Закономерности деформирования оснований зданий вблизи глубоких котлованов и защитные мероприятия

• Автор: Никифорова, Надежда Сергеевна
• Шифр специальности: 05.23.02
• Научная степень: Докторская
• Год защиты: 2008
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 324 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
РЕФЕРАТ.

ТЕРМИНОЛОГИЯ

ВВЕДЕНИЕ.

Глава 1. АНАЛИЗ ДЕФОРМАЦИЙ ОСНОВАНИЙ ЗДАНИЙ

ВБЛИЗИ ГЛУБОКИХ КОТЛОВАНОВ И ПОДЗЕМНЫХ

ВЫРАБОТОК И ЗАЩИТНЫХ МЕРОПРИЯТИЙ

ДЛЯ ЗДАНИЙ.
1.1. Анализ деформаций оснований зданий вблизи глубоких котлованов и подземных выработок.
1.1.1 Исследование деформаций оснований существующей застройки при прокладке тоннелей закрытым способом
1.1.2 Исследование деформаций оснований существующей застройки вблизи глубоких котлованов.
1.2 Деформации надземных конструкций зданий вблизи котлованов и подземных выработок.
1.3 Анализ применения защитных мероприятий для зданий
вблизи котлованов и подземных выработок.
1.3.1. Изменение типа фундаментов здания.
1.3.2 Отсечные экраны
1.3.3. Компенсационное нагнетание цементного раствора в грунт.
1.4. Анализ работ по геотехническому мониторингу.
Выводы но главе
Глава 2. УСТАНОВЛЕНИЕ ПРЕДЕЛЬНЫХ ДОПОЛНИТЕЛЬНЫХ
ДЕФОРМАЦИЙ ДЛЯ ЗДАНИЙ ВБЛИЗИ ГЛУБОКИХ КОТЛОВАНОВ НА ОСНОВЕ ДАННЫХ ГЕОТЕХНИЧЕСКОГО МОНИТОРИНГА.
2.1. Геотехнический мониторинг при освоении подземного пространства в тесной городской застройке
2.1.1 Геотехнический мониторинг и требования к нему.
2.1.2. Состав геотехнического мониторинга.
2.1.3 Результаты геотехнического мониторинга
2.2 Предельные дополнительные деформации оснований зданий
вблизи котлованов и подземных выработок
2.2.1 .Дополнительный критерий оценки деформаций зданий
вблизи котлованов и подземных выработок.
2.2.2 Новый метод измерения кривизны подошвы фундаментов
Выводы по главе 2.
Глава 3.ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ ДЕФОРМАЦИЙ
ОСНОВАНИЙ ЗДАНИЙ ВБЛИЗИ КОТЛОВАНОВ
3.1. Факторы, влияющие на деформации оснований зданий
вблизи котлованов.
3.1.1 Виды ограждающих конструкций когплованов, их крепления и установление радиуса влияния копиована в зависимости
от вида крепления стен котлована
3.1.2. Оценка влияния факторов на величину осадки зданий
3.2. Полуэмпирический метод расчета осадок зданий вблизи глубоких котлованов.
3.2.1 Апробация полуэмпирического метода расчета осадок
зданий вблизи глубоких коплованов
3.2.2 Рекомендации по выбору распорных конструкций
ограждения коплована
Выводы по главе 3
ГЛАВА 4 ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ ДЕФОРМАЦИЙ ОГРАЖДАЮЩИХ КОНСТРУКЦИЙ ГЛУБОКИХ КОТЛОВАНОВ И ГРУНТОВОГО МАССИВА
4.1 .Экспериментальные исследования деформаций
ограждающих конструкций котлованов.
4.1.1.Методика экспериментальных исследований
деформаций ограждающих конструкций котлованов
4.1.2. Результаты измерений горизонтальных
перемещений ограждающих конструкций котлованов.
4.2 Изучение деформаций грунтовых массивов, вмещающих
глубокие котлованы.
4.3. Особенности деформирования грунтовых массивов вблизи глубоких котлованов по сравнению с массивами, сложенными структурнонеустойчивыми 1рунтами.
4.4. Измерения горизонтальных перемещений существующей застройки.
Выводы по главе 4.
Глава 5.ЧИСЛЕННЫЕ МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ ДЕФОРМАЦИЙ
ОСНОВАНИЙ ЗДАНИЙ ВБЛИЗИ КОТЛОВАНОВ
5.1. Выбор расчетной модели грунтового основания.
5.2.Исследование распределения деформаций основания по длине здания в зависимости от расстояния до котлована и грунтовых условий
5.3. Рекомендации по определению зоны усиления оснований и фундаментов зданий вблизи котлованов.
5.3.1 Прогноз осадок оснований зданий по мере удаления от котлована.
5.3.2 Определение кривизны подошвы фундаментов зданий по мере удаления от котлована
5.3.3 Определение зоны укрепления или усиления основания и фундаментов здания.
Выводы по главе 5
ГЛАВА 6. РАСЧЕТ СОВМЕСТНЫХ ДЕФОРМАЦИЙ ЗДАНИЙ
И ОСНОВАНИЙ ВБЛИЗИ ГЛУБОКИХ КОТЛОВАНОВ
6.1 Постановка задачи
6.1.1 Задача о балке со смещением основания.
6.1.2.Задачи о попубесконечной балке без учета влияния котлована
6.2. Полубесконечная балка вблизи глубокого котлована.
6.3 Балка конечной длины вблизи глубокого котлована.
6.4. Рекомендации по расчету деформаций оснований зданий на
ленточных фундаментах вблизи глубоких котлованов.
Выводы по главе
ГЛАВА 7. ЗАЩИТНЫЕ МЕРОПРИЯТИЯ ДЛЯ ЗДАНИЙ ВБЛИЗИ
ГЛУБОКИХ КОТЛОВАНОВ И ПОДЗЕМНЫХ ВЫРАБОТОК
7.1. Исследования эффективности устройства отсечных экранов
и свай усиления в различных инженерногеологических условиях
7.1.1 Здания вблизи глубоких котлованов.
7.1.2. Здания вблизи подземных выработок
7.2 Исследование эффективности применения защитных мероприятий для зданий вблизи глубоких котлованов и подземных выработок с учетом технологии производства работ
7.3 Экспериментальные исследования деформаций оснований зданий при применении защитных мероприятий, выполненных по струйной технологии.
Выводы по главе 7
ОБЩИЕ ВЫВОДЫ
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ


