Электронная библиотека диссертаций и авторефератов России
dslib.net
Библиотека диссертаций
Навигация
Каталог диссертаций России
Англоязычные диссертации
Диссертации бесплатно
Предстоящие защиты
Рецензии на автореферат
Отчисления авторам
Мой кабинет
Заказы: забрать, оплатить
Мой личный счет
Мой профиль
Мой авторский профиль
Подписки на рассылки



расширенный поиск

Взаимодействие микросвай с грунтовым основанием при усилении фундаментов Есипов Андрей Владимирович

Взаимодействие микросвай с грунтовым основанием при усилении фундаментов
<
Взаимодействие микросвай с грунтовым основанием при усилении фундаментов Взаимодействие микросвай с грунтовым основанием при усилении фундаментов Взаимодействие микросвай с грунтовым основанием при усилении фундаментов Взаимодействие микросвай с грунтовым основанием при усилении фундаментов Взаимодействие микросвай с грунтовым основанием при усилении фундаментов
>

Данный автореферат диссертации должен поступить в библиотеки в ближайшее время
Уведомить о поступлении

Диссертация - 480 руб., доставка 10 минут, круглосуточно, без выходных и праздников

Автореферат - 240 руб., доставка 1-3 часа, с 10-19 (Московское время), кроме воскресенья

Есипов Андрей Владимирович. Взаимодействие микросвай с грунтовым основанием при усилении фундаментов : диссертация ... кандидата технических наук : 05.23.02.- Тюмень, 2002.- 168 с.: ил. РГБ ОД, 61 03-5/2864-5

Содержание к диссертации

Введение

1. Состояние вопроса и постановка задач диссертационной работы

1.1. Усиление фундаментов сваями 10

1.2. Сваи с уплотненным основанием. Определение границ уплотненной зоны 14

1.3. Влияние расстояния между сваями на несущую способность и осадки свайных фундаментов с низким ростверком 24

1.4. Существующие методы расчета свайных фундаментов с низким ростверком 31

1.5. Выводы и задачи диссертационной работы 41

2. Экспериментальные исследования работы одиночных микросвай

2.1. Опытная площадка и задачи экспериментов 44

2.2. Методика проведения полевых экспериментов 47

2.2.1. Технология изготовления и устройства микросвай 47

2.2.2. Приборы и оборудование 50

2.2.3. Порядок проведения экспериментов 55

2.3. Данные полевых экспериментов 58

2.3.1. Осадки и несущая способность микросвай 58

2.3.2. Напряженно-деформированное состояние основания микросвай с вытрамбованными уширениями 62

2.3.3. Исследование формообразования уширений и уплотненной зоны грунта 68

2.4. Выводы 75

3. Экспериментальные исследования работы ленточных фундаментов на микросваях с высоким и низким ростверком

3.1. Задачи экспериментов 77

3.2. Методика проведения полевых экспериментов 78

3.2.1. Технология устройства ленточных фундаментов на микросваях, приборы и оборудование 79

3.2.2. Порядок проведения экспериментов 82

3.3. Данные полевых экспериментов 85

3.3.1. Осадки и несущая способность ленточных фундаментов на микросваях с высоким и низким ростверком 85

3.3.2. Напряженно-деформированное состояние основания ленточных фундаментов на микросваях с высоким и низким ростверком 89

3.3. Выводы 99

4. Теоретические исследования работы микросвай

4.1. Исследование радиуса зоны уплотнения и его учет при определении несущей способности микросвай 100

4.2. Определение оптимальных геометрических параметров микросвай 108

4.2.1. Микросвая без уширения 106

4.2.2. Микросвая с уширением 112

4.3. Инженерный метод расчета фундаментов на микросваях с низким ростверком по заданным осадкам 116

4.4. Численное моделирование работы одиночных микросвай и фундаментов на микросваях 123

4.4.1. Осадки и напряженно-деформированное состояние одиночных микросвай 124

4.4.2. Осадки и напряженно-деформированное состояние ленточных фундаментов на микросваях 128

4.4. Выводы 135

5. Опыт применения и эффективность конструкций фундаментов на микросваях

5.1. Опыт усиления фундаментов на микросваях 136

5.2. Технико-экономическая эффективность фундаментов на микросваях 140

Основные выводы по работе 142

Список литературы 144

Приложение 1. Справка о внедрении 157

Приложение 2. Результаты численного моделирования работы микросвай и фундаментов на микросваях с низким ростверком 159

Сваи с уплотненным основанием. Определение границ уплотненной зоны

К конструкциям свай с уплотненным основанием относятся сваи, технология устройства которых обеспечивает частичное или полное вытеснение грунта из объема сваи в окружающий массив, что приводит к образованию локальной зоны уплотнения грунта и улучшению его физико-механических характеристик. Сваи с уплотненным основанием могут применяться в различных грунтовых условиях, позволяющих доуплотнять окружающий массив грунта.

