Обоснование применения ленточного фундамента, подкрепленного вдавливаемыми микросваями

• Автор: Зазуля, Юрий Владимирович
• Шифр специальности: 05.23.02
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2010
• Место защиты: Тюмень
• Количество страниц: 199 с. : ил.

ВВЕДЕНИЕ

1. СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА И ПОСТАНОВКА ЗАДАЧ ДИССЕРТАЦИОННОЙ РАБОТЫ

1.1 Инженерногеологические условия юга Тюменской области

1.2 Конструкции фундаментов малоэтажных зданий

1.3 Современное состояние вопроса устройства фундаментов из вдавливаемых свай

1.4 Применение полых круглых свай в строительстве

1.5 Несущая способность и осадки свайных фундаментов в зависимости от расстояния между сваями

1.6 Методы расчета несущей способности свай

1.7 Методы расчета осадок свайных и ленточных фундаментов

Выводы по главе 1

Задачи диссертационной работы

2. ЛАБОРАТОРНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ ВЗАИМОДЕЙСТВИЯ ВДАВЛИВАЕМЫХ МИКРОСВАЙ И ЛЕНТОЧНЫХ ФУНДАМЕНТОВ, ПОДКРЕПЛЕННЫХ МИКРОСВАЯМИ С ГРУНТОВЫМ ОСНОВАНИЕМ
2.1 Задачи лабораторных экспериментов
2.2 Исследование изменения физикомеханических характеристик грунта при взаимодействии моделей рассматриваемых фундаментов с глинистым основанием
2.2.1 Оборудование и методика проведения модельных экспериментов
2.2.2 Результаты модельных экспериментов
2.3 Исследование взаимодействия микросваи с песчаным основанием
2.3.1 Оборудование и методика проведения лотковых испытаний
2.3.2 Результаты лотковых испытаний
Выводы по главе 2
3. ИССЛЕДОВАНИЕ ВЗАИМОДЕЙСТВИЯ ВДАВЛИВАЕМЫХ МИКРОСВАЙ И ЛЕНТОЧНЫХ ФУНДАМЕНТОВ, ПОДКРЕПЛЕННЫХ
МИКРОСВАЯМИ С ГРУНТОВЫМ ОСНОВАНИЕМ В ПОЛЕВЫХ УСЛОВИЯХ
3.1 Задачи экспериментов
3.2 Инженерногеологические условия опытных площадок
3.3 Методика проведения полевых экспериментов
3.3.1 Приборы и оборудование
3.3.2 Порядок проведения экспериментов
3.4 Результаты полевых экспериментов
3.4.1 Исследование взаимодействия микросвай с грунтовым основанием при погружении методом вдавливания
3.4.1.1 Напряженное состояние грунтового основания в процессе вдавливания микросвай
3.4.1.2 Работа боковой и лобовой поверхности микросваи при погружении методом вдавливания
3.4.2 Исследование взаимодействия вдавливаемых микросвай и ленточных фундаментов, подкрепленных вдавливаемыми микросваями, с грунтовым основанием при действии осевой вдавливающей нагрузки
3.4.2.1 Несущая способность и осадки одиночных вдавливаемых микросвай
3.4.2.2 Несущая способность и осадки ленточных фундаментов, подкрепленных микросваями, на глинистом основании
3.4.2.3 Распределение касательных сил трения по боковой поверхности микросваи. Распределение нагрузки между боковой поверхностью и пятой микросваи
3.4.2.4 Изучение характера изменения несущей способности вдавливаемых микросвай во времени
3.4.2.5 Изменение физикомеханических характеристик грунта при испытании микросваей
3.4.2.6 Контактное взаимодействие фундаментов с основанием. Напряженнодеформированное состояние основания
Выводы по главе 3
4. МЕТОДИКА РАСЧЕТА ЛЕНТОЧНЫХ ФУНДАМЕНТОВ, ПОДКРЕПЛЕННЫХ ВДАВЛИВАЕМЫМИ МИКРОСВАЯМИ
4.1 Численное моделирование работы микросвай и ленточных фундаментов, подкрепленных микросваями
4.2 Определение несущей способности вдавливаемых микросвай
4.3 Методика расчета ленточного фундамента, подкрепленного вдавливаемыми микросваями
4.4 Аппроксимация экспериментальных данных по взаимодействию одиночной микросваи и ленточных фундаментов с грунтовым основанием
4.5 Реализация метода расчета и сопоставление экспериментальных и расчетных данных
Выводы по главе 4
5. ТЕХНИКОЭКОНОМИЧЕСКОЕ ОБОСНОВАНИЕ ПРИМЕНЕНИЯ ИССЛЕДУЕМЫХ ФУНДАМЕНТОВ
5.1 Техникоэкономическое сравнение фундаментов 2этажного
жилого дома
5.2 Техникоэкономическое сравнение фундаментов 5этажного
жилого дома
Выводы по главе 5
ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ


