Уплотнение просадочных грунтов глубинными взрывами

Стешенко, Дмитрий Михайлович

Автореферат диссертации по теме "Уплотнение просадочных грунтов глубинными взрывами"

УДК 624.131.138

На правах рукописи

СТЕШЕНКО ДМИТРИЙ МИХАЙЛОВИЧ

УПЛОТНЕНИЕ ПРОСАДОЧНЫХ ГРУНТОВ ГЛУБИННЫМИ ВЗРЫВАМИ (НА ПРИМЕРЕ СЕВЕРНОГО КАВКАЗА)

Специальность 25.00.08 Инженерная геология, мерзлотоведение и

грунтоведение

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Москва-2005

Работа выполнена на кафедре «Городское строительство и экспертиза недвижимости» Северо-Кавказского государственного технического университета

Научный руководитель:

доктор геолого-минералогических наук, профессор Галай Б.Ф.

Официальные оппоненты:

доктор геолого-минералогических наук, профессор Зиангиров Р.С. кандидат технических наук, доцент Афонин А.П.

Ведущая организация (предприятие): ОАО "Кавказвзрывпром".

Защита состоится "8" февраля 2005 года в 13— часов на заседании диссертационного совета К 303.011.01 при ФГУП "Производственный и научно-исследовательский институт по инженерным изысканиям в строительстве" по адресу: 105187, Москва, Окружной проезд, 18, тел.: (095)366-31-89.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ПНИИИС

Отзывы в двух экземплярах, заверенные печатью учреждения, просим направлять Ученому секретарю диссертационного совета по указанному адресу.

Автореферат разослан "_"_2005 г.

Ученый секретарь диссертационного

Совета, к.г.-м.н. О.П.Павлова

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность работы. На территории Северного Кавказа практически повсеместно распространены лессовые просадочные грунты. Они занимают 75-80 % площади региона, на них ведется массовое строительство зданий и сооружений различного назначения, сооружены уникальные объекты Буденновского завода пластмасс (ныне ООО "Ставролен" ЗАО "ЛУКОЙЛ-Нефтехим"), водохозяйственные объекты оросительной системы Большого Ставропольского канала, а также ряд других крупных промышленных комплексов юга страны.

Проектирование и возведение зданий и сооружений на просадочных грунтах с обеспечением их прочности и нормальной эксплуатации - одна из наиболее важных и сложных проблем современного строительства.

СНиП 2.02.01-83* рекомендует "устранять просадочные свойства грунтов в пределах всей просадочной толщи - глубинным уплотнением грунтовыми сваями, предварительным замачиванием грунтов оснований, в том числе с глубинными взрывами, химическим или термическим закреплением".

Многолетняя практика строительства на просадочных грунтах Северного Кавказа показала, что при массовом возведении зданий и сооружений устранение просадочности мощных лессовых толщ возможно лишь длительным предварительным замачиванием или глубинными взрывами. Поскольку длительное многомесячное замачивание котлованов надолго задерживает строительство, слабо уплотняет грунты и требует много воды, дефицитной в степных районах, перспективным методом подготовки оснований становятся глубинные взрывы.

История и результаты применения глубинных взрывов на многих объектах юга России показывают, что быстрому внедрению этого метода способствовало значительное удешевление (в 3-4 раза) и упрощение его технологии. При этом стало очевидным, что эффективный метод подготовки оснований на просадочных грунтах Северного Кавказа нуждается в адаптации к современным условиям строительства. Поэтому весьма актуальным является обобщение и комплексный анализ имеющегося опыта подготовки оснований данным методом, разработка, опробование и внедрение новых

эффективных технологий с учетом специфики структурно-вещественных особенностей лессовых грунтов региона.

Цель работы. Дать научное обоснование применения глубинных взрывов для уплотнения просадочных толщ на основе регионального литолого-генетического анализа их строения и структурно-вещественных особенностей лессовых грунтов.

Основные задачи исследований.

1. Изучение и обобщение имеющегося опыта уплотнения просадочных грунтов глубинными взрывами;

2. Анализ нормативной базы применения различных технологий подготовки оснований глубинными взрывами;

3. Выделение инженерно-геологических факторов, влияющих на выбор метода уплотнения просадочных грунтов глубинными взрывами;

4. Опытно-производственное опробование различных вариантов глубинных взрывов;

5. Разработать рекомендации по применению глубинных взрывов для уплотнения различных типов просадочных грунтов на территории Северного Кавказа.

Методика исследований и достоверность результатов.

Уплотнение просадочных грунтов глубинными взрывами было изучено автором практически на всех объектах Юга России. Для этого автор проанализировал все доступные проектно-изыскательские материалы, исполнительную документацию по подготовке оснований и состояние объектов, построенных на просадочных грунтах, уплотненных глубинными взрывами.

Инженерно-геологические характеристики грунтов СевероКавказского региона были изучены автором, в основном, по фондовым и опубликованным данным, включая материалы по опорным лессовым разрезам, полученным в процессе выполнения программы Госстроя СССР, АН СССР, Минвуза СССР в 1986-1987 гг. На этих опорных участках в свое время был выполнен большой комплекс полевых и лабораторных исследований головными научными и производственными организациями СССР. Комплексное изучение структурно-вещественных особенностей лессовых грунтов региона было выполнено как стандартными методами, так и по нестандартным методикам ведущих НИИ региона.

Для анализа нормативной базы применения глубинных взрывов были критически изучены действующие в прошлом и существующие строительные нормы и рекомендации отдельных институтов, а также вся имеющаяся в распоряжении автора научная литература. Одновременно был проведен патентный поиск изобретений за последние пятьдесят лет.

По проектам и под контролем автора в 2004 году было проведено опытно-производственное уплотнение глубинными взрывами наиболее просадочных грунтов России при строительстве крупного военного объекта в г. Буденновске. Достоверность полученных результатов подтверждается исследованием естественных и уплотненных взрывами грунтов в полевых и лабораторных условиях; многолетней безаварийной эксплуатацией многочисленных зданий и сооружений, построенных в различных грунтовых условиях; а также согласованием разработанных рекомендаций Госгортехнадзором РФ.

Научная новизна.

1. Впервые изучен и обобщен опыт применения глубинных взрывов на объектах Северного Кавказа и бывшего СССР.

2. Разработана инженерно-геологическая и проектно-строительная основа для применения глубинных взрывов в различных грунтовых условиях, в том числе на застроенных территориях.

3. На примере Северо-Кавказского региона дана инженерно-геологическая типизация лессовых просадочных грунтов для выбора и применения различных вариантов глубинных взрывов. Определены технологические схемы производства работ в зависимости от строения, литолого-структурных особенностей лессовых толщ, требований проекта и возможностей строительных организаций.

4. Впервые в условиях плотной городской застройки при крупномасштабном строительстве был опробован и внедрен комплексный метод подготовки оснований, включающий глубинные взрывы и буронабивные грунтовые сваи.

5. При участии автора впервые составлено и внедрено региональное "Пособие по уплотнению просадочных лессовых грунтов глубинными взрывами в условиях Северного Кавказа (изыскания, проектирование, производство работ)", согласованное с Госгортехнадзором и Кавказвзрывпромом. Пособие может служить территориальным строительным нормативом.

Основные защищаемые положения.

1. Область и границы применения глубинных взрывов определяются мощностью и строением лессовых разрезов, а также структурно-вещественными особенностями просадочных грунтов.

2. Районирование и классификация (типизация) лессовых толщ Северного Кавказа по инженерно-геологическим факторам, влияющим на эффективность применения глубинных взрывов.

3. Комплексные технологии подготовки оснований глубинными взрывами с учетом особенностей проведения буровзрывных работ в различных грунтовых условиях.

4. Рекомендации по изысканиям, проектированию и производству работ по уплотнению просадочных грунтов глубинными взрывами, в том числе на застроенных территориях.

Практическая значимость работы.

Составлены Рекомендации по изысканиям, проектированию и производству работ по уплотнению просадочных лессовых грунтов глубинными взрывами в условиях Северного Кавказа.

Апробация и внедрение результатов работы.

Результаты исследований докладывались автором на конференции "Вузовская наука - Северо-Кавказскому региону" (Ставрополь, 2003); Международной конференции по геотехнике "Реконструкция исторических городов и геотехническое строительство", посвященной 300-летию Санкт-Петербурга (2003); юбилейной Международной научно-практической конференции "Строительство-2004" (Ростов-на-Дону, РГСУ, 2004); Международной научной конференции, посвященной 250-тилетию МГУ им. Ломоносова "Инженерная геология массивов лессовых пород" (Москва, МГУ, 2004).

