного и малогабаритного зондирования на опытной площадке полигона РГГРУ были выполнены дополнительные испытания грунтов. Оценивалось сопротивление грунтов статическому и динамическому зондированию малогабаритными зондами. Было проведено вертикальное (с дневной поверхности) и горизонтальное (из шурфа) зондирование тремя малогабаритными установками - РЗГ-2, РЗГД-З и РЗГНС Схема расположения точек зондирования на опытной площадке и полученные графики зондирования показаны на рис 1 (участок 3, шурф 1)
В результате выполненных экспериментальных исследований и последующего сопоставления данных, получаемых при зондировании грунтов стандартными и малогабаритными устройствами (табл 2), установлены характеристики связи между их результатами Зависимости между средними значениями показателей стандартного и малогабаритного зондирования, а также между их внутриустановочными ошибками имеют линейный вид, тесную корреляционную связь и характеризуются следующими уравнениями - для динамического зондированияраЗУ = 1,45 />/,ГЗУ - 5,05 (г = 0,97),
/ /
6
/
- 14- для статического зондирования дсаУ = 0,20 <?смгзу + 0,70 (г = 0,96).
Таблица 2 Сопоставление результатов зондирования грунтов стандартными и малогабаритными установками
[----- — - - Генезис грунта ИГЭ Глубина, м Динамическое зондирование, МПа Статическое зондирование, МПа
СЗУ МГЗУ СЗУ МГЗУ
рл от,, V, % р„ о„у V, % Ч,- Ову Г, % Чс- Ову
ргГУ 1 0,7-1,4 1,34 0,39 29 3,94 0,9 23 1,19 0,32 27 2,26 0,66 29
$ Ипк 2 1,4-2,5 2,63 0,97 37 5,73 1,12 20 1,43 0,56 39 3,96 1,08 27
/Ппк 3 4 2,5-4,2 4,2-5,3 5,01 1,72 34 7,79 1,92 25 7,92 3,7 47 8,29 2,63 32 1,72 0,77 45 1,74 0,73 42 4,7 1,43 30
gIIdn 5 6 7 5,3-6,2 6,2-7,8 7,8-10,3 10,51 2,12 20 14,02 2,48 18 17,21 3,81 22 10,46 1,67 16 1,7 0,53 31 1,96 0,73 37 3,24 1,13 35
Для флювиогляциальных супесей, покровных и моренных суглинков были получены коэффициенты взаимосвязи между результатами исследований грунтов малогабаритными и стандартными устройствами. Также найдены уравнения изменения переходных коэффициентов от МГЗУ к СЗУ с глубиной исследований
- для динамического зондирования КР/1ПУ1<ПУ = - 0,52 Л + 3,35 (г = 0,98);
- для статического зондирования А"?смгзу/Сзу = 0,29 А + 1,84 (г = 0,86).
Это дает возможность использовать при работе с малогабаритными зондами рекомендованные СП 11-105-97 и МГСН 2 07-2001 таблицы перехода к нормативным значениям показателей модуля деформации Е, сцепления С и угла внутреннего трения <р исследуемых грунтов
Изучение грунтов, залегающих в основании сооружений, при помощи зондирования малогабаритными установками РЗГ-2, РЗГНС и РЗГД-З проводилось на многих исторических объектах Накопленный фактический материал позволил произвести оценку качества результатов зондирования малогабаритными зондами, установив уравнения зависимости значений случайной составляющей погрешности обоих методов зондирования и среднего значения сопротивления грунта для исследованных типов грунтов - глинистых и песчаных
Для динамического зондирования уравнения связи имеют вид о>/,ГЗУ = 0,20 рс + 0,12 (г = 0,94) для глинистых грунтов, Рр/1ГЗУ = 0,18 рл + 0,61 (г = 0,68) для песчаных грунтов Для статического зондирования закономерности таковы
ст?сМГЗУ = 0,19 дс + 0,18 (г = 0,55) для глинистых грунтов, а?сМГЗУ = 0,21 дс + 0,12 (г = 0,97) для песчаных грунтов
В главе 4 рассматривается целесообразность исследований грунтов оснований исторических сооружений методами зондирования Основания таких сооружений часто обладают рядом специфических особенностей, требующих нетривиальных подходов, методик и методов обследования
Устанавливается роль зондирования в общем комплексе работ по обследованию оснований памятников архитектуры. В ходе анализа обширного фактического материала исследуется возможность оценки свойств, структуры грунтовых оснований исторических сооружений (в том числе включающих деревянные сваи) по данным вертикального и горизонтального зондирования Рассматриваются вопросы эффективности применения методов зондирования для оценки качества закрепления оснований исторических сооружений
Исследование структуры подфундаментного пространства с помощью методов горизонтального зондирования выполнялось для ряда сооружений Троице-Сергиевой Лавры, Ново-Иерусалимского, Николо-Угрешского, Серпуховского Высоцкого монастырей, Рязанского, Ростовского и Можайского кремлей Во всех случаях результаты зондирования позволили решить ряд задач
~ исследовать структуру грунтов оснований сооружений, выявлять
полости, ослабленные зоны, включения и т д ; ~ оценить физические, прочностные и деформационные свойства грунтов под подошвой фундаментов сооружений, оценить их несущую способность; ~ выявить наличие деревянных свай-коротышей в грунтовых основаниях исторических сооружений и определить их состояние (рис. 7),
Шурф 6/98 де,МПа ТГСЗ № 4
Рис 7 График горизонтального статического зондирования под стеной Трапезного храма Троице-Сергиевой Лавры 1 — сгнившие сваи, 2 - предполагаемые сваи, 3 -полностью сохранившиеся сваи
исследсвать структуру свайных полей в основаниях сооружений (рис. 8) и определить величины максимальной и действительной свайной пустотности;
использовать полученные данные о структуре свайного поля и свойствах грунтов для разработки методов закрепления фунтовых оснований;
оценить качество закрепления оснований сооружений.
Шурф № 3/98
Свайная лустотность: максимальная 7,9%
действительная 6,4% _____'
Рис, 8. Схема свайного поля под стеной Трапезного храма Троице-Сергиевой Лавры:
/ - полностью сохранившиеся сваи, 2 - частично сохранившиеся сваи, 3 - сгнившис сваи, 4 - предполагаемые сваи, 5 - направления зондирования, 6 - граница обласги, исследованной с помощью горизонтального зондирования.
Оценка качества закрепления оснований была проведена для Трапезной и Казначейского корпуса Троице-Сергиевой Лавры и Ново-Никольского собора Можайского кремля. С целью определения степени уплотнения грунтов в результате закачивания цементного раствора зондирование производится по направлениям, близким к выполненным до инъецирования. Графики первого и второго зондирования наносятся на одни координаты и сравниваются.
Как видно из сопоставления графиков первоначального и повторного зондирования, выполненного после усиления фундаментов северной части Казначейского корпуса Троице-Сергиевой Лавры (рис. 9), значения удельного сопротивления грунтов основания под конусом зонда цс существенно возрастают, кроме того, во многих случаях зонд на разных глубинах упирался в образовавшиеся после инъецирования включения цементного камня. Это
наглядно демонстрирует эффективность проведенного закрепления основания. Проверка качества усиления фундаментов с использованием горизонтального зондирования позволяет также обнаружить незаполненные в процессе инъецирования цементным раствором полости.
Таким образом, использование результатов зондирования помогает усовершенствовать проектные предложения и выбрать оптимальную технологию закрепления оснований сооружения применительно к различным инженерно-геологи чес ким условиям.
Ца МПа ТГСЗ X» I. Шурф 166а/0<1
6
О 20 40 60 80 100 120 140 глубина зондирования, см
Рис. 9. Сопоставление графиков статического зондирования до и после усиления фундаментов Казначейского корпуса Троице-Сергиевой Лавры.
В главе 5 предлагается методика обследования оснований исторических сооружений с использованием методов вертикального и горизонтального зондирования малогабаритными установками.
Указываются подготовительные операции, обеспечивающие эффективное использование малогабаритных зондов, области их применения и возможности, целесообразность контроля получаемых данных с помощью горизонтального бурения и использования пробоотборников. Приводятся опробованные схемы производства работ. Излагается подробная методика обработки получаемой информации.
Даются рекомендации к применению результатов малогабаритного зондирования при разработке проектов укрепления оснований сооружений и последующей проверке качества проведенного укрепления.
