Введение к работе
АКТУАЛЬНОСТЬ ТЕМЫ определяется сложностью поиска эффективных решений рациональных фундаментов зданий и сооружений возводимых на слабых грунтах при их разнообразном напластовании.
Данная проблема возникает при строительстве зданий и сооружений на прибрежных участках территорий морей, рек и озер, например, при возведении жилых кварталов в Северо-западной части Санкт-Петербурга на территории, примыкающей к Финскому заливуАналогичные территории составляют примерно 12% Российской Федерации.
Опыт показывает, что в практике изысканий и проектирования квартальной застройки на слабых грунтах разнообразие напластования учитывается недостаточно. Это. приводит к нерациональному использованию природных возможностей оснований.
Действительно, имеется многочисленное количество случаев когда массивные многоэтажные здания, и сооружения размещаются на толщах слабого фунта, а многоэтажные на малосжимаемых основаниях.
Это приводит к неоправданному перерасходу материалов, повышению трудоемкости,машиноемкости, а также к увеличению продолжительности и стоимости устройства фундаментов под массивные и многоэтажные сооружения и , в целом, по кварталу застройки.
. Учитывая массовый характер современного строительства зданий и сооружений на . слабых грунтах, следует признать, что разработка новых принципов формирования застройки кварталов в подобных условиях может дать значительный экономический эффект.
Переход страны на рыночную экономику делает вопрос снижения
стоимости устройства фундаментов особенно актуальным, так как'в сложных
инженерно-геологических условиях она доходит до 30% сметной стоимости
строительства, а трудозатраты достигают 15-20%.
О ' .-..
ЦЕЛЬ /ШССЕРТАШОННОЙ РАБОТЫ заключается в
совершенствовании принципов формирования застройки кварталов и выборе
эффективных фундаментов в условиях разнотипности зданий '-и разнообразия
напластований фунтов. : .
В соответствии с поставленной целью задачами исследования являются:
1. Обобщение и анализ опыта инженерно-геологических изысканий и
проектирования застройки кварталов массового строительства из разнотипных
зданий в условиях разнообразия напластований грунтовЛостансвка задач
исследования. ....
>
2. Разработка технологии изыскательских и проектных работ, обеПчи##)іОЩА устройство надежных и экономичных фундаментов, начиная с ранних ,ст,ади.й проектирования.
З.Установление необходимости и разработка методики составления специальных геотехническгх карт зонирования территории застройки с учетом инженерно-геологических условий, включая специфику свойств слабых грунтов и характер их напластований.
-
Разработка методического и программного обеспечения комплекса автоматизированных многовариантных расчетов оснований и фундаментов.
-
Усовершенствование методики расчета осадок свайных фундаментов с учет, л результатов наблюдений за осадками однотипных зданий на слабых грунтах.
б.Ратработка принципов вариантного проектирования фундаментов и
генпланов застройки с учетом размещения сооружений и внедрение
предлагаемых рекомендаций в практику строительства. Экономическое
сопоставление с результатами проектирования и устройства фундаментов по
стандартным методам. g
НАУЧНАЯ НОВИЗНА АИССЕРТАЩЮННОЙ РАБОТЫ заключается в следующем:
-доказана необходимость учета характера инженерно-геологических условий при размещении зданий и сооружений на тгрритории застройки при ранних стадиях градостроительного проектирования; -предложена рациональная технология (последовательность) изыскательских и проектных работ, обеспечивающая реализацию рекомендаций по более полному учету свойств фунтов и их напластований при размещении зданий и сооружений на территории застройки;
-установлена необходимость создания геотехнических карт зонирования территории застройки с учетом свойств грунтов оснований и их напластований р использованием изосет, ограничивающих зоны с ..знаковых осадок, с целью рационального размещения различных Зданий и сооружений-!
-установлена нербхрдиМРрть. учета результатов натурных наблюдений за осадками зданий и сооружений на свайных фундаментах путем введения в расчетные формулы действующих методик расчета осадок соответствующих поправочных коэффициентов;
-разработаны и предложены принципы вариантного проектирования фундаментов зданий и генпланов застройки с учетом' размещения сооружений в различных инженерно-геологических условиях с целью выбора наиболее соответствующего градостроительного и конструкторского решения.
АОСГОВЕРИОСТЬ научных положений и результатов исследований обеспечена аналюом предшествующего опыта формирования жилой застройки в условиях слабых грунтов Санкт-Петербурга, результатами многолетних инструментальных наблюдений за осадками зданий и сооружений в разт <чных инженерно-геологических условиях, а также успешной эксплуатацией зданий, возведенных на фундаментах спроектированных с использованием предложений автора.
ПРАКТИЧЕСКАЯ ЗНА ЧИМОСТЬ диссертации заключается в том, что предлагаемые методики дают возможность усовершенствовать изыскательские и проектные работы и могут быть'использованы при строительстве объектов.
Разработаны алгоритмы и составлены программы выполнения расчетных операций на ЭВМ, проведена экс.луатационная проверка неработоспособности и надежности. При этом установлена экономическая эффективность предлагаемых методик.
Положения и рекомендации, разработанные в диссертации используются в. курсе лекций и практических занятиях, курсовом и дипломном проектировании, изложены в учебных пособиях и трудах автора.
