Меню

Влияние соседних фундаментов примеры



Пример расчета осадки при взаимном влиянии фундаментов.

Определить методом элементарного суммирования осадку фундамента под колонну размером bXl=2X2 м глубиной заложения d=2,8 м, а также его дополнительную осадку в резуль­тате влияния соседнего фундамента, расположенного на этой же оси на расстоянии 2,6 м и имеющего такие же размеры и глубину зало­жения d=l,2 м. Среднее давление под подошвой первого фундамен­та pcp= 0,41 МПа, второго pcp=0,48 МПа. Грунтовые условия стро­ительной площадки: 1 — песок пылеватый (γ1= 0,0185 МН/м 3 , h1 = 3,6 м, E1 = 15 МПа); 2 — супесь пластичная (γ2= 0,0195 МН/м 3 , h2 = 1,7 м; Е2=17 МПа); 3 — песок плотный (γ3=0,0101 МН/м 3 , h3 = 2,2 м, E3 = 32 МПа); 4 — суглинок тугопластичный (γ4 =0.01 МН/м 3 , h4=3,4 м, E4=30 МПа). Возводимое здание вы­полнено из железобетонного каркаса с заполнением.

Решение. Определим вертикальные напряжения от собственного веса грунта на уровне подошвы первого и второго фундаментов:

Ординаты эпюры природного напряжения и схема расположения фундаментов приведены на рис. 5.1. Дополнительные давления под подошвой первого и второго фун­даментов равны:

pд1 = 0,41— 0,052 = 0,358 МПа; рд2 = 0,48—0,022 = 0,458 МПа.

Соотношение сторон фундаментов n=l/b=2/2=1. Чтобы избе­жать интерполирования по табл 1.16(Приложение I), зададимся значением m = 0,4, тогда высота элементарного слоя грунта hi = 0,4·2/2=0,4 м.

Проверим выполнение условия hi≤0,4b: 0,4 3 , h1 = 3,6 м, E1 = 15 МПа); 2 — супесь пластичная (γ2= 0,0195 МН/м 3 , h2 = 1,7 м; Е2=17 МПа); 3 — песок плотный (γ3=0,0101 МН/м 3 , h3 = 2,2 м, E3 = 32 МПа); 4 — суглинок тугопластичный (γ4 =0.01 МН/м 3 , h4=3,4 м, E4=30 МПа)

Построим эпюру дополнительного вертикального напряжения под подошвой первого фундамента (см. рис. V.1), воспользовав­шись формулой σzp=αρдg и табл. 1.16(Приложение I). Вычисления представим в таблич­ной форме (табл. V.1).

Нижнюю границу сжимаемой толщи находим по точке пересе­чения вспомогательной эпюры с эпюрой дополнительных напряжений (см. рис. V.1). По этому рисунку определим и мощность сжимаемой толщи H1=5,6 м.

Таблица V.1

Грунт z, м m=2z/b α σz1= αρд1, МПа Е, МПа
Песок пылеватый 0,4 0,8 0,4 0,8 1,0 0,96 0,8 0,358 0,344 0,287
Супесь пластичная 1,2 1,6 2,0 2,4 1,2 1,6 2,0 2,4 0,606 0,449 0,336 0,257 0,217 0,161 0,12 0,092
Песок плотный 2,8 3,2 3,6 4,0 4,4 2,8 3,2 3,6 4,0 4,4 0,201 0,16 0,13 0,108 0,091 0,072 0,057 0,047 0,039 0,033
Суглинок тугопластичный 4,8 5,2 5,6 * 6,0 6,4 6,8 7,2 7,6 4,8 5,2 5,6 6,0 6,4 6,8 7,2 7,6 0,077 0,066 0,058 0,051 0,046 0,04 0,036 0,032 0,028 0,024 0,021 0,018 0,016 0,014 0,013 0,011

Вычислим осадку фундамента без учета вли­яния соседнего фундамента:

По табл. 1.17(Приложение I) для здания, выполненного из железобетонного кар­каса с заполнением, предельно допустимая осадка su=8 см. В на­шем случае s1= 3,1 s1 = = 3,1 см, т. е. первый фундамент испытывает дополнительную осадку под влиянием рядом расположенного фундамента. Однако основное условие расчета по второй группе предельных состояний по-преж­нему выполняется: s2=3,6 см 

Источник

Влияние фундаментов двух соседних зданий на их вертикальную деформацию.

