Расчетные и конструктивные методы устройства теплоизолированных фундаментов в пучинистых грунтах в условиях глубокого сезонного промерзания

• Автор: Мельников, Антон Владимирович
• Шифр специальности: 05.23.02
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2013
• Место защиты: Санкт-Петербург
• Количество страниц: 175 с. : ил.

ОГЛАВЛЕНИЕ
ВВЕДЕНИЕ
ГЛАВА 1. СОВРЕМЕННОЕ СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА О ВОЗДЕСТВИЯХ МОРОЗНОГО ПУЧЕНИЯ ГРУНТА НА ФУНДАМЕНТЫ СООРУЖЕНИЙ И
МЕТОДАХ БОРЬБЫ С НИМИ
1Л. Явления и процессы в промерзающих и оттаивающих пучинистых грунтах, определяющие их взаимодействие с фундаментами
сооружений
1Л Л. Изменение деформационных и прочностных свойств грунтов
при промерзании и оттаивании
1 Л.2. Особенности формирования напряженно-деформированного состояния в основании фундаментов в условиях глубокого сезонного промерзания
1.2. Экспериментальные и теоретические исследования сил и деформаций морозного пучения грунтов
1.3. Анализ существующих методов борьбы с морозным пучением грунта в основании зданий и сооружений
1.4. Анализ имеющегося опыта применения теплоизоляции фундаментов зданий и сооружений при строительстве на сезоннопромерзающих
пучинистых грунтах
Выводы по главе 1 и задачи исследования
ГЛАВА 2. ИССЛЕДОВАНИЕ ИЗМЕНЕНИЯ ТЕМПЕРАТУРНОГО РЕЖИМА СЕЗОННОПРОМЕРЗАЮЩЕГО ОСНОВАНИЯ ПРИ ПРИМЕНЕНИИ В КОНСТРУКЦИЯХ ФУНДАМЕНТОВ ТЕПЛОИЗОЛЯЦИИ ДЛЯ РАЙОНА
ГЛУБОКОГО СЕЗОННОГО ПРОМЕРЗАНИЯ
2.1. Климатические особенности района наблюдения и их влияние на температурно-влажностный режим грунта в основании сооружений
2.2. Анализ температурных полей в основании зданий с различным тепловым режимом в годовом цикле промерзания-оттаивания по результатам натурных наблюдений
2.3. Численное исследование изменения температурного режима сезоннопромерзающего основания при устройстве теплоизоляции
фундаментов
Выводы по главе
ГЛАВА 3. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЕ ИЗУЧЕНИЕ ЗАКОНОМЕРНОСТЕЙ РАЗВИТИЯ СИЛ И ДЕФОРМАЦИЙ МОРОЗНОГО ПУЧЕНИЯ
3.1. Методика исследования процесса пучения грунта в лабораторных условиях
3.1.1. Экспериментальная установка и используемая аппаратура для проведения лабораторных опытов
3.1.2. Характеристика и подготовка исследуемого грунта к экспериментам
3.2. Изменение напряженно-деформированного состояния грунта при промерзании в лабораторных условиях
3.2.1. Исследование закономерностей морозного пучения пылеватой глины
3.2.2. Исследование закономерностей морозного пучения пылеватого суглинка
Выводы по главе
ГЛАВА 4. РАСЧЕТ И КОНСТРУИРОВАНИЕ ТЕПЛОИЗОЛИРОВАННЫХ ФУНДАМЕНТОВ В УСЛОВИЯХ ГЛУБОКОГО СЕЗОННОГО
ПРОМЕРЗАНИЯ
4.1.Пути оценки напряженно-деформированного состояния
промерзающего пучинистого грунта в неодномерной постановке
4.1.1. Аналитический метод прогноза сил и деформаций морозного пучения грунта
4.1.2. Численная реализация оценки напряженно-деформированного состояния промерзающего грунта
4.1.3. Использование выбранных методик для описания экспериментально полученных закономерностей пучения образцов глинистого грунта
4.2. Методика расчета теплоизолированного фундамента по деформациям пучения
4.2.1. Предпосылки ведения расчета теплоизолированного фундамента по деформациям пучения с учетом нагрузки на фундамент
4.2.2. Последовательность расчета теплоизолированного фундамента
4.2.3. Примеры определения параметров теплоизоляции ленточных фундаментов и обоснование их экономической эффективности
4.3. Совершенствование конструкций фундаментов на пучинистых грунтах для районов глубокого сезонного промерзания
4.3.1. Описание конструкции предложенного противопучинного фундамента здания с подвалом
4.3.2. Определение параметров нового фундамента в зависимости от морозоопасных свойств основания
Выводы по главе
ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
ПРИЛОЖЕНИЕ

засоления; возможности отрицательного влияния засоления на почву и растительность; возможного изменения свойств грунтов. Для засоления применяются хлористые соединения, технический азотный кальций, комбинированные химические соединения на основе карбамида и азотнокислого кальция.
Зачастую физико-химические мероприятия могут вызывать коррозию арматуры труб инженерных коммуникаций, изоляции электрических кабелей, а также обладать токсическими свойствами.
Строительно-конструктивные мероприятия выполняют с целью повышения надежности сооружений в условиях морозоопасных сезоннопромерзаю-щих грунтов. За счет предусмотрения различных дополнительных мер стремятся повысить эффективность совместной работы фундаментов и надфундамент-ных конструкций. Эти мероприятия направлены на снижение усилий в элементах конструкций малозаглубленных фундаментов и надземных конструкций сооружений, а также на увеличение их прочности.
Для повышения устойчивости фундаментов вследствие смерзания пучащегося грунта с его боковой поверхностью, исходя из методов его расчета на выпучивание, рекомендуется:
а) отдавать предпочтение столбчатым и свайным фундаментам с рандбал-ками;
б) уменьшать площадь смерзания грунта с плоскостями фундамента, в том числе за счет уменьшения поперечного сечения свай и столбов;
в) выполнять вокруг фундаментов засыпки из несмерзающихся материалов;
г) устраивать железобетонные фундаменты с наклонными боковыми гранями, что существенно увеличивает сопротивление фундамента действию касательных сил морозного пучения;
д) применять обмазки боковой поверхности фундаментов вязкими несмер-зающимися материалами для снижения касательных сил морозного пучения.