<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
<!DOCTYPE article PUBLIC "-//NLM//DTD JATS (Z39.96) Journal Publishing DTD v1.3 20210610//EN" "JATS-journalpublishing1-3.dtd">
<article article-type="research-article" dtd-version="1.3" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" xmlns:xlink="http://www.w3.org/1999/xlink" xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance" xml:lang="ru"><front><journal-meta><journal-id journal-id-type="publisher-id">vestnikcstroy</journal-id><journal-title-group><journal-title xml:lang="ru">Вестник НИЦ «Строительство»</journal-title><trans-title-group xml:lang="en"><trans-title>Bulletin of Science and Research Center of Construction</trans-title></trans-title-group></journal-title-group><issn pub-type="ppub">2224-9494</issn><issn pub-type="epub">2782-3938</issn><publisher><publisher-name>АО «НИЦ «Строительство»</publisher-name></publisher></journal-meta><article-meta><article-id pub-id-type="doi">10.37538/2224-9494-2022-3(34)-92-102</article-id><article-id custom-type="elpub" pub-id-type="custom">vestnikcstroy-253</article-id><article-categories><subj-group subj-group-type="heading"><subject>Research Article</subject></subj-group><subj-group subj-group-type="section-heading" xml:lang="ru"><subject>Геотехника и подземное пространство</subject></subj-group><subj-group subj-group-type="section-heading" xml:lang="en"><subject>Geotechnics and underground space</subject></subj-group></article-categories><title-group><article-title>Оптимизация технических решений при проектировании усиления основания по струйной технологии</article-title><trans-title-group xml:lang="en"><trans-title>Optimization of technical solutions during the design of base reinforcement using jet grouting</trans-title></trans-title-group></title-group><contrib-group><contrib contrib-type="author" corresp="yes"><name-alternatives><name name-style="eastern" xml:lang="ru"><surname>Разводовский</surname><given-names>Д. Е.</given-names></name><name name-style="western" xml:lang="en"><surname>Razvodovsky</surname><given-names>D. E.</given-names></name></name-alternatives><bio xml:lang="ru"><p>Дмитрий Евгеньевич Разводовский, канд. техн. наук, заместитель директора по научной работе</p><p>109428, г. Москва, Рязанский проспект, д. 59</p></bio><bio xml:lang="en"><p>Dmitry E. Razvodovsky, Cand. Sci. (Engineering), Deputy Scientific Director</p><p>109428, Moscow, Ryazanskiy ave., 59</p></bio><email xlink:type="simple">79165206707@yandex.ru</email><xref ref-type="aff" rid="aff-1"/></contrib><contrib contrib-type="author" corresp="yes"><name-alternatives><name name-style="eastern" xml:lang="ru"><surname>Кузина</surname><given-names>А. А.</given-names></name><name name-style="western" xml:lang="en"><surname>Kuzina</surname><given-names>A. A.</given-names></name></name-alternatives><bio xml:lang="ru"><p>Анастасия Андреевна Кузина, инженер</p><p>109428, г. Москва, Рязанский проспект, д. 59</p></bio><bio xml:lang="en"><p>Anastasia A. Kuzina, Engineer</p><p>109428, Moscow, Ryazanskiy ave., 59</p></bio><email xlink:type="simple">anastasia.kuzina88@gmail.com</email><xref ref-type="aff" rid="aff-1"/></contrib></contrib-group><aff-alternatives id="aff-1"><aff xml:lang="ru"><institution>Научно-исследовательский, проектно-изыскательский и конструкторско-технологический институт оснований и подземных сооружений (НИИОСП) им. Н.М. Герсеванова АО «НИЦ «Строительство»</institution><country>Россия</country></aff><aff xml:lang="en"><institution>Research Institute of Bases and Underground Structures (NIIOSP) named after N.M. Gersevanov, JSC Research Center of Construction</institution><country>Russian Federation</country></aff></aff-alternatives><pub-date pub-type="collection"><year>2022</year></pub-date><pub-date pub-type="epub"><day>11</day><month>10</month><year>2022</year></pub-date><volume>34</volume><issue>3</issue><fpage>92</fpage><lpage>102</lpage><permissions><copyright-statement>Copyright &amp;#x00A9; Разводовский Д.Е., Кузина А.А., 2022</copyright-statement><copyright-year>2022</copyright-year><copyright-holder xml:lang="ru">Разводовский Д.Е., Кузина А.А.</copyright-holder><copyright-holder xml:lang="en">Razvodovsky D.E., Kuzina A.A.</copyright-holder><license xml:lang="ru" license-type="creative-commons-attribution" xlink:href="https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/" xlink:type="simple"><license-p>Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.</license-p></license><license xml:lang="en" license-type="creative-commons-attribution" xlink:href="https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/" xlink:type="simple"><license-p>This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.