Ближе к Уралу мощность рыхлых отложений уменьшается. По данным инженерногеологических изысканий установлено, что расположенные вблизи дневной поверхности пески, супеси, суглинки и глины в талом состоянии имеют малые значения модуля деформации и высокий коэффициент сжимаемости 0. Таблица 1. Таблица 1. Вид торфа Тип торфяной залежи Плотность, гсм3 Модуль сжатия, кгсм2 Коэффициент внутреннего трения Сцепление, кгсм2 Ль кгсм Во. И, . Дрсвссно моховый 0 1. Моховой 0 0, 1. Сапропель 0. В таблице 1. Тюменской области. В работе 0 приведена условная классификация грунтовых условий Тюменской области рис. УууУа у АУ,
УЛУАЛ. УУууУу. ХУ 4. У у у у У У у Уу . У у У, У
ГГГТу у
Н . Рис. Схемы типичных геологических разрезов Тюменской области а. И, подстилаемый слоем слабого грунта. МПа мощностью м далее слабые слои глин от мягкопластичной до текучей консистенции на глубине м залегают прочные подстилающие слои песка. Таким образом, при проектировании фундаментов зданий, при сравнительно небольших нагрузках на обрез фундамента, в данных грунтовых условиях экономически целесообразно устраивать фундаменты в верхнем прочном слое или заглублять в прочные подстилающие слои. Конструкции фундаментов малоэтажных зданий. Конструкции, технологии устройства фундаментов, их техникоэкономические показатели в весьма значительной степени зависят от действующих на фундаменты нагрузок от зданий и сооружений, конструктивных решений узлов сопряжения с располагающимся выше верхним строением и, главным образом, от местных грунтовых условий. Поэтому при проектировании фундаментов следует разрабатывать несколько возможных вариантов и принимать наиболее экономичные по ряду техникоэкономических показателей . В СССР в сельском строительстве широко применялись монолитные и сборные ленточные фундаменты, фундаменты из забивных и набивных свай, забивных блоков . Ленточные фундаменты выполнялись из бутового камня, бутобетона и из сборных блоков. Данный тип фундамента выполняют при залегании сверху на большую глубину мало и среднесжимаемых грунтов с расчетным сопротивлением кПа и модулем деформации МПа, а также на искусственно упрочненном основании. Недостатками ленточных фундаментов являются весьма значительный расход бетона, использование прочностных свойств материала фундамента менее, чем на , большой трудоемкостью. При обычных грунтовых условиях стоимость ленточных фундаментов и земляных работ составляет , трудоемкость от стоимости и трудоемкости всего здания. Широкому внедрению свайных фундаментов в практику сельского строительства способствовало создание рациональных конструкций свайных фундаментов, которые оказались экономически выгоднее ленточных. Применение свайных фундаментов на естественном основании сокращает объем земляных работ до , уменьшает общий вес фундамента более чем в 2 раза, снижает расход бетона на , сокращает затраты труда в среднем в 2, раза, а стоимость работ нулевого цикла в ,5 раза . В СССР широкое распространение в сельском и гражданском строительстве получили фундаменты из коротких забивных свай длиной до 6м, сечением 0,2x0,2, 0,x0,, 0,3x0,3 м. Техникоэкономические расчеты выполненные ЦНИИЭПсельстроем, показали, что наибольший экономический эффект при строительстве одно и двухэтажных этажных домов может быть достигнут при применении свай сечением 0,2x0,2 м, длиной м . Для малоэтажных зданий в Ростовском инженерностроительном институте Я. Д. Гильманом и В. Д. Зотовым предложен микросвайпый фундамент, а также создан вдавливающий агрегат для его устройства. Фундамент представляет собой монолитный или сборномонолитный железобетонный ростверк, уложенный на уплотненный набивными сваями малого диаметра массив грунта. Особенностью данной конструкции фундаментов является наличие законтурных свай, которые, включаясь в работу при нагружении фундаментов, обуславливают значительное увеличение ширины условного массива. В качестве альтернативы ленточным фундаментам предлагается использование железобетонных микросвай площадью сечения до 0 см2, длиной от 2 до 6 м 0.