автореферат диссертации по строительству, 05.23.02, диссертация на тему:Оценка осадок кольцевых свайных фундаментов на неоднородном основании

ГОУ ВПО «САНКТ-ПЕТЕРБУРГСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ АРХИТЕКТУРНО-СТРОИТЕЛЬНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ»

На правах рукописи

-у-

ГОРОДНОВА Елена Владимировна

ОЦЕНКА ОСАДОК КОЛЬЦЕВЫХ СВАЙНЫХ ФУНДАМЕНТОВ НА НЕОДНОРОДНОМ ОСНОВАНИИ

Специальность 05.23.02 - основания и фундаменты, подземные сооружения

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Санкт-Петербург 2005

Работа выполнена на кафедре геотехники в ГОУ ВПО «Санкт-Петербургский государственный архитектурно-строительный университет»

Научный руководитель:

Официальные оппоненты:

доктор технических наук, профессор Мангушев Рашид Абдуллович

доктор технических наук, лауреат Государственной премии РФ, профессор Улидкий Владимир Михайлович

Ведущая организация:

кандидат технических наук, Матвеенко Геннадий Алексеевич

Общество с ограниченной ответственностью производственное объединение «Киришинефтеоргсинтез» (ООО »КИНЕФ»)

Защита состоится « I » марта 2005 г., в 14й часов на заседании диссертационного совета Д 212.223.01 при ГОУ ВПО «Санкт-Петербургский государственный архитектурно-строительный университет» по адресу: 190005, Санкт-Петербург, 2-я Красноармейская ул., д. 4, ауд. 206.

Факс (812) 316-58-72

С диссертацией можно ознакомиться в фундаментальной библиотеке ГОУ ВПО «Санкт-Петербургский государственный архитектурно-строительный университет».

Автореферат разослан « 2С» января 2005 г.

Ученый секретарь диссертационного совета,

доктор технических наук, профессор ---' Бадьин Г.М.

иж-4 шть

Общая характеристика работы

Актуальность темы. Увеличение экспорта природных ресурсов России в страны ближнего и дальнего зарубежья привело к развитию промышленного строительства и поиску более надежных и экономичных конструктивных решений.

Так, строительство сооружений круглого очертания в плане вызвало необходимость разработки надежного, экономически эффективного вари-5 анта кольцевого фундамента, учитывающего особенности его работы в

сложных инженерно-геологических условиях. Особенно актуальным является вопрос о проектировании фундаментов сооружений, имеющих большие размеры, при строительстве на площадках, представленных неоднородным ' напластованием грунтов с низкими прочностными и деформационными свой-

ствами. Использование таких грунтов в качестве оснований связано с развитием неравномерных осадок, которые могут создать трудности в эксплуатационный период, привести к нарушению нормальных условий работы сооружения и даже аварийным последствиям.

Известно, что основным критерием надежности фундаментов для рассматриваемых сооружений является исключение или сведение к минимуму неравномерных осадок основания, а использование свайных фундаментов в условиях слабых грунтов позволяет существенно снизить абсолютные значения ожидаемых осадок и их неравномерность. Это позволит выполнить основное условие расчета по второй группе предельных состояний.

Однако существующие методы расчета осадок не учитывают специфические особенности напряженно-деформированного состояния основания кольцевых свайных фундаментов, что приводит к погрешностям оценки величины деформаций системы «свайный фундамент - неоднородное сжимаемое основание».

Цель работы заключается в разработке инженерного метода расчета осадок кольцевых свайных фундаментов, возведенных на неоднородных основаниях.

Для достижения указанной цели необходимо было решить следующие задачи:

1. Провести анализ существующих методик расчета по определению осадок фундаментов кольцевой формы и ленточных свайных фундаментов.

2. Разработать алгоритм расчета осадок кольцевых свайных фундаментов с учетом неоднородности оснований.

3. Обосновать использование свай разной длины в составе кольцевого свайного фундамента при различных глубинах залегания линз слабого грунта с целью снижения неравномерных осадок, по контуру сооружения.

4. Оценить достоверность разработанной методики расчета деформаций кольцевых свайных фундаментов на неоднородном основании.

1 СЛст.рерг п [

Методика исследований включала:

- анализ литературных источников по вопросам расчета напряженно-деформированного состояния оснований кольцевых фундаментов и ленточных свайных фундаментов;

- разработку методики расчета и специальной программы для проведения математического моделирования взаимодействия кольцевого свайного фундамента с неоднородным основанием;

- проведение натурных экспериментов на площадке строительства вертикальных стальных цилиндрических резервуаров емкостью 50 тыс. м3 в Ленинградской области;

- оценку влияния линз слабох о грунта основания на величину неравномерности осадки стенки резервуара, по периметру которой выполнен кольцевой свайный фундамент, с применением программ ГЕОМЕХАНИКА и РЬА ХК;

- сопоставление результатов проведенных исследований.

Научная новизна работы заключается в разработке нового аналитического метода расчета осадок кольцевого свайного фундамента на неоднородном основании с теоретическим и экспериментальным его обоснованием.

Практическая значимость и внедрение результатов работы заключается в разработке принципов проектирования и расчета конструктивных решений кольцевых свайных фундаментов, повышения их надежности и экономической эффективности Использование предложенной методики расчета позволило возвести на кольцевых свайных фундаментах два вертикальных стальных цилиндрических резервуара емкостью 50 тыс. м3 с плавающей крышей на территории нефтеперерабатывающего завода Ленинградской области в условиях неоднородного напластования слабых грунтов.

На защиту выносятся:

- результаты анализа существующих методик расчета по определению осадок фундаментов кольцевой формы и ленточных свайных фундаментов;

- методика аналитического расчета, алгоритм и разработанная программа «Геотехника (Расчет кольцевых свайных фундаментов)» для расчета осадок и степени их неравномерности в различных инженерно-геологических условиях;

- результаты теоретических решений, оценка их достоверности в сравнении с данными натурных экспериментов;

- обоснование использования свай разной длины в составе кольцевого фундамента в случае неоднородного напластования грунтов с целью снижения неравномерных осадок по контуру сооружения;

Апробация работы. Основные положения работы докладывались и обсуждались на 59-ой и 61 -ой научных конференциях профессоров, преподавателей, научных работников, инженеров и аспирантов СПбГАСУ (СПб, 2002, 2004 гг.), на международной научно-практической конференции (Пен-

за, 2002), на международной научно-практической конференции «Реконструкция Санкт-Петербурга - 2003» (СПб, 2003), на международной научно-практической конференции по проблемам механики грунтов и транспортному строительству (Пермь, 2004), на международной геотехнической конференции «Геотехнические проблемы строительства крупномасштабных и уникальных объектов» (Алматы, Казахстан, 2004).

Публикации. Основные результаты диссертации опубликованы в 8 печатных работах.

Структура и объем работы. Диссертационная работа состоит из введения, четырех глав, основных выводов, списка литературы и отдельного тома приложений. Список литературы включает в себя 150 наименований, в том числе 33 зарубежных источника. Объем машинописного текста диссертации составляет 148 страниц, включая 44 рисунка и 21 таблицу. Отдельный том приложений состоит из 285 страниц.

Содержание работы

Во введении обоснована актуальность темы диссертации и сформулированы основные вопросы, рассматриваемые в работе.

В первой главе представлен анализ научных публикаций по теоретическим и экспериментальным исследованиям напряженно-деформированного состояния оснований кольцевых свайных фундаментов.

Расчетам кольцевых фундаментов для сооружений башенного типа посвящены работы А. К. Бугрова, К. Е. Егорова, В. В. Савицкого, В. И. Соломина, В. Н. Шейнина, С. Б. Шматкова и других. Важные исследования деформаций оснований вертикальных стальных цилиндрических резервуаров выполнены П. А. Коноваловым, Р А. Мангушевым, С. Н. Сотниковым, К. Ш. Шадунцем, Bhandari R.K., GwizdalaS., Lambe T.W., MarrW.A., Rao B.G., Ramos I.A., Roy E. Hunt и другими.

Б. В. Бахолдиным, В. Г. Березанцевым, В. Н. Брониным, В. Н. Голуб-ковым, Б. И. Далматовым, Ф. К. Лапшиным, А. А. Луга, Р. М. Нарбутом,

A. В. Пилягиным, Ю. В. Россихиным, В. М. Улицким, А. Б. Фадеевым,

B. Г. Федоровским, Castelli F., Molta Е., Randolph M.F., Wroth C.P. и другими предложены методы расчета осадок одиночных свай и свайных кустов. Под руководством А. А. Бартоломея выполнены комплексные экспериментально-теоретические исследования осадок ленточных свайных фундаментов.

