автореферат диссертации по строительству, 05.23.02, диссертация на тему:Исследование работы свайного фундамента крупнопанельного здания при образовании карстового провала

На правах рукописи Давлетяров Динар Анфисович

ИССЛЕДОВАНИЕ РАБОТЫ СВАЙНОГО ФУНДАМЕНТА КРУПНОПАНЕЛЬНОГО ЗДАНИЯ ПРИ ОБРАЗОВАНИИ КАРСТОВОГО ПРОВАЛА

Специальность 05.23.02-0снования и фундаменты, подземные

сооружения

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Уфа-2006

Работа выполнена в Уфимском государственном нефтяном техническом университете

Научный руководитель

доктор технических наук, профессор ГОТМАН Альфред Леонидович.

Официальные оппоненты:

доктор технических наук, профессор МУЛЮКОВ Эдуард Инсафович;

кандидат технических наук ИЛЮХИН Виктор Александрович.

Ведущая организация

ГУЛ ПКИ «Башкирский Промстройпроект»

Защита состоится 15 июня 2006 года в 15-00 на заседании диссертационного совета Д 212.289.02 при Уфимском государственном нефтяном техническом университете по адресу: 450062, Республика Башкортостан, г. Уфа, ул. Космонавтов, 1.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Уфимского государственного нефтяного технического университета.

Автореферат разослан « мая 2006 г.

Ученый секретарь диссертационного совета

Денисов О. Л.

1/03

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность работы. При проектировании зданий и сооружений на закарстованных территориях конструктивная защита зданий против карстовых деформаций преимущественно выполняется в фундаментной части, рассчитываемой при условии образования карстового провала. Практический опыт таких расчетов показывает, что учет совместной работы здания и основания позволяет снижать усилия в сечениях фундамента до 50%, что соответственно уменьшает его материалоемкость и стоимость при обеспечении эксплуатационной надежности здания. Поэтому расчет и проектирование фундаментов на закарстованных территориях целесообразно выполнять на основании совместных расчетов здания и основания. В наибольшей степени это требование правомерно для многоэтажных крупнопанельных зданий, обладающих значительной жесткостью.

Расчет свайного фундамента крупнопанельного здания совместно с надфундаментной частью представляет собой комплексную задачу, включающую рассмотрение следующих вопросов: выбор модели основания и определение его характеристик; выбор модели здания и определение характеристик материалов конструктивных элементов и деформируемости стыковых соединений; выбор системы уравнений совместности деформирования здания и основания и способов их решения.

Моделирование процессов совместного деформирования основания и здания базируется на допущениях и при выборе модели основания, и при выборе модели здания, при этом используемые исходные данные о прочностных и деформационных характеристиках грунтов основания и материалов конструкций являются приближенными. Поэтому целесообразно не усложнять расчетную модель, а, напротив, применять упрощенные модели. Такой упрощенной расчетной моделью основания свайного фундамента крупнопанельного здания при условии образования карстового провала является модель переменного коэффициента постели, характеристики которой определяются в соответствии с изменением напряженно-деформированного состояния основания при образовании карстовых деформаций.

На основании ранее выполненных исследований установлено, что при образовании карстового провала нагрузки на сваи вокруг провала распределяются неравномерно, в результате чего условия работы свай у границ провала отличны от условий работы свай в свайном фундаменте, что влияет на величину переменного коэффициента постели основания. Однако в действующих нормах отсутствуют какие-либо рекомендации по определению коэффициента постели при образовании карстовых деформаций.

Надфундаментная часть крупнопанельного здания представляется набором конечных элементов, для описания взаимодействия которых используется метод конечных элементов (МКЭ). При этом наиболее «условной» и плохо определяемой частью модели крупнопанельного здания являются связи между несущими элементами стен и перекрытий.

РОС. НАЦИОНАЛЬНАЯ-БИБЛИОТЕКА С.-Петербург _ ОЭ Ш&кНОу

Несмотря на очевидные преимущества совместных расчетов крупнопанельного здания и основания в условиях образования карстовых деформаций перед традиционными расчетами, изложенными в нормативных документах, в практике проектирования фундаментов крупнопанельных зданий они практически не используются в связи с трудоемкостью подготовки исходных данных, что приводит к материалоемким и дорогостоящим карстозащитным фундаментам. Поэтому исследования поведения свайного фундамента крупнопанельного здания при образовании карстового провала, выполненные с учетом жесткости верхнего строения и направленные на совершенствование методов расчета и проектирования карстозащитных фундаментов, актуальны и своевременны.

Цель работы - разработка методики расчета и проектирования свайного ленточного фундамента крупнопанельного здания с учетом жесткости верхнего строения при образовании карстового провала.

Для достижения поставленной цели решались следующие задачи:

- определение условий формирования конечноэлементной модели крупнопанельного здания для расчетов фундаментов;

- экспериментальное обоснование выбранной модели здания;

- проведение численных исследований с использованием отработанной модели здания и получение закономерностей изменения напряженно-деформированного состояния основания свайного фундамента и несущих элементов крупнопанельного здания при образовании карстового провала;

- разработка методики определения расчетных параметров основания свайного фундамента крупнопанельного здания при образовании карстового провала.

Методологической базой исследований является анализ напряженно-деформированного состояния основания свайного ленточного фундамента крупнопанельного здания при образовании карстового провала с использованием результатов экспериментальных и численных исследований с применением математических моделей современной механики грунтов.

Автор защищает результаты исследований, на базе которых разработаны рекомендации по расчету и проектированию свайного ленточного фундамента крупнопанельного здания на закарстованных территориях с учетом жесткости верхнего строения, включающие:

- методику расчета и проектирования свайного фундамента крупнопанельного здания с учетом жесткости верхнего строения при образовании карстового провала;

- предложения по моделированию основания и крупнопанельного здания в расчетах свайных фундаментов с учетом жесткости верхнего строения.

Достоверность научных положений, выводов и рекомендаций определяется применением основных положений классической механики грунтов, проведения расчетов с использованием сертифицированных расчетных программ, сходимостью результатов экспериментальных и численных исследо-

ваний свайных фундаментов крупнопанельных зданий.

Научная новизна работы состоит в следующем:

- усовершенствована методика формирования модели крупнопанельного здания для расчетов фундаментов с учетом жесткости верхнего строения;

- разработана методика оценки расчетных параметров основания крупнопанельного здания для расчета свайных фундаментов при образовании карстового провала с учетом жесткости верхнего строения;

- получены новые закономерности распределения нагрузок на основание свайного фундамента и изменения усилий в связях между несущими элементами крупнопанельного здания при образовании карстового провала;

- впервые разработаны рекомендации по проектированию свайного ленточного фундамента крупнопанельного здания на закарстованных территориях, учитывающие жесткость здания и распределительную способность основания.

Практическая ценность работы заключается в том, что результаты исследований могут быть использованы проектными организациями при проектировании свайных фундаментов крупнопанельных зданий на закарстованных территориях.

Личный вклад в решение проблемы заключается в выполнении анализа результатов натурных исследований, проведении численных исследований, обобщении и оценке полученных результатов.

Реализация результатов исследований. Результаты исследований внедрялись на экспериментальном объекте. Экономический эффект при этом составил 304650 рублей.

Апробация работы. Основные положения диссертации докладывались или публиковались в трудах Международных конференций: Уфа, 2002, 2003, 2004,2005; Пермь, 2004; Пенза, 2004; Санкт-Петербург, 2005.

Публикации. Содержание выполненных работ опубликовано в 8 статьях.

Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, 4 глав, общих выводов, библиографического списка. Результаты исследований изложены на 127 страницах основного текста, включающего 56 рисунков, 4 таблицы, библиографию из 107 наименований; объем приложений 6 страниц.

Автор выражает искреннюю признательность докт. техн. наук Готман Наталье Залмановне и коллективу отдела оснований и фундаментов ГУП института «БашНИИстрой» за оказанную помощь в работе над диссертацией.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении дана общая характеристика работы, обоснована актуальность проблемы расчета и проектирования свайных ленточных фундаментов крупнопанельных зданий на закарстованных территориях.

В первой главе выполнен литературный обзор, дан краткий анализ

существующих методов проектирования свайных фундаментов крупнопанельных зданий на закарстованных территориях и сформулированы цель и задачи исследования.

Исследованиям работы свайных фундаментов в сложных инженерно-геологических условиях, в том числе на закарстованных территориях, посвящены работы следующих ученых: П. А. Аббасова, Ю. М. Абелева, 3. В. Бабичева, В. А. Барвашова, А. А. Бартоломея, Б. В. Бахолдина, В. Г. Березанцева, В. Н. Голубкова, Б. В. Гончарова, А. Л. Готмана, Н. 3. Готман, А. А. Григорян, Б. И. Далматова, Н. М. Дорошкевич, Н. Л. Зоценко, В. В. Знаменского, В. А. Илюхина, Ф. К. Лапшина, А. А. Луги, Э. И. Мулюкова, А. В. Пипягина, А. Б. Пономарева, И. Б. Рыжкова, Е. А. Сорочана и др.

