Содержание к диссертации
Введение
Глава 1. Постановка задачи о взаимном влиянии незаглубленных параллельных ленточных фундаментов и выбор методов ее решения . 11
1.1. Использование методов теории функций комплексного переменного для анализа напряженного состоянияоснований и расчета их несущей способности.. 13
1.1.1. Решение тер-мартиросяна з т 13
1.1.2. Решение фотиевойн.н.,лыткинав.а 16
1.1.3. Решение цветков а в.к... 18
1.1.4. Решение богомолова а;н.
1.2. Использование метода конечных элементов для расчета осадок незаглубленных ленточных фундаментов 25
1.3. Постановка задачи исследования. V
1.3.1. Оценка влияния вновь возводимого сооружения на несущую способность основания уже существующего: 28
1.3.2. Влияние вновь возводимого сооружения на осадку уже существующего. 34
Выводы по главе
Глава 2. Компьютерное моделирование процесса изменения несущей способности основания существующего фундамента вследствие влияния вновьвозводимого объекта 38
Качественные особенности взаимного влияния двух ленточных фундаментов 39
Влияние соседнего фундамента на размеры областей пластических деформаций 39
Влияние соседнего фундамента на величину коэффициента запасаустойчивости основания 42
Два параллельных фундамента как отдельный объект исследования 44
Расчетное сопротивление r и предельно допустимая нагрузка рпд для системы двух фундаментов 55
Расчетные формулы и графики для определения величин расчетного сопротивления и предельно допустимой нагрузки для двух параллельных ленточных фундаментов 58
Выводы по главе II 65
Оценка дополнительных осадок основания фундамента, вызванных возмущающим действием вновь возводимого сооружения 67
Физическая и математическая модели, характеристики расчетной схемы, переменные расчетные параметры 68
Определение абсолютных величин дополнительных вертикальных перемещений 72
3.3. Определение относительных величин дополнительных вертикальных перемещений 82
3.4. Вычисление перемещений оснований существующих фундаментов, вызвынных вновь возводимыми сооружениями 99
Выводы по главе Ш 101
Глава 4. Сопоставление результатов теоретических исследований с данными модельного эксперимента 102
Основные выводы 106
Библиографический список
- Решение тер-мартиросяна
- Использование метода конечных элементов для расчета осадок незаглубленных ленточных фундаментов
- Влияние соседнего фундамента на величину коэффициента запасаустойчивости основания
- Определение относительных величин дополнительных вертикальных перемещений
Введение к работе
Актуальность темы диссертационной работы. Рост объемов строительства жилья и зданий общего пользования в зонах существующей застройки требует проводить оценку «возмущающего» воздействия вновь возводимых сооружений на несущую способность и осадки оснований вблизи расположенных построек. Ленточные и плитные фундаменты довольно часто применяются в строительной практике. Поэтому тема диссертационной работы является весьма актуальной.
Цель диссертационной работы. Возмущающее воздействие вновь возводимых сооружений вызывает трансформацию напряженно-деформированного состояния оснований близ расположенных зданий, что влечет за собой изменение их несущей способности и возникновение дополнительных осадок. Это может негативно отразиться на техническом состоянии строительных конструкций и привести к невозможности дальнейшей эксплуатации этих зданий. Поэтому цель диссертационной работы сформулирована следующим образом: на основе анализа напряженно-деформированного состояния грунтового массива разработать предложения по прогнозированию изменения несущей способности и осадок оснований двух близ расположенных ленточных фундаментов.
Для достижения поставленной цели необходимо решить следующие задачи:
- Провести анализ существующих методов оценки несущей способности оснований ленточных фундаментов, основанных на аналитических решениях первой основной граничной задачи теории упругости, и численных методов, применяемых для оценки перемещений грунтового основания, выбрать те из них, что наиболее подходят для достижения поставленной цели.
- Выявить особенности изменения несущей способности основания и развития дополнительных осадок, вызванных «возмущающим» действием вновь возводимого сооружения.
- Разработать способ инженерной оценки изменения несущей способности основания пары вблизи расположенных ленточных фундаментов-близнецов.
