автореферат диссертации по строительству, 05.23.02, диссертация на тему:Прогноз влияния возведения сооружений на плитном фундаменте на деформации песчаного основания существующих зданий

На правах рукописи

Ибадильдин Нурхат Амангельдинович

ПРОГНОЗ ВЛИЯНИЯ ВОЗВЕДЕНИЯ СООРУЖЕНИЙ НА ПЛИТНОМ ФУНДАМЕНТЕ НА ДЕФОРМАЦИИ ПЕСЧАНОГО ОСНОВАНИЯ СУЩЕСТВУЮЩИХ ЗДАНИЙ

Специальность 05 23 02 - Основания и фундаменты, подземные сооружения

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Санкт-Петербург 2007

003160403

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

Научный руководитель

доктор технических наук, профессор Бронин Владимир Николаевич

Официальные оппоненты

доктор технических наук, профессор Бугров Александр Константинович;

кандидат технических наук Лукин Владимир Александрович

Ведущая организация

ОАО «ЛенН ИИпроект»

Защита состоится «2.6» октября 2007 г в «14» часов на заседании диссертационного совета Д 212 223 01 при ГОУ ВПО «Санкт-Петербургский государственный архитектурно-строительный университет» по адресу 190005, Санкт-Петербург, ул 2-я Красноармейская, д4, ауц 206 Эл почта гес1ог@зр1зе эрЬ эй Телефакс (812)316-58-72

С диссертацией можно ознакомиться в фундаментальной библиотеке ГОУ ВПО «Санкт-Петербургский государственный архитектурно-строительный университет». Отзывы на автореферат (в двух экземплярах, заверенных печатью) просим направлять по адресу 190005, Санкт-Петербург, ул 2-я Красноармейская, д 4

Автореферат разослан « 26 » сентября 2007 г

Ученый секретарь диссертационного совета

Бадьин ГМ

Общая характеристика работы

Актуальность работы. В настоящее время актуальной задачей в области фун-даментостроения является обеспечение надежности существующих зданий и сооружений различного назначения и вновь возводимых в условиях плотной городской застройки Возведение новых зданий вблизи существующих приводит, как правило, к дополнительным неравномерным осадкам последних, что в свою очередь вызывает повреждение их несущих и ограждающих конструкции, коммуникаций и другим неблагоприятным последствиям Важной задачей является на стадии проектирования получение достоверной информации о прогнозируемых величинах осадок не только возводимого здания, но и дополнительных осадок существующих зданий, границы зоны влияния нового строительства на окружающую застройку Решение этой задачи позволяет своевременно предусмотреть технические мероприятия по предупреждению недопустимых повреждений существующих зданий и сооружений

Как показывает практика строительства в условиях плотной городской застройки, сложной задачей является расчет дополнительной осадки существующего здания, обусловленной статическим нагружением основания новым зданием

Петербургские строительные нормы по устройству фундаментов зданий (ТСН 50-302-2004) предписывают ограничивать дополнительную осадку существующих зданий, которая может быть обусловлена различными техногенными факторами, в том числе, связанными со статическим нагружением (разгрузкой), либо с технологией производства работ При этом размер зоны влияния (риска) возводимого здания на окружающую застройку рекомендуется принимать ориентировочно равным 30 м и в пределах этой зоны выполнять обследование технического состояния существующих зданий, что не всегда является оправданным и ведет к непроизводительным затратам. В указанном ТСН излагаются требования к определению зоны риска, но отсутствуют конкретные рекомендации по методике ее расчета

СНиП 2 02 01-83 и СП 50-101-2004 рекомендуют определять дополнительные осадки существующих зданий от загружения соседних площадей методом послойного суммирования с определением вертикальных дополнительных напряжений методом угловых точек и ограничением мощности сжимаемого слоя Строительная практика свидетельствует, что рассчитанные таким методом дополнительные осадки существующих домов оказываются значительно меньше, чем наблюдаемые в натуре Особенно указанное расхождение проявляется при определении мощности сжимаемого слоя по СП 50-101-2004

Поэтому дальнейшее исследование влияния загружения соседних площадей на дополнительные осадки существующих зданий в условиях плотной городской застройки является актуальным

Настоящая работа посвящена исследованию дополнительных осадок существующих зданий, устроенных на фундаментах мелкого заложения, основанием которых служат пески плотные и средней плотности

Цель и задачи исследований заключались в определении в модельном эксперименте и в натурных условиях дополнительных осадок песчаных оснований, нагруженных штампами, реальными сооружениями при загружении соседних площадей другими штампами, строящимися зданиями В соответствии с поставленной целью решались следующие задачи

- анализ существующих методик и результатов лотковых модельных экспериментов. данных натурных наблюдений за деформациями существующих зданий в рассматриваемых условиях, а также методов расчета дополнительных осадок,

- разработка конструкции стенда и методики лотковых испытаний, позволяющих моделировать дополнительные осадки оснований существующих сооружений при нагружении соседних площадей строящимися зданиями на плитном фундаменте;

- выявление в модельном эксперименте закономерностей дополнительных деформаций нагруженных оснований при загружении соседних площадей и их математическое описание,

- анализ геодезических наблюдений за осадками существующих зданий при строительстве вблизи новых,

- сопоставление результатов модельных экспериментов, натурных наблюдений за осадками сооружений с результатами расчетов дополнительных осадок оснований загруженных площадей в рассматриваемых условиях по методике СНиП, по программному комплексу «Р1ах13» и по предложенным корреляционным зависимостям

Методы исследования. Для решения поставленных задач выполня-лись

- модельные эксперименты в лотке,

- корреляционный анализ модельных экспериментов,

- анализ натурных наблюдений за осадками существующих и возводимых зданий,

- расчеты по различным методикам дополнительных осадок основания штампов и существующих зданий при нагружении соседних площадей,

- сопоставление результатов модельных и натурных экспериментов с результатами расчетов

Научная новизна работы состоит:

- В конструктивном решении разработанного стенда (СМРО-2), на отличительные признаки которого получено положительное решение Роспатента на выдачу патента.

- В предложенной методике лотковых модельных испытаний на стенде СМРО-2 при загружении основания штампами жестким и конечной жесткости

- В полученных в модельном эксперименте закономерностях дополнительных осадок основания штампа конечной жесткости при загружении жесткого штампа и подобранных для их описания корреляционных зависимостях

- В предложенной методике определения дополнительных осадок основания существующих зданий при загружении соседних площадей

Достоверность теоретических решений и методов расчета определяется, корректной постановкой задач исследований, исходными предпосылками и расчет-

ными схемами, адекватно отражающими механизм взаимодействия фундамента здания с грунтовыми основанием, достаточным объемом комплексных экспериментальных исследований; применением методов математической статистики, аппарата регрессионно-корреляционного анализа, моделированием совместной работы фундамента с основанием на основе численных методов, реализованных на ЭВМ, теоретическими разработками, базирующимися на основных положениях теории линейно-деформируемых тел и законах механики грунтов, применением в опытах средств измерений в соответствии с государственными стандартами, сравнением полученных данных с известными существующими решениями, достаточной сходимостью результатов теоретических и экспериментальных исследований

Практическое значение работы

- Разработанные стенд СМРО-2 и методика проведения экспериментов позволяют моделировать геотехническую ситуацию при строительстве нового здания в условиях плотной городской застройки в лабораторных условиях

- Предложенная методика расчета позволяет определять дополнительные осадки существующих зданий при строительстве на соседних площадках зданий с плитными фундаментами.

Положения, выносимые на защиту

- Конструкция стенда СМРО-2 для моделирования геотехнической ситуации, при которой существующее здание получает дополнительную осадку при строительстве на соседней площадке здания на плитном фундаменте

- Разработанная методика лотковых модельных испытаний на стенде СМРО-2

- Результаты выполненных лотковых испытаний, основанных на использовании стенда СМРО-2 и методики модельного эксперимента

- Корреляционные зависимости дополнительной осадки штампа конечной жесткости от исследуемых факторов, полученные на основании математической обработки результатов модельного эксперимента

- Результаты расчетов по предлагаемой методике дополнительных осадок песчаных оснований существующих зданий при строительстве на соседней площадке здания на плитном фундаменте

Апробация работы. Основные положения диссертации были доложены и обсуждались на 7-и конференциях, в том числе 4-х международных По теме диссертации опубликовано 8 статей, в том числе в трудах 5-и международных конференций и в бюллетене изобретений опубликован Патент на стенд СМРО-2, разработанный с участием соискателя и использованный в диссертации.

Струюура и объем работы. Диссертационная работа состоит из введения, 5 шав, основных выводов, списка использованной литературы Список работ включает 127 наименований, 8 таблиц и 43 рисунка Общий объем диссертации -139 страниц. Работа выполнена на кафедре <(Геотехники» СПбГАСУ

Автор выражает благодарность доц РР Инамову,инж Г В Левинтову,гл инж М В. Лебедеву, инж Н В Котову за помощь, оказанную при работе над диссертацией

Основное содержание работы

Во введении обосновывается актуальность темы, определяются цель, задачи, научная новизна и практическое значение работы, методика исследования, формулируются основные научные положения диссертационной работы, выносимые на защиту Приведены сведения о достоверности и апробации работы, количестве публикаций

В главе 1 дан обзор современного состояния проблемы определения дополнительной осадки существующих зданий при строительстве на соседних площадках новых зданий Определены направления, задачи исследований и методы их решения

Изучением характера развития неравномерных осадок существующих зданий в условиях существующей застройки занимались Сотников С Н, Бугров А К, Собенин А А, Утенов Е С, Цытович Н А, Егоров К.Е, Герсеванов Н М, Горбунов-Посадов М И , Далматов Б И , Фадеев А Б, Бронин В Н, Улицкий В М , Шаш-кин А Г., Фиамский О Б, Гельфандбейн А М, Коновалов П А, Черкасов И И, Довнарович С В , Манвелов Л И, Швецов Г И, Маслов Н Н, Ка1гепЬасЬ Я, БсЬиИге Е и другие

Исследованиям деформаций грунта за пределами загруженных площадей, образованию «воронки оседания» посвящено большое количество работ Конечной целью этих исследований является разработка методики расчета дополнительных осадок и/или разработка конструктивных и технологических решений по снижению дополнительных осадок существующих зданий Результаты этих исследований нашли свое отражение в методиках расчетов дополнительных осадок, указанных в нормативной литературе Однако как показывает практика строительства, несмотря на давнюю историю этого вопроса, результаты расчетов дополнительных осадок часто не соответствуют фактическим, причем как в сторону занижения, так и завышения величин осадок

