Нова конструкція плитно-пальового фундаменту

О. V. Samorodov

Анотація


Постановка проблеми. У галузі будівництва висотних та багатоповерхових будівель при значних навантаженнях по підошві фундаментів і заляганні в основі нескельних грунтів, як правило, застосовують найбільш поширений пальовий фундамент для зниження деформацій та виконання вимог нормативних документів [1] щодо гранично допустимих осідань. Моніторинг напружено-деформованного стану (НДС) пальових фундаментів зведених будівель показує існуючі резерви несної здатності, з одного боку – грунтових основ за другою групою граничних станів, з іншого – самого фундаменту за першою групою граничних станів за рахунок регулювання НДС фундаменту в процесі будівництва та експлуатації. Тому все частіше застосовують прогресивні конструкції фундаментів, що складаються з паль і плитного ростверку, а також способи їх улаштування [2 – 10], однак у праці при їх проектування існує ряд недоліків, пов’язаних із неоднозначністю застосування методів і методик розрахунку таких конструкцій, що дозволяє робити тільки окремі висновки та рекомендації.

Мета статті. Пропонується нова конструкція плитно-пальового фундаменту, яка не має недоліків існуючих конструктивних рішень та способів улаштування, а також інженерна методика визначення її основних параметрів.

Висновок. Запропоновано нову конструкцію плитно- пальового фундаменту та розроблено методику визначення її основних параметрів для проектування основ за гранично допустимими осіданнями Su споруд. Ефективність застосування цього типу плитно-пальового фундаменту отримується за рахунок раціонального розподілу опору між плитною частиною та палями, коли навантаження від будівлі спочатку повністю сприймає плита, що дає можливість максимально продеформуватися плитній частині, а потім палі – за рахунок шарнірного з’єднання з плитою. При цьому, залежно від максимально допустимих осідань для будівель і споруд, сприйняття плитною частиною повного навантаження складає понад 50 %, що сприяє значному зниженню витрат бетону.


Ключові слова


плита; паля; плитно-пальовий фундамент; тиск; осідання; довжина паль; крок паль

Повний текст:

PDF (Русский)

Посилання


Lushnikov V.V., Mareninov I.A. Sposob vozvedeniya svaynogo fundamenta: аvtorskoe svidetelstvo 947287, M.kl3 E02D 27/12 [The method of the pile foundation construction: аuthors certificate 947287, M. kl3 E02D 27/12]. 1982. (in Russian).

Aleksandrovich V.F., Kurillo S.V., Fedorovskiy V.G., Il’jetchov V.A. and Ulitskij V.M. K voprosu o vzaimnom vliyanii svay i plityi v osnovanii svayno-plitnogo fundamenta [On the question of mutual influence of the pile and the plate in the bottom of pile-slab foundation]. Reknstruktsiya istoricheskih gorodov i geotehnicheskoe stroitel’stv [Reconstruction of historical cities and geotechnical building]. Sankt-Peterburg, Moskva, 2003, vol. 2, pp. 125-143. (in Russian).

Baholdin B.V., Yastrebova P.I. and Parfenov E.A. Printsipy otsenki soprotivleniya gruntov osnovanij v sluchae sovmestnogo primeneniya buronabivnykh svay i plitnyikh fundamentov [The estimation concept of the soils foundation resistance in case the mutal applying of bored piles and slab foundation]. Geotehnicheskie problemy

megapolisov [Geotechnical Problems of Megapolises]. Moskva, 2010, vol. 5, pp. 1661-1666. (in Russian).

Babanov V.V. and Shashkin V.A. Raschetnyj analiz raboty svaynykh fundamentov s nizkim i vyisokim rostverkami i s uchetom nelinejnoj raboty osnovaniya [Estimated analysis of pile foundations with low and high foundation mat and considering the non-linear base operation]. Osnovanija, fundamenty i mekhanyka gruntov [Grounds, foundations and geotechnics]. 2012, no. 2, pp. 2-7. (in Russian).