- На основе анализа процесса трансформации напряженно-деформированного состояния грунтового основания разработать инженерный метод оценки определения дополнительных осадок существующих фундаментов, обусловленных воздействием вновь возводимых сооружений. Составить компьютерную программу, в которой формализован предлагаемый метод оценки.
- Сопоставить прогнозируемые величины осадок, получаемые на основе сделанных в диссертационной работе предложений, с результатами, получаемыми при моделировании взаимного влияния фундаментов в лабораторных условиях.
Достоверность результатов исследований, выводов и рекомендаций диссертационной работы обусловлена:
- Теоретическими предпосылками, опирающимися на фундаментальные положения методов теории функций комплексного переменного, конечных элементов, математической теории упругости и механики грунтов.
- Использованием при проведении численного моделирования сертифицированных и имеющих государственную регистрацию компьютерных программ.
- Удовлетворительным совпадением результатов расчетов с результатами физического моделирования взаимного влияния фундаментов в лабораторных условиях.
Научная новизна диссертационной работы заключается в следующем:
- На основе использования методов теории функций комплексного переменного и конечных элементов проведен анализ взаимного влияния близ расположенных параллельных ленточных фундаментов, включающий в себя исследование процессов трансформации напряженно-деформированного состояния грунтового основания, изменения его несущей способности и развития дополнительных осадок.
- Предложен инженерный метод оценки изменения несущей способности основания пары ленточных фундаментов, позволяющий определить величины расчетного сопротивления и предельно допустимой нагрузки в зависимости от расстояния между фундаментами.
- Получены графические зависимости и их аналитические аппроксимации, позволяющие оценить величины дополнительных осадок основания ленточного фундамента, обусловленных воздействием вновь возводимого сооружения.
Практическая значимость работы. Диссертационная работа является частью научных исследований, проведенных на кафедре «Гидротехнические и земляные сооружения» ВолгГАСУ в 2008-2010 гг.
Результаты, полученные в процессе выполнения диссертационной работы, могут быть использованы для:
- прогнозирования изменения несущей способности основания двух рядом расположенных ленточных фундаментов в зависимости от физико-механических свойств грунтов основания, интенсивности внешнего воздействия, ширины фундаментов и расстояния между ними;
- определения величин дополнительных осадок основания ленточного фундамента, вызванных влиянием возводимого вблизи него нового сооружения;
- курсового и дипломного проектирования студентов строительных вузов.
Апробация работы. Основные результаты диссертационной работы обсуждались и были опубликованы в материалах ежегодных научно-технических конференций ВолгГАСУ (2008-2011 г.г.), III Всероссийской научно-технической конференции «Социально-экономические и технологические проблемы развития строительного комплекса региона (Волгоград,2009 г.), II научно-технической конференции «Инженерные проблемы строительного материаловедения, геотехнического и дорожного строительства» (Волгоград, 2009 г.), V Международной научно-технической конференции «Надежность и долговечность строительных материалов, конструкций и оснований фундаментов» (Волгоград, 2009 г.), Международной научно-технической конференции «Малоэтажное строительство в рамках национального проекта «Доступное и комфортное жилье гражданам России»»: технологии и материалы, проблемы и перспективы развития в Волгоградской области» (Волгоград, 2010 г.), Международной конференции «Наука и образование: архитектура, градостроительство и строительство» (Волгоград, 2010 г.), V Международной конференции по геотехнике «Городские агломерации на оползневых территориях» (Волгоград, 2010 г.)
Личный вклад автора заключается в:
- обосновании возможности использования методов теории функций комплексного переменного и конечных элементов для анализа напряженно-деформированного состояния основания двух близко расположенных фундаментов; составлении расчетных схем МТФКП и МКЭ, отработке граничных условий;
- проведении численных экспериментов, обработке и анализе результатов; получении графических зависимостей и их аналитических аппроксимаций, позволяющих реализовать сделанные в диссертационной работе предложения;
- анализе экспериментальных данных, полученных независимо от автора, и сравнении их с результатами расчетного прогноза величин дополнительных осадок, выполненного автором для условий эксперимента;
- разработке компьютерных программ, в которых формализованы анонсированные инженерные методы.