Широкому применению теории упругости в решении вопросов расчета осадок свай способствовали работы М. И. Горбунова-Посадова, В. А. Кофмана, Е. П. Сивцовой, О. Я. Шехтер, Е. Melan, R. Mindlin и других.

Рассмотренные аналитические методы оценки напряженно-деформированного состояния оснований могут быть использованы для разработки

метода расчета осадок кольцевых свайных фундаментов.

С появлением мощных ЭВМ нового поколения стало возможным решать задачи механики грунтов и фундаментостроения, используя численные методы. В настоящее время наибольшее развитие получил метод конечных элементов (МКЭ), описанию которого посвящены монографии А. Б. Фадеева, Zienkiewicz О. С. и других. Численная реализация теорий МКЭ легла в основу разработки программ по расчету напряженно-деформированного состояния оснований и фундаментов. Наиболее распространенные из них: программа ГЕОМЕХАНИКА, FEM models, PLAXIS и другие.

Примеры расчета свайных фундаментов Дубины М.М., Матвеен-ко Г.А., Фадеева А.Б., Улицкого В.М., Шашкина К.Г. и других с использованием МКЭ позволяют сделать вывод об эффективности численных методов в различных геотехнических ситуациях. Проведенный анализ существующих методик расчета позволил предложить новое решение по определению деформаций оснований кольцевых свайных фундаментов.

Во второй главе изложены основные положения аналитического метода расчета осадок кольцевых свайных фундаментов.

Анализ существующих методик расчета осадок ленточных свайных фундаментов и известных решений К.Е. Егорова по определению напряжений в основаниях фундаментов круглой и кольцевой формы позволил предложить аналитический метод расчета осадок кольцевых свайных фундаментов. Отличие выбранной расчетной схемы кольцевого свайного фундамента состоит в передаче давления от сооружения на основание с учетом распределения напряжений по кольцу и кругу.

Согласно решениям К.Е. Егорова, нормальные вертикальные напряжения стг в основании круглого фундамента радиусом R от действия равномерно распределенной вертикальной нагрузки по площади можно определить следующим образом:

«о

стг = Rp JУ, (Ra)J0 (ro)( 1 + za) e~da-, (1)

0

Нормальные вертикальные напряжения <тг в основании кольцевого фундамента с внутренним и внешним радиусами соответственно и R2 от -действия равномерно распределенной вертикальной нагрузки по площади кольца соответственно:

да

- Р |ЛЛ («2«) - V. МО + «*)e""rfa; (2)

о

Проведенными комплексными экспериментально-теоретическими исследованиями A.A. Бартоломея, Ю.Ю. Вайчайтис, Ф.К. Лапшина, Г.Ф. Новожилова и др. установлено, что закономерность распределения сил трения по боковой поверхности в большинстве случаев описывается кривой второго порядка, а в плоскости нижних концов свай нагрузка распределяется рав-

номерно.

Предложенная Бартоломеем А.А. и др. методика расчета осадок ленточных свайных фундаментов сводится к решению плоской задачи с учетом приложения нагрузки внутри полупространства с учетом распределения сил трения по боковой поверхности и передачи нагрузки в плоскости нижних концов свай. Величина осадки однорядных и многорядных свайных фундаментов определяется по формуле:

5 = (z)+b"W" (z)J" (2о)+(Zo)^}' (3)

где Ъп - безразмерные коэффициенты, зависящие от распределения сил трения по боковой поверхности по кривой второго порядка и равномерной передачи нагрузки в плоскости острия свай; Wn,Wn- искомые компоненты перемещений, вызванные силами трения по боковой поверхности и силами в плоскости нижних концов свай. На основе описанных методик, автором диссертации составлен алгоритм и разработана программа «Геотехника (Расчет кольцевых свайных фундаментов)», предназначенная для работы в среде операционных систем от Windows 98 до WindowsXP. Предложенный аналитический метод позволяет определить конечную осадку кольцевого свайного фундамента от действия вертикального дополнительного напряжения ст., при загружении основания равномерно распределенной нагрузкой Р2 по кругу радиусом R и Р1 - по кольцу (ростверку) с внешним и внутренним радиусом соответственно R2 и /?,. Расчетная схема фундамента приведена на рис. 1.

Рис t Расчетная схема для кольцевого свайного фундамента

Если значение равномерно распределенной нагрузки по площади круга равно нулю {Р2-0), то расчетная схема соответствует загружению кольцевого свайного фундамента дымовой трубы. В случае, когда значения нагрузок Рх и Р2 отличны от нуля - схеме загружения оснований и фундаментов вертикального стального цилиндрического резервуара, башенной градирни и других аналогичных сооружений.

В третьей главе изложена методика проведения натурного эксперимента по исследованию развития осадок кольцевого свайного фундамента, выполненного под стенку резервуара, и влияния инженерно-геологического строения основания на характер неравномерности деформаций.

Резервуары емкостью 50 тыс. м3 с плавающей крышей, выбранные в качестве объектов наблюдения, сооружены на территории нефтеперерабатывающего завода в Ленинградской области1. Характерной особенностью напластования грунтов в основании строительной площадки является наличие линз и прослоек слабых грунтов, расположенных на глубине 7,3 - 10,7 м.

В период подготовки основания и устройства фундаментов нами выполнен мониторинг за качеством работ по планировке и отсыпке песчаной подушки, а также проведен анализ значений несущей способности свай, полученной по результатам испытаний статической нагрузкой, статическим зондированием грунта основания (формула Миткиной Г.В., 2000), расчетов по методике СНиП 2.02.03-85 «Свайные фундаменты» и программе PLAXIS.

На рис. 2 представлены графики зависимости осадки сваи от нагрузки. При сравнении полученных величин в пределах линейной зависимости, подтверждено, что на стадии предпроектных работ значение несущей способности может быть определено статическим зондированием грунтов основания и расчетами методом конечных элементов.

Экспериментальные наблюдения за вертикальными деформациями резервуаров, возведенных на кольцевых свайных фундаментах, выполненные П.А. Коноваловым, P.A. Мангушевым, С.Н. Сотниковым и др., показали, что введение кольцевой обоймы из свай позволяет существенно снизить среднюю осадку сооружения на неоднородном основании. Кроме того, предложенный вариант позволяет значительно уменьшить сметную стоимость строительства по сравнению с традиционным вариантом свайного фундамента под всем пятном застройки.

В соответствии с целью эксперимента, кольцевой свайный фундамент резервуара, в основании которого обнаружены линзы слабых грунтов, выполнен с использованием 9-ти метровых железобетонных забивных свай сечением 0,35x0,35 м с трехрядным расположением свай в ростверке (рис. 3).

1 Экспериментальные исследования проводились автором в рамках хоздоговорной работы по теме «Проведение мониторинга за устройством оснований и фундаментов для резервуаров (Е-392, Е-393) емкостью 50 тыс. м3 на территории резервуарного парка сырой нефти» совместно со специалистами НПК Центра Геотехнологий СПбГАСУ

Для резервуара с согласным напластованием грунтов основания были применены 6-ти метровые сваи сечением 0,30x0,30 м с двухрядным расположением свай.

Нагрузка, Р (кН)

0 50 100 150 200 250 300 350 400 450 500 550 600 650 700

Рис. 2. График зависимости осадки сваи от нагрузки: 1 - по данным статического зондирования; 2 - по данным статических испытаний; 3 - по программе РЬАХТБ

£>=60,7м

Рис 3 Конструкция кольцевого свайного фундамента резервуаров, в основании фундамента которого обнаружены линзы слабого грунта

В задачи натурных наблюдений входило измерение осадок стенок резервуаров в период г идравлических испытаний. Во время эксперимента было

произведено одно полное заполнение емкостей на высоту 17,4 м.

Осадки измерялись по металлическим маркам, приваренным к стенкам емкостей на расстоянии 6 м по периметру, нивелиром Н 1 по II классу точности и специально разработанной схеме наблюдений.

На основании полученных данных построены графики развития осадок во времени с учетом загрузки основания (рис 4).

Рис. 4. Графики развития осадок во времени для резервуара, в основании которого расположена линза слабого грунта (длина свай 1=9 м)

По результатам наблюдений получены параметры осадок кольцевых свайных фундаментов (табл. 1). Необходимо отметить, что измеренные осадки не являются конечными, так как консолидация грунтов при опытном заполнении не завершилась. Кроме этого, на грунт основания в дальнейшем будет оказывать влияние повторно приложенная нагрузка при последующих заполнениях резервуаров.

