автореферат диссертации по строительству, 05.23.02, диссертация на тему:Напряженно-деформированное состояние оснований свайных фундаментов большой площади

ии^4Г0421

На правах рукописи

Беспалов Алексей Евгеньевич

НАПРЯЖЕННО-ДЕФОРМИРОВАННОЕ СОСТОЯНИЕ ОСНОВАНИЙ СВАЙНЫХ ФУНДАМЕНТОВ БОЛЬШОЙ

ПЛОЩАДИ

Специальность 05.23.02 - Основания и фундаменты, подземные сооружения

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Москва - 2009

003470421

Работа выполнена в Государственном образовательном учреждении высшего профессионального образования Московском государственном строительном университете

Научный руководитель: доктор технических наук, профессор

Тер-Мартиросян Завен Григорьевич

Официальные оппоненты: доктор технических наук

Кубсцкий Валерий Леонидович

кандидат технических наук Карабаев Мулдаш Измаилович

Ведущая организация: Научно-исследовательский, проектно-

изыскательский и конструкторско-технологичекий институт оснований и подземных сооружений им. Н.М. Герсеванова (НИИОСП) - филиал Федерального УП «Научно-исследовательский центр «Строительство»

Защита состоится «02» июня 2009 года в /¿? час. -30 мин. на заседании

диссертационного совета Д 212.138.08 при ГОУ ВПО Московском

государственном строительном университете по адресу: г. Москва, ул. Спартаковская, д. 2/1, ауд. 212.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ГОУ ВПО Московского государственного строительного университета.

Автореферат разослан «30» апреля 2009 г.

Ученый секретарь диссертационного совета

—

Знаменский В.В.

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы.

В настоящее время при возведении высотных зданий и сооружений, которые передают значительные нагрузки на грунты основания и конструкции которых являются чувствительными к неравномерным осадкам, часто используются свайные фундаменты большой площади, представляющие собой поле из буронабивных свай (не менее 100), объединенных жестким ростверком, при этом расстояние между сваями не превышает 3-4 диаметра. При расчете подобных фундаментов по Н-ому предельному состоянию инженерам-проектировщикам приходится сталкиваться с рядом сложностей. Так, например, для расчета крена требуется учитывать неоднородность напластования грунтового массива, а значит, необходимо с максимальным приближением к реальности смоделировать взаимодействие основания со свайным фундаментом.

Следует отметить, что несущая способность свайных фундаментов часто недоиспользуется из-за отсутствия надежных методов проектирования по предельным состояниям. Существующие методы расчета свайных фундаментов достаточно условны. Как правило, количество свай для фундаментной конструкции определяют расчетом по принципу простого суммирования несущей способности одиночных свай, полагая, что предельная несущая способность группы свай является простым сложением предельной несущей способности одиночной сваи.

Совершенствование конструкций свайных фундаментов и снижение их стоимости возможны лишь на основе более полного учета взаимодействия свай при количественной оценке НДС грунто-свайного массива.

Реализация количественной оценки НДС свайного фундамента с большим числом свай (не менее 100) возможна только методами численного моделирования (например, МКЭ) с помощью специализированных программных комплексов.

Однако, большинство программных комплексов несовершенны и имеют ряд ограничений: отношение размера минимального конечного элемента к

размеру всей модели, резкое увеличение продолжительности расчета, связанное с обработкой большого числа конечных элементов, что в свою очередь вызывает необходимость использования мощных вычислительных машин. Кроме того, необходимо учесть нелинейные свойства деформирования грунтов, слагающих неоднородный массив. В связи с этим возникает необходимость разработки новых методов расчета НДС свайных фундаментов, которые позволили бы упростить алгоритм и сократить время расчета.

Цель данной диссертационной работы. Целью настоящей работы является изучение, развитие и совершенствование существующих методов количественной оценки взаимодействия группы свай с фунтовым массивом в составе свайного фундамента, с учетом различных факторов (шага, длины, диаметра свай, величины прикладываемой нагрузки и др.), что позволяет реализовать оптимизацию конструкции фундамента путем управления (регулирования) жесткостью свайно-грунтового массива.

Для этого в качестве расчетной модели рассматривается грунто-свайный массив (ГСМ), взаимодействующий с основанием, а также окружающим грунтом, и имеющий конечную жесткость, которая характеризуется приведенным модулем деформации (ПМД).

Основные задачи исследований. Для достижения поставленной цели были выполнены следующие работы:

1. Проанализированы существующие методики расчета свайных фундаментов с целью обзора современной проблематики анализа работы и моделирования масштабных свайных ростверков;

2. Сформулированы теоретические основы расчета НДС грунтов основания и свайного ростверка и осуществлено обоснование применимости методики численного моделирования;

3. Выбраны параметры расчетной упруго-пластической нелинейной модели грунтов основания;

4. Произведена верификация принятого метода математического моделирования на основании данных натурных испытаний свай большой длины;

5. Разработана методика определения параметра ПМД, призванного заменить жесткостные характеристики ГСМ на основании рассмотрения НДС фрагмента свайного фундамента с одной сваей;

6. Выполнен планированный эксперимент математического моделирования НДС системы фрагмент свайного фундамента - массив грунта;

7. Предложены варианты моделей свайного фундамента в виде объединенного, армированного сваями грунтового массива с приведенными жесткостными характеристиками;

8. Произведен анализ результатов расчета свайных ростверков, состоящих из 9, 25, 35, 49, 63 и 81 свай, с использованием предложенных вариантов моделирования ГСМ;

9. Реализовано сопоставление полученных результатов со значениями, полученными в ходе моделирования работы свай в аналогичной фундаментной конструкции при помощи дискретных объемных элементов;

10.Для оценки точности расчета свайного фундамента по выбранной методике моделирования ГСМ произведены расчеты фундаментной существующей конструкции. Результаты расчета сопоставлены с данными натурных наблюдений и величинами осадок, полученными аналитическим методом по модели фунтового массива ограниченных размеров З.Г. Тер-Мартиросяна.

Достоверность результатов исследований основывается на использовании данных, полученных при мониторинге объектов строительства, то есть на результатах многолетних наблюдений за осадками существующих зданий, а также на экспериментальных и теоретических исследованиях, натурных испытаниях взаимодействия свай с фунтом, в том числе современных методах строительной механики и механики фунтов.

Научная ценность работы заключается в разработке научно обоснованного метода количественной оценки взаимодействия фуппы свай с фунтовым массивом в составе свайного фундамента, необходимого для расчета массивных фундаментных конструкций сложной формы при их взаимодействии с фунтовой средой. Для реализации расчетов указанных задач, при построении геомеханической модели фунто-свайный массив (ГСМ)

5

заменяется линейно-деформируемой средой с приведенным модулем деформации (ПМД). ПМД отражает жесткость ГСМ и учитывает взаимодействие свай и фунта межсвайного пространства. При этом ГСМ представлен в виде массива, обладающего конечной жесткостью, что в значительной степени приближает модель к реальным условиям работы свайного фундамента, особенно в случае применения свай большой длины. Наряду с этим, рассматривается возможность использования приведенного модуля в случае, когда грунтовая толща многослойная.

Научная новизна данной работы заключается в том, что:

¡. Предложено и дано расчетно-теоретическое обоснование модели свайного фундамента в виде грунто-свайного массива (ГСМ), имеющего конечную жесткость.

2. Грунто-свайный массив представлен в виде однородной линейно-деформируемой среды с приведенными жесткостными характеристиками при расчете свайных фундаментов большой площади с большим количеством свай (более, 100) по второму предельному состоянию, при расстоянии между сваями 2-4 диаметра.

3. Предложены принцип и методика определения величины приведенного модуля деформации (ПМД) грунто-свайного массива.

4. На основании о анализа планирования эксперимента определены основные и определяющие факторы, влияющие на величину ПМД.

5. Рассмотрены возможные варианты применения разработанной методики определения ПМД при расчете свайных фундаментов реальных объектов строительства по второму предельному состоянию.

