автореферат диссертации по строительству, 05.23.02, диссертация на тему:Экспериментальное исследование и разработка методов производственного контроля несущей способности фундаментов, выполняемых вытрамбовыванием

ОБЩИЕ ВЫВОДЫ.

1. Анализ существующей методики проектирования и технологии устройства ФВК показал, что имеются проблемы, связанные с проведением статических испытаний на площадке, что во многих случаях увеличивает сроки строительства и приводит к значительным дополнительным затратам. Поэтому в этих условиях перспективно использование динамического метода испытаний, не требующего дополнительного оборудования и анкерных устройств, а также статического зондирования.

2. Разработаны теоретические предпосылки и методика экспериментальных исследований с целью получения достаточно надежного метода расчета несутцей способности ФВК по технологическим параметрам вытрамбовки с учетом грунтовых условий и предложены расчетные эмпирические формулы. Основными параметрами для расчета приняты: величина "отказа" трамбовки, энергия удара и величина выпора грунта, а дополнительной характеристикой грунта является лобовое сопротивление грунта при статическом зондировании.

3. В случае вытрамбовки котлована штампами, погружаемыми дизель-молотом, предложено учитывать также упругие перемещения грунта (упругий "отказ"), соизмеримый с остаточным отказом.

4. В полевых условиях проведены экспериментальные исследования, в результате которых получены количественные значения параметров, входящих в предлагаемые формулы:

- значение интегрального коэффициента р в зависимости от способа вытрамбовки котлована, величины выпора грунта и данных зондирования;

- определены величины упругих "отказов", ожидаемых при вытрам-Зовке котлована штампами.

5. Проведены полевые контрольные испытания ФВК статической нагрузкой, результаты которых сравнивались с результатами динамических испытаний, обработанных по предлагаемой методике. Сравнение результатов показало удовлетворительную сходимость: отклонения результатов динамических испытаний от результатов статических испытаний не превышали 20 %.

6. Проведены также полевые исследования несущей способности комбинированных свайных фундаментов и сравнение результатов динамических испытаний, полученных по предлагаемой методике с результатами статических испытаний. Сравнение результатов показало удовлетворительную сходимость.

7. Предложен метод оценки несущей способности ФВК по результатам статического зондирования, позволяющий получать величину несущей способности по результатам изысканий на предпроектной стадии до начала производства работ.

8. Предлагаемый метод оценки несущей способности ФВК и комбинированных свайных фундаментов по технологическим параметрам, регистрируемым при устройстве фундаментов, позволяет осуществлять контроль несущей способности без дополнительных затрат, что характеризует его экономическую эффективность. Только на одном объекте за счет уменьшения числа статических испытаний получена экономия в размере тыс. руб.

1 И 1HFAI У FA — 1ф5

1. Балобанов A.B. Гончаров Б .В., Гетман А .Л. Определение модуля деформации в уплотненной зоне ФВК по данным зондирования. Тр. Международной конференции "Геотехника-99". Пенза. 1999. - с. 16-17.

2. Балобанов A.B., Гончаров Б.В., Готман АЛ. Оценка статическим зондирование характеристик грунта при расчете ФВК. Тр. Международной конференции "Геотехника-99". Пенза. .1999. - с. 18-19.

3. Балобанов A.B., Гончаров Б.В., Шеменков Ю.М. Динамический контроль несущей способности ФВК. Сб. тр. Международного семинара по механике грунтов и фундаментостроению. ПГТУ. Пермь. 2000. с.

4. Балобанов A.B., Гончаров Б.В., Готман АЛ. О динамическом контроле комбинированных свайных фундаментов. Сб. тр. Международного семинара по механике грунтов и фундаментостроению. Пермь. 2000. с.

5. Багдасаров ЮЛ., Кругов В.И. Конструкции фундаментов в вытрамбованных котлованах //Жилищное строительство, 1979, № 9.

