Приведены результаты экспериментальных исследований с целью изучения возможности погружения фундаментов-оболочек ударным способом с учетом бездефектности при помощи трубчатого дизель-молота и навесного оборудования со свободно падающим грузом. Изучен вопрос интенсивности погружения единицы объема свай и оболочек.

Наведено загальні відомості про фундаменти, їх класифікацію. Проаналізовано вплив розмірів фундаменту та глибини його закладення на опір грунтів. Описано види деформацій, методи розрахунку осідань. Розглянуто фундаменти на природній основі, пальові, теорію роботи висячих паль, способи визначення несучої здатності паль за грунтом і матеріалом. Висвітлено порядок розрахунку пальових фундаментів, організацію робіт під час забивання паль та спорудження ростверку.

Приведены общие сведения о фундаментах, их классификация. Проанализировано влияние размеров фундамента и глубины его закладывания на сопротивление почв. Описаны виды деформаций, методы расчета оседаний. Рассмотрены фундаменты на природной основе, сваевые, теория работы висящих свай, способы определения несущей способности свай по почве и материалу. Освещены порядок расчета сваевых фундаментов, организация работ при забивании свай и сооружении ростверка.

Обобщены материалы длительных натурных наблюдений о влиянии на состояние зданий при погружении свай на стройплощадках, расположенных в непосредственной близости от них. Установлено, что уровень колебаний и их вредное влияние на состояние зданий зависит от свойств грунтового основания и от конструкции самого здания. Отмечено, что этажность обследованных зданий мало влияет на параметры колебаний.

Рассмотрены актуальные проблемы разработки машин для эффективного погружения свай и фундаментов-оболочек в грунт. Описана динамическая модель взаимодействия со средой системы "молот - наголовник - оболочка - грунт". Предложены математическая модель процесса погружения в грунт несущих строительных элементов и ее решение на ЭВМ. Охарактеризованы стендовое оборудование и методика проведения экспериментальных исследований по выяснению физической сущности процесса погружения натурных оболочек в условиях строительной площадки. Сформулирована методика для определения основных, рациональных параметров машин и оборудования для погружения свай, оболочек и других строительных элементов.

Рассмотрены вопросы технологии упрочнения скважин в просадочных грунтах методом уплотнения грунта устройством с конусовидными катками. Отмечено, что предложенная технология и конструкция устройства обладает большими технологическими возможностями, которые упрощают его применение в целях повышения несущей способности свайных оснований за счет увеличения давления катков на грунт без динамического воздействия, которое отрицательно влияет на рядом расположенные здания.

Рассмотрены вопросы технологии увеличения несущей способности буронабивных свай методом уплотнения грунта в стенки скважины. Доказано, что преимуществом технологии и устройства является бурение скважины без извлечения грунта с уплотнением стенок скважин, в результате чего увеличивается несущая способность набивных свай.

Розглянуто залежність ефективності забивання та віброзанурення паль від вологості грунту. Показано, що витрати роботи на забивання та на віброзанурення паль різко зростають зі зниженням вологості, і в сухих грунтах ці процеси часто є неможливими. Одержані результати є придатними для розроблення інженерних формул.

Дисертацію присвячено підбору складів дрібнозернистих бетонів прискореного твердіння та удосконаленню технології влаштування трубчастих бетонних паль безпосередньо в незв'язних грунтах, що забезпечує зменшення термінів зведення фундаментів і гарантує ущільнення бетонної суміші в стінках палі. Теоретично обгрунтовано прискорення процесу твердіння шляхом введення до складу бетонної суміші комплексного додатка, що містить кальцій. Методами математичного моделювання розраховано склади бетонів прискореного твердіння. Експериментально досліджено кінетику твердіння та доведено ефективність запропонованих рішень, що забезпечують набір відпускної тривкості протягом 2 - 5 діб без тепловологістої обробки. Удосконалено та експериментально випробувано технологію пресування трубчастих бетонних паль у свердловинах, які зроблено в грунті, шляхом використання обсадної труби, що виймається. Натурні випробування підтвердили ефективність застосування комплексного додатка та розробленої технології.

Удосконалено технологію виготовлення мікропаль за допомогою пневмопробійника з розширенням у нижній частині із втрамбованого жорсткого матеріалу. Експериментально досліджено процеси формування розширення, зони ущільненого грунту, залежність несучої здатності мікропаль від об'єму розширення. Напружено-деформований стан системи "мікропаля-основа" оцінено з використанням рішення пружно-пластичної задачі за допомогою методу скінченних елементів. Характеристики грунту встановлено у кожному скінченному елементі на основі стандартних лабораторних методів його досліджень. Розроблено динамічний метод контролю виготовлення та визначення несучої здатності мікропаль, а також методику підрахунку енергоресурсів на їх виготовлення.

Обгрунтовано модель взаємодії з середовищем системи молот - наголовник - оболонка - грунт. Розроблено математичну модель процесу занурення в грунт фундаментів-оболонок, представлену у вигляді системи нелінійних диференційних рівнянь другого порядку. Для розв'язання запропонованої системи створено комп'ютерну програму. Розроблено методику визначення основних раціональних параметрів обладнання для занурення фундаментів-оболонок. На підставі експлуатаційних випробувань обладнання нової конструкції доведено його високу надійність та працездатність.

