автореферат диссертации по строительству, 05.23.02, диссертация на тему:Взаимодействие плитно-ребристых фундаментов на свайных опорах с глинистым грунтом основания

ТЮМЕНСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ АРХИТЕКТУРНО-СТРОИТЕЛЬНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ

АШИХМИН Олег Викторович

ВЗАИМОДЕЙСТВИЕ ПЛИТНО-РЕБРИСТЫХ ФУНДАМЕНТОВ ~~ НА СВАЙНЫХ ОПОРАХ С ГЛИНИСТЫМ ГРУНТОМ

ОСНОВАНИЯ

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Специальность 05.23.02 - Основания и фундаменты, подземные

сооружения

Тюмень - 2008

003452241

Работа выполнена в Тюменском государственном архитектурно-строительном университете на кафедре механики грунтов, оснований и фундаментов.

Научный руководитель: доктор технических наук, профессор

ДУБИНА Михаил Михайлович

Научный консультант:

кандидат технических наук, доцент Малышкин Александр Петрович

Официальные оппоненты:

доктор технических наук, профессор Полищук Анатолий Иванович

кандидат технических наук, доцент Маковецкий Олег Александрович

Ведущая организация: ОАО «Институт «Нефтегазпроект»

Защита состоится 2008г. в /О часов на заседании

специализированного диссертационного совета Д 212.272.01 по защите докторских диссертаций при Тюменском государственном архитектурно-строительном университете по адресу: 625001, г. Тюмень, ул. Луначарского, 2.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Тюменского государственного архитектурно-строительного университета.

Автореферат разослан схс?~%£М 2008г.

Ученый секретарь диссертационного совета кандидат технических наук

Я.А. Пронозин

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность. Устройство оснований и возведение фундаментов является наиболее ответственным и трудоемким этапом в строительстве. Решение проблемы высокоэффективного строительства зданий основывается на обеспечении экономичности и надежности фундаментов.

В настоящее время широкое применение в строительной практике получили свайные, плитные и комбинированные фундаменты. В условиях тесной городской застройки растет потребность в фундаментах на улучшенных грунтовых основаниях.

В настоящей работе предлагается плитно-ребристый фундамент на свайных опорах, который является улучшенной модификацией «свайно-плитового» фундамента. Фундамент имеет неравномерную изгибную жесткость за счет переменных высот ребер жесткости и свайных опор.

В целом исследования направлены на оценку работы рассматриваемого фундамента и совершенствование методов его проектирования, в частности: на вовлечение в работу уплотненного грунта; разработку рациональных форм фундамента в условиях совместной работы системы «фундамент-грунт», обеспечивающих равномерную осадку зданий.

Достичь нужного результата на этапе проектирования можно путем применения современных методов расчета с использованием методики численного моделирования работы системы «фундамент-грунт» с учетом упругопластического деформирования грунтового основания В итоге фундамент должен обладать повышенной несущей способностью, минимальными неравномерностями осадок и экономией материала.

Объект исследования - плитно-ребристый фундамент со свайными опорами на уплотненном основании из глинистых грунтов.

Предмет исследования - влияние формы, изгибной жесткости плитно-ребристого фундамента со свайными опорами и уплотнения основания на неравномерность осадок предлагаемого фундамента.

Методы исследования:

- теоретический, в виде численного моделирования работы плитно-ребристого фундамента на свайных опорах и основания из уплотненного глинистого грунта;

- экспериментальный, в виде лотковых испытаний моделей фундамента в уплотненном глинистом грунте.

Цель работы

На основе экспериментальных и теоретических исследований разработать метод проектирования плитно-ребристого фундамента на свайных опорах, обеспечивающий минимальную неравномерность осадок в глинистых грунтах и экономию материалов при его устройстве.

Задачи исследований

Для реализации обозначенной цели были поставлены следующие задачи

1. Разработать программное средство, позволяющее усовершенствовать подходы к проектированию плитно-ребристых фундаментов на свайных опорах, а именно: рационально распределять объем материала, варьировать изгибной жесткостью по площади фундаментов, определять высоту ребер жесткости и длину свайных опор.

2. Создать программу для обработки цифровых изображений, позволяющую использовать современную компьютерную технику и фотоаппаратуру для упрощения процедуры оценки деформированного состояния грунта методом фотограмметрии.

3. На основе лабораторных экспериментальных исследований получить данные о физико-механических характеристиках глинистых фунтов при внедрении в них свайных опор и ребер жесткости. Разработать методик}' численного моделирования процесса внедрения свайных опор и ребер жесткости в упрочняющееся упругогшастическое полупространство с использованием программного комплекса «MARC».

4. Численным путем установить несущую способность моделей свайных опор и ребер жесткости, полученные результаты сопоставить с данными лабораторных экспериментов и расчетов по другим методикам.

5. Произвести апробацию результатов исследований при проектировании и устройстве фундаментов реальных сооружений, полученные результаты использовать в учебном процессе.

Научная новизна

1. Создана программа компьютерной обработки цифровых фотоснимков, предназначенная для оценки деформированного состояния грунтов в основании моделей фундаментов, которая позволила усовершенствовать методику наблюдений за перемещениями фиксированных точек в грунте.

2. Разработан дополнительный программный модуль к программе «MARC», позволяющий учитывать уплотнение основания посредством изменения коэффициента пористости среды в процессе погружения свайных опор и ребер жесткости в грунт.

3. Установлено, что при проектировании плитно-ребристых фундаментов на свайных опорах замена реакций отпора грунта основания коэффициентами пропорциональности позволяет упростить расчетную схему и математическую модель системы «фундамент-грунт», а также учесть неравномерность жесткостей основания под отдельными конструктивными элементами фундаментов.

Практическая значимость и реализация работы

1. Практическая значимость состоит в следующем:

- установлен минимальный уровень неравномерности осадок плитно-ребристого фундамента на свайных опорах за счет рационального распределения его изгибной жесткости;

- снижены напряжения в строительных конструкциях здания вследствие выравнивания неравномерности осадок плитно-ребристого фундамента на свайных опорах;

- разработана программа для моделирования рациональной формы фундамента, позволившая в заданных грунтовых условиях проектировать плитно-ребристые фундаменты на свайных опорах для жилых зданий;

- по сравнению с плитными, рассматриваемые фундаменты имеют на 18^-26% сниженный расход бетона, на 35+56% уменьшенный расход арматурной стали, и на 15+19% меньшую неравномерность осадок;

- разработано и запатентовано два новых способа формирования котлованов для устройства конструктивных элементов плтно-ребристых фундаментов на свайных опорах с эффектом уплотнения грунтового основания.

2. Результаты исследований внедрены:

- в Тюменской домостроительной компании (ТДСК) при проектировании жилого дома серии 121-Т на глинистых грунтах;

- в Тюменском государственном архитектурно-строительном университете (ТюмГАСУ) при чтении лекций по дисциплине «Основания и фундаменты».

Достоверность защищаемых положений

1. В лабораторных исследованиях использовались тарированные и поверенные приборы и оборудование. Количество повторных экспериментов было определено серией установочных опытов, выполненных по методике планирования экспериментов.

2. Численные эксперименты осуществлялись с использованием лицензированных программных средств.

3. Результаты расчетов по математическим моделям сверялись с известными достижениями других исследователей, сравнивались с данными опорных лабораторных экспериментов.

Апробация результатов исследований. Отдельные результаты диссертационной работы докладывались: на Всероссийской научно-технической конференции «Оптимальное проектирование сооружений» (г.Новосибирск, НГАСУ, 2002 г.); на научно-практической конференции «Проблемы развитая теории сооружений и совершенствования строительных конструкций» (г.Томск, ТГАСУ, 2002 г.); на международном научно-практическом семинаре «Актуальные проблемы проектирования и строительства в условиях городской застройки» (г.Пермь, ПГТУ, 2005 г.); на международной научно-практической конференции «Актуальные проблемы усиления оснований фундаментов и сооружений» (г.Пенза, 2006 г.); на международной конференции «Геотехнические проблемы XXI века в строительстве зданий и сооружений» (г.Пермь, ПГТУ, 2007 г.); на расширенных семинарах кафедр "Основания, фундаменты и испытания сооружений" (г.Томск, ТГАСУ, 2008 г.), "Основания, фундаменты и мосты" (г.Пермь, ПГТУ, 2008 г.), "Механика грунтов, основания и фундаменты" (г.Тюмень, ТюмГАСУ, 2005-2008 гг.)

Публикации. По материалам исследований имеется восемь публикаций и два патента Российской Федерации на изобретения [3,4], в том числе, четыре статьи в тематических сборниках конференций [1, 8,9,10], две публикации в рейтинговых изданиях, входящих в перечень ВАК [2,7].

Личный вклад автора состоит:

- в разработке и создании лабораторных установок;

- в получении результатов лабораторных и численных экспериментальных исследований взаимодействия свайных опор и ребер жесткости с грунтом, их анализе и обобщении;

- в разработке программы для упрощения процедуры оценки деформированного состояния грунта методом фотограмметрии;

- в разработке дополнительного программного модуля к программе «МАКС»;

- в разработке программы для определения рациональной формы плитно-ребристых фундаментов на свайных опорах;

- в разработке двух способов для устройства профилированных котлованов и траншей [3,4].

На защиту выносятся:

Подход к оценке взаимодействия плитно-рсбрисгого фундамента на свайных опорах с глинистым грунтом основания, обеспечивающий требуемую неравномерность осадок и экономию материалов при его устройстве.

Методика численного моделирования процесса внедрения свайных опер и ребер жесткости в упрочняющееся упругопластическое полупространство (основание) и результаты оценки их несущей способности.

Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, четырех глав, заключения, списка литературы и четырех приложений. Работа изложена на 145 страницах машинописного текста, содержащего 44 рисунка и 11 таблиц. Библиографический список включает 157 наименований.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении обоснована актуальность темы и дана общая характеристика работы.

В первой главе приведены наиболее распространенные фундаменты на уплотняемых грунтах, способы уплотнения грунтовых оснований, основные методы их расчета.

Тема обеспечения надежности и экономичности фундаментов всегда была приоритетной и в настоящее время продолжает привлекать внимание специалистов строителей. Специалистами ведутся исследования совместной работы фундаментов с окружающим грунтовым основанием, разрабатываются методы получения рациональных форм конструктивных элементов фундаментов.

Результаты исследований в рассматриваемых направлениях освещены в научных работах Алексеева В.М., Бартоломея A.A., Бахолдина Б.В., Бекбасарова И.И., Бижанова К.С., Боженкова С.Д., Болдырева Г.Г, Быкова В.И., Васильева Б.Д., Винникова Ю.Л., Голубкова В Н., Головачева A.C., Гончарова Б.В., Гогмана A.JL, Готман НЗ, Григорян A.A., Дмоховского В.К., Догодайло А.И., Дорошкевич Н.М., Зиязова Я.Ш., Зоценко Н.Л., Ильичева В.А, Крутова В.И., Когляровой Е.В., Лаврентьева В. А.. Лапшина Ф.К., Макаровой И К., Марченко B.C., Миткиной Г.В., Одинга Б.С., Офрихтера В Г., Пилягина А В., Пономарева А.Б, Прудентова А.И., Рабиновича И.Г., Рыбникова А.И., Ситникова М.А., Смиренского Г.М., Федорова В.И., Шахирева В.Б, Шеменкова Ю.М., Шикаловича Н.С., Юшкова Б.С. и многих других специалистов.

В практике известны приближенные методы учета механического поведения груша основания с использованием расчетных моделей основания Винклера, М.М. Фгаоненко-Бородича, П.Я Пасгернка, В.З. Власова Наиболее перспективными являются численные методы, реализованные на электронных вычислительных машинах. В настоящее время для расчета деформаций оснований применяются- метод конечных элементов; метод конечных разностей; метод пограничных элементов и другие. Наибольшее распространение для решения задач механики грунтов получил метод конечных элементов, который нашел отражение в программах конечно-элементного анализа строительных конструкций STARK ES,

SCAD и ЛИРА Среди современных зарубежных программ следует отметить ANSYS, NASTRAN, PLAXYS, из отечественных - программу "FEM models", разработанную в НПФ "Геореконструкция".

Применение существующих нормативных документов для проектирования фундаментов, по мнению большинства исследователей, приводит к значительным запасам по прочности и перерасходу материала. В расчетах учитывается процентное соотношение нагрузок, распределяющихся между конструктивными элементами комбинированного фундамента. Передаваемая плитой нагрузка зависит от давления под ее подошвой, которое не должно превышать расчетного сопротивления грунтового основания.

В настоящее время в нормативной литературе отсутствуют практические рекомендации по расчету рациональных форм комбинированных фундаментов. Поэтому как для целей прогноза механического поведения сооружений в процессе их эксплуатации, так и для разработки более надежных проектных решений необходимо иметь инструментальные средства расчета оснований и фундаментов, свободные от недостатков существующих методов расчетов

На основании проведенного в данной главе литературного обзора были сформулированы цель и задачи исследований.

Во второй главе предложена конструкция плитно-ребристого фундамента на свайный опорах. Для предлагаемого фундамента приведено два способа безударного безэкскавационного формирования котлованов [3, 4, 6]. Описаны лабораторные установки, результаты лабораторных экспериментальных исследований взаимодействия моделей конструктивных элементов предлагаемого фундамента с грунтом.

Предлагаемый автором плитно-ребристый фундамент на свайных опорах и уплотненном основании из глинистого грунта является модификацией запатентованного ранее свайно-плитного фундамента (патент E02D27/01 № 2163281, Дубина М.М., Целицо В.М. «Свайно-плитовой фундамент и способ его возведения»). Для обеспечения равномерности осадок конструкция плитно-ребристого фундамента на свайных опорах имеет переменную изгибную жесткость в плане. Этот параметр регулируется высотой и формой поперечного сечения ребер жесткости, а также жесткостью грунтового основания. Исследуемый фундамент состоит из верхней плиты, ребер жесткости и свайных опор (рис. 1 .а). На рис. 1.6 показаны зоны уплотнения грунта и дополнительно внедренного материала с прочностью, большей чем у естественного грунта. Указанные зоны могут корректироваться в процессе устройства котлованов под конструктивные элементы фундамента.

Рис. 1. Плитно-ребристьгй фундамент на свайных опорах и уплотненном основании из глинистого грунта: а) общий вид фундамента; б) фрагмент поперечного сечения фундамента. 1- плита; 2- ребра переменной жесткости; 3- свайные опоры; 4- материал с жесткостью, большей чем у окружающего грунта; 5- зона уплотнения грунта; б- естественный груш-, Р- погонная нагрузка на фундаменг.

Современными и перспективными способами подготовки грунтовых оснований путем уплотнения грунта являются способы выштамповывания, выдавливания и раскатывания. Для формирования котлованов под свайныс опоры и ребра жесткости исследуемого фундамента предлагается применять существующие механизмы с использованием гидроимпульсных технологий и разработанные автором способы [3, 4], защищенные патентами РФ. Такие изобретения и агрегаты, по сравнению с вытрамбовывающими машинами со свободным сбрасыванием трамбовки, позволяют существенно снизить динамические нагрузки на грунт, что является актуальным при возведении фундамента в условиях тесной городской застройки.

Для изучения и оценки работы уплотненного грунтового основания с конструктивными элементами исследуемого фундамента были созданы две экспериментальные установки в виде грунтовых лотков.

В установке №1 моделировались условия осесимметричной задачи. В установке №2 - условия двумерной задачи. В качестве основания для свайных опор и ребер жесткости использовался грунт нарушенной структуры - суглинок мягкопластичной консистенции, плотностью р= 1,95-1,98 г/см3, влажностью XV==22-25 %, коэффициентом пористости е=0,б-0,7, углом внутреннего трения ф=]8-20°, удельным сцеплением С=12-15 кПа, коэффициентом Пуассона у=0,35, модулем деформации Е=9-11 МПа и модулем упругости Еу=33-35 МПа.

Внедрение моделей в грунт происходило посредством ступенчатого статического нагружения. Испытываемые фундаменты представляли собой деревянные модели конструктивных элементов с масштабным коэффициентом п=10. На экспериментальной установке №1 автором исследовались модели свайных опор конусной формы, разрезанные пополам по высоте вдоль оси симметрии. В экспериментах на установке № 2 использовались модели ребер жесткости прямоугольной протяженной формы. В опытах определялись предельные нагрузки, исследовался характер развития зон перемещений фиксируемых марок. Исследовалась связь перемещений марок с физическими и механическими характеристиками уплотненного грунта.

Для проведения лабораторных экспериментов автором был использован способ бесконтактного наблюдения за фиксируемыми точками в грунте, который основан на методе фотограмметрии и позволяет оценить деформированное состояние грунта вследствие внедрения в него моделей произвольной формы без отбора проб грунта. До появления цифровой фотоаппаратуры данный метод не находил широкого применения в геотехнике. Процесс обработки аналоговых фотоснимков и негативов был трудоемким и долговременным. Данная методика была модернизирована автором и опубликована в работе [5]. В ходе эксперимента модель фундамента фотографировалась неподвижной цифровой фотокамерой с условием, что к моменту съемки напряженно-деформированное состояние грунта стабилизировалось. Цифровые фотографии обрабатывались с помощью специально созданной автором компьютерной программы. Предложенные приемы дают возможность снизить трудоемкость процесса обработки результатов и количественно оценить изменение физико-механических характеристик деформируемого грунта.

Известно, что в процессе деформирования грунта коэффициент пористости изменяется, поэтому основные величины становятся функциями деформации, что важно учитывать при численном расчете напряженно-деформированного состояния системы «фундамент-грунт» с учетом уплотнения грунта. Анализ работ Игнатовой О.И (1965-1968 гг.), Григорьева В А, ЭйзлераПИ (1970 г.), Осипова В И, Соколова В Н., Румянцевой Н.А. (1989 г.), Полищука А.И. (2007 г.), таблиц СНиП 2 02.01-83*, СП 50-101-2004 и других нормативных документов позволяет отметить общие зависимости изменения модуля деформации (£) и удельного сцепления (С) от коэффициента пористости (е), показателя текучести глинистых грунтов (/¿). Для обработки экспериментальных данных автором были использованы зависимости, заложенные в таблицах СНиП 2.02.01-83*:

С=57,143е2-129,14е+75,663; Е=71,429е2-151,43е+81,218 (2.1)

Приведенные формулы использовались для количественной оценки изменяющихся характеристик глинистого грунта в процессе деформирования. В результате были построены изолинии равных величин искомых характеристик, которые приведены на рис. 2-3. Материалы опубликованы в работе [5]. Жирными изолиниями показаны исходные характеристики фунта до деформирования. На рис. 26 показаны направления перемещающихся марок. Расстояние между марками составляет 0,02м.

