автореферат диссертации по строительству, 05.23.02, диссертация на тему:Фундаменты из забивных пустотелых блоков

Введение.

I, Анализ существующих конструкций, методов устройства и расчета фундаментов из забивных блоков

1.1. Фундаменты из забивных блоков НИИОСП и Рязаньграж-данпроекта.

1.2. Фундаменты из забивных блоков Горьковского инженерно-строительного института . . II

1.3. Фундаменты из забивных блоков Одесского инженерно-строительного института

1.4. Анализ применяемых конструкций фундаментов из забивных блоков и выводы

1.5. Задачи исследований

2. Разработка конструкций, оборудования и технологии устройства фундаментов из забивных пустотелых блоков

2.1. Предлагаемые конструкции фундаментов из забивных пустотелых блоков

2.2. Разработка конструкции забивного пустотелого фундаментного блока

2.3. Разработка конструкции забивного пустотелого фундаментного блока с раскрывающимися гранями

2.4. Разработка оборудования и оснастки для устройства фундаментов из забивных пустотелых блоков

2.5. Исследование режимов забивки блоков

2.6. Разработка технологии устройства фундаментов из забивных пустотелых блоков

2.7. Выводы.

3. Исследование фундаментов из забивных пустотелых блоков при действии на них вертикальных и совместно с вертикальными горизонтальных нагрузок

3.1. Методика выполнения полевых работ

3.2. Исследование изменения плотности грунта, форм и размеров уплотненных зон и уширений при устройстве фундаментов из забивных пустотелых блоков

3.3. Исследование фундаментов из забивных пустотелых блоков при действии на них вертикальных нагрузок

3.3.1. Полевые испытания фундаментов из забивных пустотелых блоков статическими вдавливающими нагрузками

3.3.2. Определение степени восприятия вертикальной нагрузки фундаментами из забивных пустотелых блоков по подошве и боковой поверхности

3.4. Исследование фундаментов из забивных пустотелых блоков на совместное действие вертикальных и горизонтальных сил.

3.5. Выводы.

4. Разработка методов расчета и устройства фундаментов из забивных пустотелых блоков

4.1. Предложения по рациональной области применения и проектированию фундаментов из забивных пустотелых блоков.

4.2. Расчет фундаментов из забивных пустотелых блоков

4.2.1. Анализ существующих методов расчета фундаментов из забивных блоков

4.2.2. Общие положения по расчету фундаментов из забивных пустотелых блоков

4.2.3. Расчет столбчатых фундаментов из забивных пустотелых блоков.

4.2.4. Расчет фундаментов из забивных пустотелых блоков, усиленных сваей.

4.2.5. Сравнение теоретических и экспериментальных данных

4.3. Предложения по устройству фундаментов из забивных пустотелых блоков

4.4. Выводы.

5. Внедрение фундаментов из забивных пустотелых блоков в практику строительства

5.1. Внедрение фундаментов из забИЕных пустотелых блоков усиленных сваями на строительстве Кременчугского нефтеперерабатывающего завода.

5.2. Внедрение столбчатых фундаментов из забивных пустотелых блоков на строительстве Белоцерковского шинного комбината.

5.3. Внедрение столбчатых фундаментов из забивных пустотелых блоков на строительстве блока цехов Киевского завода "Геофизприбор"

5.4. Технико-экономические показатели

5.5. Выводы.

Одной из главных задач капитального строительства является повышение качества и его эффективности за счет широкого вндере-ния прогрессивных форм организации, новых конструкций и методов, повышение уровня индустриализации.

В последнее десятилетие успешно развивается новое направление в строительстве - устройство фундаментов с одновременным уплотнением основания. К таким фундаментам относятся фундаменты в вытрамбованных котлованах £ 19,64], забивные пирамидальные сваи, сваи в выштампованном ложе и пробитых скважинах |29,35^, фундаменты из забивных блоков и др. [ 5,7,36,57,66,80,101,120,123,126, 131 ].

При устройстве фундаментов из забивных блоков вокруг них образуется уплотненная зона с повышенными прочностными и деформа-тивными характеристиками грунта, на которую впоследствие передается нагрузка от фундамента.

После забивки блоков по ним устраиваются ростверки, либо непосредственно в полость блока монтируется колонна, или на верхний обрез блока опирают фундаментные балки, стены зданий и другие надфундаментные конструкции [21,38,46,53,81,89,101].

