Для заказа 69862

СОДЕРЖАНИЕ

1. Введение……………………………………………………………………….6

2. Состояние вопроса……………………………………………………………12

3. Способы повышения устойчивости несущей способности грунтов путем внедрения различного вида свай и армирования грунтов……………........26

4. Методы расчета и моделирования искусственного улучшения

основания……………………………………………………………………….43

5. Цель и задачи дальнейших исследований…………………………….…..49

6. Описание результатов лабораторных и натурных исследованиях, выполненных авторами в предыдущие время ………………………………55

7. Сопоставление результатов численного моделирования экспериментальными данными…………………………………………………62

8. Разработка метода расчета ленточного фундамента на слабом основании усиленном песчаными армированными по периметру сваями…………….65

9. Обоснование расчетной схемы……………………………………………..77

10. Определение параметра необходимого для расчета (песчаными армированными по периметру сваями)………………………………………80

11. Сопоставление аналитического расчета и численные моделирования песчаными армированием свай под площадкой фундамента……………….82

12. Заключение………………………………………………………………….85

1. ВВЕДЕНИЕ

Устройство свайных фундаментов известно с глубокой древности. В ряде стран до сих пор сохранились остатки свайных фундаментов, сооруженных за много веков до нашей эры. Однако многие века устройство свайных фундаментов было ограничено материалом свай и способом их погружения. До середины XIX в. сваи изготовляли исключительно из дерева. Это ограничивало область их применения, так как в условиях переменного увлажнения деревянные сваи быстро загнивают. Поэтому, как правило, деревянные сваи применяли и применяют только в тех случаях, когда они полностью погружены ниже самого низкого уровня грунтовых или поверхностных вод. Только в последнее время появились способы консервирования древесины, благодаря чему можно повысить срок службы деревянных свай в условиях переменного увлажнения их и высыхания.

Несовершенны но были но и но методы но погружения но свай. но Как но правило, но сваи но забивали но молотом, но подвешенным но на но канате но к но треноге. но Такой но способ но забивки но был но малопроизводителен но и, но кроме но того, но часто но являлся но причиной но производственного но травматизма но среди но рабочих, но забивавших но сваи. но

В но 1828 но г. но русский но военный но специалист но Маслов но сконструировал но первый но механический но копер но для но погружения но свай. но По но существу но с но этого но момента но началась но история но широкого но развития но свайных но фундаментов.

В но 1889 но г. но инж. но С. но А. но Арциш но изобрел но паровой но сваебойный но молот но одиночного но действия, но надолго но вошедший но в но практику но строительства. но После но окончания но первой но мировой но войны но появились но сваебойные но молоты но двойного но действия, но весьма но удобные но как но для но погружения, но так но и но для но выдергивания но свай.

Появление но железобетона но позволило но устраивать но из но этого но материала но свайные но фундаменты, но независимо но от но уровня но грунтовых или поверхностных вод. Для забивки железобетонных свай были созданы мощные сваебойные агрегаты - копры с паровыми молотами. Начиная с конца XIX в. свайные фундаменты завоевывают всё боль­шее признание.

Бетон на гидравлическом вяжущем стал основой развития другого метода устройства бетонных свай - непосредственно в грунте, в заранее подготовленных скважинах. Впервые такой способ устройства свайных фундаментов был применен А. Э. Страуссом в 1899 г. при постройке здания управления Юго-западных железных но дорог но в но Киеве. но С но этого но времени но наряду но с но применением но забивных но свай но начинается но развитие но конструкций но набивных но свай, но изготовляемых но непосредственно но в но грунте.

Термины но «забивные» но и но «набивные» но сваи, но ставшие но общепринятыми, но определяют но основной но принцип но технологии но и но изготовления но свай. но Вместе но с но тем но с но развитием но строительной но техники но такое но деление но некоторых но видов но свай но провести но затруднительно.

В но дальнейшем но начали но внедрять но новые но способы но погружения но готовых но свай но - но вибропогружением, но вдавливанием, но вибровдавливанием но и но др. но Появились но металлические но и но железобетонные но сваи, но не но забиваемые, но а но завинчиваемые но в но грунт. но В но условиях но вечной но мерзлоты но образуют но бурением но лидерные но скважины но и но затем но погружают но в но них но готовые но сваи.