Сваи, как отдельные конструкции фундаментов, представляют собой стойки, погруженные в грунт, или изготовленные в грунте, предназначенные для передачи нагрузок от вышележащих конструкций зданий и сооружений на грунт.

Понятие "свая с уширением" объединяет большое количество различных конструкций свай и способов их изготовления. По способу устройства уплотненной зоны грунта под пятой сваи их можно разделить на две основные группы.

- Сваи заводского изготовления с жесткими механическими у ширите лями.

- Сваи, изготавливаемые в грунте, с бетонным уширением

К первой группе относятся сваи с жесткими и раскрывающимися в грунте у ширите лями, которым авторы давали различные названия: "поворотные крылья" (А.К. Зворыкин), "шпоры" (В. Ранд, Ж. Рузен), "наконечники" (М.С. Грутман), "лопасти" (В.И. Феклин). Сейчас наиболее употребляемым является термин "лопастная свая".

Вопросами разработки конструкций свай с раскрывающимися уширителями и исследованием их работы в разных странах занимались А.К. Зворыкин, Е.В. Макаров, В. Фейербах, Н.Н. Старшинов, В. Ранд, Ж. Рузен, Ловелл, Барклей, М.С. Грутман, И.П. Бойко, С.С. Спиридонов, В.И. Феклин, А.Д. Захарченко, А.А.Бартоломей, В.М Чикишев, В.С.Конкин, А.П. Малышкин, В.Ф. Бай и многие другие авторы.

Основными отличительными чертами данных свай является то, что "лопастные сваи" - сваи полного заводского изготовления, ствол которых снабжен выдвигаемыми в грунте уширителями. Уширители, как правило, устраивают у пяты сваи или в несколько ярусов по стволу. При погружении сваи на заданную глубину приводятся в действие механизмы, фиксирующие лопасти, и вслед за этим следует добивка сваи. В процессе добивки за счет отпора грунта, воздействующего на лопасти, происходит их раскрытие, и под лопастями образуется локальная зона уплотненного грунта.

По данным И.П. Бойко [14, 15], В.И. Феклина [114], А.П. Малышкина [76], Бая В.Ф [4] применение лопастных свай позволяет снизить стоимость фундаментов на 30-60% в сравнении с фундаментами на призматических забивных сваях.

Многими исследователями доказана эффективность свай с раскрывающимися лопастями. Однако применение данных свай для возведения фундаментов не нашло широкого распространения по причине: сложной конструкции и трудоемкости изготовления сваи, имеющей механические части.

Среди изготавливаемых в грунте свай с уплотненным основанием наиболее известны сваи с лучевидной уширенной пятой системы A.M. Ягудина [125, 126], которые стали известны с 1966 г. Особенностью устройства этих свай является горизонтальное уплотнение грунта в уровне нижнего конца сваи при помощи специального гидравлического расширителя, при этом плотность грунта повышается не под пятой сваи, а по боковой поверхности уширения. Для устранения этого недостатка производится дополнительное трамбование забоя скважины. Величина полученной зоны уплотненного грунта в районе уширения составляет: по горизонтали один диаметр уширения d , по вертикали 0,4dyiu.

Набивные сваи с выштампованным уширением [87] впервые применены в 1978 г в НИИСК Госстрое СССР при строительстве 9-ти этажных жилых домов на просадочных грунтах малой толщи. Установка для продавливания скважины состоит из металлического моста пролетом 19 м на железнодорожном ходу, грузовой тележки, балласта, сваевдавливающего агрегата и сваи штампа. Вначале продавливается скважина до проектной отметки с образованием уширения с плоской нижней поверхностью, затем извлекается свая-штамп и производится бетонирование. Величина полученной зоны уплотнения в районе плоского уширения составляет: по горизонтали 0,2 dyu, по вертикали 1,4 .

