Расчет свайных ленточных фундаментов на карстоопасных основаниях с учетом горизонтального давления при обрушении грунта на границах провала

• Автор: Магзумов, Раил Наилович
• Шифр специальности: 05.23.02
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2014
• Место защиты: Пермь
• Количество страниц: 156 с. : ил.

ОГЛАВЛЕНИЕ

ВВЕДЕНИЕ
Глава 1. Расчет и проектирование свайных фундаментов на закарстованных территориях. Литературный обзор

1.1 Механизм карстовых деформаций

1.2 Методика расчета свайных фундаментов на закарстованных территориях

1.3 Методика расчета свайных конструкций на горизонтальное давление грунта

1.3.1 Расчетные схемы и методы расчета подпорных конструкций из свай

1.3.2 Расчет одиночных свай на горизонтальную нагрузку

1.3.2.1 Методы расчета жестких свай

1.3.2.2 Методы расчета гибких свай

1.3.3 Определение коэффициента постели при расчете свай на горизонтальную нагрузку
1.3.4 Расчет свайных рядов на возможность продавливания грунта между
сваями
Выводы по главе
Глава 2. Постановка задачи расчета свай на горизонтальное давление при
образовании карстового провала
Расчетный случай
Расчетный случай
Расчетный случай
Выводы по главе
Глава 3. Определение горизонтального давления от грунта на сваи и ростверк

3.1 Определение горизонтального давления на сваи от грунта

3.2 Определение горизонтального давления на ростверк
3.2.1 Определение горизонтального давления на ростверк при
расположении карстового провала касательно к ростверку
3.2.2 Определение горизонтального давления на ростверк при
расположении карстового провала центрально к ростверку
3.3 Расчет узла сопряжения сваи с ростверком
Выводы по главе
Глава 4. Методика расчета свай в составе свайного фундамента с учетом горизонтального давления от грунта на сваи
4.1 Методика расчета свай в составе свайного фундамента с учетом горизонтального давления от грунта на сваи
4.1.1 Методика расчета сваи при линейноМ распределении
горизонтального давления грунта
4.1.2 Методика расчета сваи при билинейном распределении
горизонтального давления грунта
4.2 Варианты расчета сваи и сравнительный анализ
4.2.1 Расчет сваи МКЭ с использованием коэффициента постели по результатам статического зондирования
4.2.2 Расчет сваи в геотехнической программе
4.2.3 Сравнительный расчет свай при образовании карствого провала на примере свайного ленточного фундамента магазина LEROY MERLIN в г.Уфе
4.3 Порядок расчета свайных ленточных фундаментов на закарстованных
территориях
Выводы по главе 4:
Общие выводы
Список использованных источников

ВВЕДЕНИЕ
Высокая плотность застройки в городской черте, потребность и желание возводить здания на географически и экономически выгодных территориях часто приводит к необходимости строить здания и сооружения на неблагоприятных территориях с точки зрения геологического строения основания и процессов, протекающих в грунтах. Одним из таких опасных и малоизученных процессов является карст. Существуют различные типы карстовых форм. В условиях покрытого карста - это в основном оседания в виде мульд и подземные гравитационные обрушения в виде сводообразных или цилиндрических провалов с выходом на поверхность. Наиболее опасным типом карстовых деформаций являются гравитационные обрушения в виде карстовых провалов, учитывая их способность привести к существенным экономическим и социальным последствиям за короткий промежуток времени.
Для зданий и сооружений на закарстованных территориях достаточно широко применяются свайные фундаменты с ростверками в виде плит и перекрёстных лент. Проектирование таких фундаментов выполняется на основании расчетов, основным параметром в которых является расчетный диаметр карстового провала, определяемый согласно категории карстовой опасности. Деформации основания при образовании карстового провала учитываются исключением из расчета свай, попадающих в зону образования провала и снижением коэффициента постели свай, расположенных вокруг провала.
Карстовый провал имеет некоторую глубину, и сваи, расположенные на границе карстового провала, воспринимают горизонтальное давление из-за обрушения грунта на бортах карстового провала. Анализ проектной документации показывает, что, как правило, при проектировании фундаментов при отсутствии горизонтальных сил на сваю применяются

постели грунта определяется функцией действующей горизонтальной нагрузки Н и критической Нкр по уравнению
с = С
Ґ 1,
1- н

V КР)
Федоровский В.Г. [99] привел общий расчет свай при горизонтальном и комбинированном нагружении, основываясь на обобщенной винклеровской модели основания и принципа минимума потенциальной энергии системы «свая-грунт». Горизонтальный коэффициент отпора Ки принят переменным по глубине и нелинейным. Коэффициент отпора Кк представляет собой отношение погонного горизонтального сопротивления грунта р к перемещению и соответствующего участка сваи. Зависимость р(и) представлена в виде

1 + К0и

V . Рин . /

К0 - начальный коэффициент отпора;
и - горизонтальное перемещение сваи;
Рин ~ предельное сопротивление сваи;
т - коэффициент, зависящий от грунтов и изменяющийся в диапазоне от 1 до 3.
В большинстве методов расчета свай, коэффициент постели грунта принимается по табличным значениям, в которых, как правило, не учтены влияние геометрической формы, ширины свай, схема нагружения и величина действующих нагрузок, многослойность основания.