Практическое значение работы. Полученные в диссертационной работе результаты исследований позволяют:

1. рекомендовать новую модель свайного фундамента в виде объединенного грунто-свайного массива, имеющего конечную жесткость, для упрощения расчета свайных фундаментов с большим количеством свай по второму предельному состоянию;

2. определить приведенный модуль деформации грунто-свайного массива, с учетом длины, шага, диаметра свай, величины приложенной нагрузки и особенностей геологического строения площадки строительства;

3. выбрать оптимальную величину приведенного модуля деформации грунто-свайного массива;

4. учесть неоднородность напластования грунтового массива при моделировании массивных свайных ростверков сложной конфигурации;

5. дать научно-обоснованное решение задач при расчете и проектировании фундаментов зданий и сооружений, имеющих в основании грунто-свайный массив с большим числом свай;

6. снизить продолжительность конечно-элементного расчета, связанную с обработкой сложных математических моделей и требующую использования мощных вычислительных машин;

7. решать широкий спектр задач, связанных с определением степени влиянием работы возводимых свайных фундаментов на объекты окружающей застройки;

8. обеспечить безопасность эксплуатации зданий и сооружений повышенной ответственности (этажности) за счет наиболее полного прогнозного моделирования сложной геомеханической системы;

9. рекомендовать изученный метод для расчета свайных фундаментов многофунциональных высотных зданий и комплексов с целью выполнения п. 6.24 МГСН 4.19-2005.

Реализация работы. Предложенный метод расчета свайных фундаментов разработан на кафедре МГрОиФ МГСУ и применнен при расчете конструкции фундаментов зданий для реальных объектов строительства г. Москвы, г. Санкт-Петербурге, г. Казани и г. Шатуры.

Результаты выполненной работы будут использованы в практике научно-исследовательских работ на кафедре механики грунтов, оснований и фундаментов (МГрОиФ) МГСУ, а также при разработке положений пособия по архитектурно-конструктивным решениям высотных зданий к МГСН 4.19-2005 «Временные Нормы и Правила проектирования многофункциональных

высотных зданий и зданий-комплексов в г. Москве» с целью применения результатов исследования в инженерной практике.

Апробация работы. Основные положения работы обсуждались: на 2-й Научно-технической конференции пользователей Р1ах1з (С-Петербург, 26-27 июня 2007г.), на Международной конференции по геотехнике «Развитие городов и геотехническое строительство» (С-Петербург, 16-19 июня 2008г.), на XII Международной межвузовской конференции «Строительство -формирование среды жизнедеятельности» (Москва, 15-22 апреля 2009).

На защиту выносится:

1. Расчетно-теоретическое обоснование модели свайного фундамента в виде однородной линейно-деформируемой среды с приведенными жесткостными характеристиками для расчета свайных ростверков с большим количеством свай по Н-ому предельному состоянию при расстоянии между сваями 2-4 диаметра.

2. Методика определения величины приведенного модуля деформации (ПМД) объединенного грунто-свайного массива (ГСМ).

3. Способ представления ГСМ в виде однородной линейно-деформируемой среда.

Публикации. Основные результаты диссертации опубликованы в 4-х печатных работах.

Объем работы. Диссертация состоит из введения, 4-х глав, основных выводов, списка литературы, включающего 123 наименования, и приложений. Объем диссертации составляет 172 страницы, включающих 46 иллюстраций, 8 таблиц, список литературы и 30 страниц приложений.

Автор искренне благодарит своего научного руководителя, заслуженного деятеля науки РФ, академика АВН РФ и Нью-Йориской АН, заведющего кафедрой механики фунтов, оснований и фундаментов МГСУ, почетного профессора МГСУ, доктора технических наук Тер-Мартиросяна З.Г., а также выражает признательность всем сотрудникам кафедры МГрОиФ за постоянное внимание и помощь при выполнении настоящей диссертационной работы.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении обоснована актуальность темы, сформулированы цель и задачи исследований, отмечена научная новизна и практическая значимость работы.

В первой главе приводятся обзор и анализ состояния изученного вопроса.

Рассмотрены современные представления о взаимодействии свайного фундамента с основанием, выполнен анализ результатов существующих методов расчета.

Существенный вклад в свайное фундаментостроение внесли: М.Ю. Абелев, A.A. Бартоломей, Б.В. Бахолдин, В.Г. Березанцев, Н.М. Герсеванов, В.Н. Голубков, М.Н. Гольдштейн, М.И. Горбунов-Посадов, A.JI. Готман, A.A. Григорян, Б.И. Далматов, Н.М. Дорошкевич, Б.И. Дидух, Ю.К. Зарецкий, В.В. Знаменский, В.А. Ильичев, П.А. Коновалов, А.Л. Крыжановский, A.A. Луга, М.В. Малышев, P.A. Мангушев, Е.А. Сорочан, С.Н. Сотников, З.Г. Тер-Мартиросян, В.М. Улицкий, С.Б. Ухов, А.Б. Фадеев, В.Г. Федоровский, H.A. Цытович, В.И. Шейнин, С. Terzaghi, J. Hanisch, R.Katzenbach и многие другие.

В настоящее время накоплено большое количество экспериментальных исследований взаимодействия одиночной сваи и свай в ростверке с окружающим грунтом при различных условиях грунтового напластования. При этом задачи и эксперименты часто основываются на варьировании размеров ростверков в плане, количества и диаметра свай.

Отмечаются различия в особенностях работы одиночной сваи, свай в группе при расстоянии между сваями 2-4d и свай в группе при расстоянии между сваями 5-6d. Немаловажно, что понятие предельной нагрузки для одиночной сваи и куста различно, при этом предельную нагрузку для свайных фундаментов следует принимать, исходя из предельной осадки сооружения, а предельная несущая способность свай в составе свайного фундамента превышает несущую способность одиночной сваи. Ряд исследований показывает, что низкий ростверк, опирающийся на поверхность грунта, дает

эффект блокирования межсвайного грунта (когда группа свай и межсвайный грунт перемещаются как одно целое), который наблюдался даже при расстоянии между сваями до 4-х диаметров свай.

На основании проведенных экспериментальных и теоретических исследований выявлено, что под острием свай изолинии перемещений выравниваются на глубине 2 диаметра сваи, далее происходит совместная деформация свай и межсвайного грунта.

В работах ряда авторов рассматриваются варианты подхода к расчету свайных фундаментов по 1-ому и Н-ому предельным состояниям аналитическими методами с учетом различных факторов формирования НДС грунто-свайного массива: взаимное влияние свай в группе, уплотнение фунтов основания при забивке группы свай и т.д. При этом выделяются три группы методов расчета свайных фундаментов: 1) методы, основанные на определении несущей способности одиночной сваи; 2) методы, в которых принято, что свайный фундамент работает как единый массив; 3) методы, учитывающие взаимное влияние свай в группе.

Однако, при всем многообразии подходов и верифицированной точности решения существующие методики расчета свайных фундаментов не позволяют в полной мере учесть взаимодействие фундаментной конструкции с массивом грунта и с окружающей застройкой. В связи с этим актуальной является проблема разработки методики пространственного КЭ моделирования таких масштабных задач.

Во второй главе диссертации отмечается необходимость постановки и решения задач, с применением численных методов, так как, в частности, МКЭ позволяет охватить в расчетной области значительный массив грунта, модифицировать его деформационные характеристики и максимально изучить работу смоделированной конструкции с точки зрения характера и особенностей деформирования.

Анализ существующих программных комплексов, основанных на численном моделировании НДС МКЭ строительных конструкций и массивов грунтов показал, что для численного моделирования НДС грунтовой среды, с целью решения поставленных задач, наиболее удобным является программный комплекс Plaxis 3D Foundation.

В настоящей работе с использованием программного комплекса Plaxis 3D Foundation произведено сопоставление натурных испытаний буронабивных сваи №3,4 на объекте «Шатурская ГРЭС» диаметром 0750мм, погруженных на глубину 15,0м от дна шурфа, с конечно-элементной моделью. Полученные расчетные значения предельного сопротивления сваи (150,4тс для Rinter=0,9 и 132тс для Rinter=0,8) в достаточной степени коррелируются с натурными испытаниями (151,36тс для сваи №3 и 107,86тс для №4).

Анализ вариантов геотехнического моделирования показал, что упруго-пластическая модель Друкера-Прагера может быть применена для описания НДС ГСМ.

Третья глава посвящена исследованию и детальной разработке способа расчета свайного фундамента большой площади по И-ому предельному состоянию (по деформациям), при условии рассмотрения его в качестве единого вертикально армированного грунто-свайного массива, обладающего приведенными жесткостными характеристиками.

Приведенный модуль деформации грунто-свайного массива (ГСМ) предлагается определять, рассматривая НДС фрагмента свайного фундамента с одной сваей. В соответствии с разрабатываемой методикой размеры вырезанного фрагмента должны соответствовать расстоянию между сваями (шаг свай) при квадратном расположении свай в плане. Осадка вырезанного фрагмента ростверка с одиночной сваей определяется на основании расчета при условии компрессионного сжатия, позволяющего получить величину совместной деформации сваи и окружающего грунта.

Таким образом, расчетная схема включает в себя одну сваю, фрагмент ростверка и объема грунта (см. рис. 1). Граничные условия данной модели

приняты следующие: по боковым граням - свободное перемещение в вертикальном направлении (вдоль оси У) и запрет на горизонтальные перемещения (их=№=0); по подошве расчетной области - запрет перемещений по всем направлениям (их=иг=иу=0).