Сваи с камуфлетной уширенной пятой [74] впервые применены в качестве фундаментов в 1963 году. Уширение образуется за счет взрывов ВВ в забое пробуренной скважины, заполненной бетоном на расчетную высоту. Размеры зоны уплотненного грунта зависят от веса ВВ и физико-механических свойств грунта.

Вибронабивные сваи с уширенной пятой [89] впервые применены в 1958 году в г. Ленинграде. Данные конструкции свай выполняются с помощью вибропогружателя, обсадной трубы и теряемого башмака. Вибропогружателем на заданную глубину погружается обсадная труба с теряемым башмаком, небольшое количество бетонной смеси укладывается на дно скважины, к вибропогружателю жестко прикрепляется трамбовка, после включения вибропогружателя происходит втрамбовывание бетонной смеси с теряемым башмаком в грунт, вследствие чего образуется уширение с одновременным улучшением физико-механических свойств грунта вокруг уширения. После этого производится армирование ствола сваи и заполнение его бетоном. Несущая способность вибронабивных свай с уширением по данным Е.М. Перлея [89] в 1,5-2 раза выше, чем свай без уширения при одних и тех же грунтовых условиях.

Из опыта зарубежного строительства наиболее интересными представляются сваи «Франки» [26, 42]. Набивные бетонные сваи «Франки» выполняются в инвентарной толстостенной обсадной трубе, которую устанавливают с помощью специального копра и загружают на высоту 0,8-1,0м сухой бетонной смесью или гравием. Затем в трубу опускают молот и легкими ударами уплотняют бетонную смесь. Благодаря этому создается пробка, расширяющая обсадную трубу так, что сила трения на ее внутренней поверхности превышает сопротивление грунта погружению трубы с торцом, закрепленным пробкой. Затем, увеличивая силу удара молота по бетонной пробке, обсадную трубу погружают на проектную глубину. Для образования уширенной пяты верхний конец обсадной трубы прикрепляют к копру и выбивают пробку сильными ударами, образуя уширение. Затем в обсадную трубу устанавливают арматурный каркас и производят формирование ствола с одновременным извлечением обсадной трубы.

Для увеличения несущей способности сваи с уширением при помощи уплотнения грунта применяют различные способы изготовления уширения. Для этого используют механические, гидравлические или ударные способы. Опыт показывает, что ударное нагружение грунта- наиболее быстрый и эффективный способ формирования уширенной пяты сваи и уплотненного грунта вокруг него.

Очинским В.В., Чикишевым В.М., Денисовым М.Г. [88] был разработан способ изготовления сваи, включающий в себя погружение в грунт обсадной, заглушённой снизу на период погружения трубы и образование уширения путем втрамбования порциями сухой бетонной смеси с последующим извлечением трубы и внедрением в уширение сборного заостренного снизу ствола. Твердение бетона происходит за счет естественной влажности грунта.

Все вышеперечисленные конструкции свай и способы их устройства в различной степени имеют несколько важных недостатков, которые затрудняют их применение для усиления фундаментов. Это, во-первых, использование сложного и массивного оборудования, невозможность использования которого очевидна в стесненных условиях подвалов и городской застройки, во-вторых, большие динамические нагрузки при устройстве вытрамбованных уширений, в-третьих, устройство ствола сваи либо уширения при помощи бурильного оборудования, создавая полости в основании существующих фундаментов и провоцируя дополнительные неравномерные осадки.

Значительная часть перечисленных недостатков отсутствует у свай, устроенных в пробитых скважинах. Вопросами их исследования занимались Зоценко Н.Л., Винников Ю.Л., Редков В.И., Быков В.И., Иванов и другие авторы [19,21,59,61,60,66,67,94,93]. Особенностью изготовления таких свай является пробивка скважины цилиндрической трамбовкой с последующим трамбованием в основание скважины жесткого материала из щебня, гальки, гравия с крупностью частиц 5-К10 мм и пределом прочности на сжатие 8 -10 МПа. Заполнение скважины производится бетонной смесью. Форма уширения близка к эллипсоиду вращения и зависит от вида грунта, степени влажности и плотности сложения. Однако такая конструкция свай не позволяет производить доуплотнение массива грунта при Sr 0,85, также как и извлечение трамбовки, используемой для пробивки скважины ведет к разуплотнению стенок скважины.