Таким образом, для повышения точности и обоснованности получаемых расчетом величин дополнительных осадок требуются дальнейшие исследования деформаций грунтового основания при загружении соседних площадей с учетом различных факторов, влияющих на конечный результат

Как показал обзор публикаций по данной теме, экспериментальные исследования имеют следующие три направления штамповые испытания грунтов в лотках в лабораторных условиях, полевые штамповые испытания грунтов, определение деформаций грунтов на натурных объектах

Обзор доступных публикаций по результатам лотковых испытаний и полевых штамповых опытов позволяет сделать вывод о том, что многочисленные экспериментальные исследования деформаций грунтов в основном направлены на изучение образования воронки оседания свободной ненагруженной поверхности вокруг жесткого штампа При этом не учитывалось предварительное загружение соседней с жестким штампом площади, т е не учитывались такие значительные

факторы «существующего здания», как интенсивность нагрузки под ним и расстояние от него до жесткого штампа

Имеющиеся немногочисленные работы, лишенные указанных недостатков (в смысле направленности настоящей работы), посвящены исследованию деформациям грунтового основания при его загружении двумя жесткими штампами, взаимных кренов штампов Данный подход не совсем корректно моделирует работу грунтового основания в исследуемой ситуации, когда один из фундаментов обладает конечной жесткостью

В опубликованных работах найдено значительное количество данных натурных наблюдений за дополнительными осадками существующих зданий и сооружений в условиях плотной городской застройки

Приведен обзор методик расчета дополнительных осадок грунтового основания

Проведенный анализ состояния проблемы позволил сформулировать задачи исследования изложенные выше

В главе 2 излагаются конструкция стенда СМРО-2, методика и результаты модельного эксперимента

Целью модельного эксперимента является оценка влияния загружения основания жестким штампом на деформации основания штампа конечной жесткости В условиях г Санкт-Петербурга на плотных грунтах жилые здания, в том числе повышенной этажности (до 16 этажей) возводятся на сплошной железобетонной плите с монолитными железобетонными стенами и перекрытиями Такие здания обладают большой жесткостью и поэтому вполне допустимо считать их неде-формируемыми при осадке основания Жесткий штамп моделирует возводимое здание

Большинство существующих домов старой застройки и второй половины ХХ-го века г Санкт-Петербурга можно отнести к зданиям с фундаментами и надземным конструкциям конечной жесткости Характерной деформацией рассматриваемых домов при равномерном напластовании грунтов является деформация прогиба Штамп конечной жесткости, моделирующий эти здания, обладает возможностью прогиба при его нагружении

Лоток со штампами, нагружающими и измерительными устройствами, назван стендом для моделирования работы оснований (СМРО-2) Стенд (рис 1, 2) состоит из лотка 1, заполненного грунтом 2 Лоток соединен с нагрузочной рамой 3, состоящей из трех элементов и направляющей балки, выполненных из прокатных профилей Нагрузочная рама воспринимает усилия при нагружении жесткого Штампа 4 и штампа конечной жесткости 5 Нагружение жесткого штампа осуществляется гидравлическим домкратом 7, а передающиеся на штамм усилия измеряются образцовым динамометром 8 марки ДОС-5, Фиксация перемещений жесткого штампа производится двумя индикаторами часового типа 9

Штамп конечной жесткости выполнен в виде металлической камеры, в нижней части которой размещены металлические пластины 10, имеющие возможность

вертикального перемещения, в том числе относительно друг друга Внутри камеры штампа размещена резиновая оболочка 11, соединенная с образцовым манометром 12 и трубопроводом 13 источника гидростатического давления Штамп конечной жесткости имеет возможность горизонтального перемещения по нагрузочной раме

Образцовый манометр МП4-У с максимальным измеряемым давлением 600 кПа имеет погрешность измерения 1.5 кПа Источником гидростатического давления является компрессор воздушный модели ПАС марки РХ-90 с объемом ресивера 24 л с максимальным рабочим давлением воздуха 0,8 МПа

Вертикальные перемещения пяти пластин 10 фиксируются 10-ю индикаторами часового типа 14 (ИЧ-10 с классом точности 1)

Основными отличительными признаками стенда СМРО-2, являются конструктивное решение штампа конечной жесткости, позволяющего измерять деформации прогиба основания, и конструктивное решение нагружающей системы штампа конечной жесткости, обеспечивающей нагружение основания на различных фиксированных расстояниях от жесткого штампа

Принцип модельного эксперимента заключается в последовательном выполнении следующих этапов первоначально нагружается штамп конечной жесткости давлением рп и измеряется осадка его основания После стабилизации осадок основания штампа конечной жесткости нагружается жесткий штамп давлением рс и измеряется осадка его основания и дополнительная осадка основания штампа конечной жесткости Ду Деформация Ду фиксируется по всей дайне штампа конечной жесткости.

Задачей эксперимента являлось проведение испытания малосжимаемого грунта, который может служить основанием зданий повышенной этажности В качестве такого грунта выбран песок средней крупности, уплотняемый до состояния средней плотности Первоначально песок в лотке уплотнялся послойно ручной трамбовкой Необходимой плотности песка достичь не удалось. Определение платности песка производилось методом динамического зондирования в 6-и точках лотка с помощью динамического плотномера (ДПУ) «Кондор», используемого в дорожном строительстве В модельном эксперименте уплотнение песка производилось вибратором ИВ-99Б-2, которое позволяло достичь необходимой плотности песка

Методика модельного эксперимента заключалась в следующем К штампу конечной жесткости прикладывались постоянные давления рп = 25, 75, 125 и 200 кПа Ступени нагрузок выдерживались 15 мин и фиксировались осадки блоков (пластин) штампа конечной жесткости Экспериментально обосновано время выдерживания нагрузки на каждой ступени нагружения до условной стабилизации осадки штампов 0,01 мм, которое составило 15 мин

Затем нагружался жесткий штамп ступенями давленийрс = 75,125,200 и 300 кПа и измерялись осадки жесткого штампа 5с и дополнительные, к ранее зафиксированным, осадки блоков штампа конечной жесткости Л? В опытах установлено, что вплоть до давления 300 кПа, осадка песчаного основания близка к линейной

С использованием метода наименьших квадратов по формуле Шлейхера был найден средний модуль деформации песка, который оказался равным Е = 42 МПа При этом коэффициент корреляции составил г = 0,98

В эксперименте исследовалось влияние на дополнительные осадки Ду давлений на жесткий штамп и штамп конечной жесткости, но и расстояния между ними Относительное расстояние между штампами принималось 1/Ь = 0,1, 0,5, 1,0, 1,5, где1 - расстояние между штампами, Ь - ширина жесткого штампа

На рис 3 показан характерный результат из 16 серий испытаний

Из полученных в опыте данных (рис 3) можно сделать следующие выводы

- увеличение нагрузки на жесткий штамп приводит к нелинейному возрастанию дополнительных осадок штампа конечной жесткости,

- с увеличением расстояния между штампами не линейно затухают дополнительные осадки штампа конечной жесткости,

- увеличение нагрузки на штамп конечной жесткости вызывает возрастание дополнительной осадки штампа конечной жесткости при одинаковых давлениях на жестком штампе

При обработке результатов модельного эксперимента зафиксировано (рис 4), что графики дополнительных осадок штампа конечной жесткости при различных расстояниях от жесткого штампа и одинаковом давлении на жесткий штамп близко ложатся на одну кривую, что можно интерпретировать, как приложение бесконечной полосовой нагрузки на основание от штампа конечной жесткости

В главе 3 анализируются расчеты различными методами дополнительных осадок штампа конечной жесткости при нагружении жесткого штампа. Рассмотрено использование теорий линейно деформируемых сред с учетом рекомендаций СНиП, нелинейной механики грунтов в рамках программы «Р1ах1Б» и использование корреляционных зависимостей, полученных по результатам модельного эксперимента

По методике СНиП 2 02 01-83* дополнительная осадка основания штампа конечной жесткости в пределах сжимаемой толщи в различных его точках находилась по методу послойного суммирования Вертикальные и горизонтальные нормальные напряжения в основании штампов определялись методом численного интегрирования, исходя из решения Буссинеска Достоинством численного интегрирования является возможность определения искомых напряжений в любой точке по глубине основания как в пределах загруженной площадки, так и вне ее Мощность сжимаемой толщи Я. определялась условием СНиП аур = 0,28^, где а - вертикальные природные напряжения

Дополнительные осадки штампа конечной находились как от действия только вертикальных дополнительных напряжений, так и от совместного действия вертикальных и горизонтальных нормальных напряжений

В расчетах оценивалось, как влияет нагрузка на штампах, расстояние между ними, длина штампа конечной жесткости на дополнительную осадку штампа конечной жесткости Ду

о 5 10 15 20 0000 ----1-

до

Рис 3 Графики зависимости осадок блоков штампа конечной жесткости As, нагруженном давлением рп= 25 кПа, при расстоянии между штампами 0,16 от нагружения жесткого штампа давлениямир = 1 - 75,2 - 125,3 - 200 и 4 - 300 кПа

о 10 20 30 40 50 X,™

Рис 4 Графики зависимости осадок блоков штампа конечной жесткости нагруженном давлением р = 75 кПа при нагружении жесткого штампа давлениямирс = 1 - 75, 2 - 125, 3-200и4-300 кПа и расстояниях между штампами //6 = ОД, 0,5,1,0 и 1,5

Модельными опытами в лотке было показано, что экспериментальные кривые дополнительных осадок штампа конечной жесткости длиной 25 см при удалении его от жесткого штампа в пределах погрешности эксперимента близко ложатся на одну кривую Поэтому в серии расчетов производилось определение дополнительных осадок условного штампа конечной жесткости длиной 50 см

На рис 5 представлены результаты расчета с использованием следующих параметров- давление на штамп конечной жесткости рп = 75 кПа, на жесткий штамп -рс = 75, 125,200 и 300 кПа, расстояние между штампами / = 2 см Расчет выполнен 2-мя описанными выше методами По результатам расчетов построена серия графиков зависимости «Л? - х», описывающих величину дополнительных осадок на всей длине гибкого штампа при достоянном давлении на штамп конечной жесткости и различных давлениях на жесткий штамп

Рассчитанные дополнительные осадки по методу послойного суммирования только от действия вертикальных напряжений имеют меньшие значения, чем рассчитанные с учетом горизонтальных напряжений Это объясняется тем, что при расчете по методу СНиП учитывается безразмерный коэффициент р = 0,8 снижающий осадку, который не вводился при определении дополнительных осадок с учетом действия горизонтальных напряжений

0,0250,0500,0750,1000,125-

&S, мм.