Необходимость совместного расчета деформируемого основания и здания подтверждаются результатами исследований российских и зарубежных ученых: Б. А. Гарагаша, С. Н. Клепикова, Б. А. Косицина, В. И. Лишака, М. А. Малышева, Н. С. Метелюка, В. В. Михеева, А. П. Пшеничкина, Б. Бромса, Д. Берланда и др. Анализ результатов исследований и проектирования свайных фундаментов на неравномерно-деформируемом основании показывает, что учет жесткости крупнопанельного здания в расчете фундаментов особенно важен.

При совместном расчете системы "крупнопанельное здание-основание" решаются две основные задачи:

- выбор модели основания и определение его характеристик;

- выбор модели сооружения и определение характеристик материалов конструктивных элементов и деформируемости стыковых соединений.

Предложенные исследователями расчетные модели сплошного фунтового основания можно разбить на три группы:

1. Модели, базирующиеся на теории местных деформаций.

2. Модели, основанные на гипотезе упругого полупространства.

3. Особые, а также комбинированные модели грунтового основания.

Модель местных упругих деформаций развивалась в работах Б. Г. Коренева, Э. Ф. Корневица, П. Л. Пастернака, Н. И. Фусса и др. В этой модели основания упругие свойства грунта характеризуются коэффициентом постели, который предполагается постоянным по всей длине штампа или балки, что является серьезным недостатком, так как не учитывает распределительную способность основания.

Этого недостатка лишена модель основания в виде упругой полуплоскости и упругого полупространства. Методы расчета фундаментов на упругом основании в виде упругой полуплоскости и упругого полупространства разработаны в трудах М. И. Горбунова-Посадова, Де-Беера, Б. Н. Жемочкина, П. И. Клубина, Т. А. Маликовой, Г. Э. Проктора, В. И. Соломина, О. Я. Шех-тер и др. По результатам теоретических и экспериментальных исследований этих ученых показано, что недостатком этой модели является завышение распределительной способности грунта по сравнению с фактической.

Все это привело к росту числа попыток методов расчета с использова-

нием комбинированных моделей, распределительная способность в которых носила бы промежуточный характер между гипотезой Винклера и гипотезой упругого полупространства.

Большое распространение получила модель местных деформаций с переменным коэффициентом жесткости, позволяющая сравнительно легко решать сложные вопросы совместной работы верхнего строения с фундаментом, что привлекло к ней внимание многих авторов, в том числе Н. 3. Готман, Б. А. Косицына, С. Н. Клепикова, В. И. Лишака, А. И. Рыжкова, В. И. Соломина, П. П. Шагина и др. Учитывая простоту и наглядность этой модели, применение ее в расчетах свайных фундаментов крупнопанельных зданий на неравномерно сжимаемом основании, в том числе и на закарстованных территориях, наиболее целесообразно.

В настоящее время активно применяются модели основания в виде системы конечных элементов, позволяющие смоделировать любую картину деформирования основания под нагрузкой и отобразить распределительную способность грунта. Исследованиям этих моделей посвящены работы А. К. Бугрова, Ю. К. Зарецкого, А. Д. Крыжановского, В. В. Орехова, А. В. Пиля-гина, А. Б. Фадеева, В. Г. Федоровского, Д. М. Шапиро, А. Г. Шашкина и др. Однако объективным препятствием их применению в совместных расчетах здания и основания является потребность в огромном объеме памяти и высоком быстродействии компьютеров.

Исследованиям проблем расчета фундаментов на закарстованных территориях посвящены работы Н. 3. Готман, В. А. Илюхина, Т. А. Маликовой, Н. С. Метелюка, Э. И. Мулюкова, Ш. Р. Незамутдинова, Ф. Ройтера, Е. А. Сорочана, В. В. Толмачева, Г. М. Троицкого, В. П. Хоменко и др. Анализ опубликованных в научной литературе результатов показывает, что наиболее острым и до конца нерешенным вопросом является определение расчетных параметров основания в условиях образования карстовых деформаций, в том числе и в расчетах с учетом жесткости верхнего строения. В действующих нормативных документах по проектированию зданий на закарстованных территориях вопросы расчета свайных фундаментов крупнопанельных зданий с учетом жесткости верхнего строения не рассматриваются, что вынуждает проектировщика делать необоснованные запасы при проектировании фундаментов и, следовательно, приводит к увеличению их стоимости.

По результатам литературного обзора сформулированы цель и задачи проводимого исследования.

Во второй главе сформулированы и экспериментально обоснованы принципы моделирования крупнопанельного здания и основания для проведения численного исследования свайного фундамента крупнопанельного здания при образовании карстового провала.

Исследования выполнены на основе сравнения результатов численного моделирования крупнопанельного здания на свайных фундаментах с результатами экспериментальных натурных исследований свайного фундамента крупнопанельного здания.

Объектом натурного эксперимента был крупнопанельный жилой дом № 71 в Орджоникидзевском районе г. Уфы, построенный на свайных фундаментах. Исследуемый 9-этажный крупнопанельный дом двухсекционный, бескаркасный, с несущими наружными и внутренними поперечными и продольными стенами, на которые опираются по контуру панели перекрытия. Поперечные стены располагаются с шагом 2.6 м и 3.2 м. Такая конструктивная характеристика здания соответствует конструктивным решениям крупнопанельных жилых домов сер. 1-464Д и сер. 111-121. Расчетная нагрузка на сваи под наружными и внутренними стенами составляет 400 кН.

Геолого-литологический разрез площадки строительства имеет следующее строение:

1) насыпной слой мощностью от 0.7 до 1.5 м;

2) суглинки влажные и маловлажные, пылеватые, средние, твердые мощностью 5 - 7 м, со следующими основными характеристиками: с=0.025 МПа, ср=15°, Е=15 МПа, у=1.83 кг/м3;

3) глины влажные, маловлажные, полутвердые, а также туго - и мягко-пастичные мощностью 1.3-3.0 м, со следующими основными характеристиками: с=0.030 МПа, <р=17°, Е=8 МПа, у=1.87 кг/м3;

4) глина красноцветная, маловлажная, полутвердая, с включением щебня, известняка и песчаника, со следующими основными характеристиками: с=0.045 МПа, ср=20°, Е=18 МПа, у=1.96 кг/м3.

Напластование грунтов в плане - однородное.

Экспериментальное исследование представляло собой поэтапное определение нагрузок, передаваемых на сваи с помощью силоизмерительных мес-

Рис. 1. Графики «нагрузка-осадка» для свай под наружными (а) и для свай под внутренними (б) стенами.

На основе анализа результатов натурных наблюдений были построены графики осадок свай фундамента. Также были построены графики «нагрузка-осадка» для свай под наружными и внутренними стенами (см. рис. 1).

Из графиков на рис. 1 получено, что коэффициент жесткости свай под наружными стенами равен 165 кН/см, а под внутренними 125 кН/см, т. е. сваи под наружными стенами обладают меньшей податливостью, чем сваи под внутренними стенами.

С использованием полученных данных из натурного эксперимента определялись условия формирования модели крупнопанельного здания.

Моделирование велось путем введения в расчетную схему стен и перекрытий 9-ти этажей с использованием программного комплекса «SCAD». Стены и перекрытия задавались конечными элементами «оболочка», сваи -связями конечной жесткости. Коэффициент жесткости свай был принят на основании результатов натурного исследования. Перекрытие моделировалось единым монолитным диском, при этом модуль упругости уменьшался в 3 раза. Соединение панелей по вертикали выполнялось путем объединения перемещений совпавших узлов панелей по направлению Z и углов поворота вокруг оси Z. Соединение панелей по горизонтали велось введением упругой связи между узлами соседних панелей.

Путем поэтапного приближения осадок фундамента, получаемых расчетом, к осадкам фактическим, полученным из натурного эксперимента, определялось значение коэффициента жесткости упругой связи, вводимой между панелями.

В результате проведенного численного исследования можно сделать вывод о том, что при коэффициенте жесткости упругой связи, равной 500 кН/см, осадки фундамента, получаемые расчетом, незначительно отличаются от осадок фактических (см. рис. 2).

По оси Д

(ось 25) 4520 расстояние

(ось А) (ось Б) 130 1.54 2 47

По ОСИ 13 (ось В) (ось Г) 411 575 729 893

(ось Д) 1057 12.21 13.04 расстояние ОТ ОСИ А, Й

(ОСЬ А) (ось В) ,0 1 54 2.47

По ОСИ 14, 15 (ось В) (ось Г) 411 5.75 7 29 8.93

(ось Д) 1057 1221 13Я4 расстояние

Рис. 2. Результаты определения осадок свайного фундамента по оси Д (а), по оси 13 (б) и по осям 14,15 (в) по данным натурных наблюдений (график 1) и по результатам расчета при жесткости связей между стеновыми панелями с=500 кН/см (график 2).

Полученная расчетная модель крупнопанельного здания адекватно отображает деформационную картину фундамента и поэтому может быть

успешно использована в расчетах фундаментов крупнопанельных зданий.