Основные положения диссертационной работы также доложены и обсуждены на заседании кафедры "Городского строительства и экспертизы недвижимости" СевКавГТУ и ученого совета ПНИИИС.

Результаты исследований и разработанные автором рекомендации в 2004 г. были использованы при строительстве крупнейшего на Юге России военного городка в г. Буденновске. Согласно справке заказчика экономический эффект составил 25 млн. руб. и сократились сроки строительства в два раза.

Публикации.

Результаты проведенных исследований автора отражены в 8 публикациях, в том числе в нормативном Пособии, согласованном с Госгортехнадзором РФ.

Структура работы и объем работы.

Диссертационная работа состоит из введения, пяти глав, заключения, и приложений, изложенных на 162 страницах машинописного текста, содержит 37 рисунков, 17 таблиц и списка литературы из 91 наименования.

Автор выражает благодарность научному руководителю, доктору геолого-минералогических наук, профессору Б.Ф.Галаю за постоянное внимание и помощь, оказанную при выполнении работы.

Автор признателен сотрудникам кафедры городского строительства и экспертизы недвижимости за помощь в период подготовки диссертации.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении обоснована актуальность, сформулированы цель и задачи исследования, определена научная новизна, практическая ценность и реализация полученных результатов в строительстве.

Глава 1. Инженерно-геологическая характеристика лессовых грунтов Северного Кавказа

По структурно-тектоническому признаку Северный Кавказ разделен на две инженерно-геологические провинции: 1) Предкавказские равнины, обрамляющие с юга Русскую платформу (молодая эпигерцинская Скифская платформа) и 2) Предгорные депрессии и возвышенности, относимые к системе краевых прогибов -Индоло-Кубанскому и Терско-Каспийскому, разделенных Минераловодской возвышенной равниной.

Лессовая формация на Северном Кавказе простирается в виде субширотной полосы от Каспийского до Азовского морей и характеризуется следующими чертами:

- широким, почти повсеместным, распространением в равнинной зоне и значительным присутствием в предгорных районах;

- покрывает разнообразные по составу и возрасту образования;

- изменчивостью состава: от пылеватых песков и лесса в восточных районах до тяжелых суглинков и глин в Западном Предкавказье;

- исключительной мощностью и просадочностью в восточных и северо-восточных районах, где просадочная толща достигает 50 - 60 м;

- полным строением и выдержанностью состава лессовых толщ;

- циклическим строением лессовых разрезов.

По фондовым и опубликованным данным автором составлены:

- таблица состава и свойств лессовых грунтов разных районов;

- схематическая карта распространения лессовых толщ с указанием их мощности Н, мощности просадочной толщи и величины просадки при природном давлении (рис. 1).

В связи с тем, что основными факторами, определяющими эффективное уплотнение глубинными взрывами, являются строение, состав и структурные особенности лессовых толщ, большое внимание было уделено химическому, минералогическому и гранулометрическому составу, а также природе структурных связей грунтов.

Глава 2. Опыт применения глубинных взрывов для уплотнения

просадочных грунтов на территории бывшего СССР и зарубежных стран

В зависимости от вида и состояния грунта в строительной практике применяли два основных способа уплотнения глубинными взрывами:

- удлиненными зарядами с образованием камуфлетных полостей;

- сосредоточенными взрывами после замачивания лессовых

толщ.

Уплотнение удлиненными зарядами предложил Ю.М.

Абелев (1930-1936 гг). В довоенное и послевоенное время этот метод получил широкое применение при подготовке оснований высотных зданий и крупных сооружений на просадочных грунтах в разных районах СССР. В 1960-1961 гг. "Фундаментпроект" выполнил крупные работы при строительстве промышленного предприятия в г. Красноярске.

С 1970 года в Польше удлиненные заряды применяют для уплотнения водонасыщенных грунтов и создания песчаных дрен при строительстве высокоответственных сооружений (Щецин и др.).

Уплотнение сосредоточенными зарядами в предварительно водонасыщенных лессовых толщах стали широко применять по предложению И.М. Литвинова. Первое опробование способа состоялось в 1964 году в г. Запорожье при строительстве 5-этажного

СХЕ:матмче:СКАЯ КАРТА

РАСПРОСТРАНЕНИЯ ЛЕССОВЫХ ГРУНТОВ НА СЕВЕРНОМ КАВКАЗЕ

Сасгпчм ' В.*. гьлат, АЛ Стмтчо иогмчкьют СпМаЛМС Шипш П

Рис. 1 Схематическая карта распространения лессовых грунтов Северного Кавказа

дома. Затем в 1973 году глубинные взрывы применили для подготовки оснований при строительстве крупного газоперерабатывающего завода в г. Грозном.

С 1971 года под руководством П.Л. Иванова глубинными взрывами стали уплотнять намывные песчаные грунты для строительства зданий и на сооружениях защиты от наводнений г. Санкт-Петербурга.

В 1965 г. Х.А. Аскаров и З.Х. Ядгаров опробовали подводные взрывы в Узбекистане для уплотнения оснований I типа просадочности.

На Юге России уплотнение просадочных грунтов глубинными взрывами применяется с 1973 года. На уплотненных основаниях были построены сотни зданий и сооружений [1]. Объем уплотнения составил сотни миллионов м3, а общий вес взрывчатых веществ достиг 1000 тонн.

Этим методом впервые в мировой практике были уплотнены просадочные грунты мощностью 50 м на площади 33 га при строительстве очистных сооружений в г. Буденновске. Для этого потребовалось 100 тонн водостойкого аммонита и 150 км детонирующего шнура. Глубинные взрывы оказались не только самым дешевым способом уплотнения грунта, но и единственно возможным вариантом подготовки оснований в заданные сроки строительства [4].

Глава 3. Опытно-производственное уплотнение лессовых просадочных грунтов комплексной технологией с глубинными взрывами при строительстве военного городка в г. Буденновске

Проекты уплотнения просадочных грунтов мощностью до 23 м при строительстве военного городка в г. Буденновске (2004 г.) были разработаны с участием автора по просьбе ОАО «711 Военпроект». При выборе методов подготовки оснований учитывались: 1) исключительно сжатые сроки строительства; 2) наличие зданий, вплотную примыкающих к новому строительству; 3) отсутствие времени на проведение опытных работ, 4) аварийные деформации первой очереди военного городка, построенного в г. Буденновске в 1995 г. турецкой фирмой «Байтур» по межправительственному соглашению России с Германией. На объектах, вплотную примыкающих к существующим зданиям, запроектировали грунтовые сваи, в трех котлованах запроектировали и выполнили глубинные взрывы.

Уплотнение взрывами включало: разработку котлована; устройство подводящего трубопровода из оз. Буйвола; бурение дренажно-взрывных скважин; опускание в скважины зарядов аммонита 6ЖВ массой 4-10 кг с выводом на поверхность детонирующего шнура; засыпку дренажно-взрывных скважин щебнем; установку и нивелировку поверхностных марок; замачивание просадочной толщи; производство взрывных работ; доуплотнение верхнего «буферного» слоя грунта.

Сразу после взрывов грунт в котлованах опустился в зависимости от массы зарядов на 0,9-1,6 м, что превысило расчетную просадку от собственного веса в 2,0-2,5 раза (рис. 2).

Плотность грунта после взрывов, за исключением верхнего буферного слоя, составила в среднем, 1,65 г/см3 (рис. 3).

Рис.3

Глава 4. Инженерно-геологические основы уплотнения проселочных грунтов глубинными взрывами Уплотнение просадочных грунтов удлиненными зарядами ВВ.

Метод удлиненных зарядов впервые был включен в СНиП Ш-Б.10-62 для устранения просадочных свойств грунтов по всей толще или частично. Затем Ю.М. Абелев составил СН 33-66, в котором рекомендовал грунтовые сваи в просадочных грунтах со степенью влажности 8Г<0,8 при мощности просадочной толщи 5-18 м.

