APPLIED RESEARCH

Technological solutions for strengthening the foundations of cultural heritage sites while preserving authentic material and minimizing intervention in load-bearing structures and the soil mass

Authors

  • Soltan E. Appakov National Research Moscow State University of Civil Engineering, 129337, Moscow, Yaroslavskoe Shosse, 26
  • Artem A. Frolov National Research Moscow State University of Civil Engineering, 129337, Moscow, Yaroslavskoe Shosse, 26
  • Andrey A. Chumichkin National Research Moscow State University of Civil Engineering, 129337, Moscow, Yaroslavskoe Shosse, 26
  • Ilya S. Ryabokon National Research Moscow State University of Civil Engineering, 129337, Moscow, Yaroslavskoe Shosse, 26
  • Makhmud M. Shibzukhov National Research Moscow State University of Civil Engineering, 129337, Moscow, Yaroslavskoe Shosse, 26

How to cite

GOST Appakov S. E., Frolov A. A., Chumichkin A. A., Ryabokon I. S., Shibzukhov M. M. Technological solutions for strengthening the foundations of cultural heritage sites while preserving authentic material and minimizing intervention in load-bearing structures and the soil mass // STROITEL'NYE I DOROZHNYE MASHINY. 2025. Vol. 69. No. 12. P. 126-135.
APA Appakov, S. E., Frolov, A. A., Chumichkin, A. A., Ryabokon, I. S. & Shibzukhov, M. M. (2025). Technological solutions for strengthening the foundations of cultural heritage sites while preserving authentic material and minimizing intervention in load-bearing structures and the soil mass. STROITEL'NYE I DOROZHNYE MASHINY, 69(12), 126-135.

Abstract

The paper examines technological approaches to strengthening the foundations of cultural heritage sites under conditions of dense urban development and a variable hydrogeological regime, with priority given to preserving authentic material and minimizing intervention in load-bearing structures and the soil mass. The results of comprehensive surveys and monitoring of historical buildings of the 18th–early 20th centuries with strip foundations made of rubble stone and brick masonry are summarized, supplemented by numerical modeling of the nonlinear behavior of the foundation soil accounting for masonry defects and staged construction. Jet grouting, sleeve injection, drilled-injection micropiles, and combined solutions are compared according to criteria including changes in deformation characteristics of the foundation soil, differential settlements, redistribution of contact stresses, and technological risks. It is shown that increasing the volume of ground improvement does not ensure a proportional increase in stiffness and may raise the likelihood of damage to historical masonry due to heterogeneity of the formed elements, excessive injection pressure, and changes in the seepage regime. A tendency toward a reduction in peak stresses in critical foundation zones is identified when strengthening parameters are properly selected; at the same time, rigid elements provide predictable limitation of settlements but require vibration control, whereas low-impact injections are characterized by lower technological impact with a more moderate increase in stiffness. The feasibility of an integral assessment of effectiveness combining mechanical reliability and an intervention index is substantiated, as well as a transition to probabilistic justification and adaptive management of works based on monitoring.

Keywords

foundation strengthening cultural heritage sites minimal intervention injection ground improvement geotechnical monitoring

References

Алексеенко В. Н., Жиленко О. Б. Влияние условий закрепления деревянных балок перекрытий на механическую безопасность объектов культурного наследия // Градостроительство и архитектура. 2024. Т. 14. № 4 (57). С. 4-9.

Андреев С. И., Преснов О. М., Синицин В. И., Сырых Е. А. Особенности технологии усиления фундаментов при реконструкции зданий и сооружений методом инъектирования // Экономика строительства. 2024. № 1. С. 144-146.

Гандельсман И. А. Усиление основания объекта исторического наследия в слабых грунтовых условиях // Эксперт: теория и практика. 2023. № 2 (21). С. 32-37.

Егоров Е. А. Некоторые организационно-технические решения по устройству фундаментов при застройке техногенных территорий // Новые технологии в строительстве. 2023. Т. 9. № 2 (44). С. 7-11.

Колчанова Ю. Д. К вопросу о реставрации объектов культурного наследия // Современные технологии в строительстве. Теория и практика. 2024. Т. 1. С. 306-311.

Литвинцева А. А., Лысенко И. А. Строительство и реконструкция зданий и сооружений в симбиозе с объектами культурного наследия. Раздел об обеспечении сохранности объектов археологического наследия // Вестник государственной экспертизы. 2023. № 1 (26). С. 84-89.

Осокин А. И., Ноздря В. И., Джантимиров Х. А., Калач Ф. Н. Комплексный подход к усилению оснований и фундаментов аварийно-деформированных исторических зданий на основе инъекционных технологий // Геотехника. 2023. Т. 15. № 3. С. 72-85.

Попов А. О., Гарькин И. Н., Сабитов Л. С., Языев Б. М., Абдуллазянов Э. Ю. Использование численных методов при сохранении объектов культурного наследия // Инженерные исследования. 2023. № 5 (15). С. 28-34.

Ситкина М. П. Анализ методов усиления бутового фундамента // Современные технологии в строительстве. Теория и практика. 2024. Т. 1. С. 42-46.

Соколов Н. С. Геотехнический случай эксплуатации объекта культурного наследия // Тенденции развития науки и образования. 2023. № 104-16. С. 83-91.

Соколов Н. С. Задача обеспечения надежной эксплуатации объекта культурного наследия // Тенденции развития науки и образования. 2023. № 101-4. С. 54-61.

Соколов Н. С. Обеспечение надежной эксплуатации объекта // Тенденции развития науки и образования. 2024. № 108-10. С. 131-139.

Шашкин В. А., Шашкин А. Г. Ограниченно-работоспособное техническое состояние как норма для памятников архитектуры // Геотехника. 2024. Т. 16. № 1. С. 6-22.

Шипилова Н. А., Михеев Г. В., Есина Е. С. Исследование факторов и причин реконструкции фундаментов // Экономика и предпринимательство. 2023. № 3 (152). С. 917-920.

Яковлева И. В. Восстановление фундамента здания усадьбы XIX века // Аллея науки. 2024. Т. 1. № 11 (98). С. 110-115.

Metrics

266 views
0 downloads
Want to publish with us?
Submit an article

Machine-readable metadata

Similar Articles

1 2 > >> 

You may also start an advanced similarity search for this article.

Most read articles by the same author(s)