Проектирование фундаментов вблизи существующих зданий: 4.3. Проектирование фундаментов мелкого заложения вблизи существующих зданий ч.2

4.3. Проектирование фундаментов мелкого заложения вблизи существующих зданий ч.1

Как было указано выше, разработка проектов фундаментов зданий, располагаемых в непосредственной близости от существующих сооружений, включает в себя расчет оснований как проектируемого здания, так и существующих построек.

Расчет естественного основания нового здания должен производиться по несущей способности и по деформациям в соответствии со СНиП 2.02.01-83.

По несущей способности производится расчет и тех фундаментов существующих зданий, возле которых располагаются котлованы для устройства фундаментов проектируемых зданий. Расчет несущей способности оснований проектируемых зданий должен выполняться (в запас) без учета одностороннего загружения соседних площадей.

В расчет оснований по деформациям входит также расчет неравномерности дополнительных осадок существующих зданий при загрузке соседних участков возводимым сооружением (см. рис. 1.10).

Если грунты площадки строительства ранее не были загружены внешней нагрузкой, то новое здание в местах примыкания к существующим будет давать меньшие осадки, чем на свободной территории (см. рис. 1.10). Это может привести к опасному перекосу нового здания вблизи примыкания его к существующим, а также к относительно большему общему прогибу нового здания, что следует учитывать при проектировании (рис. 4.2).

Рис. 4.2. К определению дополнительного перекоса нового здания, возведенного вблизи уже существующего

а — схема примыкания, б — эпюра осадок по расчету; 1 — ранее построенное здание; 2 — новое здание; 3 — условная линия распределения напряжений от ранее построенного здания; 4 — нижняя граница сжимаемой толщи; 5 — осадка нового здания без учета уплотнения грунта у примыкания; 6 — то же, с учетом уплотнения грунта

Увеличение перекоса нового здания в местах примыкания к существующему может быть оценено по следующей методике:

а) определяется осадка s₁ фундамента стены, примыкающей к существующему зданию, без учета жесткости здания по деформационным характеристикам площадки строительства, установленным при изысканиях;

б) определяется осадка s₂ того же фундамента, но по деформационным характеристикам грунта в уплотненном состоянии с учетом нагрузки, передаваемой существующим зданием;

в) вычисляется дополнительный перекос здания в месте его примыкания к существующему по формуле

j_ad = (s₁ – s₂)/l_n,

(4. 5)

где l_n — длина участка в пределах которого развивается перекос; l_n — принимается равной 0,25 Н_с (здесь Н_с — мощность сжимаемой толщи).

Значение перекоса j_s суммируется со значением перекоса, полученным при расчете неравномерности осадок фундаментов проектируемого здания как свободно стоящего с учетом взаимного влияния всех его фундаментов.

Не рекомендуется производить планировку территории подсыпкой более 0,5 м в пределах площади, загрузка которой вызовет дополнительное уплотнение грунтов под существующими зданиями. При необходимости выполнения подсыпки, толщина которой превышает 0,5 м, следует учитывать, что это мероприятие может вызвать дополнительную неравномерную осадку как существующих, так и проектируемых зданий и сооружений, особенно если эта подсыпка проектируется только на части территории (см. рис. 1.11, б). Подсыпку необходимо принимать как распределенную нагрузку наравне с нагрузками от проектируемых построек со всеми вытекающими отсюда последствиями.

Мероприятия, направленные на ликвидацию влияния неравномерной дополнительной осадки оснований, следует разрабатывать с учетом осадки, которая должна быть определена расчетом.

Расположение сооружений в плане, заглубление фундаментов и подземной части, выбор типа фундамента принимаются с учетом следующих основных требований.

Если давление на грунт от проектируемого здания не меньше давления от существующих соседних зданий, рекомендуется новое здание относить от существующих фундаментов на расстояние L ≥ H_с. При L ≥ 0,5H_с влияние нового здания, как правило, незначительно и может быть учтено расчетом.

При необходимости устройства фундаментов на расстоянии L < 0,5H_c минимальное безопасное расстояние будет зависеть от инженерно-геологических условий, конструкции фундамента, способа разработки грунта, требований технологии устройства фундаментов, порядка монтажа здания и ряда других факторов. Наибольшая неравномерность осадок территории, примыкающей к новой постройке (а следовательно, и неравномерность дополнительных осадок существующих зданий), проявляется на удалении до 0,2H_с от новых фундаментов (рис. 4.3) (зона Г — практически в пределах ближайших 2—6 м). У жилых бескаркасных зданий именно на этом участке развиваются наиболее значительные повреждения конструкций, прежде всего продольных стен. На удалении (0,2÷0,5)H_с (зона В) обычно возникают перекосы конструкций с образованием в стенах наклонных трещин; на удалении от 0,5Н_с до Н_с (зона Б) происходит общий крен здания.

Рис. 4.3. Схема силового воздействия строящегося здания (I) на уже существующее (II), расположенное в пределах воронки оседания

А—Г — зоны повреждения конструкций здания

При оценке Н_с можно пользоваться методикой, изложенной в работах Б.И. Далматова, или методом суммирования по СНиП 2. 02.01-83 (в последнем случае H_c = z). Величину Н_с следует определять для центра проектируемого здания (сооружения) с учетом загружения всех фундаментов.

В зависимости от ожидаемых конечной осадки нового и дополнительных осадок существующего здания, чувствительности конструкций последнего к развитию неравномерных осадок и архитектурных особенностей объекта определяется минимально допустимый разрыв между краями новых и существующих фундаментов. Примыкание сооружений вплотную, необходимое по архитектурным или иным соображениям, может осуществляться только с устройством осадочного шва в наземной части и разрыва между новыми и старыми фундаментами. Современные методы производства работ по разработке грунта и устройству фундаментов позволяют при соответствующем выборе варианта новых фундаментов (например, стена в грунте) и соблюдении определенных требований обеспечить примыкание новых фундаментов почти вплотную к существующим.

Нежелательна сложная в плане форма примыкания, а также примыкание нового здания к продольной стене существующего. Предпочтительно расположение новых ленточных фундаментов перпендикулярно линии примыкания.

Проектирование и устройство фундаментов вблизи существующих сооружений в условиях плотной застройки

Проектирование и устройство фундаментов вблизи существующих сооружений в условиях плотной застройки

Для каталогаСимагин, В. Г. Проектирование и устройство фундаментов вблизи существующих сооружений в условиях плотной застройки / Симагин В. Г. — 2-е издание, переработанное и дополненное. — Москва : Издательство АСВ, 2010. — 128 с. — ISBN 978-593093-703-9. — Текст : электронный // ЭБС «Консультант студента» : [сайт]. — URL : https://www.studentlibrary.ru/book/ISBN9785930937039.html (дата обращения: 06.02.2022). — Режим доступа : по подписке.

АвторыСимагин В.Г.

ИздательствоАСВ

Тип изданияучебно-методическое пособие

Год издания2010

ПрототипЭлектронное издание на основе: Проектирование и устройство фундаментов вблизи существующих сооружений в условиях плотной застройки. — М.: Изд-во АСВ, 2010. — 128 с. 2-е издание, переработанное и дополненное — ISBN 978-593093-703-9.

АннотацияРассмотрен комплекс работ, возникающих при техническом обследовании, изысканиях, проектировании и устройстве оснований и фундаментов в стесненных условиях городской и промышленной застройки. Описаны повреждения существующих зданий, вызванные деформациями оснований от силовых и строительно-технологических воздействий со стороны возводимых в зоне влияния зданий и сооружений. Изложены особенности инженерных изысканий в зоне влияния, методы предотвращения повреждений (отказов) зданий как на стадии проектирования, так и при устройстве фундаментов (щадящие технологические режимы), мониторинг за техническим состоянием возводимых окружающих сооружений. Для работников изыскательских, проектно-строительных и эксплуатационных организаций, а также студентов строительных специальностей.

Загружено 2014-07-08

Новосибирский государственный архитектурно-строительный университет — Сибстрин

Лучшие типы фундаментов для коммерческих зданий

Введение

В отличие от жилых зданий, коммерческие конструкции более подвержены износу и разрушению. Это связано с тем, что на их фундамент оказывается значительное давление. Кроме того, коммерческие здания имеют большую площадь по сравнению с жилыми домами.

Для этого конструкция фундамента коммерческих зданий должна выдерживать высокие весовые нагрузки. Одним из способов противостоять таким весовым нагрузкам является использование анкерных систем. Это помогает удерживать и распределять вес. Если фундамент не выдержит такого давления, конструкция рухнет!

Итак, если у вас есть новое/существующее коммерческое здание, его фундамент должен быть устойчивым. Один из способов добиться этого — использовать правильный тип фундамента для вашей конструкции. В этой статье мы рассмотрим различные типы фундаментов, которые можно использовать для коммерческих построек. Они включают;

Т-ОБРАЗНЫЙ Фундамент

Т-образный фундамент является наиболее часто используемым типом фундамента в коммерческих зданиях.Он состоит из железобетонных фундаментов, построенных ниже линии промерзания. В частности, у него есть стены, которые уходят глубоко в поверхность почвы, построенные поверх этих оснований.

Однако фундаменты уже стен. Это обеспечивает дополнительный уровень поддержки, необходимый в основании вашей структуры. Когда вы посмотрите на окончательную структуру в поперечном сечении, вы увидите перевернутую Т-образную форму. Вот откуда этот тип фундамента получил свое название!

Эта конструкция фундамента идеально подходит для случаев, когда подстилающий грунт имеет большую вероятность промерзания.Конструкция оказывает давление и напряжение на плиту. В то время как Т-образный фундамент распределяет давление более равномерно. Это также распространено при строительстве высоких конструкций.

 Фундамент из матов/плотов

Фундамент из плотных материалов — один из самых простых для понимания фундаментов в строительстве. Он действует как тип плота, на котором держится коммерческое здание, отсюда и название «фундамент из плота / мата».

Подобно плитному фундаменту, конструкция опирается на одну непрерывную плиту.В монолитном фундаменте основание поддерживает нагрузки только в нижней части здания. Матовый фундамент, с другой стороны, поддерживает вес всего здания. Проще говоря, он имеет ту же площадь, что и структура, которую он поддерживает.

Этот коммерческий фундамент используется, когда в здании есть любой тип нижнего этажа или подвала. Таким образом, нижний уровень будет нести всю нагрузку этого здания. Кроме того, его можно использовать на участках, где подстилающая поверхность грунта имеет низкую несущую способность.

Фундамент из матов очень прочный и идеально подходит для большинства коммерческих конструкций, поскольку полностью состоит из бетона и арматуры. Колонны передают массивные нагрузки с верхних этажей на фундамент.

Плитный коммерческий фундамент

В районах, где грунт не промерзает, Т-образный коммерческий фундамент не нужен. Вместо этого коммерческие инженеры-строители и подрядчики предпочитают в таких сценариях фундаменты из плит на уровне земли.

Укладка на плиту предполагает укладку толстого бетонного основания непосредственно на поверхность почвы. Один слой бетона толщиной в несколько дюймов создает прочную основу для конструкции. Такая конструкция фундамента также распространена в местах с более теплым климатом.

Еще одним преимуществом конструкции «плита на уровне грунта» является то, что она менее подвержена атакам вредителей. Наконец, вы должны отметить, что существуют различные типы фундаментов плиты на уровне. Это включает в себя; морозостойкие, а также плавучие плиты по грунту.Для плавающих подземных типов фундамент не соприкасается с землей напрямую.

