Строительство и архитектура, 2018, том 6, № 2 (19)

Construction and Architecture (2018) Vol. 6. Issue 2 (19)

RIOR
Строительство и архитектура (2018). Том 6. Выпуск 2 (19)

S. Evtushenko (Novocherkassk)

N. Ananyeva (Moscow)
V. Kosmin (Moscow)

Publishing office: RIOR. 127282, Russia, Moscow, Polyarnaya str., 31B.
info@rior.ru; www.rior.ru
The opinion of the editorial board may not coincide with the opinion of the 
authors of publications.
Reprinting of materials is allowed with the written permission of the publisher.
While quoting the reference to the journal “CONSTRUCTION AND 
ARCHITECTURE” is required.

Publication information: CONSTRUCTION AND ARCHITECTURE. For 2018, 
volume 6 is scheduled for publication.
Subscription information: Please contact +7(495)280-15-96.
Subscriptions are accepted on a prepaid basis only and are entered on a 
сalendar year basis. Issues are sent by standart mail. Claims for missing issues 
are accepted within 6 months of the day of dispatch.

K. Anakhaev (Nalchik)
T. Bock (Munich, Germany)
A. Bulgakov (Dresden, Germany)
V. Dyba (Novocherkassk)
S. Ilvitskaya (Moscow)
Yu. Krivoborodov (Moscow)
R. Magomedov (Makhachkala)
L. Mailyan (Rostov-on-Don)
L. Makovskiy (Moscow)
S. Matsiy (Krasnodar)
A. Nevzorov (Arkhangelsk)
S. Roschina (Vladimir)
S. Samchenko (Moscow)
S. Sheina (Rostov-on-Don)
G. Skibin (Novocherkassk)
A. Sventikov (Voronezh)
Yu. Svistunov (Krasnodar)
V. Volosukhin (Novocherkassk)

* The full list of members of the editorial board can be found 
at www.naukaru.ru.

Advertising information: If you are interested in advertising or other commercial opportunities please e-mail: ananyeva_nl@infra-m.ru
Information for the authors: The detailed instructions on the preparation and 
submission of the manuscript can be found at www.naukaru.ru. Submitted manuscripts will not be returned. The editors reserve the right to supply materials 
with illustrations, to change titles, cut texts and make the necessary restyling in 
manuscripts without the consent of the authors. Submission 
of materials indicates that the author accepts the demands of 
the publisher.
“CONSTRUCTION AND ARCHITECTURE” has no page 
charges.
Electronic edition: Electronic versions of separate articles 
can be found at www.znanium.com.
Orders, claims, and journal enquiries: Please contact 
ananyeva_nl@infra-m.ru or +7(495)280-15-96.
© RIOR, 2018.

CONSTRUCTION 
AND ARCHITECTURE

SCIENCE

RIOR

ISSN 2308-0191
DOI 10.29039/issn.2308-0191

Volume 6
Issue 2 (19)
Juny 2018

EDITOR-IN-CHIEF
EDITORIAL BOARD *

MANAGING EDITORS

SCIENTIFIC AND PRACTICAL JOURNAL

Construction and Architecture (2018) Vol. 6. Issue 2 (19)

RIOR
Строительство и архитектура (2018). Том 6. Выпуск 2 (19)

Евтушенко Сергей Иванович
профессор, д-р техн. наук,
почетный работник высшего 
профессионального образования РФ,
советник РААСН, профессор кафедры 
«Промышленное и гражданское строительство, 
геотехника и фундаментостроение» ФГБОУ ВПО 
«Южно-Российский государственный политехнический 
университет им. М.И. Платова 
(Новочеркасский политехнический институт)»
(Новочеркасск)

Ананьева Наталья Леонидовна
(Москва)
Космин Владимир Витальевич
(Москва)

Издатель: ООО «Издательский центр РИОР»
127282, Москва, ул. Полярная, д. 31В.
info@rior.ru; www.rior.ru
Точка зрения редакции может не совпадать с мнением авторов публикуемых материалов.
Перепечатка материалов допускается с письменного разрешения редакции.
При цитировании ссылка на журнал «СТРОИТЕЛЬСТВО И АРХИТЕКТУРА» обязательна.
При публикации в журнале «СТРОИТЕЛЬСТВО И АРХИТЕКТУРА» 
плата за страницы не взимается.
Информация о публикации: На 2018 г. запланирован выход тома 6. 
Информация о подписке: +7(495)280-15-96.
Подписной индекс в каталоге агентства «Роспечать» — 70834.
Подписка осуществляется в издательстве только на условиях предоплаты, не 
менее чем на год. Выпуски высылаются обычной почтой. Жалобы на недоставленные номера принимаются в течение 6 месяцев с момента отправки.
Размещение рекламы: Если вы заинтересованы в размещении рекламы в 
нашем журнале, пишите на book@rior.ru.

