CC BY
24
Исследование влияния размеров разделительной стенки на уменьшение осадки
существующего здания Пузырев А. С.
Пузырев Анатолий Сергеевич /Puzyrev Anatoly Sergeyevich - магистрант, кафедра городского строительства и хозяйства,
Архитектурно-строительный институт,
Тольяттинский государственный университет, г. Тольятти
Аннотация: в статье рассмотрены методы снижения влияния вновь возводимых зданий на близлежащую городскую застройку. Выполнены численные исследования влияния размеров разделительной стенки на дополнительные осадки существующего здания.
Ключевые слова: разделительные системы, фундаменты, взаимное влияние.
При возведении нового здания рядом с существующим, возникают дополнительные осадки грунтового основания существующего здания. Если величины деформаций от влияния нового здания превысят предельно допустимые значения, определенные нормами [3], то необходимо принимать меры, направленные на уменьшение влияния нового здания на существующее.
К таким мерам относятся:
- устройство разделительной стенки;
- передача давления от нового здания на слои плотных подстилающих грунтов;
- укрепление грунтов основания здания.
Рассмотрим более подробно вариант с устройством разделительной стенки.
В качестве разделительной стенки могут быть использованы:
- шпунтовый ряд;
- ряд завинчиваемых стальных труб с проволочной навивкой (бурозавинчиваемая свая);
- стенка из свай, в том числе буронабивных, буроинъекционных и вдавливаемых;
- стена в грунте.
При планировании численного эксперимента было принято: рассмотреть варианты конструкций с разной глубиной заложения разделительной стенки.
Решение задачи направленно на выявление конструктивного решения, обеспечивающего наименьшие дополнительные осадки существующего здания.
Для определения усилий и деформаций создается расчетная модель в ПК ЛИРА 9.6. При этом массив задан конечными элементами размерами 0,5 х 0,5 х 0,5 м. Применение подобного подхода при планировании численного эксперимента оправдывает поставленные цели, что подтверждается ранее проводимыми исследованиями [2].
Каждому элементу назначается свой тип жесткости с заранее заданными характеристиками (Е-модуль упругости, V-коэффициент Пуассона, H-высота сечения, Ro-плотность):
«Грунт» - Е = 2000 т/м2, V = 0,30, R0 = 0 т/м2; (тугопластичный/полутвердый суглинок),
«Фундаментная плита» - Е = 2,0-106 т/м2, V = 0,20, Н = 50 см, R0 = 0 т/м2;
«Стенка» - Е = 2,0-106 т/м2, V = 0,20, R0 = 2,75 т/м2.
На фундаментную плиту передается равномерно распределенная нагрузка интенсивностью 30 т/м2.
Ширина разделительной стенки в ходе исследования не изменялась и была равна ширине фундаментной плиты. Изменялась только глубина заложения разделительной стенки, она принималась 7 м, 10 м, 15 м (условное опирание на малосжимаемые слои грунта).
Выполненные исследования направлены на выявление степени влияния глубины заложения разделительной стенки, на дополнительные осадки существующего здания. Рассматривались узлы поверхности грунтового основания за разделительной стенкой. Результаты исследования приведены в Таблице 1.
Таблица 1. Величина дополнительных осадок существующего здания
Расстояние от разделительной стенки, м Величина дополнительной осадки при глубине стены, мм
без стены стена 7 м стена 10 м стена15 м
0,5 -23.294 -17.627 -12.877 -0.044
1 -19.997 -16.081 -11.819 -0.015
1,5 -17.323 -14.768 -10.931 0.049
2 -15.093 -13.474 -10.064 0.097
2,5 -13.195 -12.234 -9.232 0.134
3 -11.556 -11.053 -8.433 0.162
3,5 -10.125 -9.936 -7.669 0.182
4 -8.869 -8.890 -6.942 0.196
4,5 -7.759 -7.915 -6.255 0.206
5 -6.774 -7.014 -5.609 0.211
5,5 -5.899 -6.185 -5.005 0.214
6 -5.119 -5.426 -4.442 0.214
6,5 -4.424 -4.734 -3.921 0.212
7 -3.803 -4.107 -3.440 0.209
7,5 -3.250 -3.539 -2.999 0.205
8 -2.756 -3.027 -2.596 0.199
По результатам видно, что во всех случаях удалось добиться снижения осадок существующего здания, но наиболее значительные результаты получаются при опирании разделительной стенки на малосжимаемые слои грунта.
Выводы
1) Наличие разделительной стенки существенно уменьшает дополнительные осадки массива грунта за разделительной стенкой.
2) Применение стенки, доводимой до малосжимаемых грунтов, позволяет добиться практически нулевых осадок, что крайне важно в условиях строительства вблизи исторической застройки или памятников истории, архитектуры и культуры.
3) Возможно применение стенок с меньшей глубиной заложения, не доводимых до малосжимаемых грунтов, если достигнутый результат снижения осадки удовлетворяет заданным требованиям [3].
Литература
1. Сотников С. Н., Симагин В. Г., Вершинин В. П. Проектирование и возведение фундаментов вблизи существующих сооружений. М.: Стройиздат, 1986. 96 с.
2. Тошин Д. С., Подпорин В. А. Расчет ребристых железобетонных плит покрытия с дефектами. // Объединенный научный журнал. 2003. № 29. С. 46-47.
3. СП 22.13330.2011 Основания зданий и сооружений.