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
Проведенные исследования позволяют сделать следующие выводы: 1. Исследование зависимостей случайной и систематической погрешностей динамического и статического зондирования стандартизированными
установками от величин параметров зондирования рд и дс дало возможность получить корректную оценку качества обоих видов зондирования Найденные характеристики внутри- и межустановочных отклонений определения показателей сопротивления грунтов зондированию в дальнейшем позволят, используя стандартные методы статистической обработки, определять значения сопротивлений зондирования с требуемой точностью
2 Разработанные новые малогабаритные устройства для горизонтального статического и динамического зондирования грунтов могут существенно расширить область применения методов зондирования, сделать возможным его использование на труднодоступных, стесненных участках
3 Дана количественная оценка погрешностей малогабаритного зондирования, позволяющая гарантировать определенную достоверность измеряемых параметров сопротивления грунтов внедрению зондов РЗГНС и РЗГД-З.
4 Полученные зависимости между значениями показателей стандартного и малогабаритного зондирования дают возможность использовать при работе с малогабаритными зондами рекомендованные СП 11-105-97 и МГСН 2 072001 таблицы перехода к нормативным значениям показателей модуля деформации Е, сцепления С и угла внутреннего трения ср исследуемых грунтов
5 Анализ результатов инженерно-геологических изысканий, проведенных для ряда исторических сооружений, показал, что использование малогабаритного вертикального, горизонтального и наклонного зондирования в комплексе с другими методами исследований весьма эффективно и имеет хорошие перспективы
6 Разработанная методика обследования оснований сооружений с использованием малогабаритных зондировочных установок частично включена в МДС 11-17 2004 «Правила обследования зданий, сооружений и комплексов богослужебного и вспомогательного назначения»
7 Использование предлагаемых устройств и разработанной методики зондирования обеспечивает получение дополнительной информации о свойствах и структуре оснований сооружений, является весьма полезным при разработке оптимальных методов укрепления грунтовых оснований и последующей проверке качества проведенного закрепления
8 Результаты выполненных исследований и новые устройства, разработанные в рамках диссертационной работы, представляют несомненный интерес для дальнейших исследований. В первую очередь, для детального и всестороннего изучения возможностей и особенностей горизонтального зондирования применительно к различным типам и видам грунтов, исследования влияния анизотропности грунтов на получаемые результаты и т п
ПУБЛИКАЦИИ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ
1 Зубкова Н Н Оценка качества результатов испытаний грунтов методами динамического и статического зондирования / Сб «Денисовские чтения I», М : МГСУ, 2000, с.128-131
2 Дмитриев В В , Зубкова Н Н. Оценка качества зондирования песчаных и глинистых грунтов установкой РЗГ-2 / Тез. докл IV Межд. конф «Новые идеи в науках о Земле» Т 4 М • МГГА, 2001, с 69
3 Зубкова Н Н Использование малогабаритных зондов в практике инженерно-геологических исследований (на примере установки РЗГ-2) / Материалы IV конф «Строительство - формирование среды жизнедеятельности» М МГСУ, 2001, с. 25-28.
4. Дмитриев В В , Заботкина Л В , Маркова Н Б , Зубкова Н Н Исследование структуры и свойств оснований исторических сооружений для обоснования и контроля усиления фундаментов // Строительные материалы, оборудование, технологии XXI века, 2003, №1 (48), с. 40-41
5 Дмитриев В В , Заботкина Л В , Зубкова Н Н, Кугушева И В , Маркова Н Б Оценка структуры и свойств оснований исторических сооружений / Сб тезисов 2-го Межд научно-практич симпозиума «Природные условия строительства и сохранения храмов Православной Руси». Сергиев Посад. Патриарший изд -полиграф центр, 2003, с 80-82.
6 Мелихова Т Ю., Зубкова Н Н Использование пакета программ «Инж-Гео» для накопления, обработки и анализа материалов о природных условиях исторических комплексов Сб тезисов 2-го Межд. научно-практич симпозиума «Природные условия строительства и сохранения храмов Православной Руси» Сергиев Посад Патриарший изд -полиграф центр, 2003, с 120-121
7 Зубкова Н Н Исследование структуры основания Трапезного Сергиевского храма Свято-Троицкой Сергиевой Лавры методами зондирования / Сб тезисов VII Межд конф «Новые идеи в науках о Земле» Том 4 М РГГРУ, 2005, с 75
8 Зубкова Н Н Новые зонды для горизонтального зондирования грунтов / Сб тезисов конф «Молодые — наукам о Земле» Том 4 М • РГГРУ, 2006
9. Дмитриев В В , Зубкова Н Н, Капунцов С Н. Патент на полезную модель «Устройство для зондирования грунтов» 1Ш 54054 Ш Федеральная служба по интеллект собственности, патентам и товарным знакам Бюлл изобретений 2006, № 16 2с
10 Дмитриев ВВ, Зубкова НН Изучение структуры и свойств оснований исторических сооружений. / Сб тезисов 3-го Межд. научно-практич симпозиума «Природные условия строительства и сохранения храмов
Православной Руси» Сергиев Посад Патриарший изд-полиграф центр,
2006, с 18-20
11. Зубкова НН Оценка качества результатов зондирования грунтов оснований исторических сооружений / Сб тезисов 3-го Межд научно-практич симпозиума «Природные условия строительства и сохранения храмов Православной Руси» Сергиев Посад Патриарший изд -полиграф центр, 2006, с 36-37 12 Зубкова НН Малогабаритные устройства для горизонтального зондирования грунтов // Промышленное и гражданское строительство,
2007, №1, с 102.
13. Дмитриев ВВ, Зубкова НН Структура и особенности оценки качества зондирования грунтов / Сб. тезисов VIII Межд конф «Новые идеи в науках о Земле» Том 4 М. РГГРУ, 2007, с 39-42.
14 Зубкова НН Использование устройств для горизонтального зондирования грунтов при исследовании оснований сооружений // Известия высших учебных заведений / Геология и разведка, 2007, № 2.
15 Дмитриев В.В , Зубкова НН Оценка качества инженерно-геологической информации, получаемой при зондировании грунтов в соответствии с ГОСТ 19912-2001 // Геоэкология, 2007, № 4 (в печати)
Подписано в печать 16 ОН 2006 г Объем пл Тираж А 00 экз заказ № 4 5
Редакционно-издательский отдел РГГРУ Москва, ул Миклухо-Маклая, 23
Содержание диссертации, кандидата геолого-минералогических наук, Зубкова, Наталья Николаевна
Введение
Глава 1. Анализ современного состояния исследуемых вопросов.
1.1. Оценка качества информации, получаемой при инженерно-геологических изысканиях.
1.1.1. Теоретическое обоснование.
1.1.2. Качество13 результатов оценки свойств геологической среды как продукции инженерно-геологической деятельности.
1.1.3. Методические основы оценки качества*'' результатов изучения свойств геологической среды.
1.2. Особенности оснований и фундаментов исторических сооружений.
1.3. Методы и методика исследования грунтов зондированием.
1.3.1. Общая характеристика метода зондирования.
1.3.2. Оборудование, применяемое для зондирования грунтов.
1.3.3. Малогабаритные зонды.
1.3.4. Механизм взаимодействия зонда с грунтом.
1.3.5. Основные факторы, влияющие на результаты зондирования.
Выводы.
Глава 2. Оценка качества инженерно-геологической информации, получаемой стандартизированными методами зондирования.
2.1. Методика оценки качества результатов зондирования грунтов.
2.1.1. Методика проведения экспериментальных исследований.
2.1.2. Применяемое оборудование.
2.1.3. Обработка результатов испытаний грунтов зондированием.
2.2. Инженерно-геологическая характеристика объекта экспериментальных исследований.
2.3. Исследование внутриустановочных и межустановочных погрешностей при испытаниях грунтов стандартизированными установками динамического и статического зондирования.
Выводы.
Глава 3. Оценка качества зондирования грунтов малогабаритными устройствами.
3.1. Особенности зондирования малогабаритными устройствами.
3.2. Новые малогабаритные устройства для зондирования грунтов.
3.3. Экспериментальное исследование взаимосвязей между результатами испытаний грунтов зондированием при помощи стандартизированных и малогабаритных устройств.
3.4.1. Методика исследований.
3.4.2. Сопоставление результатов зондирования стандартными и малогабаритными установками.
3.4. Исследование качества результатов испытаний грунтов динамическим и статическим зондированием малогабаритными устройствами.
3.4.1. Методика и объекты исследований.
3.4.2. Исследование внутриустановочной воспроизводимости результатов зондирования грунтов малогабаритными устройствами.
Выводы.
Глава 4. Исследование оснований исторических сооружений методами зондирования.
4.1. Место и роль испытаний грунтов зондированием в общем комплексе инженерно-геологических работ по обследованию оснований исторических сооружений.
