ИНЖЕНЕРНЫЕ РЕШЕНИЯ

Электронный научный журнал

Издается ежемесячно с декабря 2018 года

Является печатной версией сетевого журнала

Инженерные решения

Выпуск: 3(4)

Апрель 2019

Новосибирск

2019

2

УДК 004+62

ББК 3

И622

Главный редактор:

Величко Сергей Анатольевич, д-р техн. наук.

Редакционная коллегия:

Звездина Марина Юрьевна, канд. техн. наук, д-р физ.-мат. наук;

Каракеян Валерий Иванович, д-р техн. наук;

Королев Владимир Степанович, канд. физ.-мат. наук;

Мартышкин Алексей Иванович, канд. техн. наук;

Милостная Наталья Анатольевна, канд. техн. наук;

Наумкин Николай Иванович, канд. техн. наук, д-р пед. наук;

Немирова Любовь Федоровна, канд. техн. наук;

Семашко Николай Александрович, д-р техн. наук;

Федосин Сергей Алексеевич, канд. техн. наук;

И622 Инженерные решения: эл.научный журнал. – 2019 – № 3(4). – 16 с. –

https://journaltech.ru/archive/4

Учредитель и издатель: ООО «Грани науки»

ISSN: 2658-6479

ББК 3

© ООО «Грани науки», 2019 г.

3

Содержание

Вопросы развития информационных технологий 4

ТЕХНОЛОГИИ ДОПОЛНЕННОЙ И ВИРТУАЛЬНОЙ РЕАЛЬНОСТИ В ТРАНСПОРТЕ И НА ПРОИЗВОДСТВЕ: АНАЛИЗ И ПЕРСПЕКТИВЫ РАЗВИТИЯ Соловьев Федор Сергеевич Тарасов Илья Евгеньевич Петров Андрей Борисович

4

Строительство и архитектура 9

АНАЛИЗ ПРОЕКТНОГО РЕШЕНИЯ ПО УСТРОЙСТВУ СВАЙНЫХ ФУНДАМЕНТОВ ПРИ РЕМОНТЕ УЧАСТКА АВТОМОБИЛЬНОЙ ДОРОГИ Гандельсман Артём Игоревич Гандельсман Игорь Анатольевич

9

№ 3 (4), апрель, 2019 г.

4

ВОПРОСЫ РАЗВИТИЯ ИНФОРМАЦИОННЫХ ТЕХНОЛОГИЙ

ТЕХНОЛОГИИ ДОПОЛНЕННОЙ И ВИРТУАЛЬНОЙ РЕАЛЬНОСТИ В ТРАНСПОРТЕ

И НА ПРОИЗВОДСТВЕ: АНАЛИЗ И ПЕРСПЕКТИВЫ РАЗВИТИЯ

Соловьев Федор Сергеевич

аспирант, кафедра корпоративных информационных систем, МИРЭА – Российский технологический университет,

РФ, г. Москва

Тарасов Илья Евгеньевич

д-р техн. наук, профессор кафедры КИС, МИРЭА, РФ, г. Москва

Петров Андрей Борисович

д-р техн. наук, проф., зав. кафедры КИС, МИРЭА, РФ, г. Москва

Е-mail: fedia.soloviev@yandex.ru

TECHNOLOGIES OF ADDITIONAL AND VIRTUAL REALITY IN TRANSPORT

AND IN PRODUCTION: ANALYSIS AND DEVELOPMENT PROSPECTS

Fedor Soloviev

postgraduate Student, Department of Corporate Information Systems, MIREA - Russian University of Technology, Russia, Moscow

Ilya Tarasov

doctor of Technical Sciences, Professor of KIS, MIREA, Russia, Moscow

Andrey Petrov

doctor of Technical Sciences, Professor, Head. Departments KIS, MIREA, Russia, Moscow

АННОТАЦИЯ

Информационное образовательное пространство входит в инновационный этап своего развития за счет до-

полненной и виртуальной реальности как средства передачи визуальной информации. Дополненная реальность

– это технология, которая позволяет совмещать реальные объекты с объектами виртуальными, при помощи

компьютерных технологий. В статье рассматривается конъюнктура активно формирующегося рынка дополнен-

ной и виртуальной реальности в автомобильной технике. Проанализированы возможности и перспективы ис-

пользования этих технологий для развития автоиндустрии.