2 , I.I., ■■—,—

3 Vl

У

Рис 5. Графики зависимости от координаты х дополнительных осадок штампа конечной жесткости длиной 50 см, нагруженного давлением рп = 75 кПа, при нагружении жесткого штампа давлением рс = 75 кПа и расстоянии между штампами /= 2 см 1 - экспериментальный, 2, 3 - рассчитанные по СНиП и с учетом горизонтальных нормальных напряжений

Как и следовало ожидать, зависимость дополнительных осадок штампа конечной жесткости As от давления на жестком штампе линейная Давление на штампе конечной жесткости не влияет на дополнительную осадку As Это объясняется действием в линейной теории упругости принципа независимости действия сил

U«r»rretIMAA »/ЛТТвГГГ^МЛПОТГГ^Л ГГЛТ^'ЛПГ Г4- /М/ЛТТвПТП'АТГФЛП ПГ тлттивттл rw« TTAHiAtfTTJ ИХ ЛХ V/ UUt 1IIV J1VJ1VUuU1A V>l\viivjp XUUvi 1 Л W UUUIVJ IllVtjlV ItpM livi"V/ ' ' ■ 11

программного пакета Plaxis 3D Foundation, версии 1 5, предназначенного дня расчета деформаций и устойчивости геотехнических сооружений методом конечных элементов

Геометрически размеры конечноэлементной модели лотка и штампов соответствуют натурным размерам (рис 6) Расстояние между блоками штампа конечной жесткости принято равным 2 мм

В качестве модели грунта принята модель Кулона-Мора идеальной пластичности . Основными параметрами принятой модели Кулона-Мора являются: Е - модуль Юнга [кН/мг|; v - коэффициент Пуассона [-]; Ф - угол трения с - удельное сцепление [кНЛг1]; - угол дилатансии

Первоначальные численные расчеты с использованием прочностных и деформационных параметров модели грунта ф, с, Е и v, определенных ло результатам испытания грунта штампами в лотке, показали неудовлетворительные результаты - разрушение грунта (выпор) произошло при нагрузке 214 кПа, при этом осадка жесткого штампа перед разрушением составила 6,2 мм. По данным лоткового эксперимента при нагрузке на жесткий штамп 300 кПа его осадка составила 1,13 мм и дальнейшее увеличение нагрузки до 450 кПа не привело к разрушению грунта.

Для корректировки параметров модели Кулона-Мора составлен план численного эксперимента и выполнена серия численных расчетов в программе ¡'[axis, по данным которых были определены величины параметров, позволившие получить результаты, адекватно отражающие натурное поведение фунта в лотке при загружении его штампами: Е- 97 кН/мг; v = 0,21; ф = 36°; с = 2 кН/м5; у = б°

В расчетах использованы физические характеристики грунта, определенные при лотковых испытаниях.

Численное моделирование лотковых испытаний выполнено при расстоянии между штампами, равном ширине жесткого штампа (/ = 1Ь), для четырех уровней нагруженки штампа конечной жесткости -25, 75, 125 и 200 Ша, При этом нагрузка на жесткий штамп увеличивалась ог 0 до 300 кПа.

Расчет включает в себя три стадии.' первая стадия — создание начальных условий; вторая стадия — создание штампа конечной жесткости и его загружение; третья стадия - создание жесткого штампа и его загружение (при постоянной нагрузке под штампом конечной жесткости).

Рис. б. ¡Соаечиожемситиая модель лотковых испытаний

На рис 7 показаны дополнительные осадки штампа конечной жесткости, численными расчетом и полученные экспериментально

Анализ результатов лотковых экспериментов (см шаву 2) выявил зависимость дополнительных осадок штампа конечной жесткости при загружении соседней площади жестким штампом от нагрузки на самом штампе конечной жесткости Численное моделирование лоткового эксперимента подтвердило наличие данного эффекта (рис 8)

На основании результатов модельных экспериментов выполнен подбор эмпирической зависимости, позволяющей описывать дополнительные осадки основания штампа конечной жесткости в зависимости от осадки жесткого штампа ^ расстояния между штампами I, и давлений на штамп конечной жесткости рп и жесткий штамп рс

Полученная обобщенная формула зависимости дополнительной осадки основания штампа конечной жесткости от исследуемых параметров имеет вид

Да = 5Д Т -11п ((1/х) + х)], (1)

где ТнЛ-постоянные коэффициенты при различных фиксированных давлениях на штампе конечной жесткости

Преимущество формулы (1) в ее простоте Она характеризует линейную зависимость затухания осадок грунтового основания штампа конечной жесткости от логарифма расстояния до жесткого штампа и при этом учитывает нагрузки на штампе конечной жесткости и на жестком штампе Осадка жесткого штампа (возводимого здания) известна заранее, как было сказано ранее

В главе 4 излагаются результаты геодезических измерений осадок 9 существующих домов при строительстве около них на железобетонной плите 3-х жилых корпусов высотой от12 до 16 этажей

Рассмотрены 3 строящихся объекта. 16-ти этажный жилой дом по Гражданскому пр, квартал 49, корпус 47, жилой дом по ул. Гаврская, 15 (3 разноэтажных корпуса от 6 до 16 этажей), 16-и этажный жилой дом по Ярославскому пр, 66 Все дома возведены на железобетонной плите, несущие стены и перекрытия выполнены в монолитном железобетоне и имеют большую жесткость

Около возводимого дома по Гражданскому пр расположены существующие 9-ти этажный жилой панельный дом (на расстоянии 15 м) и два 5-ти этажных жилых панельных дома (на расстояниях 20 и 23,2 м) Дома возведены на фундаментах мелкого заложения

У возводимого дома по ул Гаврская, 15 находятся 3 дома На расстоянии 11,5 м расположены два трехэтажных кирпичных жилых домов и на расстоянии 15,5 м пятиэтажный жилой кирпичный дом Дома устроены на фундаментах мел-кош заложения

Около строящегося дома по Ярославскому пр, 66 на расстояниях 15 и 16 м расположены два двухэтажных панельных корпуса детского сада и на расстоянии 13,5 м пятиэтажный кирпичный, жилой дом Дома имеют фундаменты мелкого заложения.

45,0 х, см

0,160 Дг, мм

Рис 7 Дополнительные осадки штампа конечной жесткости по результатам численного расчета и эксперимента при Р =75 кПа и Р =75, 125,200,300 кПа

-О— Рс,ч=75 кПа —•—Рс,э=75 кПа —Д— Рс,4=125 кПа —А—Рс,э=125 кПа -О- Рс,ч=200 кПа —Ш—Рс,э=200 кПа —О- Рс,ч=300 кПа —*—Рс,э=300 кПа

0

50

100

150

200

250

300 Рс, кПа

0,000

0,050

0,100

0,150

0,200

0,250 Аэ, мм

-1

_ 1

* V Ч *

■ —Гт

\

ч к»

V N

ч

Рис 8 Дополнительные осадки первой расчетной точки штампа конечной жесткости, расположенной на расстоянии 22,5 см от края жесткого штампа, при различном давлении под

штампом конечной жесткости —О— Рп,ч=25 кПа —♦—Рп,э=25 кПа —Рп,ч=75 кПа —А—Рп,э=75 кПа —□—Рп,ч=125кПа —в—Рп,э=125 кПа —О— Рп,ч=200 кПа 9 Рп,з=200 кПа

В геологическом строении площадки дома по Гражданскому пр принимают участие техногенные, озерно-ледниковые, ледниковые и межледниковые отложения Несущим слоем фувдаментной плиты дома служат мелкий плотный песок с модулем деформации Е = 33 МПа, мощностью А = 1,9 3,5 м, песок пылеватый плотный (Е =18 МПа, Ь = 3,5 м), песок средней крупности средней плотности (Е = 35 МПа, к = 8,0 10,5 м). Пески подстилаются значительной толщей супеси

У^ле^йТ^ <Е= 17 МТТ*,-Л Гт/нтпгилр* хг-ятгиа ^пягогтмяттл гтття (Ьл/НЛЯ-' •-«'¿-'А^-- V / * г -------1 "-------1------ — и -

ментов мелкого заложения

Площадка дома по ул Гаврская представлена техногенными, озерно-ледни-ковыми и ледниковыми отложениями Основанием плитного фундамента здания служат плотные мелкие пески Е- 38 МПа мощностью А = 2,5 м и плотные пески средней крупности (Е = 35 МПа, к — 8,0. .10,5 м) Подстилающим слоем песков являются супеси пылеватые с гравием и галькой (Е = 12 МПа, А = 2,5. 2,7 м) и суглинки полутвердые (Е = 18 МПа, А = 8,5 8,8 м) Геологические условия площадки благоприятны для устройства фундаментов мелкого заложения.

На площадке дома по Ярославскому пр геологические выработай пройдены на глубину 16 м В пределах указанной глубины залегают техногенные и озерно-ледниковые отложения Плитные фундаменты дома опираются на пески общей мощностью 15 м Основание представлено песками мелкими плотными (£=38 МПа, А = 10,25) и песками пылевагыми плотными (£=21 МПа, А = 4,75 м) Наблюдения за осадками домов организованы в соответствии с требованиями строительных норм (ТСН 50-302-96, ВСН 490-87) Геодезические измерения осадок выполняли специалисты ЗАО «ПКТИ» с участием соискателя На строящихся зданиях и на фасадах существующих зданий, попадающих в зону влияния (воронку оседания) возводимого здания, устанавливались деформационные марки в виде металлических дюбелей Реперы устраивались на зданиях, находящихся вне зоны влияния возводимого дома Наблюдения за осадками марок осуществлялись методом геометрического нивелирования при помощи нивелира «N1-020 К Цейс» и комплекта штриховых реек. Длительность измерения осадок возводимых домов составляла 137. 447 суток, существующих - 682 1623 суток

В табл 4 показаны результаты наблюдений за осадками возводимых и существующих зданий Осадки возводимых 16-ти этажных домов, несмотря на значительные давления по подошве фундаментов (220 250 кПа), оказались небольшими в пределах 22 25 мм Рассчитанные осадки оснований домов по СНиП (СНиП 2 02 01-83*) методом послойного суммирования составили 103 146 мм и методом линейно-деформируемого слоя - 20 .25 мм Из этого следует, что для песчаных оснований с шириной подошвы фундаментной плиты Ъ > 10 м более целесообразно использовать метод линейно деформируемого слоя

