Совершенствование способа усиления кустовых свайных фундаментов зданий в глинистых грунтах

• Автор: Тишков, Евгений Владимирович
• Шифр специальности: 05.23.02
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2014
• Место защиты: Омск
• Количество страниц: 180 с. : ил.

ОГЛАВЛЕНИЕ
ВЕДЕНИЕ

ГЛАВА 1. АНАЛИЗ СОСТОЯНИЯ ВОПРОСА

1.1. Краткий обзор существующих способов усиления оснований и фундаментов

1.2. Анализ современных способов устройства свайных фундаментов

1.3. Экспериментальные и теоретические исследования совместной работы элементов фундаментов при их усилении и устройстве

1.4. Анализ исследований влияния низкого ростверка на работу свайного фундамента

1.5. Выводы по главе

ГЛАВА 2. ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ИССЛЕДОВАНИЯ РАБОТЫ ЭЛЕМЕНТОВ КУСТОВЫХ СВАЙНЫХ ФУНДАМЕНТОВ ПРИ УСИЛЕНИИ В ГЛИНИСТЫХ ГРУНТАХ
2.1. Анализ инженерно-геологических условий Западной Сибири на примере города Омска
2.2. Разработка усовершенствованного способа усиления кустовых свайных фундаментов
2.3. Оценка параметров напряженно-деформированного состояния усиливаемого кустового свайного фундамента
2.4. Разработка аналитической методики оценки работы сваи при нагружении и разгрузке
2.5. Выводы по главе
ГЛАВА 3. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ РАБОТЫ ЭЛЕМЕНТОВ УСИЛИВАЕМЫХ КУСТОВЫХ СВАЙНЫХ ФУНДАМЕНТОВ СОВМЕСТНО С ГЛИНИСТЫМИ ГРУНТАМИ
3.1. Исходные предпосылки
3.2. Методология проведения экспериментов. Инструментальное обеспечение
3.3. Результаты экспериментальной оценки работы свай при разгрузке. Сопоставление теоретических и экспериментальных данных
3.4. Натурные испытания грунтов штампом при различной скорости загружения основания
3.5. Выводы по главе
ГЛАВА 4. ПРАКТИЧЕСКОЕ ИСПОЛЬЗОВАНИЕ РЕЗУЛЬТАТОВ ВЫПОЛНЕННЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ
4.1. Разработка инженерного метода расчета и проектирования усиления кустовых свайных фундаментов
4.2. Опыт внедрения результатов исследования в г. Омске
4.2.1. Усиление свайных фундаментов здания по улице Пушкина, 137
4.2.2. Усиление свайных фундаментов административного здания по улице 24 Северная, 125а
4.2.3. Усиление свайных фундаментов здания бассейна санатория
4.3. Оценка экономической эффективности разработанного способа усиления
4.4. Выводы по главе
ГЛАВА 5. ПОВЫШЕНИЕ НЕСУЩЕЙ СПОСОБНОСТИ СВАЙНЫХ ФУНДАМЕНТОВ В УСЛОВИЯХ НОВОГО СТРОИТЕЛЬСТВА
5.1. Совершенствование способа устройства свайных фундаментов
5.2. Теоретический анализ работы свайного фундамента совместно с ростверком на грунтовом основании
5.3. Экспериментальные исследования свайных кустовых фундаментов с демпфирующими вставками
5.3.1. Методология проведения экспериментов. Инструментальное и программное обеспечение
5.3.2. Лабораторные испытания демпфирующих вставок
5.3.3. Численное моделирование работы свайно-ростверкового фундамента. Сопоставление результатов теоретических и экспериментальных исследований

5.4. Алгоритм проектирования и расчета свайных фундаментов с демпфирующими вставками
5.5. Перспективы применения свайно-ростверковых фундаментов на примере г. Омска
5.6. Выводы по главе
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
ПРИЛОЖЕНИЯ
ПРИЛОЖЕНИЕ 1. Патент на разработку автора «Конструкция усиления
фундамента»
ПРИЛОЖЕНИЕ 2. Справка о внедрении результатов научно-исследовательской работы при реконструкции здания по улице Пушкина,
137 в г. Омске
ПРИЛОЖЕНИЕ 3. Справка о внедрении результатов научно-исследовательской работы при реконструкции здания по улице 24 Северная,
125а в г. Омске
ПРИЛОЖЕНИЕ 4. Справка о внедрении результатов научно-исследовательской работы при разработке проекта реконструкции здания
санатория-профилактория в г. Омске
ПРИЛОЖЕНИЕ 5. Патент на разработку автора «Свайно-ростверковый фундамент с регулируемой работой ростверка на грунтовом основании». 176 ПРИЛОЖЕНИЕ 6. Справки о внедрении результатов исследований в учебный процесс

Предложенные в результате этих работ конструктивные решения в большей степени применимы к комбинированным свайно-плитным фундаментам и нуждаются в уточнении применительно к кустовым и ленточным. В частности: недостаточно изучены характеристики материала прокладки в условиях предельного обжатия; отсутствует защита демпфирующей прокладки от смещений и повреждений при производстве работ; усложненная методика расчета фундамента, связанная с подбором прокладок разной толщины и учетом изгиба плиты; неполная передача усилий на сваю при деформациях прокладки 80-90% и др..
Малая применимость разработанных способов устройства свайных фундаментов и неучет роли ростверка при определении несущей способности фундаментов связаны с недостаточным отражением методик расчета в действующих нормативных документах, обеспечивающих надежность применения современных технологий при разработке проектных решений.
Проблема включения ростверка в совместную работу со сваями нашла отражение в нормативных документах относительно недавно. В нормах 1985г. [90] отсутствовали положения по совместному расчету свай с ростверком на действие вертикальных усилий. Расчет фундамента по деформациям предусмотрен как для условного фундамента на естественном основании также без учета включения ростверка.
В своде правил 2003г. [98] предусмотрен расчет комбинированных свайноплитных (КСП) фундаментов, т.е. свайных фундаментов с низким ростверком, опирающимся на грунт. Указано, что при включении ростверка в работу фундамента, сваи воспринимают приблизительно 85 % общей нагрузки на фундамент, а 15 % нагрузки воспринимаются плитой ростверка. Рекомендовано принимать длину свай в пределах от половины до полной ширины фундамента, расстояние между осями свай >(5...7) диаметра сваи.
Жесткость всех свай определяют исходя из жесткости одиночной сваи, равной отношению нагрузки на сваю к ее осадке. Учитывается также коэффициент увеличения осадки. При расчете жесткости ростверка учитывают