Таблица 1

Длина ^тахэ ДБ, АЪсЛ

свай мм мм мм

9 12 16 8 0,00083 0,00008

6 18 22 11 0,00083 0,00012

На основе анализа развития неравномерности осадки основания по контуру установлено:

- конфигурация профиля осадок по контуру резервуара сформировалась на этапе заполнения и в дальнейшем при разгрузке практически не изменялась;

- оба показателя неравномерности и в первом, и во втором случае меньше предельно-допустимых по нормам.

Отмеченные закономерности согласуются с результатами натурных экспериментов, выполненных ранее Мангушевым P.A. и Сотниковым С.Н.

Четвертая глава посвящена анализу влияния невыдержанных слоев слабого грунта основания на неравномерность осадки стенки резервуара.

При проектировании оснований вертикальных стальных цилиндрических резервуаров особое внимание уделяется неравномерным осадкам по периметру емкостей, которые могут вызвать крен сооружения, изменение его геометрических размеров и развитие дополнительных напряжений в металлоконструкциях. Для резервуаров с плавающими крышами возникновение радиальных деформаций стенки способствует нарушению нормальной эксплуатации герметизирующих устройств и заклиниванию крыши при образовании овальности поперечного сечения.

Численное определение величин конечных осадок кольцевого свайного фундамента стального цилиндрического резервуара емкостью 50 тыс. м3 с плавающей крышей выполнено с использованием МКЭ, реализованного в программах ГЕОМЕХАНИКА и PLAXIS. Общее количество расчетов составило 156.

Полученные результаты использовались для ориентировочной оценки неоднородного основания, при котором возникающие неравномерные осадки по контуру не превысят предельно допустимых величин, установленных для сооружения.

Влияние различных глубин залегания кровли линзы Нд и ее мощности Ал на величину неравномерности осадки кольцевого свайного фундамента, выполненного под стенку резервуара, рассматривалось при следующих исходных положениях:

- основание моделировалось многослойным, характеристики грунтового напластования и линзы слабого грунта, модуль деформаций которой £=5000 кПа представлены в таблице 2;

- линза имеет развитие от центра до левой границы расчетной области (положение ее кровли Нл и мощности /гл приведены в таблице 3);

- исследование проводилось для свай с различной длиной: 6,9,12 м с двухрядным расположением в свайном фундаменте;

- значения равномерно распределенной нагрузки на основание -/7=174 кПа, по периметру стенки резервуара - ¡7=58 кН/м.

Таблица 2

Грунт Е, кПа V у, кН/м3 с, кПа

песок гравелистый 45000 0.30 20,8 0 37

песок средней крупности 30000 0.30 19,8 0 33

суглинок тяжелый пылеватый 10000 0.35 18,9 18 18

суглинок легкий пылеватый тугопластичный 18000 0.35 20,9 15 23

суглинок твердый 32000 0.35 22,1 50 25

глина легкая пылеватая 42000 0.40 19,2 50 22

суглинок легкий пылеватый 5000 0.35 19,6 10 18

Таблица 3

Н„, м 5 10,5 15

Лл,м 0; 2,5; 5,5; 10 0; 3; 5,5; 10,5; 14,5 0; 7; 10; 15

Для оценки вариантов фундаментов и положения линз заданной мощности, при которых неравномерность перемещения стенки не превысит предельно допустимых величин, использованы рекомендации действующего СНиП 3.03.01-87. Для заполненного резервуара объемом V-30-50 тыс.м3 разность отметок смежных точек наружного контура днища, расположенных на расстоянии 6 м по периметру, не должна превышать 50 мм, что соответствует относительной величине (Ду//)=0,0083.

При создании расчетной схемы учитывалось, что конструкция резервуара и нагружаемая область имеют осевую симметрию. Напряжения и перемещения в основании, в этом случае, должны определяться на основе решения осесимметричной задачи. Однако такая постановка не учитывает неоднородного напластования грунтов в плане. Поэтому для полного представления взаимодействия кольцевого свайного фундамента с неоднородным основанием, наряду с осе симметричным решением, рассматривалось плоское напряженно-деформированное состояние.

Наибольший интерес для оценки развития неравномерности осадки по периметру резервуара представляли величины вертикальных перемеще-

12

ний узлов, расположенных в местах приложения нагрузки от стенки емкости. По разнице этих величин определялись значения относительной неравномерности осадки стенки резервуара Л.\7/ и строились графики зависимости (Ы[)-ЛИл1Н1)ю1я свайного фундамента с длиной свай 6,9 и 12 м (рис. 5). Пунктиром отмечена область безопасных неравномерных осадок.

Из анализа построенных графиков (рис. 5) следует, что развитие относительной неравномерности осадки по контуру резервуара не превысит предельно допустимую величину в следующих случаях:

1. При глубине залегания линз слабого грунта Н< 5 м и относительной величине Н/Нп <1,5 для всех типов свай (рис. 5, а).

2. При расположении кровли слабого грунта ниже острия 6 м свай на 8-10</ при Л/Ял < 0,3 (рис. 5, б).

3. Когда линза залегает в уровне острия 9-12 м свай и развита от него на глубину не более 10^ при Ь/Нл < 0,5 (рис. 5, б).

При расположении кровли линзы на глубине На> 15м применение свайных фундаментов оказывается нецелесообразным, так как распределение максимальных напряжений, вызывающих деформации, происходит в слое с низкими прочностными и деформационными характеристиками (рис. 5, в). Относительная неравномерность осадки практически сразу достигает своей предельной величины независимо от длины свай.

Сопоставление величин осадок, полученных на основе решения плоской и осесимметричной задач, проводилось при различных значениях равномерно-распределенной нагрузки р1 - 0,25, 60, 110 и 174 кПа.

На рисунке 6 представлены некоторые из графиков зависимости осадки 5 кольцевых свайных фундаментов от нагрузки р1 со сваями длиной 9 и 6 м: 1,3- решение плоской задачи; 2,4 - решение осесимметричной задачи; при напластовании грунтов в двух вариантах: I - без линзы /гл=0; II - с линзой Я =10.5 м; А =3,0 м.

Л ' ' Л '

Анализ полученных результатов свидетельствует о том, что для заданных условий, решения осесимметричной и плоской задач имеют незначительные отличия, не превышающие 6%, и допустимы в инженерных расчетах.

Аналогичными расчетами по разработанной автором программе «Геотехника» установлено, что максимальная неравномерность осадки Л$//=0,0083 может возникнуть при устройстве кольцевого свайного фундамента со сваями длиной 9 м (табл. 4).

При сопоставлении расчетных значений конечных осадок сделан вывод о том, что использование разных длин свай (6-9 м, 6-12 м) в составе кольцевого свайного фундамента на неоднородном по пятну строительства основании снижает неравномерность осадок контура на 65-86%.

В)

б)

Рис. 5. Графики зависимости (Д^//)=/(ЛУЯл) при различных длинах. свай, построенные в результате расчета по программе «Геомеханика» при глубине залегания линзы: а)Н=5 м; б) #л=10,5 м; в) Ял= 15 м

180 р, кПа

5, см

- свая 9м - расчет [ 1Л -свая 9м- расчет[1,П]

- свая 6м - расчет [3,1]

- свая 6м - расчет [3,П]

—в—свая 9м - расчет [2,1] -в-свая 9м - расчет [2,Щ -е-свая 6м - расчет [4,1] -в— свая 6м - расчет [4,11]

Рис 6. Графики зависимости осадки от нагрузки: 1,3 — решение плоской задачи; 2,4 - решение осесимметричной задачи; I - основание представлено согласным напластованием грунтов; II - основание имеет линзу слабого грунта

Таблица 4

Длина свай, м 6 9 12

Вариант основания Величина осадки мм

I 60,0 21,3 31,4

И 38,6 71,0 69,4

Величина неравномерности осадки Д.?//

6-6 9-9 12-12

1-И 0,0036 0,0063

% 57 0 24

6-9 6-12 9-12

III 0,0018 0,0016 0,0080

% 78 81 3

6-9 6-12 9-12

1Ы 0,0029 0,0012 0,0066

% 65 86 20

Экономическое сравнение двух вариантов устройства кольцевого свайного фундамента на неоднородном основании показало, что в заданных геологических условиях его стоимость может быть сокращена до 20 %.