Точечный фундамент

Эта конструкция поддерживает отдельные точки между фундаментом и подстилающим грунтом. Точечный фундамент напоминает квадратную бетонную подушку. Через него проходит арматура и колонна для усиления распределения нагрузки. Он также известен как «индивидуальный фундамент» или «непрерывный фундамент».

Фундаменты воспринимают нагрузки колонны и распределяют их по земле.Это позволяет грунту выдерживать больший вес за счет увеличения его несущей способности. Кроме того, это позволяет зданию сохранять устойчивость. Благодаря нескольким точкам контакта с землей. Еще одним преимуществом этого фундамента является то, что вы можете использовать его для столбов и пирсов.

Типы глубокого VS мелкого фундамента

Наконец, обратите внимание, что различные типы фундамента можно разделить на 2 категории. Это; глубокий и неглубокий фундамент. Глубокий фундамент уходит гораздо дальше в различные слои почвы и коренных пород.Они передают нагрузку конструкции на эти нижние слои под поверхностью земли.

Мелкозаглубленные фундаменты, наоборот, закладывают вблизи поверхности земли. Поэтому они передают буллинговые нагрузки на поверхность земли на минимальной глубине.

Заключение

Независимо от того, какой фундамент вы выберете, полезно воспользоваться услугами коммерческих инженеров-строителей. Если ваша коммерческая недвижимость находится в Калифорнии, свяжитесь с Innodes Design and Engineering сегодня.Мы предлагаем различные инженерные решения, включая проектирование фундаментов для коммерческих зданий.

Испытания и осмотр грунтов и фундаментов

Инспекция фонда

Фундамент

Услуги

SME по мониторингу и испытаниям строительства включают в себя надзор за строительством неглубоких и глубоких фундаментов, а также их подкрепление. Глубокое понимание инженерной геологии и знание грунтовых условий является необходимым условием для строительства успешного фундамента. Для подтверждения несущей способности фундамента услуги SME по строительным материалам варьируются от отбора проб и основных тестов классификации грунта до передовых инженерно-геологических разработок и спецификаций, мониторинга и испытаний земляных работ. Для фундаментов структурная целостность настолько надежна, насколько надежны грунты, поддерживающие их, и материалы, используемые в процессе строительства.Команда профессионалов SME наблюдает и тестирует несущую почву для фундаментов мелкого заложения, а также контролирует размещение структурной насыпи и процедуры уплотнения для фундаментов, поддерживаемых инженерной насыпью.

Неглубокие фундаменты

• Распорный фундамент
• Аккуратный траншейный фундамент
• Фундаменты на плотах или матах
• Ступенчатый фундамент

Услуги по мониторингу глубоких фундаментов включают в себя надзор за установкой: процедуры бурения и забивки свай, регистрацию количества ударов, документирование глубины/длины, проверку надлежащей опоры и мониторинг вибрации.

Глубокие фундаменты

• Кессоны (прямой вал или раструб)
  
• Сваи
• Забивные сваи
  
  • Деревянные
  • Сталь
  • Предварительно напряженный бетон
  • Композитный
• Фундаменты глубокого бурения
  
  • Сваи буронабивные
  • Сваи из набивного заполнителя
• Специальные сваи

Анализатор забивки свай (PDA)

Опыт фонда

SME также включает в себя использование нашего собственного анализатора забивки свай (PDA).КПК является наиболее широко используемой системой для испытаний на динамическую нагрузку, мониторинга забивки свай и оценки грузоподъемности забивных свай. Системы PDA также оценивают целостность ствола, приводные напряжения и энергию удара при мониторинге установки свай. Кроме того, тесты PDA можно использовать для оценки несущей способности существующих свай.

Испытания свай под нагрузкой

SME привлекает свою команду экспертов для предоставления независимых сторонних услуг по тестированию нагрузки и мониторингу установки свай для проверки адекватной поддержки.Услуги малого и среднего бизнеса включают:

• Испытание под нагрузкой O-cell
• Испытание на боковую нагрузку
• Испытание сваи на погружаемость
• Контрольно-измерительные приборы и контроль
• Анализ волнового уравнения
• Испытания материалов и сварных швов

Фундамент

В проектах строительства или реконструкции может потребоваться подкрепление для временной или постоянной поддержки существующего фундамента путем обеспечения дополнительной глубины фундамента и заливки цементным раствором.Поддерживающие услуги включают:

• Массивная бетонная основа
• Винтовые сваи и кронштейны
• Микросваи
• Затирка (уплотнение или интрузия)

Инженерное заполнение

Техническое заполнение

Методы улучшения грунта все чаще используются для новых проектов на участках, ранее считавшихся экономически неоправданными или технически неосуществимыми. Теперь эти участки можно развивать, удаляя непригодные почвы и заменяя их инженерной насыпью. Успешное размещение инженерной заливки требует надлежащего оборудования и методов, подходящих материалов и испытаний для проверки надлежащего уплотнения.

Понимая принципы механики грунта, специалисты SME CMS оценивают не только саму спроектированную насыпь, но и подземные условия на проектных площадках, чтобы определить правильное размещение, а также толщину слоя и уровни уплотнения.Кроме того, мы обеспечиваем лабораторные испытания и мониторинг осадки инженерной насыпи или подстилающих грунтов; рекомендации по стабилизации грунта на участках поддержки зданий, тротуаров и инженерной насыпи; наблюдение за контрольным прикатыванием обнаженных грунтов после снятия верхнего слоя почвы для определения участков, которые могут потребовать дополнительных земляных работ или переделок; и наблюдение за земляными работами, чтобы определить, когда были обнаружены определенные материалы.

SME выполняет дополнительные инженерные услуги по заполнению, включая:

• Идентификация типа почвы
• Спецификация уровня уплотнения
• Проверка плотности поля
• Контроль надбавки/предварительной нагрузки
• Отношение влажности к плотности (по Проктору)
• Контрольные оценки
• Земляные работы и подготовка основания
• Наблюдение за размещением заливки
• Проверка материала фундамента
• Обезвоживание
• Контроль качества строительства, мониторинг и испытания
• Контрольно-измерительные приборы и мониторинг осадки

Полевые испытания плотности

Испытания на плотность в полевых условиях используются для измерения содержания влаги и процентной плотности инженерного засыпного материала, уложенного во время операций обратной засыпки или выравнивания. Тесты на плотность проводятся для подтверждения того, что почва достаточно увлажнена и уплотнена в соответствии с рекомендациями проекта. Плохо уплотненный материал под фундаментом или плитами может привести к осадке и проблемам со зданием, включая трещины в стенах и потолке, неравномерную осадку полов; или окна или двери не открываются или не сдвигаются должным образом.

Доплата/предварительная загрузка

В строительных проектах используются участки, которые в прошлом считались непригодными.Мягкие грунты имеют низкую несущую способность и/или склонны к уплотнению, что приводит к большим осадкам при воздействии строительных нагрузок. Одним из методов успешного строительства на отложениях мягкого грунта является использование дополнительной/предварительной нагрузки для предварительной обработки почвы перед строительством здания, чтобы предотвратить большие или неравномерные осадки и потенциальное повреждение конструкций.

Инженеры-геотехники МСП используют дополнительную/предварительную нагрузку для улучшения слабого, сжимаемого грунта, подвергая площадку нагрузке (обычно в виде дополнительной насыпи или дополнительной нагрузки), которая превышает нагрузку, прикладываемую к готовой конструкции. Мы отслеживаем скорость и величину урегулирования с помощью расчетных пластин, чтобы определить время, в течение которого надбавка должна оставаться в силе для достижения требуемого уровня урегулирования. Как только желаемое урегулирование достигнуто, надбавка снимается, и можно начинать строительство. Продолжительность нагружения зависит от величины подпитки/предварительной нагрузки, сжимаемости грунта, толщины слоя и дренажных характеристик подповерхностных грунтов. Иногда в сочетании с предварительной загрузкой используется система вертикальных песчаных или фитильных дренажей, чтобы сократить время консолидации и обеспечить более раннее использование площадки.

МСП имеет опыт оказания следующих услуг:

• Планы надбавок и спецификации
• Контроль надбавки/предварительной нагрузки
• Предварительная загрузка насыпи
• Вертикальные трапы
• Надзор за удалением и утилизацией дополнительного материала

Контрольная прокатка

Контрольный прокат используется при земляных работах и ​​строительстве дорожных покрытий для проверки однородности и устойчивости грунтового основания перед укладкой насыпи. Если засыпка уложена на неподходящий грунт, земляное полотно может не обеспечить должной поддержки и помешать надлежащему уплотнению засыпки. Кроме того, некачественное земляное полотно может консолидироваться под тяжестью земляной насыпи, вызывая осадку и трещины в конструкциях, поддерживаемых насыпью. Чтобы определить, является ли грунтовое основание подходящим, SME проверяет грунт, используя тяжелое строительное оборудование, чтобы катить его по поверхности земли, наблюдая за реакцией поверхности, наблюдая за отклонениями (развитие колеи, накачивание или колебание грунта).

SME имеет значительный опыт в исследованиях, испытаниях и мониторинге контрольных валков. Наши услуги включают в себя:

• Мониторинг и испытания контрольных валков    
• Исследование земляного полотна
• Проверка материала
• Тестирование электрического конусного пенетрометра
• Тест дилатометра с плоской пластиной
• Проверка манометра

Проверка материала

Как природные, так и искусственные наполнители используются для различных строительных целей. Поскольку материал наполнителя может поступать из разных или нескольких источников, важно убедиться, что любой материал, доставленный на объект, соответствует техническим требованиям для его конкретного использования.

SME предоставляет широкий спектр услуг по проверке материалов, включая определение характеристик грунта и проверку пригодности материалов для использования в качестве наполнителя; исследование предполагаемого источника заимствования; проверка того, что материалы под фундаментом подходят для достижения желаемой несущей способности; проверка раскопок на надлежащую глубину и на надлежащий уровень материала; классификация и тестирование контролируемых наполнителей; проверка использования надлежащих материалов, надлежащего уплотнения и толщины подъема во время укладки и уплотнения; наблюдение за земляным полотном и проверка правильности подготовки площадки перед укладкой контролируемой насыпи; и предоставление решений для обработки, модификации или стабилизации материалов, позволяющих их повторное использование в процессе разработки.

Другие услуги по проверке материалов МСП включают:

• Проверка материала основания
• Проверка нативного наполнителя
• Проверка импортного материала
• Классификация и характеристика почв участка
• Проверка добавок (известь, цемент, песок, пуццолан и т. д.)
• Собственные лабораторные испытания
• Отбор проб и тестирование в полевых условиях

Проверка удержания земли

Системы удержания земли

используются для различных строительных проектов.Они могут быть временными во время раскопок или более постоянными конструкциями, такими как стены подвала. Системы удержания грунта могут использоваться для стабилизации или поддержки склона или существующей стены; создание устоев автодорожных мостов, боковых стенок и подходных насыпей; или поддержите соседнее сооружение перед выполнением раскопок.

Независимо от применения, системы удержания грунта защищают близлежащие фундаменты от оседания, стабилизируя боковое давление грунта, контролируя движение и отводя потенциальные грунтовые воды.

