В Евразийском национальном университете имени Л.Н. Гумилева состоится защита диссертации на соискание степени доктора философии (PhD) Исакулова Абилхаира Баизаковича на тему «Исследование несущей способности буронабивных свай, устраиваемых по технологии раскатки» по образовательной программе «8D07329 – Строительство».
Диссертация выполнена на кафедре «Кафедра строительства» Евразийского национального университета имени Л.Н. Гумилева.
Язык защиты - казахский
Официальные рецензенты:
Жукенова Гюльнара Абаевна – доктор философии (PhD), ассоциированный профессор, декан факультета «Архитектура и строительство», Торайгыров университет (г. Павлодар, Республика Казахстан).
Бесимбаев Ерик Турашович – доктор технических наук, ассоциированный профессор кафедры «Строительства и строительные материалы» Института архитектуры и строительства Казахский национальный исследовательский технический университет имени Сатпаева (г. Астана, Республика Казахстан).
Временные члены Диссертационного совета:
Анискин Алексей – кандидат технических наук, Ассистент профессор кафедры «Строительство» Университета Север (г.Вараждин, Хорватия).
Тельтаев Бағдат Бурханбайұлы – доктор технических наук, профессор, член-корреспондент НАН РК, главный научный сотрудник «Института механики и машиноведения имени академика У.А. Джолдасбекова» (г. Алматы, Казахстан).
Jeong Ku Khang – PhD, профессор Инчеонского национального университета (г. Инчеон, Республика Корея).
Научные консультанты:
Жусупбеков Аскар Жагпарович – доктор технических наук, профессор кафедры «Строительство», директор Геотехнического института ЕНУ им. Л.Н.Гумилева (г. Астана, Республика Казахстан).
Der-Wen Chang – PhD, профессор университета Тамканг (г. Тайпей, Тайвань).
Защита состоится: 13 февраля 2025 года в 15:00 часов в смешанном формате (онлайн, оффлайн) в Диссертационном совете по направлению подготовки кадров «8D073-Архитектура и строительство» по образовательной программе «8D07329 – Строительство» Евразийского национального университета имени Л.Н. Гумилева. Проведение заседания диссертационного совета будет проходить на платформе Microsoft Teams в онлайн формате.
Ссылка: http://surl.li/fzcpia
Адрес: Астана қ., Қ. Сатпаев көшесі, 2, Оқу-әкімшілік корпусы, №302 аудиториясы.
Аннотация (рус.): Цель диссертационного исследования: Исследование несущей способности буронабивных свай, устраиваемых по технологии раскатки в грунтовых условиях г. Астаны. Задачи исследования: 1. Проведение статической нагрузки буронабивных свай, устраиваемых по технологии раскатки. 2. Проведение модельных испытаний буронабивных свай, устраиваемых по технологии раскатки на объемном стенде. 3. Расчет несущей способности по нормативным документам буронабивных свай, устраиваемых по технологии раскатки. 4. Проведение анализа, численного моделирования полевых испытаний буронабивных свай, устраиваемых по технологии раскатки. 5. Разработка рекомендаций и методических указаний по численному моделированию, модельным испытаниям, буронабивных свай, устраиваемых по технологии раскатки. 6. Определение экономического эффекта буронабивных свай по разработанной методике. Методы исследования: Для этой исследовательской работы были выбраны буронабивные сваи, устраиваемые по технологии раскатки. Данная технология является одним из продуктов немецкой строительной машиностроительной компании BAUER, представляющей практический интерес в фундаментальной структуре строительной отрасли Казахстана. Основными преимуществами данной технологии являются: высокая производительность подготовки свай; высокая экономическая эффективность; отсутствие вибрации и шума при установке свай; а также Главное достоинство - высокая несущая способность свай. Большие различия между экспериментальными (статическими) и расчетными (нормативными) значениями несущей способности буронабивных свай, размещенных по технологии вытеснения, свидетельствуют о неполном раскрытии ресурсов указанной технологии [1-3]. В ходе исследовательской работы были проведены статические испытания модельных свай на объемном стенде, разработанном на базе Геотехнического института Евразийского университета им. Л. Н. Гумилева (рисунок 1). Объемный стенд для испытания модельных свай работает следующим образом: подготовленные в 3D-принтере шнеки CFA и DDS (технология раскатки), изготовленные на заказ, заливаются модельными сваями. Предварительно отлитые модельные сваи нагружаются железными гирями. Осадка модельной сваи контролировалась с помощью прогибомеров 6-Аистова типа ПАО [4-6]. Сравнивая суточную производительность