Введение к работе
Актуальность темы. Сооружение объектов промышленного и гражданского строительства связано с большими капиталовложениями, значительная часть которых идет на устройство фундаментов. В общем объеме строительства на фундаменты приходится до 15% стоимости, до 20 трудозатрат, до 247. расхода бетона, до 10Х расхода стали. В связи с этим встает вопрос о снижении себестоимости строительных работ при устройстве фундаментов.
К решениям, позволяющим снизить материально-технические затраты, относятся составные односвайные фундаменты, где подземная часть представляет собой забивную сваю с забивным промежуточным элементом, который выполняет функции ростверка и стыка между сваей и колонной. Забивной промежуточный элемент увеличивает несущую способность сваи, включение его в работу позволяет передать через него часть общей нагрузки на фундамент. Забивка промежуточного элемента сокращает на 90 Z объем земляных работ, исключает опалубочные работы. Сметная стоимость возведения фундаментов снижается в 1,5- 2 раза, трудозатраты- в 2- 2,5 раза. Данный вид фундамента позволяет вести работы при высоком уровне грунтовых вод без водоотлива и дает возможность, в отличии от неразрезной сваи-колонны, его применения в сложных грунтовых условиях, когда неизбежна срубка "голов" свай.
Для более широкого внедрению данного типа фундаментов необ-хомо изучить особенности совместной работы системы "основание-фундамент" в зависимости от ряда факторов: напластования, вида и свойств грунтов основания, конструкции элементов, технологии производства работ.
Целью диссертации является совершенствование метода расчета несущей способности и осадок односвайных фундаментов с забивным промежуточным элементом с учетом грунтовых условий, конструктивных особенностей фундаментов и технологических схем их устройства на основании комплексных экспериментально-теоретических исследований.
Для достижения поставленной цели необходимо было решить следующие задачи:
і.экспериментально исследовать взаимодействие односвайных фундаментов с окружающим грунтом:
- A -
а) определить несущую способность односваиных фундаментов и их составных частей,
б)изучить роль промежуточного элемента в несущей способности фундамента,
в)иэучить влияние технологической схемы производства работ и конструктивных особенностей фундамента на его несущую способность,
г)исследовать работу боковой поверхности фундамента, острия сваи и подошвы промежуточного элемента,
д)изучить распределение напряжений и деформаций в активной зоне грунта основания,
е)исследовать изменение физико-механических свойств грунтов активной зоны основания,
2.проанализировать напряженно-деформированное состояние активной зоны грунта основания односваиных фундаментов методом конечных элементов,
3.разработать инженерный метод расчета несущей способности односваиных фундаментов.
Научная новизна диссертационной работы состоит в том, что на основании проведенных комплексных экспериментально-теоретических исследований:
экспериментально установлена зависимость "нагрузка-осадка" для односваиных фундаментов в различных грунтовых условиях с учетом их конструктивных особенностей и технологических схем устройства фундаментов, зависимость распределения нагрузок между боковой поверхностью, острием сваи и подошвой промежуточного элемента, изменение физико-механических характеристик грунтов активной зоны основания,
разработан метод расчета осадок и несущей способности односваиных фундаментов.
Практическое значение работы состоит в том, что предложенная методика расчета односваиных фундаментов позволяет принимать обоснованные размеры фундаментов с учетом грунтовых условий, технологии производства работ.
Внедрение результатов работы.Результаты исследований использованы при разработке проекта фундаментов хлебозавода N 2 в г.Киржаче Владимирской обл. Экономический эффект разработки составил 134,556 тыс.руб.( в ценах 1984 г.).
Дппробация работы. Основные результаты диссертационной рабо-
- 5 -ты докладывались на III Международной конференции по проблемам свайного фундаментостроения ( Минск, 1992 г.), IV Международной конференции по проблемам свайного фундаментостроения ( Саратов, 1994 г.), семинаре кафедры ОФиМ ПГТУ ( Пермь, 1995 г.).
Публикации. По материалам диссертационной работы опубликозано 4 печатные работы.
Вопросы, выносимые на зашиту :
результаты комплексных экспериментально-теоретических исследований взаимодействия односвайных фундаментов с грунтами основания,
метод расчета осадок и несущей способности односвайных фундаментов,
основные выводы и рекомендации по применению односвайных фундаментов.
Объем работы. Диссертация состоит из введения, 5 глав, общих выводов, 3 приложений. Общий объем 254 страницы машинописного текста, в том числе 108 рисунков, 21 таблица, библиографический список из 194 наименования, в том числе 12 на иностранном языке. Автор выражает глубокуи благодарность научному руководители члену-корреспонденту РАН, заслуженному деятели науки и техники Р, доктору технических наук, профессору Бартоломеи А.А. за постоянное внимание и содействие прм ввполненим работа, кандидату технических наук, доценту Бартоломею Л.А. за помощь яри реализации численного метода рачета.