6. Багдасаров Ю.А., Пичугин А.П., Ефимов В.И., Симонов Ю.Г. Опыт сельскохозяйственного и жилищного строителтсва на фундаментах в вытрамбованных котлованах с уширением основания / Основания, фундаменты и механика грунтов. № 3. 1984. с. 7-9.

7. Багдасаров Ю.А., Петрухин A.A. Технико-экономическая эффективность фундаментов в вытрамбованных котлованах пяти девяти этажных домов. Проектирование и ситроительство зданий и сооружений на лессовых грунтах, тезисы докл. к республ. научно-практ. конф. Барнаул 1980. т. 3. - с. 46-51.

8. Бахолдин Б.В., Гинзбург ЛЯ. Исследование сопротивления грунтов при динамически испытаниях свай. Тр. НИИОСП. 1975, вып. 85, с. 97-1 15.

9. Берман В,И., Цесарский A.A. Об эффективности применения комбинированных свай / Технология и оборудование для специальных строительных работ. - Сб. тр. ВНИИГС. - Киев. 1986. - с. 74-81.

10. Божко А.Г., Дж>7маев К.М., Кругов Ь.И. ипыт устройства фундаментов на просадочных грунтах в вытрамбованных котлованах. Основания. фундаменты и механика грунтов. 1977, № 1.

11 .Божко А.Г. производство работ по вытрамбовыванию котлованов В кн. Закрепление и уплотнение грунтов в строительстве ( Тезисы докладов на IX Всемирном совещании). М.: Стройиздат, 1978.

12. Буланкин Н.Ф., Иванов В.Ф. Исследование комбинированных свайных фундаментов / Сб. науч. трудов Красноярского ПромстройНИИ-проекта. 1987. - с. 67.

13. Быков В.И Применение фундаментов в вытрамбованных котлованах и перспективы их развития в Минтяжстрое СССР / Ускорение научно-технического прогресса в фундаментостроении. Сб. тр. т. 1. Новейшие методы исследования строительных свойств грунтов, прогрессивные способы возведения фундаментов и устройства оснований. / НИИОСП. - М.: Стройиздат. 1987. - с. 195-196.

14. Герсеванов Н.М. Собрание сочинений, т. 1. Стройвоенмориздат. М. 1948. с.268.

15. Гинзбург Л Л. Оценка несущей способности свай по результатам динамических испытаний. Основания, фундаменты и механика грунтов. -М.: 1975.-№2.- с. 11-13.

16. Гинзбург Л .Я. Графический метод определения динамического сопротивления свай по данным электротензометрическихъ измерений. Сб. Основания, фундаменты и механика грунтов. - Киев. Бущвельник. 1971.-е. 366-369.

17. Гольдсмит В. Удар. Стройиздат. М. 1965. с. 447.

18. Гончаров Б.В., Ковалев В.Ф. О прогнозе колебаний грунта при забивке свай по данным зондирования. Основания, фундаменты и механика грунтов. № 1, 1995, с, 7-9.

19. ГОСТ 20522-96. Грунты. Метод статической обработки результатов определения характеристик.М. Стройиздат, 1996.

20. ГОСТ 5686-94. Грунты, методы полевых испытаний сваями. М.

21. Гончаров Б.В., Еникеев А.Х. О выборе молота с учетом размеров свай и упругих свойств грунтов. Основания, фундаменты и механика грунтов. - М.: 1965. -№ 6.

22. Готман АЛ. Принципы технической и экономической целесообразности применения безростверковых свайных фундаментов под колонны каркасных зданий и сооружений. Вопросы фундаментостроения. Сб. тр. БашНИИстрой. Уфа, 1994.

23. Готман. АЛ., Галеев Р.Г., Шеменков Ю.М. Односвайные фундаменты под опоры трубопроводов / Энергетическое строителтство. - 1988. -Mb 10.-с. 19-21.