СНиП Ш-9-74 "Основания и фундаменты" отменил СН 3366. Действующий СНиП 2.02.01-83* значительно расширил область применения глубинных взрывов и рекомендует (п. 3.13) "устранять просадочные свойства грунтов в пределах всей просадочной толщи -глубинным уплотнением грунтовыми сваями, предварительным замачиванием грунтов оснований, в том числе с глубинными взрывами ". Однако этот СНиП не содержит рекомендаций по проектированию уплотнения грунтов глубинными взрывами, как это было в СН 33-66.

Рис.4

СНиП 3.01.01-83 "Основания и фундаменты" рекомендовал оба метода уплотнения просадочных грунтов глубинными взрывами.

Действующий СНиП 3.02.01-87 "Земляные сооружения, основания и фундаменты" не дает четких рекомендаций по технологии уплотнения грунтов удлиненными зарядами и разрешает (п. 1.12) "...при соответствующем обосновании назначать способы производства работ и технические решения, отличающиеся от предусмотренных правилами". Контроль качества работ по этому СНиП (табл.17) устанавливается по плотности и влажности уплотненных грунтов.

Технология Ю.М. Абелева, изложенная в СН 33-66, до настоящего времени не претерпела существенных изменений и, к сожалению, ни разу не примененялась на объектах Северного Кавказа.

Уплотнение просадочных грунтов сосредоточенными зарядами

ВВ.

Этот способ был впервые включен в СНиП II-15-74. В развитие этого норматива НИИСК Госстроя СССР составил Рекомендации (1984). Метод И.М. Литвинова предлагается для уплотнения лессовидных грунтов с числом пластичности ^<13, коэффициентом фильтрации не менее 0,2 м/сут и плотностью скелета грунта не более 1,45 г/см3.

Рекомендации НИИСК имеют следующие недостатки. Для бурения взрывных скважин диаметром Д=500 мм необходимы дорогие установки типа СО-2. Подача воды по трубам к каждой скважине и ее регулирование вентилями сильно осложняет работы. Обсадные трубы (ж/б, асбоцементные, керамические или металлические) после взрывов не возможно выдернуть из просевшей лессовой толщи. Не указана технология закрепления взрывных скважин химическими методами. Усложняет работы размещение зарядов в контейнерах до замачивания. Приведенные в Рекомендациях графики безопасных расстояний не соответствуют расчетным формулам Госгортехнадзора РФ. Недоумение в Рекомендациях (1984, п. 1.3) вызывает утверждение, что "Лессовые маловлажные грунты в условиях естественного залегания, как правило, находятся в переуплотненном состоянии".

Главным недостатком Рекомендаций является их слабая увязка с литолого-структурными особенностями и строением лессовых разрезов. С 1976 г. Рекомендации НИИСК в полном объеме на Северном Кавказе не применялись.

Процессы и явления, происходящие в лессовом массиве при

взрыве

Физическая природа гидровзрывного уплотнения состоит в том, что предварительное замачивание грунта вызывает ослабление неводостойких и слабоводостойких структурных связей переходного типа, а последующие глубинные взрывы разрушают первичные ослабленные связи и способствуют совместно с гравитационным давлением более плотной переукладке частиц и формированию новых структурных связей. Минеральные частицы и оставшиеся неразрушенными агрегаты под действием гравитационных сил

стремятся занять наиболее устойчивое в этих условиях положение. Происходит оседание минеральных частиц и агрегатов, не связанных между собой внутренними связями, их более плотная упаковка. Модель изложенных представлений показана на рис. 5.

Тяжелые лессовидные суглинки и глины с высоким содержанием макроагрегатов являются более водоустойчивыми грунтами, чем лессовидные пылеватые пески и типичные лессы. В этих грунтах после замачивания и взрывов образуются камуфлетные полости.

Зависимость мелоу суммарным объемом полостей пУпол, массой грунта М, плотностью грунта в естественном состоянии и необходимой плотностью грунта рзад имеет вид:

иГЯ0Л=м(--— I Ро Рзад

Наиболее целесообразно применять удлиненные заряды с приведенной массой 1-4 кг/м. При взрывах таких зарядов невелик сейсмический эффект, достигается достаточно равномерное уплотнение грунта, бурение скважин производится мобильными установками, применяются шланговые заряды.

Ь> Л4 г> 3 4

Рис.5

а) естественный лесс; б) замоченный лесс; в) в момент взрыва; г) уплотненный лесс; 1) минеральные частицы; 2) поры; 3) защемленный воздух; 4) вода.

Камуфлетный метод не имеет территориальных ограничений и ограничений по виду лессового грунта. При оптимальной влажности

его можно применять от пылеватых лессовидных песков до лессовидных глин. Максимальная плотность грунта с коэффициентом уплотнения может быть получена при набивке грунта в

камуфлетные полости шнековым способом при помощи буровых установок, создающих давление на грунт до Р=25-30 кгс/см2.

Шнековый способ выполняется с помощью серийных буровых установок, отличается низкой стоимостью, хорошо поддается контролю изыскательскими методами (бурением с отбором монолитов), позволяет изготовить вертикальные буронабивные сваи в плывунных грунтах из любого материала (песчано-гравийной смеси, суглинка, бетонной смеси).

Предлагаемая технология была применена при строительстве новых и спасении аварийных зданий в гг. Кисловодске, Железноводске, Пятигорске, Георгиевске, Зеленокумске, Буденновске, Ипатово, Светлограде, Ставрополе, Ростове н/Д, Новочеркасске, Ейске, Усть-Лабинске и др., в том числе при спасении всех аварийных зданий Буденновской больницы и 12-этажного дома в г. Железноводске [4].

Комплексные технологии уплотнения просадочных грунтов

Автором предлагаются два комплексных метода уплотнения лессовых грунтов:

1-й метод. При достаточном количестве воды типичные лессы и легкие лессовидные суглинки целесообразно уплотнить глубинными взрывами предварительно замоченной толщи и доуплотнением «буферного» слоя шнековым способом.

2-йметод. Тяжелыелессовидныесуглинкииглины, и также маловлажные лессы (при W следует уплотнять удлиненными зарядами с последующей набивкой грунта в камуфлетные полости шнековым способом [4].

С целью применения этих технологий автором разработана инженерно-геологическая типизация лессовых толщ региона.

СНиП 2.02.01-83* разделяет лессовые толщи на I и II типы. Для выбора метода уплотнения глубинными взрывами такое разделение недостаточно, так как область и границы эффективного применения глубинных взрывов в большой степени определяются литолого-структурными особенностями грунтов, мощностью и однородностью просадочной толщи.

Рис. 6 Распространение литолого-структурных видов лессовых грунтов Северного Кавказа

В соответствии с классификацией структурно-литологических видов лессовых грунтов (рис. 6) на территории Северного Кавказа можно выделить четыре зоны:

1 - зона распространения просадочных пылеватых песков и типичных лессов мощностью более 20 м и просадкой до 2,0-2,5 м. Глинистая фракция (< 0,005 мм) в лессах не превышает 30%, «лессовая» (0,1-0,01 мм) фракция составляет 60-80%, влажность равна W=5-12%, содержание водостойких макроагрегатов (крупнее 0,05 мм) не более А=25%. Среди глинистых минералов преобладает гидрослюда (40 - 60%) и каолинит (20 - 40%), мало (2 - 20%) монтмориллонита, преобладают зернистые, карбонатные и карбонатно-глинистые агрегаты.

Верхнечетвертичная, наиболее просадочная часть разреза отличается высокой засоленностью (до 1,1%). На участках с непромывным режимом в состав легкорастворимых солей входят хлорид натрия и сульфаты натрия и магния. Лессы этого района отличаются исключительной просадочностью (10 - 15%), модуль деформации при естественной влажности достаточно высокий (100 -200 кгс/см2) резко снижается при замачивании (до 10-50 кгс/см2). В пределах первой зоны можно выделить районы с лессовыми толщами до 10 - 20 метров, занимающими нижние части склонов, долины балок и покрывающие низкие террасы рек. Эти лессовые отложения обладают меньшей просадкой (II тип), а иногда и непросадочны от собственного веса (I тип). В этой зоне при уплотнении просадочных грунтов мощностью более 5 метров наиболее эффективен первый метод подготовки оснований. В маловлажных грунтах (при возможно применение второго метода.