В третьей главе изложены результаты численных исследований ленточного свайного фундамента крупнопанельного здания при образовании карстового провала.

Основная цель выполненного исследования - определение влияния образования карстового провала на распределение нагрузок на сваи и усилий в сечениях монолитного ростверка крупнопанельного здания в зависимости от параметров основания.

Данное исследование выполнено по результатам расчета свайного фундамента крупнопанельного здания без учета образования карстового провала и при образовании карстового провала. Расчеты выполнялись с учетом жесткости верхнего строения по рекомендациям главы 2.

Исследования выполнены для свайных полей с нагрузкой на сваю 300 кН и 400 кН. Коэффициент жесткости свай в расчетах варьировался следующим образом:

- под наружными стенами 165 кН/см, под внутренними 125 кН/см;

- под наружными стенами 100 кН/см, под внутренними 75 кН/см;

- под наружными стенами 60 кН/см, под внутренними 45 кН/см.

Определение влияния образования карстового провала на распределение нагрузок на сваи фундамента выполнено путем сопоставления эпюр реакций свай, полученных при расчете без учета образования карстового провала, с эпюрами реакций, полученных с учетом образования карстового провала диаметром 6 м. Провалы задавались под различными осями здания.

Анализ результатов расчетов позволил сделать следующие выводы:

- перераспределение нагрузок на сваи зависит не от абсолютных значений коэффициентов жесткости свай, а от соотношения коэффициентов жесткости свай под наружными и внутренними стенами;

- основные тенденции перераспределения нагрузок на сваи не зависят от принятой в проекте нагрузки на сваю;

- при отсутствии карстового провала (т.е. для условий нормальной эксплуатации фундамента) на сваи под наружными стенами передается нагрузка на 25% больше, чем нагрузка на сваи под внутренними стенами;

- при карстовом провале диаметром 6 м под внутренними стенами нагрузка равномерно перераспределяется на сваи под внутренними и наружными стенами, увеличение нагрузки составляет не более 10% от нагрузки, передаваемой на сваи в условиях нормальной эксплуатации;

- при карстовом провале диаметром 6 м под наружными стенами и под углом здания нагрузка в большей степени возрастает на сваях под наружными стенами (до 30%), а под внутренними стенами увеличение нагрузки не превышает 10%;

- при увеличении количества свай под наружными стенами на 30% от требуемого для условий нормальной эксплуатации, нагрузка на эти сваи при образовании карстового провала увеличивается не более чем на 10%;

- увеличение нагрузки на сваю более 25% имеет место для 2-х край-

них свай у границ провала (см. рис. 3 и 4).

Полученные результаты свидетельствуют о том, что при образовании карстового провала под наружными стенами нагрузка от стен над провалом перераспределяется в основном на сваи под наружными стенами. При образовании карстового провала под внутренними стенами эти нагрузки распределяются на все сваи фундамента, однако сваи под наружными стенами воспринимают, как и в первом случае, большую часть нагрузки от стен над провалом. Данные результаты объясняются, прежде всего, разной жесткостью свай под внутренними и наружными стенами (что принято на основании результатов натурного эксперимента, представленных во 2 главе), а также разной перераспределительной способностью коробки здания при образовании провала под наружной стеной и под внутренними стенами. Очевидно, что жесткость здания реализуется в большей степени при образовании карстового провала под внутренними стенами и в меньшей - при образовании карстового

провала под наружной стеной, а

Рис. 3. Эпюры распределения реакций свай в свайном поле с нагрузкой на сваю 400 кН по оси 1 (а), по оси 2 (б): 1 - без учета образования карстового провала; 2-е учетом образования провала под наружной поперечной стеной; 3-е учетом образования провала под углом здания.

Таким образом, на основании выполненных расчетов установлено, что при образовании карстового провала диаметром 6 м нагрузка на сваи под внутренними стенами увеличивается не более чем 10%, а, следовательно, эта нагрузка не превышает предельных сопротивлений свай. На сваи под наружными стенами вокруг карстового провала может передаваться нагрузка, значительно превышающая предельное сопротивление свай.

Увеличение нагрузки, превышающее предельное сопротивление свай, приводит к уменьшению коэффициента жесткости этих свай и соответствен-

но к увеличению усилий в сечениях ленточного ростверка, что также зависит от жесткости коробки здания. Поэтому целесообразно исследование, целью которого является определение степени влияния уменьшения коэффициентов жесткости свай вокруг провала на результат расчета ленточного ростверка с учетом жесткости коробки здания.

Рис. 4. Эпюры распределения реакций свай в свайном поле с нагрузкой на сваю 400 кН по оси Д (а), по оси Г (б): 1 - без учета образования карстового провала; 2-е учетом образования провала под внутренними стенами; 3-е учетом образования провала под наружной продольной стеной.

Исследование выполнено по результатам расчетов изгибающих моментов в сечениях ростверка при образовании карстового провала под различными осями здания. Диаметр карстового провала принимался равным 6 м. Величина коэффициента жесткости свай варьировалась следующим образом:

- под наружными стенами 165 кН/см, под внутренними 125 кН/см;

- под наружными стенами 100 кН/см, под внутренними 75 кН/см;

- под наружными стенами 60 кН/см, под внутренними 45 кН/см;

- под наружными стенами 165 кН/см (для 2-х крайних свай у границ провала 82,5 кН/см), под внутренними 125 кН/см;

- под наружными стенами 100 кН/см (для 2-х крайних свай у границ провала 50 кН/см), под внутренними 75 кН/см;

- под наружными стенами 60 кН/см (для 2-х крайних свай у границ провала 30 кН/см), под внутренними 45 кН/см.

В результате выполненных расчетов установлено, что при общем снижении коэффициентов жесткости свай усилия в сечениях ростверка увеличиваются незначительно. Например, при снижении коэффициента жесткости в 2 раза увеличение изгибающего момента составляет не более 5%. Уменьшение в 2 раза коэффициента жесткости для 2-х крайних свай у границ провала способствует увеличению изгибающих моментов в среднем на 30%.

При проектировании фундаментов на неравномерно деформируемых основаниях возникает вопрос не только в определении усилий в сечениях фундамента, но и усилий в несущих элементах здания. Поэтому параллельно

с расчетом фундамента контролировалось НДС несущих конструкций здания.

На рис. 5 представлены графики изменения усилий (14) в металлических связях между стеновыми панелями. Графики построены для максимальных значений усилий растяжения в связях между наружными и внутренними стеновыми панелями в зависимости от местоположения карстового провала, его диаметра, а также высоты сечения монолитного ростверка (Н).

¿60 7Йо ' 8<!О 9(1О Ю!» йбо 1200 1300 141)0 1^00 N. кН 50.0 40.0 30.020.0 10.0 аси

ЫЮ 7(1о 8(1о 9с1о юЬо 1](ю 1гЬо 1300 1400 1^00 н.

600 7(1о 8()о 9<1о 1 око ¡¡к ¡¿00 1зЬс 1400 151» Н, ми

Рис. 5. Изменение усилий в связях N в зависимости от высоты сечения монолитного ростверка Н при образовании карстового провала в центре здания (а), под наружной продольной стеной (б), под наружной поперечной стеной (в), под углом здания (г):

1 - при образовании карстового провала диаметром 6 м;

2 - при образовании карстового провала диаметром 4 м;

3 - несущая способность связи 012-А-П.

Из анализа этих графиков можно сделать вывод, что из условия сохранности связей меяаду стеновыми панелями при образовании карстового провала диаметром 6 м высота монолитного ростверка должна быть не менее 1200 мм, а при образовании провала диаметром 4 м - не менее 800 мм.

Также контролировались усилия, возникающие в стеновых панелях и панелях перекрытий. Проверка выполнялась при расчетах с учетом образования карстового провала диаметром 6 м с различным его местоположением. Образование карстового провала ведет к увеличению усилий в панелях, но они не превышают несущих способностей конструкций.

В четвертой главе даны практические предложения по расчету и проектированию свайного ленточного фундамента крупнопанельного здания с учетом образования карстового провала, а также представлен расчет экономического эффекта от применения результатов исследований в практике проектирования.

Практические предложения по расчету и проектированию фундамента

крупнопанельного здания при образовании карстового провала включают решение следующих вопросов:

- определение деформативных характеристик основания, моделируемого в соответствии с моделью переменного коэффициента постели при образовании карстового провала;

- определение условий формирования модели крупнопанельного здания при расчете свайного ленточного фундамента с учетом совместной работы здания и основания;

- разработка рекомендаций по расчету свайного ленточного фундамента при образовании карстового провала с учетом жесткости верхнего строения.

При определении деформативной характеристики основания, моделируемого в соответствии с моделью переменного коэффициента постели, основным расчетным параметром основания является коэффициент жесткости свай. Для разработки метода определения коэффициента жесткости основания свайного фундамента при образовании карстового провала выполнено аналитическое исследование с использованием решений контактной задачи балки на упругом основании.

