sibadiНаучный рецензируемый журнал "Вестник СибАДИ"The Russian Automobile and Highway Industry Journal2071-72962658-5626The Siberian State Automobile and Highway University10.26518/2071-7296-2025-22-3-368-385EVXRXBsibadi-2031Research ArticleТРАНСПОРТНОЕ, ГОРНОЕ И СТРОИТЕЛЬНОЕ МАШИНОСТРОЕНИЕTRANSPORT, MINING AND BUILDING MACHINERY ENGINEERINGОсобенности технологического воздействия строительных машин для устройства свайного основания в условиях Санкт-ПетербургаReculiarities of technological impact of construction machines used for pile foundation installation St. Petersburghttps://orcid.org/0000-0001-6521-9423ПономаревА. Б.PonomarevA. B.

Пономарев Андрей Будимирович – д-р техн. наук, проф., проф. и заведующий кафедрой «Промышленное и гражданское строительство»

199106, г. Санкт-Петербург, 21-я линия В.О., д. 2

Scopus Author ID: 57217213346

Researcher ID: 677082

Andrey B. Ponomarev – Dr. of Sci. (Eng.), Prof., Professor and Head of the Department of Industrial and civil construction

2, 21rd Line of Vasilyevsky Island, St. Petersburg, 199106

Scopus Author ID: 57217213346

ResearcherID: 677082

Ponomarev_AB@pers.spmi.ruhttps://orcid.org/0000-0001-6235-8604ПаскачеваД. А.PaskachevaD. A.

Паскачева Дарья Алексеевна – аспирант кафедры «Наземные транспортно-технологические машины», ассистент кафедры «Геотехника»

190005, г. Санкт-Петербург, 2-я Красноармейская ул., д.4

Scopus Author ID: 58204623100

ResearcherID: 1203448

Daria A. Paskacheva – Postgraduate student of the Department of Ground Transport and Technological Machines, Assistant Professor at the Department of Geotechnics

4, 2nd Krasnoarmeiskaya Str., St. Petersburg, 190005

dashaP17012000@yandex.ruhttps://orcid.org/0009-0008-2265-428XКораблевД. С.KorablevD. S.

Кораблев Денис Сергеевич – аспирант кафедры «Наземные транспортно-технологические машины», ассистент кафедры «Геотехника»

190005, г. Санкт-Петербург, 2-я Красноармейская ул., д.4

ResearcherID: 1208845

Denis S. Korablev – Postgraduate student of the Department of Ground Transport and Technological Machines, Assistant Professor at the Department of Geotechnics

4, 2nd Krasnoarmeiskaya Str., St. Petersburg, 190005

ResearcherID: 1208845

d.korablv@yandex.ruСанкт-Петербургский горный университет им. Екатерины IIРоссияEmpress Catherine II Saint Petersburg Mining UniversityRussian FederationСанкт-Петербургский государственный архитектурно-строительный университетРоссияSt. Petersburg State University of Architecture and Civil EngineeringRussian Federation202510072025223368385Copyright © Пономарев А.Б., Паскачева Д.А., Кораблев Д.С., 20252025Пономарев А.Б., Паскачева Д.А., Кораблев Д.С.Ponomarev A.B., Paskacheva D.A., Korablev D.S.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://vestnik.sibadi.org/jour/article/view/2031Введение

Введение. Характерной особенностью работ по устройству подземной части здания или сооружения в условиях Санкт-Петербурга является наличие значительной толщи слабых глинистых грунтов. Такие грунты требуют щадящего воздействия при различных технологических операциях. Значительное влияние на основание и окружающую застройку могут оказывать строительные машины для устройства свайного основания. Степень воздействия строительных машин определяется методом выполнения строительных работ.

Материалы и методы

Материалы и методы. В статье представлены основные виды строительных машин, используемых для устройства свайного основания в условиях Санкт-Петербурга. Выполнен сравнительный анализ технологических параметров, а также преимуществ и недостатков различного оборудования. Показаны характерные для Санкт-Петербурга инженерно-геологические условия и накладываемые ими ограничения на технологии выполнения свайного основания.

Результаты

Результаты. Приведены примеры технологического воздействия различных технологий выполнения свай на грунтовое основание здания и сооружения окружающей застройки в условиях Санкт-Петербурга. Дан краткий обзор грунтовых условий, машин и механизмов, а также возможных причин возникновения аварийных ситуаций.

Обсуждение и заключение

Обсуждение и заключение. Сделаны выводы о наиболее щадящих методах устройства свайного основания в условиях слабых глинистых грунтов и стесненной городской застройки. Даны рекомендации о возможности прогнозирования технологического влияния при устройстве свай с помощью численных методов.