4.2. Оценка степени деструкции деревянных свай и характеристик грунтов оснований исторических сооружений по данным вертикального, наклонного и горизонтального зондирования.
4.3. Использование малогабаритных зондировочных установок для оценки качества закрепления оснований исторических сооружений.
Выводы.
Глава 5. Рекомендации к применению методов вертикального и горизонтального зондирования для обследования оснований исторических сооружений.
Введение Диссертация по наукам о земле, на тему "Оценка качества и повышение эффективности инженерно-геологической информации при зондировании грунтов"
Конец второго и начало третьего тысячелетия в России характеризуются существенным ростом объемов и разнообразия строительства, особенно жилищного и сопровождающей его инфраструктуры: образовательных, медицинских, торговых, спортивных сооружений. Как следствие, резко возросли объемы проектно-изыскательских работ, в Москве и Московской области, Санкт-Петербурге и других крупных городах появились сотни изыскательских подразделений. Увеличение объемов и рост темпов инженерных изысканий обусловили широкое применение скоростных методов получения инженерно-геологической информации, первым из которых, несомненно, является зондирование.
Уже в конце семидесятых годов прошлого века объемы статического зондирования в нашей стране достигали миллиона, а динамического - 200 тысяч метров в год. В настоящее время зондирование является самым распространенным полевым методом получения инженерно-геологической информации. Практически каждая изыскательская организация, выполняющая инженерно-геологические работы, имеет собственную установку для зондирования грунтов или привлекает для проведения зондировочных испытаний специализированные организации. Активно используется навесное зондировочное оборудование, а также зарубежные установки разных конструкций.
Зондирование выгодно отличается от других полевых методов комплексностью получаемой инженерно-геологической информации. Ее важными составляющими являются определение положения границ грунтовых слоев, различающихся своими свойствами, оценка степени однородности массива грунта, косвенная характеристика важнейших физических, физико-химических, физико-механических свойств: плотности, пористости, степени текучести, показателей прочностных и деформационных свойств.
Последние десятилетия отмечены также значительным увеличением объемов обследования ранее построенных гражданских и промышленных сооружений, реставрационных работ, выполняемых для храмов и монастырей, многих исторических сооружений. Для исторических зданий и сооружений, имеющих, как правило, статус памятников архитектуры федерального или регионального значения, своевременность этих работ не вызывает сомнения, так как их подавляющее большинство находится в деформированном состоянии.
Одной из наиболее существенных причин разрушения зданий и сооружений, скрытой от наружного наблюдения, является множество индивидуальных для каждого из них изменений свойств и структуры оснований фундаментов, происходящих вследствие различных техногенных или геологических процессов.
Причины деформаций исторических сооружений анализировались неоднократно [40, 110, 111, 152 и др.]. В течение многовековой жизни исторического сооружения происходят развитие морозного пучения, карста, суффозии и других геологических процессов. Рост мощности техногенного слоя, климатические изменения меняют температурно-влажностный режим зоны аэрации, режим колебаний уровня грунтовых вод и верховодки, их химический состав и степень агрессивности. Существенно ухудшает свойства грунтовых оснований исторических сооружений часто встречающееся неравномерное гниение деревянных свай-коротышей использовавшихся при строительстве для усиления их несущей способности.
Правильная диагностика причин разрушения как гражданских и промышленных, так и исторических сооружений невозможна без тщательного, скрупулезного изучения всех их конструкций, в том числе фундаментов, а также структуры и свойств грунтов оснований сооружений. Решение последней задачи встречает значительные затруднения. Традиционно для решения этих задач используются: проходка вертикальных горных выработок вдоль фундамента сооружения ниже его подошвы, осмотр грунтов оснований и отбор монолитов для лабораторного изучения; вскрытие горизонтальными горными выработками грунтовых оснований сооружений и их изучение непосредственно под фундаментом; дистанционные геофизические методы [136-138 и др.]. Основными недостатками большинства современных методов инженерно-геологических исследований, делающих их малоэффективными при обследовании оснований, является трудоемкость и разрушающее влияние, оказываемое на сферу взаимодействия сооружения с геологической средой.
Методом, позволяющим выйти из данной сложной ситуации, является зондирование грунтов оснований сооружений малогабаритными установками. В этом случае появляется возможность «in situ» исследовать структуру грунтов основания любого и, что особенно важно, исторического сооружения, оценить их физико-механические и другие свойства, практически не нарушая исследуемую среду.
Несмотря на широкое и многофункциональное использование зондирования и на предпринимавшиеся ранее попытки оценить метрологическое качество получаемых с его помощью результатов, до сих пор оно оставалось неопределенным. Имевшиеся оценки качества результатов зондирования не соответствовали требованиям государственной системы обеспечения единства измерений. Основным нормативным документом, контролирующим методику и качество результатов зондирования в России, является
Г0СТ19912-2001 «Грунты. Метод полевых испытаний статическим и динамическим зондированием» [29]. Однако он регламентирует только качество измерительной аппаратуры, но не точность получаемых в процессе испытаний показателей. Это приводит к неопределенности точности всех характеристик показателей свойств грунтов, связанных с величинами сопротивления грунтов зондированиюра и
Использование зондирования для изучения оснований сооружений до настоящего времени было весьма ограничено. Причинами этого являлись:
- отсутствие корректной метрологической оценки результатов зондирования, получаемых стандартными и малогабаритными установками;
- недостаточное разнообразие портативных, малогабаритных установок различного диапазона действия;
- недостаточной объема исследований возможностей метода зондирования и качества получаемой информации при изучении грунтов, залегающих в основаниях сооружений.
Решению этих задач при изучении инженерно-геологических условий, оценке грунтов оснований исторических сооружений посвящается данная работа.
Цель и задачи работы
Целью работы является оценка качества инженерно-геологической информации, получаемой при зондировании грунтов, и повышение эффективности использования малогабаритных зондов при изучении оснований сооружений, в том числе исторических. В соответствии с поставленной целью, основными задачами работы являлись: оценка качества информации, получаемой при зондировании грунтов традиционными (стандартизированными) установками статического и динамического зондирования; разработка новых малогабаритных устройств для зондирования грунтов; установление тесноты связей результатов зондирования, получаемых традиционными и малогабаритными устройствами; оценка качества информации, получаемой при зондировании грунтов малогабаритными установками, в соответствии с требованиями государственной системы обеспечения единства измерений; исследование возможностей и оценка эффективности новых малогабаритных устройств для зондирования грунтов оснований сооружений (в том числе исторических) в общем комплексе инженерно-геологических изысканий; анализ эффективности использования метода зондирования для определения качества закрепления оснований сооружений.
Защищаемые научные положения
1. Систематические и случайные составляющие погрешности результатов статического и динамического зондирования грунтов стандартными установками находятся в тесной зависимости со значениями показателей сопротивления грунтов зондированию. Установлены соответствующие уравнения связи: для динамического зондирования: Се/' = 0,23 Ра + 0,75 {г = 0,96), с,,/*»0,18^ + 0,43 (/-=0,85); для статического зондирования: ству9С = 0,35 Цс + 0,02 0г = 0,93), аму9С = 0,13 9с + 0,38 (г = 0,97).
2. Зависимость между результатами зондирования грунтов разработанными малогабаритными и традиционными устройствами является положительной, тесной и аппроксимируется линейными уравнениями: для динамического зондированияраау = 1,45 р/1ПУ - 5,05 (г = 0,97); для статического зондирования qcCiУ = 0,20 дгсМГЗУ + 0,70 (г = 0,96).
3. Использование малогабаритных устройств для статического и динамического зондирования грунтов позволяет изучать структуру и свойства оснований сооружений, в том числе исторических, их изменения во времени и в пространстве.
Научная новизна диссертационной работы
1. Установлены корректные оценки качества показателей (составляющих погрешностей), получаемых при статическом и динамическом зондировании грунтов традиционными установками.
2. Установлена точность определения геологических границ стандартизированными методами зондирования.
3. Получены оценки тесноты и вида связей погрешностей результатов зондирования с измеряемыми значениями.
4. Разработано устройство и методика горизонтального и наклонного статического зондирования грунтов (РЗГНС). На устройство получен патент 1Ш 54054 Ш.
5. Разработано устройство и методика для горизонтального динамического зондирования грунтов (РЗГД-З). Получено решение ФГУ ФИПС от 29.03.2007 г. о выдаче патента на изобретение.
6. Найдены оценки качества результатов зондирования грунтов новыми малогабаритными зондами РЗГНС и РЗГД-З.
7. Установлены характеристики связи между результатами стандартизированного и малогабаритного зондирования.
