Товары в корзине: 0 шт Оформить заказ
Стр. 1
 

106 страниц

Купить официальный бумажный документ с голограммой и синими печатями. подробнее

Цена на этот документ пока неизвестна. Нажмите кнопку "Купить" и сделайте заказ, и мы пришлем вам цену.

Официально распространяем нормативную документацию с 1999 года. Пробиваем чеки, платим налоги, принимаем к оплате все законные формы платежей без дополнительных процентов. Наши клиенты защищены Законом. ООО "ЦНТИ Нормоконтроль".

Наши цены ниже, чем в других местах, потому что мы работаем напрямую с поставщиками документов.

Способы доставки

  • Срочная курьерская доставка (1-3 дня)
  • Курьерская доставка (7 дней)
  • Самовывоз из московского офиса
  • Почта РФ

В документе излагаются особенности инженерно-геологических изысканий при реконструкции промышленных зданий с целью расчета влияния фундаментов вновь возводимых зданий на существующие. Приводятся методики расчета переменных коэффициентов жесткости, осадок и кренов существующих фундаментов, а также примеры расчета для основных встречающихся в практике случаев

  Скачать PDF

Оглавление

1. Основные положения рекомендаций по методике расчета

2. Типы существующих и новых фундаментов и их сочетания

3. Особенности инженерно-геологических изысканий при проектировании реконструкций промышленных зданий с целью расчета влияния фундаментов вновь возводимых зданий на существующие

4. Методики расчета переменных коэффициентов жесткости, осадок и кренов существующих фундаментов от влияния фундаментов вновь возводимых зданий

5. Учет различной глубины заложения при расчете влияния нового на существующий фундамент

6. Методика учета влияния выемки грунта котлована вновь возводимых сооружений на фундаменты существующих сооружений

7. Методика определения расчетных давлений на упрочненное основание при взаимном влиянии существующих и новых фундаментов зданий и сооружений

Приложение 1. Примеры расчета

Пример 1. Расчет влияния нового ленточного фундамента на существующий ленточный фундамент

Пример 2. Расчет влияния нового прямоугольного фундамента на существующий прямоугольный; несоосное расположение

Пример 3. Расчет влияния новой фундаментной плиты на существующую систему прямоугольных фундаментов каркасного здания

Пример 4. Расчет влияния нового ленточного фундамента на существующий заглубленный ленточный фундамент

Приложение 2. Таблицы коэффициента Кт для расчета осадок поверхности дискретного элемента основания от распределенной трапециевидной нагрузки

Приложение 3. Величины структурной прочности глинистых грунтов в зависимости от коэффициента пористости и консистенции

Приложение 4. Рекомендации по определению величин коэффициентов

Показать даты введения Admin

Харьковский Промстройниипроект Госстроя СССР

Рекомендации

Рио расчету осадок, кренов и усилий в фундаментах существующих промышленных зданий от влияния вновь пристраиваемых зданий и сооружений

Москва 1987

ХАРЬКОВСКИЙ ПРОЕКТНЫЙ И НАУЧНО-ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ ИНСТИТУТ (ПРОМСТРОЙНИИПРОЕКТ)

ГОССТРОЯ СССР

РЕКОМЕНДАЦИИ

по расчету осадок, кренов и усилий в фундаментах существующих промышленных зданий от влияния

вновь пристраиваемых зданий и сооружений

МОСКВА СТР ОЙИЗДАТ 1987

Таблица 3

п. п.

Ширина фундаментной плиты, м

Среднее давление под подошвой фундамента, кН/м*

Расчетная глубина бурения, м, в основаниях, сложенных грунтами

глинис

тыми

песча

ными

глиши

0,2

:тыми и песчаными при соотношении

V<"pr+AW

0,4 | 0,6 | 0,8

1

200

11,5

8

11

10

10

9

2

10

400

13,5

10

13

12

10

10

3

600

16

11

15

14

13

12

4

200

13

9

12

11

И

10

5

20

400

15

И

14

13

13

12

6

600

16

13

16

15

14

13

7

200

14

10

13

13

13

11

8

30

400

17

14

16

15

14

13

9

600

20

14

18

17

16

15

10

200

16

11

15

14

13

12

11

40

400

19

13

17

16

15

14

12

600

22

15

20

19

18

16

13

200

17

13

16

15

14

13

14

50

400

20

14

19

18

17

15

15

600

23

16

23

21

19

18

16

200

20

19

24

23

21

20

17

100

400

30

21

29

27

25

23

18

600

35

25

33

31

29

27

Примечание. Дополнительная к расчетной глубине ЯРр зоны деформирования основания глубина бурения скважины (Л/is): для плит шириной до 50 м — Ah о=2 м; для плит шириной от 50 до 100 м —ДДб=4 м.

бурения принимается не менее 1 м ниже подошвы слоя этих грунтов.

Бурение скважин выполняется непосредственно под зданием и в зоне влияния здания на деформации грунта окружающего основания, Граница зоны влияния и — расстояние от внешней кромки фундаментов до границы области влияния, определяется по формуле

и — 0,5(tfp,g — 2)/2,    (1)

10

где Яр.б — требуемая глубина бурения скважин, определяемая по табл. 2, 3.

