Научная статья на тему 'РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЯ ВЛИЯНИЯ ОГРАЖДЕНИЯ КОТЛОВАНА ТИПА СТЕНА В ГРУНТЕ НА ОСАДКИ ГРУНТА В ОСНОВАНИИ ПЛИТНОГО ФУНДАМЕНТА ВЫСОТНОГО ЗДАНИЯ'

РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЯ ВЛИЯНИЯ ОГРАЖДЕНИЯ КОТЛОВАНА ТИПА СТЕНА В ГРУНТЕ НА ОСАДКИ ГРУНТА В ОСНОВАНИИ ПЛИТНОГО ФУНДАМЕНТА ВЫСОТНОГО ЗДАНИЯ Текст научной статьи по специальности «Строительство и архитектура»

CC BY
120
29
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
Ключевые слова
ОСАДКА / ПЛИТНЫЙ ФУНДАМЕНТ / НАПРЯЖЕННО-ДЕФОРМИРОВАННОЕ СОСТОЯНИЕ / ОГРАЖДЕНИЕ КОТЛОВАНА / СТЕНА В ГРУНТЕ / ФАКТОРЫ ВЛИЯНИЯ / ФАКТОРНЫЙ АНАЛИЗ

Аннотация научной статьи по строительству и архитектуре, автор научной работы — Знаменский В.В., Ганболд А.

В настоящей статье приводятся результаты исследования влияния ограждающей конструкции котлована, выполненной по технолгии железобетонной стены в грунте траншейного типа, на деформации грунтового массива в основании плитного фундамента высотного здания и его осадку. Исследование выполнено численным методом с использованием программного комплекса PLAXIS 2D. Влияние стены в грунте на осадку здания определялось в зависимости от расстояния от ограждения до края плитного фундамента здания, глубины заделки ограждения ниже дна котлована и характеристики контактного элемента. Степень влияния каждого из указанных факторов на осадку фундаментной плиты определялась факторным анализом, основанном на теории планирования экспериментов. Приведены мозаики деформаций грунтового массива в основании фундаментной плиты, а также графики зависимости средней осадки здания от рассмотренных фактров влияния. По результатам проведенного исследования определены границы существенного влияния рассмотренных факторов, а также стены в грунте в целом на осадку здания, показана целесообразность учета влияния стены в грунте на деформации грунтов в основании фундаментных плит на этапе проектировании и возможность уменьшать осадку зданий за счет изменения параметров ограждения

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Похожие темы научных работ по строительству и архитектуре , автор научной работы — Знаменский В.В., Ганболд А.

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

THE RESULTS OF THE STUDY OF THE INFLUENCE OF THE WALL-IN-SOIL EXCAVATION FENCING ON SOIL SETTLEMENTS AT THE BASE OF THE SLAB FOUNDATION OF A HIGH-RISE BUILDING

This article presents the results of a study of the influence of the enclosing structure of the excavation, made using the technology of a reinforced concrete wall in trench-type soil, on the deformation of the soil mass at the base of the slab foundation of a high-rise building and its settlement. The study was performed by a numerical method using the PLAXIS 2D software package. The influence of the wall in the ground on the settlement of the building was determined depending on the distance from the fence to the edge of the slab foundation of the building, the depth of the fence embedment below the bottom of the pit, and the characteristics of the contact element. The degree of influence of each of these factors on the settlement of the foundation slab was determined by factor analysis based on the theory of planning experiments. The mosaics of deformations of the soil mass at the base of the foundation slab are presented, as well as graphs of the dependence of the average settlement of the building on the considered factors of influence. Based on the results of the study, the boundaries of the significant influence of the considered factors, as well as the walls in the ground as a whole on the settlement of the building, are determined, the expediency of taking into account the influence of the wall in the ground on soil deformations at the base of foundation slabs at the design stage and the ability to reduce the settlement of buildings by changing the parameters of the fence are shown.