SME имеет обширный опыт работы с широким спектром систем удержания грунта и оказывает услуги по тестированию, мониторингу и управлению строительством, чтобы соответствовать различным условиям площадки и грунта. Наши инженеры и технические специалисты учитывают конструктивные особенности, ограничения площадки, надежность и риски, а также состояние грунта при поиске наиболее эффективного решения.

Типичные системы удержания грунта, с которыми мы работаем, включают:

• Шпунт
• Солдатские балки и отставание
• Грунтовые гвозди
• Внешняя распорка — грунтовые анкеры или стяжки
• Внутренние распорки — стойки, диагонали и рейки
• Сваи винтовые
• Стены с секущимися сваями

Подхваты

Подпорки устанавливаются за подпорными стенками для обеспечения боковой поддержки. Стержень, проволока или жила (трос) одним концом крепится к земле, а другим — к стене. Анкеровка в земле обычно достигается путем просверливания отверстия в почве или камне и помещения части проволоки или стержня в растворную смесь. Раствор образует связь с окружающей почвой и стяжкой, чтобы закрепить анкер. Подхваты натянуты, что, по сути, тянет стену к удерживаемому грунту. Услуги привязки малых и средних предприятий во время строительства обычно включают:

• Мониторинг установки, чтобы убедиться в правильной длине стяжки
• Мониторинг нагрузочного тестирования

Шпунтовые сваи

Шпунтовые сваи — это технология удерживания грунта, состоящая из взаимосвязанных секций, образующих стену для временной или постоянной боковой земляной крепи с уменьшенным притоком грунтовых вод.Шпунтовые сваи забивают в землю с помощью ударных молотов или вибромолотов. В некоторых местах, где вибрация вызывает беспокойство, листы можно гидравлически вдавливать в землю. Защитное покрытие может быть консольным (без боковой поддержки) или анкерным (боковая поддержка, такая как подхваты или анкеры). Шпунтовые сваи могут быть изготовлены из различных материалов, включая:

• Сталь
• Древесина
• Винил
• Бетон
• Тонкий алюминий
• Стекловолокно

Услуги МСП по шпунтовым сваям во время строительства обычно включают:

• Мониторинг установки для проверки правильности размеров и глубины листового покрытия
• Нагрузочное тестирование
• Контроль вибрации
• Испытание боковым давлением
• Совместное испытание

Секущие стенки со шнековой заливкой (ACIP)

Секущие стены ACIP представляют собой структурные стены, состоящие из армированных взаимосвязанных бетонных свай, которые замоноличивают на месте.Они противостоят боковому давлению и притоку грунтовых вод для удержания грунта, контроля грунтовых вод, устойчивости откосов или поддержки переборок.

Инженеры SME использовали секущие стены ACIP для жесткой поддержки во время земляных работ или для создания постоянных систем удержания грунта. Наши услуги во время строительства обычно включают:

• Документация о состоянии перед строительством
• Мониторинг установки для документирования правильной установки
• Испытание цементного раствора
• Строительно-производственный надзор
• Нагрузочное тестирование

Стены из механически стабилизированного грунта (MSE)

Стены

MSE можно использовать для стабилизации неустойчивых склонов, для удержания почвы на крутых склонах или вместо жестких подпорных стенок.Поверхность стены часто строится из сборных сегментных блоков, панелей или объемных геоячеек, которые могут выдерживать некоторые дифференциальные движения. Стены обычно засыпают чистым гранулированным грунтом. Армирующие элементы устанавливаются внутри засыпки с использованием металлических полос или горизонтальных слоев георешетки. Масса армированного грунта вместе с облицовкой образует стену. Во время строительства МСБ может:

• Контролируйте установку, чтобы убедиться в правильности установки
• Проверка материала обратной засыпки на предмет его соответствия спецификациям проекта
• Проведение испытаний материала обратной засыпки на почвенную коррозию
• Проведение испытаний на уплотнение обратной засыпки
• Контроль производства сборных панелей для облицовки

Строительное управление

Надзор за строительством и управление, которые МСП предоставляют нашим клиентам, так же важны, как и предварительная работа, и являются ключом к поддержанию проекта в нужном русле.Наши выездные инженеры сочетают технические знания, контроль качества и понимание проекта, чтобы убедиться, что работа выполнена правильно. Мы работаем как глаза и уши нашего клиента на объекте, следя за ходом строительства на предмет его соответствия спецификациям проекта и предоставляя немедленную инженерную информацию при изменении конструкции или полевых условий. Наша цель – решать проблемы до того, как они превратятся в проблемы.

Инструментарий

Инструментарий

является естественным дополнением к геотехническим услугам малого и среднего бизнеса и позволяет нам контролировать и оценивать производительность подземных сооружений на протяжении всего жизненного цикла проекта от начала до завершения.

SME используют специальные контрольно-измерительные приборы для измерения нагрузки, прогибов и давления в земле. Инструментарий может быть предоставлен для широкого спектра геотехнических применений, включая подпорные стены, фундаменты, временные земляные укрепления, земляные насыпи, дамбы, дамбы, дамбы, свалки, механически стабилизированные земляные (MSE) бермы, причалы и порты, а также туннели. Приборы могут использоваться на всех этапах проекта, от исследования площадки и проверки проекта до наблюдения за строительством, проверки качества и обеспечения безопасности.

Наши проекты могут включать инструменты с ручным управлением, а также автоматизированные системы с веб-интерфейсами. Обширные полевые возможности SME дополняются нашими сильными сторонами прогнозного моделирования, управления данными, теоретического анализа, проектирования и подготовки отчетов.

Инструменты, используемые МСП, включают:

• Индикаторы наклона
• Пьезометры
• Тензодатчики
• Трек-мониторы
• Расчетные мониторы
• Тензодатчики и термометры
• Маятники
• Акселерометры
• Экстензометры
• Сейсмографы

О влиянии осадки свайного фундамента существующих высотных зданий на окружающую застройку

Осадка свайного фундамента является разновидностью формы фундамента.В последние годы из-за роста населения и экономического развития Китая в глазах людей появились высотные здания. Благодаря развитию инженерного строительства значительно усовершенствовались тип и технология устройства свайного фундамента, а также контроль и обнаружение одиночной сваи и группы свай. Ввиду влияния осадки свайного фундамента на окружающую среду высотных зданий, в данной статье в основном рассматриваются вопросы осадки одиночной сваи и осадки группы свай.В соответствии с методом строительства свайного фундамента, монолитная свая с опускающейся трубой статического давления может производить эффект сжатия грунта при строительстве свайного фундамента. Был проведен экспериментальный анализ. Согласно инженерному примеру, численное моделирование методом конечных элементов используется для анализа степени влияния осадки свайного фундамента на соседние здания с плотом и без него, а возможность и правильность численного моделирования анализируются путем сравнения результатов моделирования с измеренными значениями.В данной статье основное внимание уделяется изучению влияния осадки свайных фундаментов высотных зданий на окружающую застройку с точки зрения проблем и решений.

1. Введение

После реформ и открытости, наряду с непрерывным развитием экономической ситуации в Китае, масштабы урбанизации жизни постоянно увеличивались. Однако из-за ограниченности площади земельных ресурсов Китая это также приводит к дефициту городских зданий, что требует повышения коэффициента использования городских земель.Люди начали диверсифицировать ограниченные земли под городское строительство, в результате чего появились высотные здания, трехмерные транспортные линии, трехмерная прокладка городских трубопроводов и другие объекты. Строительство высотных и многоэтажных зданий для повышения эффективности землепользования требует фундамента с хорошей устойчивостью и высокой несущей способностью. Поскольку естественный грунт не может соответствовать требованиям этой конструкции, свайный фундамент обладает такими преимуществами, как хорошая устойчивость, высокая несущая способность и сильное сопротивление выдергиванию, которые широко используются в фундаменте высотного здания.Однако в сложных ситуациях, таких как подземные туннели в высотных зданиях, это отрицательно скажется на конструкции свайного фундамента или окружающих зданиях. И, существующих справочных материалов о влиянии устройства и осадки свайных фундаментов на прилегающие здания относительно немного, но в практической инженерии влиянию устройства и осадки свайных оснований на прилегающие здания уделяется все больше внимания. Поэтому изученное в данной работе влияние осадки свайного фундамента на соседние здания окажет большую помощь в будущем строительстве свайного фундамента.В данной работе метод конечных элементов и метод численного моделирования используются для изучения влияния осадки свайного фундамента на окружающую среду существующих высотных зданий. Поэтому изучение осадки свайных фундаментов высотных зданий является актуальным и имеет очень важное теоретическое и практическое значение. Поле смещения окружающего грунта получают с использованием теории осадки свайного фундамента, основанной на методе сдвиговых перемещений, а затем рассчитывают значение осадки и смещения окружающих зданий, которые проверяются численным моделированием и инженерными примерами.

В настоящее время общество постоянно меняется в сторону урбанизации и модернизации. Появление высотных зданий – это еще и социальный запрос. Рост высоты отражает не только растущую стоимость земли и потребность в использовании пространства, но и выставление напоказ силы капитала и символ экономического процветания. Существование высотных зданий повлияет на малоэтажные здания и многие окружающие среды. Воздействие новых высотных зданий на окружающую среду в основном проявляется на стадии земляных работ котлована здания и стадии возведения фундамента здания.Существует несколько исследований стадии нагрузки основной конструкции нового здания и стадии использования здания после герметизации крыши, и в большинстве ограниченных исследований не учитывается влияние надстройки. Метод рассматривает только нагрузку надстройки как равномерно распределенную нагрузку на основании здания. Этот метод не может в полной мере отразить дополнительное воздействие нагрузки здания на окружающую среду. На стадии эксплуатации здания после герметизации кровли, когда здание подвергается ветровой нагрузке, под действием ветровой нагрузки будет происходить дополнительная деформация окружающей среды.В настоящее время нет однозначного вывода о дополнительной деформации окружающей среды, вызванной ветровой нагрузкой в ​​Китае. Свайный фундамент состоит из свай и оголовков, соединенных с вершинами свай. Он широко используется при строительстве высотных зданий. Большое значение имеет обеспечение безопасности и устойчивости высотных зданий. В случае стихийных бедствий, таких как землетрясения или тайфуны, свайные фундаменты могут выдерживать горизонтальные и моментные нагрузки, вызванные землетрясениями или тайфунами, благодаря своей поперечной жесткости и общей способности противостоять опрокидыванию, чтобы избежать опрокидывания высотных зданий и обеспечить устойчивость высотных зданий.Разработка концепции зеленого архитектурного дизайна высотного здания является новой концепцией последних лет. Зеленая энергосберегающая технология является основной технической основой зеленого архитектурного проектирования. Применительно к проектированию высотного здания в основном имеется в виду необходимость в наибольшей степени сочетать характеристики самого высотного здания с окружающими природными условиями и окружающей средой. Зеленое проектирование зданий — это метод архитектурного проектирования, основанный на навыках защиты окружающей среды с использованием передовой науки, технологий и оборудования.К основным характеристикам интеллектуального здания относятся комфорт, эффективность, адаптивность, безопасность, удобство и надежность. Применение современных технологий может всесторонне улучшить психологический и физиологический опыт людей и создать комфортные условия для людей с точки зрения освещения, озеленения, освещения, вентиляции и других аспектов. В то же время применение интеллектуальной системы значительно экономит потребление и расход ресурсов, энергии и расходов, устраняет ограничение времени и пространства, повышает эффективность использования ресурсов и обеспечивает более эффективное управление и услуги. люди.В процессе архитектурного проектирования мы должны обращать внимание на гуманизацию архитектурного пространства и учитывать многие факторы, в том числе художественные факторы, технические факторы и научные факторы. Если персонал сможет работать в комфортных условиях здания, люди не только получат чувство удовлетворения, но и смогут эффективно улучшить инновации и эффективность работы. Ценность архитектуры во многом зависит от комфортности архитектурной среды, которая включает в себя многие аспекты, такие как экологическая психология, архитектурная акустика и архитектурная оптика.При разработке архитектурных схем следует учитывать особые группы людей, в том числе инвалидов, стариков, женщин и детей, чтобы создать разумную и научную безбарьерную среду, в полной мере отражающую гуманизацию. При исследовании влияния уплотнения грунта свайного фундамента она применила предложенную предшественниками теорию расширения круглого отверстия, предложенную предшественниками для анализа упругопластического поведения трубчатых свай, и получила аналитические выражения радиуса зоны пластичности и смещения тела грунта. .Он проанализировал поле перемещений, создаваемое сваей статического давления методом конечных элементов, и дал влияние отношения модуля сваи к грунту и характеристик трения поверхности раздела свая-грунт на поле перемещений при забивке сваи. Донг [1] на основе теории средних объемных пластических деформаций песка предложил упрощенный метод прогнозирования размеров зоны пластичности вокруг свай статического давления, а также проанализировано влияние параметров сваи на зону пластичности.Есть много достижений о влиянии котлована на окружающую среду. Ван и Сюй [2], основываясь на большом количестве инженерных данных Шанхая, предложили предиктор кривой осадки поверхности, а также дали метод прогнозирования дополнительной деформации зданий, вызванной выемкой котлована. Проанализировано, что деформация прилегающих зданий котлованов соответствует разным формам деформаций подпорных конструкций. Результаты показали, что при ударных и выпуклых деформациях на поверхности подпорных конструкций здания, прилегающие к котлованам, будут испытывать заметный вогнутый прогиб. Он применил тесты физической модели и методы численного моделирования для анализа влияния смещения грунта на деформацию, трещины и жесткость стен существующих каменных зданий. Тан Юн и другие измерили влияние глубокого котлована на осадку близлежащих зданий. Результаты анализа показывают, что расстояние между зданием и котлованом, тип строительной конструкции и тип фундамента здания существенно влияют на конечную величину осадки.