Introduction

Introduction. A characteristic feature of works on constructing the underground part of buildings or structures in the conditions of St. Petersburg is the significant thickness of weak clay soils. Such soils require gentle impact during various technological operations. The equipment used for constructing pile foundations can significantly affect the soil base and buildings in the area. The degree of construction machine impact is detected on completing construction works.

Materials and methods

Materials and methods. The article presents the main types of construction machines used for the construction of pile foundations in the conditions of St. Petersburg. A comparative analysis of technological parameters, advantages and disadvantages of various equipment has been performed. The engineering and geological conditions typical of St. Petersburg and the restrictions they impose on technologies for building pile foundations have been shown.

Results

Results. Examples of technological impact of various pile building methods on basements of the surrounding buildings and their structures in the conditions of St. Petersburg are given. A brief overview of soil conditions, machines and mechanisms, as well as potential risks of emergency situations is given.

Discussion and conclusions. Conclusions have been made on most gentle methods of constructing pile foundations in conditions of weak clay soils and cramped urban development. Recommendations are given about the possibility of predicting the technological impact when constructing piles using numerical methods.

сваислабые грунтытехнологическое воздействиестроительные машиныбуронабивные сваисваи вдавливаниябуровые установкиpilessoft soilstechnological impactconstruction machinesbored pilesdrive pilesdrilling rigsБЛАГОДАРНОСТИ: авторы выражают благодарность анонимным рецензентам.ACKNOWLEDGEMENTS. The authors would like to thank the anonymous reviewers.ReferencesCi D, Gu C. Numerical Simulation of the Influence of Piling on the Surrounding Soil. В: Advanced Construction Technology and Research of Deep-Sea Tunnels Lecture Notes in Civil Engineering. Singapore: Springer; 2024. pp. 223–31. DOI: https://doi.org/10.1007/978-981-97-2417-8_20.Ci D, Gu C. Numerical Simulation of the Influence of Piling on the Surrounding Soil. В: Advanced Construction Technology and Research of Deep-Sea Tunnels Lecture Notes in Civil Engineering. Singapore: Springer; 2024: 223–31. DOI: https://doi.org/10.1007/978-981-97-2417-8_20.Мангушев Р.А., Сапин Д.А. Учет жесткости конструкций «стена в грунте» на осадку соседних зданий // Жилищное строительство. 2015. (9). С. 3–7.Mangushev R.A., Sapin D.A. Considering the rigidity of diaphragm wall structures for the settlement of adjacent buildings. Zhilishchnoe Stroitel’stvo (Housing Construction). 2015; (9): 3–7. (in Russ.)Мангушев Р.А., Гурский А.В., Полунин В.М. Учет влияния технологических осадок зданий окружающей застройки при устройстве шпунтовых ограждений соседних котлованов // Жилищное строительство. 2020. (9). С. 9–19. DOI: https://doi.org/10.31659/0044-4472-2020-9-9-19Mangushev R.A., Gurskii A.V., Polunin V.M. Taking into Account the Influence of Technological Precipitation of Buildings of the Surrounding Development when Installing Sheet Piling Fences of Neighboring Ditches. Zhilishchnoe Stroitel’stvo (Housing Construction). 2020; (9): 9–19. DOI: https://doi.org/10.31659/0044-4472-2020-9-9-19. (in Russ.)Дьяконов И.П. Анализ работы сваи «Фундекс» в слабых глинистых грунтах // Вестник гражданских инженеров. 2017. 62(3). С. 55–8. DOI: https://doi.org/10.23968/1999-5571-2017-14-3-55-58Diakonov I.P. Analysis of the “Fundex” pile performance in soft soils. Vestnik Grazhdanskikh Inzhenerov – Bulletin of Civil Engineers. 2017; 62(3): 55–8. DOI: https://doi.org/10.23968/1999-5571-2017-14-3-55-58. (in Russ.)Полунин В.М., Мельников А.В., Дружи нин М.С., Туккия А.Л. Развитие технологических осадок фундаментов зданий в процессе высокочастотного виброизвлечения свай // Жилищное строительство. 