Проектные решения по усилению грунтов основания жилого дома
Укрепление основания жилого дома армированием грунтов через направленные разрывы, устраиваемые при нагнетании цементогрунтовых растворов. Технологический цикл работ по устройству опытных фрагментов армированного основания. Фактическая осадка штампа.
Рубрика | Строительство и архитектура |
Вид | статья |
Язык | русский |
Дата добавления | 30.07.2017 |
Размер файла | 22,5 K |
Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
Размещено на http://www.allbest.ru/
Проектные решения по усилению грунтов основания жилого дома
М.В. Кузнецов, Д.В. Бердичевский
Академия архитектуры и строительства ДГТУ, Ростов-на-Дону
Аннотация
В статье изложено проектное решение по укреплению основания жилого дома армированием грунтов через направленные разрывы, устраиваемые при нагнетании цементогрунтовых растворов. Также описываются опытные работы на площадке строительства, которые позволили скорректировать проект и уменьшить стоимость работ по закреплению.
Ключевые слова: Армирование, грунт, цементогрунт, цементация, направленные гидроразрывы, бурение, скважина, опытные работы.
В связи со сложными инженерно-геологическими условиями участка строительства жилого дома предусмотрено конструктивное решение по укреплению грунтов основания методом цементации через направленные разрывы.
Здание 13-ти этажное, нормальной ответственности, с полным железобетонным каркасом. Фундамент монолитный плитный h=0,9 м.
На основании лабораторных исследований грунтов в соответствии с ГОСТ 25100-2011 выделено 3 инженерно-геологических элемента (ИГЭ).
ИГЭ-1. Техногенный насыпной грунт; щебнистый с глинистым заполнителем, неоднородный по составу, мощности и площади распространения, в разной степени слежавшийся.
ИГЭ-2. Глина тяжелая, полутвердой консистенции, с примесью органических веществ, ненабухающая, незасоленная.
ИГЭ-3 Глина легкая, тугопластичная, пылеватая ненабухающая, незасоленная.
Подземные воды имеют повсеместное распространение. Установившийся уровень подземных вод 0,30-2,50м. Среди опасных геологических процессов отмечены подтопление территории подземными водами (категория опасная) и затопление поверхностными при катастрофических паводках.
Проектом предусмотрено выполнить армирование грунтов на глубину 6 м ниже подошвы фундамента с опиранием на слой ИГЭ-3. Армирование выполняется через направленные разрывы, устраиваемые при нагнетании цементогрунтовых растворов согласно [1-4]. Армоэлементы размещены с шагом 1,0 м по всей площади фундамента здания с выносом армированной подушки за габариты фундамента на 1,0 м. Цементацию предусмотрено производить через трубки диаметром 90-120мм, устанавливаемые в теле плитного фундамента. Объём армирующих элементов составляет 5% от общего объёма закрепляемого грунта.
Характеристики армированного основания приняты следующие: Rар=31,7 т/м2; Е=28,7/29,75МПа. По результатам расчета осадка фундамента S=7,82см., что не превышает предельно допустимых значений, регламентируемых приложением Д СП 22.133302011 для данного типа сооружений.
Согласно требованиям СП 22.133302011, в связи с необходимостью уточнения параметров армированного основания была разработана программа полевых контрольных испытаний статической вдавливающей нагрузкой на площадке строительства с использованием штампа площадью 5000 см2 [5,6].
Опытные площадки представляют собой 2 фрагмента армированного основания размером 1,5х1,5 м в плане и 6-7 м по глубине. Объём армирующих элементов принят 5 % от объёма закрепляемого грунта.
Фрагменты устраивались рядом с фундаментной плитой и, после выдержки и набора прочности в течении 28 суток, нагружались до проектных нагрузок ступенями согласно ГОСТ 20276-99 «Грунты. Методы полевого определения характеристик прочности и деформируемости».
Технологический цикл работ по устройству опытных фрагментов армированного основания включал:
- выемку насыпного слоя до проектных отметок в пределах фрагментов армированного основания;
- бурение скважин диаметром 70 мм на проектную глубину установкой УКБ 12/25 и заполнение их с уплотнением раствором цементогрунта с проектными параметрами.
Работы по испытаниям выполнялись в следующем порядке:
- устанавливался штамп площадью 5000 см2, домкрат и грузовая платформа с грузом весом 28 т.