В основу аналитического исследования положен ряд предположений, сформулированных на основе данных натурных и численных исследований (главы 2 и 3), а именно:

1. Коэффициент жесткости сваи фундамента при отсутствии провала определяется по формуле: Kt = P/S, где Р и S - результаты статического испытания сваи (в "условно линейной" части графика "нагрузка-осадка").

2. Коэффициент жесткости сваи на границе карстового провала определяется по формуле: К] =(P + AN)/Sl, где AN - дополнительная нагрузка

на сваю при провале, S' - осадка сваи при нагрузке (P+AN).

3. Зависимость "нагрузка (Р) - осадка (5)" одиночной сваи имеет вид степенной функции типа S = fl*2, где /=const.

4. Дополнительная нагрузка на ростверк на участке длиной L вокруг провала распределяется по треугольной эпюре, уменьшаясь от максимального значения у границ провала до нуля на границе рассматриваемого участка.

5. Величина коэффициента жесткости на границе карстового провала минимальна (но не равна нулю) и возрастает на участке длиной L до величины, равной коэффициенту жесткости сваи в поле.

Для определения длины участка L использовано решение Н. С. Мете-люка, полученное с использованием решения теории упругости для балки на упругом основании, ослабленным карстовым провалом, которое для свайного фундамента с ростверком прямоугольного сечения высотой h имеет вид:

где К\ - коэффициент жесткости одиночной сваи вокруг карстового

(1)

провала, Т> - диаметр карстового провала, Е - модуль деформации бетона ростверка, Ь - ширина ростверка, а - шаг свай.

С учетом этих допущений определим дополнительную нагрузку на сваю Ш и коэффициент жесткости одиночной сваи на границе карстового провала К] при распределенной нагрузке над карстовым провалом диаметром £) при шаге свай а:

АМ = ЗдОа/2Ь. (2)

Путем математических преобразований и обозначения отношения Л", 1К\ через е, получим уравнение:

, 1.22) I КХБ

«• = 1 +-з —!— (3)

Уравнение (3) получено в неявном виде, поэтому для удобства практического применения его решение выполнено методом подбора, и составлены таблицы.

Таким образом, коэффициент жесткости свай вокруг карстового провала следует уменьшать по отношению к коэффициенту жесткости свай, удаленных от провала, и определять его по формуле:

К\=К,!е. (4)

Коэффициент жесткости свай у границ карстового провала следует принимать изменяющимся по линейной зависимости от минимального значения К\ до К]. Для упрощения процедуры задания исходных данных допускается коэффициент жесткости свай у границ провала на участке длиной 2а (а-шаг свай) принимать постоянным, равным К}, далее коэффициент жесткости свай принимается равным К,.

Условия формирования модели крупнопанельного здания определены на основе анализа натурных и численных экспериментальных исследований (глава 2). По результатам численных экспериментов установлено, что в большей степени результат расчета фундаментов зависит от жесткости дисков перекрытий и связей между несущими элементами. Для получения более достоверных результатов расчета фундаментов с учетом совместной работы крупнопанельного здания и основания путем систематического моделирования предложено перекрытия моделировать единым диском, при этом модуль упругости следует принять уменьшенным в 3 раза, а жесткость упругих связей в соединениях стеновых панелей в плане принимать не менее 500 кН/см.

На основании выполненных исследований разработаны предложения по расчету свайного ленточного фундамента крупнопанельного здания на закарстованных территориях с учетом жесткости коробки здания, которые заключаются в следующем:

- расчет требуемого количества свай под внутренними стенами может выполняться без учета образования карстового провала;

- расчет требуемого количества свай под наружными стенами может

выполняться без учета образования карстового провала, при этом коэффициент жесткости свай вокруг провала должен снижаться по сравнению со сваями, удаленными от провала, а в случае увеличения количества свай под наружными стенами на 30% от требуемого, коэффициент жесткости свай под наружными стенами может приниматься постоянным;

- высота монолитного железобетонного ростверка должна быть не менее 800 мм при карстовом провале диаметром 4 м и 1200 мм - при карстовом провале диаметром 6 м.

Данные предложения могут быть использованы в практике проектирования фундаментов крупнопанельных зданий с поперечными и продольными несущими стенами, с шагом поперечных стен 2.6 м и 3.2 м на закарстованных территориях.

Результаты исследований, представленные в данной работе, внедрялись при усовершенствовании проектных решений свайного ленточного фундамента крупнопанельного жилого дома № 25а по улице Гагарина в микрорайоне «Сипайлово-3» в Октябрьском районе города Уфы, что позволило получить снижение сметной стоимости фундамента на 27% по сравнению с фундаментом, запроектированным в соответствии с действующими нормами. Экономический эффект составил 304650 рублей.

ОБЩИЕ ВЫВОДЫ И РЕЗУЛЬТАТЫ

1. В действующих нормативных документах по проектированию зданий на закарстованных территориях вопросы расчета свайных фундаментов крупнопанельных зданий с учетом жесткости верхнего строения не рассматриваются, что вынуждает проектировщика делать необоснованные запасы при проектировании фундаментов, что, следовательно, приводит к увеличению их стоимости.

2. Численное исследование путем выполнения совместных расчетов крупнопанельного здания и основания позволяет наиболее достоверно оценить изменение напряженно-деформированного состояния основания свайного фундамента при образовании карстового провала. Точность совместных расчетов зависит от принципов моделирования (выбор модели основания и здания), которые определяют условия формирования моделей крупнопанельного здания и основания.

3. Выбор модели основания и здания выполнялся по результатам численного и натурного исследований. Достоверность выбранной модели подтверждено путем сопоставления результатов натурных исследований экспериментального крупнопанельного здания с расчетными данными, полученными путем моделирования экспериментального здания на свайном основании с использованием программного комплекса"ЯСАО".

4. Разработаны основные принципы моделирования крупнопанельного здания и основания свайного фундамента, которые позволяют получить удовлетворительную сходимость расчетных и опытных осадок эксперимен-

талыюго здания. Для моделирования рекомендовано:

- перекрытие моделировать единым диском, при этом модуль упругости принять уменьшенным в 3 раза;

- жесткость упругих связей в соединениях стеновых панелей в плане принимать не менее 500 кН/см.

- коэффициент жесткости свай под внутренними стенами принимать в 1.5 раза меньше, чем под наружными стенами.

5. Выполнено численное исследование НДС основания свайного фундамента КПД при образовании карстового провала. При формировании расчетной модели КПД и основания применены основные принципы моделирования, сформулированные на основе сравнения расчетов с данными натурных наблюдений. По результатам численного исследования получены закономерности распределения нагрузок на сваи и усилий в сечениях ростверка при образовании карстового провала, а также выполнен анализ усилий в стеновых панелях и связях.

6. По результатам анализа реакций свай и усилий в сечениях ростверка установлено, что при образовании карстового провала диаметром до 6 м нагрузки на сваи под внутренними стенами увеличиваются на 10%, а, следовательно, эта нагрузка не превышает предельных сопротивлений свай. На сваи под наружными стенами вокруг карстового провала передается нагрузка, значительно превышающая предельное сопротивление свай. Так как увеличение нагрузки на сваю более 25% имеет место для 2-х крайних свай у границ провала, коэффициент жесткости этих свай снижается, а усилия в сечениях ростверка увеличиваются на 30 %.

7. Получено аналитическое решение для определения коэффициента жесткости свай вокруг провала, и составлены таблицы, упрощающие процесс расчета.

8. На основании анализа усилий в стеновых панелях и связях получено, что усилия в стеновых панелях не превышают допускаемых для типовых конструкций КПД с несущими продольными и поперечными стенами, а для обеспечения сохранности связей между стеновыми панелями над карстовым провалом высота монолитного железобетонного ростверка должна быть не менее 1200 мм при диаметре провала 6 м и 800 мм при диаметре провала 4 м.

9. По результатам численных и натурных исследований с учетом жесткости надземных конструкций предложена методика определения количества свай в фундаменте и расчетных параметров основания (коэффициента жесткости свай) в расчетах свайных фундаментов типовых крупнопанельных зданий с несущими продольными и поперечными стенами при образовании карстового провала. В отличие от требований норм, количество свай, необходимое из расчета образования карстовых деформаций, снижается в среднем на 30%.

10. Применение результатов исследований на экспериментальном объекте позволило получить эффект 304650 рублей от снижения количества свай по сравнению с проектом, выполненным на основании действующих норм.

Основные положения диссертации опубликованы в следующих работах

1. Давлетяров Д. А., Яковлев Г. В., Готман Н. 3. К вопросу об учете жесткости здания при расчете фундаментных монолитных плит. - Материалы VI Международной научно-технической конференции при VI Международной специализированной выставке «Строительство, архитектура, коммунальное хозяйство - 2002» «Проблемы строительного комплекса России». - Уфа, 2002 - с.58.