8. С помощью новых малогабаритных установок исследована структура полей показателей сопротивления зондированию оснований ряда исторических сооружений.
9. Разработана методика обследования оснований исторических сооружений с использованием горизонтального статического и динамического зондирования.
10. Показаны возможности оценки эффективности закрепления оснований сооружений с использованием малогабаритных зондов, позволяющей в случае необходимости корректировать проектные решения по укреплению оснований.
Практическая значимость работы
Выполненные исследования позволили оценить качество показателей свойств грунтов, получаемых самым распространенным в настоящее время полевым методом исследования структуры и свойств грунтов - методом зондирования, причем для обеих его разновидностей: статического и динамического зондирования. Появилась возможность с помощью стандартных методов статистической обработки определять значения сопротивлений грунтов зондированию с известной или требуемой точностью и надежностью при заданной доверительной вероятности.
Разработанные малогабаритные зондировочные устройства позволяют выполнять зондирование грунтов оснований любых сооружений, в том числе исторических. Эти устройства могут использоваться в стесненных условиях, где применение стандартного зондирования затруднено.
Установленные зависимости между значениями показателей зондирования, получаемыми стандартными и малогабаритными установками, обеспечивают в случае работы с малогабаритными устройствами возможность использования таблиц из действующих нормативных документов для перехода от показателей сопротивления грунтов зондированию и <7С к показателям физико-механических свойств этих грунтов.
Основные результаты исследований, представленные в диссертационной работе, были получены путем специально спланированных экспериментальных исследований и в процессе инженерно-геологических изысканий для многих сооружений, в основном исторических. Можно сказать, что разработка новых малогабаритных устройств для зондирования грунтов была вызвана острой производственной необходимостью. В значительной мере именно результаты зондирования оснований, полученные в процессе производственных инженерно-геологических изысканий, позволили разработать и реализовать оптимальные методы закрепления основания Трапезного Сергиевского храма и Казначейского корпуса Свято-Троицкой Сергиевой Лавры, улучшить проектные решения по фундаментам Красногорской гостиницы и Трапезной Паломнического центра г. Сергива Посада, выявить недостатки усиления грунтового основания Ново-Никольского Собора Можайского кремля, определить причины деформации стен Митрополичьего сада Ростовского кремля, решить многие другие производственные и научные задачи.
Публикации и апробация работы
Основные положения работы докладывались на:
- I конференции «Денисовские чтения» (Москва, МГСУ, 2000);
- V Международной конференции «Новые идеи в науках о Земле» (Москва, МГГА, апрель 2001);
- IV конференции «Строительство - формирование среды жизнедеятельности». (Москва, МГСУ, 2001);
- II Международном научно-практическом симпозиуме «Природные условия строительства и сохранения храмов Православной Руси» (Сергиев Посад, октябрь 2003);
- VII Международной конференции «Новые идеи в науках о Земле» (Москва, МГГРУ, апрель 2005);
- межвузовской конференции «Молодые - наукам о Земле» (Москва, МГГРУ, апрель 2006);
- III Международном научно-практическом симпозиуме «Природные условия строительства и сохранения храмов Православной Руси» (Сергиев Посад, октябрь 2006);
- VIII Международной конференции «Новые идеи в науках о Земле» (Москва, МГГРУ, апрель 2007).
По теме диссертации опубликованы 4 научных статьи и 10 тезисов докладов, получены патент на полезную модель и решение ФГУ ФИПС о выдаче патента на изобретение.
Структура и объем работы
Диссертация содержит оглавление, введение, пять глав с выводами, заключение и 3 приложения. Общий объем диссертации составляет 136 страниц, в том числе сопровождающие текст 20 таблиц и 55 иллюстраций. Библиографический список включает 162 наименования литературных источников.
Заключение Диссертация по теме "Инженерная геология, мерзлотоведение и грунтоведение", Зубкова, Наталья Николаевна
Выводы по главе 4
1. Грунтовые основания исторических сооружений, памятников истории и культуры часто обладают рядом специфических особенностей, требующих нетривиальных подходов, методик и методов обследования фундаментов и определения состояния грунтов основания.
2. В процессе выполнения исследований разрабатывались и опробовались методики изучения предложенными малогабаритными зондами для горизонтального динамического (РЗГД-З) и статического (РЗГНС) зондирования грунтовых оснований построенных, в том числе исторических, сооружений.
3. Исследование структуры подфундаментного пространства с помощью методов вертикального и горизонтального зондирования выполнено для многих исторических сооружений. Во всех случаях результаты зондирования позволили решить ряд задач: исследовать структуру грунтов оснований исторических сооружений, выявлять полости, ослабленные зоны, включения и т.д.; оценить физические, прочностные и деформационные свойства грунтов под подошвой фундаментов сооружений, оценить их несущую способность; выявить наличие деревянных свай-коротышей в грунтовых основаниях исторических сооружений и определить их состояние; ~ исследовать структуру свайных полей в основаниях сооружений; ~ определить величины максимальной и действительной свайной пустотности; использовать полученные о структуре свайного поля и свойствах грунтов данные для разработки методов закрепления оснований; оценить качество закрепления оснований сооружений.
4. Использование зондов РЗГД-З и РЗГНС позволяет получить как качественную, так и количественную информации о строении сферы взаимодействия сооружения с геологической средой, которую не может обеспечить никакой другой метод исследований без нанесения существенного вреда сооружению.
5. Использование методик исследования грунтов оснований сооружений с использованием горизонтального и наклонного зондирования малогабаритными устройствами является необходимым при разработке оптимальных способов закрепления грунтовых оснований и последующей проверке качества проведенного закрепления.
Глава 5. Рекомендации к применению методов вертикального и горизонтального зондирования для обследования оснований исторических сооружений
Обследование оснований памятников архитектуры, отдельных зданий, сооружений и комплексов проводится с целью диагностики их состояния, установления причин деформаций, связанных с составом, состоянием, свойствами грунтов основания и процессами, развивающимися в верхней части литосферы, а также для оценки несущей способности грунтов и разработки мероприятий, направленных на сохранение или восстановление требуемой несущей способности. Обследование основания должно включать:
1. изучение инженерно-геологических условий участка в пределах границ исторической ПТС;
2. исследования грунтов подфундаментного пространства в пределах сферы взаимодействия «памятник-геологическая среда».
Изучение инженерно-геологических условий участка вокруг объекта детального обследования выполняется в соответствии с требованиями действующих нормативно-методических документов (СП 11-105-97, ГОСТ 25100-95, ГОСТ 20522-96 и др.).
Для изучения сферы взаимодействия по обоснованной программе должны применяться все известные и приемлемые в конкретных условиях полевые и лабораторные методы инженерно-геологических, геофизических и других исследований (см. раздел 4.1).
Обследование грунтовых оснований сооружений с использованием методов зондирования имеет следующие отличительные особенности:
Вертикальное зондирование проводится с поверхности вблизи стен сооружения, из подвальных помещений или со дна шурфов для уточнения инженерно-геологического разреза и определения физико-механических свойств грунтов, слагающих основание сооружения. Методика проведения вертикального зондирования (статического или динамического) является стандартной. Вертикальное зондирование может осуществляться как традиционными (если позволяют условия), так и малогабаритными установками на глубину сферы взаимодействия сооружения с геологической средой.
Структуру сферы взаимодействия и свайного поля на всю ширину фундамента целесообразно и эффективно исследовать с помощью ручных зондов: для статического зондирования РЗГНС или динамического зондирования РЗГД-З. Зондирование проводится в стенку шурфа под фундамент сооружения из нескольких точек, расположенных на разной глубине от подошвы фундамента. Исходя из удобства выполнения испытаний грунтов, и на основании поступающей в процессе зондирования оперативной информации, выбирается способ расположения точек зондирования - «параллельный» или «веерообразный» (рис. 55).
Рис.55. Параллельный (а) и веерный (б) способы зондирования
Статическое зондирование производится под любым, требуемым или удобным углом наклона к стенке шурфа, динамическое - только в горизонтальной плоскости. По данным зондирования рассчитываются значения сопротивлений грунта основания сооружения проникновению зондарл или цс. Глубина горизонтального зондирования должна соответствовать ширине фундамента. Как правило, глубина зондирования не превышает 2,0-2,5 м. Анализ графиков горизонтального статического или (и) динамического зондирования позволяет выделить зоны условного уплотнения и разуплотнения грунтов под фундаментом сооружения, определить местонахождение и параметры деревянных конструкций.