Анализируемые точки: А - в центре сваи под подошвой ростверка.

В - под нижним концом сваи. С - в уровне низа свай на границе вырезанного фрагмента массива. Б - на глубине 1,5<1 от нижнего конца сваи.

Е - на глубине 1,5с1 от нижнего конца сваи на границе вырезанного фрагмента массива.

Рис. 1. Расчетная схема к определению приведенной жесткости ГСМ. Если обозначить разность осадок между выбранными точками через то разделив ее на длину свай /, получим значения относительной деформации

AS

столба высотой / : £ = -- и приведенного модуля при заданном диапазоне

с АР at

распределенной нагрузки на ростверк Ар, то есть: Е„рш = — РкУ).

v : В-ходе формулировки методики определения ПМД ГСМ был выдвинут ряд гипотез (обозначения в соответствии с рис. 1), основные из них:

1) : ПМД ГСМ определяется как отношение вертикальной составляющей Напряжения к деформации ствола сваи (£„,„„ 1):

£> ~ , следовательно ■£>.<» i = ~ Р (1)

/ Е]

2) Для учета различной степени деформирования ствола сваи и грунта мёжсвайного пространства, было решено при определении относительной

12

A Y

X

р(кПа)

, b=ad

А 11 11

■И") 11 11 11

В 11

, 1 D 11

11 1

деформации принять среднее значение осадки свай и межсвайного грунта. То есть учесть среднее значение деформации ствола сваи и грунта межсвайного пространства (Еприв2);

£2 ---.---, следовательно - —Р (2)

/ £ 2

При этом коэффициент Пуассона для приведенного грунто-свайного массива следует определять по формуле:

С целью определения минимально необходимого количества экспериментов для двух вариантов расчета ПМД, был произведен выбор оптимального пути исследования с помощью средств математического планирования при обработке результатов предварительных опытов.

На основе рандомизированных опытов и априорных представлений, в качестве независимых переменных выбраны: XI - отношение длины сваи к диаметру (?/<$; Х2 -относительное расстояние между сваями (а/ф; ХЗ -характеристики грунта под острием сваи; Х4 - нагрузка на ростверк.

600 . ------------- -......;............-...........

500 - -...........- - Т! 1-4

100 : *

с ■й 300 - ( » [1 -..... 1

я

г 200 [ 100 л ■ Ц";

0 - и ................. _____ ..¡¡а.....

XIШ Х21а/Й) ХЗ(Сгр) Факторы М (нзгр)

160 140 120 100

п

1! г *

... .... ХШД

5 5

[I

Х2 (аМ)

Факторы

ХЗ(Еф)

а а ¡|1.|.'р)

Рис. 2. Относительная сила влияния факторов на степень изменения значений ПМД а) для Е/, полученных по формуле 1. б) для Е2, полученных по формуле 2.

Анализ значений коэффициентов регрессии показал, что априорные предположения подтвердились и факторы, влияющие на изменение значения ПМД, можно записать, с учетом их значимости для двух методов определения в

следующем порядке: 1) относительное расстояние между сваями (шаг свай); 2)длина свай; 3) грунт под острием свай; 4) нагрузка на ростверк.

В ходе исследования особенностей формирования жесткостных характеристик ГСМ с использованием МКЭ было выполнено решение ряда задач, описывающих работу свай переменной длины (/=6-^-24 м), расположенных с различным шагом (2с?, Зс1, 4с1), под воздействием распределенной нагрузки различной интенсивности (о = 200; 300; 600 кПа). Диаметр свай во всех задачах принят 0,4м, следовательно, соотношение Ш имеет следующие значения: при 1=6, 12, 18, 24м Ш =15, 30, 45, 60 соответственно. Во всех задачах основание моделировалось двухслойным.

Для фунта межсвайного пространства было принято достаточно невысокое значение величины модуля деформации Е= 5МПа, модуль деформации рабочего слоя фунта (Ераб.сл.) под пятой сваи принят с вариативными значениями 30, 50, 90 МПа. В таких условиях основная часть сопротивления сваи приходится на нижний несущий слой, который можно назвать рабочим. Подобная схема работы сваи была выбрана как наиболее часто встречающаяся в строительной практике.

На основании полученных величин были построены характерные зависимости, в результате анализа которых были выявлены особенности динамики изменения ПМД. В целом диапазон вариации значений при заданных величинах вертикальной нафузки, длине, диаметре, шаге свай и характеристиках исследуемого фунтового массива колеблется от 1429 МПа до 5625 МПа для ПМД Е| и от 58 МПа до 2392 МПа для ПМД Е2. Следует отметить, что существуют отличия в тенденции модифицирования величин Е1 и Ег-

Кроме того, в работе был изучен ряд тестовых задач о взаимодействии плиты со свайно-фунтовым массивом с офаниченным количеством свай при учете и без учета приведенного модуля деформации.

На начальном этапе исследования было принято решение моделировать свайный фундамент как армированный фунто-свайный массив при помощи трехмерных КЭ в виде линейно-деформируемой среды, обладающей разными геометрическими размерами (см. рис. 3):

Вариант I. Размеры ГСМ в плане повторяют размеры плиты ростверка. Мощность массива равна длине свай.

Вариант II. Размеры ГСМ в плане описывают внешний контур свай, таким образом, что горизонтальная проекция ГСМ меньше горизонтальной проекции плиты ростверка. При этом высота массива равна длине свай. Вариант III. Свайно-грунтовым массивом заменяются только внутренние сваи фундамента, так что в его площадь ГСМ с ПМД включен массив, содержащий центральные сваи и часть межсвайного грунта, включая середину расстояния между внешними и внутренними сваями. Внешние сваи моделируются объемными элементами (далее pile), обладающими свойствами упругого материала (железобетон). Мощность ГСМ равна длине свай.

Вариант!. Вариант II.

Рис. 3. Варианты моделей свайного ростверка.

Вариант III.

Вариант IV.

Были рассмотрены ростверки с 9, 25, 35, 49, 63, 81 сваями, диаметром 0,4м. Длина свай в зависимости от задачи принималась 6м (практически не сжимаемый ствол) или 18м (деформация ствола сваи оказывает существенное

влияние на формирование величины ПМД). Во всех задачах рассмотрены свайные фундаменты с низким ростверком.

В диссертации подробно описан анализ расчета свайного фундамента, состоящего из 49 свай диаметром 0,4м, объединенных монолитным железобетонным ростверком, шаг свай составляет 3<1=1,2 м. Ростверк, высотой Ьр=0,5м, имеет габариты в плане 8><8м.

Анализ полученных результатов расчета (см. рис. 4 и 5) позволяет сделать следующие выводы:

- в качестве основного варианта для представления грунто-свайного массива в виде однородной линейно-деформируемой среды при КЭ-моделировании свайного ростверка рационально использовать модель I, где размеры грунто-свайного массива в плане повторяют размеры плиты ростверка, а мощность массива равна длине свай;

для описания жесткостных характеристик ГСМ требуется применять методику определения приведенного модуля деформации (ПМД) Е^ и у11рив согласно формуле 2 и 5 соответственно.

а=300кПа

Рис.4. Результат расчета свайного фундамента по варианту IV. Изолинии вертикального перемещения, max Uyy=34MM.

ПМД Ег (формула 1.)

ПМД Е> (формула 2)

-1-1-1-

-10 -5 0 5 10

А) тах иуу=22,82мм

В) тах иуу=27,19мм

Г) тах иуу=35,57мм

т

о

Б) тах иуу=

31,64мм

Рис.5. Результат моделирования свайного фундамента из 49 свай 0 0,4м, длиной 6м.

Также в работе произведено сопоставление результатов расчета тестовых задач с величинами, полученными по инженерному методу, предписанному нормативным документом СНиП 2.02.01-83 и по модели грунтового массива ограниченных размеров З.Г. Тер-Мартиросяна. В итоге была получена достаточная сходимость значений максимальных осадок (см. рис.6).

- Вариант 1 ПМД

3. ПМД £2 ■ Варийт 2 ПМД С1 -Вариат 2 ПМД С2 3 ПМД

- Моделироиаиме отдельны« соай

- МотдыСнмП 2.02.01-33

а 10 20 30 40 50 60 70 80 90 Число свай в ростаерке

Рис. 6. Графическая интерпретация результатов расчета тестовых задач.

В целях определения применимости выбранного способа моделирования свайных фундаментов были произведены расчеты тестовых задач:

- взаимное влияние рядом расположенных свайных фундаментов

- определение крена фундамента.