Текст научной работы на тему «РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЯ ВЛИЯНИЯ ОГРАЖДЕНИЯ КОТЛОВАНА ТИПА СТЕНА В ГРУНТЕ НА ОСАДКИ ГРУНТА В ОСНОВАНИИ ПЛИТНОГО ФУНДАМЕНТА ВЫСОТНОГО ЗДАНИЯ»

Результаты исследования влияния ограждения котлована типа стена в грунте на осадки грунта в основании плитного фундамента высотного здания

сч сч о сч

о ш Ш X

<

m о х

X

Знаменский Владимир Валерианович

доктор технических наук, профессор, профессор кафедры «Механики грунтов и геотехники», Национальный исследовательский Московский государственный строительный университет, Geosts@yandex.ru

Ганболд Адъяажав

аспирант кафедры «Механики грунтов и геотехники», Национальный исследовательский Московский государственный строительный университет, Adiyajav1020@gmail.com

В настоящей статье приводятся результаты исследования влияния ограждающей конструкции котлована, выполненной по технолгии железобетонной стены в грунте траншейного типа, на деформации грунтового массива в основании плитного фундамента высотного здания и его осадку. Исследование выполнено численным методом с использованием программного комплекса PLAXIS 2D. Влияние стены в грунте на осадку здания определялось в зависимости от расстояния от ограждения до края плитного фундамента здания, глубины заделки ограждения ниже дна котлована и характеристики контактного элемента. Степень влияния каждого из указанных факторов на осадку фундаментной плиты определялась факторным анализом, основанном на теории планирования экспериментов. Приведены мозаики деформаций грунтового массива в основании фундаментной плиты, а также графики зависимости средней осадки здания от рассмотренных фактров влияния. По результатам проведенного исследования определены границы существенного влияния рассмотренных факторов, а также стены в грунте в целом на осадку здания, показана целесообразность учета влияния стены в грунте на деформации грунтов в основании фундаментных плит на этапе проектировании и возможность уменьшать осадку зданий за счет изменения параметров ограждения

Ключевые слова: осадка, плитный фундамент, напряженно-деформированное состояние, ограждение котлована, стена в грунте, факторы влияния, факторный анализ.

Введение

Изучению различных аспектов взаимодействия плитных и плитно-свайных фундаментов с грунтовым основанием посвящены многие теоретические и экспериментальные работы отечественных и зарубежных ученых и специалистов - Польшин (1937), Довнарович (1971), Горбунов-Посадов и др (1984), Van Impe (1991), Готман и Каранаев (1991), Carder (1995), Puller (2003), Leung et al (2004), Chang-Yu (2006), Ильичёв и др (2007, 2012), Улицкий и Шашкин (2010), Мирсаяпов и Сафин (2011), Xiangfu (2011), Шулятьев и др (2012), Фадеев и др (2012), Петрухин и др (2014), Мирсаяпов и Нуриева (2015), Lemmen et al (2017), Lv et al (2017), Шулятьев и Минаков (2018). Проведенными исследованиями было установлено, что на напряженно-деформированное состояние (НДС) грунтового массива и зависящие от него осадки плитного фундамента влияют не только тип и геометрические параметры фундамента, свойства и условия залегания грунтов и передаваемые на них нагрузки, но и технология выполнения строительных работ, окружающая застройка и обеспечивающие устройство фундаментов дополнительные конструкции, к которым относятся ограждения котлованов. Так, О.А. Шуля-тьевым (2012) на примере возведенного в г. Москве здания было показано, что ограждение котлована, выполненное по технологии траншейной стены в грунте, приводит к перераспределению осадок и изменению напряжений в фундаментной плите, а при несимметричном ее расположении относительно ограждения и дополнительный крен высотного здания. По имеющейся разрозненной информации влияние ограждающей конструкции на НДС грунтового основания плитного фундамента может зависеть от ее расстояния от края плитного фундамента, заглубления ниже дна котлована, способа устройства, нагрузок от сооружения и их распределения по фундаментной плите, метода устройства подземной части и др. и быть существенным, однако специально этот вопрос подробно не исследовался.