ABSTRACT

The information educational space is entering the innovative stage of its development at the expense of augmented

and virtual reality as a means of transmitting visual information. Augmented reality is a technology that allows you to

combine real objects with virtual objects using computer technology. The article discusses the conjuncture of the active-

ly emerging market of augmented and virtual reality in automotive technology. Analyzed the opportunities and pro-

spects for the use of these technologies for the development of the automotive industry.

Ключевые слова: виртуальная реальность, дополненная реальность, VR и AR технологии, VR, AR.

Keywords: virtual reality, augmented reality, VR and AR technologies, VR, AR.

Технологии развиваются с невиданной скоро-

стью. На острие научно-технического прогресса в

последние десятилетия неизменно находятся ин-

формационные технологии. Одна сменяет другую,

постоянно повышая эффективность человеческой

деятельности в различных областях.

Развитие информационных технологий идет

стремительными темпами. Становятся все популяр-

№ 3 (4), апрель, 2019 г.

5

нее виртуальная и дополненная реальность. Несмот-

ря на стабильную ассоциацию с компьютерными

играми, компании различных отраслей изучают

возможные области применения данных технологий

с целью изменения собственного бизнеса. К таким

отраслям относятся здравоохранение, автомобиле-

строение, производство, розничная торговля, сфера

развлечений и спорт. Компании планируют исполь-

зовать такие технологии для обучения сотрудников,

развития дизайна, взаимодействия, а также в медий-

ных и развлекательных целях.

Под виртуальной реальностью (англ, virtual

reality, VR) понимается созданный техническими

средствами мир, передаваемый человеку через его

ощущения: зрение, слух, обоняние, осязание и др.

Дополненная реальность (англ, augmented reality,

AR) -результат введения в поле восприятия любых

сенсорных данных с целью дополнения сведений об

окружении и улучшения восприятия информации.

Необходимо прояснить разницу между вирту-

альной и дополненной реальностью. VR создает

цифровую вселенную с эффектом погружения, a AR

добавляет компоненты цифрового мира в реальный.

По мнению многих ИТ-лидеров, данные техно-

логии в бизнесе находятся пока в стадии зарожде-

ния, однако известны многие успешные примеры

реализации виртуальной и дополненной реальности.

Впервые эта технология пришла из военной

авиации и появилась в автомобилях премиум класса.

С ее помощью, по аналогии с боевыми машинами,

перед водителем, на лобовом стекле отображается

вся необходимая информация о скорости, парамет-

рах маршрута и т.д. Как и автомобили премиум

класса, в таком виде технология доступна узкому

кругу людей. На широком потребительском рынке,

дополненная реальность, как отрасль компьютерных

технологий, находится в стадии становления и ак-

тивного роста. Мировые лидеры в области высоких

технологий, такие как Google, Samsung, Apple и не-

которые другие, заявляют о скором выходе на ры-

нок устройств типа HMD (head-mounted display но-

симый дисплей). Наиболее известные из них и уже

выпускающиеся серийно — это Google Glass. Дан-

ные функции здесь ориентированы эти устройства

на массовый потребительский спрос, как в настоя-

щее время и всевозможные гаджеты.

Однако либо уровень развития современных

технологий не позволяет пока реализовать в полной

мере концепцию устройства с интерфейсом допол-

ненной реальностью в габаритах, пригодных для

массового пользования, либо такие технологии еще

не нашли друг друга.