При сравнении расчетных значений конечных осадок, полученных по программам «Геотехника»—PLAXIS и «Геотехника»-ГЕОМЕХАНИКА, установлено, что в случае однородного основания отличие составляет соответственно 20% и 30%; в случае неоднородного основания - соответственно 20% и 50%. Следует отметить, что при простоте использования предложенной методики расчета кольцевых свайных фундаментов, ее результаты хорошо согласуются с полученными значениями программ, реализующих МКЭ.

Разработанная автором программа «Геотехника (Расчет кольцевых свайных фундаментов)» делает доступным применение аналитического метода расчета для широкого круга специалистов.

Основные выводы

1. Анализ существующих методик расчета осадок ленточных свайных фундаментов и известных решений К.Е. Егорова по определению напряжений в основаниях фундаментов круглой и кольцевой формы позволил предложить аналитический метод расчета осадок кольцевых свайных фундаментов. Отличие выбранной расчетной схемы кольцевого свайного фундамента состоит в передаче давления от сооружения на основание с учетом распределения напряжений по кольцу и кругу.

2. По предложенной методике расчета осадок кольцевых свайных фундаментов, отражающей особенности взаимодействия условного фундамента круглой и кольцевой формы с линейно-деформируемым неоднородным основанием, разработана программа «Геотехника (Расчет кольцевых свайных фундаментов)». Данная программа позволяет использовать набор стандартных исходных данных, применяемых при рабочем проектировании фундаментов.

3. Проведенные полевые экспериментальные наблюдения за осадками опытных резервуаров, возведенных на кольцевых свайных фундаментах, позволили сопоставить полученные данные с результатами расчета по программе, разработанной автором. Сравнение расчетных величин осадок фундаментов с данными натурных наблюдений показало удовлетворительную сходимость.

4. Дополнительные исследования несущей способности свай при проведении натурных экспериментов подтвердили, что на стадии предпроект-ных работ значение несущей способности может быть определено статическим зондированием грунтов основания и расчетами методом конечных элементов.

5. С целью исследования влияния расположения линзы слабого грунта в пределах пятна застройки резервуара выполнены расчеты с использованием программ ГЕОМЕХАНИКА и PLAXIS. Результаты проведенных рас-

четов позволили определить безопасную геометрию залегания линзы слабого грунта по критерию допустимой неравномерности вертикальных деформаций края днища. Анализ значений осадок, полученных на основе решения осесимметричной и плоской задач методом конечных элементов, показал, что отличия не превышают 6% и допустимы в инженерных методах расчета. Тем самым, обосновано использование плоской задачи для нагружаемой области, имеющей осевую симметрию.

6. Расчетами по разработанной программе «1 еотехника (Расчет кольцевых свайных фундаментов)» установлено, что использование в составе кольцевого свайного фундамента свай разной длины позволяет уменьшить неравномерность осадки, возникающую в случае неоднородного напластования грунтов по периметру сооружения.

7. Применение свай разной длины в составе единого фундамента при наличии в основании локальных включений слабых грунтов способствует снижению стоимости устройства фундаментов до 20%.

Список опубликованных работ по теме диссертации:

1. Мангушев P.A., Городнова Е.В. Устройство оснований и фундаментов под стальные резервуары емкостью 50 тыс.м3 с плавающей крышей Н Сб. тр. 59 научной конф. СПбГАСУ. - СПб, 2002. - Ч. I. - С. 36 - 38. 0,12 пл. (авторское участие 0,06 п.л.).

2. Мангушев P.A., Городнова Е.В. Фундаменты стальных резервуаров емкостью 50 тыс.м3 с плавающей крышей // Усиление оснований и фундаментов аварийных зданий и сооружений: Сб. статей междунар. научно-практ. конф. ПГАСА - Пенза, 2002. - С. 52-54. 0,12 п.л. (авторское участие 0,06 п.л.).

3. Мангушев P.A., Городнова Е.В. Проведение геотехнического мониторинга за устройством оснований большеобъемных резервуаров с плавающей крышей И Реконструкция Санкт-Петербурга -2003: Сб. статей междунар. научно-практ. конф. СПбГАСУ - СПб,

2002. - Ч. I. - С. 210 - 213. 0,2 п.л. (авторское участие 0,1 п.л.).

4. Мангушев P.A., Городнова Е.В. Использование метода К.Е. Егорова для расчета напряженно-деформированного состояния основания большеобъемных резервуаров с плавающей крышей // Тр. Каспийской междунар. конф. по геоэкологии и геотехники. - Баку,

2003. - С. 168-171. 0,25 п.л. (авторское участие 0,13 п.л.).

5. Мангушев P.A., Городнова Е.В. Исследование влияния линз слабого грунта на неравномерность осадки стенки стального вертикального цилиндрического резервуара И Тр. междунар. научно-практ. конф. по проблемам механики грунтов, фундаментострое-нию и транспортному строительству. -Пермь, 2004. -Том I.-С. 108113. 0,34 п.л. (авторское участие 0,17 п.л.)

6. Городнова Е.В. Исследование осадок кольцевых свайных фунда-

ментов стальных вертикальных цилиндрических резервуаров на неоднородном основании // Сб. тр. 61 научной конф. СПбГАСУ -СПб, 2004. - С. 28 - 34. 0,4 п.л.

7 Мангушев P.A., Городнова Е.В. О расчете осадки кольцевых свайных фундаментов большеобъемных резервуаров с плавающей крышей // Геотехнические проблемы строительства крупномасштабных и уникальных объектов: Тр. междунар геотехнической конф. - Алматы, 2004. - С. 542-546. 0,5 п.л. (авторское участие 0,3 п.л.)

8. Городнова Е В. Проведение мониторинга за строительством фундаментов стальных цилиндрических резервуаров емкостью 50 тыс.м3 с плавающей крышей // Актуальные проблемы проектирования и устройства оснований и фундаментов зданий и сооружений: Сб. статей междунар. научно-практ. конф. ПГУАС - Пенза, 2004. - С. 91-94. 0,12 пл.

Подписано в печать 14 01.2005. Формат 60x84 1/16. Бум. офсетная Усл. печ. л 1,25. Тираж 120 экз. Зак 5.

Санкт-Петербургский государственный архитектурно-строительный университет 190005, Санкт-Петербург, 2-я Красноармейская, 4.

Отпечатано на ризографе. 190005, Санкт-Петербург, 2-я Красноармейская, 5

P-213Î

РНБ Русский фонд

2006-4 3008

♦

»

ВВЕДЕНИЕ.

1. ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ И ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ ВЕРТИКАЛЬНЫХ ДЕФОРМАЦИЙ КОЛЬЦЕВЫХ СВАЙНЫХ ФУНДАМЕНТОВ.

1.1. Кольцевые фундаменты сооружений и область их применения.

1.2. Существующие теоретические основы и методы расчета осадок кольцевых фундаментов.

1.3. Аналитические методы расчета осадок свайных фундаментов.

1.4. Численные методы расчетов свайных фундаментов.

1.5. Экспериментальные наблюдения за вертикальными деформациями сооружений, возведенных на кольцевых свайных фундаментах.

1.6. Основная цель и задачи исследования.

2. АНАЛИТИЧЕСКИЙ МЕТОД РАСЧЕТА ОСАДОК КОЛЬЦЕВЫХ СВАЙНЫХ ФУНДАМЕНТОВ.

2.1. Основные положения аналитического метода расчета осадок кольцевых свайных фундаментов.

2.2. Описание алгоритма и пример расчета.

3. ПОЛЕВЫЕ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ НАБЛЮДЕНИЯ

ЗА РАЗВИТИЕМ ДЕФОРМАЦИЙ ОСНОВАНИЙ ОПЫТНЫХ РЕЗЕРВУАРОВ, ВОЗВЕДЕННЫХ НА КОЛЬЦЕВЫХ СВАЙНЫХ ФУНДАМЕНТАХ.

3.1. Инженерно-геологические условия экспериментальной площадки.

3.2. Методика проведения натурного эксперимента.

3.3. Организация и результаты натурных наблюдений.

Выводы по третьей главе.

-34. ЧИСЛЕННОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ ВЛИЯНИЯ ЛИНЗ СЛАБОГО ГРУНТА НА НЕРАВНОМЕРНОСТЬ ОСАДКИ СТЕНКИ РЕЗЕРВУАРА.

4.1. Основные предпосылки расчета вертикальных деформаций основания резервуара.

4.2. Расчет перемещений основания и кольцевого свайного фундамента резервуара с использованием программы ГЕОМЕХАНИКА.