Исследование формообразования уширений и уплотненной зоны грунта

При погружении в водонасыщенные глинистые грунты ствола микросваи создаются искусственные пути фильтрации воды внутрь микросваи, и как следствие происходит ускорение процессов тиксотропно-консолидационного упрочнения грунта и увеличение несущей способности сваи во времени. Уплотнение грунта вокруг вытрамбованной пяты микросваи в водонасышенных глинистых грунтах происходит также благодаря использованию сухой цементно-песчаной смеси для изготовления уширения. Отфильтрованная из уплотненной зоны грунта вода является необходимой для гидратации цементного камня.

Как показывают эксперименты, наличие уплотненной зоны грунта приводит к распространению зон напряженно-деформированного состояния грунта на более глубокие слои основания. Поэтому исследование уплотненной зоны и ее границ имеет важное значение для оценки влияния на несущую способность микросвай с вытрамбованными уширениями.

С целью исследования формообразования уширений были проведены следующие испытания: трамбование с закреплением ствола микросваи и без закрепления. На рис. 2.17 представлены два вида уширений конусное и сферическое. Конусное уширение образовано при условии незакрепленного ствола и при трамбовании ствол имел возможность перемещения вверх. Сферическое уширение образовано при жестком закреплении ствола.

Таким образом, при усилении фундаментов с помощью микросвай возможно производить их немедленное вступление в работу при помощи их предварительного напряжения получаемого при вытрамбовке уширений.

Фактически, вытрамбованное уширение одиночных микросвай имеет форму вытянутого эллипса, диаметр 215 мм, высота 245 мм, что отражено на рис. 2.18. При устройстве уширения использовалась сухая цементно-песчаная смесь с отношением ц/п=1/8, цемент М 400 и мелкий песок.

Через 6 месяцев после устройства микросвай они были откопаны. На рис. 2.16 представлен вид микросваи в грунте. На момент фотофиксации разрыва массива грунта над уширением микросваи не наблюдается, но грунт находится в разуплотненном состоянии.

Для исследования прочности бетона уширений из них были вырезаны кубики размером 100x100 мм общим количеством 12 штук. Согласно ГОСТ 24452-80 были проведены испытания прочности бетона. Средняя прочность бетона составила 6,8 МПа. Следует отметить, что структура внутренних слоев бетона однородная, цемент полностью прогидратировал.

С целью изучения физических и деформационных характеристик грунта уплотненной зоны, после проведения статических испытаний были отобраны образцы грунта. Пробы отбирались в горизонтальной плоскости на уровне максимального диаметра бетонного уширения при помощи группы бюксов с шагом 30 мм, начиная от края уширения. При отборе образцов особое внимание уделялось сохранению природной влажности и структуры, а также состоянию грунта, полученного в результате вытрамбовки бетонного уширения.

За счет того, что уширение выполнено из сухой цементно-песчаной смеси, способной впитывать поровую воду и как следствие сбрасывать избыточное поровое давление, в граничной с ней зоне уплотненного грунта, благодаря происходящим процессам консолидации, произошли существенные изменения его физических характеристик.

Согласно экспериментальным данным, физико-механические характеристики грунта сохранили свои природные значения на расстоянии 90 мм от края вытрамбованного бетонного ядра. Таким образом, радиус уплотненной зоны грунта составил 197 мм. За начало отсчета на графиках принят край бетонного уширения.

Плотность грунта достигает своего максимального значения у края бетонного уширения и составляет 20,67 кН/м . Природная плотность грунта по данным испытаний 18,02 кН/м . Таким образом, грунт уплотнился на 14,7%.

График изменения плотности грунта в уплотненной зоне, показанный на рис. 2.19 визуально описывается параболической кривой.

Более значительно изменяется влажность грунта, график приведен на рис. 2.20. Величина этой характеристики снизилась на 23,3 %, от природного значения в 30 % до минимального значения у края бетонного уширения в 23 %. Свой вклад в изменение влажности внесло уплотнение грунта и выдавливание воды из пор грунта, а также уширение микросваи, которому для гидратации цементно-песчаной смеси необходима вода.

