DOI: https://doi.org/10.30838/J.BPSACEA.2312.221019.58.523

Розрахункові схеми деформованого масиву грунту за передачі на масив зовнішніх і внутрішніх силових впливів

A. M. Motornyi, M. A. Motornyi

Анотація


Виконано аналіз існуючих законів розподілу напружень у масиві ґрунту від зовнішніх і внутрішніх силових впливів. Показано, що наявні класичні рішення напружено-деформованого стану пружного півпростору від впливу на нього зовнішніх і внутрішніх впливів застосувати в розрахунковій практиці без додаткових припущень (відхід від ∞) неможливо. У зв'язку з цим ми запропонували спосіб визначення напружено-деформованого стану (пружного півпростору) масиву ґрунту від зовнішніх і внутрішніх впливів, які передаються через обмежену в плані площу, що дає можливість визначати напружений стан (пружного півпростору) масиву ґрунту стосовно реальних значень, відходячи від ∞ без чергових припущень. Визначення деформацій основ фундаментів грунтувалося на розв'язання одновимірної задачі ущільнення грунтового масиву обмеженої товщини, запропонованої проф. Н. М. Герсевановим. У нормативних документах, затверджених Держбудом СРСР (СНіП), пропонуються дві розрахункові схеми, за якими визначалися осадки основ і фундаментів: 1. Лінійно-деформований пружний півпростір з умовним обмеженням стиснутої товщини (спосіб елементарного підсумовування). 2. Розрахункова схема у вигляді лінійно-деформованого шару (для великорозмірних у плані фундаментів b ≥ 10 м). Для вирішення цієї проблеми ми запропонували спосіб визначення потужності стиснутої зони з розрахунку, що грунтовий масив почне проявляти деформаційні властивості (деформуватися), якщо тиск на грунт (σ) буде перевищувати розрахунковий опір грунтового масиву, тобто виконує умову рівноваги σ ≥ R. На цій основі показано, що підземні споруди, які виконуються способом «опускного колодязя» і «стіна в ґрунті», не проявляють осідання основ.


Ключові слова


розрахункові схеми основ; потужність стиснутої зони; «опускний колодязь»; «стіна в ґрунті»; умова рівноваги

Повний текст:

PDF (Русский)

Посилання


1. SNiP II-15-74. Normy proyektirovaniya. Osnovaniya zdaniy i sooruzheniy [Design Standards. Foundations of buildings and structures]. Moscow : Stroyizdat, 1975, 64 p. (in Russian).

2. SNiP 2.02.01-83. Osnovaniya zdaniy i sooruzheniy Normy proyektirovaniya [Foundations of buildings and structures Design standards]. NIIOSP named after N.M. Gersevanov Gosstroy of the USSR. Moscow : Stroyizdat, 1985, 40 p. (in Russian).

3. DBN V.2.1-10-2009. Osnovy ta fundamenty sporud. Osnovni polozhennya proektuvannya [The foundations of this foundation are equipment. The main position of the project]. Kyiv : Minregionbud of Ukraine, 2009, 157 p.

(in Ukrainian).

4. DBN V.2.1-10-2018. Osnovy ta fundamenty sporud. Osnovni polozhennya proektuvannya [The foundations of this foundation are equipment. The main position of the project]. Kyiv : Minregionbud of Ukraine, 2017, 164 p.

(in Ukrainian).

5. Golubkov V.N. O metodike rascheta osadki osnovaniy v knige Osnovaniya, fundamenty i mekhanika gruntov [About the method of calculating the settlement of bases in the book Foundations, foundations and soil mechanics]. Trudy 3-go Vsesoyuznogo soveshchaniya [Proceedings of the 3rd All-Union Meeting]. Kyiv : Budivelnik, 1971,

pp. 205−208. (in Russian).

6. Klepikov S.N. and Bobritskiy G.M. Analiz sovmestnoy raboty fundamentnoy plity i verkhnego stroyeniya zdaniya [Analysis of the joint work of the foundation slab and the upper structure of the building]. Trudy k 8-mu mezhdunarodnomu kongresu po mekhanike gruntov i fundamentostroyeniyu [Proceedings of the 8th International Congress on Soil Mechanics and Foundation Engineering]. Moscow : Stroyizdat, 1973, pp. 84−96. (in Russian).

