Ефективні рішення влаштування котлованів у тісній забудові

Ключові слова: замокла лесована основа, огородження котловану, фундамент на природній основі, пальовий фундамент, осідання, напружено-деформований стан, метод скінчених елементів

Анотація

Викладено результати аналізу впливу на існуючу забудову нового будівництва багатоповерхового житлового будинку, конструктивні й технологічні заходи з улаштування більш глибокого, ніж рівень підошви існуючих фундаментів котловану, за мінімальних затрат та мінімального негативного впливу на оточуючу забудову, зокрема, стадійність його відкопування, дані розрахунку міцності елементів огородження котловану, а також пропозиції щодо моніторингу технічного стану існуючих будівель у процесі будівництва. Грунти майданчику – переважно замоклі лесовані суглинки. Фундаменти існуючих будинків – стрічкові, а нового – із задавлених паль, об’єднаних залізобетонними ростверками: стрічковими під стінами та окремими під колонами. Розрахунок впливу нового будівництва, зокрема й влаштування котловану, виконано у плоскій нелінійній постановці методом скінченних елементів (МСЕ). Моделювання системи «основа – фундаменти існуючої будівлі – конструкція огородження» виконано із застосуванням пружно-пластичної моделі ґрунту з критерієм міцності Кулона – Мора. Наведено приклади результатів моделювання МСЕ деформацій грунтового масиву на різних стадіях улаштування огородження котловану. Розрахунками елементів огородження котловану з урахуванням стадійності виймання грунту та врахуванням мінімальних затрат, встановлено, що огородження котловану можливо влаштувати з шпунтових паль (двутаври №30Ш) з кроком 1 м та між ними дерев’яної забірки. Обгрунтовано, що для збільшення стійкості й зменшення деформацій вертикальних елементів огородження котлован на початкових стадіях слід розробляти котлован під захистом грунтової берми, а надалі – з встановленням обвязувальної балки, розкосів, підкосів і поступовим підведенням підлоги й зовнішньої стіни паркінгу. За результатами моделювання визначено, що максимальні горизонтальні переміщення огородження котловану на різних стадіях його влаштування коливаються від 0.8 до 2.3 см у зоні існуючих будівель. Максимальні вертикальні переміщення основ фундаментів існуючих будівель склали 0.8 см, що не перевищує допустимих за нормами величин.

 

Посилання

1. EN 1990:2002/A1:2005/AC (2010). Eurocode: Basis of Structural Design. The European Union Per Regulation 305/2011, Directive 98/34/EC, Directive 2004/18/EC
2. DBN V.2.1-10: 2018. (2018). Bases and foundations of buildings and structures. Main principles. Kyiv: Ministry of Regional Development, Construction, and Housing of Ukraine
3. Briaud J.-L. (2013). Geotechnical Engineering: Unsaturated and Saturated Soils. Wiley
4. Boyko І.P. & Nosenko V.S. (2012). Influence of the erection sequence of adjacent sections of a high-rise building on the redistribution of forces in pile foundations Academic Journal. Industrial Machine Building, Civil Engineering, 4(34)-1, 54-60
5. Mangushev R.A. & Nykyforova N.S. (2017) Technological settlements of buildings and structures in the underground construction influence zone. Moscow: Publishing house ASV.
6. Kushner S.G. (2008). Settlements calculation of bases of buildings and structures. Zaporizhzhia: «IPO Zaporozhye»
7. Ulitskii V.M., Shashkin A.H. & Shashkin K.H. (2010). Geotechnical provision of urban development. Saint-Petersburg: «Georeconstruction»
8. Tugaienko Yu.F., Marchenko M.V. Tkalich A.P. & Loginova L.О. (2018). The nature of soil deformation: monograph. Odessa: Astroprint
9. Katzenbach R., Leppla S., Seip M. & Kurze S. (2015) Value Engineering as a basis for safe, optimized and sustainable design of geotechnical structures. Proc. of the XVI ECSMGE Geotechnical Engineering for Infrastructure and Development. Edinburg, 601-606
https://doi.org/10.1680/ecsmge.60678.vol2.073
10. Chang Yu Ou. (2006). Deep Excavation. Theory and Practice. London: CRC Press.
https://doi.org/10.1201/9781482288469
11. Pinto A., Fartaria C., Pita X. & Tomásio R. (2017). FPM41 high rise building in central Lisbon: innovative solutions for a deep and complex excavation. Proc. of the 19th Intern. Conf. on Soil Mechanics and Geotechnical Engineering. Seoul: COEX, 2029-2032
12. Shapiro D.M. (2013). Finite element method in construction design. Voronezh: "Scientific book"
13. Zotsenko M., Vynnykov Yu. (2020) Base deformation’s features during deep foundation pit excavation. Academic Journal. Industrial Machine Building, Civil Engineering, 2(55), 76-81
https://doi.org/10.26906/znp.2020.55.2346
14. Josifovski J., Susinov B. & Markov I. (2015) Analysis of soldier pile wall with jet-grouting as retaining system for deep excavation Proc. of the XVI ECSMGE Geotechnical Engineering for Infrastructure and Development. Edinburg, 3953-3958
https://doi.org/10.1680/ecsmge.60678
15. Chau K. (2013) Numerical Methods. Proc. of the 18th Intern. Conf. on Soil Mechanics and Geotechnical Engineering, 647-654
16. Nguyen Van-Hoa & Nikiforova N. (2018). The choice of soil models in designof deep excavation in soft soils of Viet Nam. MATEC Web of Conferences, 251, 04033
https://doi.org/10/1051/matecconf/201825104033
17. DSTU-N B V.1.2-17:2016. (2017). Guidelines for scientific and technical monitoring of buildings and structures. Kyiv: DP «UkrNDNC»
Опубліковано
2022-06-22
Як цитувати
Vynnykov Yuriy Ефективні рішення влаштування котлованів у тісній забудові / Yuriy Vynnykov, Maksym Kharchenko, Mkrtich Akopian, Aleksej Aniskin // ACADEMIC JOURNAL Industrial Machine Building, Civil Engineering. – Полтава: ПНТУ, 2022. – Т. 1 (56). – С. 65-75. – doi:https://doi.org/10.26906/znp.2021.56.2509.

Найбільш популярні статті цього автора (авторів)