Рассмотрены проблемы, связанные с устройством свайных фундаментов в структурно-неустойчивых грунтах, в том числе в многолетнемерзлых грунтах (ММГ), и пути их решения на примере буроопускных и буронабивных (буроинъекционных) свай. Изложены результаты лабораторного эксперимента, моделирующего процесс устройства буроопускной сваи в песчаных мерзлых грунтах. Приведены зависимости изменения температуры грунта и цементно-песчаного раствора во времени, определены максимальный радиус оттаивания и общая продолжительность процесса оттаивания и обратного промерзания грунта до природного состояния, даны рекомендации по проектированию буроопускных свай с учетом теплового взаимодействия с многолетнемерзлыми грунтами. Описано лабораторное исследование взаимодействия буронабивных и буроинъекционных свай с мерзлым грунтом. Приведены результаты лабораторных исследований прочности цементных растворов различных составов, твердевших при отрицательной температуре. Даны рекомендации по выбору состава раствора для устройства буроинъекционных свай в мерзлом грунте. Авторы полагают, что решение обозначенных в статье проблем, связанных с применением усовершенствованных видов свайных фундаментов в сложных геотехнических условиях позволит существенным образом повысить надежность сооружений, сократить сроки строительства и снизить экономические затраты.

Рассмотрены вопросы применимости метода коэффициентов взаимного влияния в расчетах свайных фундаментов. Даны рекомендации по выбору механических характеристик грунта для расчета. Представлены результаты сопоставления результатов расчетов с опубликованными результатами испытаний опытных фундаментов и результатами наблюдений за свайными фундаментами сооружений. В расчетах с учетом разработанных рекомендаций выявлена хорошая сопоставимость результатов с опытными данными.

Представлены результаты экспериментальных исследований зависимости прочностных свойств мёрзлых песков от влажности и температуры. Прочность на одноосное сжатие мёрзлого мелкого песка определялась при температурах минус 1, 3, 5, 7 оС и в диапазоне значений влажности от 6 до 90%. По результатам экспериментов построены диаграммы зависимости прочности мёрзлых песков от влажности и температуры при одноосном сжатии. Выполненные авторами эксперименты показали, что наибольшее влияние на прочность мёрзлых песков оказывают суммарная влажность (льдистость) и плотность сухого песка (плотность скелета). Эти параметры оказывают наибольшее влияние на прочность песка при полном его водонасыщении. Прочность мёрзлых песков зависит также от степени заполнения их пор незамёрзшей водой и льдом. Эксперименты позволили выявить важные особенности зависимости прочностных свойств мёрзлых песков от их суммарной влажности (льдистости). В частности, удалось установить, что существует узкий диапазон оптимальной влажности (льдистости) мёрзлых мелких и пылеватых песков, в пределах которого их прочность меняется в несколько раз, достигая здесь своего максимального значения. Этот эффект необходимо учитывать при инженерных изысканиях и проектировании инженерных сооружений в районах Крайнего Севера России.

Анализируются относящиеся к прогнозу карстово-суффозионной опасности разделы действующих нормативных документов по инженерно-геологическим изысканиям и проектированию оснований и фундаментов. Описана и реализована схема применения рекомендаций СП 22.13330. 2016 для оценки возможности и масштабов проявлений карстовой опасности. Показано, что для условий распространения карбонатных карстующихся пород для многих «потенциально опасных» площадок карбонатного карста использование этих рекомендаций позволяет обоснованно перевести их в категорию «неопасных».