Теория осадки свайного фундамента включает теорию осадки одиночной сваи и теорию осадки группы свай. Теория осадки одиночной сваи очень важна для анализа влияния конструкции свайного фундамента и осадки на соседние здания. Согласно осадке одиночной сваи, ее можно распространить на расчет осадки группы свай. В настоящее время методы расчета осадки одиночной сваи в основном включают метод передачи нагрузки, метод теории упругости, метод сдвигового смещения, метод численного анализа и его упрощенный метод.Метод сдвигового смещения был первоначально разработан Куком [3] на основе экспериментального и теоретического анализа. Метод сдвигового смещения предполагает, что окружающее тело сваи в основном испытывает деформацию сдвига, и между сваей и грунтом нет относительного смещения. Сопротивление трения стороны сваи передается на окружающее пространство через кольцевой элемент. Деформация окружающего грунта вокруг стороны сваи идеально упрощена как концентрический цилиндр.Согласно методу сдвигового смещения Ma et al. [4, 5] обобщили его с упругой стадии на пластическую и получили анализ нелинейного поля перемещений грунта вокруг сваи. С быстрым развитием технологии численного анализа и компьютерных технологий и их широким применением в инженерной практике метод численного моделирования также быстро развивался и совершенствовался, а метод конечных элементов широко использовался при расчете свайных фундаментов. При анализе свай именно из-за зрелости и мощной функции метода конечных элементов, который может хорошо учитывать нелинейность и неоднородность грунта, а также характеристики границы раздела свая-грунт, метод конечных элементов является наиболее важным. метод анализа численного моделирования в инженерной практике и проектировании.Но на самом деле, из-за сложности анализа осадки свайного фундамента и многих соображений, метод конечных элементов по-прежнему ограничен расчетом одиночной сваи и группы свай с небольшим количеством свай, и здесь тоже есть ограничения. Тем не менее, некоторые результаты анализа методом конечных элементов одиночной сваи и группы свай были точно измерены инженерными и модельными испытаниями [6]. Напряжения в свайно-групповом фундаменте образуются за счет нагрузки, действующей на одиночную сваю, которая рассеивается в фундаменте, поэтому ее напряжение больше, чем у одинарного свайного фундамента.Модуль упругости фундамента одинаков, поэтому осадка группового свайного фундамента, как правило, больше, чем осадка одинарного свайного фундамента. В инженерной практике обычно используемые методы расчета группы свай включают эквивалентный метод послойного суммирования, метод коэффициента осадки и метод конечных элементов. Модель твердого фундамента является эквивалентным методом удаления фундамента. Он рассматривает свайный фундамент как сплошной и рассчитывает осадку свайной группы в соответствии с мелкозаглубленным фундаментом без учета влияния деформации сжатия между сваями.Из-за повреждения окружающего грунта, вызванного уплотняющими сваями во время строительства, в практических инженерных расчетах широко используются теория расширения круглого отверстия и метод конечных элементов. В этом исследовании в основном используются эти два метода для изучения влияния эффекта уплотнения при забивке свай на окружающую среду здания. При возведении свайных фундаментов высотных зданий используются сваи двух видов: сборные сваи и монолитные сваи. В этой статье в основном анализируются методы формирования свай из сборных железобетонных свай и монолитных свай.Бетонная свая относится к свае из обычного железобетона или предварительно напряженного бетона. Сборные железобетонные сваи бывают двух типов: трубчатые и прямоугольные. Например, сборные железобетонные трубчатые сваи обычно изготавливают центробежным способом на сборных заводах. Когда сборные длинные сваи обычно изготавливаются вблизи строительной площадки, обычно используется метод заливки внахлест. При изготовлении сборных железобетонных свай необходимо обеспечить ровность сборной площадки и не допускать неравномерной осадки бетонных свай.Следует принять меры по изоляции между сваями, чтобы избежать сцепления между сваями или между сваями и нижними формами. Только когда прочность нижележащей сваи или соседней сваи составляет более 30%, можно заливать верхнюю и соседнюю сваи. При заливке сборных железобетонных свай их следует заливать от вершины к острию сваи, чтобы избежать прерывания. Сборная бетонная трубная свая . Вообще говоря, монолитные сваи формируются путем опускания трубы или операции. В законченные конструкцией отверстия свай укладывают арматурные каркасы, после чего производят заливку бетоном.Когда заливка бетона завершена, он затвердевает, а затем интегрируется заливочная конструкция свайного фундамента. Заглубление свай обычно осуществляется ударным или вибрационным методом. Поскольку эти два метода вызывают сильную вибрацию при их использовании, перед началом строительства необходимо хорошо позаботиться о защите. Как правило, для бурения отверстий используется ручное или механическое бурение, но при встрече с глиной механическое бурение не подходит. При использовании ручного бурения следует уделить внимание дренажным работам. Подготовка к строительству . Перед началом строительства все виды мусора и отходов на строительной площадке должны быть убраны и убраны, чтобы содержать строительную площадку в чистоте и уровне, обеспечить благоприятные условия для устройства свайного фундамента высотных зданий, избежать качество строительства зависит от беспорядка и неровности участка в процессе строительства, а также обеспечения устойчивости и вертикальности свайного фундамента высотных зданий. После выравнивания площадки следует произвести разметку конструкции, строго выверив оси строительной площадки. Строительный персонал должен точно определить контрольную линию в соответствии со строительными чертежами и неоднократно проверять, находится ли каждая свая в разумном положении в соответствии с требованиями чертежей, чтобы избежать смещения. Кроме того, нам также необходимо подготовить машины и оборудование, необходимые для строительства, разместить или установить машины и оборудование в разумном месте, а также закрепить буровую машину, необходимую для этого проекта, в разумном положении, чтобы обеспечить разумное положение сваи.Охранный ствол закопан. После проведения подготовительных работ следует провести заглубление защитной бочки. Только хорошо выполнив конструкцию на этом этапе, можно избежать обрушения стенки скважины в процессе бурения. Для обеспечения качества конструкции в этом проекте используется стальной защитный ствол. Производство буровых растворов. При бурении буровой раствор может использоваться для охлаждения буровых долот и смазки бурового инструмента, а также для предотвращения обрушения шпуров свай. Грязь обычно состоит из воды, глины и добавок. После определенной пропорции грязь можно полностью перемешать для достижения желаемых результатов. Буровые работы. Строительство бурения должно выполняться в соответствии с заданной последовательностью и строго в соответствии со стандартами строительства, чтобы обеспечить правильность центральной линии и вертикальности и избежать явления отклонения отверстия. Кроме того, следует также отметить, что при бурении предварительно подготовленный шлам должен добавляться непрерывно, а строительство отвода шлака должно выполняться своевременно.Очистительная конструкция. При бурении следует вовремя контролировать диаметр, глубину и расположение отверстия. Когда отверстие сваи достигает заданного стандарта параметров, его следует немедленно очистить, чтобы избежать явления осаждения навозной жижи из-за длительного времени. Это не только повлияет на качество строительства, но и может привести к обрушению отверстия сваи. В этом проекте для очистки отверстия используется вакуумная всасывающая машина. После завершения расчистки скважины должна быть проведена приемка качества возведения монолитных свай на вышеуказанном этапе.Только когда качество каждой постройки соответствует требованиям, можно продолжать строительство следующей очереди. Установка арматурного каркаса в скважину. После завершения работ по очистке отверстия сборная стальная клетка помещается в отверстие для позиционирования и фиксации. В процессе установки и заделки стального каркаса в скважину должны быть приняты соответствующие меры для предотвращения деформации стального каркаса. Стальная клетка должна находиться вертикально в отверстии сваи, чтобы избежать повреждения стенки отверстия в процессе подъема стальной клетки.Длина подвесных стержней также должна быть рассчитана разумно, чтобы обеспечить беспрепятственную установку и установку стальных каркасов в отверстия. Когда установка арматурного каркаса в отверстие завершена, следует измерить глубину отверстия и толщину осадка в отверстии. В случае несоответствия требованиям конструкцию очистки скважины следует провести повторно. Заливка бетона . Во избежание поломки сваи и других явлений нельзя прерывать заливку бетона.Кроме того, следует отметить, что перед заливкой бетона следует хорошо провести бетонирование и перемешивание, чтобы водоцементное отношение, осадка, удобоукладываемость и время начального схватывания бетона находились в заданных пределах. Только обеспечив качество бетона, можно гарантировать качество монолитной сваи.