Чтобы оценить качество полученных результатов по расчету осадки свайных фундаментов, был смоделирован объект, уже построенный на территории Шатурской ГРЭС по адресу: Московская обл., г. Шатура.

Результаты расчета турбогенератора ТГ-4 К-210, построенного в 1977г. на Шатурской ГРЭС, показали хорошую сходимость значений стабилизированных осадок (8%), величинами приращений осадок, измеренных за время геодезического наблюдения (1977-1992г.). Следовательно, вариант модели объединенного грунто-свайного массива с приведенными жесткостными характеристиками может быть использован для расчета осадки свайных фундаментов, так как полученные результаты КЭ расчета имеют сходимость в достаточной степени (до 15%) с натурными наблюдениями и аналитическими методами расчета.

В четвертой главе описывается опыт применения способа моделирования грунто-свайного массива в виде однородной линейно-деформируемой среды с приведенными жесткостными характеристиками при расчете свайных ростверков с большим количеством свай в геотехнических расчетах объектов строительства в городе Москве, Санкт-Петербурге, Шатуре и Казани.

Для прогноза возможности крена фундамента высотного жилого комплекса «Лазурные небеса» в г. Казани, на кафедре МГрОиФ было принято решение представить свайное поле как объединенный грунто-свайный массив с приведенными жесткостными характеристиками. Расчеты по данной работе были выполнены аспирантом кафедры, инженерами A.B. Беспаловой и А.Е. Беспаловым под руководством З.Г. Тер-Мартиросяна.

Методика ПМД была применена при реализации НТР на кафедре МГрОиФ, МГСУ. С использованием метода моделирования свайно-грунтового массива было произведено геотехническое обоснование проекта высотного жилого комплекса с нежилым первым этажом и подземной автостоянкой в городе Москве. Расчеты по данной работе были выполнены ассистентом кафедры, инженером А.З. Тер-Мартиросяном.

Для расчета взаимного влияния отдельно стоящих свайных ростверков главного корпуса ПГУ-400 на Шатурской ГРЭС по адресу: Московская обл., г. Шатура, было принято решение применить методику ПМД при проведении геотехнического расчета основания и фундаментов.

Одним из первых примеров применения метода ПМД для расчета свайных фундаментов большой площади на кафедре МГрОиФ, под руководством З.Г. Тер-Мартиросяна, является геотехнический расчет Административно-делового центр ОАО «Газпром» в городе Санкт-Петербурге. Расчеты по данной работе были выполнены ассистентом кафедры, инженером А.З. Тер-Мартиросяном

Разработанная методика вошла в состав проекта Пособия к МГСН 4.192005 «Высотные здания и комплексы».

ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ

На основании выполненных исследований можно сделать следующие основные выводы по диссертации:

1. В свайных фундаментах с низкими ростверками расчетами с применением МКЭ подтвержден эффект блокирования или омоноличивания грунта межсвайного пространства (когда группа свай и межсвайный грунт перемещаются как одно целое) при расстоянии между сваями до 4-х диаметров свай.

2. Дано расчетно-теоретическое обоснование модели свайного фундамента в виде грунто-свайного массива (ГСМ), имеющего конечную жесткость.

3. В результате проведенного сопоставления натурных испытаний буронабивных сваи с конечно-элементной моделью, описывающей НДС свайно-грунтового массива, обосновано применение упруго-пластической модели Друкера-Прагера для грунтов основания и в межсвайном пространстве.

4. Показано, что учет совместной работы межсвайного грунта и ствола сваи позволяет получить удовлетворительные результаты по определению НДС при расстоянии между сваями до 2-И диаметров.

5. Математическое планирование эксперимента показало, что для двух вариантов вычисления ПМД определяющими факторами, влияющими на изменение их значений, являются относительное расстояние между сваями (шаг свай) и длина свай, при этом полученные величины существенно отличаются, то есть варьируются в диапазоне от ахЮ6 кПа до ах104кПа.

6. Проведенные тестовые расчеты свайных ростверков с количеством свай 9,25,35, 49,63,81 при различной длине и шаге свай показали:

- в качестве основного варианта для представления грунто-свайного массива в виде однородной линейно-деформируемой среды при КЭ-моделировании свайного фундамента рационально использовать модель I, где размеры грунто-свайного массива в плане повторяют размеры плиты ростверка, а мощность массива равна длине свай;

- для описания жесткостных характеристик ГСМ необходимо применять методику определения ПМД по варианту 2.

7. Сопоставление результатов расчета тестовых задач с инженерными методами, предписанными нормативными документами СНиП и СП, показало сходимость полученных величин максимальных осадок.

8. Сравнение результатов расчета конструкций реального объекта (фундамента для турбогенератора) с данными проведенного геодезического мониторинга и величинами, полученными аналитическими методами, показало их достаточную сходимость.

9. Метод объединенного ГСМ значительно упрощает построения КЭ-модели основания свайного фундамента при большом количестве свай (более 100) и на порядок ускоряет процесс вычисления на ЭВМ.

Ю.Метод позволяет регулировать (управлять) жесткостью свайно-грунтового

массива путем изменения длины свай и расстояния между сваями. 11.Способ моделирования ГСМ в виде однородной линейно-деформируемой среды с приведенными жесткостными характеристиками может быть рекомендован при расчете свайных ростверков с большим количеством свай для применения в практике строительного проектирования. Метод был использован в геотехнических расчетах объектов строительства.

Список опубликованных работ по теме диссертации:

1. Беспалов А.Е., Беспалова A.B., Карабанов П.В., Тер-Мартиросян А.З., Опыт расчета и конструирования фундаментов высотных зданий в глубоких котлованах, - М„ Вестник МГСУ, 2/2008, - с.119-128.

2. Беспалов А.Е., Беспалова A.B., Метод расчета оснований свайных фундаментов с большим числом свай - M., XII Международная межвузовская конференция «Строительство - формирование среды жизнедеятельности», 2009.

3. Николаев C.B., Катценбах Р., Беспалова A.B., Беспалов А.Е., Инструментальный мониторинг фундаментных конструкций и грунтов оснований высотных зданий, - М., Сергеевские чтения, Выпуск 9, 2007 г., - с. 315-319.

4. Тер-Мартиросян З.Г., Беспалова A.B., Беспалов А.Е., Применение методики приведенного модуля деформации при расчете массивных свайных ростверков в основании высотных зданий - С-Петербург, Труды международной конференции по геотехнике «Развитие городов и геотехническое строительство», Том 3, 2008. - с. 247-251.

21

КОПИ-ЦЕНТР св. 7:07:10429 Тираж 100 эю. г. Москва, ул. Енисейская, д.36 тел.: 8-499-185-7954, 8-906-787-7086

Основные обозначения.

Условные сокращения.

Термины и определения.

Оглавление.

ВВЕДЕНИЕ.

ГЛАВА 1 АКТУАЛЬНЫЕ ПРОБЛЕМЫ МОДЕЛИРОВАНИЯ НДС

СВЙНЫХ ФУНДАМЕНТОВ.

1.1. Современное представление о взаимодействии свайного фундамента с основанием.

1.2. Методы расчета свайных фундаментов.

1.2.1. Расчет несущей способности группы свай по 1-ому предельному состоянию (по прочности грунта).

1.2.2. Расчет группы свай по П-ому предельному состоянию (по деформациям).

1.2.3 Методы расчета свайных фундаментов с учетом у пругопластических деформаций.

1.3. Выводы по главе.

ГЛАВА 2 ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ РАСЧЕТА НДС ГРУНТОВ

ОСНОВАНИЯ СВАЙНОГО РОСТВЕРКА.

2.1. Общие положения.

2.2. Математические основы численного моделирования НДС системы «основание- фундамент сооружения».

2.3. Основные элементы численного моделирования НДС массивов грунтов.

2.3.1. Основные принципы.

2.3.2 Выбор программного комплекса, реализующего МКЭ.

2.3.3. Модель грунта, применяемая при расчетах НДС.

2.4. Верификация принятого метода численного моделирования на основании натурных испытаний.

2.5. Выводы по главе.

ГЛАВА 3 РАСЧЕТНО-ТЕОРЕТИЧЕСКОЕ ОБОСНОВАНИЕ ВОЗМОЖНОСТИ ПРИМЕНЕНИЯ МЕТОДА ПРИВЕДЕННОГО МОДУЛЯ ГРУ НТО-СВАЙНОГО МАССИВА ПРИ РАСЧЕТЕ СВАЙНЫХ ФУНДАМЕНТОВ.

3.1. Принцип определения приведенного модуля деформации грунто-свайного массива.