2. Готман A. JL, Готман Н. 3., Давлетяров Д. А. Учет жесткости верхнего строения при расчете ленточного свайного фундамента ТСК «Кувыки-но» в г. Уфе. - Материалы VII Международной научно-технической конференции при VII Международной специализированной выставке «Строительство, коммунальное хозяйство, энерго-ресурсосбережение - 2003» «Проблемы строительного комплекса России». - Уфа, 2003 - с.92-93.

3. Готман Н. 3., Давлетяров Д. А. Карстозащитный фундамент многоэтажного кирпичного здания. - Материалы VIII Международной научно-технической конференции при VIII Международной специализированной выставке «Строительство. Коммунальное хозяйство. Энергосбережение -2004» «Проблемы строительного комплекса России». - Уфа, 2004 - с.94-96.

4. Готман Н. 3., Давлетяров Д. А. Учет жесткости крупнопанельного здания в расчете фундаментов. - Труды международной научно-практической конференции по проблемам механики грунтов, фундаментостроению и транспортному строительству. - Пермь, 2004 - с.45-51.

5. Давлетяров Д. А., Готман Н. 3. Исследование условий формирования модели крупнопанельного здания в расчетах фундаментов с учетом жесткости верхнего строения. - Сборник науных статей «Вопросы фундаменто-строения». - БашНИИстрой, Уфа, 2004 - с.109-116.

6. Давлетяров Д. А., Готман А. Л. Численные исследования ленточного свайного фундамента крупнопанельного здания при образовании карстового провала. - Сборник статей Международной научно-практической конференции «Актуальные проблемы проектирования и устройства оснований и фундаментов зданий и сооружений». - Пенза, 2004 - с.106-109.

7. Давлетяров Д. А. К вопросу о расчете свайных ленточных фундаментов крупнопанельных зданий с учетом жесткости верхнего строения при образовании карстового провала. - Материалы VI Международной научно-технической конференции при IX Международной специализированной выставке «Строительство. Коммунальное хозяйство. Камнеобработка - 2005» «Проблемы строительного комплекса России». - Уфа, 2005 - с.67-69.

8. Готман Н. 3., Готман А. Л., Давлетяров Д. А. Учет совместной работы здания и основания в расчетах фундаментов при образовании карстовых деформаций. - Труды Международной конференции по геотехнике «Взаимодействие сооружений и оснований: Методы расчета и инженерная практика»-Том 2 - С.-Петербург, 2005 - с.69-75.

Подписано в печать 10.05.06 г. Заказ 84. Тираж 90. Отпечатано в БашНИИстрос. г. Уфа, ул. Конституции, 3.

/ШЗ

»11293

i

4

Введение

Глава 1. Анализ методов расчетов фундаментов с учетом жесткости верхнего строения

1.1. Учет совместной работы здания и основания в расчете фундаментов

1.1.1. Моделирование основания

1.1.2. Моделирование здания

1.2. Методы расчета и программные комплексы

1.3. Особенности расчета и проектирования свайного ленточного фундамента крупнопанельного здания при образовании карстового провала 26 Выводы к главе

Глава 2. Выбор модели крупнопанельного здания и основания для проведения численного исследования

2.1. Экспериментальные исследования свайного фундамента крупнопанельного здания

2.1.1. Инженерно-геологические условия площадки строительства исследуемого здания

2.1.2. Конструктивная характеристика исследуемого здания

2.1.3. Проведение натурных исследований

2.1.4. Результаты измерений нагрузок и осадок фундаментов

2.2. Характеристика модели здания и основания

2.3. Сопоставление результатов моделирования здания набором конечных элементов с результатами экспериментальных исследований 51 Выводы к главе

Глава 3. Численные исследования напряженно-деформированного состояния «ленточный свайный фундамент - здание» для крупнопанельного здания при образовании карстового провала

3.1. Исследование влияния образования карстового провала на распределение нагрузок на сваи фундамента в зависимости от параметров основания

3.2. Исследование влияния изменения коэффициентов жесткости свай вокруг провала на усилия в монолитном ленточном ростверке

3.3. Исследование влияния образования карстового провала на распределение усилий в несущих элементах здания 76 Выводы к главе

Глава 4. Применение результатов исследований в практике проектирования крупнопанельных зданий

4.1. Предложения по оценки деформативности основания с учетом жесткости верхнего строения

4.2. Рекомендации по проектированию свайных ленточных фундаментов крупнопанельных зданий на закарстованных территориях

4.3. Расчет экономического эффекта от применения результатов исследований

При проектировании зданий и сооружений на закарстованных территориях конструктивная защита зданий против карстовых деформаций преимущественно выполняется в фундаментной части, рассчитываемой при условии образования карстового провала. Практический опыт таких расчетов показывает, что учет совместной работы здания и основания позволяет снижать усилия в сечениях фундамента до 50%, что соответственно уменьшает материалоемкость и стоимость нулевого цикла при обеспечении эксплуатационной надежности здания. Поэтому расчет и проектирование фундаментов на закарстованных территориях целесообразно выполнять на основании совместных расчетов здания и основания. В наибольшей степени это требование правомерно для многоэтажных крупнопанельных зданий, обладающих значительной жесткостью.

Расчет свайного фундамента крупнопанельного здания совместно с надфундаментной частью представляет собой комплексную задачу, включающую рассмотрение следующих вопросов: выбор модели основания и определение его характеристик; выбор модели здания и определение характеристик материалов конструктивных элементов и деформируемости стыковых соединений; выбор системы уравнений совместности деформирования здания и основания и способов их решения.

Моделирование процессов совместного деформирования основания и здания базируется на допущениях и при выборе модели основания, и при выборе модели здания, при этом используемые исходные данные о прочностных и деформационных характеристиках грунтов основания и материалов конструкций являются весьма приближенными. Поэтому целесообразно не усложнять расчетную модель, а, напротив, применять упрощенные модели. Такой упрощенной расчетной моделью основания свайного фундамента крупнопанельного здания при условии образования карстового провала является модель переменного коэффициента постели, характеристики которой определяются в соответствии с изменением напряженно-деформированного состояния основания при образовании карстовых деформаций.

На основании ранее выполненных исследований установлено, что при образовании карстового провала нагрузки на сваи вокруг провала распределяются неравномерно, в результате чего условия работы свай у границ провала отличны от условий работы свай в свайном фундаменте, что влияет на величину переменного коэффициента постели основания. Однако в действующих нормах проектирования отсутствуют какие-либо рекомендации по определению коэффициента постели при образовании карстовых деформаций.

Надфундаментная часть крупнопанельного здания представляется набором конечных элементов, для описания взаимодействия которых используется метод конечных элементов (МКЭ). При этом наиболее «условной» и. плохо определяемой частью модели крупнопанельного здания являются связи между несущими элементами стен и перекрытий.

Несмотря на очевидные преимущества совместных расчетов крупнопанельного здания и основания в условиях образования карстовых деформаций перед традиционными расчетами, изложенными в нормативных документах, в практике проектирования фундаментов крупнопанельных зданий они практически не используются в связи с трудоемкостью подготовки исходных данных, что приводит к материалоемким и дорогостоящим карстозащитным фундаментам. Поэтому исследования поведения свайного фундамента крупнопанельного здания при образовании карстового провала выполненные с учетом жесткости верхнего строения и направленные на совершенствование методов расчета и проектирования карстозащитных фундаментов, актуальны и своевременны.

На основании вышеизложенного сформулируем цель и задачи исследований.

Цель работы - разработка методики расчета и проектирования свайного ленточного фундамента крупнопанельного здания с учетом жесткости верхнего строения при образовании карстового провала.

Для достижения поставленной цели решались следующие задачи: определение условий формирования конечноэлементной модели крупнопанельного здания для расчетов фундаментов; экспериментальное обоснование выбранной модели здания; проведение численных исследований с использованием отработанной модели здания и получение закономерностей изменения напряженно-деформированного состояния основания свайного фундамента и несущих элементов крупнопанельного здания при образовании карстового провала; разработка методики определения расчетных параметров основания свайного фундамента крупнопанельного здания при образовании карстового провала.

Научная новизна работы состоит в следующем: усовершенствована методика формирования модели крупнопанельного здания для расчетов фундаментов с учетом жесткости верхнего строения; разработана методика оценки расчетных параметров основания крупнопанельного здания для расчета свайных фундаментов при образовании карстового провала с учетом жесткости верхнего строения; получены новые закономерности распределения нагрузок на основание свайного фундамента и изменения усилий в связях между несущими элементами крупнопанельного здания при образовании карстового провала; впервые разработаны рекомендации по проектированию свайного ленточного фундамента крупнопанельного здания на закарстованных территориях, учитывающие жесткость здания и распределительную способность основания.

Практическая ценность работы заключается в том, что результаты исследований могут быть использованы проектными организациями при проектировании свайных фундаментов крупнопанельных зданий на закар-стованных территориях.

Практические результаты работы сводятся к следующему: разработаны рекомендации по проектированию свайного ленточного фундамента крупнопанельного здания на закарстованных территориях, учитывающие жесткость здания и распределительную способность основания; результаты исследований внедрены на экспериментальном объекте, что позволило получить снижение сметной стоимости фундамента на 27% по сравнению с фундаментом, запроектированным в соответствии с действующими нормами.