2024. (5). С. 3–12. DOI: https://doi.org/10.31659/0044-4472-2024-5-3-12Polunin V.M., Melnikov A.V., Druzhinin M.S., Tukkiya A.L., Development of technological settlement of building foundations in the process of high-frequency vibration extraction of piles. Zhilishchnoe Stroitel’stvo (Housing Construction). 2024; (5): 3–12. (in Russ.) DOI: https://doi.org/10.31659/0044-4472-2024-5-3-12Шулятьев О.А., Минаков Д.К. Технологические осадки при устройстве стены в грунте траншейного типа // Construction and Geotechnics. 2017. 8(3). С. 41–50. DOI: https://doi.org/10.15593/2224-9826/2017.3.05Shuliatev O.A., Minakov D.K. Technological settlements during the construction of a diaphragm wal. Construction and Geotechnics. 2017; 8(3): 41–50. DOI: https://doi.org/10.15593/2224-9826/2017.3.05. (in Russ.)Болдырев Г.Г., Идрисов И.Х., Мягков К.А., Новичков Г.А. Численное решение задачи бурения скважины шнеком // Геотехника. 2015. (5). С. 40–53.Boldyrev G.G., Idrisov I.Kh., Miagkov K.A., Novichkov G.A. Numerical solution for the problem of drilling a hole with continuous three-bit auger. Geotechnics. 2015; (5): 40–53. (in Russ.)Lande E.J., Ritter S., Karlsrud K., Nordal S. Understanding effects from overburden drilling of piles–a rational approach to reduce the impacts on the surroundings. Canadian Geotechnical Journal. 2024. 61(10). С. 2206–22. DOI: https://doi.org/10.1139/cgj-2023-0404Lande E.J., Ritter S., Karlsrud K., Nordal S. Understanding effects from overburden drilling of piles–a rational approach to reduce the impacts on the surroundings. Canadian Geotechnical Journal. 2024; 61(10): 2206–22. DOI: https://doi.org/10.1139/cgj-2023-0404.Гайдо А.Н. Исследование технологических параметров вдавливания свай // Вестник гражданских инженеров. 2012. 4(33). С. 129–37.Gaido A.N. Study of technological parameters of pile driving. Vestnik Grazhdanskikh Inzhenerov – Bulletin of Civil Engineers. 2012; 4(33):129–37. (in Russ.)Евтюков С.А., Доброборский Б.С. Применение пневматических машин ударного действия с подвижным корпусом в бурильных установках // Вестник гражданских инженеров. 2015. 49(2). С. 145–8.Evtiukov S.A., Dobroborskii B.S. Application of pneumatic impact machines with a movable body in drilling rigs. Vestnik Grazhdanskikh Inzhenerov – Bulletin of Civil Engineers. 2015; 49(2): 145–8. (in Russ.)Gonet A., Stryczek S., Fyda M. A review of pile machines and their selection criteria. AGH Drilling, Oil, Gas. 2015. 32(3). DOI: https://doi.org/10.7494/drill.2015.32.3.469Gonet A., Stryczek S., Fyda M. A review of pile machines and their selection criteria. AGH Drilling, Oil, Gas. 2015; 32(3). DOI: https://doi.org/10.7494/drill.2015.32.3.469.Гайдо А.Н., Верстов В.В. К вопросу определения технологических параметров производства свайных работ в стесненных условиях // Вестник гражданских инженеров. 2017. 62(3). С. 84–94. DOI: https://doi.org/10.23968/1999-5571-2017-14-3-84-94Gaido A.N., Verstov V.V. Determination of technology parameters of carrying out piling works in the constrained urban environment conditions. Vestnik Grazhdanskikh Inzhenerov – Bulletin of Civil Engineers. 2017. 62(3): 84–94. DOI: https://doi.org/10.23968/1999-5571-2017-14-3-84-94. (in Russ.)Мангушев Р.А., Пономарев А.Б. К вопросу контроля качества изготовления и приемки буронабивных свай // Вестник Пермского национального исследовательского политехнического университета. Строительство и архитектура. 2014. (3). С. 87–109.Mangushev R.A., Ponomarev A.B. [On the issue of quality control of manufacturing and acceptance of bored piles]. Construction and Geotechnics. 2014. (3): 87–109. (in Russ.)Осокин А.И., Сбитнев А.В., Серебря кова А.Б., Татаринов С.В. Особенности устройства буронабивных свай в слабых грунтах // Промышленное и гражданское строительство. 2006. (6). С. 50–2.Osokin A.I., Sbitnev A.V., Serebriakova A.B., Tatarinov S.V. [Features of the device of bored piles in weak soils]. Modern Industrial and Civil Construction. 2006. (6):50–2. (in Russ.)Tomlinson M., Woodward J. Pile Design and Construction Practice. Sixth edition. CRC Press; 2020. 