По степени сохранности деревянные конструкции под фундаментом сооружения могут быть полностью или частично сохранившимися (в случае, если фактура и прочность полностью или частично соответствуют их первоначальному виду и состоянию) или сгнившими (в структуре основания наблюдаются полости, «свайные стаканы», разуплотненные зоны, по своим параметрам сопоставимые с размерами бывших деревянных конструкций и включающие остатки древесины, коры, щепы и т.п.).
В случае если сваи или лежни не были вскрыты в стенках шурфа, ориентировка деревянных конструкций (вертикальные или горизонтальные) определяется с помощью специального пробоотборника, входящих в комплект зондировочных устройств РЗГНС и РЗГД-З.
Выявленные путем визуального осмотра и анализа графиков зондирования сваи наносятся на схему выбранного масштаба - «свайное поле», позволяющее изучить и графически представить структуру сферы взаимодействия, определяются величины действительной и максимальной свайной пустотности. Использование значений сопротивления грунтов зондированию позволяет оценить характеристики физических, прочностных и деформационных свойств грунтов основания сооружения и параметры их пространственной изменчивости. Анализ информации, полученной в результате зондирования, дает возможность исследовать структуру грунтов оснований сооружений, в том числе исторических, выявлять полости, ослабленные зоны, включения и т.д.
Полученные данные о структуре свайного поля и свойствах грунтов могут в дальнейшем использоваться для разработки методов и наиболее рациональных схем закрепления грунтового основания;
На основе данных зондирования возможно производить оценку качества закрепления оснований сооружений. С целью определения степени уплотнения грунтов в результате закачивания цементного раствора, зондирование производится по направлениям, близким к выполненным до инъецирования. Графики первого и второго зондирования наносятся на одни координаты и сравниваются.
Проверка качества усиления фундаментов с использованием горизонтального зондирования позволяет также обнаружить незаполненные в процессе инъецирования цементным раствором полости, образовавшиеся после сгнивания деревянных свай.
Таким образом, использование результатов зондирования помогает усовершенствовать проектные предложения и выбрать оптимальную технологию закрепления оснований сооружения применительно к различным инженерно-геологическим условиям.
Методика обследования оснований исторических сооружений с использованием горизонтального статического и динамического зондирования
Выполненные в рамках диссертационной работы исследования и разработанные устройства для горизонтального статического и динамического зондирования грунтов позволяют предложить методику обследования грунтовых оснований исторических сооружений.
Технология исследования следующая:
1. на плане фундаментов сооружения намечают положение шурфов, позволяющих получить информацию обо всех типах грунтового основания, имеющих место для данного сооружения;
2. на избранных участках проходят шурфы размерами 1,5x1,5 м вдоль фундамента на 0,5-2,0 м ниже его основания;
3. изучают литологический состав и свойства грунтов, наличие или отсутствие, а также параметры (диаметр, длину) деревянных свай-коротышей и их состояние;
4. с учетом вскрытых при проходке шурфа деревянных конструкций, выбирают высотное положение и направление зондирования;
5. количество точек зондирования, направление и способ зондирования могут корректироваться в процессе выполнения работ и поступления оперативной информации, в первую очередь это касается предполагаемых мест расположения свай;
6. в зависимости от состава и состояния грунтов выбирают тип зондирования -динамическое (РЗГД-З) или статическое (РЗГНС);
7. помещают выбранное устройство для статического или для динамического зондирования в шурф и создают упор для компенсации реакции прибора при зондировании грунта;
8. отсчитывают нулевой отсчет по мерной рейке, показывающий стартовое положение зонда;
9. при использовании устройства РЗГНС с помощью винтового домкрата равномерно задавливают первую штангу с коническим наконечником в грунт и каждые 5 см снимают показания сопротивления зондированию; при наличии пьезодатчика и считывающего устройства показания записываются непрерывно;
10. после полного задавливания первой штанги, винтовой домкрат возвращают в исходное положение и первую штангу с помощью муфты соединяют со второй, после чего повторяют операцию 9;
11. при использовании устройства РЗГД-З конус в обойме каретки поднимают на максимальную высоту и зажимают винтовым упором;
12. с помощью гири производят удары по конусу в количестве, равном залогу;
13. измеряют глубину погружения зонда за залог;
14. штанги наращивают до достижения нужной глубины зондирования.
Обработка результатов горизонтального зондирования производится следующим образом:
15. используя стандартные формулы и поправочные коэффициенты (см. раздел 3.3.2), вычисляют лобовое сопротивление конусу зонда или условное динамическое сопротивление зондированиюр/,
16. выполняют построение графиков горизонтального (или наклонного) зондирования, на графиках указывают ИГЭ, в которых выполнялось зондирование; рядом с графиком должно быть указано пространственное положение точки зондирования (глубина от подошвы фундамента, местоположение на стенке шурфа, направление, угол наклона к горизонтальной плоскости);
17. для каждого выделенного ИГЭ рассчитывают среднее значение показателей и ра. Введение поправочных коэффициентов, установленных в третьей главе диссертационной работы, делает возможным при работе с малогабаритными зондами РЗГНС и РЗГД-З использование нормативных таблиц для перехода к характеристикам физико-механических свойств грунтов, залегающих непосредственно под подошвой фундамента обследуемого сооружения;
18. на графиках зондирования выделяют участки с резким возрастанием или убыванием значений цс или рл, что позволяет сделать вывод о наличии сохранившихся и сгнивших сваи;
19. на схему, включающую участок фундамента стены и разведочный шурф, наносят в масштабе трассы зондирования, отмечая на них положение сохранившихся и сгнивших свай;
20. используя метод пространственной аналогии, дополняют схему обозначением мест предположительного размещения свай, в результате получают схему так называемого «свайного поля»;
21. выбирают характерные участки «свайного поля» и по формулам (10) - (11) (см. раздел 4.2) рассчитывают для них величины действительной и максимальной свайной пустотности;
22. полученные данные о структуре и параметрах свайного поля и пустотности под фундаментом сооружения в дальнейшем могут использоваться для обоснования необходимости закрепления основания, выбора технологии и расчета оптимальной схемы закрепления.
Заключение
Зондирование грунтов в настоящее время является одним из самых распространенных методов полевых инженерно-геологических исследований. Целью выполненной работы являлись оценка качества инженерно-геологической информации, получаемой при зондировании грунтов, и повышение эффективности использования малогабаритных зондов для изучения грунтовых оснований исторических сооружений. Ручное вертикальное динамическое зондирование малогабаритными зондами уже широко используется. Однако применение горизонтального статического зондирования ранее было малоэффективным, а устройство для динамического горизонтального зондирования отсутствовало. Его разработка, создание в материале, испытания, оценка качества получаемых результатов требовали решения целого комплекса дополнительных задач.
Поэтому, в соответствии с поставленной целью, в начале была выполнена оценка качества информации, получаемой при зондировании грунтов традиционными установками для статического и динамического зондирования. Были разработаны два новых малогабаритных устройства для динамического горизонтального и статического горизонтального и наклонного зондирования грунтов. Потребовались исследования корреляционных связей результатов зондирования, получаемых традиционными и применяемыми в процессе научных и производственных работ малогабаритными устройствами для зондирования грунтов. Были изучены возможности созданных малогабаритных устройств для зондирования грунтов оснований конкретных исторических сооружений, а также для оценки качества закрепления грунтов оснований.
В частности, была исследована структура полей показателей сопротивления зондированию грунтовых оснований ряда сооружений Свято-Троицкой Сергиевой Лавры, Николо-Угрешского, Ново-Иерусалимского, Серпуховского Высоцкого монастырей, Ростовского, Рязанского, Можайского кремлей, храмов в селе Завражье Кадыйского района Костромской области.
Результаты зондирования грунтов оснований, позволили в ряде случаев определить причины деформаций сооружений, разработать и реализовать оптимальные методы закрепления, а также выявить недостатки усиления их оснований, решить многие другие производственные и научные задачи.
Проведенные в рамках диссертационной работы исследования позволяют сделать следующие выводы:
1. Исследование зависимостей случайной и систематической погрешностей динамического и статического зондирования стандартизированными установками от величин параметров зондирования ра и дс дало возможность получить корректную оценку качества обоих видов зондирования. Установленные характеристики внутри- и межустановочных отклонений определения показателей сопротивления грунтов зондированию в дальнейшем позволят, используя стандартные методы статистической обработки, определять значения сопротивлений зондирования с требуемой точностью и надежностью (с заданной доверительной вероятностью).
2. Разработанные новые малогабаритные устройства для горизонтального статического и динамического зондирования грунтов могут существенно расширить область применения методов зондирования, сделать возможным его использование на труднодоступных, стесненных участках.