К но набивным но сваям но стали но относить но и но так но называемые но песчаные но или но грунтовые но сваи, но поскольку но технология но их но устройства но аналогична но технологии но устройства но набивных но бетонных но свай. но В но действительности, но грунтовые но сваи но работают но в но грунте но совершенно но иначе, но чем но набивные но бетонные.

Совершенствование но технологии но производства но свайных но работ но и но создание но новых но агрегатов но для но погружения но готовых но или но устройства но набивных но свай но приводят но к но созданию но новых но их но видов.

В но практике но устройства но свайных но фундаментов все большее применение находят сваи с уширенной пятой. Уширение пяты повышает несущую способность сваи за счет передачи давления на большую площадь основания. Оказалось возможным устраивать уширенную пяту как у готовых, так и у набивных свай.

Армирование набивных свай с уширенной пятой позволяет широко применять их в таких условиях, когда они работают на выдергивание.

В настоящее время свайные фундаменты по мере развития точности их изготовления и погружения начинают вытеснять другие виды фундаментов.

Много нового внесено в методику определения несущей способности свай. На основе известных но в но XIX но в. но закономерностей но теории но линейно-деформируемой но среды но и но характеристик но физических но свойств но грунтов но были но предложены но теоретические но формулы но для но определения но несущей но способности но свай. но За но рубежом но обычно но применяется но формула но Дёрра. но В но Советском но Союзе но была но принята но формула но В. но К. но Дмоховского.

В но России но и но за но рубежом но было но разработано но много но формул, но основанных но на но том но или но ином но использовании но общего но уравнения но работы но падающего но груза. но В но Советском но Союзе но и но во но многих но зарубежных но странах но принята но формула но Н. но М. но Герсеванова, но как но наиболее но полно но отражающая но все но стороны но работы но по но забивке но сваи. но С но появлением но способа но вибропогружения но свай но формулу но для но определения но их но несущей но способности но предложил но Б. но П. но Татарников.

В но настоящее но время но Строительными но нормами но и но правилами но (СНиП но II-Б. но 5-67) но рекомендованы но формулы, но достаточно но полно но учитывающие но все но факторы, но влияющие но на но несущую но способность но свай.

На но основе но разработки но Д. но Д. но Барканом но вопросов но воздействия но на но грунт но динамических но нагрузок но были но созданы но различные но типы но вибро­погружателей. но Участие но в но этой но работе но принимали но А. но Я. но Луснин, но О. но А. но Савинов, но С. но А. но Цаплин но и но др.

В но последние но десятилетия но разработаны но такие но эффективные но методы но производства но работ но по но погружению но свай, как применение электроосмоса, различного рода обмазок из синтетических смол и глин и тиксотропных рубашек.

Использование электроосмоса для погружения свай впервые было предложено в 1938 г. инж. Б. Ф. Рельтовым и А. В. Новиковым, а затем усовершенствовано коллективом сотрудников кафедры «Основания и фундаменты» Ленинградского института инженеров железнодорожного транспорта. Погружение свай в тиксотропных рубашках разработано по предложению Б. М. Гуменского и начинает получать большое распространение.

Совершенствовали но методы но устройства но и но создавали но новые но виды но набивных но свай но русские но и но советские но ученые но А. но Э. но Страусе, но Г. но Л. но Медведев, но Н. но М. но Соколов, но А. но А. но Луга, но Е. но В. но Платонов, но Е. но Л. но Хлебников, но Г. но Г. но Шенайх, но Ю. но М. но Абелев, но Д. но А. но Романов но и но др. но За но рубежом но эти­ми но вопросами но занимались но Вольфсхольтц, но Франк но Шуман, но Франки, но Харлеи но Эббота, но Вильхельми но и но др.

Примерами но развития но новых но способов но устройства но свай но могут но служить но пустотелые но сваи но и но сваи-оболочки но длиной но до но 60 но м, но несущие но в но отдельных но случаях но нагрузки но до но 1000 но т но и но более. но Такие но сваи но успешно но конкурируют но с но фундаментами но глубокого но заложения. но В но гражданском но и но особенно но в но жилищном но строительстве но обычные но фундаменты но неглубокого но заложения, но по но предложению но Л. но М. но Пешковского, но все но чаще но заменяются но фундаментами но из но коротких но свай.