На защиту выносятся:
- Результаты численного моделирования, в результате которого установлены особенности процесса изменения несущей способности и развития дополнительных осадок ленточного фундамента, вызванного влиянием близко расположенного фундамента.
- Графические зависимости и их аналитические аппроксимации, позволяющие проводить оценку величин дополнительных осадок, расчетного сопротивления и предельно допустимых нагрузок на основание двух рядом расположенных фундаментов.
- Компьютерные программы, разработанные при непосредственном участии автора.
Результаты научных исследований внедрены:
В ООО НПФ Инженерный центр «Югстрой» при проектировании в строительстве и составлении заключений о возможности возведения новых зданий и сооружений в стесненных условиях точечной застройки. В учебном процессе на кафедрах «Гидротехнические и земляные сооружения» и «Строительные конструкции, основания и надежность сооружений» ВолгГАСУ.
Публикации. Основные положения диссертационной работы опубликованы в 12 научных статьях, две из которых в изданиях, рекомендованных ВАК РФ.
Структура и объем диссертации. Диссертационная работа состоит из введения, четырех глав, основных выводов и библиографического списка и приложений общим объемом 136 страницы, включает в себя 42 рисунка и 20 таблиц.
Решение тер-мартиросяна
В настоящее время достаточно успешно разрабатываются методы сохранения существующей застройки при возведении близ нее сооружений с многоэтажной подземной частью, отводимой, под офисы, автопарковки, торговые предприятия и т.д. Нормативное сопровождение их строительства и эксплуатации обеспечивается рекомендациями [71; 75; 81; 88; 89].
В дело разработки этих вопросов большой вклад внесли отечественные ученые: В.А. Ильичев, П.А. Коновалов, Н.С. Никифорова, Л.Г. Мариупольский, Б.Г. Трофименков [39-44; 73-74]; М.Н. Гольдштейн и С.Г. Кушнер [35; 67]; К.В. Королев [63]; И.Я. Лучковский и А.В. Самородов [68]; А.Б. Пономарев [76-79]; Е.А. Сорочан [90-91]; С.Н. Сотников [92]; В.Г. Федоровский [103]; В.М. Улицкий [99]; М.И. Фидаров [104-107]; М.Л. Холмянский [109]; А.Г. Шашкин [116]; А.Л. Четвериков [115]; В.Б. Швец [117-118] и другие. Задачи оценки изменения несущей способности и величин дополнительных осадок оснований существующих зданий решаются для каждого конкретного случая отдельно. В условиях стесненной городской застройки, при неоднородном геологическом строении территории, различных моделях грунтовых оснований и конструктивных схемах фундаментов существующих зданий этот расчет может и должен быть проведен на основе анализа напряженно-деформированного состояния системы «основание-сооружение» численными методами в пространственной постановке. Это очень сложная и трудоемкая задача, т.к. различных вариантов расчетных схем может быть неограниченное количество. Обработать все результаты вычислений с целью получения каких-то обобщающих рекомендаций просто не представляется возможным.
В то же время решение этой задачи позволит принимать ориентиры при определении безопасных расстояний, исключающих влияние вновь возводимого сооружения на несущую способность основания уже существующего строительного объекта, прогнозировать процесс развития областей предельного состояния в основании фундаментов и ориентировочно оценивать величины дополнительных осадок, могущих возникнуть, вследствие устройства нового сооружения.
Расчет по первой группе предельных состояний (по прочности, несущей способности, устойчивости) в последнее время ведется на основе анализа напряженного состояния грунтового массива. В этом случае нахождение напряжений сводится к решению первой основной краевой задачи теории упругости.
Остановимся на одном из вариантов аналитического решения этой задачи [62; 72]. Для того чтобы воспользоваться этим методом для анализа напряженно-деформированного состояния областей, отличных от круга и полуплоскости, должна быть известна функция z = e (0, (1.1) где: z = x + iy; = + irj, конформно отображающая круг или полуплоскость на исследуемую область s с криволинейной границей L.