24. Готман АЛ., Каранаев М.З. Комбинированные свайные фунда-мебнты под колонны каркасных зданий и сооружений./ Механизированная безотходная технология возведения свайных фундаментов из свай заводской готовности. Мат-лы III Всесоюзн. координац. совещ. - семинара / ДальНИИС. - Владивосток, 1991.-е. 191-195.

25. Готман АЛ., Каранаев М.З., Камалова В.Н. Опыт применения комбинированных свайных фундаментов на объектах промышленного строителтсва / совершенствование структуры фундаментостроения в организациях Минуралсибстроя ССР в XIII пятилетке. Тезисы докладов и сообщений научно-технической конференции. - Уфа. 1989.- с. 30-32.

26. Готман АЛ., Фукс М.З., Галеев Р.Г. Односвайные фундаменты из свай-оболочек и штампонабивных свай под тяжелонагруженные опоры трубопроводов./ Свайные фундаменты: Тр. НИИпромтсроя. - Уфа. 1984. -с. 37-48.

27. Готман АЛ., Шеменков Ю.А., Соколов Г.А., Козаков С.В, Сюльдин В.Н. Опыт применения фундаментов в вытрамбованных котлованах в водонасыщенных глинистых грунтах. // Эффективные основания и фундаменты в условиях Урала и Западной Сибири. Тр. Уфимского НИИпромстроя. - Уфа. 1991 г. - с. 48-54.

28.Готман АЛ., Балявин Г.И. Фундаменты из комбинированных свай под колонны цеха металлоконструкций. / Основания и фундаменты: Тр. НИИпромтсроя. - Уфа. 1980. -с. 13-18.

29.Гончаров Б.В., Ковалев В.Ф., Шеменков Ю.М. О динамическом контроле несущей способности фундаментов в вытрамбованных котлованах. Тр. НИИпромстрой. Эффективные основания и фундаменты в условиях Урала и Западной Сибири. Уфа. 1991. с. 64-71.

30. Зиязов Я.Ш., Готман АЛ. Опыт применения односвайных фундаментов под колонны / Энергетическое строительство. - 1978. - № 2. - с. 75-77.

31. Каракулев A.B. Дизель-молоты. М-Л. Машгиз. 1963. с. 171

32. Кругов В.И., Стародворский В.В., Шаевич В.М. Конструкции фундаментов в вытрамбованных котлованах для объектов агропромышленных комплексов в сейсмических районах / Основания, фундаменты и механика грунтов. - 1983. - № 5, - с. 8-11.

33. Кругов В.И., Багдасаров Ю.А., Рабинович И.Г. Фундаменты в вытрамбованных котлованах. Стройиздат. М. 1985. с. 163.

34. Кругов В.И. Фундаменты в вытрамбованных котлованах / VII Ду-найско-Европейская конференция по механике грунтов и фундаментострое-нию. Кишинев, сент. 1983, т. 2, секция 3. с. 113-120.

35. Кругов В.И., Джумаев К.Н. Ленточные прерывистые фундаменты в вытрамбованных котлованах на просадочных грунтах. - Строительство и архитектура Узбекистана. 1977. №4.

36. Кругов В.И., Рафальзук В.Л., Власов Ю.В. Фундаменты в вытрамбованных котлованах с уширенным основанием. - Основания, фундаменты и механика грунтов. 1978. № 3. - с. 3-6.

37. Кругов В.И., Стародворский В.В., Шаевич В.М., Конструкция фундаментов в вытрамбованных котлованах для объектов агропромыш ленных комплексов в сейсмических районах / Основания, фундаменты и механика грунтов. - 1983. - № 5. с. 8-11.

38. Константиновский Д.Н., Третьяков Е.В. Фундаменты в вытрамбованных котлованах повышенной несущей способности для промышленных зданий и сооружений / Промышленное строительство. - № 10. - с. 32-34.

39. Митропольский А.К. Техника статических вычислений. - Физмат-гиз.М. 1961. с. 479.

