Применение свай, погружаемых вдавливанием, при реконструкции исторической застройки городов

• Автор: Савинов, Алексей Валентинович
• Шифр специальности: 05.23.02
• Научная степень: Докторская
• Год защиты: 2008
• Место защиты: Саратов
• Количество страниц: 507 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
Содержание.
Введение

1 Геотехнические проблемы реконструкции зон исторической застройки

крупных городов.

1.1 Формирование зоны исторической застройки г. Саратова

1.2 Анализ основных принципов проектирования и конструктивных

особенностей фундаментов зданий исторического центра г. Сара . това.

1.3 Предварительная оценка современной геотехнической ситуации

исторической застройки центральной части г. Саратова.

1.4 Основные причины усиления фундаментов и упрочнения основа

ний. Обоснование необходимости применения свай при реконструкции исторической застройки центральной части г. Саратова .
1.5 Сваи, погружаемые вдавливанием достоинства, недостатки, область применения
1.6 Состояние инструментальной и информационной базы геотехни
ческого мониторинга и научного сопровождения объектов реконструкции
2 Геотехнический мониторинг изменений инженерногеологической обстановки зоны исторической зааройки г. Саратова при длительной
эксплуатации и воздействии антропогенных факторов.
2.1 Общая характеристика географических, гидрогеологических и
инженерногеологических условий территории г. Саратова
2.2 Инженерногеологические условия центральной части г. Саратова
2.3 Систематизация инженерногеологической и гидрогеологической
информации, геотехническое картирование территории г. Саратова
2.4 Организация комплексного геотехнического мониторинга зоны
исторической застройки г. Саратова
2.5 Исследование изменений физикомеханических характеристик геотехнических массивов в основании фундаментов зданий при длительной эксплуатации и подтоплении.
3 Современное состояние проблемы применения свай, погружаемых
вдавливанием, при реконструкции.
3.1 Применение вдавливаемых свай в условиях реконструкции
3.2 Применение вдавливаемых свай при новом строительстве в стесненных условиях.
3.3 Процессы, происходящие в грунтах при вдавливании сваи, отдыхе и передаче на нес расчтных нагрузок
3.4 Существующие нормативные методы расчета оснований вдавливаемых свай на действие вертикальных нагрузок.
3.5 Обзор существующих методов оценки несущей способности свай при действии вертикальной нагрузки
4 Теоретические основы расчета свай, погружаемых вдавливанием, на
вертикальную нагрузку.
4.1 Напряженнодеформированное состояние грунта вокруг внедряемой в него цилиндрической сваи с коническим наконечником
4.2 Анализ влияния различных факторов на сопротивление свай и зондов при внедрении их в фунтовый массив .
4.3 Напряженнодеформированное состояние грунта вокруг погруженной сваи.
4.4 Расчет оснований вдавливаемых свай по деформациям с использованием прямых механических характеристик грунтов
5 Экспериментальнотеоретическая проверка основных положений методики расчета вдавливаемых свай на вертикальную нагрузку.
5.1 Исследование параметров грунтового основания, влияющих на величину расчетного сопротивления свай, погружаемых вдавливанием .
5.1.1 Лабораторные исследования песчаных грунтов в объемном лотке
полевыми методами
5.1.2 Натурные испытания глинистых грунтов тензометрическим зондом в режимах штампа, стабилизации и разфузки.
5.1.3 Натурные испытания тензометрической сваи в глинистых грунтах
5.2 Комплексные экспериментальнотеоретические исследования оснований висячих стальных и железобетонных свай при погружении вдавливанием и воздействии осевых статических нагрузок
5.2.1 Исследование влияния конструкции ростверков на усилие погружения и несущую способность вдавливаемых свай.
5.2.2 Оценка минимально необходимого усилия вдавливания свай но результатам статического зондирования.
5.2.3 Исследование особенностей взаимодействия с основанием железобетонных и стальных свай в процессе вдавливания.
5.3 Комплексные экспериментальнотеоретические исследования оснований висячих свай после отдыха.
5.3.1 Экспериментальная оценка несущей способности основания стальных и железобетонных свай после отдыха.
5.3.2 Сопоставление экспериментальных данных и результатов расчетов но деформациям оснований свай после отдыха
5.3.3 Численное моделирование статического нагружения сваи
6 Внедрение результатов исследований в практику проектирования и
строительства.
6.1 Совершенствование оборудования и внедрение вдавливаемых свай в практику реконструкции зданий исторической застройки г.Саратова
6.2 Совершенствование оборудования и внедрение вдавливаемых свай в практику нового строительства в стесненных условиях г.Саратова
6.3 Внедрение в практику нового строительства вдавливаемых свай повышенной удельной несущей способности.
6.4 Внедрение разработанного метода расчета вдавливаемых свай но деформациям в практику проектирования и учебный процесс
6.5 Осуществление геотехнического мониторинга при проведении работ по инженерной защите исторической территории от подтопления и реконструкции уникальных объектов
Общие выводы по работе и основные результаты исследований
Список литературы