Учитывая постоянно увеличивающиеся объемы возведения высотных зданий, точность определения осадок которых оказывает влияние на эксплуатационную надежность возведенных сооружений, на кафедре Механики грунтов и геотехники Московского государственного строительного университета (МГСУ) проводятся исследования влияния различных факторов, включая ограждения котлованов, на НДС грунтового массива в основании плитных фундаментов высотных зданий. Часть результатов этих исследований, касающаяся влияния ограждения котлована в виде монолитной железобетонной стены в грунте траншейного типа, рассмотрены в настоящей статье.

Материалы и методы

Исследование влияния ограждения котлована на деформации основания фундаментной плиты в зависимо-

сти от различных факторов выполнялось с использованием ПК Plaxis 2D [22]. Расчетная схема решаемой задачи показана на рис 1, разбивка конечно-элементной сетки и граничные условия (закрепленные опоры с боковых сторон и снизу расчетной области) на рис 2.

Песчаный грунт моделировался моделью Hardening soil. Плитный фундамент и стена в грунте моделировались как линейно-упругий материал, между стеной в грунте и грунтом устанавливался контактный элемент в соответствии с моделью Hardening soil. Расчетные параметры грунта и железобетона приведены в Таблице 1.

Свойства Плита Стена в грунте Песок

Конститутивные модели Линейно-упругая Линейно-упругая Hardening soil

Удельный вес материала плиты и стены в грунте y, кН/м3 25 25 -

Удельный вес грунта в насыщенном состоянии Ysat, кН/м3 - - 18.5

Модуль Юнга Е, кПа 3х107 3х107 -

Модуль деформации грунта при первичной нагрузке Е0, кПа - - 35х103

Модуль деформации Е50, кПа - - 35х103

Модуль деформации Eur, кПа - - 105х103

Модуль деформации Eoed, кПа - - 35х103

Коэффициент Пуассона, и 0.2 0.2 0.3

Угол внутреннего трения, ф - - 28о

Угол дилатансии, ш/ - - 0o

К, = v/(1-v) - - 0.53

Начальный коэффициент пори-стост, eo - - 0.54

q

шш

Впп = 10м

Вкт

Ж

48.0 м

Рис 2. 2D схема конечно-элементной модели, граничные условия

Таблица 1

Конститутивные модели и параметры материала

Удельный вес материала плиты и стены в грунте y, кН/м3

Свойства

Конститутивные модели

Удельный вес грунта в насыщенном состоянии Ysat, кН/м3_

Модуль Юнга E, кПа

Модуль деформации грунта при первичной нагрузке Ео, кПа

Модуль деформации Е50, кПа

Модуль деформации Eur, кПа

Модуль деформации Епян, кПа

Коэффициент Пуассона, и

Угол внутреннего трения, ф

Угол дилатансии, ш/

К, = v/(1-v)

Начальный коэффициент пори-стост, еп

Плита

Линейно-упругая

25

3х107

0 2

Стена в грунте

Линейно-упругая

25

3х107

0 2

Песок

Hardening soil

18 5

35х103

35х103

105х103

35х103

0 3

28е

0 53

0 54

Примечание: Секущий модуль деформации E50 принят равным модулю деформации Eo, модуль деформации при разгрузке Еи=3Ебо, касательный модуль первичной компрессии Eoed = Е50 (Фадеев, А.Б. 2012).

Влияние стены в грунте на осадки здания определялось в зависимости от следующих факторов:

❖ фактор т = Вкт/Впл е [1.2; 1.5; 1.8] - относительное ширина фундаментной плиты;

❖ фактор t = ¡!зад/Впл е [0.53; 0.66; 0.8] - относительная глубина заделки ограждения ниже дна котлована;

❖ фактор Кы е [0.2; 0.5; 1.0] - коэффициент трения «бетон-грунт».

Где: Впл - ширина фундаментной плиты, Впл=10м;

hзад - глубина заделки стены в грунте ниже дна котлована;

Rint= коэффициент трения бетон-грунт.

Вкт - ширина котлована.

Расчеты выполнялись для нагрузки на основание q, изменяющейся в пределах 200-400 кПа с шагом 50 кПа.

Среднее значение осадки фундаментной плиты здания sср определялось как ^0 + S1) / 2, где so и S1 - осадка соответственно центральной и угловой точки плиты.