Рассмотрим наиболее известные отображающие функции и решения первой краевой задачи плоской теории упругости, полученные на основе их использования.
Существенный вклад в дело построения решений первой основной граничной задачи теории упругости применительно к потребностям геомеханики, внесли члены научной школы, созданной и возглавляемой профессором З.Г. Тер-Мартиросяном [20; 94-97; 114]. В работе [94] авторы решают задачу об определении несущей способности основания заглубленного фундамента с учетом веса обратной засыпки путем изучения процесса образования и развития областей предельного состояния грунта. При этом напряжения в грунтовом массиве определяются на основе решения первой основной задачи теории упругости методами теории функций комплексного переменного.
Зная поле напряжений грунтового массива можно построить изолинии коэффициента прочности 77« = - - = 2rmaxcos c+ [a-1+o-2)-2z-maxsin j]-1 где: 0\; а2; xmax; С и ср — соответственно первое и второе главные и максимальное касательное напряжения в точке грунтового массива; удельное сцепление и угол внутреннего трения грунта. Линии, в каждой точке которых выполняется равенство TJ„=1, являются границами областей пластического состояния грунта. Определяя ОПД при различных значениях интенсивности внешнего воздействия, можно определить величины расчетного сопротивления и предельно допустимой нагрузки.
Использование метода конечных элементов для расчета осадок незаглубленных ленточных фундаментов
В предыдущей главе было показано, что возведение нового фундамента вблизи уже существующего и передача на него рабочей нагрузки ведет к перераспределению полей напряжений и перемещений в активной зоне фундамента, вследствие чего изменяется несущая способность основания и существующий фундамент получает дополнительные осадки AS.
Был сделан вывод о том, что судить об изменении величины несущей способности основания следует, основываясь на данных об изменении размеров областей пластических деформаций. Как известно, наблюдая за изменением размеров ОПД, можно достоверно определить величины расчетного сопротивления R и предельно допустимой нагрузки Р„д.
Было показано, что компьютерные программы ASV32 и «Устойчивость. Напряженно-деформированное состояние» [15; 30], разработанные в ВолгГАСУ, позволяют решать задачу о количественной оценке величин AS, R и Рпд. при различных значениях физико-механических свойств грунтов основания, расстояниях между соседними фундаментами, их ширины и интенсивности нагрузки, передаваемой на основание.
Целью компьютерного моделирования является установление качественных особенностей и количественных оценок изменения несущей способности и осадок основания уже существующего фундамента, обусловленных процессом перераспределения напряжений в его активной зоне вследствие влияния нового строительства.
Таким образом, необходимо определить новые значения интенсивности равномерно распределенных нагрузок qx и q„d, которые соответствуют величинам расчетного сопротивления R и предельно допустимой нагрузки Рпд, а также дополнительные абсолютные AS и относительные 5S осадки основания, обусловленные влиянием вновь возведенного сооружения.
Для простоты изъяснения договоримся о следующем. Если два или более фундаментов находятся на таком расстоянии друг от друга, что оказывают достаточное влияние на напряженно-деформированное состояние активной зоны своего визави, то такие фундаменты будем называть взаимозависимыми.
Результаты проведенных нами расчетов по выявлению закономерностей развития областей пластических деформаций в основаниях взаимозависимых фундаментов позволяют сделать следующий, казалось бы, парадоксальный, вывод.
Если рассматривая каждый из этих фундаментов как отдельно стоящий (не находящийся во взаимной зависимости), то при определенных равных значениях физико-механических свойств грунта основания и интенсивности внешнего воздействия в их основаниях разовьются области пластических деформаций вполне определенного для заданных условий.размера.
Если теперь приближать эти фундаменты друг к другу, т.е. искусственно вводить их во взаимную сферу влияния, то области пластических деформаций будут уменьшаться. Данное обстоятельство говорит только о том, произошло некоторое, пусть хоть и небольшое, но увеличение несущей способности основания. Все выше сказанное наглядно иллюстрируют результаты расчета по определению размеров областей пластических деформаций, помещенные на рис. 2.1 и 2.2. При этом физико-механические свойства грунта имеют следующие значения: объемный вес у=2т/м3; удельное сцепление С=0,063МПа; угол внутреннего трения ср=15, а величина коэффициента бокового давления принята равной .