Информация для авторов: Подробные инструкции по подготовке и отсылке рукописей можно найти на www.naukaru.ru. Присланные рукописи не возвращаются. Редакция оставляет за собой право самостоятельно снабжать авторские материалы иллюстрациями, менять заголовки, 
сокращать тексты и вносить в рукописи необходимую стилистическую 
правку без согласования с авторами. Отсылка материалов на адрес редакции означает согласие авторов принять ее требования.

Электронная версия: Электронные версии отдельных статей можно найти на www.znanium.com.

Заказы, жалобы и запросы: Пишите на ananyeva.natalya2016@yandex.ru 
или звоните +7(495)280-15-96.

Приобретение старых выпусков: Старые, ранее опубликованные выпуски доступны по запросу: ananyeva.
natalya2016@yandex.ru, +7(495)280-15-96. Можно приобрести полные тома и отдельные выпуски за 2013–2015 гг.

© ООО «Издательский центр РИОР», 2018.

Формат 60x90/8. Бумага офсетная. Тираж 999 экз. Заказ № 

СТРОИТЕЛЬСТВО 
И АРХИТЕКТУРА

ISSN 2308-0191
DOI 10.29039/issn.2308-0191

Том 6
Выпуск 2 (19)
Июнь 2018

НАУКА

РИОР

ГЛАВНЫЙ РЕДАКТОР

ВЫПУСКАЮЩИЕ РЕДАКТОРЫ

РЕДАКЦИОННЫЙ СОВЕТ *

* Полный список членов редакционного совета можно найти 
на www.naukaru.ru.

Анахаев Кошкинбай Назирович (Нальчик)
Бок Томас (Мюнхен, Германия)
Булгаков Алексей Григорьевич (Дрезден, Германия)
Волосухин Виктор Алексеевич (Новочеркасск)
Дыба Владимир Петрович (Новочеркасск)
Ильвицкая Светлана Валерьевна (Москва)
Кривобородов Юрий Романович (Москва)
Магомедов Расул Магомедович (Махачкала)
Маилян Левон Рафаэлович (Ростов-на-Дону)
Маковский Лев Вениаминович (Москва)
Маций Сергей Иосифович (Краснодар)
Невзоров Александр Леонидович (Архангельск)
Рощина Светлана Ивановна (Владимир)
Самченко Светлана Васильевна (Москва)
Свентиков Андрей Александрович (Воронеж)
Свистунов Юрий Анатольевич (Краснодар)
Скибин Геннадий Михайлович (Новочеркасск)
Шеина Светлана Георгиевна (Ростов-на-Дону)

НАУЧНО-ПРАКТИЧЕСКИЙ ЖУРНАЛ

Construction and Architecture (2018) Vol. 6. Issue 2 (19)

RIOR
Строительство и архитектура (2018). Том 6. Выпуск 2 (19)

ОСНОВАНИЯ И ФУНДАМЕНТЫ, 
ПОДЗЕМНЫЕ СООРУЖЕНИЯ

5 
Техническое состояние грунтов основания 
и асфальтощебеночного покрытия 
территории линейной производственнодиспетчерской станции «Пенза» 
нефтепровода «Дружба» 
Чичкин А.Ф., Хрянина О.В.

13 Анализ влияния жёсткости грунтового 
основания на частоты и формы колебаний 
сооружений
Пшеничкина В.А., Дроздов В.В., 
Строк С.И.

22 Определение величины структурной 
прочности суглинков в лабораторных 
условиях
Осипова О.Н., Сарыгина Ю.В.

27 Расчет пластической системы 
«железобетонный фундамент – грунтовое 
основание» по первому предельному 
состоянию с учетом продавливания и 
изгиба
Матвиенко М.П., Дыба В.П. 

СТРОИТЕЛЬНЫЕ КОНСТРУКЦИИ, ЗДАНИЯ 
И СООРУЖЕНИЯ

32 Анализ причин деформаций пятиэтажных 
жилых домов
Хрянина О.В., Чичкин А.Ф. 

39 Влияние локального термического 
воздействия на работу прокатных 
профилей под нагрузкой
Платонова И.Д., Борзов В.В.  

На последних страницах журнала 
можно найти:

SUBSTRUCTURES, FOUNDATIONS, 
SUBSURFACE STRUCTURES

5 
Technical Condition of the Foundation Soils 
And Asphalt-Crushed Stone Covering of the 
Territory of the Linear Production Dispatch 
Station «Penza» of the Oil Pipeline «Druzhba»
Alexander Chichkin, Olga Khryanina

13 Analysis of the Influence of Subgrade Stiffness 
On the Frequencies And Mode Shapes of 
Structures
Valeriya Pshenichkina, Vyacheslav 
Drozdov, Sergey Strok

22 The Measurement of a Clayey Soil Structural 
Strength In a Laboratory
Oksana Osipova, Yulia Saprygina  

27 Calculation of the Plastic System “Reinforced 
Concrete Foundation – Ground Base” 
According to the First Limiting State, With 
Allowance For Forcing Through And Bending
Maksim Matvienko, Vladimir Dyba