40. НИИОСП. Руководство по проектированию и устройству фундаментов в вытрамбованных котлованах. М. Стройиздат. 1981. с. 56.

41. Пилягин Л.В., Глушков В.Е., Лаврентьев В.А. Опыт внедрения фундаментов из свай в вытрамбованном ложе в грунтовых условиях Марийской АССР / Перспективы применения ФВК. 3-4 июля. Тезисы докл. конф. Пенза. 1986. - с. 30-32.

42. Потапов С JH., Чухаев А.К., Григорюк Г.К., Конуевич В.И. Применение фундаментов под каркасные здания в вытрамбованных котлованах с уширенным основанием / Промышленное строительство. - 1984. - №11.-е. 9-10.

43. Рабинович И.Г. Фундаменты в вытрамбованных котлованах на строительстве сельскохозяйственных зданий в Нечерноземье / Основания, фундаменты и механика грунтов. - 1983. - №5 - с. 11-13.

44. Рабинович И.Г., Бухаров В.Е. Фундаменты в вытрамбованных котлованах. Сельское строительство. 1981. №5.

45. Сальников Б.А., Бадеев А.И. Взаимодействие падающей трамбовки с грунтом в процессе раскройки котлована. Метрострой. 1986. №6. - с. 12-13.

46. Сальников В.А., Бадеев А.И. Определение несущей способности фундаментов в вытрамбованных котлованах динамическим способом. Транспортное строительство. jN°6. 1988. - с. 29-30.

47. Савинов O.A. Современные конструкции фундаментов под машины и их расчет. Стройиздат. Л. 1979. с. 200.

48. Ставницер Л.Р. Деформации оснований сооружений от ударных нагрузок. М.: 1969. с. 126.

49. К. Терцаги. Теория механики грунтов. Госстройиздат. М. 196 i. с. 507.

50. Тикунов П.Р. Определение сопротивления свай по данным забивки с учетом упругих перемещений грунта и свай. НИИОСП. Искусственные основания сооружений. Сб. jNq 36. Госстройиздат. М. 1959. с. 5-14.

- \ILO

51. Усманов M.H., Гончаров Б.В., Шеменков Ю.М. Оценка сопротивления фундаментов в вытрамбованных котлованах горизонтальной нагрузке по данным вытрамбовки. Сб. тр. БашНИИсрой. Уфа. 1996, с. 114-120.

52. Appendin М. Prediction of static ultimafe resistance from drivinq dataAppl. Stress Wave Teoiy Piles" Potterdam 1981 .-279-294.

53. Chellis R. Pile Fondations. Mk Grow- Hill. N. U. 1961.

54. Chirk P., Kraus К. Dynamic determination of pile loud-bearing capacity. Highway Res. Ree., 1971. № 354, p 67-78.

55. Cummings A. E. Dunamic Pile driving Formulas Jornal of the Boston Society of Civil Engineers Janary. 1940. p. 6-27.

56. Devis R. A., Mare J. N. , Kightley M. J. The dynamic analysis of pieldfoundafins using CAPWAP onethod . Crouncl End. 1987, N8, p. 16-19.

57. Feltensfus В. H. Dynamic and Static testing in soil exhibiting set up. J. Geotechn. Eng. - 1989. - 115.

58. Gammon R.A. Dynamic pile testing "Hong. Kong Eng." 1982.10, N 8, p. 65-67.

59. Grasshof H. Investigation of values of Dynamic Penetration resistance Model Piles in Sand and Clay obtained from Tests. Prol. of the Third Int. Conf. of Soil Meel. and found engineering. Suitzierland. 1953. p. 47-50.

60. Hermansson I., Gruvare C. Bestimmunq der statischen Fragfahigkeit von Pfählen durch dynamische Messungen. "Bau" 1986. 85. N 4. 234-235.