3. Дана количественная оценка погрешностей малогабаритного зондирования, позволяющая гарантировать определенную достоверность измеряемых параметров сопротивления грунтов внедрению зондов РЗГНС и РЗГД-З.
4. Полученные зависимости между средними значениями показателей стандартного и малогабаритного зондирования, дают возможность использовать при работе с малогабаритными зондами рекомендованные СП 11-105-97 и МГСН 2.07-2001 таблицы перехода к нормативным значениями показателей модуля деформации Е, сцепления С и угла внутреннего трения <р исследуемых грунтов.
5. Анализ результатов инженерно-геологических изысканий, проведенных для ряда исторических сооружений, показал, что использование малогабаритного вертикального, горизонтального и наклонного зондирования в комплексе с другими методами исследований весьма эффективно и имеет хорошие перспективы.
6. Разработанная методика обследования оснований сооружений с использованием малогабаритных зондировочных установок частично включена в МДС 11-17.2004 «Правила обследования зданий, сооружений и комплексов богослужебного и вспомогательного назначения» [94].
7. Использование предлагаемых устройств и разработанной методики зондирования обеспечивает получение дополнительной информации о свойствах и структуре оснований сооружений, является весьма полезным при разработке методов укрепления грунтовых оснований и проверке качества их закрепления.
8. Результаты выполненных исследований и новые устройства, разработанные в рамках диссертационной работы, представляют несомненный интерес для дальнейших исследований. В первую очередь, это детальное и всестороннее изучение возможностей и особенностей горизонтального зондирования применительно к различным типам и видам грунтов (лессов, органических, органно-минеральных, техногенных и др.), исследование влияния анизотропности грунтов на получаемые результаты и т.п.
118
Библиография Диссертация по наукам о земле, кандидата геолого-минералогических наук, Зубкова, Наталья Николаевна, Москва
1. Айдаев A.C. Оценка статистической неоднородности оснований по результатам полевых исследований грунтов методами статического и динамического зондирования. / Труды института геологии. Дагестанский филиал. АН СССР, 1984, № 28.
2. Амарян JI.C. Малогабаритные зондировочные буровые установки для инженерных изысканий в сложных природных и транспортных условиях. // Материалы I Общероссийской конференции изыскательских организаций. ПНИИИС. Часть I. М.: 2006.
3. Амарян JI.C. Новые технические решения при исследовании грунтов в сложных инженерно-геологических условиях. / Сб. трудов научной конф. МГУ «Новые идеи в инженерной геологии». М.: 1996.
4. Амарян JI.C. Новые технические средства для инженерно-геологических исследований в сложных природных и стесненных условиях застроенных территорий // Проект № 4,1995.
5. Амарян JI.C. Свойства слабых грунтов и методы их изучения. М.: Недра, 1990.220 с.
6. Амарян JI.C. Полевые приборы для определения прочности и плотности грунтов. М.: Недра, 1986.
7. Амарян JI.C. Прочность и деформируемость торфяных грунтов. М.: Недра, 1969.
8. Архангельский И.В. О точности определения инженерно-геологических границ. // Инженерно-строительные изыскания. -М.: 1981, № 4.
9. Архангельский И.В. Некоторые вопросы повышения качества инженерно-геологической информации. // В сб. «Оценка качества гидрогеологической и инженерно-геологической информации». Новочеркасск: изд-во НПИ, 1980.
10. Берка К. Измерения. Понятия, теории, проблемы. М.: Прогресс, 1987.
11. Богацкий В.В. Математический анализ разведочной сети. М.: Госгеолтехиздат, 1963.
12. Большаков В.Д. Теория ошибок наблюдений. М.: Недра, 1983.
13. Бондарик Г.К. Динамическое и статическое зондирование грунтов в инженерной геологии. М.: Недра, 1964. - 161 с.
14. Бондарик Г.К. Методика инженерно-геологических исследований. М.: Недра, 1986. -326 с.
15. Бондарик Г.К. Общая теория инженерной (физической) геологии. М.: Недра, 1981. -289 с.
16. Бондарик Г.К. Основы теории изменчивости инженерно-геологических свойств горных пород. М.: Недра, 1971.
17. Бондарик Г.К., Комаров И.С., Ферронский В.И. Полевые методы инженерно-геологических исследований. М.: Недра, 1967. - 372 с.
18. Бусел И.А. Прогнозирование строительных свойств грунтов. Минск: Наука и техника, 1989,-246 с.
19. Бусел И.А. Сопоставление результатов статического и динамического зондирования грунтов. // Геология и география. Минск, 1985, № 7.
20. Бусел И.А., Осипов Г.А. Точность определения показателей механических свойств грунтов методами зондирования. // Геоэкология. / Инженерная геология. Гидрогеология. Геокриология, 1997, №1, с. 113-120.
21. Витрувий. Десять книг об архитектуре. М.: Издательство Всесоюзной академии архитектуры, 1936. - 331 с.
22. Вентцель Е.С. Теория вероятностей. М.: Высшая школа, 2001. - 575 с.
23. Воронцов Е.А. Способ количественной оценки инженерно-геологической информации и примеры его использования. / Сб. «Денисовские чтения I». М.: МГСУ, 2000, с. 94-101.
24. Гавришин А.И. Оценка и контроль качества геохимической информации. М.: Недра, 1980.
25. Гавришин А.И., Текучев Ю.В., Ткачук Э.И. Вопросы оценки качества информации и надежности статистического обоснования выводов инженерной геологии. // Инженерно-геологические изыскания, 1^77, № 3.
26. ГОСТ 15467-79. Управление качеством продукции. Основные понятия и термины. Термины и определения. М.: Изд. стандартов, 1986. - 33 с.
27. ГОСТ 19912-2001. Грунты. Метод полевых испытаний статическим и динамическим зондированием. М.: ФГУП ПНИИИС, 2002. - 21 с.
28. ГОСТ 25100-95. Грунты. Классификация. М.: Госстрой России, 1997. - 37 с.
29. ГОСТ 8.207-76. Прямые измерения с многократными наблюдениями. Методы обработки результатов наблюдений. Основные положения. М.: Стандартинформ, 2006, - 7 с.
30. Готман Н.З. Об использовании данных статического зондирования для определения деформативных свойств оснований. // Геоэкология. / Инженерная геология. Гидрогеология. Геокриология, 2003, №3, с. 277-279.
31. Грунты. Метод полевого испытания малогабаритными зондами. Проект ГОСТ. Вторая редакция. М.: Министерство строительства РФ, 1992. - 37 с.
32. Грязнов Т. А. Оценка показателей свойств пород полевыми методами. М.: Недра, 1984.- 198 с.
33. Грязнов Т.А. Применение метода статического зондирования для оценки механических свойств грунтов при инженерно-геологических исследованиях. Диссертация на соискание уч. степ, кандидата геолого-минералогических наук. М.: ВСЕГИНГЕО, 1969.-172 с.
34. Демкин И.А. Механизм процесса снижения несущей способности грунтов оснований памятников русской архитектуры. Диссертация на соискание уч. степ, кандидата геолого-минералогических наук. М.: МГГА, 2001. - 142 с.
35. Дмитриев В.В. Анализ качества показателей свойств грунтов и возможности его повышения // Изд. вузов / Геология и разведка. М, 1986, № 2. - с.54-61.
36. Дмитриев В.В. Исследования инженерно-геологических условий памятников истории и культуры. / VII межд. Рождественские образовательные чтения. Сб. докладов «Церковные древности». М.: Московский Патриархат, 1999, с. 177-195.
37. Дмитриев В.В. Оптимизация лабораторных инженерно-геологических исследований. М.: Изд. «Недра», 1989. -185 с.
38. Дмитриев В.В. Оценка качества характеристик геологической среды. // Инженерная геология, 1986, №5.
39. Дмитриев В.В. Теоретические и методические основы оценки оперативной инженерно-геологической информации. Диссертация на соискание уч. степ, доктора геолого-минералогических наук. М.: МГРИ, 1988.
40. Дмитриев В.В., Зубкова H.H. Оценка качества зондирования песчаных и глинистых грунтов установкой РЗГ-2. / Тезисы докладов IV международ, конф. «Новые идеи в науках о Земле». Т. 4. М.: МГГА, 2001, с. 69.
41. Дмитриев В.В., Зубкова H.H. Оценка качества инженерно-геологической информации, получаемой при зондировании грунтов в соответствии с ГОСТ 199122001 // Геоэкология, 2007, № 4 (в печати).