3.2. Анализ вариации величины ПМД в зависимости от различных условий формирования НДС системы свая — фрагмент ростверкагрунт межсвайного пространства.

3.2.1. Использование МКЭ при определении ПМД ГСМ.

3.2.2. Планирование экспериментальных исследований определения ПМД ГСМ на основе двух выдвинутых гипотез.

3.2.3. Влияние основных факторов формирования модели на вариацию величины ПМД ГСМ.

3.3. Типизация анализируемых задач.

3.4. Анализ тестовых задач.

3.4.3. Изучение особенностей взаимодействия свайного фундамента с грунтовым массивом.

3.5. Оценка точности расчета свайного фундамента, смоделированного объединенным ГСМ по предложенной методике, на примере турбогенератора ТГ-4 К-210.

3.6. Выводы по главе.

ГЛАВА 4 ПРИМЕНЕНИЕ МЕТОДА ПМД ГСМ В РАСЧЕТАХ НДС СВАЙНЫХ ФУНДАМЕНТОВ ПРОМЫШЛЕННЫХ И ГРАЖДАНСКИХ СООРУЖЕНИЙ.

4.1. Введение.

4.2. Применение методики ПМД при проектировании многофункционального высотного комплекса в г. Казани.

4.3. Применение методики ПМД при проектировании высотных комплексов в г. Москве.

4.4. Применение методики ПМД при проектировании корпуса ПГУна Шатурской ГРЭС.

4.5. Применение методики ПМД при проведении геотехнического расчета Объекта строительства Административно-делового центр в городе Санкт-Петербурге.

4.6. Внедрение методики ПМД в нормативные документы по проектированию оснований и фундаментов.

4.7. Выводы по главе.

Актуальность темы.

В настоящее время при возведении высотных зданий и сооружений, которые передают значительные нагрузки на грунты основания и конструкции которых являются чувствительными к неравномерным осадкам, часто используются свайные фундаменты большой площади, представляющие собой поле из буронабивных свай (не менее 100), объединенных жестким ростверком, при этом расстояние между сваями не превышает 3-4 диаметра. При расчете подобных фундаментов по П-ому предельному состоянию инженерам-проектировщикам приходится сталкиваться с рядом сложностей. Так, например, для расчета крена требуется учитывать неоднородность напластования грунтового массива, а значит, необходимо с максимальным приближением к реальности смоделировать взаимодействие основания со свайным фундаментом.

Следует отметить, что несущая способность свайных фундаментов часто недоиспользуется из-за отсутствия надежных методов проектирования по предельным состояниям. Существующие методы расчета свайных фундаментов достаточно условны. Как правило, количество свай для фундаментной конструкции определяют расчетом по принципу простого суммирования несущей способности одиночных свай, полагая, что предельная несущая способность группы свай является простым сложением предельной несущей способности одиночной сваи.

Совершенствование конструкций свайных фундаментов и снижение их стоимости возможны лишь на основе более полного учета взаимодействия свай при количественной оценке НДС грунто-свайного массива.

Реализация количественной оценки НДС свайного фундамента с большим числом свай (не менее 100) возможна только методами численного моделирования (например, МКЭ) с помощью специализированных программных комплексов.

В соответствии с МГСН [108] расчеты в сложных случаях (сложная геометрия конструктивного объема здания в плане и по высоте, значительные по величине внецентренные нагрузки, существенная неоднородность строения и свойств грунтов основания и др.) следует выполнять в пространственной постановке, т.е. с использованием программных комплексов, реализующих расчет задач в трехмерной постановке методом конечных элементов.

Однако, большинство программных комплексов несовершенны и имеют ряд ограничений: отношение размера минимального конечного элемента к размеру всей модели, резкое увеличение продолжительности расчета, связанное с обработкой большого числа конечных элементов, что в свою очередь вызывает необходимость использования мощных вычислительных машин. Кроме того, необходимо учесть нелинейные свойства деформирования грунтов, слагающих неоднородный массив. В связи с этим возникает необходимость разработки новых методов расчета НДС свайных фундаментов, которые * позволили бы упростить алгоритм и сократить время расчета.

Цель данной диссертационной работы. Целью настоящей работы является изучение, развитие и совершенствование существующих методов количественной оценки взаимодействия группы свай с грунтовым массивом в составе свайного фундамента, с учетом различных факторов (шага, длины, диаметра свай, величины прикладываемой нагрузки и др.), что позволяет реализовать оптимизацию конструкции фундамента путем управления (регулирования) жесткостью свайно-грунтового массива.

Для этого в качестве расчетной модели рассматривается грунто-свайный массив (ГСМ), взаимодействующий с основанием, а также окружающим грунтом, и имеющий конечную жесткость, которая характеризуется приведенным модулем деформации (ПМД).

Основные задачи, исследований. Для достижения поставленной цели были выполнены следующие работы:

1. Проанализированы существующие методики расчета свайных фундаментов с целью обзора современной проблематики анализа работы и моделирования масштабных свайных ростверков;

2. Сформулированы теоретические основы расчета НДС грунтов основания и свайного ростверка и осуществлено обоснование применимости методики численного моделирования;

3. Выбраны параметры расчетной упруго-пластической нелинейной модели грунтов основания;

4. Произведена верификация принятого метода математического моделирования на основании данных натурных испытаний свай большой длины;

5. Разработана методика определения параметра ПМД; призванного заменить жесткостные характеристики ГСМ на основании рассмотрения НДС фрагмента свайного фундамента с одной сваей;

6. Выполнен планированный эксперимент математического моделирования НДС системы фрагмент свайного фундамента - массив грунта;

7. Предложены варианты моделей свайного фундамента в виде объединенного, армированного сваями грунтового массива с приведенными жесткостными характеристиками;

8. Произведен анализ результатов расчета свайных ростверков, состоящих из 9, 25, 35, 49, 63 и 81 свай, с использованием предложенных вариантов моделирования ГСМ;

9. Реализовано сопоставление полученных результатов со значениями, полученными в ходе моделирования работы свай в аналогичной фундаментной конструкции при помощи дискретных объемных элементов;

10. Для оценки, точности расчета свайного фундамента по выбранной методике моделирования ГСМ произведены расчеты фундаментной существующей конструкции. Результаты расчета сопоставлены с данными натурных наблюдений и величинами осадок, полученными аналитическим методом по модели грунтового массива ограниченных размеров З.Г. Тер-Мартиросяна.

Достоверность результатов исследований основывается на использовании данных, полученных при мониторинге объектов строительства, то есть на результатах многолетних наблюдений за осадками существующих зданий, а также на экспериментальных и теоретических исследованиях, натурных испытаниях взаимодействия свай с грунтом, в том числе современных методах строительной механики и механики грунтов.

Научная ценность работы заключается в разработке научно обоснованного метода количественной оценки взаимодействия группы свай с грунтовым массивом в составе свайного фундамента, необходимого для расчета массивных фундаментных конструкций сложной формы при их взаимодействии с грунтовой средой. Для реализации расчетов указанных задач, при построении геомеханической модели грунто-свайный массив (ГСМ) заменяется линейно-деформируемой средой с приведенным модулем деформации (ПМД). ПМД отражает жесткость ГСМ и учитывает взаимодействие свай и грунта межсвайного пространства. При этом ГСМ представлен в виде массива, обладающего конечной жесткостью, что в значительной степени приближает модель к реальным условиям работы свайного фундамента, особенно в случае применения свай большой длины. Наряду с этим, рассматривается возможность использования приведенного модуля в случае, когда грунтовая толща многослойная.

Научная новизна данной работы заключается в том, что: 1. Предложено и дано расчетно-теоретическое обоснование модели свайного фундамента в виде грунто-свайного массива (ГСМ), имеющего конечную жесткость.

2. Грунто-свайный массив представлен в виде однородной линейног . деформируемой среды с приведенными жесткостными характеристиками при расчете свайных фундаментов большой площади с большим количеством свай (более 100) полвторому предельному состоянию, при расстоянии между сваями 2 - 4 диаметра.

3. Предложены принцип и методика определения величины приведенного модуля деформации (ПМД) грунто-свайного массива.

4. На основании анализа планирования эксперимента определены основные и определяющие факторы, влияющие на величину ПМД.

5. Рассмотрены возможные варианты применения?разработанной методики; определения ПМД- при расчете свайных фундаментов реальных объектов строительствам второму предельному состоянию.