Результаты и обсуждение

Результаты выполненных расчетов в виде мозаик деформаций грунтового массива при нагрузке на фунда-ментую плиту q = 350 кПа при различных значениях факторов т, 1 и Rint показаны на рис. 3-5.

Rijit=0.2

Rint=1.0

Рис 3. Мозаики деформаций грунтового массива при t=0.53 Rint=0.2 Rint=1.0

>rt

0

1

00 e>

Рис 4. Мозаики деформаций грунтового массива при при т=1 5

т=1.2

т= 1 :

оо

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

I—!

Рис 5. Мозаики деформаций грунтового массива при Rint=0.5

I I

О

ГО >

С.

I ГО

т

п

ю

2 О

м

ю

Сводные данные о величине средних осадок фундаментной плиты в зависимости от рассмотренных факторов приведены в Таблице 2.

Таблица 2

Средние осадки фундаментной плиты в зависимости от

q=200кПа

t=0.53 t=0.66 t=0.8

т=1.2 ^=0.2 47.1 46.7 45.8

^=0.5 44.1 42.7 41.7

^=1.0 43.7 41.7 40.3

т=1.5 ^=0.2 48.4 47.4 46.0

^=0.5 46.4 45.2 43.2

Rint=1.0 45.6 44.4 41.9

т=1.8 Rint=0.2 50.2 48.8 48.8

Rint=0.5 48.4 47.8 47.1

Rint=1.0 47.2 46.4 45.9

q=250кПа

t=0.53 t=0.66 t=0.8

т=1.2 Rint=0.2 60.5 58.3 58.2

Rint=0.5 58.2 54.2 53.1

Rint=1.0 57.8 53.0 50.7

т=1.5 Rint=0.2 61.1 59.6 58.5

Rint=0.5 58.5 57.9 55.0

Rint=1.0 57.9 57.1 53.6

т=1.8 Rint=0.2 63.2 62.7 62.6

Rint=0.5 62.3 62.2 60.3

Rint=1.0 61.2 60.6 58.6

q=300кПа

t=0.53 t=0.66 t=0.8

т=1.2 Rint=0.2 74.7 71.8 70.4

Rint=0.5 71.9 65.8 63.4

Rint=1.0 71.1 65.1 61.8

т=1.5 Rint=0.2 74.7 73.0 70.9

Rint=0.5 72.0 71.2 67.2

Rint=1.0 71.2 70.5 66.2

т=1.8 Rint=0.2 77.8 76.8 75.9

Rint=0.5 77.2 76.4 73.3

Rint=1.0 76.1 75.4 72.4

q=350кПа

t=0.53 t=0.66 t=0.8

т=1.2 Rint=0.2 85,13 82,84 81,33

Rint=0.5 81,41 76,85 74,21

Rint=1.0 80,45 76,02 72,37

т=1.5 Rint=0.2 88,56 85,80 84,90

Rint=0.5 86,53 83,34 80,31

Rint=1.0 85,32 82,34 78,87

т=1.8 Rint=0.2 90,83 89,81 88,79

Rint=0.5 90,08 88,35 85,78

Rint=1.0 88,91 87,17 85,15

q=400кПа

t=0.53 t=0.66 t=0.8

т=1.2 Rint=0.2 101.4 96.3 95.8

Rint=0.5 98.3 90.2 86.9

Rint=1.0 96.9 89.2 85.3

т=1.5 Rint=0.2 103.3 100.4 97.3

Rint=0.5 99.7 99.2 93.1

Rint=1.0 98.6 98.1 92.1

т=1.8 Rint=0.2 107.6 106.6 102.8

Rint=0.5 107.0 106.5 101.6

Rint=1.0 106.3 104.6 100.2

Примечание: Красным цветом выделены средние осадки здания, превышающие нормативный предел

<

т

0

1 I

Результаты факторного анализа, выполненного с целью оценки степени влияния каждого из рассмотренных факторов на осадки фундаментной плиты, приведены в виде диаграмм на рис 6.

