close

Вход

Забыли?

вход по аккаунту

?

18233

код для вставкиСкачать
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Аспирант и соискатель, № 3, 2011
Строительство и архитектура
Основания и фундаменты, подземные сооружения
Устич А.А., аспирант Белгородского
государственного технологического
университета им. В.Г. Шухова
РЕГУЛИРОВАНИЕ НАПРЯЖЕННО-ДЕФОРМИРОВАННОГО СОСТОЯНИЯ
ГРУНТА КАК СПОСОБ УВЕЛИЧЕНИЯ НЕСУЩЕЙ СПОСОБНОСТИ
ЛЕНТОЧНОГО ФУНДАМЕНТА МЕЛКОГО ЗАЛОЖЕНИЯ
На основе анализа работ, посвященных исследованию напряженно-деформированного состояния
грунта основания и полученных экспериментальных результатов, предлагается конструкция фундамента мелкого заложения с ограничителями боковых перемещений грунта из сборных элементов.
Фундамент является опорной частью здания и от того, каким образом он выполнен, зависит дальнейшая эксплуатация сооружения в целом. На сегодняшний день в практике строительства используется большое количество вариантов исполнения фундамента. На данный
момент средняя этажность зданий составляет 10–15 этажей. В большинстве случаев для зданий с такой этажностью наиболее эффективно будет использовать ленточный фундамент
мелкого заложения, основным достоинством которого является относительная простота изготовления. Однако он имеет и недостатки, главным из которых является относительно низкая несущая способность при большом удельном расходе материала.
Повышения несущей способности и экономичности ленточного фундамента можно добиться регулированием напряженно-деформированного состояния (НДС) грунта в основании. Вопросам изучения напряженно-деформированного состояния грунта под подошвой
фундамента посвящены работы: Березанцева В.Г., Богомолова А.Н., Болдырева Г.Г., Вялова С.С., Герсеванова Н.М., Глушкова С.В., Горбунова-Посадова М.И., Зеленина А.Н., Качурина Я.В., Ковалева В.А., Криворотова А.П., Малышева М.В., Минцковского, Пигулевского М.Х., Пилягина А.В., Платонова С.В., Соловьёва А.В., Тер-Мартиросяна З.Г., Торшина Д.П., Черныша А.С., Шияна С.И., Шокарева В.С., Ярошенко В.А.
Большая часть экспериментальных исследований НДС грунта под подошвой фундамента
выполнена для песчаных грунтов. Профессором В.Г. Березанцевым, было предложено рассматривать при нагрузке на штамп, возрастающей ступенями три фазы напряженного состояния грунтов: 1) фаза уплотнения, деформации линейные (скорость деформаций стремится к нулю); 2) фаза сдвигов (скорость деформаций приобретает постоянное значение); 3)
фаза выпирания (значительные боковые смещения масс грунта) [3]. Работу реального сооружения допускают в пределах второй фазы с ограничением глубины развития зон пластических деформаций.
Также известно, что общая осадка фундамента складывается из четырех составляющих: осадка уплотнения; осадка разуплотнения; осадка выпирания; осадка расструктурирования.
Подробнее рассмотрим третью составляющую общей осадки – осадку выпирания (неупругого деформирования) возникает, как раз во второй фазе, из-за появления в грунте сдвиговых деформаций. СНиП 2.02.01-83 допускает развитие зон пластических деформаций на глубину, не превышающую ¼ ширины подошвы фундамента, и значение давления при котором
это происходит, является величиной расчетного сопротивления грунта основания.
В дальнейшем, при росте нагрузки, наблюдается увеличение зон пластических деформаций,
которые смыкаются при достижении предельной критической нагрузки на грунт, что ведет
к потере несущей способности основания.
104
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Аспирант и соискатель, № 3, 2011
В зависимости от размера фундамента и глубины его заложения изменяется степень
влияния бокового давления и влияние уплотнения грунта (рис.1). Исходя из выше сказанного, можно сделать вывод, что для фундаментов с меньшим значением ширины подошвы, величина осадки выпирания оказывает большее влияние на общую осадку, и влияние данной
величины возрастает с увеличением коэффициента бокового давления.
Рис.1. Соотношение влияния осадок бокового выпирания и уплотнения
в зависимости от размеров подошвы фундамента и глубины заложения
Осадки неупругого деформирования можно уменьшить двумя основными путями:
1. Укреплением грунтов основания закрепляющими составами. Однако данный способ
эффективен для песчаных, песчано-гравелистых и выветрелых скальных грунтов, которые
обладают достаточно высокой фильтрационной способностью.
2. Применением мероприятий, направленных непосредственно на ограничение боковых
деформаций грунта. Здесь можно выделить два типа мероприятий:
– ограничители являются элементом конструкции фундамента[1];
– сооружение ограждений из шпунта [2].
В обоих случаях грунт заключается в своеобразную обойму, за счет неё происходит регулирование НДС грунта, т. к. грунт начинает работать в состоянии близком к одноосному
сжатию. Согласно Пилягина А.В. и Глушкова В.Е. с увеличением длины ограничителя
уменьшаются значения вертикальных перемещений, и предотвращается выпор грунта за счет
снижения горизонтальных перемещений. Согласно имеющихся данных применение шпунтовых ограждений приводит к уменьшению общей осадки до полутора раз, по сравнению
с обычным фундаментом. [2]
Анализ существующих способов ограничения боковых перемещений грунта, залегающего непосредственно под подошвой фундамента, подвел к представлению о конструкции
сборного ленточного фундамента из железобетонных элементов с щелевыми прорезями
вдоль боковых сторон, в которые для увеличения несущей способности вводятся ограничители из мелкоштучных элементов (рис. 2), материалом которых может являться железобетон, фибробетон на органических вяжущих, дерево. Возможно применение стальных элементов, но ввиду различных инженерно-геологических и гидрогеологических условий
строительной площадки, а также увеличения стоимости целесообразность последних ставится под вопрос.
105
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Аспирант и соискатель, № 3, 2011
Рис.2. Фундамент с щелевыми прорезями и выступами вдоль сторон.
1 – фундаментная плита с прорезями, 2 – сборный выступ, ограничивающий
боковые перемещения грунта
По результатам лотковых испытаний, осадки при применении подобных конструкций
уменьшаются на 30% при увеличении расхода материала всего в 1.08 раза. Это позволяет говорить о том, что применение способа регулирования НДС грунта весьма эффективно для
фундаментов мелкого заложения.
ЛИТЕРАТУРА
1.
2.
3.
106
А.С. СССР № 1294916, МПК Е 02 D27/00 «Фундамент» БИ № 9, 1987 г.
Пилягин А.В., Глушков В.Е. Усиление оснований фундаментов путем взятия грунта
в обойму. Фундаменты и заглублен. сооруж. при реконструкции и в стеснен. условиях
стр-ва. Матер. Науч.-техн. конф. Л.. 1988 г.
Цытович Н.А. Механика грунтов. Учебное пособие для студентов гидротехнических
и строительных специальностей высших учебных заведений. М.: Государственное издательство литературы по строительству, архитектуре и строительным материалам, 1963 г.
Документ
Категория
Без категории
Просмотров
12
Размер файла
284 Кб
Теги
18233
1/--страниц
Пожаловаться на содержимое документа