Вплив можливого водонасичення лесового ґрунту на напружено-деформований стан фундаментів багатоповерхового будинку
Бічна панель сторінки статті
Основний зміст сторінки статті
Анотація
Господарська діяльність людини у сфері будівництва має своїм наслідком зростання щільності забудови, як наслідок, відведення під забудову ділянок, що раніше вважались ризикованими з точки зору якості ґрунтових умов, збільшення насичення ґрунтової товщі підземними комунікаціями. Усі ці фактори мають безпосереднє значення, коли мова йде про використання лесових ґрунтів у якості основи при проектуванні, зведенні та експлуатації нових об’єктів будівництва.
Лесові ґрунти вкривають близько 80% території України. Ці ґрунти мають негативну особливість – здатність знижувати свої механічні властивості при контакті з водою та давати додаткові деформації просідання. Отже, значна частина будинків зводиться саме в таких ґрунтових умовах, а тому фундаментні конструкції цих будівель і споруд мають проектуватися з врахуванням можливості виникнення нерівномірних деформацій. Тому актуальність врахування спільної роботи системи «просідаюча основа – фундамент – надземні конструкції» не зменшується, а навіть зростає.
Лесові ґрунти у сухому стані завдяки структурним зв’язкам мають добрі фізико-механічні характеристики. Проте зі збільшенням вологості пористість ґрунту зазнає різкої зміни, опір стисненню стрімко знижується. Відбувається руйнування структурних зв’язків, виникає просідання.
Пошук надійного та економічного варіанту фундаментних конструкцій є актуальним питанням при проектуванні будівель і споруд на сучасному рівні, особливо в умовах будівництва на ґрунтах, що здатні просідати при можливому водонасиченні.
У роботі представлено варіантне проектування фундаментів будинку. При цьому було розглянуто вплив можливого водонасичення лесових ґрунтів основи на напружено-деформований стан фундаментів із врахуванням різних схем можливого замочування лесових ґрунтів залежно від розмірів та розташування зон водонасичення в плані будинку. Виконано аналіз результатів числового моделювання спільної роботи елементів системи «основа – фундамент – надземні конструкції», обґрунтовано вибір найбільш надійного варіанту фундаментів. Підтверджено, що розміри та розташування в плані зон замокання лесового ґрунту здійснюють вплив на перерозподіл напружень у конструкціях фундаментів. Показано, що використання варіативного проектування фундаментів, їх параметрів з врахуванням негативних факторів відносно ґрунтових умов будівельного майданчика і ситуацій , що можуть виникнути під час експлуатації будинку, дозволяє обрати економічний та надійний варіант фундаменту.
Блок інформації про статтю
Ця робота ліцензується відповідно до Creative Commons Attribution 4.0 International License.
Автори, які публікуються у цьому журналі, погоджуються з наступними умовами: Автори залишають за собою право на авторство своєї роботи та передають журналу право першої публікації цієї роботи на умовах ліцензії Creative Commons Attribution License, котра дозволяє іншим особам вільно розповсюджувати опубліковану роботу з обов'язковим посиланням на авторів оригінальної роботи та першу публікацію роботи у цьому журналі. Автори мають право укладати самостійні додаткові угоди щодо неексклюзивного розповсюдження роботи у тому вигляді, в якому вона була опублікована цим журналом (наприклад, розміщувати роботу в електронному сховищі установи або публікувати у складі монографії), за умови збереження посилання на першу публікацію роботи у цьому журналі. Політика журналу дозволяє і заохочує розміщення авторами в мережі Інтернет (наприклад, у сховищах установ або на особистих веб-сайтах) рукопису роботи, як до подання цього рукопису до редакції, так і під час його редакційного опрацювання, оскільки це сприяє виникненню продуктивної наукової дискусії та позитивно позначається на оперативності та динаміці цитування опублікованої роботи (див. The Effect of Open Access).Посилання
Бойко І.П. Особливості взаємодії пальо-вих фундаментів під висотними будин-ками з їх основою / І.П. Бойко // Основи і фундаменти: Міжвідомчий науково-технічний збірник. – К.: КНУБА. – 2006. – Вип.30. – С.3-8.
Винников Ю.Л. Проблеми визначення модуля деформації замоклих лесоподіб-них ґрунтів / Ю.Л. Винников // Зб. наук. праць (Галузеве машинобуд., буд-во). – П.: ПолтНТУ. – 2010. – Вип.3(28). – С.62–68.
Гранько О.В. Зміна значень фізико-механічних показників лесових суглинків під фундаментами за умов підтоплення / О.В. Гранько // Зб. наук. праць (Галузеве машинобуд., буд-во). – П.: ПолтНТУ. – 2005. – Вип.15. – С.126-129.
Жук В.В. До розрахунків спільної роботи будівлі з ґрунтовою основою в умовах нерівномірних деформацій / В.В. Жук, В.Л. Підлуцький // Основи і фундаменти: Міжвідомчий науково-технічний збірник. – К.: КНУБА. – 2015. – Вип.36. – С.122-130.
Жук В.В. Про покращення розрахунко-вих схем каркасних будівель на просі-даючих ґрунтах / В.В. Жук, М.В. Корнієнко // Світ геотехніки: Нау-ково-технічний журнал. – Запоріжжя.: ТОВ «НВК «Інтер-М» . – 2013. – Вип.2(38) . – С.2-7.