На защиту выносятся результаты исследований, на базе которых разработаны рекомендации по расчету и проектированию свайного ленточного фундамента крупнопанельного здания на закарстованных территориях с учетом жесткости верхнего строения, включающие: методику расчета и проектирования свайного фундамента крупнопанельного здания с учетом жесткости верхнего строения при образовании карстового провала; предложения по моделированию основания и крупнопанельного здания в расчетах свайных фундаментов с учетом жесткости верхнего строения.

Апробация результатов исследований. Основные положения диссертации докладывались или публиковались в трудах Международных конференций и семинарах:

Уфа, 2002, 2003, 2004, 2005 «Проблемы строительного комплекса

России»;

Пермь, 2004 «Проблемы механики грунтов, фундаментостроения и транспортного строительства»;

Пенза, 2004 «Актуальные проблемы проектирования и устройства оснований и фундаментов зданий и сооружений»;

Санкт-Петербург, 2005 «Взаимодействие сооружений и оснований: методы расчета и инженерная практика».

Содержание выполненных работ опубликовано в 8 статьях.

Реализация результатов исследований. Результаты исследований внедрялись на экспериментальном объекте при усовершенствовании проектных решений свайного фундамента крупнопанельного здания №25а по улице Гагарина в микрорайоне «Сипайлово-3» в Октябрьском районе города Уфы. Экономический эффект при этом составил 304650 рублей.

Автор выражает искреннюю признательность докт. техн. наук Готман Наталье Залмановне и коллективу отдела оснований и фундаментов ГУП института «БашНИИстрой» за оказанную помощь в работе над диссертацией.

ОБЩИЕ ВЫВОДЫ

1. В действующих нормативных документах по проектированию зданий на закарстованных территориях вопросы расчета свайных фундаментов крупнопанельных зданий с учетом жесткости верхнего строения не рассматриваются, что вынуждает проектировщика делать необоснованные запасы при проектировании фундаментов, что, следовательно, приводит к увеличению их стоимости.

2. Численное исследование путем выполнения совместных расчетов крупнопанельного здания и основания позволяет наиболее достоверно оценить изменение напряженно-деформированного состояния основания свайного фундамента при образовании карстового провала. Точность совместных расчетов зависит от принципов моделирования (выбор модели основания и здания), которые определяют условия формирования моделей крупнопанельного здания и основания.

3. Выбор модели основания и здания выполнялся по результатам численного и натурного исследований. Достоверность выбранной модели подтверждено путем сопоставления результатов натурных исследований экспериментального крупнопанельного здания с расчетными данными, полученными путем моделирования экспериментального здания на свайном основании с использованием программного комплекса"8САХ)".

4. Разработаны основные принципы моделирования крупнопанельного здания и основания свайного фундамента, которые позволяют получить удовлетворительную сходимость расчетных и опытных осадок экспериментального здания. Для моделирования крупнопанельного здания на свайном основании рекомендовано:

- перекрытие моделировать единым диском, при этом модуль упругости принять уменьшенным в 3 раза;

- жесткость упругих связей в соединениях стеновых панелей в плане принимать не менее 500 кН/см.

- коэффициент жесткости свай под внутренними стенами принимать в 1.5 раза меньше, чем под наружными.

5. Выполнено численное исследование напряженно-деформированного основания свайного фундамента крупнопанельного здания при образовании карстового провала. При формировании расчетной модели крупнопанельного здания и основания применены основные принципы моделирования, сформулированные на основе сравнения расчетов с данными натурных наблюдений. По результатам численного исследования получены закономерности распределения нагрузок на сваи и усилий в сечениях ростверка при образовании карстового провала, а также выполнен анализ усилий в стеновых панелях и связях.

6. По результатам анализа реакций свай и усилий в сечениях ростверка установлено, что при образовании карстового провала диаметром до 6 м нагрузки на сваи под внутренними стенами увеличиваются на 10%, а, следовательно, эта нагрузка не превышает предельных сопротивлений свай. На сваи под наружными стенами вокруг карстового провала передается нагрузка, значительно превышающая предельное сопротивление свай. Так как увеличение нагрузки на сваю более 25% имеет место для 2-х крайних свай у границ провала, коэффициент жесткости этих свай снижается, а усилия в сечениях ростверка увеличиваются на 30 %.

7. Получено аналитическое решение для определения коэффициента жесткости свай вокруг провала, и составлены таблицы, упрощающие процесс расчета.

8. На основании анализа усилий в стеновых панелях и связях получено, что усилия в стеновых панелях не превышают допускаемых для типовых конструкций крупнопанельных зданий с несущими продольными и поперечными стенами, а для обеспечения сохранности связей между стеновыми панелями над карстовым провалом высота монолитного железобетонного ростверка должна быть не менее 1200 мм при диаметре провала 6 м и 800 мм при диаметре провала 4 м.

9. По результатам численных и натурных исследований с учетом жесткости надземных конструкций предложена методика определения количества свай в фундаменте и расчетных параметров основания (коэффициента жесткости свай) в расчетах свайных фундаментов типовых крупнопанельных зданий с несущими продольными и поперечными стенами при образовании карстового провала. В отличие от требований норм, количество свай, необходимое из расчета образования карстовых деформаций, снижается в среднем на 30%.

10. Применение результатов исследований на экспериментальном объекте позволило получить эффект 304650 рублей от снижения количества свай по сравнению с проектом, выполненным на основании действующих норм.

1. Бабичев и др., 1970 Бабичев 3. В., Юшин А. И. О совместной работе свайного фундамента и коробки крупнопанельного здания. «Основания, фундаменты и механика грунтов», 1970, №6.-С. 12-15.

2. Бабичев, 1973 Бабичев 3. В. Экспериментальные исследования работы свайных фундаментов крупнопанельных без-каркасных зданий. / Труды НИИпромстроя, вып. XI. М., Стройиздат, 1973. С. 8-13

3. Бабичев и др., 1978 Бабичев 3. В., Тазиев М. М. Экспериментальные исследования работы ростверкового и безростверко-вого свайных фундаментов крупнопанельных зданий повышенной этажности. / Труды НИИпромстроя, вып. 24. Уфа, 1978. С. 3-19

4. Бабичев, 1982 , Бабичев 3. В. Экспериментальные исследования нагрузок на сваи и осадок фундаментов крупнопанельных зданий повышенной этажности. // Основания, фундаменты и механика грунтов. 1982. -№2. -С. 8-10

5. Барвашов, 1977 Барвашов В. А. К расчету осадок грунтовых оснований, представленных различными моделями // Основания, фундаменты и механика грунтов. 1977. - № 4. - С. 25-27

6. Барвашов и др., 1978 Барвашов В. А., Федоровский В. Г. Трехпараметри-ческая модель грунтового основания, учитывающая необратимые структурные деформации грунта // Основания, фундаменты и механика грунтов. 1978. - № 4. - С. 17-20

7. Бартоломей и др., 1994 Бартоломей А. А., Омельчак И. М., Юшков Б. С. Прогноз осадок свайных фундаментов / Под ред. А. А. Бартоломея. М.: Стройиздат, 1994. - 384 с.

8. Бартоломей, 1982 Бартоломей А. А. Основы расчета ленточных свайных фундаментов по предельно допустимым осадкам. М.: Стройиздат, 1982. - 223 с.

9. Березанцев, 1955 Березанцев В. Г. Расчет оснований и сооружений.-JL: Стройиздат, 1970.-207 с.

10. Бородачев, 1975 Бородачев Н. М. О возможности замены сложных моделей упругого основания более простыми // Строительная механика и расчет сооружений. -1975.-№4.- С. 37-39

11. Бугров, 1974 Бугров А. К. О решении смешанной задачи теории упругости и теории пластичности грунтов // Основания, фундаменты и механика грунтов. 1974. - № 6. - С. 20-23

12. Бугров, 1976 Бугров А. К. О применении неассоциированного закона пластического течения к смешанной задаче теории упругости и теории пластичности грунтов // Тр. ин-та/ Ленингр. политехи, ин-т., 1976. № 354. - С. 43-49

13. Бугров, 1980 Бугров А. К. Напряженно-деформированное состояние оснований и земляных сооружений с областями предельного равновесия грунта: Дисс. д-ра техн. наук. JI., 1980. - 385 с.

14. Васильков, 1964 Васильков Б. С. Расчет зданий из крупнопанельных и объемных элементов как пространственных систем // Строительная механика и расчет сооружений. 1964.-№2.-С. 11-16

15. Васильченко, 1993 Васильченко А. В. Сопоставительный анализ работы свайных фундаментов с высоким и низким ростверком // Нелинейная механика грунтов: Тр. 1У росс. конф. с ин. участием. — Санкт-Петербург, 1993.-С. 43-49

16. Власов и др., 1960 Власов В. 3., Леонтьев Н. Н. Балки и плиты на упругом основании. Физматгиз, 1960.-217 с.