Для существующих домов в таблице показаны средние осадки ближайших стен к возводимому зданию, то есть наибольшие осадки частей существующих зданий, попадающих в воронку оседания возводимого

Таблица

Сравнение осадок существующих домов измеренных и расчетных

№ п п Объект Этажнозть Измеренная осадка строящегсх я здания, см Измеренная дополнительная осадка существующего дома от нагрузки возводимого, см Осадка рассчитанная в программном комплексе "Р'ахк", см 1 £ сп а -о. й б О м в 3 5 3 1 О § ¥ 3 | й Е - В. об к о Я с 8 а о 1

Дг Д* Д* м

1 2 3 4 5 6 7 8

1 Возводимый жилой дом по Гражданскому пр, кв 49 корп. 47 16 2,43 - - - -

Сущесгвуюнщй жилой дом по Гражданскому пр № 114, кора 1 9 - 0,23 0,8 0,43 0,41

Существующий жилой дом по Гражданскому пр № 116, корп 2 5 - 0,10 1,8 0,29 0,30

Существующий жилой дом по Гражданского пр № 116, корп. 3 5 - 0,25 4,3 0,24 0,25

2 Возводимый жилой дом по Ярославскому пр, № 66 12 1,49 - - - -

Существующий детский сад по Ярославскому пр, №63 2 - 0,33 - 0,44 0,46

Существующий детский сад по Ярославскому пр, № 66, корп 2 2 - 0,27 - 0,44 0,46

Существующий жилой дом по Ярославскому пр, №62 5 - 0,17 - 0,24 0,23

3 Возводимый жилой дом поул Гаврская, №15 6-7 1,21 - - - -

10 2,42 - - - -

16 2,93 - - - -

Существующий жилой дом поул Тореза №94, корп 2 5 - 0,39 - 0,44 0,43

Существующий жилой дом поул Гаврская№22 3 - 0,33 - 0,42 0,41

Существующий жилой дом по ул Гаврская № 13 3 - 0,40 - 0,45 0,43

Примечание 1 В таблице приведены средние дополнительные осадки торцов существующих зданий, ближайших к возводимым 2 Табл 3 4 приведена в диссертации

В главе 5 выполнен расчет деформаций существующих зданий от загружен пия соседних плошЩсй. новым зданием по рекомендация м ('Halt, по программному комплексу ■KPlaxis» и по корреляционным зашюимостям модельного эксперимента.

Расчет осадок фундаментов по СНиП 2.02.01-83* выполнен методом послойного суммирования с учетом загружения соседних площадей, основанном На теории линойно-деформируемых сред. Для учета загружения соседних площадей было произведено суммирование вертикальных дополнительных напряжений от Нагрузки существующих домов и возводимого. Также проведено исследование влияния условия, определяющего мощность сжимаемой толщи (0,2; 0,1; 0,05) ° т~ ач>,на результаты расчета дополнительных осадок существующих зданий.

Инструментальные наблюдения за осадками существующих домов при возведении около них нового, описанные в главе 4, свидетельствуют о том, что размеры воронки оседания значительно больше, чем это следует из расчетов по методике СНиП. Например, для 16-ти этажного дома при ограничении мощности Сжимаемого сдоя условием СНиП (0,2 = о^) по расчету затухание осадок основания происходит на расстоянии 5...7 м от края приложения местной нагрузки и существующие здания не попадают в воронку оседания, в то время как поданным наблюдений дома имеют дополнительные осадки.

Численное моделирование геотехнической ситуации, связанной со строительством нового здания на плитном фундаменте и его влиянием на существующую застройку, выполнено для натурного объекта, расположенного по адресу Саикт-Петербург, Гражданский пр., д. 47, Расчет выполнен при помощи программного пакета Plaxis 3D Foundation, версии 1.5 (рис. 9).

Рис. 91 Конечно-элементная модель подземной части рассматриваемых зданий и грунтом основания

В качестве модели грунта принята модель Кулона-Мора идеальной пластичности Величины параметров модели для всех грунтов основания приняты по данным инженерно-геологических изысканий Информация по взаимному расположению возводимого и существующих зданий, а также по инженерно-геологическим условиям площадки представлена в главе 4 диссертации

Расчет напряженно-деформированного состояния основания и фундаментов при строительстве нового здания вблизи с существующими состоит из 5 стадий 1 стадия - задание начальных условий, 2 стадия — разработка котлованов под существующие здания, создание фундаментных плит этих зданий и стен подвалов, 3 стадия - нагружение существующих зданий; 4 стадия - разработка котлована под новое здание, создание фундаментной плиты и стен подвала нового здания, 5 стадия - нагружение нового здания при имеющейся нагрузке на существующих Сравнение результатов расчета по программе Plaxis с натурными данными показало, что расчетные величины осадок нового здания превышают измеренные в натуре примерно на один порядок, а расчетные величины дополнительных осадок существующих зданий отличаются от натурных как в меньшую сторону (до 30 %), так и в большую сторону (до 2,4 раз)

Следует отметить, что варьирование глубиной сжимаемой толщи и жесткостью нового здания в расчетной модели, а также крупностью сетки разбиения конечных элементов, не привело к принципиально лучшим результатам

Для уменьшения расхождения расчетных и натурных данных была выполнена серия расчетов с выбором в качестве модели грунта основания упругопласти-ческой модели упрочняющегося грунта (Hardening soil) Поскольку в параметры модели упрочняющегося грунта входят характеристики, получаемые на основании трехосных и одометрических испытаний для каждого вида грунта, которые не выполнялись в ходе инженерно-геологических изысканий на исследуемой площадке, то они были приняты по соотношениям, рекомендуемым в Руководстве пользователя к программному пакету

Величина расхождений результатов расчетов с использованием модели упрочняющегося грунта и натурных данных не существенно отличается от результатов расчета по идеально упруго-пластической модели При этом затраты машинного времени увеличились на порядок

В главы 5 обоснована возможность переноса результатов модельных (лотковых) экспериментов на «натуру» и выполнено сравнение измеренных дополнительных осадок натурных объектов, описанных в главе 4 с расчетными величинами, полученными по корреляционным зависимостям, разработанным в главе 3

Применение предлагаемой методики моделирования возможно при условии, что осадка основания возводимого сооружения известна, например, в результате ее расчета одним из регламентируемых методов Корреляционные зависимости используются для определения соотношения между дополнительной осадкой существующего здания и осадкой возводимого в зависимости от lib, где / -расстояние между существующим и возводимым зданиями, b - ширина плитного фундамента возводимого здания, и давления по пятну застройки существующего здания

Сходимость результатов расчетов дополнительных осадок существующих зданий по корреляционным зависимостям с результатами натурных наблюдений за осадками оказалась более тесной, чем результаты расчетов по методу послойного суммирования СНиГТ и программному комплексу «Р1ах18»

Предлагаемые корреляционные зависимости позволяют определить дополнительные осадки существующих домов на различных расстояниях от возводимого здания При этом корреляционные зависимости можно использовать, если фундаменты возводимого и существующих зданий мелкого заложения и их основанием служит значительная толща мало сжимаемых грунтов, представленных песками средней плотности и плотными

ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ ПО ДИССЕРТАЦИИ

1 Модельные эксперименты выполнялись на разработанном стенде СМРО-2, который снабжен жестким штампом и штампом конечной жесткости Отличительными признаками стенда являются конструктивное решение штампа конечной жесткости, которое позволяет измерять неравномерные осадки грунтового основания под ним, и нагружающей и измерительных систем, обеспечивающих проведение испытаний при различных расстояниях между штампами. На отличительные признаки стенда СМРО-2 получено положительное решение Роспатента на выдачу патента

2 В модельных испытаниях исследовалось влияние нагрузки на жестком штампе и расстояния между штампами на дополнительные осадки песчаного основания штампа конечной жесткости при различных нагрузках на последнем Увеличение нагрузки на жесткий штамп приводит к нелинейному возрастанию дополнительных осадок штампа конечной жесткости С увеличением расстояния между штампами не линейно затухают дополнительные осадки штампа конечной жесткости Увеличение нагрузки на штамп конечной жесткости вызывает возрастание дополнительной осадки штампа конечной жесткости при одинаковых давлениях на жестком штампе

3 В рамках линейной теории упругости не удается описать влияние на дополнительную осадку штампа конечной жесткости, приложенного на нем давления, при нагружениии жесткого штампа Указанный эффект удается описать при помощи программного пакета Р1ах15 ЗБ с использованием упруго-пластической модели

4 При корреляционной обработке результатов модельных экспериментов использовались экспоненциальная, степенная и полулогарифмическая зависимости Наилучшие результаты показала функциональная зависимость дополнительной осадки штампа конечной жесткости от логарифма расстояния между штампами, в показателе степени, зависящем от давления на штампе конечной жесткости

5 Натурные наблюдения за осадками строящихся и существующих зданий выполнялись на трех объектах Возводимые жилые дома от 12-и до 16-и этажей исполнены в монолитном железобетонном варианте на сплошных фундаментных плитах, основанием которых служит значительная толща песков плотных и сред-

ней плотности Средние осадки возводимых домов за период наблюдения 137 447 суток оказались незначительными и составили 1,49 .2,93 см Существующие дома высотой от 2-х до 9-и этажей, расположенные на расстояниях 12. .23,5 м от возводимых, получили максимальные дополнительные осадки 1,8 4,2 мм

6 Определение дополнительных осадок существующих домов по методу угловых точек СНиП, а также по программному пакету Plaxis 3D с использованием стандартных характеристик грунтов, представленных изыскательскими организациями, показало по части объектов значительное расхождение с результатами натурных наблюдений осадок домов Более приемлемые результаты дало использование предложенных корреляционных зависимостей

7 Наиболее корректно предлагаемые корреляционные зависимости использовать, если существующее и возводимое здание расположены по одной оси, они устроены на фундаментах мелкого заложения и их основанием служит значительная толща малосжимаемых песков

Публикации автора по теме диссертации

1. Ибадильдин, H.A. Анализ результатов определения осадок основания фундаментов по СНиП 2 02 01-83* и СП 20-101-2004 / НА Ибадильдин, ВН Бронин,НВ Котов, АС Кулыгин//Геотехника Актуальные теоретические и практические проблемы межвуз темат. сб тр / СПбГАСУ - СПб , 2006. -С 16-20

2. Ибадильдин, H.A. Моделирование работы основания штампа конечной жесткости при загружении соседних площадей жестким штампом / Н А Ибадильдин, В Н. Бронин // Научно-технические ведомости СПбГПУ / СПбГПУ.-СПб,2006 -С 93-96