Описывается запатентованное направление в свайном фундаментостроении - забивные сваи в пробитых (продавленных) скважинах. Описаны наиболее рациональные конструкции и перспективные технологические схемы их устройства в зависимости от инженерно-геологических и гидрогеологические условий участка застройки. Анализом установлено, что основные разработанные технологические схемы устройства свайных фундаментов наиболее целесообразно применять на основаниях, сложенных слабыми водонасыщенными глинистыми, биогенными, лессовыми просадочными, насыпными и т. п. специфическими грунтами, подстилаемыми несущим слоем из сжимаемого грунта. Для защиты фундаментов от агрессивного воздействия на них грунто-водо-газовой среды природного или техногенного происхождения предлагается использовать экраны из гибких синтетических эластичных и др. видов оболочек. Фундаменты из полых забивных свай и блоков предлагается устраивать с уширенным основанием по новой технологической схеме. Основные технологические операции в рассматриваемых грунтовых условиях включают: пробивку (продавливание) скважины до подстилающего несущего слоя грунта; засыпку в пробитую скважину жесткого и сыпучего грунтового материала; формирование уширенного основания из жесткого грунтового материала; погружение (забивку) в засыпанную часть скважины сборной железобетонной сваи.

По результатам выполнения опытных работ рассматриваются особенности деформаций набухающе-просадочных суглинков и глин четвертичных отложений при повышении их влажности и дополнительной нагрузки на них от веса планировочной насыпи.

Строительство берегоукрепительных и противооползневых сооружений в республике Крым поставило ряд задач, связанных с оценкой физико-механических характеристик грунтов полевыми методами, оценкой устойчивости склона при наличии крупнообломочных грунтов.

Представлены новые таблицы для перехода от результатов компрессионных испытаний к штамповым. Таблицы разработаны на основе сопоставления штампового и касательного одометрического модуля деформации. Показано, что использование касательного одометрического модуля вместо компрессионного является более корректным. Еще одним отличием новых таблиц является возможность учета исходной консистенции грунта. Разработанные таблицы включены в новую редакцию СП 22.13330.

Анализируется комплекс вопросов, связанных с определением основной деформационной характеристики грунтов: модуля общей деформации Е, включая терминологию, историю вопроса, переход от модуля компрессии, определяемого в компрессионных испытаниях, к модулю деформации.

Приводятся примеры решения МКЭ-задач расчета несущей способности оснований, устойчивости откосов и других задач расчета по первой группе предельных состояний. Показывается, что точное решение обеспечивается использованием ассоциированного закона пластического течения и надлежащим разбиением сетки элементов.

Приводятся результаты численных расчетов распределения усилий в сваях при их работе в составе различных групп, отличающихся шагом размещения, количественным составом и пр. Проанализированы изменения взаимного влияния свай, а также распределение нагрузок между сваями и ростверком.

Решена двумерная контактная задача о линейной деформации неоднородной грунтовой среды при нормальном давлении периодической системы жестких гладких штампов. Асимптотическое решение получено при условии, что период мал по сравнению с линейным масштабом неоднородности. Выведена простая конечная формула для дополнительного перемещения, вызванного дискретностью контакта. Результат позволяет заменить сложную при численном моделировании систему многих конструкций (ленточных фундаментов, свай и т. п.), контактирующих с грунтом, простым слоем винклеровских пружин с известной жесткостью.

Приводятся сведения о полимерных буровых растворах, которые в будущем могут стать альтернативой широко используемому в практике строительства бентониту. На основании серии лабораторных исследований приводится оценка возможных границ изменений основных физических характеристик раствора. Проведено моделирование устойчивости стенки выработки в процессе бурения в лабораторных условиях с использованием лотков малых размеров, полученные результаты подтверждены испытаниями в полевых условиях. На основании серии лабораторных и полевых исследований, а также результатов исследований при взаимодействии с бетонными растворами, насосами и грунтовыми водами определена рациональная область применения данных буровых растворов, а также пределы изменения основных контролируемых параметров.

Приводятся результаты лабораторных исследований влияния напряженного состояния на деформационные характеристики грунтов на примере песчаных отложений. Исследования выполнены по результатам испытаний грунтов в условиях трехосного сжатия. Установлено, что деформационные характеристики существенно зависят от давления всестороннего обжатия и в меньшей степени - от плотности сложения. Выявлена эмпирическая зависимость, позволяющая оценивать начальный модуль деформации Е₀ из секущего Е₅₀. Полученные зависимости позволяют учитывать дополнительные факторы при расчетах осадок аналитическими методами.