Одновременно велись работы по благоустройству территории, приводящие, с одной стороны, к увеличению поступления воды в грунты полив улиц, дворов, газонов, зеленых насаждений фильтрация воды из фонтанов, бассейнов и других искусственных водоемов создание искусственной распределительной системы для поступающей в грунты воды в виде сети траншей, лотков под коммуникации, обратных засыпок пазух котлованов организация на территории города снежных свалок и т. Уже в этот период существенное влияние на ГГ режим начинают оказывать утечки из водонесущих коммуникаций, а с начала х гг. В настоящее время УПВ в центральных районах города практически стабилизировался на критических для застроенных территорий глубинах от 5 до 2,5 м. Колебания УПВ зависят, в основном, от состояния водопроводящих, а также работы дренажных и ливневых систем коммуникаций. В целом, вся центральная часть города подтоплена. Но мере повышения УПВ на его изменение стали влиять такие новые факторы, как уплотнение грунтов под пятнами застройки и отдельными тяжелыми зданиями, предпостросчное уплотнение основания трамбованием, расположение зданий с глубокими подвалами и подземных сооружений поперек сложившихся подземных потоков, нарушающих устоявшиеся пути фильтрации верхнего горизонта грунтовых вод. Примером может служить здание консерватории, в районе которого УПВ в гг. В г. УПВ вскрыт, в среднем, на 4,0 м от поверхности, а перепад отметок от подпорного влияния подвала концертного зала шириной менее м при глубине заложения фундаментов 4,8 м составил 0,9 м . Рассмотрим качественные изменения геотехнической ситуации территории исторического центра на примере 4х этажного дома В. Д. Вакурова г Здание запроектировано А. М. Салько в типичных грунтовых условиях, построено с соблюдением всех его рекомендаций, в т. По физикомехаиичсским характеристикам несущего слоя, сохранявшего свои исходные параметры на отдельных площадках города до середины х гг. Уже при минимальной отметке заложения фундаментов, равной глубине промерзания аршина 0 см, рекомендуемое А. М. Салько давление на основание в 4 кПа близко к вычисленному по 1 значению 1,8 кПа. Для здания с подвалом глубиной 3,5 м при ширине фундамента 1,0 м составит 5 кПа и незначительно превысит проектные нагрузки на фундаменты средних стен см. На рис. УПВ в районе дома В. Д. Вакурова скв. В настоящее время УПВ колеблется на глубинах 4,,5 м, поднимаясь в отдельные годы г. Рисунок 1. Изменение УПВ в районе дома В. Таблица 1. Физикомеханические характеристики четвертичных суглинков в основании дома В. Наименование характеристики Ед. Вар. Вар. Вар. З г. Вар. Вар. Показатель текучести, , д. Коэффициент пористости, е д. Степень влажности, Яг д. Для оценки снижения несущей способности основания при подтоплении на основе данных , 2 приняты варианты фунтовых условий, представленные в таблице 1. При вычислении по формуле 5. В Варианте 5 учтено взвешивающее действие воды. Расчетные параметры фундаментов зданий выбраны в соответствии с указаниями 0 заложение подошвы от фаницы промерзания до максимальной глубины без дополнительных конструктивных мероприятий 6 аршин 4,0 м ширина подошвы от 2,5 0 мм до 3,5 кирпичей 0 мм. По результатам расчетов, представленных в таблицах 1. Па, для зданий с подвалами до ка, а без учета взвешивающего действия воды соответственно в 2,3, раза до 9 и 5 кПа. Следовательно, реальные давления под фундаментами эксплуатируемых старых зданий превышают допускаемые нормами значения в 2,,0 раз. Нивелировка корпуса по кирпичному пояску в уровне перекрытия над первым этажом, выполненная в г. Радищева 0 мм по фасаду вдоль ул. Б.Казачья 5 мм. Полная диаграмма деформаций здания за период эксплуатации в 4 года представлена на рисунке 1. Фактические показатели деформаций основания Xi см 0,5 0, к г. X в 3,6 раза, по относительной разности осадок в 5 раз. Последующее нивелирование стеновых осадочных марок показало, что деформации здания продолжают нарастать со скоростью до 1, мммес. Начальное просадочное давление аллювиальных среднечетвертичных отложений находится в диапазоне 0,, МГа, а относительная просадочность достигает 5 0,,5. Таблица 1. Таблица 1. Рисунок 1. Рисунок 1. Графики зависимости расчетного сопротивления К от показателя текучести суглинков основания фундаментов зданий при глубине подвала с1в, м 1 1,5 2 2,0 3 2,5 4 3,0 5 3,5 6 4,
Дон В. Д 6. Рисунок 1. Г рафики осадок, мм. В.Д Вакурова а за период с по г.