а) б)

Рис.3. Картины изменения физико-механических характеристик грунта вокруг

модели свайной опоры предлагаемого фундамента: а) изолинии изменений плотности грунта (г/см3) и коэффициента пористости; б) изолинии изменений удельного сцепления (кПа) и модуля деформации (МПа);

Рис.2. Перемещения марок при внедрении в глинистый грунт модели свайной

опоры плитно-ребристого фундамента на свайных опорах: а) абсолютные перемещения марок, мм; б) направления перемещений марок.

На рис. 3. представлены результаты обработки экспериментальных данных, где построены картины изолиний изменения плотности и коэффициента пористости грунтового основания. Видно, что вокруг конусной свайной опоры средняя плотность грунта увеличилась от 1,98 г/см3 до 221 г/см3, средний коэффициент пористости уменьшился от 0,7 до 0,58, средний модуль общей деформации (£) увеличился с 10 МПадо 28 МПа, среднее удельное сцепление (С) увеличилось с 0,013 МПа до 0,029 МПа. Подобные интервалы изменения характеристик груша были опубликованы в исследованиях Хазина C.B., Ванникова Ю. Л (2003 г.) и совпадают с результатами исследований автора [8].

Анализируя экспериментальные данные (рис.2-3), установлено следующее' зона зафиксированных перемещений имеет цилиндрическую форму; очертания зон с измененными характеристиками грунта зависят от формы свайной опоры.

На экспериментальной установке № 1 были проведены серии опытов с шестью конусными свайными опорами диаметром 0,08 м разной высоты. 0,04 м, 0,07 м, 0,10 м, 0,15 м, 0,23 м, 0,33 м и углом наклона граней свайных опор к вертикали' Т, 10°, 15°, 22,5°, 45°. В экспериментальной установке № 2 были проведены опыты по определению несущей способности моделей ребер жесткости прямоугольной протяженной формы шириной 0,05 м и высотой 0,07 м, 0,11 м, 0,13 м, 0,15 м, 0,19 м По аналогии с моделями конусных свайных опор были получены картины изолиний изменения физико-механических характеристик грунта вокруг исследуемых моделей протяженных ребер жесткости.

Результаты лабораторных исследований показывают, что вдавливание конических свайных опор в глинистый грунт влечет за собой вытеснение некоторой части грунта в окружающий массив. В грунте возникают обширные деформации, вызывающие изменение его физических свойств и переменное в пространстве уплотнение грунта.

Третья глава посвящена разработке алгоритма расчета несущей способности конструктивных элементов плитно-ребристого фундамента на свайных опорах. Рассмотрена задача математического моделирования процесса внедрения моделей свайных опор конической формы (осесимметричная задача) и моделей ребер жесткости протяженной прямоугольной формы (плоская деформация) в уплотняющееся упругопластическое полупространство методом конечных элементов в программе «MSC Мате 2005» фирмы «MSC. Software GMBH» (в дальнейшем «MARC»), Описаны расчетные схемы. Полученные результаты сопоставлены с данными проверочных расчетов и лабораторных экспериментов, что подтверждает теоретическую обоснованность применения плитно-ребристого фундамента на свайных опорах.

Параметры пространственного распределения жесткости предлагаемого фундамента определялись в результате расчетов по разработанным автором алгоритмам в несколько этапов. На первом этапе решалась задача об определении значений несущей способности отдельных конструктивных элементов На втором этапе рассчитывались рациональные геометрические параметры формы фундамента в системе «фундамент-грунт». Расчет производился с учетом экстремальных значений неравномерно действующей нагрузки от надфундаментной части сооружения, с соблюдением условий максимальной равномерности осадок и требуемой жесткости фундамента в целом.

Задачи совершенствования методов расчета напряженно-деформированного состояния грунтового основания автором решались с использованием программного комплекса «MARC». Проверочные расчеты производились по формулам Лапшина Ф.К. (1979 г.) и в программе «PLAXIS professional version» (в дальнейшем «PLAXIS»),

В процессе моделирования в программе «MARC» автором предполагалось, что внедряемые тела имеют абсолютную жесткость, механические свойства полупространства описываются определяющими соотношениями теории прочности Кулона-Мора. Размеры расчетных областей назначались согласованно с размерами экспериментальных установок [2], в которых предварительно испытывались модели свайных опор и ребер жесткости. Верхняя горизонтальная поверхность расчетной области вне контакта с моделью фундамента задавалась свободной от силовых воздействий и имела возможность геометрически изменяться в процессе расчета. Грунтовое основание было представлено в виде упруго-пластического полупространства с учетом известных по лабораторным опытам констант, модуль упругости грунта (Д.), коэффициент Пуассона (v), удельное сцепление (С) и коэффициент трения фундамента о грунт равный 0,2. В процессе расчета по мере искривления конечно-элементной сетки в автоматическом режиме производилась переразбивка окружающего пространства. По заданным перемещениям и рассчитанным значениям реактивного усилия строились диаграммы «нагрузка-осадка», определялись значения несущей способности свайных опор и ребер жесткости исследуемого фундамента.

При решении поставленных задач в программе «MARC» была применена теория девиаторного течения. К программному комплексу был присоединен пользовательский модуль, где использовалась теория объемного деформационного упрочнения. При этом считалось, что модуль упругости (Еу) и коэффициент Пуассона (v) зависят ог коэффициента пористости (ё). Модуль объемного расширения (К) увеличивается при

уменьшении коэффициента пористости. Модуль сдвига (G) остается постоянным. Выразим указанные зависимости в ввде:

G = const К = К(е)

Еу=Еу(е) V =v(e)

(3.1)

В процессе упрочнения коэффициент пористости может только уменьшаться, поэтому закон объемного деформирования запишется в виде:

е =

atrD,trI) <0

О, tr D > О

(3.2)

где а - некоторая константа, учитывает долю объемной деформации при у меньшении объема пор (изменяется в пределах 0 <а <1. в расчетах а = 1); trD - след тензора скоростей деформаций/), где trD=Dn+D22+Dj3

В результате на каждом этапе расчетов в программе «MARC» была получена картина изменения коэффициента пористости грунта после внедрения конусных свайных опор и ребер жесткости прямоугольной фермы (рис. 4).

Рис.4. Результат численного моделирования процесса внедрения конусных опор и прямоугольных протяженных ребер жесткости в программе «MARC»: а) картина распределения коэффициента пористости после внедрения конусной свайной опоры (осесимметричная задача); б) картина распределения коэффициента пористости после внедрения прямоугольного ребра жесткости (двумерная задача).

В проверочных расчетах в программном комплексе «PLAXIS» свайные опоры и ребра жесткости изначально считались погруженными на всю высоту, напряженно-деформированное состояние грунта - стабилизированным. Конечноэлементное полупространство в активной зоне разбивалось на области. Каждой из них присваивались усредненные значения констант основания с учетом уплотнения грунта. Характеристики

массива грунта задавались на основе ранее полученных экспериментальных данных, опубликованных в работах [7-10].

В качестве аналитического способа проверки определения предельных нагрузок на свайные опоры и ребра жесткости были приняты формулы Ф.К. Лапшина. Методика позволяет произвести необходимые расчеты с учетом эффектов уплотнения грунта. В расчетах использовались усредненные значения модуля деформации и удельного сцепления в зонах уплотнения грунта, которые были приняты по данным лабораторных опытов Результаты сведены в табл.1 - 4.

Таблица 1

Расчетные и экспериментальные значения предельных нагрузок (кН) для моделей конусных свайных опор

Метод определения значений предельных нагрузок на модели конусных свайных опор Значения предельных нагрузок (кН) при углах наклона боковых граней моделей конусных свайных опор (градусы)

7° 10° 15° 22,5° 30° 45°

По лабораторным экспериментам 4,5 2,8 2,2 1,75 1,65 1,6

По программе «МАИС» 3,9 2,6 2,0 1,55 1,55 1,4

По формулам Лапшина Ф К 3,4 2,8 2,4 1,6 1,55 1,55

По программе «РЬАХК» 3,1 2,4 1,8 1,5 1,20 1,05

Таблица 2

Сопоставление расчетных и экспериментальных значений предельных нагрузок для моделей конусных свайных опор

Метод определения значений предельных нагрузок на модели конусных свайных опор Отклонения расчетных значений предельных нагрузок от экспериментальных данных (%) при углах наклона боковых граней моделей свайных опор (градусы)

7° 10° 15° 22,5° 30° 45°

По программе «MARC» 13 7 9 11 6 12,5

По формулам Лапшина Ф К 24 0 9 9 6 3

По программе «PLAXIS» 31 14 18 14 27 34

Таблица 3

Расчетные и экспериментальные значения предельных нагрузок (кН) для моделей прямоугольных ребер жесткости

Метод определения значений предельных нагрузок па модели протяженных прямоугольных ребер жесткости Зне при в 0,07 чения пр ысотемо 0,11 «дельных нагрузо! делей ребер жестк 0,13 0,15 (кН) ехгги (м) 0,19

По лабораторным экспериментам 18,5 24 27 30 34

По программе «MARC» 16,5 23 25 27 31,5

По формулам Лапшина Ф К 21 22 23 24,5 28

По программе «PLAXIS» 14,5 17 18,5 24,5 27

Таблица 4

Сопоставление расчетных и экспериментальных значений предельных нагрузок для моделей прямоугольных ребер жесткости

Метод определения значений предельных нагрузок на модели протяженных прямоугольных ребер жесткости Отклонения расчетных значений предельных нагрузок от экспериментальных данных (%) при высоте моделей ребер жесткости (м).

