Определение конечных осадок основания здания Федерации профсоюзных организаций Саратовской области

Размещено на http://www.allbest.ru//

Размещено на http://www.allbest.ru//

Определение конечных осадок основания здания Федерации профсоюзных организаций Саратовской области

Куверин И.Ю.

Основной причиной снижения несущей способности оснований фундаментов зоны исторической застройки г. Саратова является повышение уровня подземных вод, наиболее интенсивно проявляющиеся 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 конечных осадок основания здания Федерации профсоюзных организаций Саратовской области.

Ключевые слова: здание, фундамент, подземные воды, грунт, давление, нагрузка, несущая способность

DEFINITION OF FINITE SEDIMENTS OF THE FOUNDATION OF THE BUILDING OF THE FEDERATION OF THE TRADE-UNION ORGANIZATIONS OF THE SARATOV REGION

KuverinI.Yu.

Yuri Gagarin State Technical University of Saratov

Saratov State Agrarian University named after N.I. Vavilov

The main reason for the decrease in the bearing capacity of the foundations of the historical development zone in the city of Saratov is the increase in the level of groundwater that has been most intensively manifested in the city since the 1960s in connection with human economic activity, as under soaking the parameters of the strength and deformation properties of subsidence soils are drastically reduced , which are the foundations of the buildings of the central part of Saratov. In connection with this, during the reconstruction and repair of historical buildings in the central part of the city, it is required to check the bearing properties of foundations. This article is devoted to the determination of the final deposits of the foundation of the Federation of Trade Unions Federation of the Saratov Region.

Keywords: building, foundation, groundwater, ground, pressure, load, bearing capacity

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 конечных осадок 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. Здание являются объектом историко-культурного наследия, в начале ХХ века в этом здании жил и работал Михаил Булгаков [1, 2].

Осадка основания S определяется методом послойного суммирования по формуле

, (1)

где в - безразмерный коэффициент, равный 0,8;

уzpi- среднее значение дополнительных вертикальных нормальных напряжений в i - м слое грунта, равное полусумме указанных напряжений на верхней и нижней границах слоя по вертикали, проходящей через центр подошвы фундамента;

hi, Ei - соответственно толщина и модуль деформации i - го слоя грунта;

n - число слоев, на которое разбита сжимаемая толща основания.

Сжимаемую толщу грунта под подошвой фундамента делят на элементарные слои толщиной не более 0,4 ширины подошвы фундамента. При слоистом основании каждый элементарный слой должен включать однородный грунт и не должен быть более двух метров. Схема распределения вертикальных нормальных напряжений по глубине основания принимается согласно [8], рисунок 1.

Для вертикали, проходящей через середину подошвы фундамента, определяют напряжения от собственного веса грунта уzq и дополнительные напряжения уzp.

Вертикальные напряжения от собственного веса грунта на границе слоя, расположенного на глубине Z от подошвы фундамента, определяются по формуле

,(2)

где - удельный вес грунта, расположенного выше подошвы фундамента;

dn - глубина заложения фундамента;

, hi - соответственно удельный вес и толщина i-го слоя грунта.

Рисунок 1 - Схема распределения вертикальных напряжений в линейно-деформируемом полупространстве: DL - отметка планировки; NL-- отметка поверхности природного рельефа;

FL - отметка подошвы фундамента; WL- уровень подземных вод; В.С. -нижняя граница сжимаемой толщи; d и dn - глубина заложения фундамента соответственно от уровня планировки и поверхности природного рельефа; Нc - глубина сжинаемой толщи

Ниже уровня подземных вод (УПВ) в песках и глинистых грунтах с JL> 0,5 учитывают взвешивающее действие воды

, (3)

где s- удельный вес грунта;

w- удельный вес воды;

e - коэффициент пористости грунта.

Глинистые грунты с JL<0,5 считаются водоупорами.

Давление от собственного веса грунта на кровлю водоупора вычисляют с учетом давления воды

(4)

Дополнительные вертикальные напряжения на глубине Z от подошвы фундамента, действующие по оси, проходящей через центр подошвы фундамента, определяются по формуле

, (5)

где бi - коэффициент затухания дополнительных давлений по глубине, принимаемый по [8].