61. Kolymbas D., Vereinfachte. i\.bschaldrung der Pfahlragfahigkeit auf grind dynamicher Belastung "Geotechnik". - 1989. - 12 N 2, 62-66.

62. Skov Rikard. Dynamische Pfahlprufungen, Geotechnik. 1983.6, JN°2, S. 53-65.

63. Santoro E., Gobi G. An experience with dynamically tested piles. Soil Mech. and Found. Eng. Proc. 10. Int. Conf. Stocholm June 1981. vol 2, Rotterdam 1981.829-832.

64. Rausche frank, Goble George/ Dynamic determination of pile capacity "I. Geotechn. Eng." 1985. 111, N 3,367-383.

65. Smiht A. What happens when hamiur hits pile. Engineering News -Record. September 5. 1957.

66. Smiht A. Pile - driving analises by the waht eguation. Proceeding of the American Socing ofSivil Engineers. Qugnest. 1960. Sm 4.

67. Кулачкин Б.И. Совершенствование методов зондирования для оценки свойств грунтов // Основания, фундаменты и механика грунтов. 1982. .Nb 3. с. 24-25. '

68. Рыжков И .Б. Вероятностный подход в решении задач свайного фундаментостроения с применением статического зондирования /У Тр. НИ-ИПро.VIстрой - Уфа. 1986-с. 4-1".

69. СН 448-72. Указания по зондированию грунтов для строительства. - М.: Стройиздат. 1973.

70. Трофименков Ю.Г. Статическое зондирование фунтов (зарубежный опыт). М,: ВНИИНТПИ. 1995. С. 127.

71. Трофименков Ю.Г., Воробков Л.Н. Полевые методы исследования строительных свойств грунта - М.: Стройиздат. 198 1.

Утверждаю Генеральный директор ОАО строительный трест № 21

Г.Х.Асатуров

РАСЧЕТ экономического эффекта от использования динамического метода контроля несущей способности фундаментов в вытрамбованных котлованах

1. Динамический метод контроля 'несущей способности позволяет определять несущую способность фундаментов в вытрамбованных котлованах (ФВК) в процессе их изготовления без дополнительных мероприятий и выполняется мастером и геодезистом в порядке выполнения служебных обязанностей. Расчеты несущей способности выполненные по, данным динамических испытаний позволяют снизить до минимума количество статических испытаний.

2. Калькуляция на производство одного статического испытания на действие вертикальных нагрузок:

- в соответствии со Сборником цен на изыскательские работы для капитального строительства (Госстрой СССР, М.Стройиздат, 1982, 562 с) табл 232§ 3 стоимость одного испытания - 621 руб.

- с учетом поправочного коэффициента К=1,21 (в ценах 1990 г.) - 751 руб.

- с учетом индекса цен К=9,8 (на 2000 г.) - 7360 руб.

- стоимость 8 анкерных свай сеч.0.3x0.3 м длиной 12 м

У сч=1.08x8=8.64 мЗ) «в деле», при стоимости 1мЗ свай 652,8 руб. -8.64x652.8 = 5640 руб.

ИТОГО: 13000 руб. НДС (20%) 2600 руб. ВСЕГО: 15600 руб.

3. В результате использования методики динамических испытаний на объектах производственного корпуса в составе комплекса Г-43-107. 1 дооборудования химводоочистки на АО Уфимском НПЗ и корпуса 4,2 опытного химзавода АН СССР с СКБ и опытным производством химического машиностроения в г.Уфе сокращено по одному статическому испытанию на каждом объекте из двух испытаний, рекомендуемых СниГО.02.03-85 для каждого здания.

Суммарный экономический эффект от использования динамического метода контроля несущей способности ФВК на действие вертикальных нагрузок на двух объектах составил 15,6 2 = 31,2 тыс.руб.

Зам.директора по производству

ОАО трест № 21 Начальник планово-финансового отдела ОАО трест № 21

Силин В.С.

Калиновская А.А.