Определение расчетного сопротивления грунта основания здания федерации профсоюзных организаций Саратовской области

Размещено на http://www.allbest.ru

Размещено на http://www.allbest.ru

Основной причиной снижения несущей способности оснований фундаментов зоны исторической застройки г. Саратова является повышение уровня подземных вод, наиболее интенсивно проявляющееся на территории города с 60-х годов в связи с хозяйственной деятельностью человека, так как при подмачивании резко снижаются показатели прочностных и деформационных свойств просадочных грунтов, являющихся основаниями зданий центральной части Саратова. В связи с этим при реконструкции и ремонте исторических зданий центральной части города требуется проверка несущих свойств оснований фундаментов. Данная статья посвящена определению расчетного сопротивления грунта основания здания Федерации профсоюзных организаций Саратовской области.

Здание построено в 1909-1910 гг. по проекту архитектора Ю.Н. Терликова для Губернского казначейства и казенной палаты (рисунок 1). Здание являются объектом историко-культурного наследия, в начале ХХ века в этом здании жил и работал Михаил Булгаков [1, 2].

Рисунок 1 - Фотография здания Казенной палаты (в настоящее время здание Федерации профсоюзных организаций Саратовской области), 1910 год

просадочный фундамент грунт деформационный

Подземные воды вскрыты на глубинах 2,8-3,3 м от поверхности. По данным ПриволжТИСИЗа, за 30 лет на данной площадке произошел подъем уровня подземных вод на 3 м.

При действующих нагрузках средние давления по подошве фундаментов составляют: для наружных стен - 244-299 кПа; для внутренних стен - 443 кПа [1, 2].

При расчете деформаций основания фундаментов с использованием расчетных схем, указанных в 5.6.6 [3], среднее давление под подошвой фундамента р не должно превышать расчетного сопротивления грунта основания R, определяемого по формуле

, (1)

где c1 и c2 - коэффициенты условий работы, принимаемые по таблице 5.4 [3];

k - коэффициент, принимаемый равным единице, если прочностные характеристики грунта (II и сII) определены непосредственными испытаниями, и k = 1,1, если они приняты по таблицам приложения Б [3];

М, Мq, Мс - коэффициенты, принимаемые по таблице 5.5 [3];

kz - коэффициент, принимаемый равным единице при b < 10 м; kz = z0/b + 0,2 при b ? 10 м (здесь z0 = 8 м);

b - ширина подошвы фундамента, м (при бетонной или щебеночной подготовке толщиной hп допускается увеличивать b на 2hп);

II - осредненное (см. 5.6.10 [3]) расчетное значение удельного веса грунтов, залегающих ниже подошвы фундамента (при наличии подземных вод определяется с учетом взвешивающего действия воды), кН/м3;

?II - то же, для грунтов, залегающих выше подошвы фундамента, кН/м3;

сII - расчетное значение удельного сцепления грунта, залегающего непосредственно под подошвой фундамента (см. 5.6.10 [3]), кПа;

d1 - глубина заложения фундаментов, м, бесподвальных сооружений от уровня планировки или приведенная глубина заложения наружных и внутренних фундаментов от пола подвала, определяемая по формуле (2). При плитных фундаментах за d1 принимают наименьшую глубину от подошвы плиты до уровня планировки;

db - глубина подвала, расстояние от уровня планировки до пола подвала, м (для сооружений с подвалом глубиной свыше 2 м принимают равным 2 м);

d1 = hs + hcf cf /?II, (2)

здесь hs - толщина слоя грунта выше подошвы фундамента со стороны подвала, м;

hcf - толщина конструкции пола подвала, м;

cf - расчетное значение удельного веса конструкции пола подвала, кН/м3.

При бетонной или щебеночной подготовке толщиной hп допускается увеличивать d1 на hп.

Значение R вычисляют на глубине заложения фундамента, определяемой от уровня планировки срезкой или подсыпкой; в последнем случае в проекте должно быть оговорено требование об устройстве насыпи до приложения полной нагрузки на фундаменты (5.6.7 [3]).

При увеличении нагрузок на основание существующих сооружений (например, при реконструкции) расчетное сопротивление грунтов основания должно приниматься в соответствии с данными об их физико-механических свойствах с учетом типа и состояния фундаментов и надфундаментных конструкций сооружения, продолжительностью его эксплуатации, ожидаемых дополнительных осадок при увеличении нагрузок на фундаменты и их влияния на примыкающие сооружения (см. раздел 5.8 [3])

Расчетное сопротивление грунта основания R, вычисленное по формуле (1), может быть повышено в зависимости от соотношения расчетной осадки основания фундамента s, полученной при среднем давлении по подошве фундамента p = R по формуле (2), и предельной осадки su (см. 5.6.465.6.50 [3]). При этом увеличенное значение давления по подошве фундамента не должно превышать рекомендуемых значений повышенного расчетного сопротивления RП при:

а) s ? 0,4su - RП = 1,2R;

б) s ? 0,7su - RП = R;

в) 0,7su > s > 0,4su - RП определяют интерполяцией.