Коэффициент пористости снизился со своего природного значения 0,948 до минимального значения у края бетонного уширения 0,607. Процентное снижение этой физической характеристики составило 36 %. График изменения коэффициента пористости грунта представлен на рис. 2.21, и можно отметить, что он легко аппроксимируется прямой линией.

На рис. 2.22 представлен график изменения степени влажности грунта. Согласно этой кривой природная степень влажности грунта составляет 0,867, в то время как в уплотненной зоне грунта произошло как увеличение степени влажности, так и уменьшение. Максимальная степень влажности 1,0 находится на границе с пятой микросваи. Это, по всей видимости, связано с тем, что на границе с уширением уменьшение коэффициента пористости (36 %) более значительно, чем снижение влажности (23,3 %). Минимальное значение степени влажности грунта находится на расстоянии 60 мм от края уширения микросваи.

При устройстве уплотненной зоны грунта показатель текучести «/, снизился с 0,72 до 0,33. Глина претерпела изменения с мягкопластичной природной консистенции до тугопластичной консистенции у края бетонного уширения.

По причине небольшого радиуса уплотненной зоны грунта, оказалось, технически невозможным определить фактические изменения прочностных и деформационных характеристик грунта уплотненной зоны. Поэтому для оценки изменения модуля деформации грунта можно воспользоваться табл. 3 [103], где указаны нормативные значения модуля деформации грунта в зависимости от коэффициента пористости и консистенции грунта. Можно сделать вывод, что модуль деформации ориентировочно увеличился в 2,3 раза с природного значения в 4,6 МПа до значения в 10,5 МПа у края уширения микросваи.

На основании вышеизложенного можно сделать следующие выводы.

1. Уширение микросваи представляет форму вытянутого в вертикальной плоскости эллипса, с диаметром горизонтальной проекции 215 мм.

2. Структура бетона уширений равномерна, фактическая прочность бетона согласно испытаниям составляет 6.8 МПа, что соответствует классу бетона по прочности В10.

3. Устройство вытрамбованного уширения микросваи приводит к существенному изменению физико-механических характеристик грунта уплотненной зоны.

4. Экспериментальный диаметр уплотненной зоны грунта составил «400 мм, что примерно равно двум диаметрам уширения.

Исследование радиуса зоны уплотнения и его учет при определении несущей способности микросвай

Как показано выше при устройстве вытрамбованного бетонного уширения в нижнем торце микросваи образуется уплотненное грунтовое ядро с улучшенными физико-механических характеристиками. Экспериментальные данные по изменению физических и деформационных характеристик грунта представлены во второй главе настоящей работы.

Известные способы по определению характера и величины уплотненной зоны грунта можно подразделить на два основных вида: теоретические и экспериментально-теоретические. Теоретические способы [46, 47, 70, 92] основываются на решении узко поставленной задачи. Модель грунта, в данном случае, принимается упрощенной, не способной учесть сложности механизма уплотнения и всего многообразия грунтовых условий. Экспериментально-теоретические способы [11, 43] основываются на реальных данных изменения характеристик грунта при уплотнении с последующей математической обработкой и нахождением эмпирической зависимости интересующих величин. Как было показано в первой главе, в большинстве случаев данные выражения имеют сложности при определении некоторых коэффициентов, определяющих вид исследуемого грунта.

Как было показано исследователями [8, 46, 62], упругая часть уплотненного грунтового ядра перемещается вместе со сваей при их статическом нагружении. Поэтому уплотнение, в локальной зоне основания, значительно влияет на напряженно-деформированное состояние грунта под пятой сваи и на несущую способность микросвай в целом.

На основе данных полевых экспериментов и закона сохранения массы автором предлагается экспериментально-теоретический подход к определению зон уплотнения вокруг уширений микросвай.

Для описания процесса уплотнения принимаются следующие предпосылки:

1. грунт при трамбовании вытесняется во все стороны равномерно;

2. радиус уплотненного грунтового ядра (R) зависит от радиуса бетонного ядра (г), а также от функции изменения плотности грунта р — f(x) при удалении от края бетонного уширения (рис. 4.1).

Рассмотрим три возможных закона изменения плотности в грунтовом ядре при уплотнении: линейный, параболический второй степени и параболический третьей степени.