3. Ибадильдин, H.A. Оборудование и методика модельных испытаний по оценке влияния загружения соседних площадей на деформированное состояние существующих зданий /НА Ибадильдин, В Н Бронин, Р Р Инамов // Геотехника Актуальные теоретические и практические проблемы межвуз темат сб тр. / СПбГАСУ - СПб, 2006 - С 56-60

4. Ибадильдин, H.A. Оценка деформаций основания соседних зданий на пятне застройки при возведении нового 16 этажного жилого дома в Санкт-Петербурге /НА Ибадильдин, В Н Бронин, X 3 Бакенов // Труды Международной Геотехнической Конференции «Геотехнические проблемы строительства крупномасштабных и уникальных объектов»/Казахст геотехн ассоц -Алматы, 2004.-С 197-200

5. Ибадильдин, H.A. Планирование модельного эксперимента по исследованию влияния загружения соседних площадей на деформации оснований застроенных участков /НА Ибадильдин // Актуальные проблемы архитектуры, строительства и транспорта сб докл. 58-й Междунар Науч -техн конф Молодых ученых Ч 1 / СПбГАСУ - СПб, 2005 - С 10-13

6. Ибадильдин, Н.А. Сравнительный анализ результатов наблюдения за осадками

оснований плитных фундаментов и результатов расчета осадок различными методами /НА Ибадильдин, В Н Бронин, Г В Левинтов, Н В Котов // Реконструкция - Санкт-Петербург - 2005 сб докл Международной науч -практ. конференции / СПбГАСУ - СПб, 2005 - С 198-201

7. Пат. 2005132699 Российская Федерация, МПК E02D 1/00, G01N 33/24 Стенд для моделирования деформаций грунтовых оснований при загружении соседних площадей / Бронин В Н., Ибадильдин Н А, заявитель и патентообладатель ГОУ ВПОС-Петерб гос. архитектур -строит, ун-т -№2005132699, заявл 24 10 2005, опубл (27 04 07) Бюл №12. - 4 с . ил

8. Ibadildin, N.A. Deformations analysis of existing buildings when constructing new buildings on plate foundations m constrained conditions of Saint-Petersburg / N A Ibadildin, VN Bronm, N V Kotov, G V Levmtov // The Proceedings of the International Geotechmcal Symposium «Geotechnical engineering for disaster prevention & reduction»/The Kazakhstan Geotechnical Society Yuzhno-Sakhalinsk, Russia, 2007 -PP 286-289.

9. Ibadildin, N.A. About applicability of methods linearly-deformable half space and the method of lmearly-deformable layer for defining settlement of plate foundations erected on low compressible sandy and clay soils / N A Ibadildin, VN Bronm, A Z Zhusupbekov, VN Popov //The Proceedings of the International Geotechnical Symposium «Geotechnical Aspects of Natural and Man-Made Disasters»/ The Kazakhstan Geotechnical Society ~ Astana, 2005 -PP 150-153

Подписано к печати 18 09 07 Формат 60x84 1/16 Бум офсетная Уел печ л 1,5 Тираж 100 экз Заказ 137

Санкт-Петербургский государственный архитетурно-строитеяьный университет 190005, Санкт-Петербург, 2-я Красноармейская, д 4

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

Введение.

Глава 1. АНАЛИЗ СОВРЕМЕННОГО СОСТОЯНИЯ ВОПРОСА ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ.

1.1. Результаты лотковых испытаний грунтов.

1.2. Результаты полевых штамповых испытаний грунтов.

1.3. Исследования деформаций грунтов на натурных объектах.

1.4. Методы расчета определения осадок грунта за пределами загруженной площади.

Выводы по главе 1.

Глава 2. МОДЕЛИРОВАНИЕ В ШТАМПОВЫХ ОПЫТАХ В ЛОТКЕ РАБОТЫ ОСНОВАНИЯ ШТАМПА КОНЕЧНОЙ ЖЕСТКОСТИ ПРИ ЗАГРУЖЕНИИ СОСЕДНЕЙ ПЛОЩАДИ ЖЕСТКИМ ШТАМПОМ.

2.1. Обоснование программы модельных испытаний.

2.2. Конструкция лотка, штампов жесткого и конечной жесткости, нагружающих и измерительных устройств.

2.3. Методика уплотнения песка в лотке и контроль плотности его укладки.

2.4. Исследование влияния нагрузки на штампы и расстояния между ними на деформации основания штампа конечной жесткости.

Выводы по главе 2.

Глава 3. ОБРАБОТКА РЕЗУЛЬТАТОВ МОДЕЛЬНОГО ЭКСПЕРИМЕНТА

3.1. Определение дополнительных осадок основания штампа конечной жесткости от нагружения основания жестким штампом методом послойного суммирования (по СНиП) и с учетом горизонтальных нормальных напряжений.

3.2. Прогноз по программному комплексу «Р1ах18» дополнительных осадок основания штампа конечной жесткости от нагружения основания жестким штампом.

3.3. Подбор корреляционных зависимостей дополнительной осадки основания штампа конечной жесткости от нагружения основания жестким штампом.

Выводы по главе 3.

Глава 4. НАТУРНЫЕ НАБЛЮДЕНИЯ ЗА ОСАДКАМИ СУЩЕСТВУЮЩИХ ДОМОВ ПРИ ВОЗВЕДЕНИИ ВБЛИЗИ НОВЫХ ЗДАНИЙ.

4.1. Деформации окружающих домов при строительстве на плитном фундаменте жилого дома № 47 по Гражданскому пр. г. Санкт-Петербурга.

4.2. Деформации окружающих домов при строительстве на плитном фундаменте 3-х секционного корпуса (6.16 эт.) по ул. Гаврская, д. 15, г. Санкт-Петербурга.

4.3. Деформации основания окружающих домов при строительстве на плитном фундаменте 12-ти этажного жилого дома № 66 по Ярославскому пр., г. Санкт-Петербурга.

Выводы по главе 4.

ГЛАВА 5. СОПОСТАВЛЕНИЕ РЕЗУЛЬТАТОВ РАСЧЕТОВ, МОДЕЛЬНОГО И НАТУРНОГО ЭКСПЕРИМЕНТОВ ПО ОЦЕНКЕ ВЛИЯНИЯ НА ДЕФОРМАЦИИ СУЩЕСТВУЮЩИХ ЗДАНИЙ ОТ НАГРУЗКИ ВБЛИЗИ ВОЗВОДИМЫХ ДОМОВ.

5.1. Определение по рекомендациям СНиП деформаций существующих зданий от загружения соседних площадей новыми зданиями.

5.2. Прогноз по программному комплексу «Plaxis» дополнительных осадок основания существующих зданий от загружения соседних участков новыми зданиями.

5.3. Определение по корреляционным зависимостям модельного эксперимента деформаций основания существующих зданий от загружения новым зданием.

Выводы по главе 5.

Актуальность работы. В настоящее время актуальной задачей в области фун-даментостроения является обеспечение надежности существующих зданий и сооружений различного назначения и вновь возводимых в условиях плотной городской застройки. Возведение новых зданий вблизи существующих приводит, как правило, к дополнительным неравномерным осадкам последних, что в свою очередь вызывает повреждение их несущих и ограждающих конструкций, коммуникаций и другим неблагоприятным последствиям. Важной задачей является на стадии проектирования получение достоверной информации о прогнозируемых величинах осадок не только возводимого здания, но и дополнительных осадок существующих зданий, границы зоны влияния нового строительства на окружающую застройку. Решение этой задачи позволяет своевременно предусмотреть технические мероприятия по предупреждению недопустимых повреждений существующих зданий и сооружений.

Как показывает практика строительства в условиях плотной городской застройки, сложной задачей является расчет дополнительной осадки существующего здания, обусловленной статическим нагружением основания новым зданием.

Петербургские строительные нормы по устройству фундаментов зданий (ТСН 50-302-2004) предписывают ограничивать дополнительную осадку существующих зданий, которая может быть обусловлена различными техногенными факторами, связанными со статическим нагружением (разгрузкой), либо с технологией производства работ. При этом размер зоны влияния (риска) возводимого здания на окружающую застройку рекомендуется принимать ориентировочно равным 30 м и в пределах этой зоны выполнять обследование технического состояния существующих зданий, что не всегда является оправданным и ведет к непроизводительным затратам. В указанном ТСН излагаются требования к определению зоны риска, но отсутствуют конкретные рекомендации по методике ее расчета.

СНиП 2.02.01-83 и СП 50-101-2004 рекомендуют определять дополнительные осадки существующих зданий от загружения соседних площадей методом послойного суммирования с определением вертикальных дополнительных напряжений 5 методом угловых точек и ограничением мощности сжимаемого слоя. Строительная практика свидетельствует, что рассчитанные таким методом дополнительные осадки существующих домов оказываются значительно меньше, чем наблюдаемые в натуре. Особенно указанное расхождение проявляется при определении мощности сжимаемого слоя по СП 50-101-2004.

Поэтому дальнейшее исследование влияния загружения соседних площадей на дополнительные осадки существующих зданий в условиях плотной городской застройки является актуальным.

Настоящая работа посвящена исследованию дополнительных осадок существующих зданий, устроенных на фундаментах мелкого заложения, основанием которых служат пески плотные и средней плотности.

Цель и задачи исследований заключались в определении в модельном эксперименте и в натурных условиях дополнительных осадок песчаных оснований, нагруженных штампами, реальными сооружениями при загружении соседних площадей другими штампами, строящимися зданиями. В соответствии с поставленной целью решались следующие задачи:

- анализ существующих методик и результатов лотковых модельных экспериментов, данных натурных наблюдений за деформациями существующих зданий в рассматриваемых условиях, а также методов расчета дополнительных осадок;

- разработка конструкции стенда и методики лотковых испытаний, позволяющих моделировать дополнительные осадки оснований существующих сооружений при нагружении соседних площадей строящимися зданиями на плитном фундаменте;

- выявление в модельном эксперименте закономерностей дополнительных деформаций нагруженных оснований при загружении соседних площадей и их математическое описание;

- анализ геодезических наблюдений за осадками существующих зданий при строительстве вблизи новых;

- сопоставление результатов модельных экспериментов, натурных наблюдений за осадками сооружений с результатами расчетов дополнительных осадок основа6 ний загруженных площадей в рассматриваемых условиях по методике СНиП, по программному комплексу «Р1ах18» и по предложенным корреляционным зависимостям.