Секция автомобильных технологий на CES (по-

чти 20 тыс. кв. м) имела огромный успех. ДуБравак

полагает, что дополненная реальность становится

неотъемлемой частью автоиндустрии. Все больше

технологических компаний, таких как Nvidia, Bosch

и Blackberry, инвестируют в автомобильный сектор,

что привело к представлению на CES большого ко-

личества инноваций в данной области.

В декабре производитель автокомпонентов

Continental объявил о начале сотрудничества с ком-

панией DigiLens, лидером рынка голографических

проекционных технологий для интеграции в авто-

мобили и бытовую электронику. Дело в том, что

ныне существующие проекционные дисплеи слиш-

ком громоздкие и их сложно встраивать в прибор-

ные панели. Continental и DigiLens разрабатывают

ультратонкий дисплей дополненной реальности. Он

не будет ограничивать автопроизводителей в габа-

ритах и предоставит водителю больше разнообраз-

ной и наглядной информации.

Инженеры и электронщики группы Jaguar Land

Rover сделали ряд кузовных элементов «прозрачны-

ми». Первым под эксперимент попал капот. На кон-

цепте Land Rover Discovery Vision 2014 года в районе

решетки радиатора установили камеры, смотрящие

буквально в землю. Картинка с них транслируется на

обширный проекционный дисплей перед глазами во-

дителя. Идея концепции в том, что границы изображе-

ния совпадают с габаритами капота. Результат — пол-

ная иллюзия того, что последний отсутствует. В горо-

де, конечно, такая игрушка ни к чему. А вот на бездо-

рожье может оказаться весьма полезной, показывая

рельеф и угол поворота колес.

Технология Mini Augmented Vision позволяет ви-

деть сквозь кузов. Картинка с внешних камер автомо-

биля выводится на очки дополненной реальности. Оч-

ки Mini Augmented Vision не только проецируют перед

глазами водителя необходимые подсказки навигации

или спидометра, но и могут сделать прозрачными от-

дельные кузовные элементы, помогая владельцу при-

парковаться или проехать перекресток.

Мобильное приложение «HP Reveal». Одной из

интересных возможностей мобильных устройств

является использование и самостоятельное создание

средств дополненной реальности. Лучший помощ-

ник учащегося книга, особенно по предметам про-

фессионального компонента. Но вот с наглядностью

возникают проблемы. Данный пробел помогает ре-

шить мобильное приложение HP Reveal, которое

оживляет иллюстрации, превращая их в видео и

трехмерные модели.

• В качестве основы (маркера) может высту-

пать изображение, фотография, схема или другой

видимый объект. На основу добавляются виртуаль-

ные объекты: ссылки на веб-страницы, видео, текст,

графика и 3D-объекты.

• Принцип работы: приложение использует

камеру телефона, GPS, Bluetooth, Wi-Fi, акселеро-

метр и гироскоп для идентификации различных

объектов из окружающего пространства. Эти объек-

ты транслируются на экране устройства или распе-

чатанном варианте предлагаемого объекта с нало-

женным поверх видео, картинками, фотографиями

или другими файлами, называемыми аурами.

На рисунке 1 представлены примеры объектов до-

полненной реальности, которые могут привязываться

не только к брошюрам, книгам, но и к реальным моде-

лям, установленным в кабинетах и мастерских.

№ 3 (4), апрель, 2019 г.

6

Рисунок 1. Использование дополнительной реальности в образовательном процессе

Пользоваться ресурсами дополненной реально-

сти учащиеся могут, установив мобильное прило-

жение и подключившись к публичному каналу кол-

леджа. Наглядность и полнота предоставленной ин-

формации способствует повышению мотивации к

обучению.

Мы столкнулись с проблемой нехватки макетов,

деталей и механизмов в формате 3D, необходимых

при изучении предметов специального цикла. Обра-

тившись к технической документации, собрав груп-

пу заинтересованных учащихся под руководством

преподавателя, занялись самостоятельно 3D-

моделированием в системе трехмерного твердотель-

ного и поверхностного параметрического проекти-

рования Autodesk Inventor Professional.