Давно известно, что строительство нового здания в соседстве с существующим вызывает дополнительную осадку. Из теории механики грунтов знаем, что близко расположенные фундаменты влияют друг на друга, создавая условия для большей осадки, нежели отдельно стоящие самостоятельные фундаменты. Области сжатия грунтов перекрываются, в результате возникает взаимная пригрузка.

Направление и величина пригрузки зависят от вида и структуры грунта и возможности его выдавливания в стороны. Это обстоятельство имеет большое значение при застройке разрывов, устройстве надстроек и возведении разноэтажных зданий, поскольку в этих случаях необходимо устраивать фундаменты на разной глубине, различные по своим размерам, в непосредственной близости от ранее построенных зданий. Взаимная пригрузка может вызвать неблагоприятные последствия; наклон
Если грунты слабосжимаемые, то указанные факторы можно не учитывать.

Чаще всего деформация возникает в результате пристройки нового здания к уже существующему. В таких случаях следует помнить о достаточной ширине деформационного шва, в пределах которой происходит наклон здания, вызываемый неравномерной осадкой.
Неравномерную осадку можно исключить, если запроектировать фундаменты новостройки со сравнительно уменьшенной нагрузкой на грунт. Такой же принцип действует и в отношении надстроек. Если надстраивается несколько этажей на здание, которое соседствует с более высоким зданием, между ними следует устроить деформационный шов необходимой ширины. В результате перигрузки от новостройки может возникнуть дополнительная осадка и здание наклонится.

Читайте также:  Какую марку бетона использовать для фундамента частного дома

В зданиях промышленных предприятий, вблизи которых размещены склады материалов, могут возникнуть те же условия. Часто здания расчленяют только температурными швами, которые не проходят через конструкции фундаментов. Пригрузка от здания склада может вызвать в определенных местах повышенную осадку, наклон здания и повреждение конструкций фундамента, поэтому уже в проекте следует учитывать эти факторы. Другой, весьма частый случай повреждений возникает в зданиях, рядом с которыми по производственным соображениям устраивают высокие, искусственно уплотненные насыпи. В местах, где деформационный шов не проходит через конструкции фундаментов, могут возникнуть аналогичные повреждения.

Источник

Оценка влияния устройства соседних фундаментов на осадки существующего здания

1 Оценка влияния устройства соседних фундаментов на осадки существующего здания Докладчики: д-р техн. наук, профессор А.И.Полищук студент дипломник А.С. Межаков

2 ЦЕЛЬ И ЗАДАЧИ РАБОТЫ Цель: оценить влияние устройства примыкающих фундаментов на приращение осадки существующего здания в глинистых грунтах; разработать рациональное решение по его уменьшению Задачи: составить классификацию по устройству новых и существующих фундаментов зданий, разработать схемы их примыкания; провести тестовые расчеты различными методами приращения осадок фундаментов существующего здания, расположенного вблизи объекта нового строительства; дать оценку полученным результатам; получить зависимости дополнительных осадок фундаментов существующего здания от расстояния в свету до объекта нового строительства при его различных конструктивных и геометрических параметрах; выполнить тестовые расчеты приращения осадок фундаментов при устройстве шпунтовой стенки различной конструкции в однослойном и двухслойном глинистом основаниях; дать оценку применяемым конструктивным решениям и обобщить полученные результаты. 2

3 АКТУАЛЬНОСТЬ РАБОТЫ В последние годы, в условиях городской застройки, все чаще возникают задачи по устройству фундаментов вблизи существующих зданий. Строительство в таких условиях связано обычно со значительными конструктивными и технологическими трудностями. При проектировании и строительстве зданий в условиях городской (промышленной) застройки существующие здания могут получать осадки, которые часто называют дополнительными. Дополнительные осадки возникают от давления, передаваемого соседними фундаментами. Однако до настоящего времени вопросы строительства вблизи существующих зданий, а также прогнозирования дополнительных осадок фундаментов изучены пока недостаточно. Поэтому тема выпускной квалификационной работы о совершенствовании способов устройства фундаментов вблизи существующих зданий является актуальной. 3