4.3. Расчет перемещений основания и кольцевого свайного фундамента резервуара с использованием программы PLAXIS.

4.4. Расчет осадки кольцевого свайного фундамента резервуара с использованием разработанной программы "Геотехника".

4.5. Анализ и сопоставление результатов расчета с материалами натурных испытаний.

Выводы по четвертой главе.

Увеличение экспорта природных ресурсов России в страны ближнего и дальнего зарубежья привело к развитию промышленного строительства и поиску более надежных и экономичных конструктивных решений.

Строительство крупногабаритных промышленных сооружений круглого очертания в плане: отдельно стоящие вентиляционные и дымовые трубы атомных и тепловых электростанций, башни градирен, водонапорные башни, стальные вертикальные цилиндрические резервуары и т.д., вызвало необходимость разработки надежного, экономически эффективного варианта кольцевого фундамента, учитывающего особенности его работы в сложных инженерно-геологических условиях. Особенно актуальным является вопрос о проектировании фундаментов сооружений, имеющих большие размеры, при строительстве на площадках, представленных неоднородным напластованием грунтов с низкими прочностными и деформационными свойствами. Использование таких грунтов в качестве оснований связано с развитием неравномерных осадок, которые могут создать трудности в эксплуатационный период, привести к нарушению нормальных условий работы сооружения и даже аварийным последствиям.

Как отмечено в литературе [15, 86, 88, 99], надежности фундаментов для рассматриваемых сооружений является исключение или сведение к минимуму неравномерных осадок основания, а использование свайных фундаментов в условиях слабых грунтов позволяет существенно снизить абсолютные значения ожидаемых осадок и их неравномерность. Это позволит выполнить основное условие расчета по второй группе предельных состояний.

Однако существующие методы расчета осадок не учитывают специфические особенности напряженно-деформированного состояния основания кольцевых свайных фундаментов, что приводит к погрешностям оценки величины деформаций системы "свайный фундамент - неоднородное сжимаемое основание".

Вопрос по определению осадок свайных фундаментов остается актуальным и до настоящего времени, так как их расчетные значения зачастую не согласуются с фактическими осадками зданий и сооружений (Бартоломей А.А.; 1982, Бахолдин Б.В., 1986; Дорошкевич Н.М., 1977; Сотников С.Н., 1992). Это свидетельствует о том, что используемые аналитические решения недостаточно полно описывают механизм взаимодействия свайного фундамента с основанием. Исследование совместной работы свайных фундаментов и их оснований представляет особый интерес в слабых грунтах, где свайные фундаменты часто являются единственно возможным способом передачи давления от сооружения на основание.

Экспериментальные и теоретические исследования свайных фундаментов, выполненные в НИИОСП им. Герсеванова, ВНИИ транспортного строительства, НИИПромстрое, Фундаментпроекте, Уфимском БашНИИстрое, а также на специализированных кафедрах вузов Москвы, Ленинграда (Санкт-Петербурга), Днепропетровска, Каунаса, Киева, Куйбышева (Самары), Минска, Новосибирска, Одессы, Перми, Риги, Ростова-на-Дону, Саратова, Свердловска, Харькова, Челябинска и многих других организациях, способствовали разработке аналитических методов расчета осадок одиночных свай и свайных фундаментов.

Характер работы свайных фундаментов при большом многообразии инженерно-геологических условий приводит к тому, что расчет по деформациям необходимо проводить по различным расчетным схемам, наиболее полно отвечающим фактическому взаимодействию свай и грунтов основания. Следовательно, расчетные схемы определения осадок свайных фундаментов могут быть разработаны только на основе изучения совместной работы свай и окружающих грунтов, а также характера передачи нагрузки. Достоверность расчета оснований по деформациям может быть проверена инструментальными наблюдениями за фактическими осадками зданий и сооружений.

Цель настоящей работы заключается в разработке инженерного метода расчета осадок кольцевых свайных фундаментов, возведенных на неоднородных основаниях.

Методика исследований включала: анализ литературных источников по вопросам расчета напряженно-деформированного состояния оснований кольцевых фундаментов и ленточных свайных фундаментов;

- разработку методики расчета и специальной программы для проведения математического моделирования взаимодействия кольцевого свайного фундамента с неоднородным основанием; проведение натурных экспериментов на площадке строительства вертикальных стальных цилиндрических резервуаров емкостью 50 тыс. м3 в Ленинградской области;

- оценку влияния линз слабого грунта основания на величину неравномерности осадки стенки резервуара, по периметру которой выполнен кольцевой свайный фундамент, с применением программ ГЕОМЕХАНИКА и PLAXIS; сопоставление результатов проведенных исследований.

Научная новизна работы заключается в разработке нового аналитического метода расчета осадок кольцевого свайного фундамента на неоднородном основании с теоретическим и экспериментальным его обоснованием.

Практическая значимость и внедрение результатов работы заключается в разработке принципов проектирования и расчета конструктивных решений кольцевых свайных фундаментов, повышения их надежности и экономической эффективности. Использование предложенной методики расчета позволило возвести на кольцевых свайных фундаментах два вертикальных стальных цилиндрических резервуара емкостью 50 тыс. м3 с плавающей крышей на территории нефтеперерабатывающего завода Ленинградской области в условиях неоднородного напластования слабых грунтов в основании.

На защиту выносятся:

1. Результаты анализа существующих методик расчета по определению осадок фундаментов кольцевой формы и ленточных свайных фундаментов;

2. Методика аналитического расчета, алгоритм и разработанная программа "Геотехника (Расчет кольцевых свайных фундаментов)" для расчета осадок и степени их неравномерности в различных инженерно-геологических условиях;

3. Результаты теоретических решений, оценка их достоверности в сравнении с данными натурных экспериментов;

4. Обоснование использования свай разной длины в составе кольцевого фундамента в случае неоднородного напластования грунтов с целью снижения неравномерных осадок по контуру сооружения.

Основные положения работы докладывались и обсуждались на 59-ой и 61-ой научной конференции профессоров, преподавателей, научных работников, инженеров и аспирантов СПбГАСУ (СПб, 2002, 2004 гг.), на международной научно-практической конференции (Пенза, 2002), на международной научно-практической конференции "Реконструкция Санкт-Петербурга - 2003" (СПб, 2003), на международной научно-практической конференции по проблемам механики грунтов и транспортному строительству (Пермь, 2004), на международной геотехнической конференции "Геотехнические проблемы строительства крупномасштабных и уникальных объектов" (Алматы, Казахстан, 2004).

Диссертационная работа выполнена на кафедре геотехники ГОУ ВПО Санкт-Петербургского государственного архитектурно-строительного университета под руководством д.т.н., профессора Мангушева Р.А.

Экспериментальные исследования проводилось в рамках хоздоговорной работы по теме: «Проведение мониторинга за устройством оснований и фундаментов для резервуаров (Е-392, Е-393) емкостью 50 тыс. м3 на территории резервуарного парка сырой нефти ООО "КИНЕФ" объект (910-27)» при участии специалистов НПК Центра Геотехнологий СПбГАСУ - старшего научного сотрудника Н.В. Ошуркова, инженеров Е.А. Антонова, Е.В. Бычихина, Н.В. Котова и кафедры геотехники - зав. лабораторией В.В. Триус, старшего преподавателя В.В. Челноковой.

Большая методическая помощь оказана автору сотрудниками кафедры геотехники - заслуженным деятелем науки РФ, д.т.н., профессором С.Н. Сотниковым, заслуженным деятелем науки РФ, д.т.н., профессором А.Б. Фадеевым, д.т.н., профессором В.Д. Карловым и д.т.н., профессором И.И. Сахаровым.

При проведении натурных экспериментов автору было оказано большое содействие со стороны института ОАО "ЛЕНГИПРОНЕФТЕХИМ" и завода ООО ПО "Киришинефтеоргсинтез" г. Кириши.

При подготовке работы большая техническая поддержка оказана автору организацией ЗАО ТЕОСТРОЙ".

Научному руководителю и всем, оказавшим помощь в выполнении настоящей работы, автор выражает глубокую благодарность.

- 131 -ОБЩИЕ ВЫВОДЫ

1. Анализ существующих методик расчета осадок ленточных свайных фундаментов и известных решений К.Е. Егорова по определению напряжений в основаниях фундаментов круглой и кольцевой формы, позволил предложить аналитический метод расчета осадок кольцевых свайных фундаментов. Отличие выбранной расчетной схемы кольцевого свайного фундамента состоит в передаче давления от сооружения на основание, с учетом распределения напряжений по кольцу и кругу.