Моргун А.С. Вплив техногенного факто-ра замокання ґрунтової основи на на-пружено-деформований стан висотної будівлі / А.С. Моргун, В.М. Андрухов, І.М. Меть, І.Ю. Яркіна // Дороги і мости. – Київ. – 2009. – Вип.11. – С.233-238.
Моргун А.С. Прогнозування впливу води на напружено-деформований стан лесо-вої основи пальових фундаментів / А.С. Моргун, І.А. Моргун // Вісник Він-ницького політехн. інст-ту. – 2007. – №2. – С.20-23.
Моторный А.Н. Напряженно-деформированное состояние основания свайных фундаментов на лёссовых про-садочных грунтах при замачивании про-садочной толщи снизу вверх (подтопле-ние территории) / А.Н. Моторный, Н.А. Моторный // Вісник ПДАБА. – 2014. – №2(191) . – С.20-30.
Соколов Н. Проблема лессов / Н. Соколов // Соросовский образовате-льный журнал. – 1996. – №9. – С.86–93.
Янко К.О. До зміни напружено-деформованого стану лесової основи па-льового фундаменту внаслідок її замо-кання / К.О. Янко, С.П. Школяр, В.А. Муха // З Зб. наук. праць (Галузеве машинобуд., буд-во). – П.: ПолтНТУ. – 2003. – Вип.12. – С. 277-280.
Boiko I.P. (2006). Osoblyvosti vzaiemodii palovykh fundamentiv pid vysotnymy budynkamy z yikh osnovoiu [Peculiarities of the interaction of pile foundations under high-rise buildings with their base]. Osnovy i fundamenty: Mizhvidomchyi naukovo-tekhnichnyi zbirnyk, K.: KNUBA, 30, 3-8. (in Ukrainian)
Vynnykov Yu.L. (2010). Problemy vyznachennia modulia deformatsii zamoklykh lesopodibnykh gruntiv [Prob-lems of determining the modulus of defor-mation of dense loess-like soils]. Zb. nauk. prats (Haluzeve mashynobud., bud-vo), P.: PoltNTU, 3(28), 62–68. (in Ukrainian)
Hranko O.V. (2005). Zmina znachen fizyko-mekhanichnykh pokaznykiv lesovykh suhlynkiv pid fundamentamy za umov pidtoplennia [Changes in the values of physical and mechanical parameters of loess loams under foundations under conditions of flooding]. Zb. nauk. prats (Haluzeve mashynobud., bud-vo), P.: PoltNTU, 15, 126-129. (in Ukrainian)
Zhuk V.V., Pidlutskyi V.L. (2015). Do rozrakhunkiv spilnoi roboty budivli z gruntovoiu osnovoiu v umovakh nerivnomirnykh deformatsii [To the calculations of the joint work of the building with the soil base in conditions of uneven deformations]. Osnovy i fundamenty: Mizhvidomchyi naukovo-tekhnichnyi zbirnyk, K.: KNUBA, 36, 122-130. (in Ukrainian)
Zhuk V.V., Korniienko M.V. (2013). Pro pokrashchennia rozrakhunkovykh skhem karkasnykh budivel na prosidaiuchykh gruntakh [On the improvement of calculation schemes of frame buildings on colapsible soils]. Svit heotekhniky: Naukovo-tekhnichnyi zhurnal, Zaporizhzhia: TOV «NVK «Inter-M», 2(38), 2-7. (in Ukrainian)
Morhun A.S., Andrukhov V.M., Met I.M., Yarkina I.Iu. (2009). Vplyv tekhnohennoho faktora zamokannia gruntovoi osnovy na napruzheno-deformovanyi stan vysotnoi budivli [The influence of the man-made factor of soil base locking on the stress-strain state of a high-rise building]. Dorohy i mosty, Kyiv, 11, 233-238. (in Ukrainian)
Morhun A.S., Morhun I.A. (2007). Prohnozuvannia vplyvu vody na napruzheno-deformovanyi stan lesovoi osnovy palovykh fundamentiv [Forecasting the effect of water on the stress-strain state of the loess base of pile foundations]. Visnyk Vinnytskoho politekhnichnoho inst., 2, 20-23. (in Ukrainian)
Motornyi A.N., Motornyi N.A. (2014). Napriazhenno-deformyrovannoe sostoianye osnovanyia svainykh fundamentov na lessovykh prosadochnykh hruntakh pry zamachyvanyy prosadochnoi tolshchy snyzu vverkh (podtoplenye terrytoryy) [Stress-strain state of the base of pile foundations on loess colapsible soils when the colapse stratum is soaked from the bottom up (flooding of the territory)]. Visnyk PDABA, 2(191), 20-30. (in Russian)
Sokolov N. (1996). Problema lessov [The loess problem]. Sorosovskyi obrazovatelnbi zhurnal, 9, 86–93. (in Russian)
Yanko K.O., Shkoliar S.P., Mukha V.A. (2003). Do zminy napruzheno-deformovanoho stanu lesovoi osnovy palovoho fundamentu vnaslidok yii zamokannia [To change the stress-strain state of the loess base of the pile foundation due to its locking]. Zb. nauk. prats (Haluzeve mashynobud., bud-vo), P.: PoltNTU, 12, 277-280. (in Ukrainian).