Программа Autodesk Inventor Professional

Созданные объекты демонстрируют устройство

сложных деталей железнодорожного транспорта,

помогают визуализировать объекты, увидеть при

помощи 3D-анимации их принцип работы. На ри-

сунке 2 представлены примеры созданных объектов.

Рисунок 2. Примеры 3D моделей, созданных в программе Autodesk Inventor Professional

№ 3 (4), апрель, 2019 г.

7

Данные модели используются преподавателями

на учебных занятиях. Для лучшего усвоения учеб-

ного материала, хотелось бы, чтобы не только на

уроке, но и при самостоятельном изучении материа-

ла учащийся смог рассмотреть 3D-модели. Возникла

новая проблема: выбрать мобильное приложение,

при помощи которого учащиеся смогли бы изучать

созданные нами 3D-модели. Просмотрев варианты

работы различных мобильных приложений, выбор

был сделан в пользу мобильного приложения CAD

Assistant.

Мобильное приложение CAD Assistant.Bcc мо-

дели были успешно сконвертированы для этого

приложения. Любой учащийся, установив данное

приложение и скачав 3D-модели с нашего сайта

(или СДО) на свое мобильное устройство, может

просматривать их, вращать, разбирать, делать разре-

зы и сечения по плоскостям и т.д. Это позволило

реализовать межпредметные связи с учебным пред-

метом «Черчение», «Материаловедение», «Устрой-

ство и ремонт тепловозов», «Устройство и ремонт

электровозов», «Автотормоза» и повысить эффек-

тивность их изучение. На рисунке 3 представлены

примеры использования созданных нами 3D-

моделей в мобильном приложении.

Риснок 3. Примеры использования созданных 3D моделей в мобильном приложении CAD Assistant

Следующим этапом в работе стал перенос 3D-

моделей в виртуальную реальность. Для этого мы

использовали мобильное приложение ViewER-VR.

Мобильное приложение ViewER-VR. На сего-

дняшний день VR приложения для смартфона с

каждым днем они становятся все более доступными.

Мобильные приложения для VR-очков дают воз-

можность погружаться в мир, наполненный 360-

градусными визуальными эффектами. Конвертиро-

вав наши 3D-модели в файлы, понятные для прило-

жения, мы перенесли их в виртуальную реальность.

Рисунок 4. Примеры использования созданных 3D

моделей в мобильном приложении ViewER-A'R

№ 3 (4), апрель, 2019 г.

8

Рынок дополненной реальности в образовании

находится на начальной стадии. Основная проблема

минимальное взаимодействие тех, кто разрабатыва-

ет технологии и тех, кто внедряет их в обучение.

Среди причин можно назвать недостаток финанси-

рования учебных заведений, низкий уровень осве-

домленности об эффективности таких технологий.

Пока технологии виртуальной и дополненной ре-

альности наиболее активно используются в меди-

цинском образовании. Существует множество про-

грамм, моделирующих внутреннее строение орга-

низма, нервную и кровеносную систему и др. Эф-

фективность такого формата обучения доказана

давно: человек быстрее воспринимает и лучше за-

поминает визуальные образы.

ВЫВОД

Подводя итоги можно сделать вывод, техноло-

гии виртуальной и дополненной реальности приме-

няются в различных сферах деятельности и пред-

ставлены большим числом устройств и приложений.

В будущем данные технологии станут неотъемле-

мой частью повседневной жизни человечества.

Список литературы:

1. Дополненная реальность в образовании./ [Электронный ресурс] – Режим доступа. – URL: https://vr-j.ru/stati-

i-obzory/dopolnennayarealnost-v-obrazovanii/ (Дата обращения: 02.03.2019).

2. Виртуальная реальность в целях обучения./ [Электронный ресурс] – Режим доступа. – URL:

http://armikael.com/elearning/using-virtualreality-in-education.html/ (Дата обращения: 02.03.2019).

