Расчет фундаментных конструкций.

Задача статического расчета надземной и фундаментной конструкций совместно с основанием, сложная и для обычных грунтовых условий, в случае карстовых проявлений еще более усложняется, поскольку требует учета локальных ослаблений основания в местах образования карстовых провалов. Расчеты часто допускается выполнять без учета влияния жесткости верхнего строения на перераспределение усилий, но и в этом случае система «основание с переменной в плане жесткостью — фундаментная конструкция в виде лент, перекрестных лент или фундаментной плиты» сложна для анализа. Положение усугубляется неопределенностью назначения мест образования возможных провалов. Лучше обстоит дело с прогнозированием расчетных размеров карстовых проявлений и вероятности их образования под фундаментом.

Ручные расчеты даже простейших балочных фундаментов с использованием справочно-табличных данных в этих случаях оказываются невозможными, и задача решается на ЭВМ. Основание обычно описывается моделью Винклера (метод местных деформаций) с переменным в плане коэффициентом жесткости. В зонах расчетного положения провалов коэффициенты жесткости принимаются равными нулю.

Расчетные положения провалов варьируются и назначаются таким образом, чтобы отразить в расчетах наименее благоприятные условия работы фундаментной конструкции. При проектировании перекрестных ленточных фундаментов провалы обычно располагают в узлах пересечения лент, в середине пролетов, под консолями, под наиболее нагруженными участками. В плитных фундаментах каркасных зданий наиболее опасно появление провалов по осям колонн, в пролетах на центральных и периферийных участках плиты, под диафрагмами жесткости. Как правило, расчет ведут на случай образования одного провала. Иногда рассматривается возможность одновременного образования двух провалов. Вероятный диаметр карстовых провалов, как отмечалось выше, может быть определен расчетными методами. В практике проектирования для инженерно-геологических условий Москвы и Нижнего Новгорода расчетный диаметр карстовых воронок принимался равным 6 м, хотя может достигать 15...25 м.

В настоящее время существуют программные комплексы для ЭВМ, реализующие полностью совместный расчет системы «сооружение — фундамент — основание». Такой возможностью, в частности, обладает комплекс «Лира», построенный на базе метода конечных элементов, а так же программа ПОРТИК-S.

ВОПРОСЫ ДЛЯ САМОПОДГОТОВКИ:

1. География территорий РФ, характеризующихся активными карстовыми процессами.

2. Физические основы карстовых процессов.

3. Поверхностные карстовые деформации в виде провалов и оседаний.

4. Средние и максимальные диаметры карстовых провалов и оседаний, расчетный диаметр карстового провала, кривизна земной поверхности, наклон краевых участков зоны оседания; общее представление о методиках их определения.

5. Особенности проведения инженерно-геологических изысканий.

6. Нормативные требования к расчетам оснований по предельным состояниям.

7. Выбор конструктивной схемы фундаментов на естественном основании.

8. Особенности конструкций свайных фундаментов (тип свай по характеру ее работы в грунтовом массиве; узел сопряжения сваи с ростверками; конструкции ростверков).

9. Учет негативного трения грунта при прорезке сваями толщи карстующихся грунтов.

10. Мероприятия, исключающие возможность образования карстовых деформаций или снижающие их неблагоприятное воздействие на здания и сооружения (заполнение карстовых полостей; прорезка толщи закарстованных грунтов глубокими фундаментами; закрепление грунтов; водозащитные мероприятия; конструктивные мероприятия).

Дата добавления: 2015-07-07