2 - зона распространения легких лессовидных суглинков состоит из двух районов. В первом районе залегают мощные (от 15 до 40 метров) толщи легких лессовидных суглинков водоразделов северного склона Ставропольской возвышенности и Приманычских степей (Ипатово, Дивное и др.), с глубоким положением грунтовых вод, И-м типом просадочности (до 60 см), неоднородны строением разрезов. Верхнечетвертичная часть разреза часто представлена лессами, по составу и свойствам приближающимся к лессам 1-й зоны.

Во втором районе преобладают мощные (до 30-35 метров) и неоднородные по составу лессовые отложения предгорных водоразделов юго-восточной части Центрального Предкавказья

(Георгиевск, Новопавловск и др.). По литологическому составу породы изменяются от легких лессовидных суглинков до лессовидных глин, соответственно, в широком диапазоне изменяются показатели пластичности, влажность, пористость, агрегированность (15 - 55%), состав глинистой фракции (монтмориллонита от 10 до 70%), засоленность (0,2 - 1,5%) и просадочность (от 0 до 8%). Просадочными свойствами обладает только верхняя часть разреза. Грунты этого района могут быть как Ьго, так и П-го типа, а иногда и набухающими.

В этой зоне, также как и в предыдущей, при уплотнении просадочных грунтов большой мощности наиболее эффективным является первый метод, а при подготовке оснований на маломощных лессовых толщ возможно применение второго метода. В зоне распространения легких лессовидных суглинков при выборе первого (гидровзрывного) метода минимальный размер просадочной толщи должен превышать 10 метров.

3 - зона распространения средних лессовидных суглинков (западные склоны Ставропольской возвышенности, центральная и восточная часть Азово-Кубанской низменности). Мощность лессовых толщ достигает 30 метров. Максимальная мощность наблюдается на водоразделах с уменьшением в сторону речных долин, к предгорьям Кавказа и Азовскому морю. В гранулометрическом составе содержание глинистой (< 0,005 мм) фракции достигает 50-60%, «лессовой» фракции (0,1 - 0,01 мм) - 38-50%. Природная влажность составляет 15-20%, пористость - 43-45%, число пластичности 1р= 11 -14%; На территории этой зоны встречаются районы, где распространены легкие и средние лессовидные суглинки (гг. Усть-Лабинск и Тихорецк).

При выборе метода подготовки оснований зданий и сооружений, возводимых в пределах этой зоны, необходимо учитывать высокое содержание водостойких макроагрегатов и возможность образования камуфлетных полостей после замачивания и взрывов. Поэтому, при проектировании первого метода (глубинные взрывы) необходимо провести опытно-производственное

опробование на площадки строительства. Уплотнение грунтов удлиненными зарядами (второй метод) на территории этой зоны является основным методом подготовки оснований.

4 - зона Северо-западные Прикубанские тяжелые лессовидные суглинки и лессовидные глины мощностью до 25 метров, характеризующиеся небольшой просадочной толщей (до 8 - 10 метров) только при дополнительных нагрузках и непросадочные от собственного веса (Г-й тип), содержащие высокое количество глинистой фракции (до 60%), представленной, в основном, монтмориллонитом (40 - 80%). Суглинки и глины этой зоны имеют низкую засоленность (всего 0,1 - 0,2%), высокую степень влажности и глубокую переработку материала почвенными процессами. В разрезе выделяются мощные ископаемые почвы. Резервной пористостью обладает только самая верхняя часть разреза. Ниже просадочной толщи грунты находятся в сильно переуплотненном состоянии. Поэтому при длительном обводнении и без дополнительных нагрузок могут обнаружить набухание за счет разрушения слабоводостойких крупных карбонатно-глинистых агрегатов. Тяжелые лессовидные суглинки и глины с высоким содержанием макроагрегатов являются более водоустойчивыми грунтами. В этих грунтах после замачивания и взрывов не происходит оплывание скважин, и образуются камуфлетные полости. На территории этой зоны второй метод является основным для подготовки оснований.

Глава 5. Рекомендации по уплотнению просадочных грунтов глубинными взрывами.

Глава содержит рекомендации по изысканиям, проектированию и уплотнению просадочных грунтов глубинными взрывами.

Инженерно-геологические изыскания для проектирования глубинных взрывов выполняются в обычном объеме. В зависимости от строения и структурно-литологических особенностей грунтов лессовой толщи выбирается технология производства взрывных работ.

Для проекта гидровзрывного уплотнения необходимы: ситуационный план с дренажными, взрывными и совмещенными (дренажно-взрывными) скважинами; масса проектируемых зарядов; схему и продолжительность замачивания котлованов; указания по доуплотнению верхнего "буферного" слоя грунта; расчет безопасной зоны для людей, механизмов, зданий и сооружений.

Заряды в скважины могут опускаться как до начала замачивания, так и после подачи расчетного количества воды в котлованы. При этом возможны следующие варианты гидровзрывного уплотнения лессовых грунтов:

1-й - заложение зарядов в скважины до замачивания грунтов;

2-й - заложение зарядов в скважины, пробуренные после замачивания грунтов;

3-й - устройство скважин с укрепленными стенками до замачивания грунтов, с последующим заложением зарядов.

Первый вариант требует вооруженной охраны, согласованной с органами УВД на период замачивания котлованов с заряженными скважинами.

Второй вариант включает замачивание грунтов, подсушивание дна котлована, бурение взрывных скважин в замоченных грунтах с уплотнением их стенок обратным вращением шнеков Д=127 мм, опускание в скважины зарядов ВВ и выполнение взрывов в водонасыщенных лессовых грунтах. Этот вариант является предпочтительным, если подрядчик располагает достаточным количеством буровых станков для выполнения работ в короткий срок.

Третий вариант гидровзрывного уплотнения включает предварительное (до замачивания грунтов) закрепление стенок взрывных скважин на период замачивания просадочной толщи. Закрепление стенок взрывных скважин можно выполнить цементно-песчаным раствором по методу СевКавПНИИИС (г. Ставрополь).

Массу и глубину расположения зарядов рекомендуется определять по табл. 1. В целях снижения сейсмического воздействия замедление между взрывами должно составлять не менее 5 сек.

Таблица 1

Расчет массы и глубины расположения зарядов_

Мощность просадочных грунтов, м 5-10 10-15 15-20 20-25 25-50

Глубина взрывных скважин, м 3-7 7-9 9-12 10-12 12-15

Расстояние между скважинами, м 3-4 4-4,5 4,5-5,5 5,5-6,0 6,0-8,0

Диаметр скважин, мм 100-127 127 150 150-180 180-200

Масса заряда, кг 3-4 4-6 6-10 10-12 12-20

Уменьшение безопасного расстояния и сейсмического воздействия на окружающие объекты можно достигнуть снижением массы зарядов с одновременным уменьшением расстояний между взрывными скважинами ("сгущением" взрывной сети) или путем

устройства экранирующих траншей-прорезей, расположенных между взрывной площадкой и охраняемым объектом.

При уплотнении удлиненными зарядами взрыв осуществляют в каждой скважине-шпуре отдельно. Одновременный взрыв нескольких зарядов не допускается. Интервал между взрывами отдельных зарядов принимается не менее 1 мин. Скважины после взрыва заполняют местным грунтом при оптимальной влажности в соответствии с "Рекомендациями по проектированию и устройству буронабивных грунтовых свай, изготовленных шнековым способом в просадочных и слабых грунтах" (СевКавГТУ, 2001).

Контроль качества по подготовке основания глубинными взрывами производится в соответствии с требованиями СНиП 3.02.0187.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Основные результаты проведенных исследований сводятся к следующему:

1. По фондовым и опубликованным данным автором выполнено районирование и составлена схематическая карта просадочности лессовых фунтов Северного Кавказа (рис. 1) с указанием их мощности Н, мощности просадочной толщи Н^ и величины просадки при природном давлении

2. Для оценки эффективности применения глубинных взрывов в различных грунтовых условиях изучен мировой опыт строительства на грунтах уплотненных глубинными взрывами, и обследованы практически все объекты Северо-Кавказского региона с изучением проектно-строительной документации.

3. Установлено, что основными факторами, определяющими эффективность применения глубинных взрывов, являются: строение и структурно-литологические особенности лессовых толщ. Для обоснованного применения различных вариантов глубинных взрывов проведена типизация лессовых разрезов региона по структурно-литологическим особенностям грунтов (рис. 6).

4. Разработаны комплексные технологии подготовки оснований глубинными взрывами, учитывающие структурно-литологические особенности грунтов региона.