BASES, UNDERGROUND 
CONSTRUCTIONS

32 Analysis of Causes of Deformations of FiveStored Residential Houses
Olga Khryanina, Alexander Chichkin

39 Influence of Local Thermal Impact on the 
Operation of Rolling Profiles Under Load
Irina Platonova, Vladimir Borzov

On the last pages of the journal 
you can find:

СОДЕРЖАНИЕ
CONTENTS

Construction and Architecture (2018) Vol. 6. Issue 2 (19)

RIOR
Строительство и архитектура (2018). Том 6. Выпуск 2 (19)

• информацию для авторов;

• информацию о всех журналах 
ИЦ РИОР;

• условия подписки

• information for the journals:

• information about all the journals 
of RIOR;

• terms of subscription

Construction and Architecture (2018) Vol. 6. Issue 2 (19)

RIOR
Строительство и архитектура (2018). Том 6. Выпуск 2 (19)

Техническое состояние грунтов основания и 
асфальтощебеночного покрытия территории линейной 
производственно-диспетчерской станции «Пенза» 
нефтепровода «Дружба»

УДК 625

Чичкин Александр Федорович
Доцент кафедры «Геотехника и дорожное строительство», Пензенский государственный университет архитектуры и 
строительства (г. Пенза, Россия); e-mail: olgahryanina@mail.ru

Хрянина Ольга Викторовна
Канд. техн. наук, доцент кафедры «Геотехника и дорожное строительство», Пензенский государственный университет 
архитектуры и строительства (г. Пенза, Россия); e-mail: olgahryanina@mail.ru

Статья получена: 10.04.2018. Рассмотрена: 16.04.2018. Одобрена: 24.04.2018. Опубликована онлайн: 26.06.2018. ©РИОР

TECHNICAL CONDITION OF THE FOUNDATION SOILS 
AND ASPHALT-CRUSHED STONE COVERING OF THE 
TERRITORY OF THE LINEAR PRODUCTION DISPATCH 
STATION «PENZA» OF THE OIL PIPELINE «DRUZHBA»
Alexander Chichkin
Associate Professor, Department “Geotechnics and Road Construction”, Penza State University of Architecture and Construction 
(Penza, Russia); e-mail: olgahryanina@mail.ru
Olga Khryanina
Candidate of Technical Sciences, Associate Professor, Department 
“Geotechnics and Road Construction”, Penza State University 
of Architecture and Construction (Penza, Russia); e-mail: olgahryanina@mail.ru

Manuscript received: 10.04.2018. Revised: 16.04.2018. Accepted: 
24.04.2018. Published online: 26.06.2018. ©RIOR
Abstract. The technical condition of the foundation soils and the 
asphalt-crushed stone covering of the territory of the linear production dispatch station (LDPC) “Penza” of the oil pipeline 
“Druzhba” were carried out. The genesis and strength characteristics of crushed stone are revealed. The selection of soil samples 
of the damaged structure was made and the basic physical and 
mechanical parameters of the foundation grounds necessary for 
calculation were determined. It is established that the strength of 
the foundation soils is high enough and will ensure the reliable 
operation of foundations of capital buildings and structures.
Keywords: research, limestone, crushed stone, strength, foundation.

Construction and Architecture (2018) Vol. 6. Issue 2 (19): 5–12
При цитировании этой статьи ссылка на DOI обязательна 
         DOI 10.29039/article_5b7d0c4f357ed7.88593206

ОСНОВАНИЯ И ФУНДАМЕНТЫ, ПОДЗЕМНЫЕ СООРУЖЕНИЯ

Аннотация. Проведены исследования технического состояния грунтов основания и асфальтощебеночного покрытия территории 
линейной производственно-диспетчерской 
станции (ЛПДС) «Пенза» нефтепровода  
«Дружба». Выявлен генезис и прочностные 
характеристики щебня. Произведен отбор образцов грунта нарушенной структуры и определены основные физико-механические показатели грунтов основания необходимые для 
расчета. Установлено, что прочность грунтов 
основания достаточно высокая и обеспечит 
надежную работу фундаментов капитальных 
зданий и сооружений.
Ключевые слова: исследование, известняк, 
щебень, прочность, основание.