4 НАУЧНАЯ НОВИЗНА разработана классификация способов примыкания (устройства) новых и существующих фундаментов зданий, которая базируется на отечественном опыте строительства и позволяет выбирать на этапе проектирования фундаментов целесообразные решения для условий городской застройки; установлено, что наибольший положительный эффект от устройства разделительной шпунтовой стенки между фундаментами мелкого заложения (преимущественно ленточными) достигается в том случае, когда основание является двухслойным и на глубине 3-6 м от их подошвы залегает грунт, который характеризуется меньшей сжимаемостью, чем выше расположенный и имеет модуль общей деформации не менее 16 МПа. 4

5 ОБОБЩЕНИЕ ОПЫТА УСТРОЙСТВА ФУНДАМЕНТОВ ВБЛИЗИ СУЩЕСТВУЮЩЕЙ ЗАСТРОЙКИ Решению вопросов устройства (примыкания) новых фундаментов к фундаментам существующих зданий посвящены работы Б.И.Далматова и др. ( ), П.А.Коновалова ( ), А.В.Пилягина ( ), Ю.Л.Винникова ( ), Е.А.Сорочана и др. ( ), А.В.Савинова и др. ( ), Г.М.Скибина и др. ( ), Н.А.Цытовича ( ), А.И. Мальганова и др. ( ), С.Н.Сотникова и др. 5

6 Кафедра «Основания и фундаменты» ОБОБЩЕНИЕ ОПЫТА УСТРОЙСТВА ФУНДАМЕНТОВ ВБЛИЗИ СУЩЕСТВУЮЩЕЙ ЗАСТРОЙКИ Дополнительная осадка возникает в результате трех главных причин: 1) строительно-технологических воздействий на грунт основания — дополнительная строительно-технологическая осадка (S ad, t ) ; 2) изменения напряженного состояния основанияпри загружении массива грунта новым зданием -дополнительная осадка уплотнения (S ad, s ) ; 3) воздействий технологического оборудования, размещенного в новом здании — дополнительная эксплуатационная осадка (S ad, e ).. 6

7 КЛАССИФИКАЦИЯ СПОСОБОВ УСТРОЙСТВА (ПРИМЫКАНИЯ) НОВЫХ И СУЩЕСТВУЮЩИХ ФУНДАМЕНТОВ ЗДАНИЙ 7

8 УСТРОЙСТВО НОВЫХ ЛЕНТОЧНЫХ ФУНДАМЕНТОВ ВБЛИЗИ СУЩЕСТВУЮЩИХ ЗДАНИЙ (ИЗ КЛАССИФИКАЦИИ) 1- существующий фундамент здания (мелкого заложения); 2- примыкающий фундамент здания (мелкого заложения); 3- стена из кирпичной кладки;; 4 -плита перекрытия; 5- антисейсмический армированный пояс; 6,7 — предполагаемые контуры деформируемых областей в основаниях фундаментов; 9- разделительная шпунтовая стенка (шпунт, стена из буронабивных свай, и др.); 10 -ось разделительного стенки; 11 контур наложения деформируемых областей 8

Читайте также:  Схема армопояс для фундамента

9 ВЫБОР РАСЧЕТНЫХ СХЕМ Кафедра «Основания и фундаменты» p 1 10 Кафедра «Основания и фундаменты» ГРУНТОВЫЕ УСЛОВИЯ ДЛЯ ТЕСТОВЫХ РАСЧЕТОВ 1 — Почвенно-растительный слой — 0,3 0,5 м; 2 — Суглинок мягкопластичный 8 10 м: плотность грунта, ρ =1,9 г/см 3 ; естественная влажность, W = 0,29; удельное сцепление, c = 12 кпа; угол внутреннего трения, φ=20 ; модуль общей деформации грунта, Е=5 МПа; расчетное сопротивление естественного грунта основания, R=150 кпа. 3 — Глина полутвердая — 5 м 10