42. Дмитриев В.В., Зубкова H.H. Структура и особенности оценки качества зондирования грунтов / Сб. тезисов VIII Межд. конф. «Новые идеи в науках о Земле». Том 4. М.: РГГРУ, 2007, с. 39-42
43. Дмитриев В.В., Зубкова H.H., Капунцов С.Н. Патент на полезную модель «Устройство для зондирования грунтов» RU 54054 U1. Федеральная служба по интеллект, собственности, патентам и товарным знакам. Бюл. № 16,2006. 2с.
44. Дмитриев В.В., Лега Е.А. Контроль качества лабораторных работ при инженерно-геологических исследованиях. М.: ВИЭМС, 1989.
45. Дмитриев C.B., Каширский В.И., Шелихов В.В. Динамическое зондирование. Теория и практика. / Сб. «3-й Денисовские чтения». М.: МГСУ, 2005, с.112-115.
46. Дроздов C.B. Геологические, гидрогеологические и инженерно-геологические условия Загорского полигона. Учебное пособие. М.: МГРИ, 1990. 54 с.
47. Дубинчук В.Т., Шустов В.И. Измерения при гидрогеологических и инженерно-геологических исследованиях. М.: Недра, 1984.
48. Дудлер И.В. Инженерно-геологический контроль при возведении и эксплуатации намывных сооружений. М.: Стройиздат., 1987. -182 с.
49. Дудлер И.В. Комплексные исследования грунтов полевыми методами. М.: Стройиздат, 1979. - 132 с.
50. Дудлер И.В., Дуранте В.А., Смирнов С.Д. Опыт применения ударного зондирования для исследования грунтов в энергетическом строительстве СССР. М.: ИНФОРМЭНЕРГО, 1968. - 63 с.
51. Дуранте В.А. Исследование применимости забивного зонда к изучению плотности песчаных оснований и песчаных насыпей. Диссертация на соискание ученой степени кандидата технических наук. -М., 1958.
52. ЕНВиР-И. Единые нормы времени и расценки на изыскательские работы. Ч II. Инженерно-геологические изыскания. М.: Стройиздат, 1983.-440 с.
53. Заключение об инженерно-геологических условиях северной части Казначейского корпуса Свято-Троицкой Сергиевой Лавры. Том 1,2. Московский Патриархат. ПАРЦ СТСЛ. Сергиев Посад, 2004.
54. Заключение об инженерно-геологических условиях территории Пафнутьевской гостиницы Свято-Троицкой Сергиевой Лавры по адресу: Московская области, г. Сергиев Посад, пр-т. Красной Армии, 127-а. Московский Патриархат. ПАРЦ СТСЛ.- Сергиев Посад, 2006.
55. Заключение о результатах инженерно-геологического изучения основания фундаментов Старой Лаврской гостиницы Свято-Троицкой Сергиевой Лавры. Московский Патриархат. ПАРЦ СТСЛ. Сергиев Посад, 2005.
56. Зиангиров P.C., Каширский В.И., Дмитриев C.B. Проблемы интерпретации результатов испытаний грунтов статическим зондированием. / Сб. «3-й Денисовские чтения». М.: МГСУ, 2005, с.103-107.
57. Зиангиров P.C., Каширский В.И. Оценка деформационных свойств дисперсных грунтов по данным статического зондирования // Основания, фундаменты и механика грунтов. 2005, № 1, с. 12-16.
58. Зиангиров P.C., Каширский В.И. Определение вида и оценка параметров, состава и свойств песчаных грунтов по результатам статического зондирования // Объединенный научный журнал «Строительство», 2004, № 33, с. 71-78.
59. Зиангиров P.C., Каширский В.И. Оценка модуля деформации дисперсных грунтов по данным статического зондирования. // Объединенный научный журнал «Строительство», 2004, № 30, с. 74-82.
60. Зиангиров P.C., Каширский В.И. Статическое зондирование в инженерно-геологических изысканиях // Инженерная геология. 2006, ноябрь, с. 13-20.
61. Зубкова H.H. Использование малогабаритных зондов в практике инженерно-геологических исследований (на примере установки РЗГ-2). / Материалы IV конференции «Строительство формирование среды жизнедеятельности». - М.: МГСУ, 2001, с. 25-28.
62. Зубкова H.H. Использование устройств для горизонтального зондирования грунтов при исследовании оснований сооружений // Известия высших учебных заведений / Геология и разведка, 2007, № 2.
63. Зубкова H.H. Исследование структуры основания Трапезного Сергиевского храма Свято-Троицкой Сергиевой Лавры методами зондирования. / Материалы докл. VII международ, конф. «Новые идеи в науках о Земле». Том 4. М.: МГГРУ, 2005, с. 75.
64. Зубкова H.H. Малогабаритные устройства для горизонтального зондирования грунтов // Промышленное и гражданское строительство, 2007, № 2, с.102.
65. Зубкова H.H. Новые зонды для горизонтального зондирования грунтов. / Сб. тезисов конф. «Молодые наукам о Земле». Том 4. - М.: МГГРУ, 2006.
66. Зубкова H.H. Оценка качества результатов испытаний грунтов методами динамического и статического зондирования. / Сб. «Денисовские чтения I». М.: МГСУ, 2000, с.128-131.
67. Кашперюк П.И., Юлин А.Н. Традиционные методы испытаний грунтов и их применимость при инженерно-геологических изысканиях в строительстве. / Сб. «Денисовские чтения I». М.: МГСУ, 2000, с.58- 60.
68. Клемяционок П.Л. Косвенные методы определения показателей свойств грунтов. -Л.: Стройиздат., 1987,144 с.
69. Колокольня Воскресенского собора Воскресенского Ново-Иерусалимского монастыря. Научно-проектная документация. Том 2. Книга 5. Часть 2. Инженерно-геологические изыскания. М.: ООО «Экотехконтроль», 2006.
70. Коломенский Н.В., Комаров И.С. Инженерная геология. М.: Высшая школа, 1964. -480 с.
71. Комаров И.С. Накопление и обработка информации при инженерно-геологических исследованиях. М.: Недра, 1972. - 295 с.
72. Комаров И.С, Хайме Н.М., Бабенышев А.П. Многомерный статистический анализ в инженерной геологии. М.: Недра, 1976.
73. Купцов А.Г., Романова Е.И. Структура глубинной охранной зоны памятников архитектуры. // Геоэкология, 1995, № 4, с. 77.
74. МГСН 2.07-01. Основания, фундаменты и подземные сооружения. М.: ГУП «НИАЦ», 2003, - 109 с.
75. МДС 11-17.2004. Правила обследования зданий, сооружений и комплексов богослужебного и вспомогательного назначения. М.: ФГУП ЦПП, 2005.-24 с.
76. Методическое пособие по инженерно-геологическому изучению горных пород в 2-х томах под ред. Сергеева Е.М. Том 1. Полевые методы. М.: Недра, 1984.
77. Минаев О.П. Оценка качества уплотнения водонасыщенных песков зондированием // Основания, фундаменты и механика грунтов, 1994, № 4, с. 17-20.
78. Налимов В.В. Применение математической статистики при анализе вещества. М.: Изд. Физматгиз, 1960. - 430 с.
79. Нгуен Зуй Фьюнг. Исследование физико-механических свойств грунтов методом динамического зондирования. Диссертация на соискание ученой степени кандидата геолого-минералогических наук. М.: МГРИ, 1982. - 12 с.
80. Огоноченко В.П. Смысл и точность инженерно-геологической информации. // Инженерная геология, 1986, № 5.
81. Отчет об инженерно-геологических условиях территории и состоянии фундаментов северо-западной и восточной частей крепостной стены Серпуховского Высоцкого мужского монастыря. Том 1. М.: ООО «Экотехконтроль», 2004.
82. Отчет об оценке технического состояния и инженерно-геологических условий для обоснования проекта укрепления основания и усиления конструкций Трапезной Троице-Сергиевой Лавры. Альбом 1,2. М.: ГСПИ, МГГА, Мособлгеотрест, ТОО «Экотехконтроль», 1998.
83. Отчет о результатах оценки эффективности усиления грунтов основания Трапезного Сергиевского храма Свято-Троицкой Сергиевой Лавры. Московский Патриархат. ПАРЦ СТСЛ. Сергиев Посад, 2003.
84. Палладио А. Четыре книги об архитектуре. М.: Изд. Всесоюзной академии архитектуры, 1938. - 140 с.
85. Паранин Д.В. Зондирование в сложных геологических и экологических условиях. Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук. М: ПНИИИС, 2000,-27 с.
86. Пашкин Е.М. Инженерная геология. М.: Архитектура-С, 2005. - 264 с.
87. Пашкин Е.М. Инженерно-геологическая диагностика деформаций памятников архитектуры. М.: Высшая школа, 1998. - 255 с.