Целью обследования являлось выявление 
техническое состояние грунтов основания и 
асфальтощебеночного покрытия территории 
линейной производственно-диспетчерской 
станции (ЛПДС) «Пенза» нефтепровода «Дружба». 
Основанием для проведения обследования 
послужили следующие документы и материалы:
1) письма администрации ЛПДС «Пенза» на 
проведение работ по исследованию свойств 
щебня и грунтов основания асфальтощебеночного покрытия территории ЛПДС «Пенза»;
2) отбора образцов щебня из покрытия территории ЛПДС «Пенза»;
3) отбора образцов грунта из основания асфальтощебеночного покрытия территории ЛПДС 
«Пенза»;

Construction and Architecture (2018) Vol. 6. Issue 2 (19)

RIOR
Строительство и архитектура (2018). Том 6. Выпуск 2 (19)

4) результатов испытания образцов щебня на 
прочность с определением минералогического состава пород;
5) результатов испытания образцов грунтов 
основания асфальтощебеночного покрытия 
территории ЛПДС «Пенза»;
6) определения расчетного сопротивления грунтов основания территории ЛПДС «Пенза».
Для исследования свойств щебня асфальтощебеночного покрытия территории ЛПДС 
«Пенза» было отрыто три шурфа и отобрано 
12,6 кг щебеночного материала.
Из шурфа № 1 было отобрано около 1,0 кг 
грунтов основания для сравнения с грунтами 
основания всей площадки, которые были отобраны из-под почвенно-растительного слоя в 
траншее для подводки коммуникаций к зданию 
столовой.
Представленные на анализ образцы щебня 
представляют собой некоторые разновидности 
известняков с небольшим включением других 
пород.
Известняк — осадочная горная порода, карбонатная, состоящая главным образом из кальцита. В чистом виде химический состав известняка: CaO — 56%, CO2 — 44,0%.
В зависимости от условий генезиса известняки подразделяются на несколько типов:
1) известняки органогенного происхождения. 
Образуются за счет скопления скелетных 
остатков организмов, целых или разрушенных. В одних случаях остатки раковин довольно крупные (размеров 1–2 см) и такие 
известняки называются ракушечниками.  
В других случаях органические остатки обнаруживаются с трудом ввиду малой их величины или в силу происшедшей перекристаллизации материала. К этому типу относятся как плотные, так и мелоподобные 
разности известняков. Органогенные известняки отличаются значительной пористостью (до 15%), различной плотностью и 
колебаниями величин объемного веса от 1,20 
до 3,10 тс/м3;
2) известняки химического происхождения. 
Возникают путем осаждения карбонатов из 
водных растворов, иногда в этом процессе 
принимают косвенное участие бактерии. 
Типичные представители — оолитовые известняки. Оолитовые известняки состоят из 

скорлуповатых стяжений кальцита (диаметром 
до 0,5 мм), сцементированных естественными кальцитовыми цементами;
3) обломочные известняки сложены из обломков известковистого материала различной 
величины. Обломки представлены известняком химического или органогенного происхождения и сцементированы зернистым 
кальцитом;
4) известняки смешанного происхождения (обломочно-кристаллические). Характеризуются 
мелкими, разными по форме порами, переменной объемной массой, низкой прочностью 
и высоким водопоглощением.
Известняки могут содержать различные примеси; наиболее значительными бывают примеси песчано-алевритового материала, глины, 
кремнезема и родственного кальциту доломита, 
с которыми известняки могут образовывать 
смеси в различных пропорциях.
Глинистая, пелитовая примесь и ее количество существенно меняют практические свойства известняков. При содержании глины свыше 50,0% известняк переходит в мергель.  
В чистых известняках глинистые примеси не 
должны превышать 2,0%. Если глины в известняке 3,0–4,0%, то его морозостойкость и водостойкость значительно снижаются. Такие известняки малоэффективны в качестве щебня и 
бута.
Увеличение примесей глины до 8,0% и выше 
придает известнякам при обжиге гидравлические 
свойства. При увеличении содержания кремнистых материалов (песка, халцедона, опала) известняки становятся кремнистыми. Они отличаются большей плотностью, сцементированностью, ярко выраженным раковистым изломом 
и слабым вскипанием от соляной кислоты.
В доломитизированных известняках присутствует MgCO3, что придает известнякам плотность, твердость, замедленную реакцию с соляной кислотой (слабая — в куске, бурная —  
в порошке). При выветривании доломитов образуется доломитовая мука, представляющая 
собой слабосцементированные скопления кристаллов доломита [1].
Представленные образцы щебня относятся 
в основном к двум разновидностям известняков.
Первая разновидность — известняк светлосерый, средней твердости, с шершавым неров

Construction and Architecture (2018) Vol. 6. Issue 2 (19)

RIOR
Строительство и архитектура (2018). Том 6. Выпуск 2 (19)