ЗЛО. Бурение вне промышленных и гражданских зданий производится механизированными установками, смонтированными на тракторе или автомобиле.

В стесненных условиях действующих цехов применяются комплекты для ручного ударно-вращательного бурения скважин диаметром 89 и 127 мм..

ЗЛ1. Отбор образцов грунта ненарушенной структуры производится не реже чем через 1 м по глубине скважин, в соответствии с требованиями ГОСТ 12071-84.

Образцы водонасыщенных грунтов ненарушенной структуры отбирают из шурфов в металлические обоймы с жесткими стенками размером 200X200x200 мм. Из скважин — тонкостенным грунтоносом диаметром 100 мм, который вдавливается на глубину 50 см от забоя со скоростью не более 3 м/мин. Образцы грунта тщательно упаковывают марлей с парафином или покрывают слоем латекса, Запарафинировашше образцы должны быть испытаны в течение не более 15 дней, покрытые латексом в течение 45 дней.

3.12.    Изменения деформационных и прочностных свойств грунтов, длительное время находившихся в напряженном состоянии, определяются на основании сравнения величин модулей деформации и параметров сдвига грунтов, отобранных непосредственно под существующим фундаментом и на расстоянии 5—б м от него, на незастроенном участке.

3.13.    Отбор образцов грунта ненарушенной структуры выполняется по линии оси подошвы фундамента через 0,3—0,5 м из шурфов глубиной не менее 0,5 м ниже подошвы фундамента и пробуренных со дна шурфов скважин. Суммарная глубина отбора должна быть не менее 2Ь (Ь — ширина фундамента).

3.14.    Физико-механические свойства грунта определяются непосредственно на месте отбора образцов из шурфа и скважин с помощью приборов полевой лаборатории ПЛЛ-9.

3.15.    В стесненных условиях действующего предприятия деформационные и прочностные характеристики грунтов в натурных условиях могут быть определены следующими полевыми методами:

статическим зондированием (ГОСТ 20069-81);

прессиометрией (ГОСТ 20276-85);

статическим нагружением:

а)    круглыми штампами площадью 5000 см2;

б)    на глубинах ниже 3 м — штампом площадью 600 см2 в скважине диаметром 325 мм;

в)    двумя параллельно установленными на некотором расстоянии

прямоугольными стеновыми блоками, нагруженными опирающимися на оба блока сборными элементами;

вращательным срезом (ГОСТ 21719-80);

электронно-акустическим, ультразвуковым и радиоизотопным каротажем.

3.16. Грансостав, плотность, удельный вес, влажность, пластичность и параметры сдвига определяют с учетом требований ГОСТ 12536—79, ГОСТ 5180-84, ГОСТ 12248-78 с изм.

ЗЛ7. Лабораторные компрессионные исследования деформационных свойств грунтов, находившихся длительное время в основании существующих сооружений, производятся с учетом воздействия суммарных вертикальных ог и горизонтальных oXt оу напряжений, определяемых по формулам:

az = ozg + GZp0', сгж = axg 4- gxpq]

°У ~ ayg +

В этих формулах:

Gz3 =

v

oxg = Gyg = ^^ yz; azp0=aZPo->

°xp0 = axPo>

°УРо ~

где po — среднее дополнительное удельное давление на уровне подошвы фундамента от нагрузки на фундамент.

Коэффициенты аг, ах, ау приведены в табл. 4 для трех отношений сторон площади нагружения: n—alb= 1; 2 или 3 по вертикалям, проходящим по серединам продольных сторон фундаментов, как показано на схеме табл. 4 (наиболее вероятные места отбора монолитов из стенок шурфов). Для случаев, когда отбор монолитов производится у торцевых стенок прямоугольных фундаментов напряжения в г, Ох и о у определяют приближенно с использованием тех же коэффициентов, поскольку для этих точек а2, аж и ау отличаются незначительно.

Зависимости для расчета величин 0|кв, при которых следует выполнять предварительное уплотнение образцов в компрессионном приборе, в соответствии с различным сочетанием вертикальных и горизонтальных напряжений и структурной прочности, приведены в табл. 5. Значения сготр для глинистых грунтов в зависимости от ко-

12

эффициента пористости е и показателя текучести IL приведены в прил. 2.

Таблица 4

а

OCJ,

Тх

•о

N

1

Точка 1

Точка 2

Точка 3

д/tel; Ж/tel;

У/а=0

a/te:

1; ж/tel; p/a=Q

a/te3;

Ж/tel;