11 Метод угловых точек (автор Н.А.Цытович, 1934 г.) МЕТОДЫ ТЕСТОВЫХ РАСЧЕТОВ Численный метод в программном комплексе Plaxis 2D (1993 г.) 11

12 РЕЗУЛЬТАТЫ РАСЧЕТА ОСАДКИ ФУНДАМЕНТА Ф 1 ПРИ РАССТОЯНИИ В СВЕТУ L=1,5 м p 1 =150 кпа p 2 = кпа Осадка существующего фундамента Ф 1 составила S 1 = 6,3 см при давлении по подошве p 1 =150 кпа. При нагружении соседнего фундамента Ф 2 на расстоянии L=1,5 м, приращение осадки S =0,5 см, соответственно суммарная осадка, S= S 1 + S= 6,8 см. 12

13 РЕЗУЛЬТАТЫ РАСЧЕТА ОСАДКИ ФУНДАМЕНТА Ф 1 ПРИ РАССТОЯНИИ МЕЖДУ ФУНДАМЕНТАМИ L=0 м p 1 =150 кпа p 2 = кпа Осадка существующего фундамента Ф 1 составила S 1 = 6,3 см при давлении по подошве p 1 =150 кпа. При нагружении соседнего фундамента Ф 2 на расстоянии L=0 м, приращение осадки S =1,7 см, соответственно суммарная осадка, S= S 1 + S=8,0 см. 13

14 РЕЗУЛЬТАТЫ РАСЧЕТА ОСАДКИ ФУНДАМЕНТА Ф 1 ПРИ РАССТОЯНИИ В СВЕТУ L=1,5 М (ИЗОБАРЫ ПЕРЕМЕЩЕНИЙ ПРИ b 1 15 РЕЗУЛЬТАТЫ РАСЧЕТА ОСАДКИ ФУНДАМЕНТА Ф 1 ПРИ РАССТОЯНИИ В СВЕТУ L=0 (ИЗОБАРЫ ПЕРЕМЕЩЕНИЙ ПРИ b 1 16 ВЛИЯНИЕ РАССТОЯНИЯ МЕЖДУ ФУНДАМЕНТАМИ L НА ПРИРАЩЕНИЕ ОСАДКИ S (численный метод) L, м Давление по 6 подошве 7 примыкающего 8 3 фундамента различное 9 S, 10 см 1 — p 1 =150 кпа, p 2 =100 кпа; 2 — p 1,2 =150 кпа; 3 — p 1 =150 кпа, p 2 =200 кпа. 16

17 ВЛИЯНИЕ РАССТОЯНИЯ МЕЖДУ ФУНДАМЕНТАМИ L НА ПРИРАЩЕНИЕ ОСАДКИ S (численный метод) S, 10 см Ширина примыкающего фундамента различная L, м 1- b 1 = b 2 =1,5м; 2- b 1 =1,5 м, b 2 =2,5 м (p 1,2 =150 кпа). 17

18 ВЛИЯНИЕ РАССТОЯНИЯ МЕЖДУ ФУНДАМЕНТАМИ L НА ПРИРАЩЕНИЕ ОСАДКИ S (численный метод) L, м Глубина примыкающего фундамента различная 1- d 1 = d 2 =1,2 м; 2- d 1 =1,2 м, d 2 = 1,6 м p 1,2 =150 кпа). S, 7 см 18

19 СРАВНЕНИЕ ОСАДОК ФУНДАМЕНТА Ф 1, УСТАНОВЛЕННЫХ РАЗЛИЧНЫМИ МЕТОДАМИ p, кпа p= =R=150 кпа 1 — по методу угловых точек; 2 по ПК Plaxis 2D S, см где 0-1;0-1 осадка фундамента Ф 1 без учета влияния соседнего фундамента 1-2; 1-2 -приращение осадки S от давления соседнего фундамента 19