5. На основе полученных результатов при участии автора было запроектировано и выполнено уплотнение глубинными взрывами сильнопросадочных лессов при строительстве крупного военного городка в г. Буденновске.

6. Составлены рекомендации, основные положения которых вошли в «Пособие по уплотнению просадочных лессовых грунтов глубинными взрывами в условиях Северного Кавказа (изыскания, проектирование, производство работ)», представленное Правительству Ставропольского края в качестве ТСН.

Полученные результаты могут быть использованы проектными институтами и строительными организациями при проектировании и производстве работ по уплотнению просадочных лессовых грунтов глубинными взрывами в условиях Северного Кавказа. Результаты исследований будут использованы в других регионах России и за рубежом.

Основные положения диссертации опубликованы в следующих печатных работах:

1. История и результаты уплотнения просадочных грунтов глубинными взрывами на объектах Северного Кавказа // Вестник №1(6) СевКавГТУ. Серия: естественно-научная. Сб. научн. трудов.-Ставрополь, 2003 г. (Соавторы: Галай Б.Ф., Галай Б.Б.)

2. Водоструйные проколы городских улиц, автомобильных дорог и ж/д насыпей // Материалы VII региональной научно-технической конференции "Вузовская наука - Северо-Кавказскому региону". - Ставрополь, 2003. (Соавторы: Галай Б.Ф., Галай Б.Б., Докин Д.В. и др.).

3. Область и границы применения глубинных взрывов для уплотнения просад очных лессовых грунтов // Материалы VII региональной научно-технической конференции "Вузовская наука -Северо-Кавказскому региону". - Ставрополь, 2003. (Соавторы: Галай Б.Ф., Галай Б.Б.)

4. Новые методы уплотнения просадочных грунтов при строительстве и реконструкции зданий в исторических городах Северного Кавказа // Труды Международной конференции по геотехнике, посвященной 300-летию Санкт-Петербурга "Реконструкция исторических городов и геотехническое строительство". - Санкт-Петербург, 2003. (Соавторы: Галай Б.Ф., Столяров В.Г., Галай Б.Б., Семерухин Ю.П.).

5. Пособие по уплотнению просадочных лессовых грунтов глубинными взрывами в условиях Северного Кавказа (изыскания, проектирование, производство работ). - Ставрополь: СевКавГТУ, 2003. (Соавторы: Галай Б.Ф., Галай Б.Б.).

6. О применении глубинных взрывов для уплотнения просадочных грунтов в Ростовской области // Материалы юбилейной Международной научно-практической конференции "Строительство-2004". - Ростов-на-Дону: РГСУ, 2004. (Соавтор: Галай Б.Ф.)

7. Уплотнение лессовых грунтов глубинными взрывами // Материалы Международной научной конференции "Инженерная геология массивов лессовых пород". Москва: МГУ, 2004. (Соавторы: Галай Б.Ф., Галай Б.Б.).

8. Пособие по уплотнению просадочных лессовых грунтов глубинными взрывами // Вестник №1(7) СевКавГТУ. Серия: естественнонаучная, 2004 г. (Соавторы: Галай Б.Ф., Галай Б.Б.).

Изд. лиц. серия ИД № 00502 Подписано к печати 24.12.04 г.

Формат 60x84. 1/16 Усл. печ. л. - 1,5. Уч.-изд. л. - 1,2. Бумага офсетная. Печать офсетная. Заказ № 318 Тираж 100 экз. Северо-Кавказский государственный технический университет 355029 г. Ставрополь пр. Кулакова, 2

Отпечатано в типографии СевКавГТУ Издательство Северо-кавказского государственного технического университета

Содержание диссертации, кандидата технических наук, Стешенко, Дмитрий Михайлович

Введение.

Глава 1. Инженерно-геологическая характеристика лессовых грунтов

Северного Кавказа. 1 *

1.1. Геолого-геоморфологическое районирование Северного Кавказа по И.Н. Сафронову).

1.2. Распространение, условия залегания, строение и происхождение просадочных лессовых грунтов региона.

1.3. Структурно-вещественные особенности лессовых грунтов региона.

1.3.1. Химико-минералогический состав лессовых грунтов.

1.3.2. Гранулометрический состав.

1.3.3. Водостойкие агрегаты как структурные элементы лессовых грунтов.

1.3.4. Структурные связи.

1.4. Физические и физико-механические свойства лессовых грунтов региона.

1.4.1. Физические свойства лессовых грунтов региона.

1.4.2. Физико-механические свойства лессовых грунтов региона.

1.5. Просадочность лессовых грунтов.

1 Глава 2. Опыт применения глубинных взрывов для уплотнения просадочных грунтов на территории бывшего СССР и зарубежных стран.

2.1. История и методы уплотнения просадочных грунтов глубинными взрывами.

2.2. Опыт уплотнения просадочных грунтов глубинными взрывами на территории Юга России.

Глава 3. Опытно-производственное уплотнение лессовых просадочных грунтов комплексной технологией с глубинными взрывами при строительстве военного городка в г. Буденновске в 2004 году.

3.1. Инженерно-геологическая характеристика площадки строительства военного городка. '

3.2. Выбор и обоснование методов уплотнения просадочных грунтов на площадке строительства военного городка. ^

3.3. Результаты уплотнения просадочных грунтов комплексной 85 технологией подготовки основании.

Глава 4. Инженерно-геологические основы уплотнения просадочных грунтов глубинными взрывами.

4.1. Нормативная база проектирования уплотнения просадочных грунтов глубинными взрывами.

4.1.1. Уплотнение просадочных грунтов удлиненными зарядами ВВ.

4.1.2. Уплотнение просадочных грунтов сосредоточенными зарядами ВВ.

4.2. Процессы и явления, происходящие в грунтовом массиве при взрывных воздействиях.

4.2.1. Действие взрыва в водонасыщенном лессовом грунте.Ю

4.2.2. Действие взрыва в маловлажном лессовом грунте.

4.3. Комплексные технологии уплотнения грунтов глубинными взрывами в зависимости от вида лессового грунта и требований проекта.1 * *

4.4. Инженерно-геологическая типизация лессовых грунтов региона для проектирования уплотнения глубинными взрывами.1 ^

Глава 5. Рекомендации по уплотнению просадочных грунтов глубинными взрывами.

5.1. Инженерно-геологические изыскания для проектирования уплотнения просадочных грунтов глубинными взрывами.

5.2. Проектирование уплотнения просадочных грунтов глубинными взрывами. и

5.2.1. Проектирование гидровзрывного уплотнения просадочных грунтов.

5.2.2. Уплотнение глубинными взрывами с устройством грунтовых

5.2.3. Опытное уплотнение просадочных грунтов глубинными

5.3. Производство работ по уплотнению просадочных грунтов ными взрывами.

5.3.1. Производство работ по гидровзрывному уплотнению просадочных грунтов.

5.3.2. Производство работ по уплотнению просадочных грунтов удлиненными зарядами ВВ.

5.3.3. Контроль качества и приемка выполненных работ.

5.3.4. Правила безопасности при производстве взрывных работ по глубинному уплотнению просадочных грунтов.

Введение Диссертация по наукам о земле, на тему "Уплотнение просадочных грунтов глубинными взрывами"

Актуальность работы.

На территории Северного Кавказа практически повсеместно распространены лессовые просадочные грунты. Они занимают 75-80 % площади региона, на них ведется массовое строительство зданий и сооружений различного назначения, сооружены уникальные объекты Буденновского завода пластмасс (ныне ООО "Ставролен" ЗАО "ЛУКОЙЛ-Нефтехим"), водохозяйственные объекты оросительной системы Большого Ставропольского канала, а также ряд других крупных промышленных комплексов юга страны.

Проектирование и возведение зданий и сооружений на просадочных грунтах с обеспечением их прочности и нормальной эксплуатации — одна из наиболее важных и сложных проблем современного строительства.

СНиП 2.02.01-83* [73] рекомендует "устранять просадочные свойства грунтов в пределах всей просадочной толщи - глубинным уплотнением грунтовыми сваями, предварительным замачиванием грунтов оснований, в том числе с глубинными взрывами, химическим или термическим закреплением".

Многолетняя практика строительства на просадочных грунтах Северного Кавказа показала, что при массовом возведении зданий и сооружений устранение просадочности мощных лессовых толщ возможно лишь длительным предварительным замачиванием или глубинными взрывами. Поскольку длительное многомесячное замачивание котлованов надолго задерживает строительство, слабо уплотняет грунты и требует много воды, дефицитной в степных районах, перспективным методом подготовки оснований становятся глубинные взрывы.