4

и ~

О н

8 <2

8.- 1

-3

-4

Рисунок 6. Степень влияния факторов т, ( и ИШ на осадки плитного фундамента

Данные Таблицы 2 и факторный анализ, основанный на теории планирования эксперимента и выполненный для нагрузки на плиту q = 350 кПа, показал, что наибольшее влияние на НДС грунтового массива и осадку фундаментной плиты оказывает расстояние от края фундамента до ограждения, характеризуемое фактором т. Согласно Таблице 3 и графикам на рис. 7, влияние фактора т на осадку фундамента увеличивается с увеличением относительной глубины заделки ограждения ниже дна котлована, характеризуемой фактором ^ и коэффициента трения между грунтом и бетоном ограждения, характеризуемым фактором Rint.

Таблица 3

Средние осадки фундаментной плиты в зависимости от фактора т при различных значениях факторов и Им.

Rint=0.2 Rint=0.5 Rint=1.0

t=0.53 т=1.2 85,13 81,41 80,45

т=1.5 88,56 86,53 85,32

т=1.8 90,83 90,08 88,91

t=0.66 т=1.2 82,84 76,85 76,02

т=1.5 85,80 83,34 82,34

т=1.8 89,81 88,35 87,17

t=0.8 т=1.2 81,33 74,21 72,37

т=1.5 84,90 80,31 78,87

т=1.8 88,79 85,78 85,15

Рис 7. Графики зависимости Бср = / (т ) для различных значений фактора "Ит": а) (=0.53, б) (=0.8

Влияние фактора т на осадку плиты проявляется в максимальной степени при расположении ограждения рядом с фундаментом, при увеличении расстояния между фундаментом и ограждением оно снижается и на расстоянии от фундамента, составляющем примерно 0,45 Впл, становится несущественным и может не учитываться в расчетах. Расстояние 0,45 Впл соответствует

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

3 2

условиям рассмотренной задачи и требует уточнения в зависимости от грунтовых условий, глубины котлована и т.п., что указывает на необходимость продолжения исследований в этом направлении. Это важно, поскольку в указанных пределах, изменяя глубину заложения ограждения в грунт, расстояние между ограждением и фундаментной плитой, а также силы трения на контакте грунта с поверхностью ограждения, можно снизить средние осадки здания до нормативных пределов.

Существенно меньшее влияние на среднюю осадку фундаментной плиты оказывает трение на контакте грунта со стенкой, характеризуемое фактором Рм. Согласно данным Таблицы 4 и графикам на рис. 8. в наибольшей степени оно проявляется при небольшом расстоянии между фундаментом и ограждением котлована, незначительно увеличиваясь с увеличением заделки ограждения в грунт.

Таблица 4

Средние осадки фундаментной плиты в зависимости от

m=1.2 m=1.5 m=1.8

Rint=0.2 t=0.53 85,13 88,56 90,83

t=0.66 82,84 85,80 89,81

t=0.8 81,33 84,90 88,79

Rint=0.5 t=0.53 81,41 86,53 90,08

t=0.66 76,85 83,34 88,35

t=0.8 74,21 80,31 85,78

Rint=0.8 t=0.53 80,45 85,32 88,91

t=0.66 76,02 82,34 87,17

t=0.8 72,37 78,87 85,15

| 65

rf ™ х

Я 75

• 80

X 85 3

о. 90 U

95

- т=1.2 —•-т=1.5 —•-т=1.8 —*-m.i 2 -«-т-1 5 -®—т-1 8

0,45 0,55 0,65 0,75 0,85"t"

¡65 = 70 Э75

а80

§85 5-90 95

0,45 0,55 0,65 0,75 0,85 . "t"

t=0.5 t=0.66 t=0.8

m=1.2 Rint=0.2 85,13 82,84 81,33

Rint=0.5 81,41 76,85 74,21

Rint=1.0 80,45 76,02 72,37

m=1.5 Rint=0.2 88,56 85,80 84,90

Rint=0.5 86,53 83,34 80,31

Rint=1.0 85,32 82,34 78,87

m=1.8 Rint=0.2 90,83 89,81 88,79

Rint=0.5 90,08 88,35 85,78

Rint=1.0 88,91 87,17 85,15

Рис 8. Графики зависимости Sср = / (г) для различных значений фактора "т": а) Нм=0.2 б) Ры=1.0