буронабивных свай, выполненных по технологии DDS (раскатка) и традиционной технологии, была определена эффективность работы технологии DDS (раскатка) в различных грунтовых условиях города Астаны в 3 раза выше, чем у буронабивных свай, изготовленных по традиционной технологии. Для определения финансовой экономической эффективности технологии DDS был проведен исследовательский отчет по строительным площадкам города Астаны. Экономическая эффективность определена на основе современных цен на технологию DDS по компании ТОО «KGS-Astana». На выявленные данные не учтены дополнительные расходы по земляным работам. В дополнение к технологии DDS, подобной приведенной выше, другие технологии размещения свай требуют дополнительных затрат на работу для очистки грунта, выходящего из скважины, со строительной площадки. А к сваям, выполненным по предлагаемой технологии DDS (раскатка), дополнительные работы по удалению грунта со строительной площадки не требуется. Основные положения (доказанные научные гипотезы и другие выводы), являющиеся новыми знаниями), выносимые на защиту 1.По технологии раскатки проведены статические испытания десяти свай диаметром 410 мм, по результатам которых проведен расчетный (нормативный) сравнительный анализ экспериментальных несущих способностей свай. Полученные результаты сравнения свидетельствуют о том, что регулируемые расчетные механизмы нормативных документов не позволяют точно определить несущую способность свай вытеснения. Экспериментальные значения несущей способности свай вытеснения в среднем в 1,5 раза выше, что, в свою очередь, свидетельствует о неполном использовании ресурсов технологии вытеснения. 2. Разработаны буровые шнеки по технологиям DDS (раскатка) модели и CFA (непрерывного шнека), получены графики «осадки-нагрузки» по модельным испытаниям, в результате испытаний по технологиям DDS (раскатка) модели и CFA (непрерывного шнека) установлено, что грузоподъемность свай смещения в 1,58 раза больше, по результатам модельных испытаний выработаны рекомендации по применению технологии DDS (раскатка. 3. Разработан комплекс экспериментально–теоретических рекомендаций по расчету и проектированию буронабивных свай, выполненных по технологии раскатки. 4. Исследована работа бурового инструмента буронабивных свай, изготовленных по технологии раскатки, и свай, размещенных по традиционной технологии, построен график работы шнека. По графику установлено, что грунты плотных зон, расположенных возле свай, в результате выравнивания и вытеснения радиального грунта буровым шнеком, увеличивают несущую способность свай. При сравнении несущих свайных фундаментов с применением методов динамической и статической нагрузки достигнут 100% показатель по технологии раскатки. 5. Достигнут большой экономический эффект предложенной методики определения несущей способности свай вытеснения, затраты на установку свай снизились на 12%. 6. Разработана методика численного моделирования работы буронабивных свай, выполненная по технологии раскатки в сложных грунтовых условиях. 7. Установлено, что в условиях плотного строительства более эффективно применять буронабивные сваи, выполненные по технологии раскатки, чем буронабивные сваи, выполняемые по технологии CFA. Обоснование новизны и важности полученных результатов. Теоретическая значимость: Высшие учебные заведения и научно-исследовательские институты, а также производственные предприятия могут использовать выводы и рекомендации, сделанные в результате исследования, в аналогичных исследованиях. Научная новизна исследовательской работы заключается в том, что разработана методика модельных испытаний буронабивных свай, выполненных по технологии раскатки, разработаны масштабированные буровые шнеки с целью анализа несущей способности модельных свай, по результатам модельных и натурных испытаний разработаны рекомендации по проектированию и численному моделированию исследуемых свай. Достигнут экономический эффект предложенной методики определения несущей способности свай вытеснения, затраты на установку свай снизились на 12%. Практическая значимость исследовательской работы. При использовании разработанных предложений достигается экономическая эффективность, появляется возможность в полной мере использовать ресурсы технологии раскатки. Полученные результаты позволяют более точно понять геотехническую среду свай раскатки, снизить затраты технологии DDS на земляные работы при строительстве зданий и сооружений. Для фундаментов зданий возможно значительное снижение затрат на строительство, что, в свою очередь, является