У/а=0

аг

ах

а у

а г

ах |

ау

аг

ах

ау

0

, u

_

__

0,25

0,497

0,282

0,294

0,494

0*328

0,328

0,496

0,351

0,326

0,5

0,479

0,213

0,178

0,487

0,26

0,26

0,49

0,281

0,279

0,75

0,444

0,156

0,101

0,481

0,201

0,201

0,487

0,22

0,235

i

0,4

0,112

0,055

0,46

0,151

0,151

0,471

0,168

0,195

1,25

0,355

0,079

0,028

0,435

0,112

0,112

0,453

0,126

0,16

1,5

0,312

0,055

0,013

0,41

0,081

0,081

0,434

0,093

0,13

1,75

0,274

0,038

0,004

0,38

0,058

0,058

0,411

0,068

0,105

2

0,24

0.026

0,000

0,351

0,041

0,041

0,386

0,047

0,084

3

0,146

0,005

—0,005

0,244

0,008

0,008

0,29

0,011

0,033

4

0,095

0,000

—0,005

0,168

0,001

0,001

0,213

0,001

0,011

5

0,066

0,002

-0,004

0,121

0,003

0,003

0,16

0,004

0,003

6

0,048

—0,002

—0,003

0,096

—0,003

0,003

0,123

0,004

0,000

7

0,036

—0,002

—0,002

0,069

—0,003

0,003

0,096

0,004

0,002

8

0,028

—0,001

—0,002

0,054

—0,003

0,003

0,076

0,004

0,002

9

0,023

—0,001

—0,001

0,044

—0,002

0,002

0,062

0,003

0,0(Й

10

0,018

-0,001

-0,001

0,036

—0,002

0,002

0,052

0,004

0,002

Последовательность испытаний принимается следующей: образцы грунта нагружают в компрессионном приборе до уровня сг®кв; после стабилизации деформаций при о3*® образцы нагружают ступенями по 0,05 МПа (0,5 кгс/см2) до давления 0,2 МПа (2 кгс/см2), не менее.

Модули деформации определяют в диапазоне давлений от of® до [of® -f-0,2 МПа]. Для определения структурной прочности можно воспользоваться формулой, полученной А. Утеновым,

Остр = 2с cos ф/( 1 — sin ф),

где ф и с — прочностные характеристики грунта.

В тех случаях, когда требуется определять модули возвращающейся деформации (устройство котлована вблизи существующего фундамента, частичное снятие нагрузки с реконструируемого существующего фундамента), а также модули вторичной деформации (возвращение грунта в котлован, возвращение ранее снятой частичной нагрузки) следует: после стабилизации деформаций при давлении о!1® уменьшить давление до уровня [of® —Рен], где рен

13

Таблица 5

Сочетание исходных данных

Эквивалентные давления предварительного уплотнения образца грунта ненарушенной

структуры в компрессионном приборе р|кв

0^ = 0; °х8 = ~ 0; Остр ^ 0»

+ a Н/^,

(2)

где 1 —2v*/(l—V).

ав = оуРо + ау8'

<*х = 0*Ро + а*е'

(Гу = вур0 + вУв’ аотр = 0.

оГ=^-^«тя+0!/)]/Рв,

(3)

где Рк= 1— 2v*/(l — v)

°z = Оуро + ffz?:

<*х = ог*Ро + ахе

Од = Суру + ау8' аотр < 0Отр < <**'■ ffCTp < ау-

оГ =

+ 2оС1 где 8ц

0z-v(<r3C+%) +

?p(v —13^)]/Рк'

(4)

= 1 —2W(1—V).

Ох — охр0 + охе>

Оу = оУРо + оуе;

0Z = 0гро + Ozg;

Остр < min (Oz> аУ^;

Остр > Оде-

of*= где РК1

5-Ws+v(1—73;) Сетр|/Рии

(5)

= 1 _vV(l —v).

oz = oZp0 + oZg-; о* = сглРо + Одс^-;

Оу”ОУРо + 0^;

Остр mm (о^» Оде)» Остр > off.

аГ=

где рК1

gz va^+v ^ 1 j^^joCTp /PkXp

(6)

= 1— V2/(1“V).

принимается по заданию, а при его отсутствии принимается р — =0,1 МПа при erf™ = 0,3 МПа и рСп = 0,2 МПа при о®1*3 — =0,4 МПа; промежуточные значения принимаются по интерполяции. Соответственно модули вторичной деформации определяются в диапазоне давлений от [с^1® —рСн] до агэкв .

3.18. Лабораторные компрессионные исследования деформационных свойств грунтов основания, находящегося вне области влияния

34

существующих зданий, проводят в следующей последовательности: образцы ненарушенной структуры нагружаются до уровня собственной массы грунта; затем образцы разгружают; потом вторично нагружают ступенями по 0,05 МПа до давления 0,4 МПа. Модуль деформации Ек определяется по результатам компрессионных испытаний, вычисляется в диапазоне давлений 0,1—0,2 МПа.

3.19.    В том случае, когда изыскания производятся на площадке, где не ожидается повышения уровня воды, компрессионные испытания выполняются на образцах природной влажности. При прогнозе подтопления испытания выполняются на образцах природной влажности и водонасыщенных.

3.20.    Величина модуля деформации по лабораторным данным корректируется коэффициентом условий работы mK=EmIEKi где Еш— модуль деформации по результатам штамповых исследований. Для расчетов влияния вновь возводимых зданий на существующие использование справочных данных о деформационных и прочностных свойствах грунтов не допускается.

3.21.    При определении деформационных свойств грунтов в основании существующих зданий статическим зондированием величина модуля деформации вычисляется по корреляционной зависимости pgк, тк), где ри — сопротивление погружению зонда.

3.22.    Величина коэффициента Пуассона v определяется по СНиП 2.02.01—83, прил. 2, п. 10.

3.23.    Шурфы для отбора грунта используются с целью обследования подземных конструкций и уточнения глубины заложения и размеров фундаментов, состояния гидроизоляции и материала фундаментов, наличия и размеров свай, состояния грунта несущего слоя, обратной засыпки и т. п.