0,07 0,11 0,13 0,15 0,19

По программе «MARC» По формулам Лапшина Ф К 11 4 12 9 7 15 10 7 18 18

По программе «PLAXIS» 22 23 31 18 21

На рис. 5 приведены графики зависимости «нагрузка-осадка» для моделей конусных свайных опор и протяженных прямоугольных ребер жесткости. По результатам расчета в программе «РЬАХШ» и экспериментам максимальное расхождение в значениях предельных нагрузок на модели конусных свайных опор составляет 28-35 % (см табл. 2).

а)

Л)

Диаграмма «нагрузка-осадка» для прямоугольного ребра жесткости шириной 0,05 м и высотой 0,15 м

20

30 Р, кН

0 0S

1

1 5 2 25 3 35 А 45 S, см

вод а "•s ч

к. \

л 1

<1 1 !

\

i

1 1-

1

"экспериментальные данные - расчетные данные МДЗС -расчетные данные РЬАХЗ -расчетные данные Лапшин

Диаграмма «нагрузка-осадка» для половинной конусной свайной опоры диаметром 0,08 м, высотой 0,15 м и углом отклонения боковой грани от вертикали 15 градусов

о 1 2 Р, кН

S, см

'— -

Л

\\ \

W \

\

—экспериментальные данные —расч ет ные данные МА RC -расчетные дзнныеР1АХБ -расчетные да иные Лапшин

Рис 5. Диаграммы «нагрузка-осадка» построенные по экспериментальным и расчетным данным а) для модели ребра жесткости, б) для модели свайной опоры.

В результате исследований в программе «MARC» получена картина изменения коэффициента пористости грунта, построены графики «нагрузка-осадка». Установлено, что очертания зон с измененными характеристиками грунта зависят от формы фундамента. Характер распределения коэффициента пористости грунта и кривизна полученных графиков близки к данным лабораторных экспериментов. С помощью полученных значений несущих способностей отдельных конструктивных элементов фундамента можно решать задачи определения несущей способности всего плитно-ребристого фундамента на свайных опорах.

В четвертой главе описана методика расчета плитно-ребристого фундамента на свайных опорах с учетом экстремумов заданной нагрузки от типового серийно выпускаемого жилого крупнопанельного дома.

По результатам предыдущих исследований расчетным путем была получена характерная картина деформаций реального здания на плитном фундаменте и однородном основании. Результаты расчетов опубликованы в работах [1, 2]. При этом показано, что осадки грунтового основания неравномерны в плане здания и имеют максимальные значения по центральной продольной оси здания.

Автором рассматривалась возможность замены сплошного плитного фундамента на плитно-ребристый фундамент на свайных опорах с перераспределенной изгибной жесткостью, рациональной формой, минимальным уровнем неравномерности осадок и уменьшенным объемом. Для этих целей была создана программа, позволяющая подобрать рациональные геометрические параметры фундамента с учетом специфики действующих от здания нагрузок. Объем предлагаемого фундамента был принят равным объему ребристой плиты, изгибная жесткость которой равнялась жесткости традиционного плитного фундамента. Затем в программе «ANSYS Professional NLS» (в дальнейшем «ANSYS») производился расчет напряженно-деформированного состояния системы «фундамент-грунт».

В программе для подбора формы фундамента расчетная схема фундамента задавалась в виде стержневой конечноэлеменгаой модели Равновесие упругой плты на грунтовом основании рассматривалось с учетом распределения коэффициентов отпора основания, определенных в результате серии предварительных расчетов осесимметричных и плоских задач для конструктивных элементов фундамента

Для формирования опорного поля жесткостей использовались диаграммы «нагрузка-осадка», приведенные в главе 3. В итоге были приняты три типа жесткостей основания: жесткости грунта под верхней плитой (cj); под ребрами жестокости (с2); жесткости грунта под свайными опорами (с?) (рис.6). Таким способом в расчетной схеме удобно учитывалась неравномерность высоты сечений ребер жесткости и длины пирамидальных свайных опор в плане здания.

Для подбора рациональной формы фундамента автором использовался метод градиентного спуска с численным определением значения градиента целевой функции. Выбор данного алгоритма связан с невозможностью получения значения целевой функции в аналитическом виде Процедура расчета сводится к следующей задаче нелинейного программирования. Имеется некоторая целевая функция, которая должна быть минимизирована В качестве целевой функции нами было принято следующее выражение:

)=W -W =AW-^>mm, (1)

v 1 2 h' ' max mm ' 4 '

где AW - максимальная разница вертикальных перемещений характерных точек фундамента.

В роли ограничений в общем случае выступали выражения в виде:

р,(*„ *„)=5„ при 1 = 1...^; (2)

g1(r1,*J,...,xw)s51>npH +1 ...К\ (3)

а йх йЬ , при t = l...N, (4)

где а и b - минимальное и максимальное значение изменяемой

1 г

величины х; - некоторые заданные постоянные.

фундамента на свайных опорах с распределением коэффициентов отпора грунта по

площади фундамента (с;, с2, с3 - коэффициенты отпора грунта для плиты, ребер жесткости и свайных опор)

В рассматриваемом случае данные ограничения содержат функции, которые являются линейными функциями от переменных. Поэтому, при решении задачи о нахождении рациональной формы исследуемого фундамента, использовались известные из нелинейного программирования алгоритмы расчетов. При этом переменные х удобно было

разбить на две группы N = N + Ы2, где N1- значения высот ребер жесткости, N2 -

дайны свайных опер. Тогда а и 6 являются пределами, в которых разрешается

изменение соответствующих высот ребер жесткости и длин свайных опер.

Выражение (2) является ограничением некоторых геометрических и физических параметров. В данном случае ширины ребер жесткости и размеров оснований свайных опор.

Выражение (3) является требованием ограничения объема фундамента некоторыми константами б,. Исследуемый фундамент состоит из конструктивных элементов, поэтому выражение (3) записано для каждого конкретного элемента с номером г.

В расчетах напряженно-деформированного состояния системы «фундамент-грунт» в программном комплексе «А^УБ» фундамент был представлен в виде упругой плиты, подкрепленной ребрами жесткости на свайных опорах рациональной формы. Упруго-пластическое поведение грунтового основания описывалось теорией пластичности Друккера-Прагера.

Рассматривалось три варианта фундаментов одинаковых размеров в плане для жилого девягиэтажного крупнопанельного дома серии 121-Т Тюменской ДСК, с размерами в плане 29x15,22 м.

1. Фундамент в виде плоской полнотелой плиты толщиной 0,8 м Размеры плиты в плане равны размерам здания.

2. Ребристая плита общей толщиной 1,5 м с поперечными и продольными ребрами жесткости шириной 0,5 м, высотой 1,2 м. Высота ребер жесткости подбиралась из условия равности изгибных жесткостей ребристой плиты и плиты первого варианта.

3. Плитно-ребристый фундамент на свайных опорах. Толщина верхней сплошной плиты составила 0,2 м, ширина ребер жесткости равна 0,5 м, высота ребер жесткости изменялась от 0,6 м до 1,5 м. Верхний размер свайной опоры 0,5x0,5 м, нижний размер 0,3x0,3 м, высота изменялась от 1 м до 2 м.

Для оценки напряженно-деформированного состояния предложенных выше вариантов фундаментов рассчитывались следующие параметры:

1) максимальные вертикальные перемещения после приложения нагрузки;

2) максимальная разность осадок характерных точек фунд амента, позволяющая судить о неравномерности его деформирования; 3) расход арматурной стали. Результаты расчетов и проведенного анализа сведены в табл. 5-6.

Таблица 5

Параметры принятых вариантов фундаментов

Параметры Варианты фундаментов

плоская плита на естественном основании ребристая плита, эквивалентная плоской плите плитно-ребристый фундамент на свайных опорах

Объем бетона, м'1 353 260 260

Разница максимальных и минимальных осадок фундамента, см 5,1-2=3,1 4,8-2,1=2,7 4,2-1,7=2,5

Расход арматурной стали, тонны 10,8 6,7 4,7

Таблица 6

Сравнение результатов расчетов вариантов фундаментов по отношению к плитному фундаменту

Параметры Варианты фундаментов

ребристая плита (изгабная жесткость эквивалентна плоской шште) плигао-ребристый фундамент на свайньк опорах(рациональной формы)

Уменьшение неравномерносгей осадок, % 13 19

Экономия бетона, % 26 26

Экономия арматурной стали, % 38 56

В ходе расчетов предложенных вариантов фундаментов соблюдалось условие равенства их несущих способностей и изгибных жесткостей. Результаты расчетов показали, что грунтовое основание плитного фундамента деформируется неравномерно, в виде мульды, с максимальным значением прогибов в центре пятна здания (рис.7). Картина распределения вертикальных перемещений плитно-ребристого фундамента на свайных опорах приведена на рис.8.

Рис 7. Сплошной плитный фундамент. Рис 8. Плигно-ребристый фундамент на свай-Максимальное значение осадок 0,051 м, ных опорах. Максимальное значение осадок минимальное значение осадок 0,02 м 0,042 м, минимальное значение осадок 0,017 м

Таким образом, наиболее выгодным из рассмотренных вариантов фундаментов является плитно-ребристый фундамент на свайных опорах В сравнении с традиционным плитным фундаментом предлагаемый фундамент имеет перераспределенную изгибную жесткость, позволяет на 18-26 % снизить расход бетона, на 35-^56 % сократить расход арматурной стали и на 15-49 % уменьшить неравномерность осадок фундамента.

Основные выводы по работе

1 На основании результатов выполненных исследований разработан подход к оценке взаимодействия плитно-ребристого фундамента на свайных опорах с глинистым грунтом основания, который обеспечивает требуемую неравномерность осадок и экономию материалов при его устройстве.

