Введение к работе
Актуальность темы. Большой объём строительно-монтажных работ приходится на сейсмически опасные районы, которые занимают более 20% территории России, где проживает свыше 20 млн. человек. Строительство на основаниях, сложенных грунтами третьей категории по сейсмическим свойствам, требует увеличения расчётной сейсмичности площадки, которая иногда становится более девяти баллов. В то же время, строительство в сейсмически опасных районах ведётся на искусственных основаниях, которые выполняются исходя из инженерно - геологической ситуации и требований обеспечения сейсмостойкости сооружений. Однако, влияние искусственного основания не учитывается при назначении расчётной сейсмичности площадки.
Инженерная подготовка оснований зданий и сооружений позволяет существенно изменить физико-механические свойства грунтов на небольших площадях, соизмеримых с площадью застройки. Устройство искусственного основания формально приводит к изменению категории грунта по сейсмическим свойствам. Следовательно, улучшая сейсмические свойства оснований методами инженерной подготовки, можно, в принципе, уменьшить величину ожидаемого сейсмического воздействия на здания или сооружения.
Существующие в настоящее время инструментальные и расчётные методы сейсмического микрорайонирования учитывают влияние грунтовых условий и, соответственно, изменение сейсмичности на территориях по площади, во много раз превышающих площадь, отводимую под застройку.
Данная работа посвящена разработке методики оценки расчётной сейсмичности на площадке с искусственно подготовленным основанием. Дополнительные затраты на инженерную подготовку основания позволят снизить затраты на антисейсмические мероприятия. При этом возможно получение экономического эффекта или эти дополнительные затраты позволят вести строительство на площадках с исходной сейсмичностью более девяти баллов.
Диссертационная работа выполнялась в НИИОСП им.Н.М.Герсеванова и является составной частью плана НИР 1984 года, стр.106 (поисковая тематика, тема 6): "Провести теоретические исследования колебаний грунтовых оснований с учётом изменения свойств в процессе циклического нагружения (N:r.p. 01830020196)", а также плана НИИОСП 1986 года, стр.30, п.п.2.2: "Разработать методику оценки сейсмических колебаний искусственно подготовленных оснований и выдать задание на проектирование (Nrr.p.01850055430)".
Цель работы состоит в изучении влияния инженерной подготовки оснований на интенсивность и спектральный состав сейсмических колебаний, а также в определении способа устройства и оптимальных геометрических размеров искусственного основания, позволяющего снизить величину сейсмического воздействия.
Научная новизна работы заключается в следующем:
-разработана методика, позволяющая оценить изменение расчётной сейсмичности на относительно небольшом по размерам участке строительной площадки, на котором выполнена инженерная подготовка основания;
-установлено, что искусственное основание, выполненное в толще слоя покровных отложений и не достигающее коренных пород, может снизить расчётную сейсмичность по сравнению с сейсмичностью площадки без устройства соответствующего искусственного основания.
Достоверность полученных результатов подтверждается соответствием используемой схемы расчёта со схемами, принятыми в сейсмическом микрорайонировании; удовлетворительным совпадением численных результатов, полученных по разработанной программе, с аналитическими решениями модельных задач; удовлетворительным согласованием результатов численных исследований с результатами известных методов сейсмического микрорайонирования в аналогичных областях применения.
Практическое значение работы:
-по разработанной методике создан комплекс программ, позволяющий давать количественную оценку изменения расчётной сейсмичности на поверхности искусственного основания для заданных акселерограмм, свойств грунтов естественного сложения и искусственного основания;
-результаты данной работы использованы при разработке республиканских строительных норм РСН 01-89 "Проектирование и строительство каркасных и бескаркасных зданий на просадочных грунтах в сейсмических районах Чечено-Ингушской АССР";
-результаты работы использованы при разработке "Методических рекомендаций по проектированию и строительству зданий и сооружений на основаниях, уплотняемых энергией взрыва" (НИИСК. - Киев, 1988);
-рекомендации, данные по результатам настоящей работы, нашли отражение при проектировании искусственных оснований в микрорайоне "Ипподромный" города Грозного, что позволило понизить приведённые затраты по инженерной подготовке, отнесённые на 1 кв.м. площади, в 2.48 раз.
Апробация работы в форме научных докладов была проведена:
-на шестом Всесоюзном съезде по теоретической и прикладной механике (Ташкент, 24-30 сентября 1986 года);
- на конференции по численным методам в геомеханнке (Иннсбрук,1988).
Публикации. Основное содержание диссертации отражено в восьми опубликованных работах.
Структура и объём работы. Диссертация, объёмом 175 страниц, состоит из введения, четырех глав, выводов по работе, списка литераторы из 137 наименований и приложения. Работа содержит 53 рисунка и 7 таблиц.