3.24.    После отбора образцов и обследования конструкций шурфы должны быть заполнены грунтом при влажности на пределе раскатывания послойным уплотнением до плотности в сухом состоянии р<г=16—16,5 кН/м3.

3.25.    Прогноз изменений уровня грунтовых вод производится согласно Рекомендациям по прогнозам подтопления промышленных предприятий грунтовыми водами, ВОД ГЕО, ЦНИИС, 1976.

4. МЕТОДИКИ РАСЧЕТА

ПЕРЕМЕННЫХ КОЭФФИЦИЕНТОВ ЖЕСТКОСТИ,

ОСАДОК И КРЕНОВ СУЩЕСТВУЮЩИХ ФУНДАМЕНТОВ ОТ ВЛИЯНИЯ ФУНДАМЕНТОВ ВНОВЬ ВОЗВОДИМЫХ ЗДАНИЙ

4.1. Методика расчета влияния нового ленточного фундамента на существующий ленточный фундамент. Вблизи существующего ленточного фундамента (1) возводится новый фундамент (2), тоже

15

Рис. 1

а)    Схема расположения существующего и нового ленточных фундаментов

б)    Сечение по линии I—I

/ — новый фундамент; 2 ~ существующий фундамент

ленточный. Существующий фундамент характеризуется шириной ленты аи суммарной вертикальной нагрузкой JVj и суммарным внешним моментом Mi (рис. 1). Основание принято однородным со своими интегральными параметрами Сх и Так как фундамент возведен давно, под этим фундаментом слой основания на некоторой глубине уплотнен и имеет интегральный параметр Ci^p. Новый фундамент имеет свои а2, ЛГ2, Мъ Основание однородное неуплотненное. Расстояние между фундаментами с приведено на рис. 1. Все величины, характеризующие существующее сооружение и основание под ним, записывают с индексом «с», а для нового фундамента—«н»

Расчет переменных коэффициентов жесткости основания существующего фундамента с учетом вновь возводимого сооружения ведется в следующем порядке.

1.    Составляется расчетная схема.

2.    Определяются интегральные характеристики основания существующего фундамента без учета и с учетом упрочнения основания.

3.    Определяются сдвиговые силы взаимодействия на границе нагруженного участка, переменные коэффициенты жесткости основания, средняя осадка фундамента с учетом упрочнения основания.

4.    Определяются интегральные параметры основания нового фундамента, сдвиговые силы на границах фундамента, средний коэффициент жесткости основания и средняя осадка фундамента» а также осадки окружающей поверхности.

5.    Определяются переменные коэффициенты жесткости основания существующего фундамента с учетом влияния вновь возводимого, используя переменные коэффициенты жесткости и средний коэффициент жесткости существующего фундамента.

Рассмотрим перечисленные этапы расчета.

Каждый из рассматриваемых фундаментов рассчитывается как одиночный. При этом основание расчленяется на прямоугольные участки единичной ширины. Кромки участков приурочиваются к кромкам фундаментных лент. Так как расчет учитывает работу каждого фундамента как одиночного, то схема содержит только один фундамент, существующий или вновь возводимый.

Между участками основания вводятся неизвестные сдвиговые силы взаимодействия Ас— для расчета существующего фундамента иАн — для расчета нового влияющего фундамента.

Расчет осадки одиночного существующего ленточного фундамента

По СНиП 2.02.01—83, прил. 2 определяется нижняя граница сжимаемой толщи Яр, а именно:

1.    Определяют дополнительное напряжение на грунт на глубине z от подошвы фундамента

of2p = «(p-ff^o).    (Ч

где а определяется по СНиП 2.02.01—83, табл. 1, прил. 2.

2.    На той же глубине определяют вертикальное напряжение от собственной массы грунта ozg

Ozg = yd,    (8)

где d — глубина заложения фундамента от уровня планировки (средняя в пределах здания); у — удельный вес грунта, расположенного выше подошвы фундамента.

3.    Значение z, для которого

ozp = 0,20*1?    (9)

и есть величина ЯРс.

4.    По исходной величине Ярс определяют зоны деформирования слоев грунта отдельно для определения параметра С\—НР}) и

5—Яр (5).

(Сх)о — 2 ^подст ^подст»

(10)

^подст

Ел9 ^ 10 МПа

®*подст ^ >

ГДе ^ПОДСТ “ ^ ^СИпоДст ^ ’

(11)

Примечание. Под знак суммы включаются залегающие непосредственно друг за другом под подошвой расчетного слоя Ярс слабые слои грунта.

tfp(S)o = tfpc.-2 Ml.    (12)

17

f=l

2—663

Eat < Ю МПа где К. = 1 — E\t 1CГ6;

(13)

I — количество слоев, вошедшее в ЯР(Сi)c.

5. Определяют интегральный параметр Ci0 сопротивления основания сжатию без учета эффекта уплотнения

■е =

(14)

г, , h — h—i. иРс}12и Е„1 •

(15)

1=1

/ i

vnp0=2 (v^J/S

t=l t=l

(16)

где j — количество слоев грунта, вошедшее в tfp(Ci)c; hi— толщина г-го слоя грунта; Vi — коэффициент Пуассона t-ro слоя грунта; Е01 — модуль деформации *-го слоя грунта; ki — коэффициенты, определяемые по СНиП 2.02.01—83, табл. 4.