- монтировалась система измерения осадок штампа с установкой прогибомеров системы «Аистова»;
- фиксировался нулевой отсчет и отсчет осадки после стабилизации согласно требованиям ГОСТ;
- производилось нагружение штампа ступенями. На каждой ступени нагрузки производилась фиксация по прогибомерам величины деформации (осадок) штампа с выдержкой во времени до условной стабилизации осадки. Результаты испытаний приведены в таблице №1. Фактическая максимальная нагрузка по подошве опытного фундамента составила 0,3 МПа при величине проектной расчетной/нормативной нагрузки по подошве плитного фундамента 0,27/0,23МПа.
После проведения испытаний из армированных фрагментов отбирались монолиты грунта и пробы цементогрунтового камня. По монолитам грунта выполнялись компрессионные испытания, пробы цементогрунтового камня испытывались на сопротивление одноосному сжатию.
Результаты расчета модуля общей деформации армированного основания по данным испытания статической вдавливающей нагрузкой приведены в таблице №2.
укрепление дом армирование грунт
Таблица №1
Величины деформации штампа
№ опыта |
Ступень загружения |
Давление по подошве штампа, МПа |
Средняя осадка штампа, см |
|
1 |
1-я 2-я 3-я 4-я 5-я 6-я |
0,05 0,10 0,15 0,20 0,25 0,30 |
0,027 0,085 0,156 0,224 0,304 0,366 |
|
2 |
1-я 2-я 3-я 4-я 5-я 6-я |
0,05 0,10 0,15 0,20 0,25 0,30 |
0,035 0,095 0,167 0,234 0,317 0,378 |
Таблица № 2
Результаты расчета модуля деформации армированного основания
№ опыта |
Удельное давление, принятое для расчета, уzg / pn, МПа |
Осадка Sуzg/Sn , принятая для расчета при уzg / pn , см |
Модуль общей деформации, рассчитанный по ГОСТ 20276-99, МПа |
Среднее значение модуля по ГОСТ 20276-99, МПа |
Модуль общей деформации, принятый в проекте при содержании цемента 10%, МПа |
|
1 2 |
0,10 / 0,25 0,10 / 0,25 |
0,085 / 0,304 0,095 / 0,317 |
35,9 35,4 |
35,7 |
28,7 |
В результате проведенных полевых контрольных испытаний фрагментов армированного основания статическими нагрузками установлено:
1. Параметры исходных компонентов раствора (цемент марки М500, грунт с числом пластичности 0,11), прочность цементогрунта на одноосное сжатие (Rэ = 0,9 МПа) при 10 % содержании цемента в рабочем растворе соответствуют величинам, заложенным в проекте.
2. Фактическая осадка штампа при нагрузке 0,30 МПа составила 3,66-3,78 мм.
3.Среднее значение модуля общей деформации, полученное в ходе штамповых испытаний фрагментов армированного грунта, составило 35,7МПа, что превышает значение модуля деформации, заложенного в проекте на 24%.
Проведенные опытные работы позволили принять оптимальное проектное решение по закреплению основания жилого дома, что позволило снизить стоимость работ [7-10].
Литература
1. Исаев Б.Н., Бадеев С.Ю., Цапкова Н.Н. «Способ подготовки основания». Патент на изобретение № 2122068. Бюллетень изобретений и открытий, № 32, 1998.
2. Исаев Б.Н., Бадеев С.Ю., Бадеев В.С., Кузнецов М.В. «Способ усиления грунтов и устройство для его осуществления». Патент на изобретение № 2260092. Бюллетень изобретений и открытий, № 25, 2005.
3. Исаев Б.Н., Белоключевский В.В., Бадеев С.Ю. «Способ закрепления лессовых просадочных грунтов и инъектор для его осуществления». Авт. свид. № 1444473. Бюллетень изобретений и открытий, № 46, 1988.
4. «Рекомендации по проектированию и устройству фундаментов из цементогрунта». НИИ оснований и подземных сооружений им. Н.М. Герсеванова, Москва, 1986. 70 С.
5. Ибрагимов М.Н. Вопросы проектирования и производства уплотнения грунтов инъекцией растворов по гидроразрывной технологии // Основания, фундаменты и механика грунтов. 2015. № 2. С. 22-27.
6. Исаев Б.Н., Бадеев С.Ю., Логутин В.В., Кузнецов М.В. Проектирование оснований, усиленных структурными армоэлементами из цементо-грунта // Инженерный вестник Дона, 2011, №1 URL: ivdon.ru/magazine/archive/n1y2011/336.
7. Дежина И.Ю. Выбор метода преобразования лессовых грунтов Ростовской области с учетом различных факторов // Инженерный вестник Дона, 2013, №3. URL: ivdon.ru/ru/magazine/archive/n3y2013/1945.