2. Решена задача численного моделирования процесса внедрения свайных опор и ребер жесткости в основание с учетом формирования уплотненных зон и изменения физико-механических характеристик глинистого грунта. При этом установлено, что разница значений несущей способности отдельных конструктивных элементов фундамента, полученных по программе «MARC» и в лабораторных экспериментах составляет 11-13 %.

3. Исследованиями установлены закономерности изменения характеристики плотности, коэффициента пористости, модуля общей деформации и удельного сцепления в основании плитно-ребристого фундамента на свайных опорах. Выявлено, что после погружения конусных свайных опор и прямоугольных ребер жесткости в глинистый грунт в уплотненной зоне вокруг конструктивных элементов фундамента характеристика плотности увеличивается на 8-12 %, коэффициент пористости уменьшается на 17-20 %, модуль общей деформации и удельное сцепление увеличиваются в 1,7-2,5 раза, а угол внутреннего трения практически не изменяется.

4. Разработаны два способа формирования котлованов, позволяющих расширить возможности применения плитно-ребристого фундамента на свайных опорах в условиях тесной городской застройки. Использование результатов исследований позволило запроектировать плитно-ребристый фундамент на свайных опорах в глинистых грунтах для девятиэтажного жилого дома серии 121-Т в г. Тюмени.

Публикации по теме диссертации

1. Дубина, М М. Влияние слоистости основания на напряженно-деформированное состояние системы здание-основание / М.М. Дубина, М.С. Чухлатый, О.В. Ашихмин // Сборник докладов IV всероссийского семинара: Проблемы оптимального проектирования сооружений. - Н.: Издательство НГАСУ,2002.-С. 156-162.

2. Дубина, М.М. Напряженно-деформированное состояние здания устройства примыкающего котлована / М.М. Дубина, М.С. Чухлатый, О.В. Ашихмин // Вестник Томского государственного архитектурно-строительного университета. Томск: изд-во ТГАСУ,2003.-С.200-204 (в перечне ВАК).

3. Патент Российской Федерации №2255182, Е 02F 5/08. Способ формирования профилированных траншей / Дубина М.М., Ашихмин О.В.-Заявлено 19.04.04. Опубликовано 27.06 05. Бюллетень №18.

4. Патент Российской Федерации №2277152, Е 02D 7/20. Рабочий орган и способ формирования профилированного ксгглована / Дубина М.М., Ашихмин О.В - Заявлено 9.08.04. Опубликовано 27.05.06. Бюллетень №15.

5. Ашихмин, О.В. Методика бесконтактного исследования деформируемости грунта. Задачи обеспечения надежности зданий и сооружений в условиях сурового климата / О.В. Ашихмин, М.М. Дубина, О.О. Паньков // Сборник трудов кафедры механики грунтов, оснований и фундаментов ТюмГАСА. Под ред. М.М. Дубины. - Тюмень: Издательство «Вектор Бук», 2005-С.59-66.

6. Ашихмин, О.В. Безэкскавационное устройство фундаментов в слабых грунтах. Задачи обеспечения надежности зданий и сооружений в условиях сурового климата / О.В Ашихмин, М.М. Дубина, О.О. Паньков // Сборник трудов кафедры механики грунтов, оснований и фундаментов ТюмГАСА. Под ред. М.М. Дубины. - Тюмень: Издательство «Вектор Бук», 2005-С. 76-84.

7. Ашихмин, О.В. Деформации грунта при внедрении конических штампов / О.В. Ашихмин, М.М. Дубина, О.О. Паньков // Известия Вузов. Строительство. Научно-теоретический журнал.-Новосибирск-2005,№7-С. 119-122 (в перечне ВАК).

8. Ашихмин, О.В. Зависимость несущей способности конусных штампов от характеристик уплотненной зоны грунтового основания / О.В. Ашихмин // Труды международного научно-практического семинара: Актуальные проблемы проектирования и строительства в условиях городской застройки. ППУ - Пермь, 2005-С.7-10.

9. Ашихмин, О.В. Формирование несущей способности свайно-плитного ребристого фундамента / О.В. Ашихмин // Сборник научных статей международной научно-практической конференции: Актуальные проблемы проектирования и устройства оснований и фундаментов зданий и сооружений. - Пенза, 2006-С.13-16.

10. Дубина, М.М. Расчет несущей способности конструктивных элементов свайно-плитного ребристого фундамента / М.М. Дубина, О.В. Ашихмин // Труды международной конференции: Геотехнические проблемы XXI века в строительстве зданий и сооружений. ПГТУ-Пермь, 2007-С.127-131.

Подписано в печать 2008г. Формат 60x84 1/16.

Бумага тип № 1. Усл. Печ. Л. 1,5. Тираж 110 экз. Заказ № 625001, г. Тюмень, ул. Луначарского, 2 Тюменский государственный архитектурно-строительный университет.

Типография «Автограф-УТР» ОКВД 22 22 (полиграфическая деятельность) Свидетельство ОГРН № 1067203347420 от 12.09.2006 г.

Отпечатано с готового набора в типографии «Автограф-У1Р» 625000, г.Тюмень, ул. Луначарского, 53 Тел.: (3452) 43-50-63, 78-43-02.

Введение.

Общая характеристика работы.

1. Состояние вопроса и постановка задач диссертационной работы

1.1. Существующие фундаменты на уплотняемых грунтах и способы улучшения строительных свойств грунтов основания

1.2. Альтернативные безэкскавационные способы формирования котлованов для фундаментов на уплотняемых грунтах.

1.3. Существующие методы расчета фундаментов

1.4. Современные методы расчета напряженно-деформированного состояния оснований

1.5. Известные методики лабораторных исследований 29 1.6 Выводы и задачи теоретических и лабораторных исследований

2. Лабораторные исследования взаимодействия моделей плитно-ребристого фундамента на свайных опорах с грунтом

2.1 Плитно-ребристый фундамент на свайных опорах и уплотненном основании из глинистого грунта

2.2. Лабораторные установки и оборудование

2.3. Методика лабораторных экспериментальных исследований

2.4. Исследование влияния уплотнения глинистого грунта на его физико-механические характеристики

2.5. Выводы по главе

3. Численное моделирование взаимодействия моделей плитно-ребристого фундамента на свайных опорах с уплотненным основанием

3.1. Методика расчета несущей способности штампов при их внедрении в упругопластическое полупространство с учетом уплотнения

3.2. Сравнительные расчеты несущей способности штампов по другим методикам

3.3. Сопоставление и анализ результатов расчетов с экспериментальными данными

3.4. Выводы по главе

4. Расчет плитно-ребристого фундамента на свайных опорах и уплотненном основании

4.1. Постановка задачи расчета плитно-ребристого фундамента на свайных опорах

4.2. Алгоритм расчета параметров формы плитно-ребристого фундамента на свайных опорах с учетом характера действующих нагрузок

4.3. Расчет параметров формы плитно-ребристого фундамента на свайных опорах для серийно выпускаемого крупнопанельного здания серии 121 -Т

4.4. Выводы по главе

Одним из основных приоритетов современной России является строительство доступного жилья. В соответствии с программными решениями правительства РФ строительный комплекс России должен достичь ежегодного ввода не менее 1м2 жилья на каждого жителя России.

Устройство оснований и возведение фундаментов является наиболее ответственным и трудоемким этапом в строительстве. Решение проблемы высокоэффективного строительства различных сооружений, прежде всего, основывается на обеспечении экономичности строительства надежных в эксплуатации фундаментов.

В настоящее время широкое применение в строительной практике получили свайные, плитные и комбинированные фундаменты. В условиях тесной городской застройки растет потребность в фундаментах на улучшенных грунтовых основаниях. Область их применения диктуется конкретными инженерно-геологическими условиями площадки. Особенности применения фундаментов освещены в нормативных документах и в трудах многих исследователей. Присущие им достоинства можно преумножить, а недостатки уменьшить путем внедрения в практику высокоэкономичных средств управления инженерно-геологическими характеристиками грунтовых оснований, методов подбора рациональных форм фундаментов и совершенствования методов расчета.

Проведенные автором исследования позволили проектировать фундаменты для реальных крупнопанельных девяти этажных жилых домов серии 121-Т. Данная серия выбрана не случайно, так как ОАО «Тюменская домостроительная компания» обеспечивает ввод до 120 тыс.м жилья в год, что составляет 30% общего объема вводимого жилья в г.Тюмени.

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность. Устройство оснований и возведение фундаментов является наиболее ответственным и трудоемким этапом в строительстве. Решение проблемы высокоэффективного строительства зданий основывается на обеспечении экономичности и надежности фундаментов.

В настоящее время широкое применение в строительной практике получили свайные, плитные и комбинированные фундаменты. В условиях тесной городской застройки растет потребность в фундаментах на улучшенных грунтовых основаниях.

В настоящей работе предлагается плитно-ребристый фундамент на свайных опорах, который является улучшенной модификацией «свайно-плитового» фундамента. Фундамент имеет неравномерную изгибную жесткость за счет переменных высот ребер жесткости и свайных опор.

В целом исследования направлены на оценку работы рассматриваемого фундамента и совершенствование методов его проектирования, в частности: на вовлечение в работу уплотненного грунта; разработку рациональных форм фундамента в условиях совместной работы системы «фундамент-грунт», обеспечивающих равномерную осадку зданий.

Достичь нужного результата на этапе проектирования можно путем применения современных методов расчета с использованием методики численного моделирования работы системы «фундамент-грунт» с учетом упругопластического деформирования фунтового основания. В итоге фундамент должен обладать повышенной несущей способностью, минимальными неравномерностями осадок и экономией материала.