6.    Определяется параметр распределительной способности основания

Sc = 0,177#р (S) —0,0111а!.    (17)

7.    Определяют интегральный параметр сопротивления основания сжатию с учетом эффекта уплотнения основания

<18

£унр " Ра Р2 Рз £прс,    0    9)

где pi — коэффициент повышения модуля деформации основания, учитывающий уплотнение грунтового ядра; р2—коэффициент повышения модуля деформации, учитывающий длительное воздействие нагрузки на основание; р3 — коэффициент повышения модуля деформации, учитывающий восстановление сдвиговых связей в пластических зонах; mg — коэффициент, учитывающий перераспределение пластических деформаций при работе фундамента на искривленном основании.

Учитывая формулы (14), (18), (19), соответствующую корректировку можно проводить, не изменяя модуля деформации, а внося изменения сразу в интегральный параметр сопротивления основания сжатию, т, е.

CiynP = pl р2 Рзтгс1с.    (20)

8.    Участок 4, нагруженный фундаментом, рассматривается как

отдельно стоящий (рис. 2). При этом параметры основания считаются для уплотненного основания. Участкам окружающей поверхности приписываются параметры неуплотненного основания.

Рис. 2. Расчетная схема для существующего ленточного фундамента

В этих предположениях сдвиговые силы взаимодействия в местах расчленения основания определяют из уравнений

([«1,1 (3) + «1,1 (4)1 *« + «1,2 (4) *С2 + Aip = 0;

1[«2,2 (4) + «2,2 (5)] *02 + «2,1 (4) *01 + Д2р = <>•

«1.1 (3) = «2.2 (б) = (SCio)-1;    (22)

«1,1 (4) = «2.2(4) = (SClynp)“1 + [o,5a-S(l -<ra'/s)/(l +

+ e“ei/s)]/[af Ciynp/б];    (23)

«1,2 (4) = «2,1 (4) =~    + [0,5a - S (1 - e~a/S)/(l -b

+ e“a/s)]/[a(Clynp/6];    (24)

Aip =~ WSnp ai) ± МЖ CW6);    (25>

Д =    ^/(SClynp a,) ± Mj(d{ Clynp/6).    (26)

9.    Определяют    средний коэффициент жесткости нагруженного

участка основания

Явс = С1упр [NM - Хсг - XGZ)].    (27)

10.    Определяют среднюю осадку существующего фундамента с использованием среднего коэффициента жесткости

scpc = NJlFc ^в.срс] = Nil[аг Кв.срс] *    (28)

И. Определяют переменные коэффициенты жесткости нагружен ного участка основания

5(1-Г2йй‘)

Авс (X) = С1удр Н-

где а=5_1; ах— длина нагруженного участка основания.

Участок предполагается разделенным на п частей. Длина каждого ах/п. Коэффициенты жесткости определяют в точках ах!п. Каждому участку разбиения приписывается постоянный коэффициент, равный среднему арифметическому значений, найденных на краях

19

Рекомендованы к изданию решением ученого совета Харьковского Промстройниипроекта Госстроя СССР и решением Научно* технического совета объединения Союзметаллургстройниипроект, Рекомендации по расчету осадок, кренов и усилий в фундаментах существующих промышленных зданий от влияния вновь пристраиваемых зданий и сооружений/Харьковский Промстройниипро-ект.—М.: Стройиздат, 1987.— 104 с.

Излагаются особенности инженерно-геологических изысканий при реконструкции промышленных зданий с целью расчета влияния фундаментов вновь возводимых зданий на существующие. Приводятся методики расчета переменных коэффициентов жесткости, осадок и кренов существующих фундаментов, а также примеры расчета для основных встречающихся в практике случаев.

Для инженерно-технических работников проектных и строительных организаций.

3202000000—470 047(01)—87

Разработаны Харьковским Промстройниипроектом Госстроя СССР (кандидаты техн. наук А. М. Гельфандбейя, Л. А. Гелис> инж. И. М. Натковт)

Инструкт.-нормат., I вып. — 106—87

© Стройиздат, 1987

квг = о,5|кв[-^-а+1)] + Кв[— г]}.    (30)

участка


12. Определяют среднюю осадку фундамента с использованием переменных коэффициентов жесткости

*срс = Ni(*вг =    ^    KB(j.    (31)

Расчет осадки нового ленточного фундамента и его влияния на существующий

Расчет осадки фундамента нового здания производится так же, как и для существующего, но без учета упрочнения основания. При этом для нового ленточного фундамента определяется скорректированный модуль деформации основания

£п — р4 Щ -ЕцРн»    (32)

где р4 — коэффициент повышения модуля, учитывающий относительное уменьшение зон пластических деформаций с возрастанием площади фундамента

р4 = ] -J- 6н/(10я;), если ЬИ < 10 м; р4 = 1 + 1/яг-1, если Ьв > 10 м.

По величине модуля £и определяется интегральный параметр С\ю

После определения средней осадки sCpH рассчитываются осадки окружающей поверхности под существующим фундаментом как свободной

sB (х) = s0pH e“(c+*)/SB.    (33)

где х — расстояние от ближайшей к новому фундаменту кромки существующего фундамента до рассматриваемой точки. Граница зоны влияния определяется по п. 4.3.