Minregion Ukrainy. Ob'jekty budivnyctva ta promyslova produkcija budivel'nogo pryznachennja. Osnovy ta fundamenty budynkiv i sporud. Osnovy ta fundamenty sporud. Osnovni polozhennja proektuvannja: DBN V.2.1-10-2009 [Construction objects and industrial products of the construction purposes. Grounds and foundations of buildings and structures. Grounds and foundations of structures. The main standarts of design: State Building Code V.2.1-10-2009]. Kiev: Minregionbud Ukrainy, 2009. 107 p. (in Ukrainian).

Minregion Ukrainy. Osnovy ta fundamenty sporud. Osnovni polozhennia proektuvannia Pali i pal'ovi fundamenty: DBN V.2.1-10-2009. Zmina № 1 [Grounds and foundation of structures. The main standarts of the designe Piles and pile foundation: State Building Code V.2.1-10-2009. Change № 1]. Kiev: Minregionbud Ukrayiny, 2011, 55 p. (in Ukrainian).

Kattsenbah R., Shmitt A. and Ramm H. Osnovnyie printsipyi proektirovaniya i monitoringa vyisotnyih zdaniy Frankfurta-na-Mayne. Sluchai iz praktiki [The basic principles of the design and monitoring of high-rise buildings in Frankfurt am Main. Practice experience]. Rekonstruktsiya gorodov i geotehnicheskoe stroitelstvo [Urban recon- struction and Geotechnical Engineering]. 2005, no. 9, pp. 80-99. (in Russian).

Ruzaev A.M. Optimizatsiya proektnyih resheniy svaynyih fundamentov s uchetom vzaimnogo vliyaniya svay i rabotyi nizkogo rostverka na ih nesuschuyu sposobnost [Optimization of design solutions of pile foundation based on the mutual influence of piles and low timbering works to their low load-bearing capacity]. Avtoreferat dissertatsii na soiskanie uchenoy stepeni kandidata tehnicheskih nauk: 05.23.02 [Author’s abstract of Cand. Sc. (Tech) Dissert: 05.23.02]. Moscow State University of Civil Engineering, Moskva, 2010, 21 p. (in Russian).

Pen'kovskij G.F., Sakharov I.I. and Ershov A.V. Sposob vozvedenyja plytno-svajnogo fundamenta: pat. 2305154 Ros. Federacyja: MPK E02D 27/12 [The method of construction of the plate-pile foundation: pat. 2305154 Russian Federation: IPC E02D 27/12]. 2007. (in Russian).

Gos. kom. Ros. Federatsii po str-vu i zhilishchno-kommunal. kompleksu Proektirovanie i ustroystvo svajnykh fundamentov: SP 50-102-2003 [Design and installation of pile foundations. Regulations 50-102-2003]. Moskva: Gosstroy Rossii, 2004, 82 p. (in Russian).

Samorodov A.V. Metod optimalnogo proektirovaniya svayno-plitnyih fundamentov mnogoetazhnyih zdaniy po predelno dopustimyim osadkam [The method of optimal engineering of pile-slab foundation of multi-storey build- ings for the maximum permissible precipitation]. Naukovyi visnyk budivnytstva [Scientific Bulletin of Construction]. Hark. nats. tekhn. un-t bud-va i arkhit. Harkiv, 2015, no. 1(79), pp 96-100. (in Russian).

Poulos H.G., Small J.C., Та L.D., Sinha J. and Chen L. Comparison of Some Methods for Analysis of Piled Rafts. The international conference on soil mechanics and foundation engineering, ICSMFE (14; Hambourg; 19970). Hamburg, Rotterdam, 1997, vol. 2, pp. 1119-1124.


Пристатейна бібліографія ГОСТ


Способ   возведения   свайного   фундамента   :   а. с. 947287   :   М. кл³ Е02D   27/12   /   В. В. Лушников, И. А. Маренинов. – № 3263273/29-33 ; заявл. 16.03.81 ; опубл. 30.07.82, Бюл. № 28. – 3 с.