История и результаты применения глубинных взрывов на многих объектах юга России показывают, что быстрому внедрению этого метода способствовало значительное удешевление (в 3-4 раза) и упрощение его технологии. При этом стало очевидным, что эффективный метод подготовки оснований на просадочных грунтах Северного Кавказа нуждается в адаптации к современным условиям строительства. Поэтому весьма актуальным является обобщение и комплексный анализ имеющегося опыта подготовки оснований данным методом, разработка, опробование и внедрение новых эффективных технологий с учетом специфики структурно-вещественных особенностей лессовых грунтов региона.

Целью данной диссертационной работы является научное обоснование применения глубинных взрывов для уплотнения просадочных толщ на основе регионального литолого-генетического анализа их строения и структурно-вещественных особенностей лессовых грунтов.

Эта цель определила необходимость решения следующих основных задач:

1. Изучение и обобщение имеющегося опыта уплотнения просадочных грунтов глубинными взрывами;

2. Анализ нормативной базы применения различных технологий подготовки оснований глубинными взрывами;

3. Выделение инженерно-геологических факторов, влияющих на выбор метода уплотнения просадочных грунтов глубинными взрывами;

4. Опытно-производственное опробование различных вариантов глубинных взрывов;

5. Разработать рекомендации по применению глубинных взрывов для уплотнения различных типов просадочных грунтов на территории Северного Кавказа.

Методика исследований и достоверность результатов.

Уплотнение просадочных грунтов глубинными взрывами было изучено автором практически на всех объектах Юга России. Для этого автор проанализировал все доступные проектно-изыскательские материалы, исполнительную документацию по подготовке оснований и состояние объектов, построенных на просадочных грунтах, уплотненных глубинными взрывами.

Инженерно-геологические характеристики грунтов Северо-Кавказского региона были изучены автором, в основном, по фондовым и опубликованным данным, включая материалы по опорным лессовым разрезам, полученным в процессе выполнения программы Госстроя СССР, АН СССР, Минвуза СССР в 1986-1987 гг. На этих опорных участках в свое время был выполнен большой комплекс полевых и лабораторных исследований головными научными и производственными организациями СССР. Комплексное изучение структурно-вещественных особенностей лессовых грунтов региона было выполнено как стандартными методами, так и по нестандартным методикам ведущих НИИ региона.

Для анализа нормативной базы применения глубинных взрывов были критически изучены действующие в прошлом и существующие строительные нормы и рекомендации отдельных институтов, а также вся имеющаяся в распоряжении автора научная литература. Одновременно был проведен патентный поиск изобретений за последние пятьдесят лет.

По проектам и под контролем автора в 2004 году было проведено опытно-производственное уплотнение глубинными взрывами наиболее просадочных грунтов России при строительстве крупного военного объекта в г. Буденновске. Достоверность полученных результатов подтверждается исследованием естественных и уплотненных взрывами грунтов в полевых и лабораторных условиях; многолетней безаварийной эксплуатацией многочисленных зданий и сооружений, построенных в различных грунтовых условиях; а также согласованием разработанных рекомендаций Госгортехнадзором РФ.

Научную новизну представляют следующие элементы работы:

1. Впервые изучен и обобщен опыт применения глубинных взрывов на объектах Северного Кавказа и бывшего СССР.

2. Разработана инженерно-геологическая и проектно-строительная основа для применения глубинных взрывов в различных грунтовых условиях, в том числе на застроенных территориях.

3. На примере Северо-Кавказского региона дана инженерно-геологическая типизация лессовых просадочных грунтов для выбора и применения различных вариантов глубинных взрывов. Определены технологические схемы производства работ в зависимости от строения, литолого-структурных особенностей лессовых толщ, требований проекта и возможностей строительных организаций.

4. Впервые в условиях плотной городской застройки при крупномасштабном строительстве был опробован и внедрен комплексный метод подготовки оснований, включающий глубинные взрывы и буронабивные грунтовые сваи.

5. При участии автора впервые составлено и внедрено региональное "Пособие по уплотнению просадочных лессовых грунтов глубинными взрывами в условиях Северного Кавказа (изыскания, проектирование, производство работ)", согласованное с Госгортехнадзором и Кавказвзрывпромом. Пособие может служить территориальным строительным нормативом.

Автором работы выдвигаются следующие защищаемые положения:

1. Область и границы применения глубинных взрывов определяются мощностью и строением лессовых разрезов, а также структурно-вещественными особенностями просадочных грунтов.

2. Районирование и классификация (типизация) лессовых толщ Северного Кавказа по инженерно-геологическим факторам, влияющим на эффективность применения глубинных взрывов.

3. Комплексные технологии подготовки оснований глубинными взрывами с учетом особенностей проведения буровзрывных работ в различных грунтовых условиях.

4. Рекомендации по изысканиям, проектированию и производству работ по уплотнению просадочных грунтов глубинными взрывами, в том числе на застроенных территориях.

Практическая значимость работы.

Составлены Рекомендации по изысканиям, проектированию и производству работ по уплотнению просадочных лессовых грунтов глубинными взрывами в условиях Северного Кавказа.

Апробация и внедрение результатов работы.

Результаты исследований докладывались автором на конференции "Вузовская наука - Северо-Кавказскому региону" (Ставрополь, 2003); Международной конференции по геотехнике "Реконструкция исторических городов и геотехническое строительство", посвященной 300-летию Санкт-Петербурга (2003); юбилейной Международной научно-практической конференции "Строительство-2004" (Ростов-на-Дону, РГСУ, 2004); Международной научной конференции, посвященной 250-тилетию МГУ им. Ломоносова "Инженерная геология массивов лессовых пород" (Москва, МГУ, 2004).

Основные положения диссертационной работы также доложены и обсуждены на заседании кафедры "Городского строительства и экспертизы недвижимости" СевКавГТУ и ученого совета ПНИИИС.

Результаты исследований и разработанные автором рекомендации в 2004 г. были использованы при строительстве крупнейшего на Юге России военного городка в г. Буденновске. Согласно справке заказчика экономический эффект составил 25 млн. руб. и сократились сроки строительства в два раза.

Публикации.

Результаты проведенных исследований автора отражены в 8 публикациях, в том числе в нормативном Пособии, согласованном с Госгортехнадзором РФ.

Структура работы и объем работы.

Диссертационная работа состоит из введения, пяти глав, заключения, и приложений, изложенных на 162 страницах машинописного текста, содержит 37 рисунков, 17 таблиц и списка литературы из 91 наименования.

Заключение Диссертация по теме "Инженерная геология, мерзлотоведение и грунтоведение", Стешенко, Дмитрий Михайлович

Основные результаты проведенных исследований сводятся к следующему:

1. По фондовым и опубликованным данным автором выполнено районирование и составлена схематическая карта просадочности лессовых грунтов Северного Кавказа с указанием их мощности Н, мощности просадочной толщи Нз1 и величины просадки при природном давлении 85|.

2. Для оценки эффективности применения глубинных взрывов в различных грунтовых условиях изучен мировой опыт строительства на грунтах, уплотненных глубинными взрывами, и обследованы практически все объекты Северо-Кавказского региона с анализом проектно-строительной документации.

3. Установлено, что основными факторами, определяющими эффективность применения глубинных взрывов, являются строение и структурно-литологические особенности лессовых толщ (структурно-литологический вид грунта по числу пластичности, грансоставу, содержанию водостойких агрегатов и резервной пористости). Для обоснованного применения различных вариантов глубинных взрывов проведена типизация лессовых разрезов с выделением четырех зон распространения литолого-структурных видов лессовых грунтов на территории Северного Кавказа.

4. Разработаны комплексные технологии подготовки оснований глубинными взрывами, учитывающие строение и структурно-литологические особенности грунтов региона. При достаточном количестве воды типичные лессы и легкие лессовидные суглинки рекомендовано уплотнять глубинными взрывами с предварительным замачиванием толщи и доуплотнением «буферного» слоя шнековым способом. Тяжелые лессовидные суглинки и глины, а также маловлажные лессы (при следует уплотнять удлиненными зарядами с последующей набивкой грунта в камуфлетные полости шнековым способом.