При соответствующем обосновании допускается при s ? 0,4su принимать RП = 1,3R.

Увеличенное значение среднего давления по подошве фундамента, ограниченного величиной повышенного расчетного сопротивления RП, не должно вызывать деформации основания фундамента более 80 % предельных и превышать величину давления из условия расчета основания по несущей способности в соответствии с указаниями подраздела 5.7 [3].

Данные по грунту примем согласно таблице 1.

Удельный вес грунта с учетом взвешивающего действия воды составляет

(3)

Проведем расчет для наихудших условий - внутренних стен в условиях обводнения

=190 кПа

гc1 =1,1 при показатели текучести грунта IL > 0,5, в нашем случае IL=0,95 (таблица 1).

Расчетные значения цII, сII, гII определяют при доверительной вероятности, принимаемой для расчетов по II предельному состоянию равной 0,85.

Превышение нагрузки составляет 443/190=2,33 раза

Результаты определения расчетного значения сопротивления грунта основания фундамента R и значения величин, входящих в формулу (1), приведены в таблице 2 и на рисунке 2.

Превышение нагрузки для внутренних стен без водонасыщения грунта составляет 443/340=1,30 раза.

Таблица 1 - Характеристики грунтов центральной части города Саратова

Таблица 2 - Результаты определения расчетного значения сопротивления грунта основания фундаментов здания Федерации профсоюзных организаций Саратовской области

Рисунок 2 - Расчётные сопротивления несущего грунта и давлений под подошвой фундамента стен здания Федерации профсоюзных организаций Саратовской области, кПа

Определение расчетного сопротивления грунта основания здания Федерации профсоюзных организаций Саратовской области показало, что для сохранения данного памятника архитектуры и повышения его стоимости [6-9] требуется повышение несущей способности фундаментов и их оснований.

Список литературы

1. Редков, В.И. Деформированное состояние бескаркасных зданий при сверхнормативных неравномерных осадках грунтовых оснований / В.И. Редков, Е.Г. Палькина // Совершенствование методов расчета строительных конструкций и технологии строительства: сб. науч. тр. / СГТУ. - Саратов, 2010. - С. 177-188.

2. Редков, В.И. Деформации несущих конструкций объектов культурного наследия при неравномерных осадках грунтовых оснований / В.И. Редков // Архитектура, градостроительство, историко-культурная и экологическая среда городов центральной России, Украины и Беларуси: материалы Междунар. науч.-практ. конф., посв. памяти заслуженного архитектора РФ В. Н. Городкова, г. Брянск, 12-13 марта 2014 г. / Брян. гос. инженер.-технол. акад. Брянск, 2014. - С. 142-147.

3. СП 22.13330.2011 Основания зданий и сооружений. Актуализированная редакция СНиП 2.02.01-83*. - М., 2010.

4. Савинов, А.В. Применение свай, погружаемых вдавливанием, для усиления и устройства фундаментов в условиях реконструкции исторической застройки г. Саратова: учеб. пособие по спецкурсам для студ. спец. 290300 / А.В. Савинов. - Саратов: СГТУ, 2000. - 124 с.

5. Савинов, А.В. Повышение эффективности применения свай, погружаемых вдавливанием, в условиях плотной городской застройки / А.В. Савинов // Вестник Саратовского государственного технического университета. - 2006. - № 15. - С. 94-99.

6. Гнетова, В.С., Трушин, Ю.Е. Обоснование применяемых методов и оценка рыночной стоимости коммерческих помещений многоэтажного здания по ул. Советская г. Саратова // Современные технологии в строительстве, теплоснабжении и энергообеспечении. Материалы международной научно-практической конференции. ФГБОУ ВО «Саратовский ГАУ им. Н.И.Вавилова», кафедра «Строительство и теплогазоснабжение». ООО «Амирит», 2015. С. 80-83.

7. Трушин Ю.Е., Гнетова В.С. Прогнозирование стоимости объекта коммерческой недвижимости // Современные технологии в строительстве, теплоснабжении и энергообеспечении. Материалы международной научно-практической конференции. ФГБОУ ВО «Саратовский ГАУ им. Н.И. Вавилова», кафедра «Строительство и теплогазоснабжение». ООО «Амирит», 2017. С. 215-219.

8. Куверин, И.Ю. Совершенствование методологии расчёта стоимости и инвестиционной привлекательности объектов недвижимости / И.Ю. Куверин // International innovation research : сб. ст. X Междунар. науч.-прак. конф., г. Пенза, 7 августа 2017 г. - 2017. - С. 95-98.

9. Куверин, И.Ю. Повышение достоверности оценки стоимости и инвестиционной привлекательности объектов недвижимости [Текст] / И.Ю. Куверин // Технологии XXI века: проблемы и перспективы развития: сб. ст. Междунар. науч.-практ. конф., г. Кемерово, 15 августа 2017 г. - Кемерово, 2017. - С. 32-37.

Размещено на Allbest.ru