3. Селиванов В. В., Селиванова Л. Н. Эффективность использования виртуальной реальности при обучении в

юношеском и взрослом возрасте // Непрерывное образование: XXI век. Выпуск 1 (9), 2015.

4. Шлем виртуальной реальности HTC Vive (Steam VR)./ [Электронный ресурс] – Режим доступа. – URL:

https://htc-online.ru/vive/ (Дата обращения: 02.03.2019).

5. AR Симуляторы с применением технологии дополненной реальности./ [Электронный ресурс] – Режим до-

ступа. – URL: http://georam.org/ (Дата обращения: 02.03.2019).

6. ARKit - Apple Developer ./ [Электронный ресурс] – Режим доступа. – URL: https://developer.apple.com/arkit/

(Дата обращения: 02.03.2019).

7. Microsoft HoloLens | the leader in mixed reality./ [Электронный ресурс] – Режим доступа. – URL:

https://www.microsoft.com/en-us/hololens/ (Дата обращения: 21.02.2019).

8. Niantic, Inc./[Электронный ресурс] – Режим доступа. – URL: https://www.nianticlabs.com/

https://www.microsoft.com/en-us/hololens/ (Дата обращения: 21.02.2019).

№ 3 (4), апрель, 2019 г.

9

СТРОИТЕЛЬСТВО И АРХИТЕКТУРА

АНАЛИЗ ПРОЕКТНОГО РЕШЕНИЯ ПО УСТРОЙСТВУ СВАЙНЫХ ФУНДАМЕНТОВ

ПРИ РЕМОНТЕ УЧАСТКА АВТОМОБИЛЬНОЙ ДОРОГИ

Гандельсман Артём Игоревич

студент 1 курса магистратуры ВлГУ, РФ, г. Владимир

E-mail: artem33.96@mail.ru

Гандельсман Игорь Анатольевич

канд. техн. наук, доц. кафедры ВлГУ, РФ, г. Владимир

E-mail: igvlsu@mail.ru

АNALYSIS OF DESIGN SOLUTION FOR THE INSTALLATION OF PILE FOUNDATIONS

DURING THE REPAIR OF THE ROAD SECTION

Artem Gandelsman

first-year master student of the Vladimir state university, Russia, Vladimir

Igor Gandelsman

candidate of sciences, associate professor of the Vladimir state university, Russia, Vladimir

АННОТАЦИЯ Проведен анализ проектного решения фундаментов моста, выявлены основные проблемы реализации ре-

шения, установлены закономерности совместной работы грунтов оснований и конструкций, предложены меро-

приятия для реализации решения.

ABSTRACT The analysis of the design solution of the bases of the bridge is carried out, the main problems of implementation of

the decision are revealed, consistent patterns of collaboration of soil of the bases and designs are determined, actions for

implementation of the solution are proposed.

Ключевые слова: мост, грунт, свая, молот.

Keywords: bridge, soil, pile, hammer.

При ремонте автомобильной дороги «Пекша-

Ларионово-Караваево» в Петушинском районе Вла-

димирской области качестве фундаментов опор мо-

ста приняты свайные фундаменты из забивных свай

С8-35Т5 и С12-35Т5 по серии 3.500.1-1.93 вып.1.

Бетон свай класса В25. Рабочая арматура ø25 АIII

(А400). Масса свай составляет 2,5 и 3,7 т соответ-

ственно. Расстояние между осями забивных свай

принято 1,5 м. Отметки «острия» свай расположены

на абсолютных отметках 105,60 м и 103,6 м.

Расчетная нагрузка на сваи опор моста №№ 1,8

составляет 29,2 т, опор №№ 2-7- 27,9 т. Несущая

способность свай, на сваи опор №№ 1,8- 43,1 т, опор

№№ 2-7- 31,1 т (при коэффициенте надежности

γк=1,75).