20 СВОДНЫЕ ДАННЫЕ О ВЛИЯНИИ РАССТОЯНИЯ L МЕЖДУ ФУНДАМЕНТАМИ ПРИ ИХ РАЗЛИЧНЫХ ПАРАМЕТРАХ И МЕТОДАХ РЕШЕНИЯ ЗАДАЧИ Схемы рассматриваемых случаев Рассматриваемые параметры Осадка существующего фундамента, см Численный метод Метод угловых точек Расстояние между фундаментами в свету, м Приращение осадки от влияния давления соседнего фундамента, см Численный метод Метод угловых точек Суммарная осадка фундамента см Численный метод Метод угловых точек p 1 =150кПа, p 2 =100 кпа p 1,2 =150 кпа p 1 =150 кпа, p 2 =200 кпа b 1 =1,5 м, b 2 =2,5 м (p 1,2 =150 кпа) d 1 =1,2м, d 2 =1,6 м (p 1,2 =150 кпа) 8,1 6,3 L=1,5 S=1,6 S=0,2 7,9 6,5 L=0,3 S=3,9 S=0,6 10,2 6,9 L=0,001 S=5,0 S=1,3 11,3 7,6 L=1,5 S=2,2 S=0,5 10,3 6,8 L=0,3 S=5,1 S=1,2 13,2 7,5 L=0,001 S=6,5 S=1,7 14,6 8 L=1,5 S=4,2 S=0,8 12,3 7,1 L=0,3 S=7,5 S=1,5 16,4 7,8 L=0,001 S=8,9 S=2,4 17 8,7 L=1,5 S=3,5 S=0,7 11,6 7 L=0,3 S=7,2 S=1,5 15,3 7,7 L=0,001 S=8,8 S=2,3 16,9 8,6 L=1,5 S=1,9 S=0,2 10 6,5 L=0,3 S=4,5 S=0,7 12,6 7 L=0,001 S=5,9 S=1,3 14 7,6 20

21 СХЕМЫ ПРИМЫКАНИЯ НОВЫХ И СУЩЕСТВУЮЩИХ ФУНДАМЕНТОВ 1- существующий фундамент; 2- примыкающий (устраиваемый) фундамент; 3- разделительная шпунтовая стенка; существующего; 4- выступ («зуб») подошвы фундамента здания; b — ширина подошвы, d- глубина заложения фундаментов; L — расстояние в свету между фундаментами; p 1 =p 2 = 150 кпа — давление по подошве фундаментов. 21

Читайте также:  Как пристроить фундамент тисэ

22 ГРАФИК ПРИРАЩЕНИЯ ОСАДОК ФУНДАМЕНТОВ ПРИ РАЗЛИЧНЫХ КОНСТРУКТИВНЫХ РЕШЕНИЯХ (численный метод) S 0 0,5 1 1,5 2 2,5 3 3,5 L, м без применения мер по уменьшению приращения осадки существующего здания; 2- при устройстве соседнего фундамента с наклонной подошвой (либо выступом «зубом» ); 3 при устройстве разделительной шпунтовой стенки между фундаментами 22

23 КОНСТРУКТИВНЫЕ РЕШЕНИЯ РАЗДЕЛИТЕЛЬНЫХ ШПУНТОВЫХ СТЕНОК разделительный шпунт из металлических труб, диаметром 200 мм, расположенных вплотную друг к другу; разделительная стенка из буроинъекционных свай диаметром 200 мм, расположенных вплотную друг к другу; разделительная стенка из наклонных буроинъекционных свай диаметром 200 мм, расположенных вплотную друг к другу, при этом угол наклона рассматривался в пределах 5-10 о 23