7. Korn G.K. and Korn T.K. Spravochnik po matematike dlya nauchnykh rabotnikov i inzhenerov. Opredeleniya, teoremy, formuly [Handbook of mathematics for scientists and engineers. Definitions, theorems, formulas]. Moscow : Nauka, 1973, 831 p. (in Russian).

8. Luga A.A. Osadki svaynykh fundamentov, rabotayushchikh v usloviyakh kustovogo effekta : v knige “Issledovaniye nesushchey sposobnosti osnovaniy i fundamentov” [Precipitation of pile foundations working under the bush effect : in the book “Study of the bearing capacity of foundations and foundations”]. Moscow : Transizdat, 1965, pp. 41−51.

(in Russian).

9. Motorny A.M., Bolshakov V.I. and Motornyy M.A. Napryazhenno-deformirovannoye sostoyaniye odnorodnogo massiva grunta ot nagruzki, peredavayemoy cherez oganichennuyu v plane ploshchad', prilozhennuyu vnutri uprugogo odnorodnogo massiva grunta[Stress-strain state of a homogeneous soil mass from a load transmitted through an area limited in plan applied inside an elastic homogeneous soil mass]. Vísnik Pridníprovs'koí̈ derzhavnoí̈ akademíí̈ budívnitstva ta arkhítekturi[Bulletin of Prydniprovska State Academy of Civil Engineering and Architecture]. 2017, no. 3, pp. 22−30. (in Russian).

10. Motornyi A.M. and Motornyi M.A. Napryazhenno-deformirovannoye osnovaniye svaynykh fundamentov na lessovykh prosadochnykh pri zamachivanii prosadochnoy tolshchi snizu-vverkh (podtopleniye territorii) [Stress-strain base of pile foundations on loess subsidence when soaking the subsidence from bottom to top (flooding the area)]. Vísnik Pridníprovs'koí̈ derzhavnoí̈ akademíí̈ budívnitstva ta arkhítekturi [Bulletin of Prydniprovska State Academy of Civil Engineering and Architecture]. 2014, no. 2, pp. 20−29. (in Russian).

11 Motornyi A.M. and Motornyi M.A. Sovremennyye predstavleniya nesushchey sposobnosti zabivnykh svay (po rezul'tatam pogruzheniya i rabote svay v grunte) [Modern ideas of the bearing capacity of driven piles (based on the results of immersion and work of piles in the ground)]. Vísnik Pridníprovs'koí̈ derzhavnoí̈ akademíí̈ budívnitstva ta arkhítekturi [Bulletin of Prydniprovska State Academy of Civil Engineering and Architecture]. 2014, no. 8,

pp. 32−42. (in Russian).

12. Nablyudeniye i issledovaniye zdaniy i sooruzheniy. Otchet 2023/74 (Gos. registr. № 70050433). Ruk. A. G. Bitaynis, nauchn. ruk. Yu. V. Rossikhin [Observation and study of buildings and structures. Report 2023/74 (State registration no. 70050433). Leader: A.G. Bitinis, Academic Supervisor: Yu.V. Rossikhin]. Riga : RPI, 1974, 100 p.

(in Russian).

13. Rossikhin Yu.V. and Bitinis A.G. Osadki stroyashchikhsya sooruzheniy [Precipitation of buildings under construction]. Riga : Zinatyie, 1980, 330 p. (in Russian).

14. Rossikhin Yu.V. Prognoz razvitiya vo vremeni osadok sooruzheniy v svyazi s vozrastaniyem nagruzki vo vremeni [Forecast of the development of sediment structures in time due to an increase in load in time]. Izvestia VNIIG, 1973, vol. 101, pp. 251−254. (in Russian).

15. Florin V.A. Osnovy mekhaniki gruntov : v 2 tomah. Obshchiye zavisimosti i napryazhennoye sostoyaniye osnovaniy sooruzheniy [Fundamentals of soil mechanics : in 2 vol. General dependencies and stress state of the foundations of structures]. Moscow : Stroyizdat, 1959, vol. 1, 357 p. (in Russian).

