Корректировка расчета осадок плитно-свайных фундаментов

высотных зданий и сооружений

д.т.н., Бровко И.С., к.т.н.,. Байболов (ЮКГУ им. М. Ауезова),

к.т.н.,. Енкебаев С.Б. (ЕНУ им. Л.Н. Гумилева)

Высотный «Комплекс зданий «Изумрудный квартал» на Водно-зелёном бульваре в городе Астане состоит из трёх зданий различной этажности и планировки.

В рамках данной статьи было рассмотрено значение модуля деформации, полученного при штамповых испытаниях в соответствии с ГОСТ 20276-85 «Методы полевого определения характеристик деформируемости» для центрального здания «Комплекса зданий «Изумрудный квартал» на Водно-зелёном бульваре в городе Астане пятно 2, блок А, которое представляет собой пятидесяти трёх этажное здание в форме неправильного прямоугольника с дополнительным одним подвальным этажом.

Для определения несущей способности были проведены полевые испытания двух буронабивных свай статическими вертикально-вдавливающими нагрузками. Испытанию были подвергнуты свая №65 и №546 диаметром 630 мм и 600 мм (рисунок 1).

Таблица - 1 Инженерно-геологоические условия участка

При приложенной нагрузке, равной 2600 кН, на сваю №546, её осадка составила 5,66 мм. Осадка сваи №65 составила 6,54 мм при максимально приложенной нагрузке 3000 кН. При этом расчёт осадки одиночной сваи с использованием результатов инженерно-геологических исследований площадки по методу, изложенному в МСП 5.01-101-2003 «Проектирование и устройство свайных фундаментов» п.7.35., показал: осадку сваи №65 -37,95 мм, осадку сваи №546 -30,88 мм.

Расчётная осадка отличается от фактической осадки одиночной сваи (): свая №65 -5,8 раз; свая №546 -5,45 раз.

Рисунок 1. Схема расположения контрольных буронабивных свай

Был выполнен расчёт осадки свайно-плитного фундамента методом конечных элементов в пространственной постановке на программном комплексе «Plaxis». В исходных данных характеристики грунтового основания задавались в соответствии с результатами инженерно-геологических изысканий (таблицу 1). Грунтово-свайный массив был представлен как один элемент с приведённым модулем деформации. Нагрузка была задана соответствующая 12-ти этажам на фундаментную плиту, т.е. . В результате максимальная осадка здания для 12-ти этажей составила 38,69 мм (рисунок 2), т.е. значительно превышающая фактическую осадку 2,3 мм. Был проделан перерасчёт значения модуля деформации грунта на уровне подошвы сваи. Были использованы методы, предложенные в работах профессора, д.т.н. М.И. Горбунова-Посадова и др., профессора, д.т.н. З.Г. Тер-Мартиросяна. В них предлагается при расчёте осадки фундамента вводить переходный коэффициент для модуля деформации, который бы учитывал то, что площадь штампа при его определении отличается от площади фундамента крупномасштабного здания. Расчёт по М.И. Горбунову-Посадову дал значение такого переходного коэффициента , а по З.Г. Тер-Мартиросяну . Помимо этого значение модуля деформации было определено обратным методом, основанным на методе расчёта осадки комбинированных свайно-плитных фундаментов и на результатах статических испытаний свай вдавливающей нагрузкой. По такой методике значение .

В соответствии с вышеизложенным в расчёт методом конечных элементов был дополнительно введён «коэффициент», полученный из результатов статических испытаний свай на вдавливающую нагрузку m=5,45 (наименьший из всех выше определённых).

В результате максимальная осадка здания для 12-ти этажей составила 9,02 мм (рисунок 2).

Рисунок 2. График осадки здания Рисунок 3.График осадки сваи S от на

грузки P (свая №546).

Анализ полученных данных, а так же анализ по результатам статических испытаний свай на других строительных площадках показал, что чаще всего приемлемо для объектов высотного строительства в городе Астане значения в диапазоне .