Осадки определяются в тех же точках вида а\[п, что и переменные коэффициенты жесткости существующего фундамента.

Определение коэффициентов жесткости существующего фундамента с учетом влияния вновь возводимого

Пусть средняя осадка существующего фундамента 5Срс, а КвР — средний коэффициент жесткости основания под ним, и пусть sn(x) —* осадки влияния под фундаментом. Интегральный параметр сопротивления основания сжатию существующего фундамента Ciynp и нового фундамента CiH. Тогда коэффициенты жесткости существующего фундамента с учетом влияния определяются по формуле

Кв (х) = *вс/{ 1 + С,я (X) [С1упр 50Ро]}.    (34)

20

L ОСНОВНЫЕ ПОЛОЖЕНИЯ РЕКОМЕНДАЦИЙ ПО МЕТОДИКЕ РАСЧЕТА

1.1.    Рекомендации по расчету влияния вновь возводимых сооружений на осадки, крены, переменные коэффициенты жесткости и реакции основания фундаментов существующих промышленных и гражданских зданий разработаны на основе метода интегральных дискретных элементов (МДЭ) оснований,

1.2.    В расчетной схеме основания в общем случае слой конечной толщины принимается переменным в плане.

Основание может быть произвольно неоднородным по глубине и в плане. Однородность во всех направлениях и неоднородность в одном из направлений в плане являются частными случаями общего решения.

В настоящих Рекомендациях в целях упрощения расчета основания принято регулярное многослойное (с постоянными толщинами различных слоев в плане). Одновременно учитывается локальная (под фундаментами существующих зданий) зона упрочнения грунта.

1.3.    Непрерывная среда основания идентифицируется системой взаимно сопряженных вертикальными сдвиговыми силами взаимодействия дискретных конечных или полубесконечных (в плане) элементов,

1.4.    Дискретные элементы основания описываются взаимно не

зависимыми интегральными параметрами (по Пастернаку) сопротивления сжатию (Ci) и распределительной способности 5 (S— =    C2/Ci), где С2 — интегральный параметр сопротивления элемен

та сдвигу в вертикальной плоскости.

1.5.    Дискретные элементы основания конечно-континуальны. Признак конечности обусловлен принятым принципом дискретизации.

Признак континуальности дискретных элементов заключается в том, что разработанный метод расчета позволяет, используя параметр распределительной способности элемента S, определять осадки, коэффициенты жесткости и реакции основания в любой точке поверхности дискретного элемента.

1.6.    Дискретные элементы основания носят комплексный характер: каждый дискретный элемент в пределах своих границ включает все слои многослойного основания (в том числе и зону упрочнения в основании существующих фундаментов) — от уровня контактной поверхности (естественного рельефа, уровня планировки) до кровли несжимаемых грунтов, либо до нижней расчетной границы деформируемой зоны основания.

1.7.    Членение непрерывного основания на конечную совокуп-

1*    3

ность дискретных элементов производится с учетом характера из* менчивости напластований, границ площадей нагружения основания (гибкой нагрузкой, фундаментами), формы и размеров фундаментов, ограждения области развития основания (подпорные стены, огражденные подвалы и т. п.), форм и размеров котлованов.

1.8.    В совокупность дискретных элементов основания включаются непосредственно нагруженные элементы и примыкающие йена-груженные элементы размеров и в количестве, необходимом для получения требуемой точности решения.

1.9.    Учет влияния областей основания, примыкающих к зоне нагружения, производится на основе:

преобразования сосредоточенных сил реактивного отпора у краев фундамента в неравномерно распределенный отпор по контактной поверхности;

ортогонального распределения деформаций, коэффициентов жесткости и реакций влияния ненагруженных зон основания в задачах о расчете фундаментов и фундаментных плит,

1.10.    Дискретные элементы многослойного основания характеризуются следующими параметрами, значения которых принимаются постоянными в пределах каждого данного дискретного элемента:

расчетным слоем конечной толщины;

приведенным модулем деформации многослойного основания £пр*;

приведенным коэффициентом Пуассона vnPi;

интегральным параметром сопротивления многослойного основания сжатию Схг, кН/м3;

интегральным параметром распределительной способности основания толщиной Н pg — S, м.

1.11.    В плоскостях раздела основания на дискретные элементы вводят неизвестные вертикальные силы взаимодействия Xt и У*, определяемые из решения систем уравнений совместности деформаций (перемещений) в узлах (плоскостях) их сопряжения.

В целях упрощения расчета, в особенности в тех случаях, когда приходится составлять системы уравнений высоких порядков, расчет влияния вновь возводимых сооружений на существующие рекомендуется выполнять по упрощенным методикам: встречных ординат и преобразования ординат эпюры коэффициентов жесткости нагруженных оснований с учетом деформаций основания, вызываемых влиянием новых сооружений.

Изложение отдельных упрощенных методик приводится ниже.

1.12.    Значения параметра С\ определяют по расчетной глубине основания HPif приведенному модулю деформации данного дискретного элемента Еир* и коэффициенту Пуассона vnp/. Значение параметра распределительной способности S определяется из уело-

вий равенства осадок фундаментов на основании, с одной стороны представленном слоем конечной толщины, описываемом интегральными параметрами, а, с другой — слоем среды теории упругости-Зависимости для определения параметров С\ и S приводятся ниже.

