Расчет свайно-плитных фундаментов из забивных свай с учетом образования карстового провала

• Автор: Готман, Наталья Залмановна
• Шифр специальности: 05.23.02
• Научная степень: Докторская
• Год защиты: 2004
• Место защиты: Уфа
• Количество страниц: 348 с. : ил.

ОГЛАВЛЕНИЕ
Введение

Глава 1. Исследование свайноплитных фундаментов как проблема фундаментостроения

1.1. Применение свайноплитных фундаментов из забивных свай в сложных инженерногеологических условиях
1.1.1. Анализ практического опыта применения свайноплитных фундаментов в сложных инженерногеологических условиях

1.2. Свайноплитный фундамент как группа свай с монолитным ростверком

1.2.1. Экспериментальные исследования взаимодействия свай в группе

1.3. Свайноплитный фундамент как трехкомпонентная система сваигрунтплита

1.3.1. Физические модели и критерии предельного состояния системы сваягрунт

1.3.2. Обзор и анализ методов расчета свайных групп и свайных полей

1.3.3. Учет взаимодействия сваягрунтплита теоретическая основа оптимального проектирования свайноплитного фундамента
1.3.4. Развитие методов расчета фундаментных плит. Краткий обзор и основные проблемы
Выводы к главе
Глава 2. Инженерная схематизация поведения сваи в свайноплитном фундаменте
2.1. Инженерная схематизация взаимодействия сваигрунт
2.2. Инженерная схематизация взаимодействия плитасваи Выводы к главе
Глава 3. Разработка метода расчета сопротивлений свай в свайном поле
3.1. Определение сопротивления сдвигу грунта но боковой поверхности свай как критерия нелинейности в постановке упругопластических задач применительно к сваям
3.1.1. Экспериментальные исследования с применением тензосвай
3.1.2. Предложения по определению сопротивления сдвига грунта по боковой поверхности свай
3.2. Обоснование выбора решения упругопластической задачи для. математического моделирования поведения одиночных забивных свай и свай в свайном поле при нагружении осевой силой
3.3. Численное исследование взаимодействия свай через грунт в
сплошном свайном поле
3.4. Определение сопротивления сваи в свайном поле
3.5. Исследование уплотнения грунта в основании сплошного свайного поля
3.5.1. Результаты экспериментальных полевых и численных исследований уплотнения основания сплошного свайного поля
3.5.2. Предложения по определению модуля общей деформации основания свайного поля
Выводы к главе
Глава 4. Перераспределение нагрузок в свайноплитном фундаменте. Определение нагрузки на сваю
4.1. Определение доли нагрузки, воспринимаемой сваями
4.2. Исследование области применения решений контактных задач для определения доли нагрузки, воспринимаемой сваями
4.3. Определение коэффициента постели основания свайноплитного фундамента
4.3.1. Методы определения коэффициента постели
4.3.2. Оценка влияния точности определения характеристик упругого основания на результаты расчета плиты
4.3.3. Предложения по определению упругих характеристик основания свайноплитного фундамента
Выводы к главе
Глава 5. Особенности расчета и проектирования свайноплитных фундаментов при образовании карстового провала
5.1. Учет совместной работы здания и основания в расчете плитных фундаментов на карстоопасном основании
5.1.1. Использование решений для балок на упругом основании и ме
тода итераций в расчетах плиты с учетом жесткости стен здания
5.1.2. Оценка возможности использования решений балки на упругом основании для расчета фундаментных плит в карстоопасном основании
5.1.3. Предложения но учету жесткости стен в расчете свайноплитных фундаментов на карстоопасном основании
5.2. Определение коэффициента жесткости свай при образовании карстового провала
5.2.1 Определение коэффициента жесткости свай в свайноплитном фундаменте в зоне карстового провала и вокруг него
5.2.2. Влияние изменения коэффициента жесткости свай вокруг кар
Ы стового провала ослабленной зоны на усилия в сечении
фундаментной плиты. Предложения по определению коэффициента жесткости свай.
5.3. Определение нагрузки на сваю
Выводы к главе 5
Глава 6. Аналитические решения НДС основания свайноплитного фундамента каркасного здания при карстовом провале
6.1. Определение напряженного состояния межсвайного грунта в
сплошном свайном поле при полной проектной нагрузке в момент образования карстового провала
6.2. Определение давления в основании плиты и осадок при образовании карстового провала под нижними концами свай
6.3. Предложения по применению результатов аналитических ре
шений в практике расчетов свайноплитных фундаментов каркасных зданий на карстоопасном основании
Глава 7. Практическое применение результатов исследований
7.1. Методика проектирования свайноплитного фундамента
7.2. Методика проектирования свайноплитного фундамента на
карстоопасном основании
7.3. Экспериментальные исследования для проверки некоторых положений методики проектирования
7.3.1 Инженерногеологические условия опытной площадки
7.3.2 Методика экспериментальных исследований, конструкции
опытных свай
7. Анализ результатов экспериментальных исследований
7.4. Внедрение результатов исследований в практику строительства
Выводы к главе 7
Общие выводы
Список литературы