На основании фактической инженерной базы создается трехмерная конечно-элементная модель и выполняется расчет выемочной части котлована.Сравнивая результаты расчетов модели с результатами измерений, можно увидеть, что численные результаты близки к результатам измерений, что показывает, что присвоение геотехнических параметров является разумным в настоящее время. Проанализировано влияние осадки свайного фундамента на окружающую застройку. Результаты показывают, что при строительстве окружающие здания будут трескаться, а близлежащие туннели разрушаться. Для реального строительства строительная нагрузка надстройки — это просто длительный процесс. Кроме того, форма фундамента нового здания в этом документе является единой и фиксированной, а фактический проект должен определять форму фундамента в соответствии с отчетом о геологических изысканиях, поэтому в документе не учитывается влияние различных форм фундамента. Здания менее подвержены влиянию выемки котлована и давления свай статического давления в инженерном строительстве. Текущее состояние зданий в основном связано с неравномерной осадкой, вызванной соседними зданиями.В подобных проектах в будущем должны полностью учитываться различные факторы, влияющие на использование зданий. При строительстве следует своевременно и точно наблюдать за трещинами в окружающих зданиях, чтобы иметь актуальное состояние существующих зданий. Разумное и точное суждение, а не просто уверенность в том, что осадка свай или строительство неизбежно приведут к повреждению окружающих зданий.

2. Метод

2.1. Погружная труба статического давления Залитая на месте свая

Метод строительства свайного фундамента представляет собой заливную свайную трубу статического давления, поэтому при строительстве свайного фундамента возникает эффект уплотнения, а эффект вибрации маленький. В анализе не учитывается. В основном анализируется влияние эффекта уплотнения на близлежащие здания. Данные о смещении и осадке могут быть измерены по реперным точкам, нанесенным на площадку, и правилам измерения. Основным объектом данного исследования является комплекс Jinjia в районе строительства. Поэтому данные измерений соединения Jinjia выбраны для анализа в этом исследовании. Из-за ущерба, наносимого уплотняющими сваями окружающему грунту во время строительства, возможно повреждение прилегающих зданий, когда строительство ведется в городах или прилегающих зданиях, например, растрескивание грунта соседних зданий, обрушение туннеля и другие последствия [7]. ].Поэтому в этом исследовании необходимо понять механизм и режим его повреждения в процессе строительства и предложить некоторые меры для уменьшения ущерба близлежащим зданиям. Существующие методы изучения эффекта уплотнения грунта включают теорию расширения круглого отверстия, метод конечных элементов, метод траектории деформации, теорию линии скольжения и испытание модельного желоба:

Геометрическое уравнение:

граничное условие

По формулам (1)–(3) радиус пластической зоны можно получить следующим образом:

Радиальное смещение границы пластической зоны

Дифференциальное уравнение равновесия и геометрическое можно получить тело элемента. В сочетании с условием текучести и граничным условием тела грунта максимальное напряжение расширения границы раздела свая-грунт может быть получено следующим образом.

где – радиус компенсационного отверстия, Rp – радиус пластической зоны, а – расстояние от центра цилиндрического компенсационного отверстия.

2.2. Метод конечных элементов

Метод конечных элементов представляет собой технологию компьютерного моделирования, которая по существу представляет собой численный метод решения математических и физических уравнений.Он сочетает упруго-пластическую теорию с информатикой. Рождение метода конечных элементов обеспечивает мощный инструмент численного расчета для решения практических инженерных задач. Суть метода конечных элементов состоит в том, чтобы разбить комплексный континуум на конечное число простых единиц, превратить проблему беспроводных степеней свободы в задачу приоритетных степеней свободы и преобразовать задачу решения дифференциального уравнения (в частных производных) функция непрерывного поля в задачу решения алгебраических уравнений с конечными параметрами. Основная идея метода конечных элементов состоит в том, чтобы разбить континуум на конечные элементы, то есть взять структуру как целое, состоящую из нескольких элементов, соединенных узлами, провести сначала элементный анализ, а затем объединить эти элементы. представить исходную структуру для общего анализа. С математической точки зрения метод конечных элементов — это метод, который преобразует уравнение в частных производных в алгебраическую систему уравнений, а затем решает их с помощью компьютера.Реализация анализа численного моделирования методом конечных элементов может быть разделена на три этапа. На первом этапе (предварительная обработка) в соответствии с фактической инженерной базой вся конструкция или часть моделируемого проекта преобразуется в математическую и физическую модель в идеальных условиях, а затем используется дискретизированный конечный элемент конструкции. заменить трансформированную модель непрерывной твердотельной структуры или конкретную решаемую область; на втором этапе (расчет и анализ) для их объединения используется метод конечных элементов. На третьем этапе (постобработка) выводятся результаты расчетов конечно-элементной программы, проводится их сортировка, анализ и обобщение. MIDAS/GTSNX (система геотехнического и туннельного анализа) — это визуальное и интуитивно понятное программное обеспечение для моделирования сложных геометрических моделей, таких как геотехнические и туннельные. Его уникальный мульти-фронтальный решатель может обеспечить нам самую высокую скорость вычислений. Программное обеспечение сочетает в себе основное ядро ​​анализа методом конечных элементов с профессиональными требованиями к геотехническим конструкциям туннелей и сочетает в себе преимущества текущего программного обеспечения для геотехнического анализа туннелей.Программное обеспечение в основном включает нелинейный упруго-пластический анализ, анализ нестабильной фильтрации, анализ стадии строительства, анализ связи фильтрации и напряжения, анализ консолидации, сейсмический анализ и динамический анализ. На этапе постобработки он может автоматически выводить краткие расчетные книги в виде таблиц, графиков и диаграмм. Программное обеспечение MIDAS/GTSNX применялось во многих крупномасштабных геотехнических и туннельных проектах по всему миру с его полностью китайским культурным интерфейсом, интуитивно понятной и удобной предварительной обработкой, диверсифицированными функциями анализа, многочисленными составляющими моделями материалов, а также краткой и всеобъемлющей постобработкой.

2.3. Симуляционный эксперимент

Метод проверки модели — это исследовательский метод, очень похожий на метод эксперимента гипотезы. Но эта недоказанная теория была построена исследователями как модель. Затем каждая часть модели проверяется экспериментами один за другим. Модельный эксперимент относится к эксперименту с объектами, который получает соответствующие данные и проверяет дефекты конструкции путем проведения соответствующих экспериментов на уменьшенных моделях или моделях с равным соотношением. Это метод исследования, очень похожий на метод эксперимента гипотезы.Но эта недоказанная теория была построена исследователями как модель. Затем каждая часть модели проверяется экспериментами один за другим, что называется методом испытаний модели.

3. Эксперимент

Основная цель этого исследования заключается в том, что участок расположен между павильоном Цзефан и улицей Шуньцзин в районе Лися города Цзинань, к северу от улицы Вест-Хейхуцюань, к западу от улицы Северный Хэйхуцюань, к востоку от улицы Шуньцзин и к югу от Quancheng Road, площадью около 11,28 hm ² (169.18 му). Выемка котлована требуется на большинстве участков проекта глубиной 6 3–9 1 м. Для поддержки котлована используются опорные сваи. В соответствии с инженерно-геологическими условиями участка и условиями окружающей среды параметры грунта участка показаны в таблице ниже.

Согласно данным в таблице 1, эти два метода используются для изучения влияния забивки свай и уплотнения грунта на окружающую среду здания. Основные положения теоретической модели расширения круглого отверстия следующие: 1) грунт представляет собой однородный и изотропный идеальный упругопластический материал; (2) насыщенный мягкий грунт несжимаем; (3) эффективное напряжение грунта одинаково во всех направлениях до расширения малого отверстия. Дифференциальное уравнение равновесия, геометрическое уравнение, условие текучести грунта, граничное условие, радиус зоны пластичности и радиальное смещение зоны пластичности могут быть получены в соответствии с вышеуказанными условиями. Можно получить сбалансированное дифференциальное уравнение и геометрическое уравнение единицы. Сочетая условия текучести грунта и граничные условия, можно получить максимальное напряжение расширения границы раздела свая-грунт. Результаты показаны на рисунке 1.

Номер почвы Название почвы Средняя толщина почвенного слоя (м) модуль упругости (МПа) Соотношение Пуассонов Угол трения (градусы)   Сцепление (кПа) 1 Разное заполнение 3 3 3 35 2 пылеватый глина 1,3 23,7 0,30 22 10 3 Гравий-подшипник пылеватый глины 2. 2 24,2 0,18 25 12 4 Гравий 2,5 104,0 0,23 38 2 5 Глина 4 .0 27,3 0,35 13 25 6 Остаточная почвы 5,2 20,6 0,30 12 25 7 Полностью выветривание Dorite 13.8 13.8 50.0 0.25 10-50 53-55 53-55 8 Настоятельно выдержаны Dorite 5.6 147.0

Согласно рисунку 1, мы можем видеть, что на основе теории расширения кругового отверстия, параметрами и начальными условиями почвы, диапазон повреждений почвы вокруг свай, а также закон изменения уплотнения грунта можно получить при помощи обычного испытания на трехосное сжатие [8, 9]. Среди них рассмотрены избыточное поровое давление воды, создаваемое мгновенным процессом уплотнения при забивке свай, и приращение напряжения уплотнения.Когда объем предполагается сжатым, его можно получить. Для разных грунтов может принимать разные значения, глина может принимать 0,98, а пылеватая глина может принимать 0,90, что можно подставить в формулу, указанную выше, и нарисовать кривую изменения напряжения вдоль радиального направления забивки сваи, как показано на рис. Рисунок 2.

Как показано на рисунке 2, видно, что (1) сжимающее напряжение находится между радиальным напряжением и тангенциальным напряжением; (2) радиальное напряжение является наибольшим, а касательное напряжение является наименьшим в численном значении; 3) на внешней границе пластической зоны оно равно абсолютной величине, но является напряжением сжатия и переходит в напряжение растяжения.

4. Результаты и обсуждение

В высотных зданиях со свайным фундаментом в качестве фундамента не все свайные фундаменты высотных зданий являются свайно-ростверковыми, и широко применяются свайные фундаменты без ростверка. На основе упомянутых выше примеров в данном исследовании проводится расчет и анализ моделирования.

В соответствии с упрощенной формулой поля смещения грунта вокруг свай, полученной из теории групповой осадки свай, можно получить значение осадки древних зданий.В данном исследовании группа свай рассматривается как единая свая, а древние постройки рассматриваются как «множество точек» уравнивания. Согласно теории расчета и формуле группы свай рассчитываются значения осадки трех точек с одинаковым диаметром сваи L  = 16, 18, 20 и 22 м, и строится график, как показано на рисунке 3 Из рисунка 3 видно, что при одинаковом диаметре сваи многоэтажного дома, чем больше длина сваи, тем меньше осадка.С увеличением расстояния между старинным зданием и свайным фундаментом многоэтажки величина осадки имеет тенденцию к уменьшению, но величина осадки между расчетными точками А7-А8 больше, чем в обе стороны. Это связано с тем, что при расчете учитывается влияние свайного фундамента на южную сторону древнего здания, а значение осадки каждой расчетной точки основано на величине суперпозиции осадки, вызванной свайным фундаментом на северной и южной сторонах здания. Здание Чжаогу.

Общая высота старинного здания в этом проекте около 8 м. По результатам моделирования можно получить кривые наклона древнего здания при разной длине свай свайного фундамента высотных зданий, как показано на рисунке 4. Согласно рисунку 4, чем больше длина сваи, тем меньше наклон древнего здания. При длине сваи более 22 м наклон древней постройки практически равен нулю.

Согласно численному моделированию можно получить не только кривую осадки древних зданий, вызванную осадкой свайного фундамента высотных зданий, но и смещение древних зданий с разной длиной свай при одинаковом диаметре свай.Из рис. 5 и 6 видно, что с увеличением длины сваи смещения древних построек постепенно уменьшаются. При длине сваи L  = 22 м осадка свайного фундамента высотных зданий мало влияет на старинные постройки.