Средняя осадка фундаментной плиты уменьшается с увеличением коэффициент трения на контакте «грунт-ограждение» (фактор Рм). Влияние коэффициент трения на контакте «грунт-ограждение на уменьшение осадки фундаментной плиты тем больше, чем меньше расстояние от ограждения до фундамента (уменьшение фактора т) и больше глубина заделки ограждения в грунт ниже дна котлована (увеличение фактора 1).

Таблица 5

Средние осадки фундаментной плиты в зависимости от Р.ы

Рис 9. Графики зависимости Scp = f (RRnt) для различных значений фактора "t": а) m=1.2, б) m=1.8

Заключение

Проведенное исследование подтвердило известный факт влияния ограждения котлована в виде монолитной железобетонной стены в грунте траншейного типа на НДС грунтового массива в основании плитного фундамента высотного здания.

Средняя осадка фундаментной плиты высотного здания, ограничиваемая Нормами на проектирование, уменьшается с сокращением расстояния между фундаментом и ограждением, увеличением глубины заделки ограждения в грунт ниже дна котлована и уменьшением сил трения на контакте «грунт-ограждение». Наибольшим влиянием на осадку фундаментной плиты оказывает расстояние между стеной в грунте и фундаментом.

Расстояние, в пределах которого изменение параметров ограждения котлована типа «монолитная железобетонная стена в грунте оказывает влияние на напряженно-деформированное состояние грунтового массива в основании фундаментной плиты и которое должно учитываться в расчетах осадки здания составляет порядка 0,45 ее ширины.

В указанных пределах, изменяя глубину заложения ограждения в грунт ниже дна котлована, расстояние между ограждением и фундаментной плитой, или силы трения на контакте грунта с поверхностью ограждения, можно снизить средние осадки здания до нормативных пределов.

Литература

1. Польшин Д. Е. 1937. Влияние площади и формы фундаментов на его осадку. // Стройиндустрия. №3.

2. Довнарович, С. В. 1971. Влияние характера формирования песчаного основания на его деформирование. // Основание, фундаменты и механика грунтов. №6. С. 7-8

3. Фадеев, А.Б., Репина, П.И., Абдылдаев, Э.К. 1983. Метод конечных элемментов при решении геотехнических задач и программа «Геомеханика». Л - ЛИСИ.

4. Горбунов-Посадов М.И., Маликова, Т.А. и Соломин, В.И. 1984. Расчет конструкций на упругом основании. // Москва. Стройиздат. С 679.

5. Van Impe W F. 1991 Deformation of Deep Foundation / W. F. Van Impe / Proc. of the 10th European Conf. on Soil Mechanics and Geotechnical Engineering. P. 1021-1062.

6. Готман, А.Л. и Каранаев, М.З. 1991. Исследование работы комбинированных свайных фундаментов на вертикальную нагрузку. // Основания, фундаменты и механика грунтов. №6. С 15-18.

7. Carder, D.R. 1995. Ground movements caused by different embedded retaining wall construction techniques. // Transport Research Laboratory report No. 172, Crowthorne, Berkshire.

X X

о

го А с.

X

го m

о

ю

2 О

м м

сч сч о сч

о ш Ш X

<

m о х

X

8. Puller M, 2003. Deep excavations: a practical manual // London, Thomas Telford, P 368.

9. Chang-Yu Ou. 2006. Deep excavations. Theory and Practice. London Taylor and Francis. P 532.

10. Ильичёв, В.А., Петрухин, В.П. и Шейнин В.И. 2007. Принципы проектирования оснований и фундаментов высотных зданий, учитывающеие их геотехнические особенности. // Современное высотное строительство. Москва. ГУП ИТЦ Москомархитектуры. С 156-160.

11. Улицкий, В.М. и Шашкин, А.Г. 2010. Подземные сооружения в условиях городской застройки на слабых грунтах. // Гидротехника. №2. С 46-50.