ВНЕАРЕНИЕ РЕЗУЛЬТАТОВ ИССЛЕДОВАНИЙ. Положения диссертации использованы:
при разработке рекомендаций по' уй'ейЬшенйо длйньї сбб(зны железобетонных свай на 8-ми обьектах' 4 Ква^рталов в новых paSbftaif тесовой застройки Санкт-Петербурга, при проектирований1 и" строительстве здания холодильника на 20 тысяч тонн в гЛурманскё^
при выполнении расчетов для проектирования фундаментов^ и5 оснований в институтах ЛенНИИпроект, ЛенНИИжилпроект',-Ленрыбпромпроект, а также при проведении ряда экспертиз' с использованием расчетоз по программам и методикам автора;
6 при разработке нормативно-технических документов при проектировании оснований и фундаментов в Санкт-Петербурге, в частности для Строительных норм по устройству фундаментов гражданских зданий и сооружений в Санкт-Петербурге и его пригородных районах, в справочнике "Основания и фундаменты" под редакцией проф.Г.И.Швецова (МЛысшая школа, 1991); - лекционном курсе, практических занятиях, в курсовом и дипломном проектировании при преподавании дисциплины "Основания, фундаменты и механика грунтов", разработанных учебно-методических пособиях и печатном курсе лекций.
Подтвержденный документами, приведенными в приложении к диссертации, фактический экономический эффект от внедрения результатов исследований в ценах 1984 г, составил 1384 тыс.руб.(7% от сметной стоимости сооружений), а рассчитанный ожидаемый для двух новых кварталов Санкт-Петербурга - более 2 млн.руб.( 12% сметной стоимости сооружений).
АПРОБАЦИЯ РАБОТЫ.Осиовные результаты работы докладывались и обсуждались на международных^сесоюзных, республиканских и городских конференциях, сипозиумах^совещаниях И семинарах, в частности: на Международном симпозиуме по полевым методам измерений в г.Осло (Норвегия), 1991г.; 9^гом Международном конгрессе по индустриальному строительству в гЛейпциге (Германия); 10-й Международной конференции в г.Брно(ЧССР), 1989г.; 2-ой Балтийской конференции по фундаментостроению в г.Таллинне. (Эстония), 1988г.; 2-ой Всесоюзной и 3-й Международной конференциях по современным проблемам свайного фундаментостроения в г.Одессе, 1990г. и в г.МиНске, 1992г.; всесоюзных совещаниях по безотходной технологии возведения свайных фундаментов г.Владивостоке, 1986, 1988, 199ІГ.Г.; 1-й и 3-й республиканских конференциях "Методологические и прикладные аспекты систем автоматизированного проектирования" в г.Ташкенте, 1981, 1987rj\; всесоюзном совещении "Ускорение научно-технического прогресса в фундаментостроении" в г.Москве, 1987г.; на научно-технических семинарах по вопросам фундаментостроения в Ленинградском Доме научно-технического просвещения и НТО стройиндустрии в 1986-1992rf.; региональных конференциях по вопросам фундаментостроения в гХомеле, 1991г.; Воронеже, 1990г.; Перми, 1988г.; Челябинске, 1988г.; Куйбышеве, 1991г.; научно-технических конференциях С-Петербургского инженерно-строительного института, 1981-1992 г.г.
Результаты исследований доложены на международных коллоквиумах в г.Пярну (Эстония), 1991г.; г.Гетеборге (Швеция), 1990, 1992г.г.; г.Хельсинки (Финляндия), 1991 г.
ПУБЛИКАЦИИ. По теме диссертации за период 1981-1992г.г опубликованы 32 печатные работы общим обьемом 12 авторских листов, курс лекций, 4 учебных пособия и методические указания для студентов специальности "Промышленное и гражданское строительство", получено авторское свидетельство на изобретение.
-результаты обобщения и анализа опыта инженерно-геологических изысканий и проектирование застройки кварталов массового строительства из разнотипных зданий в условиях разнообразия напластований грунтов;
-технологическая схема , изыскательских и проектных работ, обеспечивающая устройство'надежных и экономичных фундаментов на ранних стадиях проектирования;
-методика разработки и обоснование целесообразности специальных геотехнических карт зонирования территории застройки с учетом инженерно-геологических условий, включая специфику свойств слабых грунтов и характер их напластований;
-рекомендации по. усовершенствованию расчета осадок свайных фундаментов с учетом результатов наблюдений за возведенными однотипными зданиями и сооружениями;
-результаты внедрения предлагаемых рекомендаций в практику
проектирования и строительства, а также в учебный процесс.
Работа выполнялась на кафедре "Основания, фундаменты и; механика
грунтов" и в отраслевой1! -. научно-исследовательской лаборатории
фундамёнтостроения С-Петербургского инженерно-строительного института в
период с 1981-1992rf. при консультациях доктора технических наук,
профессора Сотникова С.Н. и Заслуженного деятеля науки и техники России,
доктора технических наук, профессора Далматова БЛ. »
СТРУКТУРА И ОБЪЕМ РАБОТЫ Диссертация состоит из введения, б глав, заключения,списха использованной литературы из 181 наименования и приложений. Она изложена на 232 страницах машинописного текста, .держит 80 рисунков и 78 таблиц.