24 Кафедра «Основания и фундаменты» ГРУНТОВЫЕ УСЛОВИЯ ДЛЯ ТЕСТОВЫХ РАСЧЕТОВ ОДНОСЛОЙНОЕ ОСНОВАНИЕ ДВУХСЛОЙНОЕ ОСНОВАНИЕ 1 — Почвенно-растительный слой ; 2 — Суглинок мягкопластичный: плотность грунта, ρ =1,9 г/см 3 ; удельное сцепление, c = 12 кпа; угол внутреннего трения, φ=20 ; модуль общей деформации грунта, Е=5 МПа; расчетное сопротивление грунта основания, R=150 кпа. 1 — Почвенно-растительный слой ; 2 — Суглинок мягкопластичный: плотность грунта, ρ =1,9 г/см 3 ; удельное сцепление, c = 12 кпа; угол внутреннего трения, φ=20 ; модуль общей деформации грунта, Е=5 МПа; расчетное сопротивление грунта основания, R=150 кпа. 3 Супесь пластичная: плотность грунта, ρ =1,78 г/см 3 ; удельное сцепление, c = 10 кпа; угол внутреннего трения, φ=28 ; модуль общей деформации грунта, Е=17 МПа; 24

25 ИЗОБАРЫ ВЕРТИКАЛЬНЫХ ПЕРЕМЕЩЕНИЙ В ГЛИНИСТОМ ОДНОСЛОЙНОМ ОСНОВАНИИ При устройстве разделительной шпунтовой стенки приращение осадки S существующего фундамента уменьшается. Уменьшение приращения составляет порядка 4-8 %, что свидетельствует о малой эффективности разделительной шпунтовой стенки в однослойном глинистом основании. 25

26 ИЗОБАРЫ ВЕРТИКАЛЬНЫХ ПЕРЕМЕЩЕНИЙ В ГЛИНИСТОМ ДВУХСЛОЙНОМ ОСНОВАНИИ При устройстве разделительной шпунтовой стенки приращение осадки S существующего фундамента уменьшается. Уменьшение приращения состав- ляет порядка %, что свидетельствует об эффективности разделительной шпунтовой стенки в двухслойном глинистом основании (если второй слой грунта характеризуется модулем общей деформации прядки Е= 16 МПа и более). 26

27 СВОДНАЯ ТАБЛИЦА ТЕСТОВЫХ РАСЧЕТОВ Наименование Приращение осадки существующег о фундамента от влияния соседнего фундамента без учета устройства между ними разделительно й шпунтовой стенки, см (%) Приращение осадки существующего фундамента с учетом влияния соседнего фундамента при устройстве между ними разделительной шпунтовой стенки: стенка из буроинъек -ционных свай, см (%) стенка из трубчатых свай, см (%) Осадка существующего фундамен -та, см стенка из буроинъекционных свай с углом наклона 10 о, см (%) Уменьшение приращения осадки существующе го фундамента за счет устройства разделительной шпунтовой стенки, % Однослойное основание Двухслойное основание 8,1 2,9 (35) 2,4 (29) 2,3 (28) 2,4 (29) 4-8 7,1 1,8 (26) 0,7 (10) 0,6 (8,5) 0,5 (7)

28 ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ ПО РАБОТЕ 1. На основе обобщения.отечественного опыта строительства зданий в условиях плотной городской застройки разработана классификация способов устройства (примыкания) новых и существующих фундаментов; ее отличие от известных в том, что она базируется на конструктивных признаках и позволяет выбирать целесообразные решения на этапе подготовки проекта; 2. Установлено, что наибольшее влияние на приращение осадки S существующего фундамента оказывает давление по подошве соседнего фундамента и его ширина. Например, при минимальном расстоянии между фундаментами (L=0) осадка существующего фундамента увеличивается, примерно, в 1,5-2 раза при одинаковом давлении p по подошве рассматриваемых фундаментов; при расстоянии между фундаментами L=8-10 м влиянием этого параметра можно пренебречь. 3. По результатам выполненных расчетов, анализа и обобщения полученных данных установлено, что наибольший положительный эффект от устройства разделительной шпунтовой стенки между фундаментами мелкого заложения достигается в том случае, когда основание является двухслойным и на глубине 3-6 м от их подошвы залегает грунт, который характеризуется меньшей сжимаемостью. Таким образом, приращение осадки существующего фундамента не будет превышать 7-10 % от конечной осадки существующего фундамента. 28

Источник

Adblock
detector