Введение к работе
Актуальность теми, дальнейшее развитие строительства, осо-евно гражданского, встречает на своей пути ограничения в воз-ожности свободного выбора удобных во всех отношениях террито-ий под застройку, в связи с использованием под строительство лошадок с неблагоприятными инженерно-геологическини условиями. ри наличии в пределах сжимаемой толши водонасышенных глиниста грунтов, ила. торфа находят успешное применение свайные унданенты.
одним из прогрессивных видов свайных фундаментов здании и ооружвнии являются Фундаменты в вытранбованных котлованах, втрамбовывание котлованов под фундаменты позволяет значитеяь-ю снизить объем земляных и опалубочных работ, сувественно со-сратнть расход бетона и арматуры, в настоящее время Фундаменты і втрамбованных котлованах наели применение в ряде районов >оссин и стран СНГ.
Анализ литературных данных и результаты экспериментальных «следования показывают, что взаимодействие свайных фундаментов в вытрамбованных котлованах с неоднородным основанием изу-іено недостаточно. Нормативные докунентн ери расчете осадок гвайннх фундаментов используют расчетную схему основания в ви-is однородного динейно-деФормируемого полупространства с ос-редяенными деформационными характеристиками, не учитывают слоистости основания, влияния прочностных характеристик грунта, зоны уплотнения. Поэтому исследование распределения напряжений и деформаций в активной зоне с целью приближения теоретических рєлекий к реальному поведению грунта, разработка методов прогноза осадок свайных фундаментов в вытрамбованных котлованах и методики их проектирования по предельно допустимый деформациям является актуальным.
- ч -
Целью диссертационной работы является комплексное экспериментально-теоретическое исследование вапряженно-деФоркированно-го состояния (НДС) оснований Фундаментов из одиночных пирамидальных свай в вытрамбованных сквахинах (котлованах) со слабым подстилающим слоем ори воздействии вертикальной нагрузки и разработка инженерного метода их расчета по деформациям.
Для достижения поставленной дели необходимо было решить следующие задачи:
1. Экспериментальное исследование напряхенно-деФорниро-
ванного состояния основания фундаментов из одиночных пирами
дальных свай в вытрамбованных сквахинах (котлованах) со слабым
подстилающим слоем:
а) определение осадок и несушей способности;
б) исследование распределения послойных вертикальных пе
ремещений и сжимающих напряжений в активной зове;
2. Анализ напряженно-деформированного состояния фундамен
тов из одиночных пирамидальных свай в вытрамбованных скважинах
(котлованах) со слабым подстилающим сдоем методом конечных эле
ментов (НКЭ) в упругопластической постановке:
а) исследование влияние длины и угла наклона боковых гра
ней сваи на осадку и несущую способность;
б) исследование влияния угла внутреннего трения и сдеп-
ления грунта; .
в) исследование влияния соотношения деформационных харак
теристик слоев грунта, глубины залегания и мощности слабоп
слоя.
3. Разработка инженерного метода расчета упругопдастичес
ких оснований фундаментов из одиночных пирамидальных свай
вытрамбованных сквахинах (котлованах) со слабым подстилавши
слоен по деформациям. v
для решения поставленных задач проведены комплексные ис следования, предусматривающие:
- анализ существующих исследований совместной рабої
.-5-/ свайных Фундаментов в вытрамбованных котлованах с основанием;
- экспериментальное изучение взаимодействия свайных фун
даментов в вытрамбованных котлованах с основанием в различных
грунтовых условиях;
-- численное исследование напряженно-деФормированного состояния оснований фундаментов из одиночных пирамидальных свай со слабым подстилаюцглм слоем на основе решения упругопластической задачи;
- использование регрессионного анализа и теории размер
ностей и подобия для обобщения полученных результатов.
Научная новизна.
Установлены закономерности распределения напряжении и переметений э активной зоне фундаментов из одиночных пирамидальных свай в вытрамбованных скважинах (котлованах) в зависимости от глубины залегания слабого слоя, его мощности, соотношения деформадионных характеристик слоев.
Выполнен численный анализ влияния прочностных и деформационных характеристик грунта, длины и угла наклона бокрвых граней сваи, глубины залегания и мощности слабого слоя, соотноше^ ния деформационных характеристик слоев на НДС оснований фундаментов из одиночных пирамидальных свай в вытрамбованных скважинах, (котлованах) и развитие зон пластических деформации.
По результатам численного анализа НДС оснований с помощью регрессионного анализа и теории размерностей и подобия разработан инженерный метод и составлены номограммы для расчета оснований по деформациям.
Практическое значение работы.
Комплексные экспериментально-теоретические исследования влияния прочностных и деформационных характеристик грунта, длины и угла наклона боковых граней свай, глубины залегания и мош-ности слабого слоя, соотношения деформационных характеристик слоев показали целесообразность их учета с целью получения наиболее экономичных проектных решении, экономический эффект от
- б -внедрения результатов работы составил 40 тысяч рублей (по не-нан 1991 года).
Апробация работа.
основные результаты диссертационной работы докладывалис на ежегодных научно-технических конференциях Марийского полі технического института (Иошкар-ола. 1989-1994), на научно-теї нической конференции "Совершенствование и внедрение Фундаиеі тов в вытрамбованных котлованах" (г. Пенза. 1969). на Неждунг родной конференции "По проблемам свайного фундаментостроения* (Саратов. 1994).
На зашиту выносятся следующие вопросы:
1. Результаты экспериментально-теоретических иссдедоваш налряхеныо-деформированного состояния оснований фундаментов і одиночных пирамидальных свай в вытранбованных скважинах (ко: лованах) со слабым подстилающий сдоем.
г. инженерный метод расчета упругопластических основані фундаментов из одиночных пирамидальных сваи в вытрамбованш скважинах (котлованах) со слабым подстилающий слоем по дєФорі дням.
Диссертация состоит из введения, пяти глав, основных а водов, библиографии, приложения. Содержит 128 страниц машин< писного текста, 55 рисунков. 8 таблиц, список литературы л 1Е7 наименования, в том числе 4 на иностранном языке.