1.13.    Основание длительно нагруженного существующего фундамента принимается упрочненным. В расчете рассматриваются три фактора упрочнения основания, вызванные возрастанием модуля деформации:

в зоне «ядра» основания непосредственно под фундаментом, вследствие уплотнения грунта в процессе стабилизации осадок (коэффициентом pi);

в зоне деформирования основания, вследствие упрочнения грунта, находящегося в течение длительного времени в напряженном состоянии (коэффициентом рз);

вследствие восстановления сдвиговых связей в зоне пластических деформаций у краев фундаментов в процессе длительного нагружения (коэффициентом р3).

1.14.    В расчете используются коэффициенты условий работы основания:

существующего и нового фундаментов тё—0,85, учитывающего перераспределение пластических деформаций при работе фундамента на искривленном основании;

нового фундамента р4, учитывающего относительное уменьшение зон пластических деформаций с возрастанием площади фундамента (п. 4.1);

при расчете влияния больших фундаментных плит, близко расположенных к существующим сооружениям, расчетные ординаты осадок влияния новой фундаментной плиты определяются с учетом коэффициента условий работы ягил=1,4.

1.15.    Как известно, при нагружении фундаментов первоначально реактивные отпоры грунтов основания имеют седловидную форму (концентрации отпоров в краевых зонах).

При длительном нагружении, вследствие проявления пластических деформаций, релаксации напряжений и ползучести, эпюры отпоров преобразуются в фигуры, близкие к прямоугольным, а затем параболическим с наибольшими максимумами ординат посередине,

В расчетах влияния вновь возведенных фундаментов на существующие длительно нагруженные фундаменты эшора коэффициентов жесткости последних, как исходная, принята в виде прямоугольника с постоянной интенсивностью по ширине.

1.16.    Расчеты осадок и кренов существующего фундамента с учетом влияния нового фундамента производятся путем определения суммарной жесткости основания при сжатии и крене, которые вычисляются по эпюрам преобразованных коэффициентов жесткости.

5

Усилия в фундаменте находятся путем расчета системы «фундамент — преобразованная эпюра коэффициентов жесткости основания».

Особенности расчета, обусловленные различными типами фунда-ментов и их сочетаниями, геометрической схемой системы, свойствами грунтов, расчетной глубиной зоны деформирования, детально изложены в приведенных ниже методиках расчета.

2. ТИПЫ СУЩЕСТВУЮЩИХ И НОВЫХ ФУНДАМЕНТОВ И ИХ СОЧЕТАНИЯ

2.1.    В практике строительства наиболее часто применяются: отдельно стоящие фундаменты под колонны, отдельно стоящие ленточные фундаменты, плитные фундаменты, системы групповых фундаментов под колонны, перекрестные ленточные фундаменты.

Перечисленные типы фундаментов встречаются как в существующих зданиях и сооружениях, так и во вновь возводимых.

2.2.    В табл. 1 приведено 25 вариантов возможных сочетаний существующих и новых фундаментов с указанием пунктов, в которых изложены методики расчета.

Таблица 1

Существующие фундаменты

№ п. п.

Типы вновь возводимых фундаментов

ленточный

прямоугольный одиночный

плитный

система прямоугольных фундаментов

система перекрестных лент

1

1

Ленточный

4.1

4.2

4.8

4.9

4.10

2

Прямоугольный одиночный

4.3

4.4

4Л1

4.12

4.13

3

Плитный

4.14

4.15

4.5

4.16

4.17

4

Система прямоугольных фундаментов

4.18

4.19

4.20

4.6

4.21

5

Система перекрестных лент

4.22

4.23

4.24

4.25

4.7

3. ОСОБЕННОСТИ ИНЖЕНЕРНО-ГЕОЛОГИЧЕСКИХ ИЗЫСКАНИИ ПРИ ПРОЕКТИРОВАНИИ РЕКОНСТРУКЦИЙ ПРОМЫШЛЕННЫХ ЗДАНИЙ С ЦЕЛЬЮ РАСЧЕТА ВЛИЯНИЯ ФУНДАМЕНТОВ ВНОВЬ ВОЗВОДИМЫХ ЗДАНИИ НА СУЩЕСТВУЮЩИЕ

3.1.    В настоящем разделе приведены положения, используемые при производстве инженерных изысканий на площадках действующих промышленных предприятий с целью определения возможности возведения новых зданий (или отдельных фундаментов) вблизи существующих без повреждения конструкций последних,

3.2.    Содержание, объемы и последовательность работ по исследованию свойств грунтов в основании зданий и сооружений назначаются с учетом особенностей технологического процесса (сухой, мокрый, наличие кислот, щелочей, высоких температур и т*п.), конструктивных схем зданий и сооружений, степени их износа и в соответствии с требованиями СНиП 2.02.01—83.

3.3.    Инженерные изыскания выполняются в соответствии с требованиями СНиП 11-9-78 и действующих ГОСТов на испытания грунтов полевыми и лабораторными методами с учетом особенностей, вызванных стесненными условиями действующего предприятия и особенностями исследования деформационных свойств грунтов» находившихся длительное время в напряженном состоянии.