Совместная работа здания и сооружения при прокладке тоннеля закрытым способом с учетом изгибной и сдвиговой жесткости надземной конструкции исследована В. И.Шейниным и А. Н.Пушилиным, 0, и ii ii V, 8. Исследование деформаций окружающей застройки вблизи котлованов ведется по двум направлениям первое численные исследования для каждого конкретного случая и экспериментальные исследования геодезические наблюдения за деформациями грунтового массива и существующих зданий. В обобщении мирового опыта строительства вблизи глубоких котлованов В, i, i 9 отмечают, что перемещения грунта зависят от ряда факторов инженерногеологических условий и уровня подземных вод, методов строительства, в том числе жесткости ограждающих конструкций котлованов и вида распорной системы. При этом они указывают, что эти вопросы мало исследованы и требуют глубокого комплексного анализа. Первые обобщения экспериментальных наблюдений за деформациями грунтового массива вблизи глубоких котлованов сделал Реек, В 1. Он установил характер развития вертикальных деформаций поверхности грунта осадок v, приведенных к глубине котлована , за пределами его ограждения для различных зон по Реек, В грунта зона I пески и глины полутвердые и твердые, зона II мягкие мягкопластичные и пластичные глины и зона III очень мягкие глины текучепластичные и текучие. При этом Реек, В проанализировал осадки поверхности за пределами котлованов, огражденных сплошным шпунтом, шпунтом из труб и с распорками из металлических труб. Мооппапп, СИ 4 дополнили данные Реек, Я В наблюдениями при других типах ограждения стене в грунте траншейного типа, из буросекущихся свай, из грунтоцементных свай есвай, выполненных по струйной технологии, и при креплении ограждения котлована распорками из металлических труб и анкерами. Авторы построили графики зависимости осадки поверхности за пределами глубоких котлованов для трех видов зон по Реек, Я В грунта рис. Рис. Разрез котлована показан на рис. Кроме того, в ходе наблюдений за деформациями ограждающих конструкций котлована, они исследовали связь между максимальными горизонтальными деформациями ограждающей конструкции щтах и максимальными вертикальными деформациями поверхности за пределами котлована иутах. Постулат Реек, В о том, что иутах x не подтвердился vxx0,5,0 иногда 2,0, что согласуется с результатами, полученными , Т , i, Е, , М
Для глубоких котлованов в мягких грунтах максимальная осадка поверхности зависит от глубины котлована и находится в пределах vx 0,1. Я в опытов и по верху стены 0 в опытов. Рис. Нидерландах рис. Рис. Зависимость 1. Она является обобщающей для всех типов грунтовых условий и видов распорных конструкций. X. М. Однако, уравнение параболы дано в интегральном виде, что затрудняет выполнение расчетов. В Рекомендациях. И.В. Колыбиным были даны формулы для определения горизонтальных и вертикальных перемещений фундаментов, попадающих в призму активного давления грунта, для подкрепленных котлованов и для ограждающих конструкций, работающих по консольной схеме. Если фундамент находится вне призмы активного давления рунта, то его осадку рекомендовано определять численным методом. В работе 6 использовалось предположение, что площадь эпюры осадок поверхности фунта равна площади эпюры горизонтальных перемещений офаждающей конструкции и формы этих эпюр соответствуют друг другу, что, как показали дальнейшие исследования, не всегда имеет место. Так, на основе обобщения данных численного моделирования , . Офаждения 0, для подкрепленных котлованов и 1,1 случая, когда убираются распорки не за счет разуплотнения. Сначала вычисляется максимальное горизонтальное перемещение офаждающей конструкции. При этом даются поправочные коэффициенты на ширину котлована, жесткость распорных конструкций, модуль фунта, преднапряжение в анкерах. Затем вычисляется площадь эпюры горизонтальных перемещений, через вышеупомянутые коэффициенты определяется площадь эпюры вертикальных перемещений фунта. После этого вычисляется максимальная осадка поверхности. Кривая осадок в произвольной точке за пределами котлована имеет вид параболы для консольной схемы офаждения.