Согласно кривой данных на рисунке 6, когда длина сваи составляет 14 м, смещение верхней части очевидно больше, чем смещение нижней части, и тенденция к снижению вершины также очень быстрая.

5.Заключение

Существующие высотные здания в нашей стране добились некоторых успехов в ситуации непрерывного развития, но с постоянным улучшением уровня жизни людей анализ различных факторов, влияющих на смещение фундамента здания, показывает, что здание меньше подвержено влиянию при рытье котлована и вдавливании свай статического давления в инженерном строительстве. Основной причиной его нынешнего состояния является разница, вызванная осадкой соседних зданий.Согласно полевым наблюдениям, во временной строительной стене, расположенной ближе к месту раскопок и имеющей низкую жесткость, трещин не произошло, что также убедительно подтверждает этот вывод. В подобных проектах в будущем следует полностью учитывать различные факторы, влияющие на использование зданий, и следует уделять внимание своевременному и точному наблюдению за трещинами в окружающих зданиях до начала строительства, чтобы иметь разумное и точное суждение о текущем состоянии. существующих зданий и судить о влиянии окружающих зданий, а не просто предполагать, что строительство высотных зданий неизбежно.

Доступность данных

Для поддержки этого исследования не использовались данные.

Конфликт интересов

Автор заявляет об отсутствии конфликта интересов.

Какие существуют типы фундаментов зданий и как они распределяют нагрузки?

Когда обычный человек думает о фундаменте, на ум, скорее всего, приходят стены подвала его дома. Или они думают о том человеке, который звонит им каждый год в одно и то же время с просьбой о пожертвовании… Стена подвала, или фундаментная стена, — это часть конструкции, которая выдерживает нагрузку от бокового давления грунта, вызванного нарастающим на нее грунтом. , но он также передает нагрузку здания от структуры выше вниз к земле ниже.Существует две категории фундаментов, которые используются для передачи строительных нагрузок на землю: мелкие и глубокие фундаменты. Тип почвы и ее состояние помогают инженерам-строителям определить, какой тип фундамента лучше всего подходит для конкретной конструкции.

Неглубокие фундаменты часто встречаются под малонагруженными конструкциями, такими как дом или сарай, и находятся близко к поверхности земли. Примером мелкозаглубленного фундамента является бетонное основание.Бетонные опоры располагаются под фундаментными стенами и внутренними колоннами и используются для распределения нагрузки от вышележащей конструкции на достаточно большую площадь, что ограничивает перемещение нижнего грунтового основания. Требуемый размер фундамента зависит от типа почвы, которая находится ниже. Если фундамент размещается на глине, он должен быть намного больше, чем если бы он был размещен на скальной породе, поскольку скальная порода имеет гораздо большую несущую способность.

Неглубокие фундаменты подвержены смещению в зависимости от окружающих условий и типа грунта, на который они опираются. Например, в Виннипеге, где я живу, фундамент большинства домов построен на глине, которая набухает, когда впитывает влагу. Вспучивание почвы вызывает ее вздутие, что может привести к поднятию фундамента и вызвать неравномерную осадку дома. Если дифференциальная осадка минимальна, это обычно не структурная проблема, а скорее эстетическая проблема. Иногда движение может быть настолько сильным, что нарушается структурная целостность системы фундамента и требуется ремонт или замена. Прочтите этот пост, чтобы узнать о некоторых других причинах подвижек и отказов неглубокого фундамента.

Сплошные плиты и плиты на уровне грунта — два других типа мелкозаглубленных фундаментов, которые используются в строительстве и могут быть намного более экономичными, чем глубокие фундаменты, если нагрузки не слишком велики и конструкция может выдерживать дифференциальное движение. Существуют риски, связанные с плитой на уклонах, поскольку грунт под ней может сжиматься и набухать, что может вызвать движение плиты. Если владельцу удобно перемещать плиту, то этот тип плиты перекрытия является наиболее экономичным вариантом.Если отделка и оборудование, размещаемые на плите, не выдерживают движения, то часто рекомендуется структурная плита перекрытия. Структурная плита перекрытия имеет пустоту под ней, поэтому набухание и усадка грунта под ней не влияет на плиту. Когда почвенные условия не идеальны для устройства неглубоких фундаментов, необходимо рассмотреть возможность создания глубоких фундаментов.

Глубокие фундаменты часто встречаются под большими зданиями, где вес конструкции очень велик и движение конструкции нежелательно.Эти фундаменты передают нагрузку на землю значительно ниже поверхности земли. Самым распространенным типом фундамента глубокого заложения являются сваи. Сваи длинные и тонкие и передают нагрузки здания за счет трения между боковой стороной сваи и окружающей почвой, а также за счет опоры между нижней частью сваи и слоями почвы под ней. Сваи могут быть изготовлены из стали, дерева или бетона. Стальные сваи часто представляют собой горячекатаные двутавровые профили или винтовые сваи. Деревянные сваи часто представляют собой большие деревянные секции, обработанные давлением и используемые для временных или постоянных построек.Бетонные сваи бывают цельными шестигранной или круглой формы, армированные стальной арматурой.

Некоторые могут подумать, что глубина фундамента коррелирует с величиной нагрузки, передаваемой на грунт, но обычно это не так. Если нагрузки очень велики, глубокие фундаменты устанавливаются ниже поверхности земли до тех пор, пока не встретится прочный/плотный слой почвы, такой как коренная порода или ледниковая долина. Оба они обладают очень высокой несущей способностью, которую не могут обеспечить такие почвы, как глина и гравий.Сваи, которые доходят до крепких/плотных слоев грунта, называются концевыми опорными сваями. Расположение этих слоев почвы может сильно различаться. На большой строительной площадке одна свая может столкнуться с коренной породой на глубине 50 футов ниже уровня земли на одном конце площадки, в то время как свая на другом конце площадки может столкнуться с коренной породой на глубине до 100 футов ниже уровня земли!

Когда сваи используются для передачи нагрузки на окружающий грунт за счет трения, они называются висячими сваями. Большая длина сваи означает большую способность передавать нагрузку на окружающий грунт.Висячие сваи используются, когда необходимо передать на землю более легкие нагрузки и когда неэкономично или нецелесообразно удлинять сваю до плотного слоя почвы. В настоящее время бетонные висячие сваи часто используются для фундамента в новых домах, поскольку они намного более устойчивы, чем фундаменты.

Фундаменты являются одним из важнейших компонентов конструкции здания. К сожалению, грунты, на которые передаются строительные нагрузки, могут быть такими разными в разных местах.Чтобы снизить риск, связанный с фундаментом, всегда рекомендуется привлекать инженера-геотехника для исследования грунта. Они смогут дать хорошие рекомендации относительно того, какие фундаменты использовать в зависимости от типа встречающегося грунта. Для большинства новых зданий, в зависимости от вашей юрисдикции, вы не сможете получить разрешение на строительство без геотехнического отчета или рекомендации, основанной на опыте инженеров.

Надеюсь, это даст вам некоторые базовые знания о фундаментах, используемых для поддержки зданий, в которых вы живете и видите в своей повседневной жизни.Если вы хотите узнать больше о фундаментах и ​​других вещах, связанных с проектированием конструкций, не стесняйтесь зарегистрироваться на наш курс по основам проектирования конструкций! У вас есть вопросы о фондах? Не стесняйтесь, чтобы оставить комментарий ниже.

Если вам нужна дополнительная информация об основах проектирования конструкций, не стесняйтесь взять наше Полное руководство здесь!

Проектирование и проверка фундамента | Флорида Геотехник Инжиниринг Инк.

Каждое здание, дом, мост, дорога или что-либо, построенное на земле, имеет фундамент для поддержки.Проект фундамента упрощенно рассчитывает, как сделать так, чтобы почва поддерживала структуру, которую вы хотите.

Поскольку каждое строение отличается и построено в разных местах, важно иметь специальный фундамент, рассчитанный на условия вашего имущества или работы.

Планируете ли вы новое строительство или реконструкцию, важно начать с прочного фундамента. Другие инженерные фирмы скажут вам, что фундамент — это самый нижний элемент конструкции здания. Мы в FGE скажем вам, что фундамент — это то, из чего вы будете строить все.Надлежащая конструкция фундамента сводит к минимуму осадку и потенциальный ущерб зданию.

Конструкция фундамента имеет решающее значение, поскольку у фундаментов во Флориде есть слабое место; они обычно строятся на земле. Чтобы противостоять этому препятствию, ваше лучшее оружие – хорошая оценка поддерживающей почвы. Наши инженеры используют проверенные методы наряду со старомодным здравым смыслом, чтобы оценить состояние почвы на вашем участке, чтобы мы могли спроектировать наилучший фундамент для ваших нужд. В FGE мы гордимся тем, что можем предложить нашим клиентам удобные услуги по бурению и проектированию фундаментов.

Щелкните здесь, чтобы узнать больше о наших услугах по бурению.

Обычно фундаменты делятся на две категории: неглубокие и глубокие.

Неглубокий Фундамент

Неглубокие фундаменты обычно используются в жилищном и коммерческом строительстве, где вес конструкции не слишком велик или где неглубокие грунтовые условия подходят для поддержки вашей конструкции. Обычно это менее дорогой фундамент по сравнению с глубоким фундаментом.Типичными типами мелкозаглубленных фундаментов, используемых во Флориде, являются плиты на грунте, ленточные фундаменты, фундаменты из матов/плотов и фундаменты на подушках.

Глубокие Фундаменты

Глубокие фундаменты обычно используются для более крупных сооружений, таких как коммерческие или промышленные здания. Эти типы фундаментов распределяют структурные нагрузки на коренную породу или плодородный грунт, где неглубокий фундамент не подходит или неглубокий грунт несостоятелен. Компания FGE имеет опыт работы с несколькими типами фундаментов глубокого заложения, включая буронабивные сваи, буронабивные сваи, забивные сваи и микросваи, но не ограничиваясь ими. Глубокие фундаменты обычно сооружаются путем бурения на заданную глубину и создания либо зоны влияния в грунте, либо столба, к которому должна быть приложена нагрузка. FGE обладает знаниями и опытом, чтобы найти подходящие экономичные решения для большинства проектов глубокого фундамента.

FGE предлагает комплексные услуги по проектированию и проверке фундамента под ключ. Наша команда квалифицированных инженеров может контролировать каждый этап процесса проектирования, работая с заказчиком, чтобы обеспечить правильную основу для вашей работы эффективно, результативно и по доступной цене!

Фундамент Осмотр

Фундамент, пожалуй, самый важный компонент любого здания или сооружения.Таким образом, вам нужно знать, правильно ли построен ваш дом. FGE предлагает комплексные услуги по инспекции фундаментов для всех типов фундаментов.

Проверка фундамента может включать две категории испытаний, обычно называемых неразрушающими и разрушающими испытаниями. Неразрушающий контроль может включать в себя такие задачи, как визуальный осмотр фундамента для выявления строительных дефектов, плохого дренажа и осадки, или может включать в себя съемку высоты для определения горизонтальности или различные типы исследований, такие как георадар или рентген, для определения строительство фундамента.При необходимости выполняются разрушающие методы испытаний, такие как бурение керна.

