Оценка взаимодействия гибкого ленточного фундамента с сезоннопромерзающим пучинистым грунтом основания

• Автор: Тугутов, Шагдар Самбуевич
• Шифр специальности: 05.23.02
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2006
• Место защиты: Санкт-Петербург
• Количество страниц: 149 с. : ил.

Содержание
ВВЕДЕНИЕ

ГЛАВА 1. ОБЗОР ИССЛЕДОВАНИЙ ВЗАИМОДЕЙСТВИЯ ЛЕНТОЧНЫХ ФУНДАМЕНТОВ С

МОРОЗООПАСНЫМИ ГРУНТАМИ ОСНОВАНИЯ.

1.1. Явления и процессы в промерзающих пучинистых грунтах оснований, определяющие их взаимодействие с фундаментами сооружений
1.2. Анализ существующих методов расчета малозаглубленных ленточных фундаментов на промерзающих пучинистых грунтах основания.
1.3. Явления и процессы в оттаивающих грунтах оснований, определяющие их взаимодействие с фундаментами сооружений

1.4. Взаимодействие малозаглубленных фундаментов с

сезоннойромерзающим основанием на стадии оттаивания

Выводы по главе 1 и задачи исследований

ГЛАВА 2. РАСЧЕТНАЯ МОДЕЛЬ ВЗАИМОДЕЙСТВИЯ МАЛОЗАГЛУБЛЕННОГО ЛЕНТОЧНОГО ФУНДАМЕНТА С СЕЗОННОПРОМЕРЗАЮЩИМ ОСНОВАНИЕМ
2.1. Расчетная модель взаимодействия ленточных фундаментов
с сезоннопромерзающим пучинистым основанием
2.2. Обоснование закономерности неравномерных деформаций морозного пучения основания.
2.3. Оценка показателей деформационных и прочностных свойств промерзающего грунта
2.4. Оценка показателей деформационных и прочностных свойств оттаивающего грунта.
Выводы по главе
ГЛАВА 3. ОЦЕНКА ДОСТОВЕРНОСТИ ПРЕДЛОЖЕННОЙ МОДЕЛИ ПО РЕЗУЛЬТАТАМ ПОЛЕВЫХ НАБЛЮДЕНИЙ ВЗАИМОДЕЙСТВИЯ МОДЕЛЕЙ ГИБКИХ ФУНДАМЕНТОВ С МОРОЗООПАСНЫМИ ГРУНТАМИ
3.1. Анализ результатов расчета моделей гибких фундаментов с морозоопасным основанием на экспериментальной площадке
3.2. Анализ результатов расчета гибких фундаментов с морозоопасным основанием на экспериментальной площадке 2.
3.3 . Исследование влияния различных факторов на напряженнодеформированное состояние модели ленточного фундамента при промерзании и оттаивании пучинистого основания
Выводы по главе
ГЛАВА 4. РАЗРАБОТКА МЕТОДИКИ РАСЧЕТА ЛЕНТОЧНОГО ФУНДАМЕНТА НА МОРОЗООПАСНЫХ ГРУНТАХ ОСНОВАНИЯ
4.1. Исследование взаимодействия промерзающего пучинистого основания с малозаглубленным ленточным фундаментом, рассматриваемым как составной элемент конструкций
4.2. Исследование взаимодействия сезоннооттаивающего пучинистого основания с малозаглубленным ленточным фундаментом, рассматриваемым как составной элемент конструкций здания
4.3. Методика расчета ленточного фундамента на морозоопасном основании.
4.3.1. Основные положения.
4.3.2. Методика расчета усилий в конструкциях малоэтажных зданий с учетом совместной работе системы стеналенточный фундамент сезоннопромерзающее основание с использованием
4.3.3. Упрощенный расчет усилий в конструкциях малоэтажных зданий с учетом совместной работе системы сезоннопромерзающее основание ленточный фундамент стена
4.4. Примеры расчетов взаимодействия малозаглубленного фундамента с учетом жесткости стены с морозоопасным основанием
Выводы по главе 4.
ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ


Пучение грунта происходит не монотонно, а имеет ритмичный характер, вследствие образования прослоек льда по глубине промерзающего слоя с некоторой периодичностью, зависящей от нестационарности условий миграции влаги, теплообмена и процесса роста кристаллов , , . В природных условиях вследствие неоднородности грунтов, неравномерного распределения влажности, плотности, неодинаковых условий промерзания и многих других факторов пучение, как правило, бывает неравномерным. С началом промерзания и морозного пучения грунта основания изменяется характер его взаимодействия с фундаментом. Неравномерные деформации грунта основания вызывают дополнительные усилия в фундаменте и, как правило, в наземных конструкциях здания. Данные многочисленных исследований по первому направлению весьма противоречивы. Обзор работ и их детальный анализ приведен в ряде диссертаций и монографий , 1. При полном ограничении перемещения фундамента, а вместе с ним и деформаций морозного пучения грунта основания, по его подошве и вдоль боковых поверхностей начинают действовать нормальные и касательные силы морозного пучения, как результат реактивного отпора грунта. На поверхностные и малозаглубленные фундаменты в основном действуют нормальные силы морозного пучения, влияние касательных сил или весьма незначительно, или может быть исключено полностью. В зависимости от различных факторов нормальные силы морозного пучения р,ь у1ру1гср могут достигать больших величин кПа и более . Противоречия в оценке величины сил морозного пучения обусловлены в значительной степени трудностями проведения полевых экспериментов, связанных с необходимостью исключения каких либо подвижек фундаментов. Как правило, в процессе проведения опытов происходили поднятия фундаментов вследствие разрушения узлов силовых установок, верхних частей моделей фундаментов, анкерных опор и т. Следует отметить, что максимальные значения удельного давления морозного пучения экспериментально могут быть определены только в основании абсолютно жестких фундаментов. Исследования по второму направлению в основном касаются изучения закономерностей и характера проявления морозного пучения в зависимости от давления по подошве фундамента, его размеров, изгибной жесткости. Установлено, что давление по подошве фундамента снижает величину морозного пучения 1, 1, , , . Однако оценка степени этого влияния на величину перемещений весьма противоречива . Даже при одинаковой консистенции одного и того же грунта и нагрузке в одних случаях пучение практически отсутствовало, тогда как в других мало снижало величину его деформаций. При решениях практических задач его описывают линейной, экспоненциальной и др. Увеличение изгибной жесткости ленточного фундамента снижает относительные деформации морозного пучения основания 0, . При изменении отрицательной температуры промерзающего фунта основания изменяются как механические свойства, так и напряженное его состояние. С увеличением толщи промерзающего фунта во взаимодействие с фундаментом вовлекается массив фунта, ранее не участвовавший в работе основания. Последнее подтверждается увеличением зоны искривления поверхности фунта, примыкающего к фундаменту, при нарастании глубины промерзания 3, . Из теоретических исследований известно, что при наличии двухслойного основания с жестким верхним слоем происходит рассеивание давления на большую площадь . В мерзлом слое, находящемся между фундаментом и динамической зоной фронта промерзания, процесс морозного пучения основания вызывает реологические процессы в фунте ползучесть, релаксацию напряжений и снижение во времени его сопротивления к разрушению 1. В научной литературе имеются обширные данные наблюдений многочисленных аварии и разрушений зданий и сооружений, возведенных без учета специфических особенностей морозоопасных фунтов. Офицателыюе воздействие морозного пучения и последующего оттаивания фунтов основания на устойчивость и надежность зданий и сооружений подробно рассмотрены в работах , . Промерзающий фунт представляет собой двухслойное основание, состоящее из верхнего мерзлого слоя, и нижнего талого фунта.