Методы исследования. Для решения поставленных задач выполнялись:

- модельные эксперименты в лотке;

- корреляционный анализ модельных экспериментов;

- анализ натурных наблюдений за осадками существующих и возводимых зданий;

- расчеты по различным методикам дополнительных осадок основания штампов и существующих зданий при нагружении соседних площадей;

- сопоставление результатов модельных и натурных экспериментов с результатами расчетов.

Научная новизна работы состоит:

- В конструктивном решении разработанного стенда (СМРО-2), на отличительные признаки которого получен патент на изобретение Роспатента.

- В предложенной методике лотковых модельных испытаний на стенде СМРО-2 при загружении основания штампами жестким и конечной жесткости.

- В полученных в модельном эксперименте закономерностях дополнительных осадок основания штампа конечной жесткости при загружении жесткого штампа и подобранных для их описания корреляционных зависимостях.

- В предложенной методике определения дополнительных осадок основания существующих зданий при загружении соседних площадей.

Достоверность теоретических решений и методов расчета определяется: корректной постановкой задач исследований; исходными предпосылками и расчетными схемами, адекватно отражающими механизм взаимодействия фундамента здания с грунтовыми основанием; достаточным объемом комплексных экспериментальных исследований; применением методов математической статистики, аппарата регрессионно-корреляционного анализа; моделированием совместной работы фундамента с основанием на основе численных методов, реализованных на ЭВМ; теоретическими разработками, базирующимися на основных положениях 7 теории линейно-деформируемых тел и законах механики грунтов; применением в опытах средств измерений в соответствии с государственными стандартами; сравнением полученных данных с известными существующими решениями; достаточной сходимостью результатов теоретических и экспериментальных исследований.

Практическое значение работы:

- Разработанные стенд СМРО-2 и методика проведения экспериментов позволяют моделировать геотехническую ситуацию при строительстве нового здания в условиях плотной городской застройки в лабораторных условиях.

- Предложенная методика расчета позволяет определять дополнительные осадки существующих зданий при строительстве на соседних площадках зданий с плитными фундаментами.

Положения, выносимые на защиту:

- Конструкция стенда СМРО-2 для моделирования геотехнической ситуации, при которой существующее здание получает дополнительную осадку при строительстве на соседней площадке здания на плитном фундаменте.

- Разработанная методика лотковых модельных испытаний на стенде СМРО-2.

- Результаты выполненных лотковых испытаний, основанных на использовании стенда СМРО-2 и методики модельного эксперимента.

- Корреляционные зависимости дополнительной осадки штампа конечной жесткости от исследуемых факторов, полученные на основании математической обработки результатов модельного эксперимента.

- Результаты расчетов по предлагаемой методике дополнительных осадок песчаных оснований существующих зданий при строительстве на соседней площадке здания на плитном фундаменте.

Апробация работы. Основные положения диссертации были доложены и обсуждались на 7-и конференциях, в том числе 4-х международных. По теме диссертации опубликовано 8 статей, в том числе в трудах 5-и международных конференций и в бюллетене изобретений опубликован Патент на стенд СМРО-2, разработанный с участием соискателя и использованный в диссертации. 8

Структура и объем работы. Диссертационная работа состоит из введения, 5 глав, основных выводов, списка использованной литературы. Список работ включает 132 наименования, 8 таблиц и 43 рисунка. Общий объем диссертации: том 1 -139 страниц, том 2-51 страница. Работа выполнена на кафедре «Геотехники» СПбГАСУ.

ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ ПО ДИССЕРТАЦИИ

1. Анализ научно-технической литературы показал, что вопрос о влиянии нагрузки от возводимых зданий на деформации существующих сооружений недостаточно исследован и слабо освещен в нормативной литературе.

2. Модельные эксперименты выполнялись на разработанном стенде СМРО-2, который снабжен жестким штампом и штампом конечной жесткости. Отличительными признаками стенда являются конструктивное решение штампа конечной жесткости, которое позволяет измерять неравномерные осадки грунтового основания под ним, и нагружающей и измерительных систем, обеспечивающих проведение испытаний при различных расстояниях между штампами. На отличительные признаки стенда СМРО-2 получено положительное решение Роспатента на выдачу патента.

3. В модельных испытаниях исследовалось влияние нагрузки на жестком штампе и расстояния между штампами на дополнительные осадки песчаного основания штампа конечной жесткости при различных нагрузках на последнем. Увеличение нагрузки на жесткий штамп приводит к нелинейному возрастанию дополнительных осадок штампа конечной жесткости. С увеличением расстояния между штампами не линейно затухают дополнительные осадки штампа конечной жесткости. Увеличение нагрузки на штамп конечной жесткости вызывает возрастание дополнительной осадки штампа конечной жесткости при одинаковых давлениях на жестком штампе.

4. В рамках линейной теории упругости не удается описать влияние на дополнительную осадку штампа конечной жесткости, приложенного на нем давления, при нагружениии жесткого штампа, если не учитывать изменение глубины сжимаемой толщи. Указанный эффект удается описать при помощи программного пакета Р1ах1з ЗБ с использованием упруго-пластической модели.

5. При корреляционной обработке результатов модельных экспериментов использовались экспоненциальная, степенная и полулогарифмическая зависимости. Наилучшие результаты показала функциональная зависимость дополнительной осадки штампа конечной жесткости от логарифма расстояния между

125 штампами, в показателе степени, зависящем от давления на штампе конечной жесткости.

6. Натурные наблюдения за осадками строящихся и существующих зданий выполнялись на трех объектах. Возводимые жилые дома от 12-и до 16-и этажей исполнены в монолитном железобетонном варианте на сплошных фундаментных плитах, основанием которых служит значительная толща песков плотных и средней плотности. Средние осадки возводимых домов за период наблюдения 137.447 суток оказались незначительными и составили 1,49.2,93 см. Существующие дома высотой от 2-х до 9-и этажей, расположенные на расстояниях 12.23,5 м от возводимых, получили максимальные дополнительные осадки 1,8.4,2 мм.

7. При известных ограничениях мощности сжимаемого слоя, регламентируемых СНиП (СП), и расстояниях между возводимым и существующими домами на рассматриваемых объектах, при расчете методом угловых точек, дополнительные осадки существующих домов описать не удалось. Определение дополнительных осадок существующих домов по программному пакету Р1ах1з ЗБ с использованием стандартных характеристик грунтов, представленных изыскательскими организациями, показало по части объектов значительное расхождение с результатами натурных наблюдений осадок домов. Более приемлемые результаты дало использование предложенных корреляционных зависимостей.

8. Предлагаемые корреляционные зависимости можно использовать на стадии ТЭО, если существующее и возводимое здание расположены по одной оси, они устроены на фундаментах мелкого заложения и их основанием служит значительная толща малосжимаемых песков.

126

1. А. с. №1231133 СССР, 02 D 1/00. Устройство для исследования механических свойств грунтов / В.Н. Морозов, В.Г. Дзюин, Г.С. Столерман, Е.М. Богушевская (СССР). №3685729/29-33; заявл. 04.01.84; опубл. 15.05.86, Бюл. №18. - 3 е.: ил.

2. Балюра, М.В. Горизонтальные перемещения в основании под жестким штампом / М.В. Балюра // Основания, фундаменты и механика грунтов. -1973.-№ 1.-С. 17-19.

3. Балюра, М.В. Исследование полей плотности в песчаных и глинистых грунтах / М.В. Балюра, М.Н. Окулова // Основания и фундаменты: сб.тр. Новочеркасск, 1976. - С. 36-39.

4. Бронин, В.Н. Моделирование работы основания штампа конечной жесткости при загружении соседних площадей жестким штампом / В.Н. Бронин, H.A. Ибадильдин // Научно-технические ведомости СПбГПУ / СПбГПУ. СПб., 2006. - С. 93 - 96.

5. Бронин, В.Н. О влиянии бокового давления грунт на предельную нагрузку и осадку песчаного основания штампа / В.Н. Бронин, В. Иджвейхан // Основания, фундаменты и механика грунтов. 1992. - № 3. - С. 8-10.

6. Бронин, В.Н. Об учете горизонтальных напряжений в основании при определении осадки фундамента / В.Н. Бронин, C.B. Татаринов // Основания, фундаменты и механика грунтов. 1993. - №4. - С. 19-21.

7. Бронин, В.Н. Учет горизонтальных нормальных напряжений при определении осадки методом послойного суммирования / В.Н. Бронин // Фун-даментостроение в условиях слабых и мерзлых грунтов. Д.:ЛИСИ, 1983. -С. 46-52.

8. Бугров, А.К. К вопросу учета деформаций зданий при застройке соседних с ними участков / А.К. Бугров, A.A. Плакс // Механика грунтов, основания и фундаменты. 1993. - № 1. - С. 7-9.

9. Вентер, К. О применимости СНиП П-Б.1-62 при проектировании оснований из слабых водонасыщенных глинистых грунтов / К. Вентер, А. Вило // Слабые глинистые грунты. Таллинн, 1965. - С. 17-21.

10. Вентер, К. Строительство жилых домов на сильно сжимаемых глинистых грунтах в г. Таллинн / К. Вентер // Слабые глинистые грунты. Таллинн, 1965.-С. 22-25 с.

11. Вотяков, И. Ф. О дополнительной осадке здания, вызванной влиянием фундамента примыкающего здания / И. Ф. Вотяков // Основания, фундаменты и механика грунтов. 1966. - № 1. - С. 23-25.

12. Гельфандбейн, А. М. Полевые испытания грунтового основания круглыми и ленточными штампами / A.M. Гельфандбейн // Межотраслевые вопросы строительства, отечественный опыт: науч.-техн. информ. М.: ЦНИИС, 1968.-Вып. 9.-С. 17-21.128

13. Герсеванов, Н.М. Собрание сочинений. Т.1, 2/ Н.М. Герсеванов. М.: Стройвоенмориздат, 1958.-375 с.

14. Горбунов-Посадов, М.И. Осадки фундаментов на слое грунта, подстилаемом скальным основанием / М.И. Горбунов-Посадов. М.: Стройиз-дат, 1946.-276 с.

15. Горлач, С.Н. Экспериментальное изучение формирования осадочной воронки для основания в виде слоя конечной толщины / С.Н. Горлач, Д.В. Тищенко // Бущвельш конструкцп. Вып. 53. - Киев, 2000. - С.249-253.

16. ГОСТ 12536-79 Грунты. Методы лабораторного определения гранулометрического (зернового) и микроагрегатного состава. Взамен ГОСТ 12536 - 79; введ. 1980-07-01. -М., Гос. Стандарт СССР, 1980. - 20 е.: ил.