</license-p></license></permissions><self-uri xlink:href="https://vestnik.cstroy.ru/jour/article/view/253">https://vestnik.cstroy.ru/jour/article/view/253</self-uri><abstract><p>Введение. Струйная цементация грунтов с каждым годом становится все более востребованной технологией в строительстве. Для дальнейшего повышения ее эффективности возникает необходимость оптимизации расхода цемента и объемов буровых работ для снижения стоимости работ по усилению основания.Целью работы является разработка общего подхода, который может быть использован при проектировании для определения оптимальных параметров армирования массива вертикальными грунтоцементными элементами.Материалы и методы. На основании традиционных подходов был создан и апробирован поисковый алгоритм, построенный на методе покоординатного спуска с использованием специализированного геотехнического программного обеспечения. Решалась задача определения длины и шага армирующих элементов, при котором обеспечивается наперед заданная величина осадок фундаментов, опирающихся на армированный массив. Приведен пример использования выбранного подхода к решению пространственной задачи оптимизации, проиллюстрированный с помощью программного комплекса Plaxis 3D.Результаты. Применение разработанного подхода при решении конкретной задачи показало принципиальную возможность минимизировать объемы работ с сохранением и/или снижением величины осадки. В рассмотренном частном примере уменьшение суммарной длины грунтоцементных элементов составило 16 % в песчаных грунтах и 8,4 % в глинистых, что на практике является существенным значением.Выводы. Показано, что в большинстве случаев прикладное решение задачи оптимизации армирования грунтоцементными элементами грунтового массива может быть найдено и реализовано при использовании алгоритма с введением упрощающих предпосылок, унификации шага и длины армоэлементов, что позволит рационально использовать стандартное геотехническое программное обеспечение и даст возможность реализации оптимизированных решений на практике.</p></abstract><trans-abstract xml:lang="en"><p>Introduction. The technology of jet grouting of soils is increasingly gaining popularity in construction. Its efficiency can be further improved by optimizing the cement consumption and drilling volumes, leading to a reduction in the costs of base reinforcement works.Aim: to develop a versatile approach that can be used when determining optimal parameters of reinforcing a soil massif with vertical soil-cement elements.Materials and methods. In accordance with conventional approaches, a search algorithm was created on the basis of the coordinate descent method and verified using a specialized geotechnical software package. The problem of determining the length and pitch of reinforcing elements, providing the specified settlement value of foundations resting on the reinforced soil massif, was solved. An example of using the proposed approach for solving a spatial optimization problem was illustrated in the Plaxis 3D software package.Results. The application of the developed approach when solving a specific problem demonstrated the possibility of minimizing the volumes of works at the preserved or reduced settlement value. In the considered example, a decrease in the total length of soil-cement elements comprised 16 and 8.4% in sandy soils and loams, respectively, which represents a significant value in practice.Conclusions. In the majority of cases, an applied solution to the problem of optimizing jet grouting reinforcement of a soil massif can be obtained and implemented using an algorithm with simplified prerequisites and unification of the pitch and length of reinforcing elements. This approach can raise the effectiveness of using standard geotechnical software instruments and allow implementation of optimized solutions in practice.</p></trans-abstract><kwd-group xml:lang="ru"><kwd>оптимизация усиления основания</kwd><kwd>струйная технология</kwd><kwd>осадки армированного основания</kwd><kwd>метод покоординатного спуска</kwd><kwd>трехмерный расчет</kwd></kwd-group><kwd-group xml:lang="en"><kwd>base reinforcement optimization</kwd><kwd>jet grouting</kwd><kwd>reinforced base settlement</kwd><kwd>coordinate descent method</kwd><kwd>3D calculation</kwd></kwd-group></article-meta></front><back><ref-list><title>References</title><ref id="cit1"><label>1</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Почтман Ю.М., Колесниченко А.Л. Методы математической оптимизации в механике грунтов. Киев, Донецк: Вища школа; 1977.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Pochtman Yu.M., Kolesnichenko A.L. Methods of mathematical optimization in soil mechanics. Kiev, Donetsk: Vishcha shkola Publ.; 1977 (in Russian).</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit2"><label>2</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Дорфман А.