Практическое значение'работы. Полученные в диссертационной: работе результаты исследований позволяют:

1. рекомендовать новую^модель свайного фундамента в виде объединенного грунто-свайного массива, имеющего конечную жесткость, для упрощения расчета свайных фундаментов с большим количеством свай по второму предельному состоянию;

2. определить приведенный модуль деформации грунто-свайного массива, с учетом длины, шага, диаметра свай, величины приложенной нагрузки и особенностей геологического строения площадки строительства;

3. выбрать оптимальную величину приведенного модуля деформации грунто-свайного массива;

4. учесть неоднородность напластования грунтового массива при моделировании массивных свайных ростверков сложной конфигурации;

5. дать, научно-обоснованное решение задач при расчете и проектировании фундаментов зданий и сооружений, имеющих в основании: грунто-свайный массив с большим числом свай;

6. снизить продолжительность конечно-элементного расчета, связанную с обработкой сложных математических моделей и требующую использования мощных вычислительных машин;

7. решать широкий спектр задач, связанных с определением степени влиянием работы возводимых свайных фундаментов на объекты окружающей застройки;

8. обеспечить безопасность эксплуатации зданий и сооружений повышенной ответственности (этажности) за счет наиболее полного прогнозного моделирования* сложной геомеханической системы;

9. рекомендовать изученный метод для расчета свайных фундаментов-многофункциональных высотных зданий и комплексов с целью выполнения п. 6.24 МГСН 4.19-2005.

Реализация работы. Предложенный метод расчета свайных фундаментов разработан на кафедре МГрОиФ МГСУ и применен при расчете конструкции^ фундаментов зданий-для реальных объектов строительства г. Москвы, г. Санкт-Петербурге, г. Казани и г. Шатуры.

Результаты выполненной работы будут использованы в практике научно-исследовательских работ на кафедре механики грунтов, оснований и фундаментов (МГрОиФ) МГСУ, а также при разработке положений пособия по архитектурно-конструктивным решениям высотных зданий к МГСН 4.19-2005 «Временные Нормы и Правила проектирования многофункциональных высотных зданий и зданий-комплексов в г. Москве» с целью применения результатов исследования в инженерной практике.

Апробация работы. Основные положения работы обсуждались: на 2-й Научно-технической конференции пользователей Plaxis (С-Петербург, 26-27 июня 2007г.), на Международной конференции по геотехнике «Развитие городов и геотехническое строительство» (С-Петербург, 16-19 июня 2008г.), на XII Международной межвузовской конференции- «Строительство -формирование среды жизнедеятельности» (Москва, 15-22 апреля 2009).

На защиту выносится:

1. Расчетно-теоретическое обоснование модели свайного фундамента в виде однородной линейно-деформируемой среды с приведенными жесткостными характеристиками для расчета свайных ростверков с большим количеством свай по П-ому предельному состоянию при расстоянии между сваями 2-4 диаметра.

2. Методика определения величины приведенного модуля деформации (ПМД) объединенного грунто-свайного массива (ГСМ).

3. Способ представления ГСМ в виде однородной линейно-деформируемой среды.

По теме диссертации опубликовано 4 статьи. Основные из них: «Применение методики, приведенного модуль деформации при расчете массивных свайных ростверков в основании высотных зданий», Вестник МГСУ Выпуск 2, 2008г.; «Опыт расчета и конструирования фундаментов высотных зданий в глубоких котлованах в сложных инженерно-геологических условиях», Вестник МГСУ Выпуск 2, 2008г.

Автор искренне благодарит своего научного руководителя, заслуженного деятеля науки РФ, академика АВН РФ и Нью-Иориской АН, заведующего кафедрой механики грунтов, оснований и фундаментов МГСУ, почетного профессора МГСУ, доктора технических наук Тер-Мартиросяна З.Г., а также выражает признательность всем сотрудникам кафедры МГрОиФ за постоянное внимание и помощь при выполнении настоящей диссертационной работы.

ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ ПО ДИССЕРТАЦИИ

На основании выполненных исследований можно сделать, следующие основные выводы по диссертации:

1. В свайных фундаментах с низкими ростверками расчетами с применением МКЭ подтвержден эффект блокирования или омоноличивания грунта межсвайного пространства (когда группа свай и межсвайный грунт перемещаются как одно целое) при расстоянии между сваями до. 4-х диаметров'свай.

2. Дано расчетно-теоретическое обоснование модели свайного фундамента в виде грунто-свайного массива (ГСМ), имеющего конечную; жесткость.

3. В результате проведенного сопоставления* натурных испытаний буронабивных сваи с конечно-элементной моделью, описывающей, НДС свайно-грунтового массива, обосновано, применение упруго-пластической модели Друкера-Прагера для грунтов основания и в межсвайном пространстве.

4. Показано, что учет совместной работы межсвайного грунта и; ствола, сваи позволяет получить удовлетворительные результаты по определению НДС при расстоянии между сваями до 2+4 диаметров.

5. Математическое планирование эксперимента показало, что для двух вариантов вычисления ПМД определяющими факторами, влияющими на изменение их значений, являются относительное расстояние между сваями (шаг свай) и длина свай, при этом полученные величины существенно отличаются, то есть варьируются в диапазоне от ахЮ6 кПа до а><104кПа.

6. Проведенные тестовые расчеты свайных ростверков с количеством свай 9, 25,35, 49, 63, 81 при различной длине и шаге свай показали:

- в. качестве основного варианта для представления, грунто-свайного массива в виде однородной линейно-деформируемой среды при КЭ-моделировании свайного фундамента рационально использовать модель I, где размеры грунто-свайного массива в плане повторяют размеры плиты ростверка, а мощность массива равна длине свай; для описания жесткостных характеристик ГСМ необходимо применять методику определения ПМД по варианту 2.

7. Сопоставление результатов расчета тестовых задач с инженерными методами, предписанными нормативными документами СНиП и СП, показало сходимость полученных величин максимальных осадок.

8. Сравнение результатов расчета конструкций реального объекта (фундамента для турбогенератора) с данными проведенного геодезического мониторинга и величинами, полученными аналитическими методами, показало их достаточную сходимость.

9. Метод объединенного* ГСМ значительно упрощает построения КЭ-модели основания свайного фундамента при большом количестве свай (более 100) и на порядок ускоряет процесс вычисления на ЭВМ.

10. Метод позволяет регулировать (управлять) жесткостью свайно-грунтового массива путем изменения длины свай и расстояния между сваями.

11. Способ моделирования ГСМ в виде однородной линейно-деформируемой среды с приведенными жесткостными характеристиками может быть рекомендован при расчете свайных ростверков с большим количеством свай для применения в практике строительного проектирования. Метод был использован в геотехнических расчетах объектов строительства.

1. Адлер Ю.П., Маркова Е.В., Грановский Ю.В. Планирование эксперимента при поиске оптимальных условий. — М.: Наука, 1976. — 280 с.

2. Алексеев С.И., Автоматизированный метод расчета фундаментов по двум предельным состояниям, СПб., 1996. - 205с.

3. Ахпателов Д.М., Воробьев В.Н., Учет начального напряженного состояния при решении задач геомеханики численными методами// В сб.: Приложение численных методов к задачам геомеханики, МИСИ, 1986. -с.167-173.

4. Бадеев А.Н. Учет сжимаемости ствола сваи и слоистости основания при проектировании свайных фундаментов большой длины. Диссертация на соискание ученой степени к.т.н. Москва. 1982.

5. Барвашов В.А. Метод расчета жесткого свайного ростверка с учетом взаимного влияния свай. Основания, фундаменты и механика грунтов, 1968, № 3, с. 27-28.

6. Барвашов В.А. Комбинированные модели грунтового основания, ОФМГ №1/1976.-с.34-36.

7. Барвашов В.А., К вопросу расчета осадок по рекомендациям СП-50-101-2004, ОФМГ №1/2006 - с. 18-20.

8. Бартоломей А.А., Омельчак И.М., Юшков Б.С., Прогноз осадок свайных фундаментов. М., Стройиздат, 1994.

9. Бартоломей А.А., Омельчак И.М., Исследование напряженно -деформированного состояния нелинейного вязко-упругого полупространства. — В кн.: Современные проблемы нелинейной механики грунтов. Челябинск, 1985, с.112-114.

10. Бахолдин Б.В. Экспериментальные и теоретические исследования процесса взаимодействия грунта с забивными сваями и создание на основе практических методов расчета свай: Дис. . .д-ра техн. наук. Москва, 1987.

11. П.Бахолдин Б.В., Джантимиров Х.А., Разводовский Д.Е. Несущая: способность свай в кусте: В сб. "Свайные фундаменты"; Москва. Стройиздат, 1991.

12. Бахолдин Б.В., Разводовский Д.Е., О методике расчета свайных кустов. Труды III международной конференции "Проблемы свайного фундаментостроения". Часть 1. Пермь, 1992.

13. Бахолдин Б.В. Плитно-свайные фундаменты: Проектирование и особенности технологии.возведения, ОФМГ. №5/2003.