5. На основе полученных результатов при участии автора было запроектировано и выполнено с большим экономическим эффектом уплотнение сильнопросадочных лессов глубинными взрывами при строительстве крупного военного городка в г. Буденновске.

6. Составлены рекомендации, основные положения которых вошли в «Пособие по уплотнению просадочных лессовых грунтов глубинными взрывами в условиях Северного Кавказа (изыскания, проектирование, производство работ)», представленное Правительству Ставропольского края в качестве ТСН.

Полученные результаты могут быть использованы проектными институтами и строительными организациями при проектировании и производстве работ по уплотнению просадочных лессовых грунтов глубинными взрывами в условиях Северного Кавказа. Результаты исследований и утвержденное Госгортехнадзором РФ «Пособие» могут быть использованы в других регионах России и за рубежом.

Библиография Диссертация по наукам о земле, кандидата технических наук, Стешенко, Дмитрий Михайлович, Ставрополь

1. Абелев Ю.М. Простейший метод упрочнения лессовидных грунтов // Строительная промышленность. - 1935. - № 10.

2. Абелев Ю.М. Основы проектирования и строительства на макропористых грунтах. М.: Стройвоенмориздат, 1948. - 203 с.

3. Абелев Ю.М., Абелев М.Ю. Основы проектирования и строительства на просадочных макропористых грунтах. 2-е изд., перераб. и доп. - М.: Стройиздат, 1968.

4. Ананьев В.П. Минералогический состав лессовой породы Ставрополья (Северный Кавказ) // Докл. АН СССР. 1956. Т. 110. - № 6. - С. 1079- 1082.

5. Ананьев В.П. О связи гранулометрического состава с минералогическим в эоловых лессах // Бюлл. Комиссии по изучению четвертичного периода. № 24. - М.: Изд-во АН СССР, 1960. - С. 66-71.

6. Ананьев В.П. Строение и состав лессового покрова юго-востока Русской платформы и Предкавказья по данным опорных скважин // Тезисы докладов науч. геол. конф. РГУ. 1963. - С. 195-196.

7. Ананьев В.П., Коробкин В.И. Минералы лессовых пород. Ростов: Изд-во Ростовского университета, 1980. - 200 с.

8. Ананьев В.П. Лессовый покров России: Учебное пособие. М.: ИД "Юриспруденция", 2004. - 112 с.

9. Аскаров Х.А., Ядгаров З.Х. Уплотнение лессовых просадочных грунтов способом подводного взрыва // Строительство и архитектура Узбекистана. 1967. - № 5. - С. 14 - 19.

10. Аскаров Х.А., Ядгаров З.Х. Влияние подводного взрыва на водопроницаемость лессовых грунтов // Закрепление и уплотнение грунтов в строительстве. М.: Стройиздат, 1978. - С. 261 - 264.

11. И. Афонин В.Г., Гейман JT.M., Комир В.М. Справочное руководство по взрывным работам в строительстве. 2-е изд., перераб. и доп. - Киев: Будивельник, 1982.

12. Балаев Л.Г., Царев П.В. Лессовые породы Центрального и Восточного Предкавказья. — М.: Наука, 1964. — 248 с.

13. Балаев Л.Г. Особенности проектирования оснований и фундаментов зданий и сооружений на лессовых просадочных грунтах Северного Кавказа. -Ставрополь: Наука, 1970. 214 с.

14. Величко A.A. Структура термических изменений палеоклиматов мезокайнозоя по материалам изучения Восточной Европы // Климаты Земли в геологическом прошлом. М.: Наука, 1987. - С. 5-43.

15. Галай Б.Ф. Результаты применения противопросадочных мероприятий в Ставропольском крае // Закрепление и уплотнение грунтов в строительстве: Докл. VIII Всесоюзного совещания 1974. Киев: Будивельник, 1974. С. 84-88.

16. Галай Б.Ф. Корреляционные зависимости между показателями пластичности глинистых грунтов // Основания, фундаменты и механика грунтов. 1974. - № 5. - С. 25 - 26.

17. Галай Б.Ф. Использование границы текучести глинистых грунтов для характеристики их пластичности // I Всесоюзная конференция по инженерной геологии 1972: Докл. Тбилиси, 1976. - С. 495 - 503.

18. Галай Б.Ф., Ситников С.Т. Способ определения пластичности глинистых грунтов // Информационный листок о НТД Ставропольского ЦНТИ. 1986. -№86- 1.

19. Галай Б.Ф. Рекомендации по проектированию и устройству буронабивных грунтовых свай, изготовленных шнековым способом в просадочных и слабых грунтах. Ставрополь: СевКавГТУ, 2001. - 25 с.

20. Галай Б.Ф., Галай Б.Б., Стешенко Д.М. История и результаты уплотнения просадочных грунтов глубинными взрывами на объектах Северного

21. Кавказа // Вестник №1(6) СевКавГТУ. Серия: естественно-научная. Сб. научн. Трудов. Ставрополь: СевКавГТУ, 2003. - С. 103-107.

22. Галай Б.Ф., Галай Б.Б., Стешенко Д.М. Пособие по уплотнению просадочных лессовых грунтов глубинными взрывами в условиях Северного Кавказа (изыскания, проектирование, производство работ), Ставрополь: СевКавГТУ, 2004. - 70 с.

23. Галай Б.Ф., Стешенко Д.М. О применении глубинных взрывов для уплотнения просадочных грунтов в Ростовской области // Строительство-2004: Материалы юбилейной Международной научно-практической конференции. Ростов-на-Дону: РГСУ, 2004. - С. 113 - 114.

24. Галай Б.Ф., Галай Б.Б., Стешенко Д.М. Уплотнение лессовых грунтов глубинными взрывами // Инженерная геология массивов лессовых пород: материалы Международной научной конференции. М.: МГУ, 2004. С. 125 — 127.

25. Галай Б.Ф., Галай Б.Б., Стешенко Д.М. Пособие по уплотнению просадочных лессовых грунтов глубинными взрывами // Вестник СевКавГТУ. Серия: естественно-научная. 2004. - №1(7). - С. 117 - 121.

26. Горецкий Г.И. О палеогеографии Приазовья и Западного Приманычья в узунларско-гирканский и буртасский века // Вопросы географии. 1953, вып. 33.

27. Горькова И.М. Теоретические основы оценки осадочных пород в инженерно-геологических целях. М.: Наука, 1966. - 37 с.

28. ГОСТ 5180-84. Грунты. Методы лабораторного определения физических характеристик. -М.: Стройиздат, 1986.

29. Губанов Е.К. Опыт глубинного уплотнения лессовых грунтов в г.Красноярске // Вопросы строительства на лессовых грунтах: Докл. Межвузовской научн. конф. Воронеж, 1961.-С.214-219.

30. Даниленко И.И. Использование энергии взрыва в строительстве. -Киев: Будивельник, 1981. 168 с.

31. Единые правила безопасности при взрывных работах (ПБ 13-407-01). Безопасность при взрывных работах: Сборник документов. Серия 13. Выпуск 1 / Колл. авт. 2-е изд., испр. и доп. - М.: ГУП НТЦ "Промышленная безопасность" Госгортехнадзора России, 2002.

32. Иванов П. Л. Уплотнение несвязных фунтов взрывами. Л.: Стройиздат, 1967.

33. Имиолек Р. Уплотнение водонасыщенных грунтов взрывами удлиненных зарядов // Основания, фундаменты и механика грунтов. 1992. - № 4.-С. 24-26.

34. Инструкция по предупреждению, обнаружению и ликвидации отказавших зарядов взрывчатых веществ на земной поверхности и в подземных выработках (РД 13-522-02). М.: Госгортехиздат, 2002.

35. Кондакова Л.П. Новейшая тектоника Манычских прогибов: Автореферат канд. геол.-мин. наук. М., 1969. - 23 с.

36. Корбкин В.И., Балаев Л.Г., Галай Б.Ф. Субаэральный литогенез и свойства пылевато-глинистых отложений. — Ростов: Изд-во Ростовского университета, 1986. 208 с.

37. Кравец В.Г. Динамика уплотнения грунтового массива взрывом. -Киев: Наукова думка, 1979. 132 с.

38. Кригер Н.И. Лесс, его свойства и связь с географической средой. -М.: Наука, 1965.-296 с.

39. Крутов В.И. и др. Уплотнение просадочных грунтов. М.: Стройиздат, 1974. - 207 с.