Из исследований видно, что экспериментальную кривую изменения плотности (как и значение радиуса уплотнения) наиболее точно описывает параболическая кривая второй степени. Погрешность при определении радиуса уплотнения составляет 3 %. Максимальное расхождение графиков составляет 14,9%.

Для того чтобы при определении несущей способности микросваи с уширением учесть уплотненное грунтовое ядро предположим:

1. распределение напряжений продавливания в уплотненной зоне происходит, как в твердом теле, под углом 45;

2. расчетной площадью пяты микросваи будет являться область пересечения конуса напряжений и сферы уплотненного грунта.

Схема для определения расчетного диаметра пяты микросваи представлена на рис. 4.3. Значение расчетного диаметра пяты микросваи DpaC4 будет зависеть от диаметра бетонного уширения d, диаметра уплотненной зоны грунта D и будет определяться по формуле.

Для экспериментальной микросваи при і=0,167м и D=0,286 м расчетный диаметр микросваи составил Dpac4=0,267 м. При данных значениях расчетная площадь пяты микросваи составляет Арасч=0,05599м .

Для предварительной оценки поведения микросваи под нагрузкой можно определить вертикальные общие напряжения на границе уплотненного грунтового ядра и грунта с ненарушенной структурой, воспользовавшись расчетной площадью пяты микросваи и выражением (2.2).

С целью сравнения предложенного способа определения несущей способности одиночных микросвай с уширениями с методами СНиП 2.02.03-85 и экспериментальными данными, были проведены расчеты несущей способности микросвай и результаты сведены в таблицу 4.2. Из представленных данных видно, что в сравнении с методами расчета микросвай по методике СНиП 2.02.03-85 предложенный в работе способ дает лучшую сходимость с экспериментом. Так при осадке 5 мм расхождение с экспериментальными данными о несущей способности микросвай с уширениями составляет 4%, при осадке 10 мм - 18%, при осадке 20 мм - 24%.

Используя данный подход можно с достаточной для практических целей точностью определять границу зоны уплотнения, характер изменения плотности грунта в уплотненной зоне и рассчитывать несущую способность микросвай с уширенной пятой.

Опыт усиления фундаментов на микросваях

Как показали выполненные исследования, наиболее рациональной сферой применения микросвай является усиление фундаментов реконструируемых зданий. К настоящему времени накоплен достаточный опыт усиления фундаментов существующих зданий микросваями. На рис. 5.1 представлена принципиальная схема усиления ленточного фундамента при помощи микросвай. Таким способом были усилены фундаменты нескольких зданий, в городе Тюмени начиная с 1998 года. Это 6-этажная кирпичная вставка по адресу Мельникайте 50 а, пристрой 10-ти этажной жилой вставки по адресу М.Тореза 10 6, административное здание Тюменского юридического университета, здание детского санатория "Тараскуль".

Здание Тюменского юридического университета каменное, двухэтажное, прямоугольное в плане размерами 27,0x30,0 м. Высота здания составляет 10,3 м от уровня земли. Стены здания каменные, наружные толщиной 640 мм, внутренние- 380 мм. Фундаменты под стены подвала ленточные, из сборных железобетонных подушек, шириной 1100 мм, 1500 мм. Глубина заложения фундаментов 3,25 м. Несмотря на то, что практически все стены здания являются несущими, величина нагрузок, передаваемых на фундаменты в разных участках стен различны, при этом разнонагруженность участков фундаментов достигает 70 %. В результате, неравномерность нагрузок вызывающих осадки основания с теми же разностями, которые приводят к возникновению в стенах усилий сдвига, проявляющиеся в виде вертикальных трещин в стенах. Для обеспечения нормальной эксплуатации здания и обеспечения возможности его надстройки было произведено усиление фундаментов с помощью микросвай.

Микросваи были выполнены из трубы 0 57 мм, длиной 3000 мм, по обе стороны от фундамента с шагом 500 мм. После погружения микросвай в ствол засыпалась сухая цементно-песчаная смесь с отношением ц/п=1/8. Включение микросвай в работу выполнялось через накладное армирование стен подвала и устроенные вуты. Общая длина усиливаемых фундаментов составила 225 м.