Если превалирует фактор взаимодействия свай в группе, что наблюдается в глинистых фунтах, то сопротивление сваи в фуппе меньше сопротивления одиночной сваи. Исследования Фадеева А. Б. и Девальтовского Е. Э. Фадеев и др. Фадеев, , Пилягина А. В.Пилягин и др. Увеличивается доля осфия в передаче нафузки, наблюдается неравномерное распределение нафузки и перераспределение ее в процессе нафужения фундамента. Аналогичные результаты получены Бахолдиным Б. В. и Развадовским Д. Е. Развадовский, Бахолдин и др. Комплексные экспериментальные исследования взаимодействия свай, грунта и плиты ростверка в фундаменте выполнены в Пермском политехническом институте группой исследователей под руководством Бартоломея А. А. Бартоломей А. А. и др. Для решения этих вопросов проведены полевые испытания кустов из 4, 6 и 9 свай в т. При исследовании порового давления у одиночных тензосвай и куста из 4 тензосвай выявлено, что после забивки свай появляется дополнительное давление поровой жидкости, которое изменяется в зависимости от глубины погружения и количества погружаемых свай, причем норовое давление в межевайном грунте кустового фундамента больше, чем у одиночной сваи. По наблюдениям Бартоломея А. По мере рассеивания порового давления происходит увеличение эффективных давлений Таким образом, автор описывает процесс уплотнения межсвайного грунта. При погружении свай уплотняется не только межсвайный грунт, но и грунт под нижним концом свай в активной зоне дополнительное уплотнение грунта и увеличение модуля деформации распространяются на глубину до 3 м для свай сечением x см. Причем размер зоны уплотнения зависит от типа основания в глинистых грунтах от текучепластичной до мягкопластичной консистенции с модулем деформации Е МПа эта зона весьма незначительна. Ас. Экспериментальные данные автора подтверждаются результатами исследований Луга А. А., которые графически представлены на рис. По результатам исследований закономерностей распределения и формирования сил трения по боковой поверхности свай при их работе в составе кустовых свайных фундаментов выявлено 2 этапа включения в работу сил трения. Первый этап характерен тем, что находящийся в межсвайном пространстве и примыкающий к сваям грунт оседает вместе со сваями на мм. Второй этап включения в работу боковой поверхности отмечен начиная с осадки мм и обусловлен тем, что грунт под острием свай уплотнился настолько, что не позволяет вышележащим слоям оседать вместе со сваями. Автор делает вывод Не преодолев сопротивления грунта под острием, не достигнув критической осадки, свайный фундамент может воспринимать увеличение нагрузки. Осадки свайных фундаментов равны осадке грунта под свайным фундаментом. Интересны результаты исследований кустовых фундаментов с применением тензосвай. В результате тензометрических измерений автором получены данные, на основании которых он делает выводы и о распределении нарузок между сваями в фундаменте, и о распределении нагрузки между острием и боковой поверхностью свай. На рис. Рис. Эквивалентные модули деформаций для глинистых грунтов под нижним концом свай по данным А. Р.кН 0 0 Р. Рис. Анализ полученных графиков нагрузкаосадка показывает, что при испытании центральной сваи как отдельно стоящей ее сопротивление значительно выше, чем при се испытании в составе кустового фундамента, а сопротивление угловой сваи практически не зависит от того, как она испытана в составе кустового фундамента или как отдельно стоящая. Здесь и далее сравнение сопротивлений выполнялось при осадке более 2 см. Результаты тензометрических измерений, которые проводились в процессе статических испытаний, позволили оценить степень включения в работу боковой поверхности свай. Натурные и модельные экспериментальные исследования проведены для выявления закономерностей развития осадок ленточных 2 и 3рядных свайных фундаментов и оценки роли ростверка в работе фундамента. Исследования показали, что осадки фундаментов зависят от вида фундамента, числа свай, их длины, расстояний между сваями, грунтовых условий.