решающим фактором в контексте устойчивого развития городской инфраструктуры. Соответствие направлениям развития науки или государственным программам. Изучение современных инновационных методов в области геотехники затрагивает несколько научных направлений и государственных программ. Эти средства и методы способствуют анализу и прогнозированию геотехнических процессов в соответствии с научно-технологическими программами, направленными на инновационное развитие, а также развитию научных и инженерных подходов. В условиях устойчивого развития городской инфраструктуры использование такого инновационного метода, как технология вытеснения, гарантирует, что соседние здания и помещения не будут подвергаться динамическому воздействию из-за отсутствия различных шумов и вибраций в городской среде. Описание вклада соискателя в подготовку каждой публикации Статьи в рецензируемых научных журналах, рекомендованных Комитетом по обеспечению качества в сфере образования и науки МОН РК: 1.Топырақ массивінің DDS технологиясы бойынша орнатылған бұрғыланып толтырылған қадаларымен өзара әрекеттесуін зерттеу // Вестник Евразийского национального университета им. Л.Н. Гумилева. – 2022. – №4(141). – С. 19-26. 2.Comparison of bearing capacities of model drilled micro piles using DDS and CFA technologies // Bulletin of L.N. Gumilyov Eurasian national university technical science and technology series. – 2023. – №4(145). – P. 165-174. 3.Investigation of laboratory and field tests of piles installed by displacement technology // Bulletin of L.N. Gumilyov Eurasian national university technical science and technology series. – 2023. – №4(145). – P. 37-48. Статьи в материалах международных и национальных конференций, проводимых в Казахстане и за рубежом: 4. Geotechnical construction and testing of piles of Megastructures on problematical soil ground of Kazakhstan, Proceedings – Vol.1 Engineering problems in soft rocks Second Conference of regional societies ISRM Specialized Conference Fifth symposium of the MAG (Ohrid, 2022. – P. 160-169). 5. Methods of testing piles of Megastructures on problematical soil grounds of Kazakhstan, Proceedings of the V Central Asian conference on soil Mechanics and Geotechnical Engineering (V CACSMGE), (Samarkand, 2022). 6. Model and field tests of drilled displacement system piles // 26th International Scientific Conference on Construction the Formation of Living Environment, FORM 2023. 7. Reliability-based assessment of drilled displacement (DDS) piles bearing capacity using field tests and FEM // Proceedings of the 17th Asian Regional Conference on Soil Mechanics and Geotechnical Engineering (Astana, 2023. – P. 1430-1438). 8. Analysis of interaction of precast concrete joint piles with problematic soil conditions Prorva // Proceedings of the 17th Asian Regional Conference on Soil Mechanics and Geotechnical Engineering (Astana, 2023. – P. 1385-1394). 9. Analysis of interaction of boring CFA micro piles with problematic soil conditions Aksai, Kazakhstan // Proceedings of the 17th Asian Regional Conference on Soil Mechanics and Geotechnical Engineering (Astana, 2023. – P. 1380-1384). 10. Accuracy of determining pile capacity by static and dynamic methods in difficult ground conditions in Astana // Proceedings of the 17th Asian Regional Conference on Soil Mechanics and Geotechnical Engineering (Astana, 2023. – P. 1375-1379. Статьи в международных рецензируемых научных журналах с процентилем по шкале CiteScore не менее 25 (двадцати пяти) в базе данных Scopus: 11. Investigation of the Interaction of the Bored Micro Pile by DDS (FDP) Technology with the Soil Ground // International Journal of GEOMATE. – 2023. – Vol. 24, Issue 105. – Р. 11-17 CiteScore 1.8, Percentile 40, Impact Factor 0.7, Q4. 12. Features of Testing Piles for High-Rise Buildings in Difficult Soil Conditions in Astana // International Journal of GEOMATE. – 2023. – Vol. 25, Issue 110. – P. 106-113 CiteScore 1.8, Percentile 40, Impact Factor 0.7, Q4 13. Numerical Modelling Micro Piles and Evaluation of the O-Cell Test Results // News of the National Academy of Sciences of the Republic of Kazakhstan, Series of Geology and Technical Sciences. – №5(461). – Р. 190-201. Апробация: 10 декабря 2022 года состоялся доклад молодых ученых архитектурно-строительного факультета Евразийского национального университета им. Л. Н. Гумилева (Астана, Казахстан). Доклад был представлен на 17-й азиатской региональной международной конференции по «Механике грунтов и геотехнике», которая проходила с 14 по 18 августа 2023 года (Астана, Казахстан). Доклад был представлен на международной конференции 26-27 апреля 2023 года (Ташкент, Узбекистан). 