14. Безволев C.F., Программные средства для проектирования укрепления слабых оснований вертикальным армированием, М. Транспортное строительство №3,2003, - 18-19с

15. Беспалов А.Е., Беспалова А.В., Карабанов П.В., Тер-Мартиросян А.З., Опыт расчета и конструирования фундаментов высотных зданий в глубоких котлованах, М., Вестник МГСУ, 2/2008, - с.119-128.

16. Буслов А.С., Взаимодействие свай и свайных сооружений с деформирующимся во времени основанием: Автореферат дис. . д-ра техн. наук. Москва, 1986.

17. Гарагаш Б.А., Аварии и повреждения системы «здание-основание» и регулирование надежности ее элементов. — Волгоград: ВолГУ, 2000. — 380 с.

18. Гольдштейн М.Н., Механические свойства грунтов, М., Стройиздат, 1971. 367с.

19. Гольдин A.JI., Рассказов JI.H., Проектирование грунтовых платин, М., Энергоатомиздат, 1987. — 304с.

20. Горбунов-Посадов М.И., Ильичев В.А., Кругов В.И. и др.; под общ. ред. Сорочана Е.А. и Трофименкова Ю.Г, Основания, фундаменты и подземные сооружения. Справочник проектировщика, — М.: Стройиздат, 1985. — 480 с.

21. Горбунов-Посадов М.И., Маликова Т.Д., Соломин В.И., Расчет конструкций-на упругом основании. М., 1984.

22. Готман Н.З., Расчет свайно-плитных фундаментов из забивных свай с учетом образования карстового провала, Дисс. док. техн. наук, — Уфа, 2004. — 321с.

23. Голубков В.Н. Догадайло А.И. Некоторые особенности совместной работы свай, свайных фундаментов и их оснований. // Меж-вуз. сборник научных трудов. Воронеж.: Изд-во ВГУ, 1988. - с. 55-63.

24. Горбунов-Посадов М.И. и др., Применение современных методов расчета горизонтально нагруженных групп свай: Уч. пособие. — Рига: РПИ; 1979. 99-с.

25. Григорян А.А., Свайные фундаменты зданий и сооружений на просадочных грунтах, М., Стройздат, 1984. 161с.

26. Григорян А.А., Несущая способность в просадочных грунтах. Диссертация на соискание ученой степени д.т.н. НИИОСП. Москва. 1973.

27. Грутман М.С., К вопросу определения несущей способности свай. В кн.: Основания и фундаменты. Республиканский межведомственный научно-технический сборник, вып. 5. Киев, Будевильник, 1972.

28. Грутман М.С. Сопротивление свай и свайного куска. В кн.: Основания и фундаменты. Республиканский межведомственный научно-технический сборник, вып. 8. Киев, Будевельник, 1975.

29. Грязнова Е.М. Разработка метода расчета свайных фундаментов с учетом прочностных свойств грунтов и взаимодействия свай, Дисс. канд.техн. наук. -Ленинград, 1989, 194 с.

30. Далматов Б.И., Механика грунтов, оснований и фундаментов, JL, Стройиздат, 1988.-415с.

31. Далматов Б.И, Бронин В.Н и др., Проектирование фундаментов зданий и подземных сооружений., М., Изд. АСВ, 2001. 434с.

32. Девальтовский Е.Э., Исследование работы свайных фундаментов с учетом их взаимодействия с межсвайным грунтом, Дисс. канд.техн. наук. — Ленинград, 1982, 230 с.

33. Долинский А.А. Рациональное проектирование свайных фундаментов в условиях слабых грунтов.// Сб. Свайные фундаменты в условиях слабых грунтов: Л., 1966. —4.1.

34. Дорошкевич Н.М. Исследование напряжений в грунте при свайных фундаментах. Диссертация на соискание ученой степени к.т.н. Москва. 1959.

35. Дорошкевич Н.М. Основы проектирования свайных фундаментов по предельным деформациям // Сб. Механика грунтов, основания и фундаменты/ тр. МИСИ М. 1973.- № 115.

36. Дорошкевич Н.М., Чан Туан Тханг. Методика расчета свайных фундаментов большой длины с учетом сжимаемости ствола сваи в инженерно-геологических условиях г. Ханоя // Техника и технология.-2006 -№3 с.69-73.

37. Дорошкевич Н.М., Знаменский В.В. Инженерные методы расчета свайных фундаментов при различных схемах их нагружения. В сб.: Научно-технический журнал МГСУ. М. :2006, № 1,с.119-132.

38. Друккер Д., Прагер Б. Механика грунтов и пластический анализ или предельное проектирование // Определяющие законы механики грунтов/ Под ред. Николаевского. — М.Д975. с. 166-167.

39. Зайцева Е.В., Особенности расчета свайных фундаментов в двухслойном основании с нижним песчаным слоем, Дисс. канд.техн. наук. —М, 2006, 140с.

40. Зарецкий Ю.К., Ломбардо В.Н., Грошев М.Е., Пластическое течение грунтовых массивов. В сб.: Строительство и архитектура. М.:1979,№ 2.-е.3-12.

41. Зарецкий Ю.К., Вязко-пластичность грунтов и расчеты сооружений, Стройиздат, 1988. 350с.

42. Зарецкий Ю.К., Лекции по современной механике грунтов, Изд. Ростовского университета, 1989. 608с.

43. Зенкевич O.K. Метод конечных элементов,- М.: Мир, 1975. 541 с.

44. Знаменский В.В., Кудинов В.И., Экспериментальные исследования работы кустов свай в глинистых грунтах// Труды 11 всес. конф. «Современные проблемы фундаментостроения в СССР», Пермь, 1990, с. 42-44.

45. Знаменский В.В., Влияние низкого ростверка на передачу нагрузки свайным фундаментом на грунт // Механизированная безотходная технология возведения свайных фундаментов из свай заводской готовности. Владивосток, 1991,-с. 100-102.

46. Знаменский В.В., Инженерный метод расчета горизонтально нагруженных групп свай: Уч. пособие для ВУЗов, М.: АСВ, 2000. - 127 с.

47. Ильичев В.А., Геотехнические проблемы в подземном строительстве города. -М: Основания, фундаменты и механика грунтов. 2004. № 4. с. 2-4.

48. Ильичев В.А., Петрухин В.П., Кисин Б.Ф., Мещанский А.Б., Колыбин И.В. Расчет и проектные решения по геотехнике при строительстве Центрального ядра ММДЦ «Мосва-Сити». М.: НИИОСП им. Н.М. Гесеванова — 70 лет. Труды института. 2001. — с.61-69.

49. Карабаев М.И. Прогноз осадок и несущей способности буронабивных свай в лессовых и водонасыщенных глинистых грунтах. Автореф. дисс. канд. техн. наук. М.: 1985, 22 с.

50. Кириллов В.М. Нелинейная осадка сваи. В кн.: Строительство и архитектура. М.: 1986, № 6, с.26-31

51. Луга А.А. Расчет осадок свайных и массивны фундаментов в глинистых грунтах. Транспортное строительство: 1974 №2.

52. Малышев М.В., Болдырев Г. Г., Механика грунтов, Основания и Фундаменты (в вопросах и ответах), М., Изд. АСВ., 2000. — 320с.

53. Мариупольский Л.Г., Исследования грунтов для проектирования и-строительства свайных фундаментов, -М.: Стройиздат, 1989. — 195 с.

54. Маслов Н.Н., Основы инженерной геологии и механики грунтов, М., Высшая Школа, 1982. 511с.

55. Месчян С.Р., Механические свойства грунтов и лабораторные методы их определения (с учетом временных эффектов), М., Недра, 1974. — 191с.

56. Нам Д.Х. Взаимодействие длинных свай с грунтом в свайном фундаменте, Дисс. канд.техн. наук. - М, 2006, - 164 с.

57. Несмелов Н.С., Экспериментально-теоретические исследования формирования осадок свай большой длины при вертикальной нагрузке. Дисс.канд. техн.наук. — Л., 1974, 197 с.

58. Николаев С.В., Катценбах Р., Беспалова А.В., Беспалов А.Е., Инструментальный мониторинг фундаментных конструкций и грунтов оснований высотных зданий, — М., Сергеевские чтения, Выпуск 9, 2007 г., -с. 315-319.

59. Отчет «Анализ испытания свай на объекте: «Шатурская ГРЭС», Нижегородский государственный архитектурно-строительный университет, Н.Новгород, 2008г.

60. Пек Р.Б., Хенсон У.Э., Торнбурн Т.Х. Основания и фундаменты. — М., 1958.