Область пластических деформаций в основании отдельно стоящего фундамента (а) и при наличии «провоцирующего» (слева) фундамента (б) при всех прочих равных условиях При проведении большого количества численных (вычисления проведены более чем для 40 расчетных схем) экспериментов качественная сторона результата всегда оставалась неизменной — существование соседнего фундамента всегда уменьшает размеры областей пластических деформаций.
Понятно, что количество возможных комбинаций численных значений ширины фундаментов, расстояния между ними, физико-механических свойств грунтов основания и интенсивности внешнего воздействия практически неограниченно. Поэтому считаем нецелесообразными попытки выявить какие-либо обобщающие закономерности процесса переформирования областей пластического состояния грунта в основаниях фундаментов при наличии мощного вычислительного средства — программы ASV-32.
Величина коэффициента запаса устойчивости в любой точке основания ленточного фундамента Кт может быть вычислена по формулам В.К.Цветкова [ПО], предложенным для расчета устойчивости грунтовых массивов. (z "ах)cos2а + «(ах + z)+ Txz sin2а + св —(ах — az jsin 2а + TXZ cos 2а где: х; сгх; тХ2, - компоненты напряжения в точке грунтового массива; а - угол наклона площадки наиболее вероятного сдвига; aCB=C(yHtg9)"1 — приведенное давление связности; С; у; (р и Н - соответственно удельное сцепление, объемный вес, угол внутреннего трения грунта и характерный размер исследуемой области. Угол наклона площадки сдвига, при котором значение К принимает минимальное значение, определяется из условий (2.2) по формуле (2..3): дК да = U; (2.2) да2 где: 5 = (az +crx+ 2crCB); D = 4т xz + ( rz —о хУ. Глобальный коэффициент устойчивости основания по загаиболее вероятной линии выпора (НВЛВ) определяется по формуле / К = , (2-4) $F (S)ds О где: Fya и FCJX - удерживающие и сдвигающие силы в точках: НВЛВ, определяемые, соответственно, числителем и знаменателем формул&х (2.1); S - дуговая координата точки НВЛВ. Применение этих формул допускается лишь в случае, когда в а схивной зоне фундамента отсутствуют области пластических деформаций или их размеры весьма незначительны.
Исходя из этого условия, нами были выполнены расчеты величины коэффициента запаса устойчивости основания в зависимости от расстояния L между уже существующим и, так называемым, «возмущающим» фундаментом. Установлено, что до достижения между фундаг с нтами некоторого минимального расстояния наличие «возмущающего» фуігдалмента практически не оказывает влияния на величину коэффициента, запаса устойчивости основания существующего сооружения. При даль»:БЕЄїйшем сближении фундаментов изменение величины К становится более существенным (рис. 1.11(a)). Если фундаменты приближаются вплотную, то может произойти разрушение основания за счет резкого увеличения размеров области пластических деформаций (рис. 2.3 и 2.5). При этом величина коэффициента запаса устойчивости основания, вычисленная» по формулам (2.2 — 2.4) может оставаться больше единицы (К 1), что противоречит физическому смыслу. Поэтому изучение взаимного влияния близ расположенных фундаментов на несущую способность их оснований, необходимо проводить исключительно на результатах анализа процесса формирования и развития областей пластических деформаций в грунтовом массиве.
Влияние соседнего фундамента на величину коэффициента запасаустойчивости основания
Как было показано в предыдущей главе, результаты экспериментально-теоретических исследований взаимного влияния незаглубленных ленточных фундаментов, проведенных нами и другими учеными [1-5], говорят о том, что, близко расположенные фундаменты оказывают влияние на напряженное состояние оснований друг друга и, как следствие, на величину их несущей способности. Нами показано, что начиная с некоторого расстояния между фундаментами одинаковой ширины, находящимися под действием нагрузки одинаковой интенсивности, наблюдается увеличение несущей способности грунтового основания системы параллельных фундаментов, которое может достигать 30% и более. Следовательно, можно предположить, что ближнее соседство фундаментов будет оказывать влияние и на их осадки. Так как расчет оснований должен проводиться по двум группам предельных состояний, то упомянутое выше обстоятельство, требует особого рассмотрения.