Для погружения свай выбран дизель-молот

С-330 с массой ударной части 2,5 т.

Задачами данной работы была оптимизация па-

раметров проектного решения и производства работ

по устройству свайных фундаментов опор моста с

целью возведения надежной и экономичной кон-

струкции.

Согласно данных инженерно-геологических

изысканий в геологическом строении основания

принимают участие четвертичные и нижнемеловые

отложения. По результатам исследований выделено

3 инженерно-геологических элемента:

ИГЭ-1: Почвенно-растительный слой. Насыпной

грунт: песок средней крупности с щебнем известня-

ка. Мощность ИГЭ-1 составляет 0,3- 0,4 м.

ИГЭ-2: Песок средней крупности, средней плот-

ности, водонасыщенный, (aQIV). Мощность ИГЭ-2

составляет 6,5- 6,8 м.

№ 3 (4), апрель, 2019 г.

10

ИГЭ-3: Глина тугопластичная, слюдистая, водо-

насыщенная (KI). Вскрытая мощность ИГЭ-3 со-

ставляет 2,8-3,2 м.

Прочностные характеристики грунтов приведе-

ны в таблице 1.

Подземные воды при изысканиях встречены на

глубине 0,3- 0,4 м, что соответствует абс. отметкам

113,30- 113,32 м.

Рисунок 1. Инженерно-геологический разрез

В рабочем проекте в качестве несущего слоя

выбраны грунты ИГЭ-3 с более низкими прочност-

ными характеристиками, чем вышезалегающие

грунты ИГЭ-2. Изыскания проводились на глубины

10 м (абс. отметка 103,60- 103,72 м), что не доста-

точно для исследования активной зоны грунта при

абс. отметке «острия» свай 103,6 м.

При погружении сваи должны проходить через

толщу песков средней крупности, средней плотно-

сти мощностью 6,5- 6,8 м. Глубина погружения свай

трения, как правило, зависит от сопротивления тре-

ния боковой поверхности всех слоев грунта

и сопротивления острия сваи, опирающегося своим

концом на уплотненное ядро опорного пласта, обра-

зовавшегося при забивке.

При забивке свай в пески плотные и средней

плотности под нижним концом образуется переуп-

лотненная зона, препятствующая дальнейшему по-

гружению сваи вплоть до нулевого значения отказа,

и дальнейшая попытка погрузить сваю может при-

вести к разрушению ее ствола.

В нашем случае расстояние между осями смеж-

ных свай составляет 1,5 м, т.е. 4,3 размера попереч-

ного сечения свай. Сваи начинают работать как

одиночные с расстояния между ними более 6 разме-

ров поперечного сечения. Таким образом, в нашем

случае, последующие сваи будут погружаться в

грунт, уплотненный при устройстве предыдущих. С

учетом вышесказанного, коэффициент пористости

(начальный е=0,62) при производстве работ умень-

шится, грунт переходит в плотное состояние. Пол-

ностью прогнозировать изменение состояния грунта

не возможно из-за недостаточности данных отчета

по инженерным изысканиям.

№ 3 (4), апрель, 2019 г.

11

Таблица 1.

Таблица нормативных и расчетных характеристик грунтов

Наименование грунта

На

сып

но

й г

ру

нт

,

tQIV

Пес

ок

ср

едн

ей

кр

уп

но

сти

, a

QII

I

Гл

ин

а т

уго

пл

а-

сти

чн

ая

,

KI

Влажность природная W

Не

но

рм

ир

ует

ся

0,203 0,293

Влажность на границе текучести WL

во

до

на-

сыщ

енн

ый

0,418

Влажность на границе пластичности WP 0,214

Показатель текучести IL 0,387

Число пластичности Ip 0,204

Коэффициент пористости e 0,62 0,77

Плотность грунта ρ (г/см3) 1,98 1,90

Плотность частиц грунта ρs (г/см3) 2,66 2,62

Степень влажности Sr 0,87 0,99

Удельное сцепление С (кПа) 0,8 11,9

Угол внутреннего трения φº (град) 33 20

Модуль деформации Е (МПа) 28 12

При проведении статического зондирования от-

мечен рост лобового сопротивления при погруже-

нии зонда на 5 м с 6,2 до 13,6 МПа с резким падени-

ем после прохождения грунтов ИГЭ-2.