Цель работы

На основе экспериментальных и теоретических исследований разработать метод проектирования плитно-ребристого фундамента на свайных опорах, обеспечивающий минимальную неравномерность осадок в глинистых грунтах и экономию материалов при его устройстве.

Задачи исследований

Дня реализации обозначенной цели были поставлены следующие задачи.

1. Разработать программное средство, позволяющее усовершенствовать подходы к проектированию плитно-ребристых фундаментов на свайных опорах, а именно: рационально распределять объем материала, варьировать изгибной жесткостью по площади фундаментов, определять высоту ребер жесткости и д лину свайных опор.

2. Создать программу для обработки цифровых изображений, позволяющую использовать современную компьютерную технику и фотоаппаратуру для упрощения процедуры оценки деформированного состояния грунта методом фотограмметрии.

3. На основе лабораторных экспериментальных исследований получить данные о физико-механических характеристиках глинистых грунтов при внедрении в них свайных опор и ребер жесткости. Разработать методику численного моделирования процесса внедрения свайных опор и ребер жесткости в упрочняющееся упрушплао тическое полупространство с использованием программного комплекса «MARC»,

4. Численным путем установить несущую способность моделей свайных опор и ребер жесткости, полученные результаты сопоставить с данными лабораторных экспериментов и расчетов по другим методикам.

5. Произвести апробацию результатов исследований при проектировании и устройстве фундаментов реальных: сооружений, полученные результаты использовать в учебном процессе.

Научная новизна

1. Создана программа компьютерной обработки цифровых фотоснимков, предназначенная для оценки деформированного состояния грунтов в основании моделей фундаментов, которая позволила усовершенствовать методику наблюдений за перемещениями фиксированных точек в грунте.

2. Разработан дополнительный программный модуль к программе «MARC», позволяющий учитывать уплотнение основания посредством изменения коэффициента пористости среды в процессе погружения свайных опор и ребер жесткости в грунт.

3. Установлено, что при проектировании плитно-ребристых фундаментов на свайных опорах замена реакций отпора грунта основания коэффициентами пропорциональности позволяет упростить расчетную схему и математическую модель системы «фундамент-грунт», а также учесть неравномерность жесткостей основания под отдельными конструктивными элементами фундаментов.

Практическая значимость и реализация работы

1. Практическая значимость состоит в следующем:

- установлен минимальный уровень неравномерности осадок плитно-ребристого фундамента на свайных опорах за счет рационального распределения его изгибной жесткости;

- снижены напряжения в строительных конструкциях здания вследствие выравнивания неравномерности осадок плтш ю-ребристого фундамента на свайных опорах;

- разработана программа для моделирования рациональной формы фундамента, позволившая в заданных грунтовых условиях проектировать плитно-ребристые фундаменты на свайных опорах для жилых зданий;

- по сравнению с плитными, рассматриваемые фундаменты имеют на 18-^-26 % сниженный расход бетона, на 35+56 % уменьшенный расход арматурной стали, и на 15^-19 % меньшую неравномерность осадок;

- разработано и запатентовано два новых способа формирования котлованов для устройства конструктивных элементов плитно-ребристых фундаментов на свайных опорах с эффектом уплотнения грунтового основания.

2. Результаты исследований внедрены:

- в Тюменской домостроительной компании (ТДСК) при проектировании жилого дома серии 121-Т на глинистых грунтах;

- в Тюменском государственном архитектурно-строительном университете (ТюмГАСУ) при чтении лекций по дисциплине «Основания и фундаменты».

На защиту выносятся:

Подход к оценке взаимодействия плитно-ребристого фундамента на свайных опорах с глинистым грунтом основания, обеспечивающий требуемую неравномерность осадок и экономию материалов при его устройстве.

Методика численного моделирования процесса внедрения свайных опор и ребер жесткости в упрочняющееся упругопластическое полупространство (основание) и результаты оценки их несущей способности.

Достоверность защищаемых положений

1. В лабораторных исследованиях использовались тарированные и поверенные приборы и оборудование. Количество повторных экспериментов было определено серией установочных опытов, выполненных по методике планирования экспериментов.

2. Численные эксперименты осуществлялись с использованием лицензированных программных средств.

3. Результаты расчетов по математическим моделям сверялись с известными достижениями других исследователей, сравнивались с данными опорных лабораторных экспериментов.

Апробация результатов исследований. Отдельные результаты диссертационной работы докладывались: на Всероссийской научно-технической конференции «Оптимальное проектирование сооружений» (г. Новосибирск, НГАСУ, 2002 г.); на научно-практической конференции «Проблемы развития теории сооружений и совершенствования строительных конструкций)) (г. Томск, ТГАСУ, 2002 г.); на международном научно-практическом семинаре «Актуальные проблемы проектирования и строительства в условиях городской застройки)) (г. Пермь, 111'ГУ, 2005 г.); на международной научно-практической конференции «Актуальные проблемы усиления оснований фундаментов и сооружений» (г. Пенза, 2006 г.); на международной конференции «Геотехнические проблемы XXI века в строительстве зданий и сооружений» (г. Пермь, ПГТУ, 2007 г.); на расширенных семинарах кафедр "Основания, фундаменты и испытания сооружений" (г. Томск, ТГАСУ, 2008 г.), "Основания, фундаменты и мосты" (г. Пермь, ПГТУ, 2008 г.), "Механика грунтов, основания и фундаменты" (г. Тюмень, ТюмГАСУ, 2005-2008 гг.).

Публикации. По материалам исследований имеется 8 и 2 патента РФ на изобретения, в том числе, 4 статьи в тематических сборниках конференций [3, 5, 57, 69], две публикации в рейтинговых периодических изданиях входящих в перечень ВАК [60, 70], два патента на изобретение [55, 56].

Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, четырех глав, заключения, списка литературы и четырех приложений. Работа изложена на 145 страницах машинописного текста, содержащего 44 рисунка и 11 таблиц. Библиографический список включает 157 наименований.

4.4. Выводы по главе

1. Разработанный метод проектирования позволяет рассчитать рациональную форму фундамента. Запроектированный плитно-ребристый фундамент на свайных опорах и уплотненном грунтовом основании для жилого дома серии [134] обладает рациональной формой, переменной изгибной жесткостью, минимальным уровнем неравномерности осадок. Расчет геометрических параметров фундамента учитывает неравномерные нагрузки действующие от реального здания.

3. По сравнению с традиционным плитным фундаментом плитно-ребристый фундамент на свайных опорах позволяет на 18-К26 % снизить расход бетона, на 35-^-56 % уменьшить расход арматурной стали и на 15-49 % сгладить неравномерность осадок фундамента.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Резюмируя работу в целом, можно сделать следующие выводы.

1. На основании результатов выполненных исследований разработан метод проектирования плитно-ребристого фундамента на свайных опорах основанный на оценке взаимодействия фундамента с глинистым грунтом основания, который обеспечивает требуемую неравномерность осадок и экономию материалов при его устройстве.

2. Разработано программное средство, позволяющее рационально перераспределить изгибную жесткость фундамента в зависимости от неравномерно действующей от сооружения нагрузки с учетом минимальных неравномерностей осадок. Рациональные формы плитно-ребристого фундамента на свайных опорах для девятиэтажного жилого дома серии 121-Т позволяют на 18+26 % снизить расход бетона, на 35+56 % уменьшить расход арматурной стали и на 15+19 % сгладить неравномерность осадок фундамента.

3. Решена задача численного моделирования процесса внедрения в грунт свайных опор и ребер жесткости с учетом формирования зон грунта с измененными физико-механическими характеристиками. Определены значения несущих способностей отдельных конструктивных элементов фундамента. Минимальное отклонение значений несущей способности от лабораторных данных были получены в программе «MARC» и составили 11-13%.

4. Получены поля изменения плотности, коэффициента пористости, модуля общей деформации, удельного сцепления. Установлено, что после погружения конусных свайных опор и прямоугольных ребер жесткости в глинистый грунт осредненная плотность в вокруг моделей фундаментов увеличилась на 8-12 %, осредненный коэффициент пористости уменьшился на 17-20 %, модуль деформации и удельное сцепление в среднем увеличились в 2,5-1,7 раза, угол внутреннего трения практически не изменился.

5. Предложено два способа формирования профилированных котлованов позволяют расширить возможности применения плитно-ребристого фундамента на свайных опорах в условиях тесной городской застройки.

1. Абраменков, Э. А. Средства механизации для подготовки оснований и устройства фундаментов / Э.А. Абраменков, В.В. Грузин - Новосибирск: НГАСУ, 1999. - 215с.

2. Альтенбах, С.А. Метод конечных элементов в механике деформируемых тел / С.А. Альтенбах, A.C. Сахаров Киев: Вища школа, 1982.-480с.

3. Баловнев, В.И. Машины и оборудование для устройства углублений без выемки грунта: обзорная информация. Серия 1 «Строительные машины» / В.И. Баловнев, Л.А. Хмара, В.И. Осипчук, В.А. Гришин М.: ЦНИИТ Эстроймаш, 1987, вып.5.

4. Баранов, Д.С. Руководство по применению прямого метода измерения давлений в сыпучих грунтах / Д.С. Баранов М.: ЦНИИСК им. Кучеренко, 1965г.

5. Бартоломей, A.A. Экспериментальные и теоретические основы прогноза осадок ленточных свайных фундаментов и их практические приложения: Автореф. дис. на соиск. уч. степ. Доктора техн. наук / A.A. Бартоломей.; МИСИ. М., 1976.

6. Бартоломей, A.A. Прогноз осадок свайных фундаментов/ A.A. Бартоломей, И.М. Омельчак, Б.С. Юшков М.: Стройиздат, 1994. 384 с.