17. ГОСТ 24846-81 Методы измерения деформаций оснований зданий и сооружений. Введ. 1982-01-01. -М.: Гос. Стандарт СССР, 1982. - 15 с.

18. Дал матов, Б.И. Дальнейшее развитие расчета осадок фундаментов методом ограниченной сжимаемой толщи / Б.И. Далматов // Механика грунтов, основания и фундаменты: докл. XXIV науч.-техн. конф. Л.: ЛИСИ, 1966.-С. 8-15.

19. Далматов, Б.И. К вопросу формирования зоны уплотнения глинистых грунтов под фундаментами / Б.И. Далматов, Е.С. Утенов // Механика грунтов, основания и фундаменты. Л.: ЛИСИ, 1980. — 23-27 с.

20. Далматов, Б.И. Опыт строительства зданий и сооружений на слабых сильносжимаемых водонасыщенных глинистых грунтах / Б.И. Далматов // Слабые глинистые грунты. Таллинн, 1965. - С. 5-12.

21. Далматов, Б.И. Осадка здания гостиницы «Россия» в Ленинграде / Б.И. Далматов, С.Н. Сотников // Слабые глинистые грунты. Таллинн, 1965. -С. 12-17.129

22. Далматов, Б.И. Расчет оснований зданий и сооружений по предельным состояниям / Б.И. Далматов JL: ЛИСИ. - 1968. - 142 с.

23. Довнарович, С. В. Влияние характера формирования песчаного основания на его деформирование / C.B. Довнарович // Основания, фундаменты и механика грунтов. 1971. -№6. - С. 17-21.

24. Егоров, К.Е. К вопросу деформаций оснований конечной толщины / К.Е. Егоров // Сб. тр. НИИОСП. № 34. -М.: Госстройиздат,1958. С. 5-33.

25. Егоров, К.Е. Распределение напряжений и перемещений в основании конечной толщи // Сб. тр. НИИОСП. № 43. Механика грунтов. М.: Гос-стройиздат, 1973.-С. 12-23.

26. Зенкевич, О. Метод конечных элементов в технике / О. Зенкевич. М.: Мир, 1975.-542 с.

27. Иванов, П.Л. Грунты и основания гидротехнических сооружений / П.Л. Иванов. М.: Высшая школа, 1985. - 352 с.

28. Инженерно-геологические изыскания для строительства. Часть 1. Общие правила производства работ: СП 11-105-97. Введ. 1998-03-01. - М.: ФГУП ЦПП, 1998. - 48 е.: ил.

29. Коновалов, П. А. Распределительные свойства грунтов основания / П.А. Коновалов // Основания, фундаменты и подземные сооружения: сб. тр. НИИОСП, № 59 -М., 1970. С. 31-37.

30. Криворотов, А.П. О методике измерения давлений в грунтах / А.П. Криворотое // Основания, фундаменты и механика грунтов. 1971. - № 1. -С.11-13.

31. Криворотов, А.П. Результаты исследования напряженно-деформированного состояния песчаного основания жестких штампов /130

32. A.П. Криворотов, B.A. Бабелло // Основания, фундаменты и механика грунтов. 1981.-№3.-С. 24-27.

33. Криворотов, А.П. Экспериментальные исследования изменения главных напряжений в связи с ростом нагрузки в песчаном основании под штампом / А.П. Криворотов // Основания, фундаменты и механика грунтов. -1972.-№3.-С. 1-3.

34. Кузнецов, Н. В. Осадочные швы зданий / Н.В. Кузнецов, А.Н. Печенов // Основания, фундаменты и механика грунтов. -1971.-№3.-С. 13-16.

35. Манвелов, Л.И. О выборе расчетной модели упруго основания // Л.И. Манвелов, Э.С. Бартошевич / Строительная механика и расчет сооружений. 1961.-№ 4.-С. 17-19.

36. Манвелов, Л.И. Расчет балок на упругом основании с двумя коэффициентами постели и экспериментальное обоснование расчетной модели основания // Л.И. Манвелов / Тр. НИАИ ВВС, вып. 56. 1956. - С. 9-12.

37. Маслов, H.H. Основы механики грунтов и инженерной геологии / H.H. Маслов. М.: Высшая шк., 1968. -624 с.

38. Методика измерения напряжений, влияние формирования основания фундаментов / Д.С. Баранов, C.B. Довнарович, Д.Е. Полыпин и др. // Механика грунтов и фундаментостроение: тр. VIII междунар. конгр. М.: Стройиздат, 1973. - С. 23-27.

39. Механика грунтов, основания и фундаменты /С.Б. Ухов, В.В. Семенов,

40. B.В. Знаменский и др. М.: Изд-во АСВ, 1994. - 527 с.

41. Механика грунтов. / Б.И. Далматов, В.Н. Бронин, В.Д. Карлов и др. М.; СПб.: АСВ, 2000.-201 с.

42. Мурзенко, Ю.Н. Результаты экспериментальных исследований характера распределения нормальных контактных напряжений по подошве жестких фундаментов на песчаном основании / Ю.Н. Мурзенко // Основания, фундаменты и механика грунтов. 1965. - № 2. - С. 4.

43. Науменко, В.Г. Деформации конструкций пристроек высоких зданий на сильно сжимаемых грунтах и мероприятия по их предотвращению / В.Г.131

44. Науменко, С.Н. Сотников // Механика грунтов, основания и фундаменты: докл. XXIII науч. конф. Л.: ЛИСИ, 1965. - С. 8-10.

45. Науменко, В.Г. Рациональные конструкции пристроек высоких зданий, возводимых на сильносжимаемых грунтах / В.Г. Науменко, С.Н. Сотников // Слабые глинистые грунты. Таллинн: 1965. - С. 35-38.

46. Нежесткие и жесткие покрытия дорог и ВПП / H.H. Иванов, Синицын и др. // Докл. XI междунар. дорожного конгр. -М.: Автотрансиздат, 1959. -С. 7-14.

47. Окулова, М.Н. Применение методов проникающих излучений для исследования деформаций грунтов // М.Н. Окулова, Г.С. Госькова / Основания, фундаменты и механика грунтов. 1974. - № 3. - С. 39-40.

48. Определение модуля упругости грунта обратным расчетом / А.Б. Фадеев, В.А. Лукин, A.B. Куприянова и др. // Научно-практические и теоретические проблемы геотехники: межвуз. темат. сб. тр. СПб.: СПбГАСУ, 2007. - С. 229-234.

49. Основания зданий и сооружений: СНиП 2.02.01-83*. М.: Стройиздат, 1985.-62 с.

50. Па латников, Е.А. Натурные исследования фундаментной плиты семнадцатиэтажного жилого дома // Е.А. Палатников, A.A. Тепляков / Основания, фундаменты и механика грунтов: матер. III Всесоюз. совещ. Киев: Изд-во Будивельник, 1971.-С. 11-16.

51. Палатников, Е.А. Экспериментальные исследования плит на грунтовом основании // Е.А. Палатников, A.A. Тепляков / Тр. ин-та Гипроавиапром, вып. 8.- 1971.-С. 42-44.

52. Пилягин, A.B. К вопросу учета загружения соседних фундаментов или площадей / A.B. Пилягин // Строительные конструкции и материалы. -Йошкар-Ола, 1970. С. 76-79.

53. Пилягин, A.B. Пути повышения качества проектирования и возведения фундаментов в Марийской АССР / A.B. Пилягин. Йошкар-Ола. - 1973. -С. 7-9.

54. Попов, В.Н. Геотехнические проблемы фундаментостроения в условиях активизации природных и техногенных процессов и пути их решения: ав-тореф. дис. . докт. техн. наук / Попов В.Н. Астана. - 2004. - 30 с.

55. Проектирование и устройство оснований и фундаментов зданий и сооружений: СП 50-101-2004. -М.: ФГУП ЦПП, 2005. 129 е.: ил.

56. Раскин, Г.В. Взаимодействие фундаментов на основании конечной толщины: автореф. дис. . канд. техн. наук / Раскин Г.В. М.: НИИОСП, 1971.-16 с.

57. Розин, JI.A. Расчет гидротехнических сооружений на ЭЦВМ. Метод конечных элементов / JI.A. Розин. Л.: Энергия, 1971. - 213 с.

58. Сведения об объектах экскурсии участников Всесоюзного совещания по строительству на слабых водонасыщенных глинистых грунтах. — Таллинн, 1965.

59. Сведения об объектах экскурсии участников Второй Прибалтийской конференции по геотехнике. Таллинн, 1972.

60. Сегерлинд, С. Применение метода конечных элементов / С. Сегерлинд. -М.: Мир, 1979.-392 с.

61. Сечи, К. Ошибки в сооружении фундаментов / К. Сечи. М.: Госстрой-издат, 1960. - 143 с.

62. Собенин, A.A. Анализ развития осадок поверхности грунт за пределами загруженной площади / A.A. Собенин // Основания, фундаменты и механика грунтов: межвуз. темат. сб. тр. JL: ЛИСИ, 1973. - С. 19-25.133

63. Собенин, A.A. Исследование развития осадок поверхности грунта вблизи зданий / A.A. Собенин // Механика грунтов, основания и фундаменты: тез. докл. научн.-техн. конф. Л.: ЛИСИ, 1973. - С. 46-48.

64. Собенин, A.A. Осадки поверхности грунта за пределами загруженной площади: автореф. дис. . канд. техн. наук / Собенин A.A. Л.: ЛИСИ, 1974.-24 с.

65. Сотников, С.Н. Вопросы проектирования фундаментов в примыканиях к существующим зданиям / С.Н. Сотников, A.A. Собенин // Механика грунтов, основания и фундаменты: сб. науч. тр. ЛИСИ. № 112. Л.: ЛИСИ, 1976. - С. 5-15.

66. Сотников, С.Н. Из опыта исследования осадок крупнопанельных зданий на Васильевском острове в Ленинграде / С.Н. Сотников, В.П. Вершинин // Механика грунтов, основания и фундаменты: матер. XXXI науч. конф. -Л.: ЛИСИ, 1973.-21-24.

67. Сотников, С.Н. Определение характеристик сжимаемости грунтов по величине осадки, замеренной в натуре / С.Н. Сотников // Механика грунтов, основания и фундаменты. Л.: ЛИСИ, 1967. - С. 11-14.