НАШИ УСЛУГИ ПО БЕЗОПАСНОСТИ ВКЛЮЧАЮТ:

• Визуальный осмотр для выявления осадки, строительных дефектов, плохого дренажа и многого другого
• Высотная съемка для определения горизонтальности
• Прочность бетона с помощью обычных методов, таких как молоток с отскоком, зонд Виндзор или ударный эхо-сигнал
• Визуализация бетона с помощью современных методов, таких как георадар, электромагнитное или рентгеновское излучение

НАШИ УСЛУГИ ПО РАЗРУШЕНИЮ:

• Бетонное ядро ​​
• Прочность на сжатие
• Петрографический анализ
• Химический анализ
• Прочность арматурной стали

Наша команда квалифицированных инженеров обучена распознавать признаки проблемного фундамента и определять причину(ы). Там, где это необходимо, наши инженеры обладают обширным опытом разработки эффективных и экономичных решений, адаптированных к вашим потребностям.

[blue_button link=»https://flgeotech.com/contact-us/»]Свяжитесь с нами[/blue_button]

Что владельцы и специалисты по дизайну должны знать о поддержке

Ричард Дж. Дрисколл, ЧП.
Инженер-консультант

Подкрепление — это термин, применяемый к различным методам, используемым для повторной поддержки фундамента конструкции, обычно на большую глубину опоры.Как правило, подкрепление выполняется, если система фундамента существующей конструкции нарушена или если опору фундамента необходимо перенести на более глубокий уровень, чтобы можно было выполнить работы, которые в противном случае вызвали бы движение фундамента и повреждение конструкции. Последний сценарий распространен, когда новые здания строятся на городских участках, прилегающих к старым зданиям, поскольку современные строительные нормы и правила стимулируют размещение первого этажа на уровне земли и более глубоких подвалов, что увеличивает глубину земляных работ. Фундамент — это особый тип строительства с потенциально высоким риском.Управление рисками, связанными с подкреплением, требует, чтобы заинтересованные стороны проекта понимали эти риски и упреждающе применяли передовой опыт при проектировании и строительстве подкрепления.

Подкрепление может принимать различные формы. Фундамент для пирса является наиболее распространенным и строится путем ручного рытья ям под фундаментом, которые заполняются бетоном для образования опор, опирающихся на более глубокий уровень. Опоры строятся в шахматном порядке, поэтому большая часть фундамента поддерживается в любой момент времени.Фундамент опоры обычно используется для переноса опоры стены или иногда опоры колонны на более глубокий уровень. Игольчатые балки, проходящие между временными фундаментами, являются распространенной альтернативой опорам для опор. Исторически сложилось так, что игольчатые балки «продевались» через несущую стену, проникающую в стену и обеспечивающую опору между балкой и стеной. Сегодня более распространено прикручивание игольчатой ​​балки к каждой грани элемента для лучшего распределения нагрузки. Этот подход является общим для временных опорных колонн при замене фундамента, поддерживающего колонну.

Также для подпорки можно использовать несколько свайных систем. Микросваи обычно используются для подпорки и либо бурятся через существующие фундаменты, либо прикрепляются к существующей конструкции с помощью модернизированных наголовников свай. В слабых грунтах сегментные сваи могут быть забиты домкратом, чтобы они опирались на более прочный материал, используя существующую конструкцию, чтобы противостоять силам домкрата. Другие типы свай можно прикрепить к конструкции с помощью изготовленных или изготовленных кронштейнов. В некоторых случаях для укрепления можно использовать методы улучшения грунта, такие как струйная цементация.

Безразличие к рискам, связанным с опорными и примыкающими конструкциями в целом, является слишком распространенным отношением среди заинтересованных сторон проекта и является обычным источником исков о возмещении ущерба со стороны примыкающих строительных объектов в городских районах. Подобно навесам для тротуаров и опорам для земляных работ, системы опор являются защитными мерами, используемыми для защиты рабочих, имущества и населения от строительных опасностей. В результате фундамент считается одним из «средств и методов» подрядчика и часто не рекомендуется командой проектировщиков и строителями, поскольку они носят временный характер.Некоторые инженеры-геотехники придерживаются позиции «пусть подрядчик сам во всем разбирается» и не дают подкрепляющих рекомендаций. Инженеры-строители, ответственные за проектирование типовых строительных проектов, часто не указывают никаких основных требований на своих чертежах или даже указывают базовые технические характеристики в документах по строительным контрактам. Как правило, если нет договорных документов для поддержки, проектная группа не будет рассматривать планы поддержки, поскольку у них нет опыта работы с этими системами.Следовательно, надзор за поддержкой может быть минимальным до тех пор, пока не возникнет проблема.

Неуважение к временным конструкциям в строительстве касается всех защитных систем, но их основа различна. В отличие от защиты крыши и большинства систем поддержки земляных работ, фундамент не является временным. После установки опорная система является частью системы фундамента конструкции, обычно на весь оставшийся срок службы здания. Поэтому, кроме нагрузок от любых временных ступеней, подкрепление должно обеспечивать прочный путь нагружения для всех нагрузок, которым подвергается подкрепляемое сооружение, включая ветровые и сейсмические нагрузки.

Большинство базовых систем обманчиво просты на бумаге; новый элемент фундамента добавляется ниже существующего фундамента, и земляные работы могут продолжаться без дестабилизации существующей конструкции. Поддержка Фонда переносится на более глубокий уровень, который должен быть более компетентным. В действительности, чтобы укрепить здание без причинения ущерба, необходимо учитывать поведение существующей конструкции, последовательность строительства и зависящие от времени, а иногда и сложные условия нагрузки и поддержки, возникающие в результате переноса веса конструкции с одной системы фундамента на другую. .

Поддерживающая конструкция подвергает подкрепленную конструкцию риску повреждения, который присущ методологии. Существующая конструкция должна деформироваться, а фундамент должен осесть, чтобы передать нагрузку на землю через новые элементы фундамента. Деформация и осадка будут происходить до тех пор, пока не будет достигнуто равновесие, которое зависит от состоятельности несущего слоя и качества строительства. Если движение конструкции достаточно большое или неравномерное, то произойдет повреждение.Поскольку этот эффект является кумулятивным, риск повреждения значительно возрастает при использовании ступенчатой ​​системы крепления (т. е. закрепления основания). Предварительная нагрузка на фундамент с помощью домкрата или расклинивания уменьшит осадку. Однако предварительная нагрузка не может устранить осадку без риска подъема конструкции, что также может привести к ее повреждению.

Системы фундаментов, в которых непрерывная опора заменяется дискретными элементами, такими как сваи и опоры, часто требуют нетривиального структурного проектирования как части конструкции. Использование винтовых свай для поддержки относительно легких конструкций в настоящее время является модным примером, особенно для ремонтных работ. Дискретные элементы заменяют распределенные силы сосредоточенными силами. Например, поддержка непрерывного элемента, такого как несущая стена, с помощью прерывистых опор или свай может вызвать напряжение в стене, на сопротивление которому она не рассчитана. Это может потребовать установки балок между опорами или сваями, которые обеспечивают достаточную прочность и жесткость, чтобы предотвратить повреждение существующей конструкции.

Обычные системы крепления свай приводят к тому, что опора, обеспечиваемая сваями, эксцентрична по отношению к строительным нагрузкам, что приводит к изгибу свай, существующей конструкции или того и другого. В случае ленточных фундаментов и поперечных балок этот эксцентриситет может привести к тому, что эти элементы будут подвергаться скручиванию. Когда во время земляных работ используется свайная опора, необходимо учитывать устойчивость свай, особенно если опора используется для сопротивления нагрузкам от давления грунта. В Нью-Йорке винтовые сваи были запрещены на несколько лет отчасти из-за проблем со стабильностью, возникающих в результате их использования в качестве фундамента. Кроме того, всякий раз, когда для подкрепления используются отдельные элементы фундамента, решающее значение имеет конструкция соединения.

Изменяющиеся, а иногда и сложные нагрузки, характерные для фундаментов, и проблемы проектирования конструкций, возникающие при детализации определенных систем, не всегда понимаются проектировщиками и подрядчиками фундаментов. Кроме того, обманчивая простота систем фундамента, устаревший статус фундамента как «средства и методы» и отсутствие контроля со стороны специалистов по проектированию и строительных чиновников обеспечивают низкие барьеры для входа и стимулы для коммерциализации дизайна фундамента.Это часто принимает форму запечатанного инженером, но полностью общего эскиза проекта, возможно, без анализа конкретного проекта в качестве основы для проектирования. Недорогой проект фундамента привлекателен для неопытных и неискушенных подрядчиков, которые не понимают риска, на который они идут, и рассматривают печать инженера как формальность, а не свидетельство того, что проектирование выполняется под ответственным руководством квалифицированного специалиста. Запечатанный типовой проект фундамента может использоваться подрядчиком в качестве «разрешения», предоставляющего им возможность импровизировать детали фундамента в полевых условиях без необходимости платить за правильно спроектированный проект.Эта практика не является редкостью и усугубляет риски, уже присущие финансированию.

Те, кто считает фундамент не чем иным, как «средствами и методами», не будут возражать против того, чтобы подрядчик купил или подготовил типовой проект фундамента и проработал детали в полевых условиях. В этом сценарии подрядчик берет на себя риск и вознаграждение, связанные с базовым проектом. Если фундамент не работает должным образом, подрядчик и проектировщик несут ответственность за ущерб.Однако плохо спроектированный или импровизированный фундамент увеличивает риски для владельцев и жителей соседних зданий, а также для владельца проекта и проектной группы, вероятно, без ведома и согласия этих сторон. В случае сбоя контрагенты могут потерять ценность и возможность использования своего имущества. Владелец проекта и команда проектировщиков почти наверняка будут стороной любых возникающих претензий и понесут расходы на защиту, а также косвенные расходы, такие как задержки строительства, альтернативные издержки и нематериальные убытки.Эти потери вряд ли могут быть полностью возмещены.