17. Гарагаш, 2000 Гарагаш Б. А. Аварии и повреждения системы "здание-основание" и регулирование надежности ее элементов. Волгоград: Изд-во ВолГУ, 2000. -384 с.

18. Гольдин и др., 1980 Гольдин А. Д., Прокопович В. С. Определение несущей способности оснований с использованием неассоциированного закона течения грунтов//Изв. ВНИИГ им. Б. Е. Веденеева. 1980. - Т. 137. - С. 3-7

19. Гольдин и др., 1983 Гольдин А. Д., Прокопович В. С., Сапегин JI. Д. Упругопластическое деформирование оснований жестким штампом // Основания, фундаменты и механика грунтов. 1983. - № 5. - С. 25-26

20. Горбунов-Посадов, 1979 Горбунов-Посадов М. И. Проблемы нелинейной механики грунтов // Тр. ин-та: Новочеркасский политехи. ин-т. 1979. - С. 3-8

21. Горбунов-Посадов, 1939 Горбунов-Посадов М. И. Балки и прямоугольные плиты, лежащие на основании, принимаемом за упругое полупространство. Сб. докл. АН СССР. - Т. XXIV,-№5,1939. С. 15-19

22. Горбунов-Посадов и др., 1984 Горбунов-Посадов М. И., Маликова Т. А., Соломин В. И. Расчет конструкций на упругом основании. -М.: Стройиздат, 1984. 548 с.

23. Готман, 1995 Готман Н. 3. Расчет фундаментов с учетом взаимодействия здания и основания в условиях карста // Геотехника-95: Тез. докл. научно-техн. конф. СПб, 1995. С. 37-42

24. Готман, 1995 Готман Н. 3. Расчет свай в фундаментах, проектируемых на карсте // Эффективные фундаменты, сооружаемые без выемки грунта: Тез. докл. научно-техн. конф. Полтава, 1995. С. 51-55

25. Готман и др., 1995 Готман Н. 3., Закирова Р. А. Расчет свайных фундаментов бескаркасных зданий на закарстованных территориях // Геотехника Поволжья-5: Тез. докл.научно-техн. конф. Тольятти, 1995. С. 37-41

26. Готман и др., 1999 Готман Н. 3, Макарьев М. И. К вопросу об оценке деформативных свойств оснований // Геотехника Поволжья-99. Йошкар-Ола, 1999. - С. 9-13

27. Готман А. Л., Готман Н.3.,2001 Готман А. Л., Готман Н. 3. Опыт реконструкции здания в Уфе в условиях повышенной карстовой опасности // Основания, фундаменты и механика грунтов.- 2001. № 3. - С. 24-26

28. Григорян, 1984 Григорян А. А. Свайные фундаменты зданий и сооружений на просадочных грунтах. М.: Стройиз-дат, 1984. - 160 с.

29. Дорошкевич и др., 1988 Дорошкевич Н. М., Кудинов В. И., Грязнова Е. М. Влияние параметров свайных фундаментов на несущую способность сваи в группе // Э.И. Сер. Специальные строительные работы / ЦБНТИ. М., 1988.-Вып. 5.-С. 20-22

30. Жемочкин и др., 1962 Жемочкин Б. Н., Синицын А. П. Практические методы расчета фундаментных балок и плит на упругом основании. М.: Госстройиздат, 1962. - 232 с.

31. Зарецкий и др., 1985 Зарецкий Ю. К., Карабаев М. И. Расчет бурона-бивных свай по предельным состояниям // Основания, фундаменты и механика грунтов. 1985. - № 5. -С. 12-15

32. Зарецкий,1974 Зарецкий Ю. К. Об обобщении метода П. И. Клуби-на решения плоской контактной задачи // Основания, фундаменты и механика грунтов. 1974. - № 2 -С. 14-18

33. Ильичев и др., 2002 Ильичев В. А., Сорочан Е. А. О проекте свода правил по проектированию и устройству фундаментов мелкого заложения // Основания, фундаменты и механика грунтов. 2002. - № 1. - С. 32

34. Илюхин, 1986 Модельные исследования однорядных свайных фундаментов на воздействие локального провала в основании // Механика грунтов: Тр. НИИпромстроя. -Уфа, 1986.-С. 77-90

35. Инструкция, 1996 Инструкция по изысканиям, проектированию, строительству и эксплуатации зданий и сооружений на закарстованных территориях. ТСН 302-50-95 / Госстрой РБ. Уфа, 1996

36. Инструкция, 2002 Инструкция по проектированию свайных фундаментов для строительства в условиях Республики Башкортостан. ТСН -2002. РБ. 38 с.

37. Клепиков, 1966 Клепиков С. Н. Расчет бескаркасных крупнопанельных зданий на неравномерные осадки основания. Киев: Будивельник,1966. - 97 с.

38. Клепиков, 1967 Клепиков С. Н. Расчет конструкций на упругом основании. Киев: Будивельник, 1967. - 116 с.

39. Комлев и др., 1966 Комлев В. А., Бабичев 3. В., Бабков В. В., Зизин Б. Г., Колмогорова В. П. Экспериментальное исследование распределения нагрузок на сваи крупнопанельного дома серии 1-464Д. Труды НИИпромстроя, вып. VI. М., Стройиздат, 1966. С. 32-38

40. Корнеев, 1977 Корнеев В. Г. Схемы методов конечных элементов высоких порядков точности. Л.:Изд-во ЛГУ, 1977. 270 с.

41. Косицын, 1963 Косицын Б. А. Расчет крупнопанельных зданий на неравномерные осадки основания // Статическиерасчеты крупнопанельных зданий. М.: Госстрой-издат, 1963.-244 с.

42. Кочергин, 1973 Кочергин В. Д. Некоторые вопросы расчета крупнопанельных зданий: Автореф. дисс. канд. техн. на-ук.-М., 1973. 22 с.

43. Крыжановский, 1982 Крыжановский А. Д. Расчет оснований сооружений в нелинейной постановке с использованием ЭВМ (уч. Пособие). М.: МИСИ, 1982. - С. 73

44. Лазарева, 1976 Лазарева И. В. Расчет методом конечных элементов гибкой стенки, погруженной в грунт // Основания, фундаменты и механика грунтов. 1976. - № 2. - С. 27-29

45. Лишак, 1963 Лишак В. И. Некоторые вопросы расчета крупнопанельных зданий на неравномерные осадки основания // Работа конструкций жилых зданий из крупнопанельных элементнов. М.: Госстройиздат, 1963.- С. 6-61

46. Лишак, 1969 Лишак В. И. Расчет крупнопанельных зданий на неравномерные деформации основания. М.:Центр научн.-техн. информации по гражданскому стр-ву и архитектуре, 1969. - 67 с.

47. Лишак, 1977 Лишак В. И. Расчет бескаркасных зданий с применением ЭВМ. М.: Стройиздат, 1977. - 176 с.

48. Маликова, 1983 Маликова Т. А. Расчет фундаментных плит на за-карстованном основании с учетом совместной работы с верхним строением зданий // Плитные фундаменты зданий и сооружений / Тез. докл. Научн.-техн. конф. Симферополь, 1983. С. 54-59

49. Малышев, 1977 Малышев М. А. Решение контактных давлений по подошве фундаментов методом приближенных расчетных схем // Основания и фундаменты в условиях Томска: Изд. Томского ун-та.-Томск, 1977. С. 58-60

50. Малышев и др., 1977 Малышев М. А., Цой В., Ильиных В. А. Привязка типовых конструкций фундаментов с учетом совместной работы конструкций и основания // Основания и фундаменты в условиях Томска: Изд. Томского ун-та.-Томск, 1977. С.61-66

51. МГСН, 1998 МГСН 2.07-97. Основания, фундаменты и подземные сооружения /НИИОСП Госстроя России. М.: ГУПНИАЦ, 1998.-67 с.

52. Метелюк, 1989 Метелюк Н. С. Инженерный метод расчета фундаментов жилых бескаркасных зданий на воздействие карстового провала 7/ Строительные конструкции, № 42. Киев, 1989. - С. 6-11

53. Милейковский, 1958 Милейковский И. Е. Применение уравнений составных ортотропных плит к расчету каркасно-па-нельных и бескаркасных зданий // Вопрсы расчета конструкций жилых и общественных зданий со сборными элементами. М.: Госстройиздат, 1958. -С.81-98

54. Михеев и др., 1980 Михеев В. В, Шитова И. В. Влияние неравномерности деформаций грунтов на надежность системы "ос-нование-сооружение" // Проектирование и строительство зданий в лессовых и просадочных грунтах. Барнаул, 1980. - Т. 2. - С. 19-35

55. Мулюков и др., 1983 Мулюков Э. И., Илюхин В. А., Баранов И. В. Отчет по теме 81-09 // Разработка предложений по расчету и конструированию фундаментов зданий массовой застройки в условиях воздействия карстопроявле-ний: НИИпромстрой. Уфа, 1983. - 54с.