Розроблено методику підбору форми розширеної п'яти палі. Зроблено розширювач для одержання розширеної променевої п'яти палі у разі невеликих діаметрів стовбурів трубчастих паль, який відрізняється тим, що лопаті виготовлено із зовнішньою за їх шириною арочною поверхнею та його силове та вимірювальне обладнання розташовано назовні. Науково обгрунтовано та розроблено нову технологію улаштування трубчастих паль з розширеною променевою п'ятою без виймання грунту. Створено ряд технологічних схем улаштування даних трубчастих паль та визначено область їх ефективного застосування. Розроблено засіб визначення несучої здатності розширеної променевої п'яти трубчастої палі.

Вперше розроблено конструкцію та досліджено за натурних умов комбіновану залізобетонну буронабивну палю в оболонці з грунтоцементу. Експериментально та теоретично доведено, що наявність оболонки не лише надійно захищає стінки свердловини від руйнування, але й суттєво збільшує опір палі на вертикальне та горизонтальне навантаження. Розроблено нову модель системи комбінована паля - навколишній грунт, досліджено методом скінченних елементів напружено-деформований стан системи й одержано кількісні дані про несучу здатність буронабивних паль з урахуванням грунтоцементної оболонки. Одержано нові експериментальні дані характеристик грунтоцементу та визначено залежності міцності грунтоцементу від літології грунтів, вмісту цементу, вмісту домішок, терміну й умов тужавіння. Розроблено методику розрахунку буронабивних паль з урахуванням грунтоцементної оболонки.

Проанализирована эффективность использования винтовых свай и анкеров (ВСА). Даны рекомендации по процессам завинчивания, нагружения и вывинчивания ВСА, а также данные по основным параметрам. Описаны конструкции машин и оборудования для погружения и испытания винтовых анкеров, микросвай и свай.

Проанализированы повреждения конструкций зданий из-за процессов, происходящих в основаниях. Даны сведения о фундаментах мелкого заложения, свайных фундаментах и котлованах. Описано поведение фундаментов при реконструкции, устройство гидроизоляции в подземных конструкциях, а также дренажей и подпорных стенок, даны способы обеспечения устойчивости склонов. Обобщен З5-летний опыт института оснований в Нюрнберге, выполняющего анализ повреждений зданий. Даны рекомендации по избежанию таких повреждений при практическом проектировании. Особое значение уделено проектированию и устройству фундаментов в сложных грунтовых условиях.

Запропоновано з влаштування буронабивних паль застосування як захист від агресивного грунтового середовища прошарку з гідрофобізованого грунту. Одержано модельні залежності з підтвердженням експериментальними даними процесів впливу гідрофобізованого прошарку на антифрикційне покриття буронабивних паль протягом часу експлуатації. Обгрунтовано методи проведення технологічних операцій та виявлено граничні значення технологічних параметрів з влаштування буронабивних паль з гідрофобізованим прошарком у просадочних грунтах II типу. Розроблено технологічні послідовності влаштування буронабивних паль у просадочних грунтах II типу із застосуванням прошарку з гідрофобізованого грунту.

Розроблено ефективну технологію спорудження фундаментів за схемами розташування стрілових кранів за межею котловану шляхом підвищення їх експлуатаційної продуктивності, яка досягається врахуванням взаємозв'язку монтажного та вантажного моментів. Встановлено ефективні технологічно-конструктивні рішення фундаментів з урахуванням нового показника технологічності (рівномоментності). Виведено залежності для встановлення ваги "визначального конструктивного елемента" залежно від вантажопідйомності кранів і глибини подачі, визначено область застосування технології спорудження фундаментів з урахуванням монтажного моменту елементів. Розроблено ефективні методи для спорудження фундаментів з урахуванням монтажного моменту елементів, встановлено ефективність їх застосування для головного та допоміжного процесів. Визначено доцільність випуску елементів більшої маси для технології спорудження фундаментів з/без урахування впливу монтажного моменту. Запропоновано характеристику малооб'ємності за обсягом робіт на об'єкті для стрілових кранів.

Встановлено, що технологічні рішення й організаційно-технологічні моделі влаштування фундаментів під час будівництва нових будинків з розташованими поруч існуючими будинками за умов щільної міської забудови зведені в групи рішень (методів), які дозволяють вибирати з множини можливих варіантів раціональні технологічні рішення залежно від ступеня (категорії) складності будівельно-технологічних характеристик і умов виконання робіт у разі забезпечення безпеки та техніко-економічної ефективності виконання робіт, що виключає пошкодження поруч розташованих існуючих будинків і споруд, а також зебезпечує збереження безпечних і комфортних умов проживання людей та функціонування міської інфраструктури.

Приведен графоаналитический метод вертикальной привязки объектов строительства с вычислением отметок глубины заложения фундамента и относительного значения пола первого этажа.

Запропоновано принцип формування комплекту елементів в окремих конструкціях фундаментів із застосуванням стрілових кранів.

Викладено актуальні проблеми зі спорудження будівель за складних інженерно-геологічних умов. Істотне збільшення вартості землі в українських містах змушує інвесторів та будівельні компанії звертати увагу на земельні ділянки, які до цього часу вважалися непридатними для будівництва внаслідок складних інженерно-геологічних умов. Сучасні умови будівництва надають змогу використовувати нові передові методи та технології, які забезпечують спорудження будівель на раніше недоступних ділянках: ярах, болотах, крутих схилах тощо.