608 p.Tomlinson M., Woodward J. Pile Design and Construction Practice. Sixth edition. CRC Press; 2020; 608.Sari O.L., Saputra A.A.I., Subhakti A., Put ri A.P., Khala C.C.S. The influence in selection of pile type and foundation piling method. В: IOP Conference Series: Materials Science and Engineering. Banda Aceh, Indonesia; 2020. p. 012033. DOI: https://doi.org/10.1088/1757-899X/1087/1/012033.Sari O.L., Saputra A.A.I., Subhakti A., Put ri A.P., Khala C.C.S. The influence in selection of pile type and foundation piling method. В: IOP Conference Series: Materials Science and Engineering. Banda Aceh, Indonesia; 2020: 012033. DOI: https://doi.org/10.1088/1757-899X/1087/1/012033.Дьяконов И.П., Конюшков В.В. Особенности работы набивной завинчиваемой сваи «Фундекс» в разнородных грунтах // Вестник гражданских инженеров. 2014. 6(47). С. 116–20.Diakonov I.P., Koniushkov V.V. Features of the operation of the Fundex driven screw pile in heterogeneous soils. Vestnik Grazhdanskikh Inzhenerov – Bulletin of Civil Engineers. 2014. 6(47): 116–20. (in Russ.)Shi D., Yang Y., Deng Y., Xue J. DEM modelling of screw pile penetration in loose granular assemblies considering the effect of drilling velocity ratio. Granular Matter. 2019. 21(74). DOI: https://doi.org/10.1007/s10035-019-0933-3.Shi D., Yang Y., Deng Y., Xue J. DEM modelling of screw pile penetration in loose granular assemblies considering the effect of drilling velocity ratio. Granular Matter. 2019; 21(74). DOI: https://doi.org/10.1007/s10035-019-0933-3.Zhao Q., Wang Y., Tang Y., Ren G., Qiu Z., Luo W., и др. Numerical Analysis of the Installation Process of Screw Piles Based on the FEM-SPH Coupling Method. Appl Sci. 2022. 17(12): 8508. DOI: https://doi.org/10.3390/app12178508.Zhao Q., Wang Y., Tang Y., Ren G., Qiu Z., Luo W., и др. Numerical Analysis of the Installation Process of Screw Piles Based on the FEM-SPH Coupling Method. Appl Sci. 2022; 17(12): 8508. DOI: https://doi.org/10.3390/app12178508.Мангушев Р.А., Осокин А.И. Геотехника Санкт-Петербурга: монография. М.: АСВ, 2010. 2 64 с.Mangushev R.A., Osokin A.I. Geotechnics of Saint Petersburg: Monograph. Moscow: Publishing house ASV; 2010: 264. (in Russ.)Issakulov A.B., Zhussupbekov A.Zh., Wang D.W., Omarov A., Mukhanov D., Yessentayev A. Comparison of bearing capacities of model drilled micro piles using DDS and CFA technologies. Bulletin of LN Gumilyov Eurasian National University Technical Science and Technology Series. 2023. 145(4): 165–74. DOI: https://doi.org/10.32523/2616-7263-2023-145-4-165-174.Issakulov A.B., Zhussupbekov A.Zh., Wang D.W., Omarov A., Mukhanov D., Yessentayev A. Comparison of bearing capacities of model drilled micro piles using DDS and CFA technologies. Bulletin of LN Gumilyov Eurasian National University Technical Science and Technology Series. 2023. 145(4): 165–74. DOI: https://doi.org/10.32523/2616-7263-2023-145-4-165-174.Cherian A. Static Behavior of Strain Gauge Instrumented Continuous Flight Auger (CFA) Piles. Jordan Journal of Civil Engineering. 2022. 16(2): 229–41.Cherian A. Static Behavior of Strain Gauge Instrumented Continuous Flight Auger (CFA) Piles. Jordan Journal of Civil Engineering. 2022. 16(2): 229–41.Arab M., Abdelmoghni M., Akl S., Dif A. Numerical Modeling of Unfavorable CFA Pile Drilling Conditions. Geotech Geol Eng. 2020. 38: 6869–89. DOI: https://doi.org/10.1007/s10706-020-01475-3.Arab M., Abdelmoghni M., Akl S., Dif A. Numerical Modeling of Unfavorable CFA Pile Drilling Conditions. Geotech Geol Eng. 2020. 38:6869–89. DOI: https://doi.org/10.1007/s10706-020-01475-3.Гайдо А.Н., Погода А.Г., Колчеданцев Л.М., Вершинин Д.В. Дистанционная система контроля технологических параметров вдавливания свай // Computers and Geotechnics. 2020. 11(3). С. 18–28. DOI: https://doi.org/10.15593/2224-9826/2020.3.02Gaido A.N., Pogoda A.G., Kolchedant sev L.M., Vershinin D.V. Remote control system for technological parameters of pressed piles. Computers and Geotechnics. 2020. 11(3):18–28. DOI: https://doi.org/10.15593/2224-9826/2020.3.02. (in Russ.)

The authors declare that there are no conflicts of interest present.