2. По предложенной методике расчета осадок кольцевых свайных фундаментов, отражающей особенности взаимодействия условного фундамента круглой и кольцевой формы с линейно-деформируемым неоднородным основанием, разработана программа "Геотехника (Расчет кольцевых свайных фундаментов)". Данная программа позволяет использовать набор стандартных исходных данных, применяемых при рабочем проектировании фундаментов.

3. Проведенные полевые экспериментальные наблюдения за осадками опытных резервуаров, возведенных на кольцевых свайных фундаментах, позволили сопоставить полученные данные с результатами расчета по программе, разработанной автором. Сравнение расчетных величин осадок фундаментов с данными натурных наблюдений показало удовлетворительную сходимость.

4. Дополнительные исследования несущей способности свай при проведении натурных экспериментов подтвердили, что на стадии предпроектных работ значение несущей способности может быть определено статическим зондированием грунтов основания и расчетами методом конечных элементов.

5. С целью исследования влияния расположения линзы слабого грунта в пределах пятна застройки резервуара выполнены расчеты с использованием программ ГЕОМЕХАНИКА и PLAXIS. Результаты проведенных расчетов позволили определить безопасную геометрию залегания линзы слабого грунта по критерию допустимой неравномерности вертикальных деформаций края днища. Анализ значений осадок, полученных на основе решения осесимметричной и плоской задачи методом конечных элементов, показал, что отличия не превышают 6% и допустимы в инженерных методах расчета. Тем самым, обосновано использование плоской задачи для нагружаемой области, имеющей осевую симметрию.

6. Расчетами по разработанной программе "Геотехника (Расчет кольцевых свайных фундаментов)" установлено, что использование в составе кольцевого свайного фундамента свай разной длины позволяет уменьшить неравномерность осадки, возникающую в случае неоднородного напластования грунтов по периметру сооружения.

7. Применение свай разной длины в составе единого фундамента при наличии в основании локальных включений слабых грунтов способствует снижению стоимости устройства фундаментов до 20%.

1. А.С. СССР № 630344, Б.И. № 40 от 1978, Е 02D 27/38. Фундамент для цилиндрического резервуара / С.Н. Сотников, Р.А. Мангушев (СССР). 2 е.: ил.

2. А.С. СССР № 887737, Б.И. № 45 от 1981, Е 02D 27/38. Фундамент цилиндрического резервуара / Б.Л. Барский, Р.Г. Григорян, П.А. Коновалов и др. (СССР). 2 е.: ил.

3. Бартоломей А.А. Методика проектирования ленточных свайных фундаментов по предельным деформациям // Основания и фундаменты: Межвуз. сб. тр. Пермь, 1977. - С. 91 - 103.

4. Бартоломей А.А. Экспериментальные и теоретические основы прогноза осадок ленточных свайных фундаментов и их практические приложения: Автореф. дис. д-ра техн. наук. М.: МИСИ, 1976. - 36 с.

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

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

7. Бахолдин Б.В. Особенности напряженно-деформированного состояния грунтов при погружении свай // Сб. тр. междунар. семинара по механике грунтов, фундаментостроению и транспортным сооружениям / Под общ. ред. А.А. Бартоломея. М., 2000. - С. 153 - 157.

8. Бахолдин Б.В. Экспериментальные и теоретические исследования процесса взаимодействия грунта с забивными сваями и создание на их основе практических методов расчета свай: Дис. д-ра техн. наук. М.: НИИОСП им. Н.М. Герсеванова., 1986. - 472 с.

9. Бахолдин Б.В., Игонькин Н.Т. К вопросу о сопротивлении грунта по боковой поверхности свай // Основания, фундаменты и подземные сооружения: Сб. тр. НИИОСП. М., 1969. - № 58-13410. Березанцев В.Г. Расчет оснований сооружений. JL: Стройиздат, 1970.-208 с.

10. Битайнис А.Г., Россихин Ю.В., Крытов К.Е. Использование прогрессивных конструкций свай в сложных природных условиях: Учеб. пособие по курсу "Основания и фундаменты". Рига, 1974. - 60 с.

11. Бородин М.А., Шаповал В.Г., Швец В.Б. Исследование осадок основания кольцевых фундаментов // Основания, фундаменты и механика грунтов. 2001. -№ 1. - С. 12.

12. Бронин В.Н., Далматов Б.И., Федоров В.Г. Расчет осадок свайных фундаментов во времени. Рига: ЛатНИИНТИ, 1982. - 40 с.

13. Бугров А.К. Фундаменты основных зданий и сооружений атомных и тепловых электростанций. Л.: Ленингр. гос. техн. ун-т, 1991. - 88 с.

14. Вайчайтис Ю.Ю. Работа свай в песчаных грунтах // Проектирование и возведение фундаментов транспортных зданий и сооружений из свай и оболочек в сложных грунтовых условиях: Тезисы докладов науч.-техн. семинара. Л., 1974. - С. 60 - 62.

15. Василенко А.Ю., Петренко Г.М. К методике расчета больших свайных фундаментов. // Основания и фундаменты.: Республиканский межведом, научно-технич. сб. Киев, 1979. - Вып. 12. - С. 8-13.

16. ВТУ 401-01-388-71. По устройству фундаментов гражданских зданий и сооружений в Ленинграде и его пригородных районах (особенности изысканий, проектирования и строительства). Л., 1972. - 124 с.

17. Голубков В.Н. Материалы полевых исследований совместной деформации свайных фундаментов и их оснований. Одесса, 1966. - 138 с.

18. Горбунов-Посадов М.И., Сивцова Е.П. Проверка свай на проскальзывание // Труды НИИ оснований и фундаментов.

19. М.: Госстройиздат, 1966. № 56. - С. 36-41.

20. Городнова Е.В. Исследование осадок кольцевых свайных фундаментов стальных вертикальных цилиндрических резервуаров на неоднородном основании // Сб. тр. 61 научной конф. СПбГАСУ. СПб, 2004. - С. 28 - 34.

21. ГОСТ 20069-81. Метод полевого испытания статическим зондированием.

22. ГОСТ 25100-95. Грунты. Классификация.

23. Готман А.Л. Расчет свай переменного сечения на совместное действие вертикальной и горизонтальной нагрузок методом конечных элементов // Основания, фундаменты и механика грунтов. 2000. -№ 1. -С. 6-8.

24. Грутман М.С. Свайные фундаменты. Киев: "Буд1вельник", 1969. -190 с.

25. Далматов Б.И. Расчет оснований зданий и сооружений по предельным состояниям. Л.: Стройиздат, 1968. - 140 с.

26. Далматов Б.И., Лапшин Ф.К., Россихин Ю.В. Проектирование свайных фундаментов в условиях слабых грунтов / Под ред. Далматова Б.И. -Л.: Стройиздат, Ленинградское отд-ние, 1975. 240 с.

27. Далматов Б.И., Мангушев Р.А., Сотников С.Н. О численном расчете деформаций основания резервуара при залегании под ним линзы слабого грунта // Механика грунтов, основания и фундаменты: Межвуз. темат. сб. тр. Л.: ЛИСИ, 1979. - С. 5-12.

28. Девальтовский Е.Э. Исследование работы свайных фундаментов с учетом их взаимодействия с межсвайным грунтом. Дис. канд. техн. наук. -Л.: ЛИСИ, 1982-229 с.

29. Дорошкевич Н.М. Особенности расчета свайных фундаментов по предельным деформациям // Вопросы механики грунтов, оснований и фундаментов: Сб. тр. / МИСИ им. Куйбышева, М., 1977. № 140. -С. 177-185.

30. Егоров К.Е. Деформация основания круглого жесткого фундамента под действием эксцентричной нагрузки // К расчету деформаций оснований: Сб. статей. М., 2002. - С. 51-71.

31. Егоров К.Е. Изучение послойной деформации основания дымовой трубы // К расчету деформаций оснований: Сб. статей. М., 2002. -С. 217-220.

32. Егоров К.Е. К вопросу деформации основания конечной толщины // К расчету деформаций оснований: Сб. статей. М., 2002. - С. 159-186.

33. Егоров К.Е. К вопросу о допускаемых осадках фундаментов сооружений // К расчету деформаций оснований: Сб. статей. М., 2002. -С. 113-124.

34. Егоров К.Е. К вопросу расчета основания под фундаментом с подошвой кольцевой формы // К расчету деформаций оснований: Сб. статей. -М., 2002.-С. 187-209.