40. Крутов В.И. Основания и фундаменты на просадочных грунтах. -Киев: Будивельник, 1982. 224 с.

41. Ларионов А.К., Приклонский В.А., Ананьев В.П. Лессовые породы и их строительные свойства. М.: Госгортехиздат, 1959. - 368 с.

42. Ларионов А.К. Инженерно-геологическое изучение структуры рыхлых осадочных пород (структура грунта). М.: Недра, 1966. - 328 с.

43. Ларионов А.К. Методы исследования структуры грунтов. М.: Недра, 1971.-200 с.

44. Литвинов И.М. Опыт строительства Южно-трубноого металлургического завода (Никопольстроя) на лессовых грунтах // Строительство на лессовидных грунтах. Харьков: Госстройиздат, 1939. С. 147191.

45. Литвинов И.М. Изменение свойств просадочных лессовых грунтов по глубине после их уплотнения замачиванием и энергией взрывов // Основания, фундаменты и механика грунтов. 1967. - № 6. - С. 24-25.

46. Литвинов И.М. Опыт глубинного уплотнения просадочных грунтов с применением энергии взрывов // Основания, фундаменты и механика грунтов. -1968.-№ 6.-С. 25-28.

47. Литвинов И.М. Укрепление и уплотнение просадочных грунтов в жилищном и промышленном строительстве. Киев: Будивельник, 1977. - 288 с.

48. Ляхов Г.М., Покровский Г.И. Взрывные волны в грунтах. М.: Госгортехиздат, 1962. - 101 с.

49. Маслов H.H. Условия устойчивости водонасыщенных песков. М.: Госэнергоиздат, 1959. - 158 с.

50. Методические рекомендации по уплотнению просадочных грунтов гидровзрывным способом. Киев.: НИИСК, 1980. - 75 с.

51. Минервин A.B., Комисарова H.H. Формирование структуры и текстуры просадочных лессовых пород Минусинского межгорного прогиба // Инженерная геология. 1979. - № 1. - С. 70 - 83.

52. Минервин A.B., Комисарова H.H. Природа просадочности лессовых пород // Вопросы инженерной геологии и грунтоведения. Вып. 5. М.: Изд-во МГУ, 1982.-С. 16-31.

53. Морозов С.С. Механический и химический состав некоторых лессов Европейской части СССР и генетически близких пород // Почвоведение. 1932. - № 2. - С. 36-38

54. Морозов С.С. Материалы по региональному грунтоведению. М.: Изд-во МГУ, 1964. - 154 с.

55. Мусаэлян A.A., Вилфанд А.Г. Из опыта производства работ по уплотнению просадочных грунтов глубинными и подводными взрывами // Строительство и архитектура Узбекистана. 1978. - № 2. - С. 11-14.

56. Осипов В.И. Природа прочностных и деформационных свойств глинистых пород. М.: Изд-во МГУ, 1979. - 235 с.

57. Осипов В.И., Соколов В.Н. Природа и механизм просадки лессов // Геоэкология. 2000. - № 5. - С. 422 - 431.

58. Попов Г.И. Четвертичные и континентальные плиоценовые отложения Нижнего Дона и Северо-Восточного Приазовья // Материалы по геологии и полезным ископаемым Азово-Черноморья, сб.22. М.: JL, 1947.

59. Попов Г.И. Корреляция черноморских и каспийских четвертичных отложений. В кн.: Материалы Всесоюзного совещания по изучению четвертичного периода, 1961, т. 2.

60. Пособие по проектированию оснований зданий и сооружений (к СНиП 2.02.01-83). -М.: Стройиздат, 1986.

61. Пособие по производству работ при устройстве оснований и фундаментов (к СНиП 3.02.01-83). -М.: Стройиздат, 1986.

62. Правила безопасности при перевозке взрывчатых материалов автомобильным транспортом (ПБ 13-78-94) М.: Госгортехиздат, 1994.

63. Региональная геоморфология Кавказа. М.: Наука, 1979.

64. Рекомендации по уплотнению просадочных грунтов большой мощности гидровзрывным методом. М.: Стройиздат, 1984. С. 56.

65. Руководство по проектированию оснований зданий и сооружений. -М.: Стройиздат. 1977.

66. Сафронов И.Н. Проблемы геоморфологии Северного Кавказа и поиски полезных ископаемых. Ростов: Изд-во Ростовского университета, 1983. - 160 с.

67. Сборник руководств и инструкций по применению промышленных взрывных материалов. Главспецпромстрой. М.: Госгортехиздат, 1988.

68. Свиточ A.A. Палеогеография плейстоцена. М.: Изд-во МГУ, 1987.188 с.

69. Сергеев Е.М. Грунтоведение. М.: Изд-во МГУ, 1959. - 334 с.

70. Сергеев Е.М. Инженерная геология. М.: Изд-во МГУ, 1978. - 384 с.

71. СНиП Ш-Б. 10-62. Глава 10. Строительство на просадочных грунтах. Правила организации, производства и приемки работ. М.: Госстройиздат, 1963. -6 с.

72. СН 33-66. Указания по глубинному уплотнению просадочных грунтов в основании зданий и сооружений грунтовыми сваями. М.: Госстройиздат, 1966. - 27 с.

73. СНиП III-9-74. Основания и фундаменты. М.: Стройиздат, 1976.95 с.

74. СНиП 2.02.01-83*. Основания зданий и сооружений. М.: ГУП ЦПП, 1976.-95 с.

75. СНиП 3.02.01-87. Земляные сооружения, основания и фундаменты. — М.: Стройиздат, 1996.

76. СНиП 11-02-96. Инженерные изыскания для строительства. Основные положения. М.: Минстрой России, 1997.

77. СП 11-105-97 Инженерно-геологические изыскания для строительства. Часть 3. Правила производства работ в районах распространения специфических грунтов. М.: Госстрой России, 2000.

78. Сквалецкий E.H. Опыт применения и перспективы метода подводного взрыва для уплотнения слабых грунтов. В кн.: Инженерные изыскания для водохозяйственного строительства в Таджикистане. - Душанбе: Ирфон, 1969.-С. 25-28.

79. Тахиров И.Г., Абдуллаев А.У., Рузиев А.Р. Использование энергии взрыва для решения инженерно-строительных задач в условиях Таджикистана. // Обзорная информация ТаджикНИИНТИ Госплана Таджикской ССР. -Душанбе, 1982.-43 с.

80. Теоретические основы инженерной геологии. Геологические основы. -М.: Недра, 1985.-332 с.

81. Типовая инструкция по безопасности проведения массовых взрывов на земной поверхности. М.: НПО ОБТ, 1993.

82. Ядгаров З.Х., Урманова Г.Л., Аскаров Х.А. Улучшение строительных свойств лессовых просадочных грунтов методом подводного взрыва. //

83. Закрепление и уплотнение грунтов в строительстве / Материалы VIII Всесоюзного совещания. Киев: Будивельник, 1974. - С. 367 - 369.

84. Якушова А.Ф. и др. Главнейшие черты геоморфологии и неотектоники Волго-Донской территории. В кн.: Геология и нефтегазоносность юга СССР. М.: Недра, 1965.

85. А. С. 183131 СССР, Е 02 d 03/10. Способ уплотнения просадочных лессовых грунтов / И.М.Литвинов. Опубликовано 09.06.1966, Бюл. №12.

86. А. С. 702957 СССР, Е 02 d 03/10. Способ уплотнения просадочных лессовых грунтов / Б.Ф.Галай. С приоритетом от 6.03.1978 г.

87. А. С. 165126 СССР, Е 02 d 03/10. Способ стабилизации лессовых просадочных грунтов / Я.Д.Гильман. Опубликовано 04.09.1964, Бюл. №17.

88. Патент RU № 2135691. Способ возведения буронабивной сваи / Б.Ф.Галай. С приоритетом от 10.11.1998 г.

89. Е. Dembicki, N. Kisielowa, R. Bona, R. Imiolek, A. Michowski, I. Semrau "Dynamic Consolidation of Organic Subsoil's by Use of Hidden Underground Explosions". Proc. of the II Baltic Conf. S. M. F. E., Tallinn 1988, p. 273 277.

90. E. Dembicki, R. Imiolek, N. Kisielowa "Soil Compaction with the Blasting Method" in book "Geomechanics and Water Engineering in Environmental Management" Ed. A.A. Balkema, Rotterdam 1992.163