ным изломом, мелкозернистый, с редким включением остатков отряда аммоноидей — Eumphalus 
tabulatus, мелкопористый и пористый (размеры 
пор до 3 мм), бурно вскипает с 10,0% соляной 
кислотой в куске.
Вторая разновидность — известняк доломитизированный, светло-серый, с раковистым, 
остро ребристым изломом, скрытокристаллический плотный, органических остатков не 
обнаружено, реакция с 10,0% кислотой в куске — 
слабая, в порошке — бурная.
На территории Пензенской области известняки имеют ограниченное распространение и 
встречаются только в Иссинском и Лунинском 
районе (верхнее течение р. Иссы и среднее течение р. Иванырс). В других местах области эти 
породы залегают на значительных глубинах и 
малодоступны для разработки [2].
Наиболее известно Иссинское месторождение известняков оврага Каменный (рис. 1). 
Известняк залегает здесь в виде грибовидного 
выступа (реликтового эрозионного останца), 
протягивающегося с юга на север. Общая протяженность массива составляет — 2,0–3,0 км 
(рис. 1). Минимальная глубина залегания кровли известняка — 1,5 м, максимальная — 57,0 м.
Выходы известняков по р. Иванырс описаны 
у д. Березенки. Месторождение также представлено реликтовым останцем. Здесь выявлены следующие разновидности известняков: 
1) мелкозернистый;
2) доломитизированный;
3) мергелистый.
В прослоях между различными разновидностями известняков отмечается кремень, по
этому возможно существование кремнистого 
известняка.
Средние значения физико-механических 
характеристик свойств известняков Иссинского 
месторождения приведены в табл. 1.

Таблица 1
Физико-механические свойства Иссинского 
месторождения 

Разновидность 
известняка

Плотность, гс/см3

Пористость, %

Водопоглощение, %

Прочность 
в состоянии

сухом
водонасыщенном

Известняк 
мелкозернистый
2,40
до 13,0
4,3%
 –
301,5

Псевдоолитовый
2,60
до 10,0
4,7%
900,0
400,0

Обломочный 
(шламовый)
2,30
до 22,0
3,5%
162,0
–

Доломитизированный
2,50
до 10,0
5,5%
1020,0
765,0

Определение прочностных характеристик щебня
Для испытания из шурфа № 1, 2 и 3 было 
отобрано 12,6 кг щебня. Состав известняков 
оказался следующим:

– известняк органогенного происхождения – 5,90 кг (46,8%);
– известняк химического происхождения – 6,05 кг (48,0%);
– кремень
– 0,20 кг (1,60%);
– опоковидный песчаник
– 0,45 кг (3,60%)

Испытание образцов щебня из известняков 
на прочность производилось по стандартной 
методике в соответствии с [3].

Рис. 1. Форма залегания известняка месторождения о. Каменный [2]

Construction and Architecture (2018) Vol. 6. Issue 2 (19)

RIOR
Строительство и архитектура (2018). Том 6. Выпуск 2 (19)

В соответствии с ГОСТ [3] известняки характеризуются зерновым составом, формой 
зерен, прочностью, содержанием зерен слабых 
пород, содержанием глинистых и пылевидных 
частиц, посторонними засоряющими примесями и морозостойкостью.
Щебень асфальтощебеночного покрытия 
территории ЛПДС «Пенза» в соответствии с 
ГОСТ [3] характеризуется следующими данными:
1) зерновой состав характеризуется содержанием частиц минимального и максимального размеров. Данный щебень состоит из частиц минимального размера диаметром около 
10,0 мм и максимального размера до 120,0 мм;
2) форма зерен характеризуется содержанием 
частиц пластинчатой и игловатой формы.  
К таким частицам относятся частицы, у которых ширина или высота в три и более раз 
меньше длины. Таких частиц в щебне около 
30,0%. Группа щебня — обычная;
3) содержание зерен слабых пород. В щебне 
оказалось зерен слабых пород около 8,0%. 
По ГОСТ [3] для щебня обычной группы 
допускается содержание зерен слабых пород 
до 10,0%;
4) содержание пылевидных и глинистых частиц. 
В щебне их оказалось 2,1%. ГОСТ [3] допускает содержание их максимально до 3,0%;
5) посторонние засоряющие примеси. В массе 
щебня оказалось 1,6 кремня и 3,6% опоковидного песчаника, обладающих достаточной 
прочностью и не снижающих прочности 
щебня;
прочность щебня. Для определения прочности щебня изготавливались из крупных 
кусков образцы кубовидной формы с размерами 50 × 50 × 50 мм. Всего изготовлено 
шесть образцов из известняков всех разновидностей. Образцы изготавливались с использованием вулканитовых кругов фирмы 
Bosch для пиления каменных материалов. 
Опорные поверхности кубов выравнивались 
шлифованием с отклонением от плоскости 
не более 0,1 мм. После подготовки опорных 
поверхностей на образцы наносились вертикальные осевые линии. Образец устанавливался в центре плиты пресса путем совмещения осевых линий образца с осевыми 
линиями нижней плиты пресса. Между образцом и верхней и нижней плит пресса 

укладывались прокладки из технического 
войлока.
Нагрузка на образцы возрастала непрерывно 
и равномерно со скоростью, обеспечивающей 
проведение испытания примерно в течение  
60 секунд [4]. Предел прочности на сжатие Rсж 
определяется по формуле:

 
R
P
A

сж =
,

где Р — наибольшая нагрузка на образец; 
 А — площадь образца, вычисляемая как 
среднее арифметическое верхней и нижней 
части.
При вычислении Rсж образцов из природного камня результаты испытаний умножатся на 
коэффициенты, приведенные в табл. 2.