Управление рисками, связанными с подкреплением, требует серьезного отношения к потенциальным опасностям. Владельцы проекта должны понимать, что основной сбой может угрожать успеху проекта, и, следовательно, предусмотреть надлежащие бюджеты для управления этим риском как на этапах проектирования, так и на этапах строительства. В зависимости от состава проектной группы для этого может потребоваться привлечение специального консультанта. Упреждающий подход к управлению рисками, связанными с поддержкой, может включать следующее:

1. Оцените потенциальную потребность в поддержке на ранней стадии процесса проектирования. Группа проектировщиков всегда должна знать о соседних конструкциях, на которые может повлиять строительство. Рекогносцировка участка, обход прилегающих участков, если это разрешено, и геотехнические исследования, как правило, дают достаточную информацию для ранней оценки потребности в подкреплении.
2. Рассмотреть альтернативы. В некоторых случаях использование жесткой постоянной системы поддержки земляных работ может обеспечить преимущества в плане затрат и сроков, при этом устраняя необходимость в подкреплении.В качестве альтернативы, когда тип или состояние прилегающих конструкций делает невозможным подкрепление, может потребоваться ликвидировать подземное пространство, прилегающее к существующей конструкции, и поддерживать нагрузки нового здания с помощью консольных или пробуренных глубоких фундаментов.
3. Если ожидается потребность в подкреплении, укажите условия контракта. В некоторых юрисдикциях требуется, чтобы в строительной документации указывался ожидаемый объем фундамента и некоторая проектная информация, даже если окончательный проект остается за подрядчиком. Это, как правило, является хорошей практикой и должно включать соответствующие стандарты производительности. Информирование подрядчика о том, где ожидается подкрепление и какой тип подкрепления может быть целесообразным для условий площадки, дает подрядчику исходные данные. Предоставление этой информации снижает бюджетный риск, связанный с поддержкой. Базовый план поддержки вместе с другим пунктом о месте позволяет подрядчику сократить непредвиденные расходы в своих предложениях, уменьшая затраты владельца, если поддержка идет по плану.Это также снижает риск того, что подрядчик не запланирует поддержку или преднамеренно исключит поддержку, чтобы снизить свою ставку. Это может привести к тому, что владелец может изменить заказы или претензии, если требуется обоснование, или побудить подрядчика пойти на безрассудный риск, чтобы восстановить свой график и бюджет, подвергая владельца риску претензий третьих лиц и затрат, связанных с задержкой. Предоставление базового уровня сужает ожидаемый диапазон затрат, связанных с поддержкой, для владельца.
4. Обзор основных планов. Зарегистрированный профессиональный проектировщик должен проверить разработанный подрядчиком план поддержки с ограниченной целью подтверждения соответствия требованиям к производительности, предусмотренным в контракте. Это дает возможность подтвердить, что у подрядчика есть полный и грамотный проект, который не подвергает проектную команду и не упирается в необоснованный риск. Кроме того, владелец здания, которое должно быть подкреплено, должен потребовать, чтобы планы подкрепления были представлены ему для рассмотрения их независимым консультантом в рамках любого лицензионного соглашения.
5. Выполнение обследований состояния и мониторинга. В той мере, в какой это разрешено владельцем прилегающей территории, любое сооружение, которое должно быть подкреплено, должно подвергаться обследованию состояния перед началом строительства для выявления и установления базовых условий, которые могут быть ошибочно приняты за повреждение фундамента. Качественное обследование состояния может предоставить документацию, необходимую для оперативного разрешения требований о возмещении ущерба. Кроме того, обследование состояния может дать возможность выявить уязвимости, которые могут представлять неприемлемую опасность, если бы фундамент должен был быть продолжен до того, как будет нанесен ущерб.Мониторинг производительности должен сопровождать любую основную работу, чтобы обеспечить раннее предупреждение о непредвиденной производительности и контекст для понимания любого ущерба, который может возникнуть.
6. Требует специальной проверки. В то время как требования к проверке в большинстве строительных норм и правил предполагают, что фундамент должен подвергаться специальной проверке, не во всех юрисдикциях это требуется конкретно. Тем не менее, известные специалисты по проектированию могут по своему усмотрению потребовать осмотра фундамента, даже если этого не требует строительный чиновник.Это хорошая практика во всех случаях, когда опора предназначена для поддержки постоянных нагрузок или является необычайно сложной или рискованной.

По мере того, как города возрождаются и обожествляются, потребность в новых зданиях, примыкающих к существующим постройкам, будет по-прежнему требовать опоры. Чтобы эти проекты были успешными, проектные группы и должностные лица строительных организаций должны требовать, чтобы передовой опыт активно применялся при проектировании и строительстве фундамента. Для того, чтобы это произошло, подкрепление должно рассматриваться как нечто большее, чем «средства и методы» подрядчика, и с уважением и вниманием, которые соизмеримы с сопутствующим риском.Это включает в себя признание того, что фундамент является типом специальной конструкции, которая должна быть прерогативой должным образом квалифицированных проектировщиков и подрядчиков.

Информация и утверждения в этом документе предназначены только для информационных целей и не являются профессиональным советом автора или создают профессиональные отношения между читателем и автором.

См. также: Услуги на этапах проектирования и строительства, защита и мониторинг, управление рисками, поддержка

Типы фундаментов в строительстве

структурный мир
22 марта 2019 г.

Фундамент

Фундаменты в зданиях являются основной частью строения.Фундаменты используются для поддержки колонн и стен, от которых передается общий вес конструкции. Фундаменты служат основанием и общей опорой всего здания для передачи полной нагрузки конструкции на нижележащий грунт. Обычно они изготавливаются из железобетона, специально разработанного в соответствии с его назначением.

Чтобы решить, какой фундамент лучше всего подходит для нашего проекта, проектировщику конструкций важно различать каждый из типов фундамента.Для опытного инженера выбор подходящего фундамента в нашем проекте — это пустяк, но для новичков это сложная задача. Эта статья направлена ​​на понимание каждого типа фундамента и на то, чтобы вы могли в конечном итоге управлять соответствующим фундаментом в своем проекте.

Категории фондов

В мире структурной инженерии есть две общие категории конструкции фундамента в зданиях, о которых следует знать, а именно:

Как следует из названия, мелкозаглубленный фундамент — это фундамент меньшей глубины. Обычно она колеблется от 1 метра до 3 метров в глубину от естественного уровня грунта. Они более экономичны, чем глубокие фундаменты, поскольку требуется меньший объем земляных работ, поскольку мелкозаглубленные фундаменты обычно покоятся в твердых слоях, расположенных непосредственно у поверхности земли.

Когда твердые слои почвы слишком глубоки для раскопок, необходим глубокий фундамент. Эти фундаменты обычно встречаются и лучше всего подходят в районах с недостаточной или низкой несущей способностью почвы, более высокими уровнями грунтовых вод, чрезмерными осадками почвы и технически в районах с естественно мягкими почвами.Наиболее распространенными типами глубоких фундаментов являются фундаменты со сваями. Сваи в сочетании с наголовниками (2-х, 3-х, 4-х, 5-ти свайные группы или несколько групп свай) обычно используют для достижения твердых слоев грунта. Обратитесь к разделу 2 этой статьи, чтобы узнать больше о типах глубоких фундаментов.

1. Типы мелкозаглубленного фундамента

1. 1 Изолированное основание

Изолированный фундамент является наиболее распространенным и широко используемым типом фундамента.Обычно он имеет форму квадратной, прямоугольной или даже круглой бетонной подушки, которая используется для поддержки отдельной колонны. Это идеальный выбор для легких конструкций, таких как жилые дома и здания средней этажности, в которых колонны не расположены близко друг к другу.

Может быть выполнено ручное проектирование изолированного фундамента, и доступно некоторое структурное программное обеспечение, такое как Prokon , для проектирования как такового, в противном случае доступна электронная таблица Excel здесь .

1.2 Комбинированное основание

Комбинированные опоры используются для поддержки более чем одной колонны. Это применимо, когда колонны расположены так близко друг к другу, что создание для них изолированных оснований создает перекрывающиеся конфигурации. При проектировании комбинированного фундамента важно, чтобы центроид фундамента совпадал с центроидом двух комбинированных нагрузок. Таким образом, давление грунта под фундаментом будет распределяться равномерно, чтобы предотвратить неравномерную осадку грунта.

Ознакомьтесь с копией таблицы проекта ленточных фундаментов , доступной здесь .

1.3 Ременная опора

Этот тип фундамента также известен как Консольный или Соседний Фундамент , состоящий из двух изолированных фундаментов — концентрического и эксцентрического, соединенных ленточной балкой. Этот фундамент лучше всего подходит, когда колонна находится рядом с границей участка, и из-за ограниченного пространства необходим эксцентричный фундамент. Для равномерного распределения несущей нагрузки на грунт делается ленточная балка, связывающая ее с соседней или замкнутой колонной, имеющей концентрическое основание.

Планка должна быть выполнена в виде прямоугольной балки, протянутой между двумя колоннами. Ширина ленточной балки обычно равна ширине самой большой колонны плюс 100 мм, а ее глубина определяется в соответствии с максимальным изгибающим моментом. Основная арматура ленточной балки располагается сверху, а звенья или хомуты размещаются вблизи опоры. Также может потребоваться армирование дна, чтобы противостоять осадочным напряжениям.

Ознакомьтесь с копией таблицы проекта ленточных фундаментов , доступной здесь .

1.4 Ленточный фундамент

Ленточный фундамент состоит из сплошного основания, которое обычно поддерживает подпорную стенку. Его также можно использовать, когда есть несколько столбцов, выровненных по вертикали или горизонтали, которые расположены близко друг к другу. Это экономически целесообразно при использовании нескольких изолированных фундаментов для близко расположенных перекрытий колонн.

При проектировании ленточного фундамента вручную учитывается полоса в один метр с максимальной нагрузкой на колонну или стену, в противном случае для учета любых верхних или нижних дополнительных стержней также применимо программное обеспечение для проектирования конструкций, такое как SAFE от CSI.

1,5 Подложка или мат

Фундамент Raft , также известный как матовое основание, представляет собой единый толстый фундамент, который используется для поддержки всего веса конструкции. Этот тип фундамента используется там, где нагрузка на колонну слишком велика, а несущая способность грунта слишком мала для вышеупомянутых типов мелкозаглубленного фундамента. Сплошной фундамент можно использовать для зданий высотой от 12 до 16 этажей и выше, а также для тех сооружений, которые имеют подвалы, при условии, что опорное давление грунта может выдерживать опорное давление, возникающее в результате общей нагрузки конструкции.

В зависимости от проектировщика конструкций лучше всего проектировать с помощью доступного программного обеспечения для проектирования конструкций , такого как SAFE, RAM Concept и Staad. Pro, чтобы назвать несколько.

2. Типы глубоких фундаментов

  2.1 Забивная свая

Забивные сваи используются для забивки в землю с помощью вибромолота или аналогичных машин. Они состоят либо из железобетонных сборных свай и стали (двутавровой балки), либо из стальных трубчатых свай с усилием от 3000 кН до 800 кН.Хотя этот тип дешев и прост в установке, необходимо учитывать повреждения головы сваи и изгиб вала во время забивки. Борьба с шумом и вибрацией также является проблемой при использовании этой сваи, и ее не рекомендуется использовать для грунтов, которые естественным образом содержат валуны или камни.

2.2 Мини-сваи

Мини-сваи представляют собой буронабивные сваи меньшего диаметра, которые используются в ограниченном пространстве и с плохим доступом и могут выдерживать нагрузку до 1000 кН. Обычно они состоят из 0.3 м в диаметре и использует меньшие буровые установки, обычно менее 2 метров в высоту.

  2.3 Шнековые сваи непрерывного действия (CFA)

Этот тип сваи не нуждается в обсадных трубах или поддерживающей жидкости во время установки, так как строительство происходит относительно быстро. Одновременное бурение и бетонирование выбуренного грунта должны происходить практически одновременно. После заливки свежего бетона предварительно подготовленный армирующий каркас сразу же укладывается и прижимается к свежему бетону.

2.4 Буронабивные сваи

Пожалуй, наиболее распространенным типом фундамента глубокого заложения в строительстве зданий является использование буронабивных свай. Предварительное бурение используется в соответствии с расположением отверстий для свай. Обсадная и бентонитовая система необходима для стабилизации ствола скважины. Подробнее о методологии строительства этого типа можно узнать в предыдущей статье Методика строительства буронабивных свай .

Группа свай над наголовником

Что вы думаете об этой статье? Расскажите нам свои мысли! Оставьте комментарий в разделе ниже.Подпишитесь на нашу рассылку, чтобы быть в курсе последних сообщений, или следите за нами на наших страницах в социальных сетях по значкам ниже.

 19 293 всего просмотров,  15 просмотров сегодня

Авторские права защищены Digiprove © 2019 The Structural World

.