Применение фундаментов из забивных блоков практически исключает земляные работы по отрывке и обратной засыпке котлованов под фундаменты, существенно снижает расход материалов, энерго- и трудозатраты, повышает плоносборноеть фундаментов, сокращает затраты ручного труда на строительной площадке.

Однако фундаменты из забивных блоков не получили до настоящего времени широкого распространения ввиду невысокой их несущей способности, малой изученности работы с грунтом основания, отсутствия эффективного погружающего оборудования и инженерных методов расчета фундаментов. Исследования показали, что эффективность применения фундаментов из забивных блоков может быть повышена и область их применения расширена за счет разработки конструктивных и технологических мероприятий, позволяющих повысить их несущую способность, оптимизировать методы их устройства.

Целью диссертационной работы является разработка и исследование новых эффективных конструкций, методов расчета и устройства фундаментов из забивных пустотелых блоков. При этом основные задачи исследований включают:

- разработку новых конструкций фундаментов, оборудования и технологии их устройства;

- исследование формирования уплотненных зон грунта и уширений при устройстве разработанных фундаментов из забивных пустотелых 6локое;

- исследование осадок и горизонтальных перемещений фундаментов при действии на них вертикальных и горизонтальных нагрузок;

- разработку предложений по методам расчета и устройства фундаментов из забивных пустотелых блоков;

- технико-экономическую оценку и внедрение в практику строительства фундаментов из забивных пустотелых блоков.

Научная новизна работы состоит в том, что исследованы новые конструкции фундаментов из забивных пустотелых блоков, в том числе:

- процесс забивки пустотелых блоков в грунт;

- влияние забивки блоков и выполнения дополнительных мероприятий в их основании путем пробивки скважин, втрамбовывания щебня и раскрытия граней в их нижней части на формирование уплотненной зоны грунта вокруг фундаментов;

- осадки и горизонтальные перемещения фундаментов из одиночных забивных пустотелых блоков и с различными дополнительными мероприятиями в их основании при действии на фундаменты вертикальных и совместно с вертикальными горизонтальных нагрузок.

Практическое значение работы состоит в разработке методов устройства новых конструкций фундаментов из забивных пустотелых блоков, а именно:

- конструкций блоков и оснастки для их изготовления;

- навесного оборудования для забивки блоков;

- конструкций фундаментов из забивных пустотелых блоков с различными дополнительными мероприятиями в их основании и технологии их устройства, в том числе из одиночного забивного блока, с набивной сваей в пробитой скважине, с втрамбованным в основание щебнем, с раскрывающимися гранями в нижней части блока, а также усиленного забиЕной сваей;

- разработке методов расчета исследованных конструкций фундаментов из забивных пустотелых блоков и внедрении их в практику строит ел ьс тв а.

Внедрение работы осуществлялось на строительстве: эстакад материалопроводов нефтеперерабатывающего завода в г.Кременчуге, эстакад материалопроводов П-ой очереди шинного комбината в г.Бе-лая Церковь, блока цехов завода "Геофизприбор" в г.Киеве. Общий экономический эффект составил 157,6 тыс.руб., сокращение расхода бетона составило 2484 м3, металла 97,4 т, трудозатрат 3664 ч.дн.

Публикации. По результатам выполненных исследований по разработке конструкций, методов расчета и устройства фундаментов из забивных пустотелых блоков опубликовано 10 работ.

Объем работы. Диссертация состоит из 5 разделов, введения и заключения, а также списка литературы и приложения.

I. АНАЛИЗ СУЩЕСТВУЮЩИХ КОНСТРУКЦИЙ, МЕТОДОВ УСТРОЙСТВА И РАСЧЕТА ФУНДАМЕНТОВ ИЗ ЗАБИВНЫХ БЛОКОВ

5.5. Выводы.

1. Разработанные конструкции забивных пустотелых блоков и фундаментов из них могут применяться в широком диапазоне грунтовых условий и зданий массового строительства, они быстро осваиваются строителями и обеспечивают высокое качество работ за счет поэтапного наглядного контроля в процессе их выполнения.

2. Как показала практика, фундаменты из забивных пустотелых блоков обладают высокими технико-экономическими показателями по сравнению со свайными и монолитными фундаментами на естественном основании.