16. Tsytovich N.A. Mekhanika gruntov [Mechanics of soils]. Moscow : Gosstroyizdat, 1963, 636 p. (in Russsian).


Пристатейна бібліографія ГОСТ


1. СНиП ІІ-15-74. Нормы проектирования. Основания зданий и сооружений. – Москва : Стройиздат, 1975. –
64 с.

2. СНиП 2.02.01-83. Основания зданий и сооружений Нормы проектирования / НИИОСП им. Н. М. Герсеванова Госстроя СССР. – Москва : Стройиздат, 1985 г. – 40 с.

3. ДБН В.2.1-10-2009. Основи та фундаменти споруд. Основні положення проектування. – Київ : Мінрегіонбуд України, 2009. – 157 с.

4. ДБН В.2.1-10-2018. Основи та фундаменти споруд. Основні положення проектування. – Київ : Мінрегіонбуд України, 2017. – 164 с.

5. Голубков В. Н. О методике расчета осадки оснований : в книге «Основания, фундаменты и механика грунтов» / В. Н. Голубков // Труды 3-го Всесоюзного совещания. – Киев : Будівельник, 1971. – С. 205–208.

6. Клепиков С. Н. Анализ совместной работы фундаментной плиты и верхнего строения здания /
С. Н. Клепиков, Г. М. Бобрицкий // Труды к 8-му международному конгресу по механике грунтов и фундаментостроению. – Москва : Стройиздат, 1973. – С. 84–96.

7. Корн Г. К. Справочник по математике для научных работников и инженеров. Определения, теоремы, формулы / Г. К. Корн, Т. К. Корн // Под общей ред. Н. Г. Арамановича. – Москва : Наука, 1973. – 831 с.

8. Луга А. А. Осадки свайных фундаментов, работающих в условиях кустового эффекта : в книге «Исследование несущей способности оснований и фундаментов» / А. А. Луга. – Москва : Трансиздат, 1965. – С. 41–51.

9. Моторный А. Н. Напряженно-деформированное состояние однородного массива грунта от нагрузки, передаваемой через оганиченную в плане площадь, приложенную внутри упругого однородного массива грунта / А. Н. Моторный, В. И. Большаков, Н. А. Моторный // Вісник Придніпровської державної академії будівництва та архітектури. – 2017. – № 3. – С. 22–30.

10. Моторный А. Н. Напряженно-деформированное основание свайных фундаментов на лессовых просадочных при замачивании просадочной толщи снизу-вверх (подтопление территории) / А. Н. Моторный,
Н. А. Моторный // Вісник Придніпровської державної академії будівництва та архітектури. – 2014. – № 2. – С. 20–29.

11. Моторный А. Н. Современные представления несущей способности забивных свай (по результатам погружения и работе свай в грунте) / А. Н. Моторный, Н. А. Моторный // Вісник Придніпровської державної академії будівництва та архітектури. – 2014. – № 8. – С. 32–42.

12. Наблюдение и исследование зданий и сооружений. Отчет 2023/74 (Гос. регистр. № 70050433). Рук.: А. Г. Битайнис, научн. рук.: Ю. В. Россихин. – Рига : РПИ, 1974. – 100 с.

13. Россихин Ю. В. Осадки строящихся сооружений / Ю. В. Россихин, А. Г. Битайнис // Под общ. ред. А. М. Скудры. – Рига : Зинатые, 1980. – 330 с.

14. Россихин Ю. В. Прогноз развития во времени осадок сооружений в связи с возрастанием нагрузки во времени / Ю. В. Россихин // Известия ВНИИГ. – 1973. – Т. 101. – С. 251–254.

15. Флорин В. А. Основы механики грунтов: в 2 т. Общие зависимости и напряженное состояние оснований сооружений / В. А. Флорин.– Т. 1. – Москва: Стройиздат, 1959. –– 357 с.

16. Цытович Н. А. Механика грунтов / Н. А. Цытович. – Москва : Госстройиздат, 1963. – 636 с.