Возведение сооружений на слабых грунтах — сложная задача. Стоимость фундамента в таких случаях может составлять до 30–35 процентов от стоимости всего сооружения. На сегодняшний день одним из способов увеличения несущей способности и уменьшения осадки фундаментов на сильно сжимаемых почвах является использование армированных грунтов. Ученые Пермского Политеха предложили более экономичный способ укрепления земли на пылевато-глинистых и заторфованных поверхностях с установкой армирующих элементов для возведения фундамента стальных цилиндрических резервуарах, которые используются для очистки водопроводной воды перед отстаиванием и фильтрацией.
Ученые Пермского Политеха нашли экономичный способ укрепления грунта для строительства / ©Getty images
Исследование опубликовано в Journal of Physics Conference Series. Усиление основания при возведении фундамента стального резервуара осуществляют следующим образом: отрывается котлован, в нем укладывается армирующая прослойка, затем одним слоем на другой отсыпается и уплотняется грунтовая подушка из песчано-гравийной смеси, далее возводится железобетонный фундамент. Такая конструкция позволяет снизить деформацию основания и обеспечить его высокую несущую способность.
Чтобы доказать техническую и экономическую эффективность укрепления грунта по методике политехников, сравнивались затраты на возведение фундамента на подушке из песчано-гравийной смеси, обработанной битумом, на свайное и армированное основание.
Перед сдачей в эксплуатацию стальных резервуаров на армированных грунтовых подушках были выполнены их гидравлические испытания, для чего они были заполнены водой. По периметру каждого резервуара были установлены четыре геодезические марки для контроля вертикального перемещения. Наблюдения за вертикальными перемещениями фундаментов резервуаров продолжались в течение одного года.
«Исследование показало, что все полученные значения вертикальных перемещений фундаментов не превышают предельно допустимых нормативных значений. Это свидетельствует о высокой жесткости основания из армированного грунта и эффективности использования таких конструкций в строительстве», — сообщил кандидат технических наук, доцент кафедры строительного производства и геотехники ПНИПУ Владимир Клевеко.
Анализ экономической эффективности показал, что по сравнению с фундаментом на армированном основании свайное дороже на 29 процентов, а традиционный фундамент на подушке из песчано-гравийной смеси, обработанной битумом, — на 25. Таким образом, применение армированных грунтов позволяет значительно снизить стоимость возведения фундаментов, а следовательно, и стоимость всего строительства. В настоящее время армирующие материалы серийно производятся в России, поэтому технология может поддержать импортозамещение.