68. Сотников, С.Н. Осадка массивного сооружения на слабых глинистых грунтах / С.Н. Сотников // Механика грунтов, основания и фундаменты: матер. XXIX науч. конф. Л.: ЛИСИ, 1970. - С. 27-29.134

69. Ткачев, Ю.К. Экспериментальные исследования деформаций сплошных фундаментных плит и сжимаемого основания: автореф. дис. . канд. техн. наук / Ткачев Ю.А. М.: НИИОСП, 1972. - 18 с.

70. Улицкий, В.М. Геотехническое обоснование реконструкции зданий на слабых грунтах / В.М Улицкий. СПб., 1995. - 146 с.

71. Улицкий, В.М. Геотехническое сопровождение реконструкции городов (обследование, расчеты, ведение работ, мониторинг) / В.М. Улицкий, А.Г. Шашкин. М.: АСВ, 1999. - 327 с.

72. Устройство фундаментов гражданских зданий и сооружений в Санкт-Петербурге и на территориях, административно подчиненных Санкт-Петербургу: ТСН 50-302-96. СПб., 1997 - 96 е.: ил.

73. Утенов, Е.С. Актуальные проблемы строительства на застроенных городских территориях / Е.С. Утенов // Труды 1-го Центрально-Азиатского геотехнического симпозиума. Т.1. Астана, 2000. - С. 493-496.

74. Утенов, Е.С. Исследование развития осадок фундаментов, возводимых около существующих зданий с учетом уплотненности грунтов в основании: автореф. дисс. . канд. техн. наук / Утенов Е.С. Л., 1981. - 18 с.

75. Утенов, Е.С. К экологической защищенности зданий в условиях застроенных территорий / Е.С. Утенов // Тр. ун-та. Караганда, 2001. - Вып. 3. -С. 83-87.

76. Утенов, Е.С. Расчет оснований зданий в условиях застроенных городских территорий / Е.С. Утенов. Караганда: Изд-во КарГТУ, 2004. - 248 с.

77. Ухов, С.Б. Расчет сооружений и оснований методом конечных элементов / С.Б. Ухов. М.: МИСИ, 1973. - 118 с.135

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

79. Федоров, Н.Ф. Осадки и деформации высоких зданий с малоэтажными пристройками, возведенных на сильносжимаемых грунтах г. Ленинграда: отчет о НИР / Н.Ф. Федоров, С.Н. Сотников. Д.: ЛИСИ, 1964. - 46 с.

80. Феппль, А. Техническая механика. Т 3 / А. Феппль. М.; Л.: ОНТИ, 1937.-327 с.

81. Флорин, В.А. Основы механики грунтов. Т. 1 / В.А. Флорин. Л.; М.: Госстройиздат, 1959. - 357 с.

82. Флорин, В.А. Основы механики грунтов. Т. 2 / В.А. Флорин. Л.; М.: Госстройиздат, 1961. - 544 с.

83. Цесарский, A.A. Экспериментальные исследования совместной работы железобетонных плит и песчаного основания / A.A. Цесарский, Ю.Н. Мурзенко // Основания, фундаменты и механика грунтов. 1970. - № 5. -С. 7-9.

84. Цытович H.A. Механика грунтов / H.A. Цытович. М.: Стройиздат, 1951.-528 с.

85. Цытович, H.A. Механика грунтов / H.A. Цытович. М.: Высш. шк., 1979.- 269 с.

86. Цытович, H.A. Механика грунтов / H.A. Цытович. М.: Стройиздат, 1963. - 637 с.136

87. Черкасов, И.И. Механические свойства грунтовых оснований / И.И. Черкасов. М.: Науч.-техн. издат. автотрансп. лит-ры, 1958. - 156 с.

88. Шашкин, А.Г. Учет закономерностей деформирования слабого глинистого грунта при геотехническом обосновании реконструкции кварталов городской застройки / А.Г. Шашкин // Основания, фундаменты и механика грунтов. 1998. - № 6. - С. 23-27.

89. Шашкин, А.Г. Физическая модель слабого глинистого грунта как структурно-неустойчивой среды при деформациях формоизменения / А.Г. Шашкин, К.Г. Шашкин // Реконструкция городов и геотехническое строительство. 2001. - №4. - С. 119-126.

90. Швец, В.Б. Экспериментальные исследования и расчет осадочной воронки в основании для различных видов фундаментов / В.Б. Швец, X. Халаф, 3. Сальха и др. // Механика грунтов, основания и фундаменты. -2003.-№6.-С. 14-17.

91. Швецов, Г.И. Сравнение фактических деформаций поверхности грунтовых оснований с расчетными / Г.И. Швецов // Основания, фундаменты и механика грунтов. 1967. - № 3. - С. 14-17.

92. Юрченко, О.А. Решение некоторых задач для штампов, действующих на основание конечной мощности с учетом влияния пригрузок: автореф. дис. . канд. техн. наук / Юрченко О.А. Харьков: ХИСИ, 1972. -22 с.

93. Abelev, A. Cross-Anisotropic Behavior of Granular Materials under Three- Dimensional Loading Conditions / A. Abelev // Thesis (Ph.D.). Baltimore: Johns Hopkins University, 2002.

94. Bastian, R. Das Elastische Verhalten der Heisbettung und ihres Unterh-rundes / R. Bastian // Organ fur die Fortschritte des Eisenbahnwesens, Neue Folge, XLIII Band, Erganzunsheft, 1906.137

95. Duncan, J.M. Nonlinear Analysis of Stress and Strain in Soil / J.M. Duncan, C.-Y. Chang // ASCE Journal of the Soil Mechanics and Foundations. Div. Vol. 96, 1970. -PP. 1629-1653.

96. Gordon, A.F. Three-Dimensional Probabilistic Foundation Settlement / A.F. Gordon, D.V. Griffiths // J. Geotech. and Geoenvir. Engrg., Vol. 131, Issue 2, 2005.-PP. 232-239.

97. Hill, R. The Mathematical Theory of Plasticity / R. Hill // Oxford University Press, London, UK 1950.

98. Janbu, J. Soil Compressibility as Determined by Oedometer and Triaxial Tests / J. Janbu // Proc. ECSMFE Wiesbaden, Vol. 1, 1963. PP. 19-25.

99. Koiter, W.T. General Theorems for Elastic-Plastic Solids. In: Progress in Solid Mechanics. Vol. 1 / W.T. Koiter (eds. Sneddon I.N., Hill R.) // North-Holland, Amsterdam, 1960. PP. 165-221.

100. Kondner, R.L. A Hyperbolic Stress Formulation for Sands / R.L. Kond-ner // 2. Pan. Am. ICOSFE Brazil, Vol. 1, 1963. PP. 289-324.

101. Konrad, J.-M. Implementation of the tangent modulus vertical stress (Et-ov) model for flexible pavements analysis / J.-M. Konrad, D. Nguyen // Can. Geotech. J. Rev. can. geotech. 43(11), 2006. - PP. 1131-1143.

102. Lehane, B.M. A simplified non-linear settlement prediction model for foundations on sand / B.M. Lehane, M. Fahey // Canadian Geotechnical Journal 39(2), 2002. PP. 293-303.

103. Liggio, Jr.C. Experimental Study and Modeling of Instability and Time Effects of Granular Materials / Jr.C. Liggio // Thesis (Ph.D.). Baltimore: Johns Hopkins University, 2001.

104. Manual "Plaxis 3D Foundation version 1.5" // Balkema, Rotterdam, 2004.

105. MATHCAD v.lla. © 1986-2002 Mathsoft Engineering & Education, Inc.

106. Medina-Cetina, Z. Probabilistic Calibration of a Soil Model / Z. Medina-Cetina // Thesis (Ph.D.). Baltimore: Johns Hopkins University, 2006.

107. Peijun, G. Shear strength, interparticle locking, and dilatancy of granular materials / G. Peijun, S. Xubin // Can. Geotech. J. Rev. can. geotech. 44(5), 2007.-PP. 579-591.

108. Schanz, T. Angles of Friction and Dilatancy of Sand / T. Schanz, P. A. Vermeer // Geotechnique, Vol. 46, 1996. PP. 145-151.

109. Schanz, T. Formulation and verification of the Hardening-Soil Model / T. Schanz, P.A. Vermeer, P.G. Bonnier // Brinkgreve R.B.J. Beyond 2000 in Computational Geotechnics. Balkema, Rotterdam, 1999. - PP. 281-290.139

110. Schanz, T. Zur Modellierung des Mechanischen Verhaltens von Rei-bungsmaterialen / T. Schanz //Habilitation, Stuttgart Universität, 1998.

111. Schleicher, F. Zur Theorie des Baugrundes / F. Schleicher // Der "Bauingenier", 1926.

112. Schultze, E. Bodenunterauchungen fur Ingenieurbauten / E. Schultze, H. Muhs // Springer-Verlag. Berlin New-York, 1967.

113. Smith, I.M. Programming the Finite Element Method / I. M. Smith, D.V. Griffith // 2nd Edition. John Wiley & Sons, Chisester, UK, 1982.

114. Vermeer, P.A. Non-Associated Plasticity for Soils, Concrete and Rock / P.A. Vermeer, R. de Borst // Heron, Vol. 2, No. 3, 1984.

115. Ward, W.H. Geotechnical assessment of a site at Munford, Norfolk, for a large proton accelerator / W.H. Ward, J.B. Burland, R.E. Lallois // Geotech-nique, № 18, 1968.

116. Yang, Zh. Investigation of fabric anisotropic effects on granular soil behavior / Zh. Yang // Thesis (Ph.D.). Hong Kong University of Science and Technology, 2005.

117. Yeung, M.R. A model of edge-to-edge contact for three-dimensional discontinuous deformation analysis / M.R. Yeung, Q.H. Jiang, N. Sun // Computers and Geotechnics, Vol. 34, Issue 3, May 2007. PP. 175-186.

118. Федеральное агентство по образованию Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Санкт-Петербургский государственный архитектурно-строительный университет1. На правах рукописи

119. Ибадильдин Нурхат Амангельдинович

120. ПРОГНОЗ ВЛИЯНИЯ ВОЗВЕДЕНИЯ СООРУЖЕНИЙ НА ПЛИТНОМ ФУНДАМЕНТЕ НА ДЕФОРМАЦИИ ПЕСЧАНОГО ОСНОВАНИЯ СУЩЕСТВУЮЩИХ ЗДАНИЙ

121. Специальность 05.23.02 Основания и фундаменты, подземные сооружения

122. Диссертация на соискание ученой степени кандидата технических наук

123. Научный руководитель: доктор технических наук, профессор Бронин В.Н.