Расчет осадок грунтовых оснований и напряженно-деформированного состояния системы «основание-фундамент-сооружение» связан с дефицитом и неопределенностью исходных данных, множеством допущений, противоречивыми точками зрения, погрешностями методов расчета, парадоксами рекомендаций нормативных документов, а также с консерватизмом и субъективизмом в принятии конкретных решений. Поэтому расчетные осадки практически всегда отличаются от фактических значений.
Вот мнения известных геотехников о точности расчетов осадок. Р. Франк, автор Еврокода 7, утверждает: «В большинстве случаев теоретические значения осадок находились в диапазоне ±50% от наблюдаемых долговременных осадок, но нередко этот диапазон составлял +30%» [1]. Нынешний президент ISSMFE Ж.Л. Врио считает, что любой метод расчета осадок дает точность +50% [2]. Аналогичный вывод делают З.Г. Тер-Мартиросян [95], P.M. Зиангиров с соавторами[3] и другие. И это еще весьма умеренные оценки, т.к. многие специалисты считают, что разброс расчетных значений еще больше». Такие данные приводятся в статье В.А. Барвашова [3] (цитата).
Все выше сказанное можно отнести и к разрабатываемым в настоящее время предложениям по оценке влияния вновь возводимых сооружений на осадки уже существующих зданий. Поэтому мы считаем, что приводимые ниже результаты проведенных нами исследований можно расценивать лишь как инструмент, позволяющий сделать предварительную оценку величин дополнительных осадок на этапе принятия решения о начале проектно-изыскательских работ.
В контексте выше сказанного к решению поставленной задачи мы подошли следующим образом.
В качестве физической модели грунтового основания принята модель линейно-деформируемой грунтовой среды, а математическая модель отвечает методу конечных элементов (МКЭ), который особенно часто используется при расчете оснований.
Известно, что результаты расчетов, проводимых при помощи МКЭ, зависят от размеров расчетной схемы и самих конечных элементов, степени дискретизации или количества КЭ, их размеров, формы, граничных условий и т.д.
Как уже отмечалось выше, все расчеты проведены при помощи компьютерной программы [6], разработанной в ВолгГАСУ. Параметры расчетной схемы установлены следующим образом:
1. Размеры расчетной схемы: длина Lpc=24d, высота Hp lOd, где: d — ширина исследуемого фундамента (условная единица);
2. Количество конечных элементов и граничные условия отрабатывались одновременно. Путем сопоставления значений напряжений, вычисленных при помощи компьютерных программ ASV-32 и «Устойчивость. Напряженно-деформированное состояние» (в первой реализовано аналитическое решение первой основной краевой задачи теории упругости, а во второй — МКЭ), подобраны такие граничные условия для расчетной схемы МКЭ (в перемещениях) и такое количество треугольных элементов, что численные значения напряжений, вычисленные по обеим программам в соответствующих точках расчетной схемы, отличались друг от друга не более чем на 2,5%. В результате принято, что расчетная схема состоит из 24000 равных по величине и одинаковых по форме треугольных прямоугольных элементов, сопряженных в 12291 узле. Ширина матрицы жесткости системы при этом составляет 106. Были проведены расчеты при условии, что количество элементов равно 48000, и они сопряжены в 24341 узле. Однако значения напряжений при этом практически не изменились.
3. Физико-механические свойства материала модели определены следующим образом. Известно, что угол внутреннего трения ф и удельное сцепление С не оказывают влияния на величины перемещений. Однако они играют определяющую роль в процессе возникновения и развития областей пластических деформаций (ОПД) в основании фундаментов. Так как физическая модель основания исследуемого фундамента — это модель линейно-деформируемого тела, то при проведении численного моделирования недопустимо, чтобы в основании исследуемого фундамента возникали ОПД. Однако, это явление, хотя и с небольшой натяжкой, может иметь место быть в основании возмущающего фундамента. Исходя из этого объемный вес грунта принят равным =2т/м , угол внутреннего трения qj=\5,
Определение относительных величин дополнительных вертикальных перемещений
В работе [6] нами приведены результаты теоретических исследований по определению абсолютных значений дополнительных осадок оснований ленточных фундаментов шириной с!=2м, вызванных возмущающим действием вновь возводимого сооружения.