Po = PII -уzq,о- дополнительное вертикальное давление на основание в уровне подошвы фундамента;

РII - среднее давление под подошвой фундамента;

уzq,о- напряжение от собственного веса грунта на уровне подошвы фундамента.

Нижняя граница сжимаемой, толщи основания принимается на глубине, где выполняется условие

, (6)

В случае, когда нижняя граница сжимаемой толщи заканчивается в грунтах с модулем деформации МПа, то эти грунты включаются в сжимаемую толщу, а её нижнюю границу переносят на глубину, где выполняется условие

. (7)

Расчет основания по деформациям завершается сравнением полученной конечной осадки S с предельно допустимым значением осадки Su для данного типа здания, принимаемым согласно [8].

Для расчёта приняты исходные данные указанные в таблице 1.

Согласно таблице Д.1 [8] предельные деформации основания фундаментов для многоэтажных бескаркасных зданий с несущими стенами из кирпичной кладки без армирования составляют 12 см. Как видно из результатов расчетов, приведённых в таблице 3 и на рисунке 3 при уширении внутреннего фундамента данное условие выполняется для всех расчетных уровней грунтовых вод.

Предельная относительная разность осадок (ДS/L)uсогласно таблицы Д.1 [8] составляет 0,0020. При определении относительной разности осадок (ДS/L) за L принимают расстояние между осями блоков фундаментов в направлении горизонтальных нагрузок [8].

Таблица 1 - Исходные данные для расчёта осадок основания методом послойного суммирования

Инженерно-геологические условия (таблица 2) были приняты согласно [6, 7]

Таблица 2 - Инженерно-геологические условия для расчёта осадок основания методом послойного суммирования

Расчет проводился в программе «Осадка 1.2» (рисунок 2)

Для существующих условий примем наихудшие возможные условия: расстояние от основания фундамента наружных стен до уровня грунтовых вод - 0,5 м, внутренние стены обводнены, тогда согласно таблицы 1

(ДS/L)=(0,1445-0,077)/29,71=0,00227>(ДS/L)u=0,0020,

L=Ш-2b+0,5b= Ш-1,5b=31.62-1.5·1.27=29,71 м=29,71 м,

где Ш - ширина здания, м;

b - ширина наружных стен, м.

Из уравнения видно, что относительная разность осадков превышает предельное значение.

При расстоянии от основания фундамента до уровня грунтовых вод 0,77 м и уширении внутреннего фундамента

(ДS/L)=(0,1029-0,0725)/29,71=0,00102<(ДS/L)u=0,0020

Рисунок 2 - Программа «Осадка 1.2»

Результаты расчета представлены в таблице 3 и на рисунке 3.

Таблица 3 - Результаты расчета осадок основания методом послойного суммирования

Рисунок 3 - Значения осадок оснований в зависимости от расстояния от оси фундамента до уровня грунтовых вод: 1- наружные стены;

2 - внутренние стены без уширения; 3- внутренние стены

с уширением; 4 - нормативное значение осадок

оснований фундаментов

Таким образом при расстоянии от основания фундамента до уровня грунтовых вод 0,77 м и уширении внутреннего фундамента данное условие выполняется.

Определение расчетного сопротивления грунта основания здания Федерации профсоюзных организаций Саратовской области показало, что для сохранения данного памятника архитектуры и повышения его стоимости [1-3, 9] требуется увеличение несущей способности фундаментов и их оснований, а именно усиления внутренних фундаментов и снижения уровня грунтовых вод.

основание здание осадка

Список литературы

1. 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.

2. Куверин, И. Ю. Повышение достоверности оценки стоимости и инвестиционной привлекательности объектов недвижимости / 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.

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

4. 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. инж.-технол. акад. Брянск, 2014. С. 142-147.

5. 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

6. Савинов, А. В. Повышение эффективности применения свай, погружаемых вдавливанием, в условиях плотной городской застройки / А. В. Савинов // Вестник Саратовского государственного технического университета. - 2006. - N 15. - С. 94-99.

7. 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.

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

9. 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.

Размещено на Allbest.ru