1. На главную
  2. Электронные версии
  3. Геоэкология. Инженерная геология, гидрогеология, геокриология
  4. № 4, 2023

Геоэкология. Инженерная геология, гидрогеология, геокриология, 2023, № 4, стр. 18-28

Водопонижение как ведущий фактор развития суффозии при строительстве фундаментов глубокого заложения

П. И. Кашперюк 1, *, Д. С. Москалев 2, **, В. П. Хоменко 1, ***

1 ФГБУ ВО “Национальный исследовательский университет Московский государственный строительный университет” (НИУ МГСУ)
129337 Москва, Ярославское шоссе, 26, Россия

2 Научно-производственная фирма “Специальные изыскания для высотного строительства”
117393 Москва, ул. Архитектора Власова, 45А, Россия

* E-mail: npf-sivs@yandex.ru
** E-mail: cangaro@mail.ru
*** E-mail: khomenko_geol@mail.ru

Поступила в редакцию 08.11.2022
После доработки 26.04.2023
Принята к публикации 04.05.2023

Аннотация

В статье рассмотрены основные техногенные факторы, приводящие к развитию механической суффозии в процессе строительства и эксплуатации зданий и сооружений с глубоким заложением фундаментов. На конкретном объекте исследованы причины и динамика развития восходящего суффозионного процесса “вулканического” характера (“псевдовулканической суффозии”). Установлено, что основными факторами, обусловившими развитие суффозионного процесса являются постоянные откачки поступающих в дренажную систему напорных вод, находящихся в активной зоне основания сооружения, и систематически поддерживаемый высокий гидравлический градиент. Доказывается, что необходимость постоянного водопонижения, поступающих в дренажную систему подземных вод, связана не с качественными дефектами сооруженного противофильтрационного экрана – “стены в грунте”, а с нарушением сплошности толщи верхнего водоупора, являющегося непосредственным грунтом основания, при производстве строительных работ самой “стены в грунте” и свайных фундаментов. Результаты исследований позволили впервые оценить возможности применения двух методов определения развития процесса восходящей суффозии во времени: измерения скважностей каверномером и определения объема вертикальных пустот методом их засыпки песком. На основе законов гидродинамики сделана попытка определения скорости движения восходящего потока и величины гидродинамического напора. Отмечается, что важнейшим условием производства инженерных изысканий, при выявлении в грунтах основания межпластовых высоконапорных водоносных горизонтов, должно являться обязательное тампонирование разведочных скважин высокомарочным бетонным раствором в интервале глубин залегания подошвы верхнего водоупора и, как минимум, проектной отметки дна котлована, сразу после окончания бурения скважин до организации мероприятий по водопонижению.

Ключевые слова: механическая суффозия, псевдовулканическая суффозия, связный и несвязный грунты, градиент напора, фильтрационный поток, размываемость грунтов, водопонижение, вертикальный противофильтрационный экран, корразия

Список литературы

  1. Аникеев А.А. Методика оценки карстово-суффозионной опасности и риска в Москве. М: LAP LAMBERT Academic Publishing RU, 2017. 80 с.

  2. Анисимов В.В., Тер-Мартиросян З.Г. Влияние механической суффозии на дополнительные осадки оснований фундаментов // Основания, фундаменты и механика грунтов. 2009. № 4. С. 4–8.

  3. Инженерная геология России. Т. 2. Инженерная геодинамика территории России. / Под ред. В.Т. Трофимова и Э.В. Калинина. М: Издательский дом “КДУ”, 2013. 816 с.

  4. Кашперюк П.И., Лаврусевич А.А., Никитина К.В., Крашенинников В.С. Проектные решения в современном фундаментостроении: функция прогноза работы системы “основание-фундамент” // Промышленное и гражданское строительство. 2018. № 12. С. 49–54.

  5. Кашперюк П.И., Никитина К.В. К вопросу о карстово-суффозионных проявлениях в карстующихся толщах города Москвы // Опасные для строительства геологические процессы: матер. Междунар. семинара, посв. 70-летию д. г.-м.н., профессора В.П. Хоменко. 2019. С. 40–42.

  6. Кочев А.Д., Чертков Л.Г., Зайонц И.Л. К вопросу геологического районирования территории северо-запада Москвы по степени опасности развития карстово-суффозионных процессов // Инженерно-геологические задачи современности и методы их решения: матер. научно-практ. конференции. М.: Геомаркетинг, 2017. С. 24–40.

  7. Лаврусевич И.А., Хоменко В.П., Лаврусевич А.А. Недооценка суффозионной опасности при строительстве плоскостных бетонных сооружений // Промышленное и гражданское строительство. 2015. № 11. С. 21–24.

  8. Основные экзогенные процессы / [В.И. Осипов, В.М. Кутепов, В.П. Зверев и др.]. Под ред. В.И. Осипова. М.: ГЕОС, 1999. 271 с.

  9. Хоменко В.П. Закономерности и прогноз суффозионных процессов. М.: ГЕОС, 2003. 216 с.

  10. Хоменко В.П. Карстовое провалообразование: механизм и оценка опасности // Экологическая безопасность и строительство в карстовых районах: матер. междунар. симп. / Под ред. В.Н. Катаева и др. Пермь: ПГИУ, 2015. С. 50–60.

  11. Щербаков С.В. Прогнозирование устойчивости сооружений в зависимости от суффозионности грунтов // Трофимуковские чтения. Новосибирск: Институт нефтегазовой геологии и геофизики CО РАН, 2013. С. 584–586.

  12. Erosion of Geomaterials. S. Bonelli (ed.). N.Y., ISTE/Wiley, 2012. 371 p.

  13. Kälin M. Hydraulic piping – theoretical and experimental findings // Canadian Geotechnical Journal. 1977. V. 14. № 1. P. 107–124.

Дополнительные материалы отсутствуют.

Инструменты

следующая статья выпуска предыдущая статья выпуска содержание выпуска

Геоэкология. Инженерная геология, гидрогеология, геокриология

Архивы выпусков Информация о журнале Отправить рукопись в журнал