56. Мулюков и др., 1986 Мулюков Э. И., Илюхин В. А., Белов Г. П. Отчет по теме 83-13 // Предложения по расчету и проектированию свайных фундаментов бескаркасных зданийна закарстованных территориях: НИИпромстрой. -Уфа, 1986.-39с.

57. Мулюков, 1992 Мулюков Э. И. Классификация причин отказов оснований и фундаментов // Основания, фундаменты и механика грунтов. 1992. - № 3. - С. 28-30

58. Мустафаев, 1978 Мустафаев А. А. Основы механики просадочных грунтов. М.:Стройиздат, 1978.-263 с.

59. Орехов, 1983 Орехов В. В. Напряженно-деформированное состояние под действием жесткого фундамента // VII Дунайско-Европейская конф. по механике грунтов и фундаментостроению. Т. 1. — Кишинев, 1983. С. 243-246

60. Отчет, 1974 Отчет по теме 70-02. Исследование осадки зданий и сооружений на свайных фундаментах. НИИпромстрой, Уфа, 1974-63 с.

61. Отчет, 1976 Отчет по теме 70-02. Исследование работы роствер-кового и безростверкового свайного фундамента 9-этажных крупнопанельных домов. НИИпромстрой, Уфа, 1976.-139 с.

62. Пастернак, 1954 Пастернак П. Л. Основы нового метода расчета фундаментов на упругом основании при помощи двух коэффициентов постели. М.: Госстройиздат,1954.-54 с.

63. Перельмутер и др., 2001 Перельмутер А. В., Сливкер В. И. Расчетные модели сооружений и возможность их анализа. — Киев: ВПП «Компас», 2001. 448 с.

64. Пилягин и др., 1999 Пилягин А. В., Шукенбаев А. Б, Хасанова А. Р., Коновалова М. Е. О работе острия и боковой поверхности отдельных свай и свайных фундаментов. Сб. трудов "Геотехника Повоожья-99", Йошкар-Ола,1999, С. 68-71

65. Пилягин и др., 2001 Пилягин А. В., Шукенбаев А. Б. напряженно-деформированное состояние основания свай при испытании статическим нагружением // Основания, фундаменты и механика грунтов. 2001 - № 3. - С. 7-12

66. Пособие, 1986 Пособие по проектированию оснований зданий и сооружений (к СНиП 2.02.01-83) /НИИОСП им. Н. М. Герсеванова. М.: Стройиздат, 1986. 415 с.

67. Пособие, 1989 Пособие по проектированию жилых зданий. Вып. 3. Конструкции жилых зданий (к СНиП 2.08.01-85) / ЦНИИЭП жилища Госкомархитектуры. М.:Стройиздат, 1989. 304 с.

68. Предложения, 2002 Предложения по расчету и проектированию свайно-плитных фундаментов в карстоопасных грунтах с учетом жесткости верхнего строения. Отчет по теме 004/2002. БашНИИстрой, Уфа, 2002. 47 с.

69. Пшеничкин, 1972 Пшеничкин А. П. Вопросы надежности жилых зданий, роектируемых на статически неоднородных основаниях // Вопросы исследования и применения в строительстве эффективных материалов и конструкций. Волгоград, 1972. С. 37-40

70. Пшеничкин, 1973 Пшеничкин А. П. К расчету жилых зданий на воздействие случайных процессов // Исследование строи-тельных материалов и конструкций. Волгоград, 1973. С. 24-30

71. Рекомендации, 1985 Рекомендации по проектированию фундаментов на закарстованных территориях. — М.,1985. 41 с.

72. Рекомендации, 1998 Рекомендации по расчету плитных фундаментов на естественном и искусственном основании в карсто-опасных грунтах / БашНИИстрой. Уфа, 1998. -57 с.

73. Рекомендации, 2001 Рекомендации по расчету и проектированию свай-но-плитных фундаментов / БашНИИстрой. Уфа, 2001.39 с.

74. Репников, 1973 Репников Л. Н. Расчет конструкций на комбинированном основании. М.: Стройиздат, 1973. -128 с.

75. Руководство, 1984 Руководство по проектированию плитных фундаментов каркасных зданий и сооружений башенного типа. М.: ЦИТП Госстроя СССР, 1986. - 48 с.

76. Розин, 1977 Розин Л. А. Метод конечных элементов в приложении к упругим системам. М.: Стройиздат, 1977. -424 с.

77. Рыжков, 1991 Рыжков И. Б. Общая методология и практические методы применения статического зондирования грунта для проектирования свайных фундаментов: Дисс. д-ра техн. наук/НИИпромстрой. Уфа, 1991.552 с.

78. СНиП, 1985 СНиП 2.02.01-83. Основания зданий и сооружений / Госстрой СССР. -М.: Стройиздат, 1985. 40 с.

79. СНиП, 1986 СНиП 2.02.03-85. Свайные фундаменты / Госстрой СССР. М.: ЦИПТ Госстроя СССР, 1986. - 48 с.

80. Соломин, 1974 Соломин В. И. О расчете железобетонных плит и балок, опирающихся на упругое основание // Строительная механика и расчет сооружений. № 1, 1974. С. 28-34

81. Сорочан и др, 1982 Сорочан Е. А., Троицкий Г. М., Толмачев В. В. Комплексные защитные мероприятия при строительстве на закарстованных территориях// Основания, фундаменты и механика грунтов. 1982. - № 4. -С. 17-23

82. Толмачев и др., 1986 Толмачев В. В., Троицкий Г. М., Хоменко В. П. Инженерно-строительное освоение закарстованных территорий. М.: Стройиздат, 1986. - 263 с.

83. Толмачев и др., 1990 Толмачев В. В., Ройтер Ф. Инженерное карстоведе-ние. М.: Недра, 1990. - 117 с.

84. Указания, 1966 Указания по проектированию конструкций крупнопанельных жилых домов. СН 321-65. М.: Стройиздат, 1966. 79 с.

85. Ухов, 1973 Ухов С. Б. Расчет сооружений и оснований методом конечного элемента / МИСИ. М.,1973. - 118 с.

86. Фадеев и др., 1982 Фадеев А. Б., Репина П. И., Абдылдаев Э. К. Метод конечных элементов при решении геотехнических задач и программа «Геомеханика». Л.: ЛИСИ, 1982.-221 с.

87. Фадеев и др., 1984 Фадеев А. Б., Прегер А. Л. Решение осесимметрич-ной смешанной задачи теории упругости и пластичности методом конечных элемен-тов//Основания, фундамен-ты и механика грунтов. -1984.-№4.-С. 26-27

88. Фадеев, 1987 Фадеев А. Б. Метод конечных элементов в геомеханике. -М.: Недра, 1987. 126 с.

89. Федоровский и др., 1994 Федоровский В. Г., Безволев С. Г. Метод расчета свайных полей и других вертикально армированных грунтовых массивов // Основания, фундаменты и механика грунтов. 1994. - № 3. - С. 11-15

90. Федоровский и др., 2000 Федоровский В.Т., Безволев С. Г. Прогноз осадок фундаментов мелкого заложения и выбор модели основания для расчета плит // Основания, фундаменты и механика грунтов. 2000. - № 4. - С. 10-18

91. Филоненко-Бородич, Филоненко-Бородич М. М. Простейшая модель уп1945 ругого основания, способная распределять нагрузку: Тр. МЭМИИТ, 1945. Вып. 53. - С. 53-58

92. Хамов, 1966 Хамов А. П. О взаимном влиянии свай в однорядном свайном фундаменте и группе свай // Основания, фундаменты и механика грунтов. 1966. - № 6. -С. 17-20

93. Цытович, 1963 Цытович Н.А. Механика грунтов.-М.: Стройиздат, 1963-636с.

94. Шагин, 1961 Шагин П. П. Прочность и устойчивость бескаркасных жилых зданий из сборных элементов на сильно и неравномерно сжимаемых грунтах. M.-JL: Гос-стройиздат, 1961. - 347 с.

95. Шагин, 1963 Шагин П. П. Прочность сборных зданий на проса-дочных грунтах. M.-JL: Госстройиздат, 1961. -214 с.

96. Шапиро, 1985 Шапиро Д. М. Практический метод расчета оснований грунтовых сооружений в нелинейной постановке // Основания, фундаменты и механика грунтов. -1985. -№5.-С. 19-21

97. Шапиро и др., 1996 Шапиро Д. М., Зоценко H. JL, Беда С. В. Упруго-пластический расчет несущей способности свай // Изв. вузов. Строительство и архитектура. Новосибирск, 1996.-С. 34-39

98. Шашкин и др. ,2002 Шашкин А. Г., Шашкин К. Г. Взаимодействие здания и основания: методика расчета и практическое применение при проектировании. СПб.: Стройиздат СПб. - 2002. - 48 с.

99. Виг1апс1идр., 1977 Burland J. В., Broms В. В., De Mello V.F.B. Behaviour of foundations and structures. Proc. IX th ICSMFE, Tokyo, 2. 1977. 495-546 p.

100. Mayerhof, 1953 Mayerhof G. G. The settlement analysis of building frames // The Structural Engineering. 1953. Vol. 25. -59-65 p.