Здание 10-ти этажной жилой вставки по адресу М.Тореза 10 6 бескаркасное. Основными несущими конструкциями являются кирпичные стены толщиной 68 см и сборные железобетонные панели перекрытий. Здание имеет сложную конфигурацию в плане с полукруглыми эркерами и пристроенным одноэтажным магазином. Фундаменты основного здания запроектированы в виде плоской монолитной железобетонной плиты толщиной 800 мм сложной конфигурации в плане с наибольшими размерами 38,98x18,98 м и фактической глубиной заложения 0,8 м (что меньше проектной 1,65 м). Часть внутренних и наружных стен и крыльца пристроенного магазина запроектированы на самостоятельных ленточных фундаментах примыкающих к основной плите из фундаментных блоков ФБС глубиной заложения 1,42 м. Уровень грунтовых вод находится в обрез с поверхностью фундаментов и существующего планировочного уровня земли.

Ввиду этих причин в стенах и крыльцах магазина появились трещины связанные с несогласованностью осадок фундаментной плиты и ленточных фундаментов. В качестве решения было принято усиление ленточных фундаментов при помощи микросвай- труба 057 мм длиной 2,5 м. Перфорация ствола микросваи произведена в шахматном порядке через 200 мм, диаметр отверстий 18 мм. Шаг микросвай 500 мм. Здание 6-ти этажной жилой вставки по адресу Мельникайте 50 а бескаркасное с поперечными несущими стенами.

Основными несущими конструкциями являются внутренние кирпичные стены толщиной 380 мм и сборные железобетонные панели перекрытий. Здание имеет прямоугольную конфигурацию в плане, общие размеры составляют 24x12 м.

Высота здания-18,95 м при высоте этажа 2,7 м и подвале высотой 2,15 м. Фундаменты здания запроектированы ленточные с шириной фундаментной плиты 1200 мм и фактической глубиной заложения 1,8 м. Уровень грунтовых вод находится на 0,5 м ниже пола подвала. Грунты-суглинки тугопластичные. При устройстве фундаментов 6-ти этажной жилой вставки было допущено опирание новых фундаментов на существующие фундаменты 5-ти этажного жилого дома, в результате чего торцевая стена существующего здания получила дополнительные осадки и в стенах образовались трещины шириной раскрытия до 40 мм. Для стабилизации осадок было предпринято усиление фундаментов 6-ти этажной жилой вставки микросваями с шагом 600 мм. Длина микросваи 2,0 м 057 мм. Перфорация ствола микросваи произведена в шахматном порядке через 200 мм, диаметр отверстий 18 мм. Погружение микросвай производилось забивкой с последующим трамбованием сухой цементно-песчаной смеси.

Здание детского санатория "Тараскуль" кирпичное трехэтажное с двумя верандами по краям здания. Высота этажа составляет 3,3 м. Первый этаж веранд открытый, второй и третий заложены кирпичом и застеклены. Конструктивная схема веранд - кирпичные столбы сеч. 640x640 мм и 510x510мм с шагом 3 м. Плиты перекрытия сборные железобетонные с опиранием на железобетонные ригеля по кирпичным столбам. Фундаменты под столбы из ЖБ фундаментных блоков ФБС уложенных шпальной клеткой в три ряда по высоте, наибольшие размеры подошвы 1200x1200 мм. Грунты- супеси водонасыщенные пучинистые, о чем свидетельствует выпирание пола 1-го этажа обоих веранд. Уровень грунтовых вод на июнь составил 0,5-Ю,6 м от уровня планировки. В кирпичной кладке столбов обнаружены трещины шириной раскрытия до 10 мм. Усилением фундаментов являлось создание непрерывного теплового контура в виде наружных стен, что привело к изменению теплового режима помещений веранд 1-го этажа, и к снижению сил морозного пучения. Ввиду того, что грунты обладают высокой фильтрационной способностью при высоком расположении грунтовых вод и опасности физической суффозии, то устройство фундаментов под стены 1-го этажа было рекомендовано вести на микросваях с шагом 450 мм. Микросваи длиной 3,0 м составленные из отрезков трубы 063 мм длиной 300 мм с раздвижкой 10 мм. Низ ростверка находился на глубине -0,6 м. В полости микросвай втрамбовывалась сухая цементно-песчаная смесь с отношением ц/п=1/8.

Похожие диссертации на Взаимодействие микросвай с грунтовым основанием при усилении фундаментов