Таблица 2 

Размер ребра куба 
или диаметр, мм

Коэффициенты

для куба
для цилиндра

200
1,05
–

150
1,00
1,05

100
0,95
1,02

70
0,85
0,91

От 40
0,75
0,81

Прочность на сжатие определяется как среднее арифметическое результатов испытания с 
точностью до 1,0 кгс/см2.
Результаты испытания известняков на прочность представлены в табл. 3. Среднее статическое в таблице определялось как средневзвешенное для каждой разновидности известняка.

Таблица 3
Прочность щебня

Наименование 
известняка

Площадь 
образца, 
см2

Сжимающая 
нагрузка, 
кгс

Прочность 
на сжатие 
кгс/см2, Rсж

Известняк органогенного происхождения

25,0
6900,0 
9200,0 
13 200

276,0 
368,0 
528,0

Известняк химического происхождения
25,0
15 800,0 
16 000,0 
31 500,0

632,0 
640,0 
1260,0

Среднее фактическое значение прочности
617,0

Среднее статистическое значение
620,3

Среднее значение по ГОСТ с коэффициентом 
0,75
463,0

Construction and Architecture (2018) Vol. 6. Issue 2 (19)

RIOR
Строительство и архитектура (2018). Том 6. Выпуск 2 (19)

Таким образом, в соответствии с ГОСТ [3] 
щебень асфальтощебеночного покрытия территории ЛПДС «Пенза» имеет марку не ниже 
400.
1. Морозостойкость щебня. Исследование 
щебня на морозостойкость не производилось.
Определение физико-механических 
свойств грунтов
Для исследования физико-механических 
свойств грунтов основания были отобраны образцы грунта нарушенной структуры из траншеи 
для прокладки коммуникаций к столовой. 
Определялись простейшие характеристики, 
необходимые для расчета расчетного сопротивления грунтов основания в соответствии со 
СП [5].
Плотность грунтов. Плотность грунтов в 
соответствии с ГОСТ [6] определяется методом 
режущего кольца. Выполнено три определения.
Результаты испытания:
— площадь колец — 50 см2. Номера колец — 1, 
12 и 16. Масса колец соответственно — 42,20, 
44,70 и 42,90 гс. Масса колец с грунтом — 136,0, 
137,0 и 136,0 гс. Масса грунта в кольцах — 93,80, 
92,30 и 93,10 гс. Плотность грунта соответственно — 1,88, 1,85 и 1,86 гс/см3. Среднее значение — 
1,86 гс/см3.
Природная влажность. Влажность грунта природная определяется по ГОСТ [6] весовым методом путем высушивания при температуре 
100–105°. Проведено четыре определения. 
Результаты следующие:
Масса бюксов — 15,50, 23,78, 15,10 и 15,15 гс. 
Масса бюксов с влажным грунтом — 50,78, 
66,15, 49,05 и 47,00 гс.
Масса бюксов с сухим грунтом — 45,76, 60,13, 
43 и 42,15 гс. Масса сухого грунта — 30,26, 36,35, 
28,75 и 27,00 гс. Масса воды, удаленной при 
высушивании — 5,02, 6,02, 5,20 и 4,85 гс. Получены следующие значения природной влажно- 
сти — 14,1, 14,2, 15,2 и 15,3%. Среднее значение 
природной влажности — 14,7%.
Плотность минеральных частиц. Учитывая, 
что для каждой разновидности грунтов эта величина изменяется в очень малых пределах, для 
расчета принято среднее значение по результатам испытаний подобных грунтов и по литературным данным, равным 2,73 гс/см3.
Коэффициент пористости определяем по 
формуле:

 

e
s
=
+
−
ρ
ρ
ω
1 100
1,

где ρs — плотность минеральных частиц;
 ρ — плотность природная; 
 ω — влажность природная.
Коэффициент пористости равен:

 
e =
+
∗
(
)− =
2 73
1 86 1
0 01 14 7
1
0 63
,
,
,
,
,
.

Грунты основания в природном состоянии 
обладают достаточной плотностью.
Пористость грунта. Пористость грунта рассчитывается по формуле:

 
n
e

e
= +
1
100%,

где e — коэффициент пористости.
Пористость равна

 
n = +
∗
=
0 69
1
0 01 14 7
40 0
,
,
,
, %.