 

Александрович В. Ф. К вопросу о взаимном влиянии свай и плиты в основании свайно-плитного фундамен- та / Александрович В. Ф., Курилло С. В., Федоровский В. Г. // Реконструкция исторических городов и гео- техническое строительство : тр. междунар. конф. по геотехнике, посвящ. 300-летию Санкт-Петербурга (17-19 сент. 2003, Санкт-Петербург) / ред. : В. А. Ильичев, В. М. Улицкий. – Санкт-Петербург ; Москва, 2003. – Т. 2 : Работы, представленные на русском языке. – С. 125-143.

 

Бахолдин Б. В Принципы оценки сопротивления грунтов оснований в случае совместного применения буро- набивных свай и плитных фундаментов / Бахолдин Б. В., Ястребова П. И., Парфенов Е. А. // Геотехнические проблемы мегаполисов : тр. междунар. конф. по геотехнике (7-10 июня 2010 г., Москва). – Москва, 2010. – Т. 5. – С. 1661-1666.

 

Бабанов В. В. Расчетный анализ работы свайных фундаментов с низким и высоким ростверками и с учетом нелинейной работы основания / Бабанов В. В., Шашкин В. А. // Основания, фундаменты и механика грун- тов. – 2012. – № 2. – С. 2-7.

 

Об'єкти будівництва та промислова продукція будівельного призначення. Основи та фундаменти будинків і споруд. Основи та фундаменти споруд. Основні положення проектування : ДБН В.2.1-10-20091 / Мінрегіон України. – Введ. вперше зі скасуванням на території України СНиП 2.02.01-83 ; чинні від 2009-07-01. – Київ : Мінрегіонбуд України, 2009. – 107 с. – (Державні будівельні норми України).

 

Основи та фундаменти споруд. Основні положення проектування. [Палі і пальові фундаменти] : ДБН В.2.1-10-2009. Зміна № 1 / Мінрегіон України. – На заміну СНиП 2.02.03-85 (крім розділу 5) ; чинна від 2011-07-01. – Київ: Мінрегіонбуд України, 2011. – 55 с.

 

Катценбах Р. Основные принципы проектирования и мониторинга высотных зданий Франкфурта-на-Майне. Случаи из практики / Катценбах Р., Шмитт А., Рамм Х. // Реконструкция городов и геотехническое строи- тельство. – 2005. – №9. – С. 80-99.

 

Рузаев А. М. Оптимизация проектных решений свайных фундаментов с учетом взаимного влияния свай и работы низкого ростверка на их несущую способность : автореф. дис. на соиск. ученой степени канд. техн. наук : 05.23.02 / Рузаев А. М.; Моск. гос. строит. ун-т. – Москва, 2010. – 21 с.

 

Способ  возведения  плитно-свайного  фундамента  :  пат. 2305154  Рос.  Федерация  :  МПК  Е02D  27/12  / Г. Ф. Пеньковский, И. И. Сахаров, А. В. Ершов ; патентообладатель С.-петерб. гос. архит.-строит. ун-т. – № 2006102592/03 ; заявл. 30.01.2006 ; опубл. 27.08.2007, Бюл. № 24.

 

Проектирование и устройство свайных фундаментов : СП 50-102-2003 / Гос. ком. Рос. Федерации по стр-ву и жилищно-коммунал. комплексу. – Введен впервые. – Москва : Госстрой России, 2004. – 82 с. – (Система нормативных документов в строительстве. Свод правил по проектированию и строительству).

 

СамородовА. В. Метод оптимального проектирования свайно-плитных фундаментов многоэтажных зданий по предельно допустимым осадкам / А. В. Самородов // Науковий вiсник будівництва : зб. наук. пр. / Харк. нац. техн. ун-т буд-ва і архіт. – Харків, 2015. – Вип. 1(79). – С. 96-100.

 

 Сomparison of some methods for analysis of piled rafts / Poulos H. G., Small J. C., Та L. D., Sinha J., Chen L. // The international conference on soil mechanics and foundation engineering, ICSMFE (14; Hambourg; 1997) : proceedings of the 14th international conference on soil mechanics and foundation engineering, 6-12 sept. 1997, Hamburg. – Rotterdam, 1997. – Vol. 2. – Р. 1119-1124.