35. Егоров К.Е. О деформации основания под круглым и кольцевым фундаментом // К расчету деформаций оснований: Сб. статей. М., 2002. -С. 144-146.

36. Егоров К.Е. Распределение напряжений и перемещений в основании круглого жесткого фундамента // К расчету деформаций оснований: Сб. статей. М., 2002. - С. 7-12.

37. Егоров К.Е. Расчет основания под фундаментом с подошвой кольцевой формы // К расчету деформаций оснований: Сб. статей. М., 2002. - С. 290-298.

38. Егоров К.Е., Китайкина О.В., Воронцов Г.И., Зиновьев А.В. Влияние конструктивных решений фундаментов высоких дымовых труб на материалоемкость и стоимость их возведения // К расчету деформаций оснований: Сб. статей. М., 2002. - С. 363-368.

39. Егоров К.Е., Попова-Китайкина О.В. Осадки фундаментов сооружений башенного типа // К расчету деформаций оснований: Сб. статей. -М, 2002. -С. 312-317.

40. Егоров К.Е., Шилова О.Д. Определение нормативного давления на грунты основания под круглым фундаментом // К расчету деформаций оснований: Сб. статей. М., 2002. - С. 270-272.

41. Знаменский В.В. Работа свайных фундаментов в глинистых грунтах и расчет их по деформациям основания: Автореф. дис. канд. техн. наук. М.: МИСИ, 1971 - 14 с.

42. Иванов Ю.К., Коновалов П.А., Мангушев Р.А., Сотников С.Н. Основания и фундаменты резервуаров / Под ред. Коновалова П.А. -М.: Стройиздат, 1989. 223 с.

43. Инструкция по нивелированию I, II, III и IV классов / И 57 Главное управление геодезии и картографии при Совете Министров СССР. -М.: Недра, 1990. 167 с.

44. Исаков А.А. Расчет осадок круглых и кольцевых в плане фундаментов на нелинейно деформируемом основании: Автореф. дис. канд. техн. наук. JL: ЛПИ им. М.И. Калинина, 1988 - 19 с.

45. Камушкин Э.В. Осадки свайных фундаментов и разработка методики их расчета: Автореф. дис. канд. техн. наук. Днепропетровск: Харьковский ИСИ, 1983 - 17 с.

46. Караулов A.M. Несущая способность оснований осесимметричных фундаментов. Новосибирск: изд-во СГУПСа, 2002. - 104 с.

47. Китайкина О.В. Исследование деформаций оснований под круглыми фундаментами, имеющими в плане большие размеры: Автореф. дис. канд. техн. наук. М.: НИИОСП, 1978 - 16 с.

48. Лапшин Ф.К. Расчет оснований одиночных свай на вертикальную нагрузку. Автореф. дис. д-ра техн. наук. М.: НИИОСП им. Н.М. Герсеванова, 1988. - 43 с.

49. Лапшин Ф.К. Расчет свай по предельным состояниям. -Саратовский ун-т, 1979. 152 с.

50. Луга. А.А. Исследование и расчет осадок фундаментов, опирающихся на песчаные грунты // Вопросы расчета прочности и деформативности оснований и фундаментов.: Сб. тр. ВНИИТС / Под общ. ред. Н.М. Глотова. М., 1966. - С. 53-88.

51. Мангушев Р.А., Городнова Е.В. Фундаменты стальных резервуаров емкостью 50 тыс.мЗ с плавающей крышей // Усиление оснований и фундаментов аварийных зданий и сооружений: Сб. статей междунар. научно-практ. конф. ПГАСА Пенза, 2002. - С. 52-54.

52. Мангушев Р.А. Исследование деформаций оснований стальных вертикальных цилиндрических резервуаров (в условиях слабых грунтов): Дис. канд. техн. наук. Л.: ЛИСИ, 1980 - 240 с.

53. Мангушев Р.А., Иванов В.М., Ласкин М.Б. Совершенствование расчета осадок фундаментов из свай трения на слабых грунтах // Труды IV Междунар. конф. по проблемам свайного фундаментостроения. Пермь, 1994.-ч. I. -С. 147-150.

54. Мариупольский П.Г. Исследования грунтов для проектирования и строительства свайных фундаментов. М.: Стройиздат, 1989. - 197 с.

55. Матвеенко Г.А. Взаимодействие осесимметричных фундаментов с массивом грунта при комбинированных нагрузках: Дис. канд. техн. наук. -Л.: ЛИСИ, 1988 162 с.

56. Метод конечных элементов для расчетов фундаментов на выштампованных котлованах и устойчивости откосов / Дубина М.М., Тесленко Д.К., ЦелицоВ.М., Черняков Ю.А. Изд-во "Весь Мир", 2001. -223 с.

57. НарбутР.М. Работа свай в глинистых грунтах. Л.: Стройиздат, 1972.-160 с.

58. Омельчак И.М. Основы расчета свайных фундаментов с учетом реологических свойств грунтов основания. Автореф. дис. д-ра техн. наук. -Пермь: ПГТУ, 2003. 34 с.

59. Пилягин А.В. Сопротивление грунта погружению зонда до и после забивки свай // Тр. VI Междунар. конф. по проблемам свайного фундаментостроения / Под ред. А.А. Бартоломея. М., 1998. - Том I. -С. 188-190.

60. Пилягин А.В. Исследование осадок свайных кустов. Дис. канд. техн. наук. Л.: ЛИСИ, 1969 - 210 с.

61. Подкопаевский К.В., Яссиевич Г.Н. Ленточные свайные фундаменты (расчет и конструирование): Учеб. пособие. Киров: изд-во КирПИ, 1992. - 108 с.

62. Применение метода конечных элементов при выполнении курсовых работ по строительным дисциплинам / Фадеев А.Б., Парамонов В.Н., Репина П.И.: Учеб. пособие. СПб.: С.-Петерб. гос. архитектур.-строит, ун-т, 1997. - 60 с.

63. Рекомендации по проектированию оснований резервуаров с ограничением боковых перемещений грунтов. М.: НИИОСП им. Герсеванова, 1985. - 24 с.

64. Рекомендации по расчету осадок и несущей способности одиночных свай и круглых свайных фундаментов методом конечных элементов / Фадеев А.Б., Бакенов Х.З., Репина П.И., Савинов А.В. Саратов, 1988.-37 с.

65. Рекомендации по расчету оснований кольцевых фундаментов дымовых труб. М.: НИИОСП им. Герсеванова, 1976. - 18 с.

66. Россихин Ю.В. Применение свайных фундаментов в районах залегания слабых грунтов (Опыт строительства в Латвийской ССР). Рига, 1967.-60 с.

67. Руководство по проектированию свайных фундаментов. -М.: Стройиздат, 1980. 151 с.

68. Савинов А.В. Расчет свайных оснований по результатам полевых исследований грунтов: Автореф. дис. канд. техн. наук. Л.: ЛИСИ, 1990 -23 с.

69. СНиП 2.02.01-83*. Основания зданий и сооружений. М., 1995.40 с.

70. СНиП 2.02.02-85. Основания гидротехнических сооружений. -М., 1988.

71. СНиП 2.02.03-85. Свайные фундаменты. М., 1986. - 45 с.

72. СНиП 3.03.01-87. Несущие и ограждающие конструкции. -М., 1987.

73. Соломин В.И., Шматков С.Б. Проектирование фундаментов сооружений башенного типа // Основания, фундаменты и механика грунтов. -1991.-№ 6.-С. 9-11.

74. Сотников С.Н., Мангушев Р.А. К расчету оснований цилиндрических резервуаров по предельным состояниям // Проектирование обустройства нефтяных месторождений Западной Сибири: Тр. СИБНИИНП, 1979.-Вып. 47.-С. 116-128.

75. Сотников С.Н., Мангушев Р.А. Проектирование и строительство оснований и фундаментов стальных вертикальных цилиндрических резервуаров за рубежом // Обзорн. инф. сер. "Нефтепромысловое строительство". М.: ВНИИОЭНГ, 1979. - 64 с.

76. СП 50-102-2003 Проектирование и устройство свайных фундаментов / Госуд. комитет Российской Федерации по строительству и жил. коммунальному комплексу (Госстрой России). - М., 2004. - 82 с.

77. ТСН 50-302-2004 Проектирование фундаментов зданий и сооружений в Санкт-Петербурге / Правительство Санкт-Петербурга. СПб, 2004. - 58 с.