Рисунок 2. Схемы передачи нагрузки на грунт основания:

а – одиночной сваей; б – группой свай

Согласно рекомендациям НИИОСП

им. Н.М. Герсеванова заглубление сваи в пески

средней крупности, крупные, гравелистые следует

проектировать на 1-2 м, при залегании кровли этих

грунтов до 3 м ниже дна котлована заглубление в

них предусматривается до 2-4 м. Невозможна про-

бивка линз этих грунтов большей мощности без

проведения дополнительных мероприятий (лидер-

ное бурение, подмыв, вибропогружение).

В песок сваи забиваются тяжело из-за само-

уплотнения песка, целесообразно провести лидерное

бурение шнеком 300 мм.

Весьма эффективно погружение свай в водона-

сыщенные пески вибрированием. При этом проис-

ходит интенсивное уплотнение песка вокруг погру-

жаемых свай, они получают более высокую несу-

щую способность, чем забитые сваи.

График изменения qc по глубине погружения

зонда (МПа) График изменения qc по глубине по-

гружения зонда (МПа)

№ 3 (4), апрель, 2019 г.

12

Рисунок 3. Графики лобового сопротивления грунта при зондировании

Применение подмыва для погружения свай в

пески приводит к их разрыхлению, поэтому послед-

ний метр сваи забивают без подмыва. Нижний конец

сваи должен быть заглублен в грунт, не подвергав-

шийся размыву. Под влиянием динамических воз-

действий песок вокруг сваи уплотняется.

В случаях, когда по проекту сваями предусмат-

ривается вынужденная пробивка больших толщ пес-

ков, в связи с необходимостью применения молотов

с большой энергией удара, марка бетона свай по

прочности на сжатие может приниматься выше про-

ектной, устанавливаемой рабочими чертежами ти-

повых конструкций свай.

Необходимая «кубиковая» прочность бетона

свай на сжатие к, кгс/см2, в этом случае для успеш-

ной забивки свай может быть определена по форму-

ле

где

Э-максимально необходимая для забивки сваи

энергия удара молота, кгссм;

-толщина прокладки в наголовнике, см;

En-модуль упругости прокладки;

l-длина сваи, см;

Еб-модуль упругости бетона

Q-вес ударной части молота, кгс;

q-вес сваи, кгс;

F-площадь поперечного сечения сваи, см2.

В нашем случае Ϭк= 21 431,5 кг/см2. Для свай,

изготовленных из бетона класса В25 Ϭк= 18 500

кг/см2.. Таким образом, прочность материала сваи

недостаточна для ударного погружения ее до про-

ектной отметки. Следует применять ударостойкие

сваи.

В проектном решении предложен молот с удар-

ной частью массой 2,5 т. Для погружения свай в

пески средней плотности масса ударной части моло-

та должна в 1,25 раза превышать массу сваи. В

нашем случае масса ударной части для 8-ми метро-

вых свай- 3,125 т, для 12-ти метровых свай 4,625 т.

Формально энергия удара для погружения сваи

составляет 18,9 кДж, что позволяет применять мо-

лот С-330, но из-за рассеивания энергии удара он

будет не эффективен в данных грунтовых условиях.

Более целесообразно применение более тяжелых

гидромолотов (масса ударной части 5- 6 т) с боль-

шей энергией удара и меньшим ее рассеиванием.