61. Сальников Б.А. Исследование несущей способности свайных фундаментов в слабых глинистых грунтах: Дисс. канд.техн. наук. — М., 1969.

62. Семенов В.В., Чунюк Д.Ю. Расчет комбинированных свайно-плитных фундаментов с использованием контактной модели теории упругости. Стройклуб. №9. 2002.

63. Сергеев А.Г., Крохин В.В., Метрология, М.,2000.

64. Сорочан Е.А. Фундаменты промышленных зданий. М.: 1986, 303 с.

65. Тер-Мартиросян З.Г., Механика грунтов, М., АСВ, 2005 488с.

66. Тер-Мартиросян З.Г., Напряженно-деформированное состояние в грунтовом массиве при его взаимодействии со сваей и фундаментом глубокого заложения// Вестник МГСУ -2006.- Вып.1. -с.38-39.

67. Тер-Мартиросян З.Г., Нам Д.Х., Нам Н.З., Взаимодействие свайного фундамента с грунтом, -М: Основания, фундаменты и механика грунтов, №2-2007, с. 2-7.

68. Терцаги К., Пек Р., Механика грунтов в инженерной практике, М., Стройиздат, 1958. 608с.

69. Тимошенко С.П., Гере Дж., Механика материалов, М., «Лань», 2002. — 672с.

70. Ухов С.Б., Семенов В.В., Знаменский В.В., Тер-Мартиросян З.Г., Чернышев С.Н., Механика грунтов, Основания и Фундаменты, М., Изд. АСВ, 1994. 527с.

71. Фадеев А.Б., Девальтовский Е.Э. Исследование работы группы свай. Исследование свайных фундаментов. Межвузовский сборник научных трудов. Воронеж. Издательство ВГУ. 1988.

72. Фадеев А.Б., Девальтовский Е.Э. Кустовой эффект при работе свайных фундаментов на вертикальную нагрузку. Сборник Ускорение научно-технического прогресса в фундаментостроении. Москва, Стройиздат. 1987.

73. Фадеев А.Б., Девальтовский Е.Э. Особенности работы свай при групповом их расположении // Труды 11 Всес. конф. «Современные проблемы свайного фундаментостроения в СССР», Пермь, 1990. - с. 4-5.

74. Флорин В.А., Основы механики грунтов, Т.2, М. и Л., Госстройиздат, 1961.-543с.83'. Федоровский В.Г., Левачев С.Н., Курилло С.В. Колесников Ю.М. Сваи в гидротехническом строительстве, М., АСВ — 2007, 232с.

75. Федоровский В.Г., Безволев С.Г. Метод расчета свайных полей и других вертикально армированных грунтовых массивов, ОФМГ 1994, с. 11-15.

76. Харр М.Е., Основы теоретической механики грунтов, М., Стройиздат, 1971.-320с.

77. Хамов А.П. О взаимном влиянии свай в однорядном свайном фундаменте и группе свай// Основания, фундаменты и механика грунтов. — М., 1972.

78. Цытович Н.А., Механика грунтов (краткий Курс), М., Высшая Школа, 1983: —288с.

79. Цытович Н.А., Тер-Мартиросян З.Г., Основы прикладной геомеханики в строительстве, М:, Высшая Школа, 1981. — 317с.

80. Щербина Е.В., Зубкова Г.В., Напряженно-деформированное состояние грунта в стабилометре// В сб.: Приложение численных методов к задачам геомеханики, МИСИ, 1986. с.45-48.

81. Югай O.K. Особенности работы фундаментов из свай большой длины при действии центральной нагрузки: Дисс. канд. техн. наук. -М., 1982. — 150 с.

82. ГОСТ 12248-96: Грунты: Методы лабораторного определения характеристик прочности и деформируемости, МНТКС М.: ИПК Издательство стандартов, 1997.

83. ГОСТ 19912-2001 Грунты. Методы полевых испытаний статическим и динамическим зондированием, М.: ГУЛ ЦПП, 2001.

84. ГОСТ 20276-99, Грунты: Методы полевого определения характеристик прочности и деформируемости, М.: ГУЛ ЦПП, 2000.

85. Научно-технический отчет по теме: «Геотехнический расчет основания и фундаментов главного корпус ПГУ-400 на Шатурской ГРЭС по адресу: Московская обл., г. Шатура», Москва, 2008г.

86. Научно-технический отчет по теме: «Геотехническое обоснование проекта строительства в Санкт-Петербурге административно-делового центра ОАО «Газпром» на территории Большой Охты», Москва, 2007г.

87. Отчет «Анализ испытания свай на объекте: «Шатурская ГРЭС», Нижегородский государственный архитектурно-строительный университет, Н.Новгород, 2008г.

88. Отчет о НИР «Разработка положений пособия по архитектурно-конструктивным решениям высотных зданий, по теме: «Пособие к

89. МГСН4.19-2005 «Временные нормы и правила проектирования многофункциональных высотных зданий и зданий-комплексов», М., 2007.

90. Отчет о НИР: «Конструктивные решения, расчеты для объекта Высотный жилой дом по ул. П. Лумумбы в г. Казани», М., 2007.

91. СНиП 2.02.01-83*: Основания зданий и сооружений, Госстрой России. М.: ФГУП ЦПП, 2007.

92. СНиП 2.02.02-85: Основания гидротехнических сооружений (с Изменением №1), Госстрой России. М.: ФГУП ЦПП, 2004.105: СНиП 2.02.03-85: Свайные фундаменты/Минстрой России. —М.: ГП ЦПП, 1995. —48 с.

93. СП 50-102-2003, Проектирование и устройство свайных фундаментов, Госстрой России. М.: ФГУП ЦПП, 2004.

94. МГСН 4.19-2005 «Временные нормы и правила проектирования многофункциональных высотных зданий и зданий-комплексов», — М: 2005.

95. МГСН 2.07-01 (ТСН 50-304-2001'г. Москвы), Основания, фундаменты и подземные сооружения, М.: ГУП г. Москвы «НИАЦ», 2003 г.

96. Burland, J В, Standing, J R and Jardine F M. Building response to tunnelling. Case studies from construction of the Jubilee Line Extension, London, vol.1: projects and methods. London, UK: Imperial College, CIRIA, 2001. -344p.

97. Brinkgreve R.BJ. & Broere W. PLAXIS 3D Foundation Version 1.5, Delft, Plaxis B.V., 2006, 634 p.

98. Clough, G W and O'Rouke, T D. Construction induced movements of in situ walls/Design and performance of earth retaining structures. ASCE. — New York: GSP, № 25, 1990. -p.439-470.

99. Eurocode 7 Entwurf, Berechnung und Bemessung in der Geotechnik — Teil 1: Allgemeine Regeln (prEN 1997-1:2004 D), Briissel, CEN, 2004. 159 S.

100. Goodman; R.E., Taylor R.L. and Brekker, TL (1968) Model for the mechanics of jointed rock. Proc. ASGE Journal of soil mechanics and foundation engineering division, 1994 (SM3). -p.637-659.

101. Hanisch J., Katzenbach R., Konig G., Kombinierte Pfahl-Plattengrundungen, Ernst&Sohn, Darmstadt, 2005 222 S.

102. Hannik G, et al. Toward a risk design of underground construction on urban areas. Proc. the 13th European conf. on soil mechanics and geotechnical engineering. — Prague, Czech Republic,vol 2, 2003. p. 601-606.

103. John Atkinson, An introduction to-The mechanics of soils and foundation (Through Critical State SoiBMechanics), McGraw-Hill; 1993. 325p.

104. Peck, R B. Deep excavation and tunnelling in soft ground. State of art report. Proc.,7th Int. Conf. SMFE. Mexico City, 1969. - p; 147-150.118: Poulos H.G. and Davis E.N. Pile foundation analysis, and design, Wiley,. 1980-267p.

105. Schofield, A., Reappraisal of Terzaghi's Soil Mechanics, a draft of an invited Special Lecture at The International Society of Soil Mechanics and Geotechnical Engineering Conference in'Istanbul, August 2001. 14p.

106. Van Impe W.F. Ein Interaktionmodell fur Pfahl-Plattengrundungen. Geotechnik, 17,1994. S. 61-73.

107. Whitlow R., Basic soil mechanics (3rd Edition), Longman Scientific & Technical, 1995.-553p.

108. Whitaker Т., Cooke R. A new approach to pile testing, Proc. 5-th. Int. Conf. on Soil Mech. and Foundation Engineering, Paris, v.2, 1961.

109. Расчетная схема испытания фрагмента свайного фундамента Фиксация осадки в точках: А в центре сваи под подошвой ростверка. В - под нижним концом сваи.

110. С в уровне низа свай на границе вырезанного фрагмента массива.