7. Божко, А.Г. Опыт устройства фундаментов на просадочньгх грунтах в вытрамбованных котлованах / А.Г. Божко, K.M. Джумаев, В.И. Крутов / Основания, фундаменты и механика грунтов.- 1977.-№ 1.

8. Болдырев, Г.Г. Осадка жилого дома по улице Шмидта/ Г.Г. Болдырев // Актуальные проблемы проектирования и устройства оснований и фундаментов зданий и сооружений: сб. статей международной научно-практической конференции. Пенза, 2004. - С.36-32.

9. Болдырев, Г.Г. Плитный фундамент жилого дома/ Г.Г. Болдырев// Актуальные проблемы проектирования и устройства оснований и фундаментов зданий и сооружений: сб. статей международной научно-практической конференции. Пенза, 2004. - С.40-43.

10. Болдырев, Г.Г. Устойчивость и деформируемость оснований анкерных фундаментов/ Г.Г. Болдырев. М.: Стройиздат, 1987г.

11. Болдырев, Г.Г. Деформация песка в основании полосового штампа / Г.Г. Болдырев, Е.В. Никитин Основания, фундаменты и механика грунтов - 1987г.-№1.

12. Болдырев, Г.Г. Оценка влияния эффекта армирования на напряженно-деформированной состояние песчаного основания/ Г.Г. Болдырев, О.В. Хрянина // Вестник ТГАСУ.- 2003. -№1. С.222-225.

13. Бройд, И.И Основания, фундаменты и механика грунтов /

14. И.И. Бройд, В.П. Дробаденко, Н.Г. Малухин // Основания, фундаменты и механика грунтов. -1997.- №6.- С. 19-22.

15. Бройд, И.И. Ликвидация суффозионных полостей и областей разуплотненных грунтов с использованием струйной технологии / И.И. Бройд, Г.В. Мельник // Основания, фундаменты и механика грунтов-1997 №3.- С.12-15.

16. Власов, В.З. Балки, плиты, оболочки на упругом основании / В.З. Власов, H.H. Леонтьев М.: Физматгиз, 1966.

17. Вялов, С.С. Экспериментальные исследовония НДС слоя слабого грунта, подстилаемого малосжимаемой толщей / С.С. Вялов, А.Л. Миндич // Основания, фундаменты и механика грунтов. 1977 -№1 - с.26-29.

18. Гарагаш, Б.А. Аварии и повреждения системы "здание-основание" и регулирование надежности её элементов / Б.А. Гарагаш ВолГУ, 2000. - 384с.

19. Голубев, К.В. Совершенствование составов растворов для нагнетаемых несущих элементов /К.В. Голубев // Труды международной конференции: Геотехнические проблемы XXI века в строительстве зданий и сооружений. / ПГТУ. Пермь, 2007- С.99-103.

20. Голубев, К.В. Усиление оснований фундаментов нагнетаемыми несущими элементами: дисс. к-та техн. наук / К.В. Голубев // ПГТУ Пермь, 2006. - 220с.

21. Голубев, К.В. Усиление фундаментов сваями с уширением на конце / К.В. Голубев, А.Б. Пономарев // Межвузовский тематический сборник трудов «Геотехника: актуальные теоретические и практические проблемы». СПб.: СПбГАСУ, 2006. - с.32-37.

22. Гончарова, JI.B. Основы искусственного улучшения грунтов / JI.B. Гончарова М.: Изд-во МГУ, 1973-375с.

23. Горбунов-Посадов, М.И. Расчет конструкций на упругом основании / М.И. Горбунов-Посадов, Т. А. Маликова, В.И Соломин.—М.: Стройиздат, 1984. 679с.

24. ГОСТ 12248-96 Грунты. Методы лабораторного определения характеристик прочности и деформируемости.-М., Минстрой России, 1996.-71с.

25. ГОСТ 5180-84 Грунты. Методы лабораторного определения физических характеристик.-М., Госстрой СССР, 1984.-23с.

26. ГОСТ 5686-94 Грунты. Методы полевых испытаний сваями. М., МНТКС, 1996.-37с.

27. Григорьев, В.А. Номограммы зависимости прочностных характеристик от коэффициента пористости и границы раскатывания глинистых грунтов / В.А. Григорьев, П.И. Эйзлер // Основания, фундаменты и механика грунтов. 1970.-№1 - С.18-19.

28. Громадка, Т. Комплексный метод граничных элементов в инженерных задачах / Т. Громадка., Ч. Лей М.: Мир, 1990. - с.304.

29. Дубина М.М., Ашихмин О.В. Патент №2255182 РФ, Е 02F 5/08. Способ формирования профилированных траншей/- Заявлено 19.04.04. Опубликовано 27.06.05. Бюллетень №18.

30. Дубина М.М., Ашихмин О.В. Патент №2277152 РФ, Е 02Б 7/20. Рабочий орган и способ формирования профилированного котлована/Заявлено 9.08.04. Опубликовано 27.05.06. Бюллетень №15.

31. Дубина, М.М. Деформации грунта при внедрении конических штампов / М.М. Дубина, О.В. Ашихмин, О.О. Паньков // Известия Вузов. Строительство. Научно-теоретический журнал.- Новосибирск 2005 - №7 - С. 119-122.

32. Дубина, М.М. Исследование несущей способности фундаментов в выштампованных котлованах / М.М. Дубина, В.С. Миронов, В.М. Целицо // Сборник докладов научно-практической конференции, посвященной 30-летию ТюмГАСА. М.: 2000. - стр. 119-125.

33. Дубина, М.М. Метод конечных элементов для расчетов фундаментов на выштампованных котлованах и устойчивости откосов. / М.М. Дубина, Д.К. Тесленко, В.М. Целицо, Ю.А. Черняков М.: Весь мир, 2001. - 224 с.

34. Дубина, М.М., ЦелицоВ.М. Патент № 2163281 E02D27/01. Свайно-плитовой фундамент и способ его возведения/-заявлено 22.05.2000. Опубликовано 20.02.2001. Бюллетень №5.

35. Дубина М.М. Чухлатый М.С. Патент №2265107 «Способ снижения уровня неравномерности осадок при строительстве зданий». Приоритет изобретения от 15 апреля 2004г.

36. Дубина, М.М. Исследование напряженно деформированного состояния при горизонтальной неоднородности основания. / ММ. Дубина, М.С. Чухлатый, О.В. Ашихмин //-сб.: Проблемы оптимального проектирования сооружений. -Н.: Изд-во НГАСУ, 2002. - С.156-162.

37. Дубина, М.М. Напряженно-деформированное состояние здания устройства примыкающего котлована. / М.М. Дубина, М.С. Чухлатый, О.В. Ашихмин // Вестник Томского государственного архитектурно-строительного университета. Томск: изд-во ТГАСУ, 2003. - С.200-204.

38. Егоров, К.Е., Распределение напряжений и перемещений в основании конечной толщины/КЕ. Егоров//. Сб. Механики грунтов.-М: Госстройиздат, 1961. с. 14-17.

39. Зарецкий, Ю.К. Глубинное уплотнение грунтов ударными нагрузками / Ю.К. Зарецкий, М.Ю. Гарицелов. М.: Энергоатомиздат, 1989.- 192с.

40. Зенкевич, O.K. Метод конечных элементов в технике. / O.K. Зенкевич -М.: Мир, 1975.-240с.

41. Ибрагимов, М.Н. Закрепление грунтов цементными растворами / М.Н. Ибрагимов // Основания, фундаменты и механика грунтов.- 2005 №2- С. 24-28.

42. Игнатова, О.И. Исследование корреляционных связей между физическими характеристиками и модулем деформации глинистых делювиальных грунтов пластичной консистенции/ О.И. Игнатова // Основания, фундаменты и механика грунтов. 1966. - №2 - С.12-13.

43. Игнатова, О.И. Корректировка значений модулей деформации глинистых грунтов пластичной консистенции, определенных на компрессионных приборах / О.И. Игнатова // Основания, фундаменты и механика грунтов. 1968. - №2 - С.8-10.

44. Игнатова, О.И. Исследование зависимости между модулем деформации и физическими характеристиками глинистых аллювиальных грунтов / О.И. Игнатова, В.В. Михеев // Основания, фундаменты и механика грунтов. 1965. -№4 - С.16-18.

45. Ицкенбаев, А.Б. Влияние длины и угла наклона боковых граней пирамидальной сваи на сопротивляемость действию вертикальной нагрузки / А.Б. Ицкенбаев // Труды Map. гос. тхен. ун-та. 1996. - №2. Ч. 3. - С.39-41.

46. Кагановская, С.Е. Исследование устойчивости глинистого основания с помощью экранов / С.Е. Кагановская. ОфиМГ №3 1973г.

47. Калугин, П.И. О соотношении модулей деформации грунтов для различных моделей основания / П.И. Калугин, P.C. Шеляпин // Механика грунтов, основания и фундаменты, вып.1. изд-во ВГУ, Воронеж, 1973-С.13-16.

48. Камбефор, А. Инъекция грунтов / Перевод с французкого. М.: «Энергия», 1971-332с.

49. Клейн, Г.К. Расчет балок на сплошном основании, непрерывном и однородном по глубине / Г.К. Клейн // Строительная механика и конструкции. N3. М.: Госстройиздат, 1954.

50. Клокова, Н.П. Тензодатчики для экспериментальных исследований. / Н.П. Клокова, В.Ф. Лукашник, Л.М. Воробьева, А.Б. Волчек . М.: «Машиностроение», 1972г.-152с.