Плотность сухого грунта. Плотность сухого 
грунта рассчитывается по формуле:

 
ρ
ρ

ω
d =
+
1 100

,

где ρ — плотность грунта природная; 
 ω — влажность грунта природная.
Плотность сухого грунта равна:

 
ρd =
+
∗
(
)

=
1 86
1
0 01 14 7
1 62
3
,
,
,
,
.
гс / см

При уплотнении грунтов в насыпях технические условия требуют, чтобы плотность сухого грунта была не менее 1,55 гс/см3. Следовательно, плотность сложения грунтов основания в природном состоянии достаточно высокая.
Определение прочностных характеристик.  
К прочностным характеристикам грунтов относятся: угол внутреннего трения ϕ и удельное 
сцепление С. Данные величины определяются 
по результатам испытания образцов грунта на 
сдвиг в срезных приборах согласно ГОСТ [7]. 
Испытывались грунты нарушенной структуры. 
Всего было изготовлено шесть образцов грунта, 

Construction and Architecture (2018) Vol. 6. Issue 2 (19)

RIOR
Строительство и архитектура (2018). Том 6. Выпуск 2 (19)

уплотненных различным вертикальным давлением. Затем образцы были испытаны на срезном 
приборе и получены соответствующие горизонтальные срезающие напряжения (рис. 2). 
Общее количество образцов для испытания дает 
возможность для обработки результатов использовать метод математической статистики — 
метод наименьших квадратов. Результаты испытания следующие:
— вертикальные уплотняющие напряжения σ: 
1,0; 1,5; 2,0; 2,5; 1,0 и 2,0 кгс/см2;
— горизонтальные сдвигающие напряжения τ:
0,45; 0,75; 1,05; 0,95; 0,65; 0,95 кгс/см2.

 
Рис. 2. График сопротивления грунта сдвигу

Прочностные характеристики грунта определяются по формулам:

 
tg
n

n
ϕ
τσ
τ σ

σ
σ

=
−

−(
)

Σ
Σ Σ

Σ
Σ
2
2 ;

C
n
=
−

−(
)

Σ Σ
Σ Σ

Σ
Σ

τ σ
σ τσ

σ
σ

2

2
2 .

По результатам испытаний имеем:
Στ = 4,8, Σσ = 10,0, (Σσ)2 = 100, ΣτΣσ = 8,61, 
ΣτΣσ = 48,0, Σσ2 = 18,5.
Отсюда получаем:

 
tgϕ =
∗ −
∗

∗
−
=
8 61 6
4 8 10 0
6 18 5 100 0
0 330
,
,
,
,
,
,
;

ϕ =
=
°
arctg0 330
18
,
.

C =
∗
−
∗

∗
−
=
=
4 8 18 5 10 0 8 61
6 18 5 100 0
0 28
28 0
2
,
,
,
,
,
,
,
,
.
кгс
см
кПа

Определение расчетного сопротивления грунтов основания.

В соответствии с СП [5] расчетным сопротивлением грунтов основания можно считать 
максимальное среднее давление по подошве 
фундаментов от внешних нагрузок, которое по 
условиям безопасной эксплуатации строительные 
нормы разрешают передать на грунты основания.
Расчетное сопротивление грунта определяется по формуле:

 
R
K
M K b
M d

M
d
M C

c
c
z
II
q
II

q
b
II
c
II

=
∗
+
′ +
+
−
(
)
′ +
γ
γ
γ
γ

γ

γ
1
2
1

1
,

где γc1  — коэффициент условий работы грунтов 
основания;
 γc2   — коэффициент условий работы сооружения совместно с основанием;
 K   — коэффициент надежности определения 
физико-механических характеристик грунтов;
 Mγ, Mq, Mc — коэффициенты, зависящие от 
угла внутреннего трения грунта;
 Kz   — коэффициент, зависящий от угла внутреннего трения грунта;
 b   — ширина подошвы фундамента;
 γII   — среднее значение удельного веса грунтов, залегающих ниже подошвы фундаментов;
 d1   — глубина заложения подошвы фундамента;
 ′
γ II   — среднее значение удельного веса грунтов, залегающих выше подошвы фундаментов;
 db   — глубина подвала;
 CII   — удельное сцепление.
Вычислим расчетное сопротивление грунтов 
основания по полученным в результате испытаний грунтов прочностным характеристикам 
для условного фундамента шириной подошвы 
1,0 м и глубиной заложения подошвы 1,5 м [8]. 
Грунтами основания являются глины полутвердой консистенции.
Имеем:
γc1 = 1,25
γc1 = 1,0
K = 1,0
Mγ = 0,43
Mq = 2,73
Mc = 5,31
Kz = 1,0
b = 1,0 м
γII = 18,6 кН/м3 
d1 = 1,5 м
db = 0
CII = 28,0 кПа

Тогда расчетное сопротивление грунта будет 
равно:
 

R =
∗
∗
∗
∗
+
∗
∗
+
[
1 25 1 0
1 0
0 43 1 0 1 0 18 6
2 73 1 5 15 0
,
,
,
,
,
,
,
,
,
,

Construction and Architecture (2018) Vol. 6. Issue 2 (19)

RIOR
Строительство и архитектура (2018). Том 6. Выпуск 2 (19)

+
+
×
] =
+
+
+
(
) =

=
∗
=

0
5 31 28
1 25 7 99
61 43
0 148 7

1 25 218 12
272 7

,
,
,
,
,

,
,
,
кПа =
=
27 3
2 73
2
2
,
,
.
тс
м
кгс см

Такое значение расчетного сопротивления 
грунта говорит о том, что грунты основания 
территории ЛПДС «Пенза» обладают достаточной прочностью и пригодны для возведения на 
них капитальных зданий и сооружений.