12. Xiangfu C., 2011. Settlement Calculation on High-Rise Building // Science Press Beijing and Springer, P 430.

13. Мирсаяпов, И.Т. и Сафин, Д.Р. 2011. Экспериментальные исследования грунтового массива при совместном деформировании с ограждающей кониструкцией консольного типа в процессе поэтопной разработки котлована. // КГАСУ. №3. С 79-84.

14. Фадеев, А.Б. 2012. Параметры модели упрочняющегося грунта программа «Plaxis». // Численные методы расчетов в практической геотехнике. Сб. С 13.

15. Шулятьев, О.А., Поспехов, В.С. и Шулятьев, С.О. 2012. Из практики проектирования ограждающей конструкции и фундаментной плиты административного комплекса зданий с четырёхуровневой подземной автостоянкой. // Жилищное строительство. №9. С 50-53.

16. Ильичев, В.А., Мангушев, Р.А. и Никифорова, Н.С. 2012. Опыт освоения подземного пространства российских мегополисов. // Основания и фундаменты. №2. С 17-20.

17. Петрухин, В.П., Шулятьев, О.А., Ибрагимов, М.Н. и Мозгачёва, О.А. 2014. Способы изменения напряженно-деформированного состояния грунтов основания. // Вестник НИЦ «Строительство». НИИОСП им. Н.М.Герсеванова. Геотехника и подземное строительство. №10. С 88-92.

18. Мирсаяпов, И.Т. и Нуриева, Д.М. 2015. Численные исследования осадок оснований глубоких фундаментов высотных зданий. // Известия Казанского государственного архитектурно-строительного университета. №4(34). С 183-190.

19. Lemmen H E, Jacobsz S W and Kearsley E P 2017 The influence of foundation stiffness on the behavior of surface strip foundations on sand // journal of the south African institution of civil engineering issn 1021-2019 V59, pages 19-27

20. Lv Y R, et al. 2017 Geometric Effects on Piles in Consolidating Ground: Centrifuge and Numerical Modeling.// Journal of Geotechnical and Geoenvironmental Engineering 143.9: 04017040.

21. Шулятьев, О.А. и Минаков, Д.К. 2018. Влияние изменения напряженно-деформированного состояния в грунтовом массиве при устройстве стены в грунте на расчет ограждающих и распорных конструкций котлована. // Геотехника. Том 10. №3. С 56-68.

22. Manual, Plaxis users 2013 "Bentley Systems, Incorprated"

The results of the study of the influence of the wall-in-soil excavation

fencing on soil settlements at the base of the slab foundation of a

high-rise building Znamensky V.V., Ganbold A.

National Research Moscow State University of Civil Engineering

JEL classification: L61, L74, R53_

This article presents the results of a study of the influence of the enclosing

structure of the excavation, made using the technology of a reinforced

concrete wall in trench-type soil, on the deformation of the soil mass at the base of the slab foundation of a high-rise building and its settlement. The study was performed by a numerical method using the PLAXIS 2D software package. The influence of the wall in the ground on the settlement of the building was determined depending on the distance from the fence to the edge of the slab foundation of the building, the depth of the fence embedment below the bottom of the pit, and the characteristics of the contact element. The degree of influence of each of these factors on the settlement of the foundation slab was determined by factor analysis based on the theory of planning experiments. The mosaics of deformations of the soil mass at the base of the foundation slab are presented, as well as graphs of the dependence of the average settlement of the building on the considered factors of influence. Based on the results of the study, the boundaries of the significant influence of the considered factors, as well as the walls in the ground as a whole on the settlement of the building, are determined, the expediency of taking into account the influence of the wall in the ground on soil deformations at the base of foundation slabs at the design stage and the ability to reduce the settlement of buildings by changing the parameters of the fence are shown.

Keywords: Settlement, slab foundation, stress-strain state, excavation

enclosure, wall in soil, influence factors, factorial analysis. References

1. Polish D. E. 1937. Influence of area and shape of foundations on its

settlement. // Construction industry. No. 3.

