Оцінка напружено-деформованого стану пальових фундаментів багатоповерхового будинку при можливому водонасиченні лесового ґрунту
Бічна панель сторінки статті
Основний зміст сторінки статті
Анотація
Зростання щільності забудови призводить до необхідності відведення під забудову ділянок, що раніше вважались несприятливими з точки зору якості геологічної будови. Відкладення лесових порід вкривають майже 80% території України. Такі ґрунти характеризуються негативною особливістю – здатністю стрімко знижувати свої механічні властивості при контакті з рідиною та давати додаткові деформації просідання. Виходячи з цього, значна частина будівель і споруд зводиться в умовах можливого виникнення нерівномірних деформацій при водонасиченні просідаючих ґрунтів. Тому фундаментні конструкції цих споруд мають проектуватися з врахуванням виникнення просідання лесових ґрунтів.
У природному стані лесові ґрунти завдяки структурним зв’язкам мають достатньо високі показники механічних характеристик. Однак, із підвищенням вмісту вологи опір стисненню стрімко знижується, відбувається руйнування структурних зв’язків, спостерігається просідання ґрунту.
Сучасний рівень проектування фундаментних конструкцій передбачає пошук надійного та економічно ефективного варіанту фундаментів, особливо це актуально в умовах будівництва на ґрунтах, які мають властивість просідати при можливому підвищенні вмісту вологи.
У роботі представлено результати порівняння варіантів фундаментів будинку з урахуванням впливу можливого водонасичення лесових ґрунтів на напружено-деформований стан фундаментних конструкцій. Було розглянуто різні схеми можливого замочування лесових ґрунтів залежно від їх розміру та розташування.
Дана публікація є продовженням раніше опублікованої роботи [4] - висвітлення результатів дослідження, яке було присвячено варіативному проектуванню фундаментів з використанням числового моделювання спільної роботи елементів системи «основа – фундамент – надземні конструкції». За результатами дослідження було обґрунтовано вибір раціонального варіанту фундаментів, виходячи із його показників надійності та економічної ефективності. Проведене дослідження підтверджує, що розміри та розташування в плані зон замочування просідаючого ґрунту впливають на характер розподілу напружень у фундаментних конструкціях. Показано, що використання варіативного проектування фундаментів, з врахуванням негативних факторів, що стосуються ґрунтових умов будівельного майданчика, а також, техногенних ситуацій, що можуть виникнути під час експлуатації будинку, дають можливість запроектувати надійний та одночасно економічно ефективний варіант фундаментів.
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 будинка-ми 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 мо-дуля деформації замоклих лесоподібних ґрунтів / Ю.Л. Винников // Зб. наук. праць (Галузеве машинобуд., буд-во). – П.: Пол-тНТУ. – 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. Вплив можливого водонасичен-ня лесового ґрунту на напружено-деформований стан фундаментів багато-поверхового будинку / Вероніка Жук, Іри-на Павленко // Основи і фундаменти: На-уково-технічний збірник. – К.: КНУБА. – 2022. – Вип.44. – С.27-43.
Жук В.В. До розрахунків спільної роботи будівлі з ґрунтовою основою в умовах не-рівномірних 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 розрахункових схем каркасних будівель на просідаючих ґрунтах / В.В. Жук, М.В. Корнієнко // Світ геотехніки: Науково-технічний журнал. – Запоріжжя.: ТОВ «НВК «Інтер-М» . – 2013. – Вип.2(38) . – С.2-7.
Моргун А.С. Вплив техногенного фактора замокання ґрунтової основи на напруже-но-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 лесової основи пальових фундаментів / А.С. Моргун, І.А. Моргун // Вісник Вінни-цького політехн. інст-ту. – 2007. – #2. – С.20-23.
Моторный А.Н. Напряженно-деформированное состояние основания свайных фундаментов на лёссовых проса-дочных грунтах при замачивании проса-дочной толщи снизу вверх (подтопление территории) / А.Н. Моторный, Н.А. Моторный // Вісник ПДАБА. – 2014. – #2(191) . – С.20-30.
Соколов Н. Проблема лессов / Н. Соколов // Соросовский образователь-ный журнал. – 1996. – #9. – С.86–93.
Янко К.О. До зміни напружено-деформованого стану лесової основи па-льового фундаменту внаслідок її замокан-ня / 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 [Problems of determining the modulus of deformation 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., Pavlenko I. (2022). Vplyv mozhlyvoho vodonasychennia lesovoho gruntu na napruzheno-deformovanyi stan fundamentiv bahatopo-verkhovoho budynku [The effect of possible water saturation of loess soil on the stress-strain state of the foundations of a multi-story building]. Osnovy i fundamenty: naukovo-tekhnichnyi zbirnyk, K.: KNUBA, 44, 27-43. (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 Rus-sian).
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).