Короткие но сваи но (длиной но 3-6 но м) но представляют но большой но интерес, но так но как но применение но их но вместо но ленточных но фундаментов но резко но сокращает но объем но земляных но работ, но удешевляет но строительство но и но позволяет но без но затруднений но устраивать но фундаменты но в но зимнее но время.

Установлена но закономерность, но заключающаяся но в но том, но что но чем но больше но нагрузка, но передаваемая но на но фундамент, тем эффективнее становится устройство свайных фундаментов по сравнению с лен­точными или столбовыми. Так, при нагрузке на колонну порядка 800-1000 т может потребоваться фундамент с площадью подошвы до 40-50 м2, т. е. свайный фундамент в таком случае будет гораздо экономичнее. Поэтому в настоящее время почти 20% всех промышленных и гражданских зданий возводят на свайных фундаментах.

Повысить технико-экономическую эффективность таких фундаментов можно путем использования более современных конструкций свайных фундаментов и методов их устройства с использованием высокопроизводительных сваепогружающих и специальных агрегатов для устройства набивных свай, прогрессивной организации производства.

Ошибки, но возникающие но вследствие но неграмотно но принятых но решений но при но устройстве но фундаментов, но могут но обернуться но значительными но расходами.

Фундамент но – но основание но здания но и но чем но оно но прочнее, но тем но долговечнее но строение. но Исправление но неправильно но выполненного но фундамента но трудно но выполнимо но и но затраты но на но эти но работы но могут но достичь но 50% но от но стоимости но дома, но если но самому но дому но не но нанесен но значительный но ущерб. но Поэтому но к но выбору но фундамента но нужно но подойти но очень но ответственно. но Фундаменты но предназначены но для но восприятия но нагрузок но от но стен, но вышележащих но конструкций но и но бокового но давления но грунта, но кроме но того, но они но защищают но подвалы но и но цокольные но этажи но от но грунтовых но вод но и но сырости.

Цель но настоящего но исследования но – но исследование но работы но ленточного но фундамента но на но слабом но песчаном но основании но усиленном но армированными но по но периметру но сваями.

Для но выбора но правильного но решения но необходимо но иметь но представление но о но напластованиях но грунтов но в но основании. но Грунты но должны но быть но оценены но по но прочности; но устойчивости но на но сдвиг; но опасности но оползания, но просадки но и но пучения но при но промерзании. но Оценка но грунтов но может но быть но выполнена но на но основе но имеющихся но в но изыскательских но организациях но результатов но геологических но исследований. но

При устройстве ленточных фундаментов очень важно правильно оценить величину ожидаемой деформации слагающих их грунтов под действием нагрузок от сооружений, так как наличие слабого слоя грунта в основании может привести к большим и неравномерным осадкам сооружений. В то же время величины нагрузок, передаваемых основаниям современными сооружениями, достигают значений, при которых слабые грунты переходят в нелинейную стадию деформирования. При проектировании следует но принимать но конструктивные но решения но исключающие но кручение но крайнего но ленточного но фундамента.

Для но эффективного но содержания но фундаментов но специалистам но нужно но знать но нормативные но эксплуатационные но требования но к но ним, но указанные но в но СНиПе, но и но возможные но конструктивные но их но решения, но а но также но характеристику но фундаментов но здания но согласно но его но проекту. но Все но эти но сведения но можно но свести но в но несколько но групп:

– о реальных воздействиях на фундаменты — о величине и характере нагрузок, о структуре, прочности и влажности оснований, об атмосферных осадках и грунтовых водах, их глубине залегания и агрессивности, об опасности пучения грунтов, а также о требованиях к глубине заложения фундаментов;

– об особенностях конкретных вариантов решений фундаментов— ленточных, столбчатых, сплошных, свайных и др. применительно к данным гидрогеологическим и климатическим условиям;

– об эксплуатационных требованиях к фундаментам — их прочности, устойчивости, глубине заложения с учетом нагрузок, несущей способности грунтов, уровне грунтовых вод и глубине промерзания, а также о мерах защиты фундаментов от атмосферных осадков и грунтовых вод, особенно если они агрессивны, от морозного пучения;

– об элементах фундаментов, удовлетворяющих предъявляемым к ним эксплуатационным требованиям,— о несущем элементе, который должен быть заглублен с учетом прочности грунтов, величины нагрузок, наличия грунтовых вод и глубины промерзания, а также о наличии гидроизоляции, отмостки и др.