3 ноября 2023 года состоялся доклад на Казахско-Индийском геотехническом семинаре (Астана, Казахстан). 3 мая 2024 года был сделан доклад на расширенном заседании кафедры «Строительство» архитектурно-строительного факультета Евразийского национального университета им. Л. Н. Гумилева (Астана, Казахстан). Структура и объем работы Диссертационная работа состоит из 122 страниц и следующих структурных элементов: введение, пять разделов, Заключение, Список использованной литературы. ИСПОЛЬЗОВАННАЯ ЛИТЕРАТУРА 1Султанов Г.А., Жусупбеков А.Ж., Лукпанов Р.Е. и др. Определение зависимости между экспериментальными и расчетными значениями несущих способностей свай вытеснения // Архитектура, строительство и транспорт: проблемы и перспективы развития: матер. республ. науч.-практ. конф. – Астана, 2010. – С. 226-232. 2Жусупбеков А.Ж., Лукпанов Р.Е., Исина А.З. и др. Исследование взаимодействия грунтового массива со сваями вытеснения // Геомеханика және жаратылыстану пәндерін оқыту проблемалары: халық. ғыл.-тәжіриб. конф. матер. – Астана, 2013. – С. 223-228. 3Султанов Г.А., Жусупбеков А.Ж., Лукпанов Р.Е. и др. Сравнение работы традиционной буронабивной сваи с работой сваи устраиваемой методом раскатки по результатам численного моделирования // Архитектура, строительство и транспорт: проблемы и перспективы развития: матер. республ. науч.-практ. конф. – Астана, 2010. – C. 219-226. 4Zhussupbekov A., Omarov A., Issakulov A. et al. Comparison of bearing capacities of model drilled micro piles using DDS and CFA technologies // Bulletin of L.N. Gumilyov Eurasian National University. – 2023. – Vol. 4, Issue 145. – P. 165-174. 5Жусупбеков А.Ж., Исакулов Б.Р., Исакулов А.Б. және т.б. Топырақ массивінің DDS технологиясы бойынша орнатылған бұрғыланып толтырылған қадаларымен өзара әрекеттесуін зерттеу // Вестник Евразийского национального университета им. Л.Н. Гумилева. – 2022. – №4(141). – С. 19-26. 6Bazarbayev D.O. Researching of bored FDP pile in a problematical soil ground: dis. … doc. PhD. – Астана, 2009. – 82 p. 7Zhusupbekov A., Bazarbayer D., Matsumoto T. Analysis of the Static Test of Boring Piles Through FDP (Full Displacement Pile) Technology // L. Gumilev atyndagy Euraziya Ylttyk Universitetіnіn Habarshysy. – 2013. – Vol. 4. – P. 1-4. 8Ержанов Ж.С., Каримбаев Т.Д. Метод конечных элементов в задачах механики горных пород. – Алма-Ата: Наука,1975. – 238 с. 9Dhanya J.S.,Banerjee S., Boominathan A. Scaled model test on cyclic response of footing on geotechnical seismic isolation layer // Smart Geotechnics for Smart Societies: proceed. of the 17th Asian Regional conf. on Soil Mechanics and Geotechnical Engineering. – Astana, 2023. – P. 784-788. 10Zhussupbekov A., Omarov A., Issakulov A. et al. Model and field tests of drilled displacement system piles // Web of Conferences. – 2023. – Vol. 410. – P. 03024-1-03024-7. 11Zhussupbekov A., Omarov A., Issakulov A. et al. Investigation of laboratory and field tests of piles installed by displacement technology // Bulletin of L.N. Gumilyov Eurasian National University. – 2023. – Vol. 4, Issue 145. – P. 37-48. 12Zhussupbekov A., Omarov A., Issakulov A. et al. Geotechnical construction and testing of piles of Megastructures on problematical soil ground of Kazakhstan // Proceed. Engineering problems in soft rocks 2nd conf. of regional societies ISRM spec. conf. 5th sympos. of the MAG. – Ohrid (Macedonia), 2022. – P. 160-169. 13Zhussupbekov A., Omarov A., Issakulov A. et al. Methods of testing piles of Megastructures on problematical soil grounds of Kazakhstan // Proceed. of the 5th Central Asian conf. on Soil Mechanics and Geotechnical Engineering. – Samarkand, 2022. – P. 17-22. 14Zhussupbekov A., Omarov A., Issakulov A. et al. Analysis of interaction of precast concrete joint piles with problematic soil conditions Prorva // Proceed. of the 17th Asian Regional conf. on Soil Mechanics and Geotechnical Engineering. – Astana, 2023. – P. 1385-1394. 15Zhussupbekov A., Omarov A., Issakulov A. et al. Analysis of interaction of boring CFA micro piles with problematic soil conditions Aksai, Kazakhstan // Proceed. of the 17th Asian Regional conf. on Soil Mechanics and Geotechnical Engineering. – Astana, 2023. – P. 1380-1384.
Отзыв зарубежного консультанта
Заключение комиссии по этической оценке исследований
Решение диссертационного совета
Защита диссертации: https://www.youtube.com/watch?v=FN2c2fBpYYY