Г., Колесниченко А.Л., Почтман Ю.М., Шевченко М.И. Методы математической оптимизации в механике грунтов. Основания, фундаменты и механика грунтов. 1979;(2):30.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Dorfman A.G., Kolesnichenko A.L., Pochtman Yu.M., Shevchenko M.I. Methods of mathematical optimization in soil mechanics. Osnovaniya, fundamenty i mekhanika gruntov = Soil Mechanics and Foundation Engeneering. 1979;(2):30 (in Russian).</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit3"><label>3</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Бобырь Г.А. Оптимизация параметров упрочненных массивов в основаниях, сложенных структурно-неустойчивыми грунтами: дис. ... канд. техн. наук. Москва; 2002.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Bobyr G.A. Optimization of parameters of reinforced massifs in bases composed of structurally unstable soils [dissertation]. Moscow; 2002 (in Russian).</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit4"><label>4</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Готман Ю.А. Определение оптимальных размеров грунтоцементного массива, снижающего перемещения ограждений глубоких котлованов: дис. ... канд. техн. наук. Москва; 2011.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Gotman Yu.A. Determination of the optimal dimensions of a soil-cement array that reduces the movement of fences of deep pits [dissertation]. Moscow; 2011 (in Russian).</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit5"><label>5</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">СП 291. 1325800. 2017 Конструкции грунтоцементные армированные. Правила проектирования. Москва: Стандартинформ; 2017.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">SP 291. 1325800. 2017 Reinforced cement structures. Design rules. Moscow: Standartinform Publ.; 2017 (in Russian).</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit6"><label>6</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">СП 22.13330.2016 Основания зданий и сооружений. Актуализированная редакция СНиП 2.02.01-83* (с Изменениями № 1, 2, 3). Москва: Минстрой России; 2016.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">SP 22. 13330. 2016 Foundations of buildings and structures. Updated version of SNiP 2.02.01-83* (with Changes No. 1, 2, 3). Moscow: Ministry of Construction of Russia; 2016 (in Russian).</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit7"><label>7</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Хог Э., Арора Я. Прикладное оптимальное проектирование. Механические системы и конструкции. Москва: Мир; 1983.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Houg E., Arora J. Applied optimal design. Mechanical and structural systems. New York: Wiley; 1979.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit8"><label>8</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Singiresu S. Rao. Engineering Optimization.Theory and Practice. New Jersey: John Wiley &amp; Sons; 2009. https://doi.org/10.1002/9780470549124</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Singiresu S. Rao. Engineering Optimization.Theory and Practice. New Jersey: John Wiley &amp; Sons; 2009. https://doi.org/10.1002/9780470549124</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit9"><label>9</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Тер-Мартиросян З.Г., Струнин П.В. Усиление слабых грунтов в основании фундаментных плит с использованием технологии струйной цементации грунта. Вестник МГСУ. 2010;(4-2):310–315.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Ter-Martirosyan Z.G., Strunin P.V. Strengthening of weak soils at the base of foundation slabs using the technology of jet cementation of soil. Vestnik MGSU. 2010;(4-2):310–315 (in Russian).</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit10"><label>10</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Маковецкий О.А. Расчет и конструирование искусственного основания «структурный геотехнический массив» [диссертация]. Москва; 2021.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Makovetsky O.A. Calculation and construction of an artificial foundation “structural geotechnical array” [dissertation]. Moscow; 2021 (in Russian).</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit11"><label>11</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Малинин А.Г. Струйная цементация грунтов. Москва: Стройиздат; 2010.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Malinin A.G. Jet cementation of soils. Moscow: Stroyizdat Publ.; 2010 (in Russian).</mixed-citation></citation-alternatives></ref></ref-list><fn-group><fn fn-type="conflict"><p>The authors declare that there are no conflicts of interest present.</p></fn></fn-group></back></article>