2. Dovnarovich, S. V. 1971. The influence of the nature of the formation of a

sandy base on its deformation. // Foundation, foundations and soil mechanics. No. 6. pp. 7-8

3. Fadeev A.B., Repina P.I., Abdyldaev E.K. 1983. Finite element method for

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

solving geotechnical problems and the Geomechanics program. L - LISI.

4. Gorbunov-Posadov M.I., Malikova T.A. and Solomin, V.I. 1984. Calculation

of structures for the elasticity of the foundation. // Moscow. Stroyizdat. From 679.

5. Van Impe W F. 1991 Deep base deformation / W. F. Van Impe / Proc. 10th

European Conf. in soil mechanics and geotechnical engineering. pp. 1021-1062.

6. Gotman, A.L. and Karanaev, M.Z. 1991. Study of the operation of combined

pile foundations under vertical load. // Bases, foundations and soil mechanics. No. 6. From 15-18.

7. Carder, D.R. 1995. Ground movements caused by various methods of

building built-in retaining walls. // Transport Research Laboratory Report No. 172, Crowthorne, Berkshire.

8. Puller M., 2003. Deep excavation: a practical guide // London, Thomas

Telford, p. 368.

9. Chang-Yu Ou. 2006. Deep excavations. Theory and practice. London

Taylor and Francis. page 532.

10. Ilyichev V.A., Petrukhin V.P. and Sheinin V.I. 2007. Principles of designing

bases and foundations for high-rise buildings, taking into account their geotechnical features. // Modern high-rise construction. Moscow. State Unitary Enterprise ITC Moscomarchitecture. From 156-160.

11. Ulitsky V.M. and Shashkin, A.G. 2010. Underground structures in urban areas on soft soils. // Hydrotechnics. No. 2. From 46-50.

12. Xiangfu C., 2011. Calculation of the settlement of a high-rise building // Science Press Beijing and Springer, p. 430.

13. Mirsayapov, I.T. and Safin, D.R. 2011. Experimental studies of the soil mass when combining deformations with a cantilever-type enclosing structure in the process of step-by-step excavation. // KGASU. No. 3. From 79-84.

14. Fadeev A.B. 2012. Parameters of the reinforcing soil model in the Plaxis program. // Numerical methods of calculations in practical geotechnics. Sat. From 13.

15. Shulyaev O.A., Pospekhov V.S. and Shulyaev, S.O. 2012. From the experience of designing the structure and foundation slab of an administrative complex of buildings with a four-level underground auto fence. // Housing construction. No. 9. From 50-53.

16. Ilyichev V.A., Mangushev R.A. and Nikiforova, N.S. 2012. Experience in the development of the underground space of Russian megacities. // Foundations and foundations. No. 2. From 17-20.

17. Petrukhin V.P., Shulyaev O.A., Ibragimov M.N. and Mozgacheva, O.A. 2014. Methods for changing the acutely deformed state of base soils. // Bulletin of the Research Center "Construction". NIIOSP them. N.M.Gersevanova. Geotechnics and underground construction. No. 10. From 88-92.

18. Mirsayapov, I.T. and Nureyev, D.M. 2015. Numerical studies of the settlement of the foundations of high-rise buildings. // Proceedings of the Kazan State University of Architecture and Civil Engineering. No. 4(34). From 183-190.

19. Lemmen H.E., Jacobs S.V. and Kearsley E.P. 2017 Effect of Foundation Stiffness on the Behavior of Surface Strip Foundations on Sand // Journal of the South African Institute of Civil Engineering issn 1021-2019 V59, pp. 19-27.

20. Lv Y R et al. 2017 Geometric actions on piles during soil consolidation: centrifuge and numerical modeling.// Journal of Geotechnical and Geoenvironmental Engineering 143.9: 04017040.

21. Shulyaev, O.A. and Minakov, D.K. 2018. Influence of changes in the stress-strain state in massive soil with a wall thickness in the soil on the calculation of enclosing and spacer structures of the excavation. // Geotechnics. Volume 10. No. 3. From 56-68.

22. Plaxis User Guide, 2013, Bentley Systems, Incorporated.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.