Выводы и рекомендации

1. Благоустройство территории ЛПДС «Пенза» 
выполнено путем устройства асфальтного 
покрытия по щебеночному слою, подстилаемому грунтами основания природного сложения. Песчаный распределительный слой 
отсутствует (рис. 3).
2. Щебень, используемый в покрытии, представлен в основном известняками различного происхождения. Щебень, отобранный 
с территории ЛПДС «Пенза» для исследования, состоит из:
• известняка — 94,8%;
• кремня — 1,6%;
• опоковидного песчаника — 3,6%.
3. Грунты основания асфальтощебеночного 
покрытия представлены глинами желтого, 
светло-коричневого цвета с пятнами ожелезнения в полутвердом состоянии. В грунте имеются включения опоковидного песчаника до 20,0% по объему.

4. По зерновому составу, форме зерен, содержанию слабых пород, пылеватых и глинистых 
частиц, посторонних засоряющих примесей 
группа щебня обычная.
5. По результатам испытания щебня на прочность марка щебня не ниже 400.
6. Прочность грунтов основания достаточно 
высокая и обеспечит надежную работу фундаментов капитальных зданий и сооружений.

Рис. 3. Благоустройство территории ЛПДС «Пенза» 
(состав покрытия)

Литература

1. Кошкина Н.В. Геотехническое обоснование условий 
строительства [Текст]: учеб. пособие / Н.В. Кошкина, 
О.В. Хрянина. — Пенза: Изд-во ПГУАС, 2012. — 196 с.
2. Иванов И.А. Местные строительные материалы [Текст] / 
И.А. Иванов, А.В. Кондрашов. — Пенза, 1983.
3. ГОСТ 8267-93. Щебень и гравий из плотных горных пород для строительных работ. Технические условия. Госстрой России [Текст]. Дата введения 1995-01-01.
4. ГОСТ 8462-85. Материалы стеновые. Методы определения пределов прочности при сжатии и изгибе 
[Текст].

5. СП 22.13330.2011. Основания зданий и сооружений [Текст]. 
Актуализированная редакция СНиП 2.02.01-83*. — М., 
2011. — 161 с.
6. ГОСТ 5180-2015. Грунты. Методы лабораторного определения физических характеристик [Текст]. Дата введения 
2016-04-01.
7. ГОСТ 12248-2010. Грунты. Методы лабораторного определения характеристик прочности и деформируемости 
[Текст]. Актуализация: 05.05.2017.
8. Чичкин А.Ф. Расчет оснований и проектирование фундаментов [Текст]: учеб. пособие / А.Ф. Чичкин, А.Н. Кузнецов, О.В. Хрянина. — Пенза: Изд-во ПГУАС, 2012. — 108 с.

References

1. Koshkina N.V. Geotekhnicheskoe obosnovanie usloviy stroitel’stva [Geotechnical substantiation of construction conditions]. 
Penza: PGUAS Publ., 2012. 196 p.

2. Ivanov I.A., Kondrashov A.V. Mestnye stroitel’nye materialy 
[Local building materials]. Penza, 1983.

Construction and Architecture (2018) Vol. 6. Issue 2 (19)

RIOR
Строительство и архитектура (2018). Том 6. Выпуск 2 (19)

3. GOST 8267-93. Shcheben’ i graviy iz plotnykh gornykh porod 
dlya stroitel’nykh rabot. Tekhnicheskie usloviya. Gosstroy Rossii 
[GOST 8267-93. Crushed stone and gravel from dense rocks 
for construction works. Technical conditions. Gosstroy of 
Russia].
4. GOST 8462-85. Materialy stenovye. Metody opredeleniya predelov prochnosti pri szhatii i izgibe [GOST 8462-85. Walling 
materials. Methods for determining the strength limits for 
compression and bending].
5. SP 22.13330.2011. Osnovaniya zdaniy i sooruzheniy. Aktualizirovannaya redaktsiya SNiP 2.02.01-83* [SP 22.13330.2011. 
Bases of buildings and structures. The updated version of SNiP 
2.02.01-83 *]. Moscow, 2011. 161 p.

6. GOST 5180-2015. Grunty. Metody laboratornogo opredeleniya fizicheskikh kharakteristik. Data vvedeniya 2016-04-01 
[GOST 5180-2015. Soils. Methods for laboratory determination of physical characteristics. Date of introduction is 201604-01].
7. GOST 12248-2010. Grunty. Metody laboratornogo opredeleniya kharakteristik prochnosti i deformiruemosti. Aktualizatsiya: 
05.05.2017 [GOST 12248-2010. Soils. Methods of laboratory 
determination of the characteristics of strength and deformability. Update: 05/05/2017].
8. Chichkin A.F. Raschet osnovaniy i proektirovanie fundamentov 
[Calculation of foundations and the design of foundations]. 
Penza: PGUAS Publ., 2012. 108 p.