51. Ковалев, А.С Совершенствование технологий устройства фундаментов в уплотненном грунте / A.C. Ковалев // Механизация строительства, 1998 №9 - с.6-10.

52. Костылев, А.Д. Пневмопробойники в строительном производстве/ А.Д. Костылев, В.А. Григоращенко, В.А. Козлов, В.П. Гилета, Ю.Б. Рейфисов. Новосибирск: Наука, 1987.

53. Крауч, С. Методы граничных элементов в механике твердого тела / С. Крауч, А. Стафилд. -М.: Мир, 1987. с.328.

54. Крутов, В.И. Фундаменты в вытрамбованных котлованах / В.И. Крутов, Ю.А. Багдасаров, И.Г. Рабинович. -М.: Стройиздат, 1985.-164с.

55. Лапшин, Ф.К. Расчет свай по предельным состояниям. / Ф.К. Лапшин. Изд-во Сарат. Ун-та, 1979, 152с.

56. Лис, В. Разработка конструкции и обоснование основных параметров раскатывающего рабочего органа для проходки скважин в грунте Автореферат диссертации на соискание ученой степени канд. техн. наук: / В. Лис СибАДИ. Омск, 2005.

57. Ломизе, Г.М. Исследование закономерностей развития напряженно-деформированного состояния песчанного основания при плоской деформации / Г.М. Ломизе, А.Л. Крыжановский, В.Ф. Петрянин // Основания, фундаменты и механика грунтов.- 1972 №1.

58. Ломизе, Г.М. К экспериментальному изучению НДС в плоской задаче деформации грунтового основания / Г.М. Ломизе, А.Л. Крыжановский, В.Ф. Петрянин // сб. «Вопр. Мех. Грунтов и строительства на лессовых основаниях», Грозный, 1970, стр.90-97.

59. Малышев, М.В. Прочность грунтов и устойчивость оснований сооружений/ М.В. Малышев,. М.: Сройиздат, 1980.-136с.

60. Малышев, М.В. Критерий несущей способности и различные фазы деформирования основания/ М.В. Малышев, С.А. Елизаров // Основания, фундаменты и механика грунтов -1993.-№4-с.2-5.

61. Малышкин, А.П. Опыт усиления свайного фундамента путем подведения плиты / А.П. Малышк ин, A.B. Есипов, C.B. Есипов //Труды международной конференции: Геотехнические проблемы XXI века в строительстве зданий и сооружений.- ПГТУ-Пермь, 2007-С. 166-171.

62. МГСН 2.07-97. Основания, фундаменты pi подземные сооружения/ M.: Стройиздат, 1998.- 81с.

63. Метод конечных элементов.: Учеб. пособие для вузов / Под ред П. М. Варвака. — Киев: Высшая школа. Головное изд-во, 1981. — 176с.

64. Механика грунтов, основания и фундаменты / М.Н.Гольдштейн, А.А.Царьков, И.И.Черкасов/М.: Транспорт, 1981.- 320 с.

65. Миронов, B.C. Опыт уплотнения грунтовых оснований по новой технологии/ B.C. Миронов.- Новосибирск: Проектирование и строительство в Сибири. №2, 2001. С. 11-13.

66. Морозов, В.Н. Сопротивление грунтового полупространства вертикальному перемещению осесимметричного штампа / В.Н. Морозов// Основания и фундаменты: Сборник научных трудов ЛИСИ №72.- Ленинград, 1972.-С.73-120.

67. Никитин, В.М. Экспериментальное исследование деформированного состояния оснований методом муаров / В.М. Никитин, Н.С. Несмелов // Основания, фундаменты и механика грунтов.-1973 .-№3.

68. Новожилов, В.В. О формах связи между напряжениями и деформациями в первоначально изотропных неупругих телах / В.В. Новожилов ПММ, 1963.- Т. 27, № 5.- С. 794-812.

69. Осипов, В.И. Микроструктура глинистых пород/ В.И.Осипов, В.Н. Соколов, H.A. Румянцева/Под ред. Академика Е.М. Сергеева. -М.: Недра, 1989.-211 с.

70. Основания, фундаменты и подземные сооружения/М.И. Горбунов-Посадов, В.А. Ильичев, В.И. Крутов и др.; Под общ. ред. Е.А. Сорочана и Ю.Г. Трофименкова.- М.: Стройиздат, 1985.-480с.

71. Поздеев, A.A. Большие упруго-пластические деформации / A.A. Поздеев, П.В. Трусов, Ю.И. Няшин . -М.: Наука, 1986.

72. Перов, В.П. Исследования работы моделей свай в многослойном основании при действии горизонтальной нагрузки / В.П. Перов // Механика грунтов, основания и фундаменты. Сборник научных трудов ЛИСИ № 112.- Л., 1976, С. 20-26.

73. Петрянин, В.Ф. Изучение в лотке плоской задачи напряженно-деформированного состояния грунтового основания/ В.Ф. Петрянин //В сб.: «Вопросы механики грунтов и строительства на лессовых основаниях», Чечено-ингушское книжное изд-во, Грозный, 1970.

74. Пономаренко, Ю.Е. Новая эффективная технология и оборудование для погружения свай вдавливанием / Ю.Е. Пономаренко, A.C. Нестеров // Вестник ТГАСУ №1, 2003.-С.206-212.

75. Розин, Л.А. Стержневые системы как системы конечных элементов / Л.А. Розин. Изд-во Ленингр. ун-та, 1975. 237с.

76. Рузиев, А.Р. Особенности уплотнения и деформации просадочного грунта при гидроразрывном методе / А.Р. Рузиев // Основания, фундаменты и мех. Грунтов.-1991.- №5 — С.11-13.

77. Руководство по проектированию и устройству фундаментов в вытрамбованных котлованах / НИИОСП им. Н.М. Герсеванова Госстроя СССР.-М.: Стройиздат, 1981. 56с.

78. Руководство по проектированию свайных фундаментов/М.: Стройиздат, 1980.-280с.

79. Саенков, A.C. Развитие областей предельного состояния грунта в основании квадратного штампа / A.C. Саенков, С.А. Елизаров, М.В. Малышев // Основания, фундаменты и механика грунтов.-1991-№2-С. 15-17.

80. Серия 121-Т «Крупно-панельный девятиэтажный жилой дом» ОАО «Тюменская домостроительная компания».

81. Симагин, В.Г. Эффективные фундаменты: Особенности устройства фундаментов в вытрамбованных котлованах в плотных моренных грунтах в условиях Северо-Запада СССР/ В.Г. Симагин , А.К. Вихорев. -Петрозаводск: «Карелия», 1988.-86с.

82. СНиП 2.02.01-83*. Основания зданий и сооружений/Госстрой СССР.-М.: Стройиздат, 1995.- 40с.

83. СНиП 2.02.03-85. Свайные фундаменты/М.:Стройиздат, 1986.- 48с.

84. Соколович, В.Е. Химическое закрепление грунтов/ В.Е. Соколович. М.: Стройиздат, 1980.

85. СП 50-101-2004 Проектирование и устройство оснований и фундаментов зданий и сооружений. Свод правил по проектированию и строительству. М., ФГУПЦПП, 2005. 130с.

86. СП 50-102-2003 Проектирование и устройство свайных фундаментов. Свод правил по проектированию и строительству. М.: Госстрой России, 2004.- 81с.

87. Ухов, С.Б. Механика грунтов, основания и фундаменты: учеб. пособие для строит, спец. Вузов -М. : Высш. Шк. , 2002.- 566с.

88. Филоненко-Бородич, М.М. Некоторые приближенных теории упругого основания: Ученые записки МГУ/ М.М. Филоненко-Бородич. 1940. -вып 46.

89. Фрейдман, Б.Г. Совершенствование технологии вдавливания свай и шпунта в условиях плотной застройки. Автореферат диссертации на соискание ученого звания канн. техн. наук/ Б.Г. Фрейдман.; СПбГАСУ. -СПб, 2002.-23с.

90. Хазин, C.B. Напряженно-деформированное состояние основания свайных анкеров с уширеншгми по длине ствола: Автореф. дис. канд. техн. наук./ C.B. Хазин.; Полтавский национальный университет. Полтава, 2003-23с.

91. Черкасов, И.И. Вдавливание жесткого штампа в плотный и рыхлый песок / И.И. Черкасов, К. Ибрагимов // Основания фундаменты и механика грунтов,- 1971г.-№4- С. 15-19.

92. Шаевич, В.М. Ленточные фундаменты в котлованах, пробитых штампами с помощью сваебойных агрегатов / В.М. Шаевич, Б.И. Рубин, A.C. Кречин, А.И. Куролап // Основания, фундаменты и механика грунтов-1986 №3.- С. 19-22.

93. Шашкин, А. Г. Взаимодействие здания и основания / А. Г. Шашкин, К.Г. Шашкин Стройиздат, -СПб., 2002.

94. Швецов, Г.И. Основания и фундаменты: справочник/ Г.И. Швецов, И.В. Носков, А.Д. Слободян, Г.С. Госькова/ под ред. Швецова Г.И.-М.: Высш. Шк., 1991.-383С.

95. Шимкович Д. Г. Расчет конструкций в MSC/NASTRAN for Windows "ДМК.

96. Andrawes, K.Z. Измерение плоских перемещений отдельных песчинок / K.Z. Andrawes, R. Butterfield // The measurement of planar displacements of sand grains. «Geotechnique»- 1973 №4, C.571-576 (англ.)

97. Belytschko, Т., Nonlinear Finite Elements for Continua and Structures/ T. Belytschko, W.K. Liu John Willey & Sons, LTD, 2006.120