8. Абрамова Т.Т., Валиева К.Э. Упрочнение грунтов цементными растворами с использованием методов высоконапорной инъекции // Сергеевские чтения. Инженерная геология и геоэкология. Фундаментальные проблемы и прикладные задачи Юбилейная конференция, посвященная 25-летию образования ИГЭ РАН. 2016. С. 14-18.
9. M.N. Ibragimov, "Characteristics of soil grouting by hydro-jet technology, " SoilMechanics and Foundation Engineering, vol. 50, no. 5, pp. 200-205, 2013.
10. Kim B.J., Choi H. Estimation on the field application for in-site recycling of the wastes soil from preboring. Advances in materials science and engineering. Inst. 2016. 2048023 p.
References
1. Isaev B.N., Badeev S.Yu., Tsapkova N.N. «Sposob podgotovki osnovaniya» [The method of preparing the base]. Patent na izobretenie № 2122068. Byulleten' izobreteniy i otkrytiy, № 32, 1998.
2. Isaev B.N., Badeev S.Yu., Badeev V.S., Kuznetsov M.V. «Sposob usileniya gruntov i ustroystvo dlya ego osushchestvleniya» [A method of enhancing the soil and device for its implementation]. Patent na izobretenie № 2260092. Byulleten' izobreteniy i otkrytiy, № 25, 2005.
3. Isaev B.N., Beloklyuchevskiy V.V., Badeev S.Yu. «Sposob zakrepleniya lessovykh prosadochnykh gruntov i in"ektor dlya ego osushchestvleniya» [The method of fastening the loess subsidence of soils and the injector for its implementation]. Avt. svid. № 1444473. Byulleten' izobreteniy i otkrytiy, № 46, 1988.
4. «Rekomendatsii po proektirovaniyu i ustroystvu fundamentov iz tsementogrunta» [Recommendations for the design and construction of the foundations of cementsoil]. NII osnovaniy i podzemnykh sooruzheniy im. N.M. Gersevanova, Moskva, 1986. 70p.
5. Ibragimov M.N. Voprosy proektirovaniya i proizvodstva uplotneniya gruntov in"ektsiey rastvorov po gidrorazryvnoy tekhnologii. Osnovaniya, fundamenty i mekhanika gruntov. 2015. № 2. p. 22-27.
6. Isaev B.N., Badeev S.Yu., Logutin V.V., Kuznetsov M.V. Inћenernyj vestnik Dona (Rus), 2011, №1. URL: ivdon.ru/magazine/archive/n1y2011/336.
7. Dezhina I.Yu. Inћenernyj vestnik Dona (Rus), 2013, №3. URL: ivdon.ru/ru/magazine/archive/n3y2013/1945.
8. Abramova T.T., Valieva K.E. Sergeevskie chteniya. Inzhenernaya geologiya i geoekologiya. Fundamental'nye problemy i prikladnye zadachi Yubileynaya konferentsiya, posvyashchennaya 25-letiyu obrazovaniya IGE RAN. 2016. p. 14-18.
9. M.N. Ibragimov, SoilMechanics and Foundation Engineering, vol. 50, no. 5, pp. 200-205, 2013.
10. Kim B.J., Choi H. Estimation on the field application for in-site recycling of the wastes soil from preboring. Advances in materials science and engineering. Inst. 2016. 2048023 p.
Размещено на Allbest.ru
...Подобные документы
Характеристика проектируемого здания. Определение физико-механических характеристик грунтов. Расчетные нагрузки по второй группе предельных состояний. Определение глубины заложения фундаментов 13-ти этажного дома, размеров фундамента мелкого заложения.
курсовая работа [3,4 M], добавлен 04.11.2010Разработка архитектурно-строительного, конструктивного, технологического и организационного решения для индивидуального двухэтажного жилого дома. Выполнение расчета локальной сметы. Сравнение двух вариантов по устройству покрытия пола данного дома.
дипломная работа [9,1 M], добавлен 14.02.2015Определение дополнительных характеристик физических и механических свойств грунтов, их просадочности. Постоянные и временные распределенные нагрузки на перекрытия и покрытия. Определение глубины заложения фундамента. Расчёт осадки грунтового основания.
курсовая работа [185,0 K], добавлен 22.06.2012Оценка грунтов и инженерно-геологических условий участка строительства жилого дома. Расчет постоянных и временных нагрузок. Конструирование ленточного фундамента из сборных железобетонных блоков. Определение осадки фундамента и несущей способности свай.
курсовая работа [2,1 M], добавлен 25.09.2012Проектирование шестнадцатиэтажного жилого дома в Благовещенске. Расчет звукоизоляции междуэтажного перекрытия на изоляцию ударного шума. Обоснование противопожарных расстояний между зданиями. Проектные решения по наружному противопожарному водоснабжению.