78. ТСН 50-302-96 Устройство фундаментов гражданских зданий и сооружений в Санкт-Петербурге и на территориях, административно подчиненных Санкт-Петербургу / Администрация Санкт-Петербурга. СПб, 1997. - 96 с.

79. Улицкий В.М., Шашкин К.Г. Расчет буроинъекционных свай по деформированной схеме // Сб. тр. VI междунар. конференц. по проблемам свайного фундаментостроения / Под общ. ред. А.А. Бартоломея. М., 1998. -Том I.-C. 199-204.

80. Усманов Р.А. Исследование напряженно-деформированного состояния сильносжимаемых оснований круглых гибких фундаментов: Дис. канд. техн. наук. М.: НИИОСП им. Герсеванова, 1982. - 104 с.

81. Фадеев А.Б. Метод конечных элементов в геомеханике. М.: Недра, 1987. - 221 с.

82. Фадеев А.Б., Девапьтовский Е.Э. Исследование работы группы свай. // Исследования свайных фундаментов: Межвуз. сб. научн. тр. -Воронеж, 1988.-С. 167-174.

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

84. Франк Ф., МизесР. Дифференциальное и интегральное уравнение математической физики: Пер. с нем. / ОНТИ. М., 1937. - 290 с.

85. ЦытовичН.А. Механика грунтов. М.: Госстройиздат, 1963.636 с.

86. Шашкин А.Г., ШашкинК.Г. Взаимодействие зданий и оснований: методы расчета и их применение при проектировании // Реконструкция городов и геотехническое строительство. 2003. - № 7 . - С. 129-145.

87. ШашкинК.Г. Оценка напряженно-деформированного состояния системы "основание фундамент - здание" с учетом совместной работы: Автореф. дис. канд. техн. наук. - СПб.: СПбГАСУ, 2002 - 24 с.

88. Шейнин В.Н., Савицкий В.В. Численно-аналитическое решение контактной задачи теории упругости о напряженном состоянии кругового кольца в неоднородной плоскости И Строительная механика и расчет сооружений. М., 1990. - № 5. - С. 36-41.

89. Castelli F., Molta E. Settlement prevision of piles under vertical load // Geotechnical Engineering. 2003. - V. 156, October, Issue GE4. - Pp. 183-191.

90. Chow Y.K. Analysis of vertically loaded pile groups // Intern. Journal for Numerical and Analytical Methods in Geomechanics. 1986. - V. 107, No. GTll.-Pp. 59-72.

91. Clancy P., Randolph M.F. Simple design tools for piled raft foundations // Geotechnique. 1996. -V.46.,No. 2. - Pp. 331-328.

92. Coyle H.M., Reese L.C. Load transfer for axially loaded piles in clay // Journal of the Soil Mechanics and Foundations Division. ASCE, 1966. - V. 92, No. SM2. - Pp. 1-26.

93. De Beer E. Foundation problems of petroleum tanks. Ann Inst. Beige petrole, 1969. - V. 3, № 6. - Pp. 41 - 45.

94. Drucker D.C., Prager W. Soil mechanics and plastic analysis of limit design // Quarterly of Applied Mathematics. 1952. - V. 10, № 2. - Pp. 157 - 165.

95. Fleming W.G.K. A new method for single piles settlement prediction and analysis // Geotechnique. 1992. -V.42., No. 3. - Pp. 411-425.

96. Gazioglu S.M., Withiam J.L. Evaluation of Differentially Settled Tank // Int. Conf. of Case Hisries In Geot. Eng. Roll. Missouri, 1984. -Pp. 133-142.

97. Greenwood David A. Differential Settlement tolerances of cylindrical steel tanks for bulk liquid storage // Settlement of structures: Sym. British Geotech Society. Cambridge, 1974. - Pp. 353 - 360.

98. Gwizdala S. Problemy posadowienia zbiornikow na paliwa plynne // Inzynieria I budownictwo. 1975. - T. 32, № 5. - Pp.192 - 193.

99. Hirayama H. Load-settlement analysis for bored piles using hyperbolic transfer functions // Soils and Foundations. 1990. -V. 30, No. 1. - Pp. 55-56.

100. Kahn E. Tank construction . Ann Inst. Beige petrole, 1969. - V. 3, №6.-Pp. 45-47.

101. Kuwabara F. Settlement behavior of non-linear soil around single piles subjected to vertical loads // Soils and Foundations. 1991. -V. 31, No. 1. - Pp. 39-46.

102. Langeveld Jr.J.M. The design of large steel storage tanks for crude oil and liquid natural gas (LNG): I.I.W. Annual Assembly. Budapest, 1974.

103. Maharaj D.K., Gandi S.R. Non-linear finite element analysis of piled-raft foundations // Geotechnical Engineering. 2004. - V. 157, July, Issue GE3. -Pp. 107-113.

104. Mahmoud M., Burley E. Lateral load capacity of single piles in sand // Geotechnical Engineering. 1994. - V. 107, July. - Pp. 155-162.

105. Mandolini A., Viggani C. Settlement of piled foundations // Geotechnique. 1997. -V.47., No. 4. - Pp. 791-816.

106. Marr W.A., Ramos J.A., Lambe T.W. Criteria for settlement of Tanks // Journal of the Geotechnical Engineering Division. USA, 1982. - V.108., No. 8. -Pp. 1017-1039.

107. Melan E. Der Spannungszustand der durch eine Einzelkraft im Innern Beanpruchten Halbschibe // Zeitschrift fur angewandte Mathematik. 1932. -B.12.f.6.

108. Mindlin R. Force at a point in the interior of a semi-infinite solid // Physics. 1936. - V. 7. -Pp. 192-202.

109. Morton J., Ruiz C. Floating roof tank design is eased // Oil and gas journal. - 1976. - V. 74, № 15. - Pp. 59 - 61.

110. Narahari D.R., Rao B.G. Skirted-Soil-Plug foundations // Proc. Asian Regional Conference on Soil Engineering. Singapore, 1979. - Pp. 319 - 322.

111. Poulos H.G., Davis E.H. Pile Foundation Analysis and Design. New York: John Wiley et Sons, 1980.

112. Poulos H.G., Davis E.H. The settlement behavior of single axially loaded incompressible piles and piers // Geotechnique. 1968. -V.18.,N. 3.

113. Randolph M.F. Design method for pile group and piled raft // Proc. of 13-th Intern. Conf. on Soil Mechanics and Foundation Engineering. New Delhi, 1994.-V.5.-Pp. 61-82.

114. Randolph M.F., Wroth C.P. Analysis of deformation of vertically loaded piles // Journal of the Geotechnical Engineering Division. ASCE, 1978. -V.104., No. GT12. - Pp. 1465-1488.

115. Rao B.G., Bhandari R.K. Skirting a New Concept in the Design of Heavy Storage Tank Foundation // In 6-th Southeast Asian Conference on Soil Engineering. - Taipei, 1980. -May 19-23. - Pp. 283 - 300.

116. Roy E. Hunt, P.E. Engineered tank pads can lower costs // The oil and gas journal. 1967. - V.65, №. 48. - Pp. 98-101.

117. Unwin H., Jessep R.A. Long-term pile testing in London clay: a case study // Geotechnical Engineering. 2004. - V. 157, April, Issue GE3. - Pp. 57-63.

118. Whitaker T. Experiment with model piles in groups // Geotechnique. -1957. -V.7, No. 4. Pp. 147-167.

119. Whitaker Т., Cook R.W. An investigation of the shaft and base resistances of large bored piles in London clay // Large bored piles. London: Institution of Civil Engineers, 1966.

120. Zienkiewicz O.C. The finite element method in engineering science. -McGraw-Hill, London, 1977. 421 p.61.05- WiT

121. ГОУ ВПО С ЕТЕРБУРГСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ

122. АРХИТЕКТУРНО-СТРОИТЕЛЬНЫЙ УНИВЕРСИТЕТа.1. На правах рукописи

123. ГОРОДНОВА Елена Владимировна

124. ОЦЕНКА ОСАДОК КОЛЬЦЕВЫХ СВАЙНЫХ ФУНДАМЕНТОВ НА НЕОДНОРОДНОМ ОСНОВАНИИ1. ТОМ

125. Специальность 05.23.02 основания и фундаменты, подземные сооружения

126. ДИССЕРТАЦИЯ на соискание ученой степени кандидата технических наук

127. Научный руководитель доктор технических наук,профессор Мангушев Рашид Абдуллович1. Санкт-Петербург 20051. СОДЕРЖАНИЕ ТОМИстр.