Исследуя результаты статического зондирова-

ния на отметке острия сваи, получаем значения

частного значения предельного сопротивления сваи:

49,15 т и 58,05 т соответственно. Следовательно,

несущая способность свай составляет 39,32 т и 46,44

т. Расчетная нагрузка на сваю- 22,5 т и 26,5 т соот-

ветственно. Таким образом, несущая способность

сваи по результатам статического зондирования,

недостаточна для восприятия внешней приложенной

нагрузки.

При расчете практическим методам по табл. СП

24.13330.2011 «Свайные фундаменты» расчетная

нагрузка на сваю с абс. отметкой острия 103,6 м со-

ставляет 55,6 т.

№ 3 (4), апрель, 2019 г.

13

Следует отметить, что по данным статического

зондирования, получаем значения частного значе-

ния предельного сопротивления сваи: 60,48 т и 91,78

т. Следовательно, несущая способность свай состав-

ляет 48,38 т и 73,42 т. Расчетная нагрузка на сваи-

27,6 т и 42,0 т, соответственно. Следует, повторно

рассмотреть вопрос определения длины сваи для

обеспечения несущей способности.

Для погружения свай целесообразно применение

гидромолота с массой ударной части не менее 5 т.

Погружение свай производить в лидерные сква-

жины диаметром 300 мм, длиной на 1 м менее дли-

ны свай. Окончательную длину лидера определить

по результатам пробной забивки.

В качестве основания принять грунты ИГЭ-2

пески средней крупности, средней плотности. От-

метка «острия» свай- 108,6 м.

В данных грунтовых условиях более эффектив-

но устройство фундаментов из буронабивных свай в

обсадной трубе. Диаметр сваи 500 мм. Отметка «пя-

ты» свай- 108,6 м. Армирование рабочей арматурой

ø22 АIII, вспомогательная ø10 АI. Бетон свай кл.

В20 W6 F75 с осадкой конуса для различных спосо-

бов укладки:

• 10…16 см – для метода вертикально переме-

щаемой трубы (ВПТ);

• 3…7 см – при сбрасывании через бункер с

направляющей труб.

Для уплотнения бетонной смеси и обеспечения

лучшего контакта бетона с грунтом извлечение тру-

бы производится поступательными и вращательны-

ми движениями с последовательным подниманием

ее на 20…30 см и опусканием на 10-15 см.

По результатам проведенного анализа внесены

изменения в проектное решение: оптимизирована

длина свай, подобрано с учетом местной техниче-

ской базы оборудование для их погружения, уточ-

нена технологическая схема производства работ.

Список литературы:

1. СП 24.13330.2011. СВАЙНЫЕ ФУНДАМЕНТЫ. АКТУАЛИЗИРОВАННАЯ РЕДАКЦИЯ СНИП 2.02.03-85

2. СП 11-105-97 «Инженерно-геологические изыскания для строительства».

3. Руководство по проектированию свайных фундаментов: НИИОСП им. Н.М. Герсеванова -М., 1980.- С.201.

4. Н.М. Глотов и др. Основания и фундаменты мостов: Справочник- М.: Изд. Транспорт, 1990.- С.240.

ДЛЯ ЗАМЕТОК

ДЛЯ ЗАМЕТОК

Научный журнал

ИНЖЕНЕРНЫЕ РЕШЕНИЯ

№ 3(4)

Апрель 2019

Свидетельство о регистрации СМИ: ЭЛ № ФС 77 – 74047 от 19.10.2018

Подписано в печать 18.04.19. Формат бумаги 60х84/16.

Бумага офсет №1. Гарнитура Times. Печать цифровая.

Усл. печ. л. 1. Тираж 550 экз.

Издательство «Грани науки»

630129, Новосибирск, ул. Тайгинская, 22/1, оф. 22

E-mail: mail@journaltech.ru

www.journaltech.ru

Отпечатано в полном соответствии с качеством предоставленного

оригинал-макета в типографии «Allprint»

630004, г. Новосибирск, Вокзальная магистраль, 3

16+