3.4.    Изыскания выполняются по программе, составленной в соответствии с заданием.

Программой изысканий предусматриваются следующие этапы работ:

изучение архивных материалов о инженерно-геологических условиях площадки расположения существующего и вновь возводимого сооружений;

изучение проектной документации ранее возведенных зданий (тип основания, конструкция фундаментов, отметки их заложения, нагрузка на основание, конструктивная схема здания и т. п.);

геодезическая съемка положения цоколей, колонн и крупноразмерных фундаментов с целью определения осадок, относительных смещений, прогибов и кренов существующих зданий и сооружений;

выбор места исследования грунтов основания и определения уровня грунтовых вод с учетом выявленных деформаций оснований и конструкций существующих зданий;

определение требуемых глубин зондирования, бурения, шурфования и отбора образцов грунта и воды для лабораторных исследований;

зондирование и бурение основания;

7

выполнение шурфов в основании фундаментов с целью отбора образцов грунта, обследования состояния оснований и подземных конструкций;

натурные исследования деформационных и прочностных свойств грунтов;

лабораторные исследования физико-механических свойств грунта;

прогноз подтопления промышленной площадки и изменения свойств грунтов;

составление заключения.

3.5.    Геодезическая съемка выполняется в соответствии с рекомендациями, изложенными в Руководстве по наблюдениям за деформациями оснований и фундаментов зданий и сооружений. М, Строй-издат, 1975, Инструкции по организации и проведению наблюдений за развитием осадок зданий (сооружений), вблизи которых осуществляется новое строительство (Указания по устройству фундаментов около существующих зданий и сооружений, Ленинград, 1980).

3.6.    Выбор места исследования свойств грунтов определяется задачей изысканий: общее обследование или выявление степени сжимаемости грунтов в пределах зоны деформирования основания существующих зданий.

В первом случае бурение и зондирование выполняются для уточнения характера напластований (порядок залегания литологических разностей, их физико-механические свойства, уровень грунтовых вод, наличие куполов грунтовых вод).

Во втором, кроме указанных выше, бурение, зондирование и шурфование приурочиваются к частям здания, различающимся по нагрузкам, глубинам заложения и времени возведения.

3.7.    Места установки геодезических знаков, бурения, зондирования и шурфования определяются в увязке с расположением инженерных сетей и должны быть согласованы с техническим отделом предприятия и соответствующими инстанциями (главным энергетиком, главным электриком и т. п.).

3.8.    К буровым работам и рытью шурфов допускаются лица, изучившие правила техники безопасности, действующие в изыскательской организации, а также правила техники безопасности того предприятия (цеха), где выполняются работы.

3.9.    Глубина бурения и зондирования принимаются в зависимости от типа здания, его размеров, шага колонн каркасных зданий и нагрузок, передаваемых на колонну. Рекомендуемые глубины бурения от уровня подошвы фундаментов каркасных промышленных зданий приведены в табл. 2 и 3. В табл. 2 — для каркасных зданий различных типов с фундаментами под несущие колонны; в табл. 3— для зданий и сооружений с плитными фундаментами. В этих таблицах расчетные глубины бурения определены для случаев, когда ос-

8

Таблица 2

с

Б

%

Нагрузки на колонну, кН

Тип сооружений

Расчетная глубина бурения скважин в основаниях, сложенных грунтами

глинис

тыми

песчаны- | ми

глинистыми и песчаными при отношении ftnj/(ffpp+Aft0)

0,2

0,4

0,6

0,8

1

I

10

7

9,5

9

8,5

8

2

1ЛЛП

II

9

7

8,5

8

7,5

7

3

шии

III

10

7

9,5

9

8,5

8

4

IV

11

8

10

10

9

9

5

I

12

9

11

11

10

9

6

7

1000—2500

II

III

10

11

7

8

9,5

10

9

10

8,5

9

8

9

8

IV

12

9

И

11

10

9

9

I

14

10

13

12

11

11

10

11

2510—5000

II

III

12

13

9

9

11

12

И

12

10

11

9

10

12

IV

14

10

13

12

12

11

13

I

16

11

15

14

13

12

14

15

5010—10000

II

III

14

15

10

11

13

14

12

13

12

12

10

11

16

IV

17

12

16

15

14

13

17

18

19

20

10 010—15000

I

II

III

IV

18

16

17

19

13

11

12

13

17

15

16

18

16

14

15 17

15

13

14

16

14 12 13

15

21

J 15010—20000

1 I

20

1 14

1 Ш

18

| 16

15

Примечание. Тип I — одноэтажные здания цехового типа; II — многоэтажные здания с шагом колонн в обоих направлениях 6 м; общая ширина 6 м (в осях рядов); III — при общей ширине в осях рядов — 12 м, IV — 18 м.

нование сложено либо только глинистыми, либо только песчаными грунтами, либо одновременно глинистыми и песчаными грунтами при различных соотношениях суммарной мощности слоев песка (hUi) в пределах глубины, соответствующей сложению основания только глинистыми грунтами (Ярр), т. е. при отношении кщк НРг равном 0,2; 0,4; 0,6; 0,8.

В случае, если ниже указанного уровня залегают просадочные или слабые грунты с модулем деформации менее 10 МПа, глубина

0