Расчет свайных ленточных фундаментов при образовании карстового провала

• Автор: Давлетяров, Динар Анфисович
• Шифр специальности: 05.23.02
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2010
• Место защиты: Уфа
• Количество страниц: 149 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
Введение

1 Особенности расчетов фундаментов на закарстованных

территориях

1.1 Особенности расчета и проектирования свайных ленточных

фундаментов при образовании карстового провала

1.2 Учет совместной работы здания и основания в расчете

фундаментов

1.2.1 Моделирование основания

1.2.2 Моделирование здания

Выводы к главе 1

2 Исследование закономерностей изменения условий работы
свай вокруг карстового провала
2.1 Определение расчетной модели для проведения численных
исследований свайного основания при образовании
карстового провала
2.2 Численные исследования основания свайного ленточного
фундамента при образовании карстового провала
2.2.1 Планирование численных исследований свайного основания
при образовании карстового провала
2.2.2 Результаты численных исследований основания свайного
ленточного фундамента при образовании карстового провала
2.3 Сопоставление результатов численных исследований с
результатами натурного эксперимента
Выводы к главе 2
3 Исследование закономерностей распределения нагрузок
передаваемых на сваи вокруг карстового провала
3.1 Выбор расчетной модели для проведения численного
исследования перераспределения нагрузок на свайный ленточный фундамент при образовании карстового провала
3.1.1 Экспериментальные исследования свайного фундамента бескаркасного здания
3.1.2 Характеристика расчетной модели
3.1.3 Сопоставление результатов моделирования с результатами экспериментальных исследований
3.2 Численные исследования перераспределения нагрузок на свайный ленточный фундамент вокруг карстового провала
3.2.1 Исследование влияния образования карстового провала на распределение нагрузок на сваи фундамента в зависимости от параметров основания
3.2.2 Исследование влияния изменения коэффициентов жесткости свай вокруг провала на усилия в ленточном ростверке Выводы к главе
4 Инженерный метод расчета свайных ленточных фундаментов
на закарстованных территориях
4.1 Разработка метода определения коэффициента жес ткости свай вокруг карстового провала
4.2 Методика проектирования свайных ленточных фундаментов зданий на закарстованных территориях
4.3 Внедрение результатов исследований в практику проектирования
Выводы к главе
Общие выводы
Список использованных источников


Цель работы — разработка методики расчета и проектирования карстозащитного свайного ленточного фундамента, учитывающей изменение условий работы свай вокруг карстового провала. Достоверность научных положений, выводов и рекомендаций определяется применением основных положений классической механики фунтов, проведением расчетов с использованием сертифицированных расчетных программ, достаточной для практических расчетов сходимостью результатов экспериментальных, численных и аналитических исследований свайных фундаментов. Практическое значение работы состоит в том, что разработанная методика расчета карстозащитного свайного ленточного фундамента позволяет снизить материалоемкость и стоимость фундаментов при обеспечении необходимой надежности проектных решений. Leroy Merlin»), расположенного в Кировском районе г. Уфы. Экономический эффект при этом составил . За решение геотехнических проблем при проектировании здания «Кошресс-Холла» в г. Уфе, связанных с высокой карстовой опасностью на площадке строительства, автор работы решением Президиума РОМГГиФ от 1 апреля г. Ухова С. Б. (диплом . СБУ-4/5). Апробация работы. Международной конференции СПбГАСУ «Актуальные научно-технические проблемы современной геотехники» (Санкт-Петербург, ). Публикации. По материалам диссертации опубликовано статей, две статьи без соавторов, одна статья в журнале, входящем в перечень изданий ВАК Минобразования и науки РФ для опубликования основных научных результатов диссертаций на соискание ученой степени кандидата технических наук [, , , , , , , , , , ]. Автор выражает искреннюю признательность коллективу отдела оснований и фундаментов ГУП института «БашНИИстрой» за оказанную помощь в работе над диссертацией. Свайные ленточные фундаменты, обладающие большой распределительной способностью, являются во многих случаях наиболее оптимальным вариантом фундаментов на закарстованньтх территориях. Основные принципы проектирования фундаментов в карстоопасных грунтах (требования к изысканиям, выполняемым расчетам и конструированию) излагаются в «Рекомендациях к проектированию фундаментов на за-карстованных территориях» [], разработанных в НИИОСП им. Н. М. Гер-севанова и ТСН 2 «Инструкция по изысканиям, проектированию, строительству и эксплуатации зданий и сооружений на закарегованных территориях» []. В данных нормативных документах указывается, что конструктивную защиту зданий- против карстопроявлений следует преимущественно сосредотачивать в фундаментной части, производя соответствующие расчеты. При этом рекомендуется расчеты фундамента выполнять с учетом жесткости здания, что является отдельной задачей, теоретически решаемой с применением современных программных комплексов, но практически достаточно неопределенной в связи с неточностью определения исходных данных и об основании, и о сооружении. Поэтому особое внимание уделено методам расчета ленточных свайных фундаментов при образовании карстового провала, а именно определению коэффициента жесткости свай вокруг карстового провала, а также принципам моделирования здания и основания в совместных расчетах. Как показывают результаты исследований закономерностей карстовых деформаций [5, 6], эти деформации по характеру их проявления на земной поверхности можно разделить на провалы, локальные оседания (проседания) и оседания. Если в неводонасыщенных грунтах закономерности образования карстовых провалов сводятся к схемам на рисунке 1. Рисунок 1. Рисунок 1. Изучению проблем расчета и проектирования фундаментов при образовании карстовых провалов посвящены работы следующих российских ученых: Э. И. Мулюков [], В. А. Илюхин [], Ш. Р. Незамутдинов, А. И. Рыжков [], Н. Готман [, , , , ], Е. А. Сорочан, Г. М. Троицкий, В. В. Толмачев [4], Т. А. Маликова [], Н. С. Метелюк [], В. П. Хомен-ко [6]. Опыт расчета и проектирования свайных фундаментов на закарстован-ных территориях [, , , ] показывает, что наиболее простым решением в данном случае является моделирование карстового провала под подошвой фундамента в соответствии с размерами провалов, определяемыми статистико-вероятностными методами.