курсовая работа [969,2 K], добавлен 10.11.2017Основные виды деятельности строительно-монтажного треста. Объемно-планировочные решения проектируемого жилого дома на 40 квартир. Обязанности мастера по руководству коллективом. Методы производства строительных работ по критериям продолжительности.
отчет по практике [96,2 K], добавлен 24.10.2013Конструкция, план этажа панельно-блочного жилого дома. Определение расчетных нагрузок на фундаменты, глубины его заложения, размеров подошвы, расчёт сопротивления грунта основания. Расчёт уклона (крена) здания. Суть проектирование свайных фундаментов.
дипломная работа [2,0 M], добавлен 21.07.2011Контролируемые параметры оснований и фундаментов. Состояние прилегающей территории, цоколя и стен подвала. Тип и глубина заложения фундаментов. Физико-механические характеристики грунтов основания. Уровень грунтовых вод. Деформации грунтов основания.
презентация [2,5 M], добавлен 26.08.2013Проектирование 18-ти этажного жилого дома из монолитного железобетона, жилого дома со скрытым ригелем и 2-х этажного жилого дома. Инженерно-техническое оборудование здания. Фундаменты, стены и перегородки, перекрытие и покрытие, лестницы, кровля.
реферат [18,6 K], добавлен 21.02.2011Анализ инженерно-геологических условий, свойств грунтов, оценка расчетного сопротивления грунтов. Анализ объемно-планировочных и конструктивных решений здания. Определение глубины заложения и обреза фундаментов. Определение осадки свайного фундамента.
курсовая работа [460,4 K], добавлен 27.04.2015Порядок проектирования канальной системы вентиляции жилого дома. Общие данные об объекте (расположение, здания и помещений). Технологический проект и технические условия. Архитектурно-плановые решения. Дизайн-проект. Генплан с вертикальной планировкой.
отчет по практике [750,9 K], добавлен 27.12.2016Проектирование жилого дома для проживания одной семьи из четырех человек. Технико-экономическое обоснование проекта, варианты архитектурно-строительного решения здания. Выбор метода механизации строительно-монтажных работ. Расчет стоимости материалов.
контрольная работа [87,7 K], добавлен 06.08.2013Оценка инженерно-геологических условий площадки строительства. Разработка вариантов фундаментов и выбор типа основания. Замена слабых грунтов основания песчаной подушкой. Расчет свайного фундамента глубокого заложения, определение его полной осадки.
курсовая работа [375,8 K], добавлен 09.04.2012Архитектурное решение жилого дома. Общая характеристика площадки строительства. Сводный план инженерных сетей. Озеленение и благоустройство территории жилого дома. Конструктивные решения подземной части. Расчет изоляции воздушного и ударного шума.
дипломная работа [268,9 K], добавлен 12.12.2011Оценка деформаций грунтов и расчет осадки фундаментов, свойства и деформируемость структурно неустойчивых грунтов. Передача нагрузки на основание при реконструкции зданий. Механические свойства грунтов, стабилометрический метод исследования их прочности.
курсовая работа [236,8 K], добавлен 22.01.2012Архитектурно-конструктивные решения строительства жилого дома. Составление номенклатуры видов работ, определение их объемов и трудоемкости. Расчет затрат машинного времени, численности персонала. Потребность в материалах и изделиях. Выбор башенного крана.
курсовая работа [157,7 K], добавлен 05.11.2015Архитектурно-строительные решения и технология строительства жилого дома: подготовительные, геодезические, земляные, бетонные, штукатурные, обойные, облицовочные, малярные работы. Расчет объема строительных работ, строительный генеральный план.
дипломная работа [123,3 K], добавлен 28.02.2012Разработка архитектурного и конструктивного решения двухэтажного индивидуального жилого дома, рассчитанного для проживания семьи из 4-5 человек. Объемно-планировочное решение здания. Стены малоэтажного жилого дома. Материал элементов перекрытия.
курсовая работа [623,7 K], добавлен 20.11.2013Принципы планировки земельного участка и жилого дома. Типы грунтов при устройстве фундаментов. Конструкция и технология возведения стен, перегородок, крыши и полов. Конструкция и порядок установки дверей. Система отопления, вентиляции и энергоснабжения.
курсовая работа [229,3 K], добавлен 29.03.2016Разработка проекта строительства отдельно-стоящего двухэтажного жилого здания на площадке со спокойным рельефом. Составление плана этажей в разрезе и фасаде. Расчет основания и фундамента, стен, перегородок, перекрытий, крыши и кровли, лестниц и полов.
курсовая работа [613,2 K], добавлен 22.12.2013