88. Пашкин Е.М. Инженерно-геологические проблемы сохранения памятников архитектуры // Инженерная геология, 2006, ноябрь, с. 62-63.
89. Пашкин Е.М., Бессонов Г.Б. Диагностика деформации памятников архитектуры. -М.: Стройиздат, 1984.-151 с.
90. Пашкин Е.М., Никифоров A.A., Рунич С.А. Дефицит несущей способности грунтов и инженерно-геологическое обследование глубинной охранной зоны памятников архитектуры // Геоэкология, 1995, № 4, с.70.
91. Пашкин Е.М., Кувшинников В.М., Никифоров A.A., Пономарев В.В. Природа формирования дефицита несущей способности и специфика инженерной защиты памятников архитектуры // Геоэкология, 1996, № 4, с.З.
92. Петренко В.Б. Исследование строительных свойств грунтов при динамическом зондировании грунтоносом. Диссертация на соискание уч. степ, кандидата технических наук. -М.:НИИОСП, 1969.
93. Пикулевич Л.Д. Организация и экономика инженерно-геологических изысканий. -М.: Недра, 1988.-211 с.
94. Подборская В.О. Исследование инженерно-геологических причин деформаций памятников русской архитектуры. Автореферат диссертации на соискание уч. степ, кандидата геолого-минералогических наук. М.: МГГА, 1988.
95. Пособие по проектированию оснований зданий и сооружений (к СНиП 2.02.01-83). М., Стройиздат, НИИОСП Госстроя СССР, 1986.-415 с.
96. Разоренов В. Ф. Пенетрационные испытания грунтов. М.: Стройиздат, 1968.
97. Рад М.В. Принципы оптимизации инженерно-геологических изысканий. // Инженерная геология, 1980, №3.
98. Рац М.В. Инженерно-геологическая информация: свойства, требования. // Теоретические основы инженерной геологии. Социально-экономические аспекты. -М.: Недра, 1985, с. 46-111.
99. Ребрик Б.М., Куник Л.И. Точность отражения геологического разреза при проходке инженерно-геологических скважин различными способами. / Труды ПНИИИСа. Том XIV.-М.: 1971.
100. Результаты работ, обеспечивающих устройство колоколов на III и IV ярусах колокольни ставропигиального Николо-Угрешского монастыря. Московский Патриархат. ПАРЦ СТСЛ. Сергиев Посад, 2004.
101. РД 34 15.073-91. Руководство по геотехническому контролю за подготовкой оснований и возведением грунтовых сооружений в энергетическом строительстве. -М.: ВНИИГ, 1991.
102. РМГ 29-99. Метрология. Термины и определения. Минск: ИПК издательство стандартов, 2003. - 52 с.
103. РСН-34-70. Инструкция по испытанию грунтов динамическим зондированием конусом. М.: изд. Госстрой РФ, 1970, - 12 с.
104. Рубинштейн А.Я., Кулачкин Б.И. Динамическое зондирование грунтов. М.: Недра, 1984.-92 с.
105. Санглера Г. Исследование грунтов методом зондирование. М.: Стройиздат, 1971.
106. Сергеев Е.М. Инженерная геология. М.: изд. МГУ, 1978.-384 с.
107. Смирнова A.C. Информационный анализ в геологии. М.: Недра, 1985.
108. Соколинский В.Б., Рубинштейн А.Я. Теоретические основы метода динамического зондирования с позиций волновой теории удара. // Математические методы в инженерно-геологических и гидрогеологических исследованиях. М.: ПНИИИС Госстроя СССР, 1980.
109. СН-448-72. Указания по зондированию грунтов для строительства. М.: Стройиздат, 1973.-33 с.
110. СНиП 2.02.01-83. Основания зданий и сооружений. М.: Стройиздат, 1985.-41 с.
111. СП 11-105-97. Инженерно-геологические изыскания для строительства. Часть I. Общие правила производства работ. М.: ПНИИИС Госстроя России, 1997. - 47 с.
112. СП 11-105-97. Инженерно-геологические изыскания для строительства. Часть V. Правила производства работ в районах с особыми природно-техногенными условиями. М.: ПНИИИС Госстроя России, 1997. - 51 с.
113. СП 13-102-2003. Правила обследования несущих строительных конструкций зданий и сооружений. М.: Госстрой России, 2004. - 26 с.
114. СП 31-103-99. Здания, сооружения и комплексы православных храмов. М.: Госстрой России, 1999. - 33 с.
115. Справочник базовых цен на инженерно-геологические и инженерно-экологические изыскания для строительства. М.: ПНИИИС Госстроя России, 1999. - 144 с.
116. Справочник по инженерной геологии. Под. ред. М.В. Чуринова. М.: Недра, 1974. -408 с.
117. Ткачук Э.И. Оценка и пути повышения качества косвенной инженерно-геологической информации. // Оценка качества гидрогеологической и инженерно-геологической информации. Новочеркасск, НПИ, 1980. - с.56-63.
118. Трофименков Ю.Г., Воробков JI.H. Полевые методы исследования строительных свойств грунтов.-М.: Стройиздат., 1981.-215 с.
119. Улицкий В.М., Шашкин А.Г. Геотехническое сопровождение реконструкции городов. Обследование, расчеты, ведение работ, мониторинг. М.: изд. АСВ, 1999. -327 с.
120. Философия науки: словарь основных терминов. М.: Академический проект, 2006. -320 с.
121. Фролов А.Ф., Коротких И.В. Инженерная геология. М.: Недра, 1990. - 412 с.
122. Фрумкин В.Д., Рубичев H.A. Теория вероятностей и статистика в метрологии и измерительной технике. М.: Машиностроение, 1987.
123. Хамов А.П. Опыт применения ручного зонда РЗГ в условиях застройки г. Москвы. / Труды международ, конф. «Реконструкция исторических городов и геотехническое строительство». Том 2. С.-Пб.: АСВ, 2003 с. 383-385.
124. Хамов А.П. Ручной зонд глубокого статического зондирования грунта РЗГ. Инструкция по эксплуатации. - М., 1998. - 24 с.
125. Хамов А.П. Ручной зонд глубокого статического зондирования грунта РЗГ. / Труды международ, конф. «Подземный город: геотехнология и архитектура». - М.: с. 516-519.
126. Черняк Э.Р. Об инвариантности показателя условного динамического сопротивления грунтов. // Инженерные изыскания в строительстве: Реф. Информ. сер. 15, вып. 7 (72). ЦИНИС.: 1978,-с.19-22.
127. Шашков С.А. Определение строительных свойств песчаных грунтов динамическим зондированием. Сборник трудов НИИОСП «Строительное грунтоведение» № 42. -М.: Промстройиздат, 1960.
128. Юдин А.Н. Методика инженерно-геологического контроля при возведении намывных сооружений из песков различного генезиса. Диссертация на соискание уч. степ, кандидата геолого-минералогических наук. М.: МИСИ, 1991. - 299 с.
129. ASTM D1586-86. Standart method for penetration test and split-barrel sampling of soils. -Annual Book of ASTM, 1986.
130. ASTM D3441-86. Standart test method for deep, quasi-static, cone and friction-cone penetration tests of soil. Annual Book of ASTM, 1986.
131. ASTM D5778-95. Standart test method for performing electronic friction-cone and piezo-cone penetration testing of soils. Annual Book of ASTM, 2001.
132. DIN EN ISO 22476-2:2005-04. Geotechnische Erkundung und Untersuchung -Felduntersuchungen Teil 2: Rammsondierungen.
133. DIN EN ISO 22476-3:2005-04. Geotechnische Erkundung und Untersuchung -Felduntersuchungen Teil 3: Standard Penetration Test.
134. H. Kado, F. Reuter, G. Bachmann Die ingenieurgeologischen Eigenschaften der wichtigsten Lockergesteine der DDR unter Berücksichtigung ihrer Genese und physikalischen Kennwerte. Berlin, 1966, S. 40-42.131
-
Зубкова, Наталья Николаевна
-
кандидата геолого-минералогических наук
-
Москва, 2007
-
ВАК 25.00.08
- Исследование свойств лессовых грунтов методами зондирования
- Комплексная оценка информативности способов опробования инженерно-геологических скважин в условиях Московского региона
- Научно-методологические основы инженерно-геологической оценки ледниковых отложений Беларуси для строительства
- Методика исследований состава и свойств дисперсных грунтов полевыми методами в условиях мегаполиса
- Оценка устойчивости геологической среды урбанизированных территорий при геоэкологических исследованиях на основе результатов статического зондирования