В качестве модели основания принята модель линейно-деформируемой среды, поэтому физико-механические свойства грунта приняты такими, чтобы при действующей на основание существующего сооружения нагрузки, в последнем не возникали области предельного состояния грунта: удельный вес грунта у=2т/м3; угол внутреннего трения ф=15; удельное сцепление С=0,063МГ7а; модуль деформации Ео=500у6=19,62МПа; коэффициент бокового давления о=0 75, что характерно для связных грунтов.
При этом величина приведенного давления связности CB G(ydtg(p) =11,99, а минимальная интенсивность расчетной равномерно распределенной нагрузки - qv l,2(ус1)=2$ЗкПа.
Учитывая, что принятые значения переменных расчетных параметров обеспечивают условие отсутствия областей предельного состояния грунта, можно считать, что результаты расчета должны адекватно соответствовать принятой модели грунта.
В результате проведения численного эксперимента получены семейства кривых вида AS=f(L/d), которые позволяют сделать прогноз величин дополнительных осадок, возникающих за счет возмущающего воздействия вновь возводимого сооружения. Поскольку в условиях модели линейно деформируемой среды перемещения обратно пропорциональны величине Е0, то значения величины AS могут быть определены при помощи графика зависимости вида AS=f(L/d) (рис. 4.1) для любого значения Е0 и тех значениях переменных параметров, которые рассмотрены в работе [5].
В работах [6;7] приводятся результаты экспериментальных исследований величин дополнительных осадок модели ленточного фундамента, вызванных нагружением соседствующей с ней модели плитного фундамента.
Мы провели сравнение величин модулей деформации материалов модели основания, рассмотренных в работах [6;7], и установили, что значение Е0=18МПа для рыхлого песка практически совпадает со значением Е0=19,62МПа, принятом в работе [5] при. проведении численного эксперимента (разница составляет всего 8,25%).
Сравнение величин нагрузок, передаваемых на модели фундаментов, показало, что наиболее близки нагрузки цр=7,2ус1=283к77я [5] и qp=2QQKl7a [7], отличие которых составляет 29,3%.
В работе [5] показано (рис.4.1), что если ширина «возмущающего» фундамента больше, чем двойная ширина существующего, то при всех прочих равных условиях она практически не оказывает влияния на величину дополнительных осадок последнего. Теперь сопоставим кривую (а), приведенную на рис. 4.2, которая построена по результатам физического моделирования [7], с кривой (с1з=ЗсГ), приведенной нарис 4.1 [5].
Графические зависимости дополнительных осадок ленточного фундамента от расстояния между существующим и вновь возводимым сооружением
Из рис. 4.2 видно, что дополнительные осадки ленточного фундамента, вызванные «догрузкой» его основания плитным фундаментом для принятых в работе условий равны Stfrf=8,5jn/w. Учитывая реальный размер =2м и то, что величина AS на рис. 4.1 изменяется в долях d, снимем отчет и определим, что AS=7,2MM. Сравнивая теперь величины Sad и AS, видим, что они отличаются всего на 18%. Такое отличие результатов экспериментальных и теоретических исследований легко объяснимо в контексте данных, приведенных в начале главы 3 настоящей диссертационной работы.
На основании приведенных выше данных можно утверждать, что предложения по предварительной оценке влияния вновь возводимых сооружений на осадки уже существующих, разработанные на основе экспериментальных [6;7] и теоретических [5] исследований, могут быть рекомендованы для использования в практике строительства.
Похожие диссертации на Прогноз изменения несущей способности и возникновения дополнительных осадок основания незаглубленного ленточного фундамента, вызванных влиянием вновь возводимого сооружения
