Новые способы геотехнического проектирования и строительства - Stroit.top

Новые способы геотехнического проектирования и строительства. Научное издание

Артикул: 00-01026841
Автор: Петрухин В.П., Шулятьев О.А., Мозгачева О.А.
ISBN: 978-5-4323-0087-4
Обложка: Твердая обложка
Издательство: АСВ (все книги издательства)
Город: Москва
Страниц: 218
Формат: 70×100/16
Год: 2019
Вес: 425 г

В книге рассматривается новый принцип геотехнического проектирования, заключающийся в изменении (регулировании) напряженно-деформированного состояния (НДС) массива грунта с целью повышения его несущей способности и снижения деформативности.
В основе нового принципа лежит наблюдательный метод, когда проектные решения принимаются (изменяются) в процессе выполнения работ по результатам мониторинга.
Предложены способы, приборы и оборудование для определения специфических характеристик грунта, необходимых для расчета НДС массива грунта, такие как коэффициенты переуплотнения грунта (OCR), ползучести (Са), релаксации, фильтрации слабопроницаемых глинистых грунтов и др.
Описываются возможные способы изменения НДС грунта, позволяющие создавать принудительную деформацию или постоянно действующее давление, в том числе активно применяемые в настоящее время в условиях плотной городской застройки и реконструкции: геотехнический барьер по методу компенсационного нагнетания и буроинъекционнокомпенсационные сваи. Приводятся методика расчета и порядок проектирования.
Рассмотрены вопросы подъема и регулирования осадки фундаментов зданий путем инъекции твердеющего раствора, выравнивания осадок фундаментов зданий путем устройства конструктивных элементов в грунте и изменения жесткости надземной части здания, устройства плитно-свайных фундаментов и повышения несущей способности буронабивных свай.
Книга снабжена примерами проектирования и выполнения работ по изменению и регулированию НДС массива грунта на строительных объектах под руководством и при непосредственном участии авторов книги.
Для научных и инженерно-технических работников проектных и строительных организаций.

Содержание
Предисловие
Вступление
Анализ существующих принципов геотехнического проектирования испособы регулирования напряженно- деформированного состояния (НДС) грунтового массива
Способы определения характеристик грунта для расчета регулирования НДС массива грунта
Проектирование регулирования НДС массива грунта
Мониторинг в процессе выполнения регулированя ндс массива грунта
Проектирование работ по регулирования НДС массива грунта путем инъекции цементного раствора
Применение регулирования НДСмассива грунта путем инъекции твердеющих растворов (геотехнический барьер)
Применение регулирования НДС массива грунта путем инъекции твердеющих растворов (продолжение)
Буроинъекционно-компенсационные сваи
Плитно-свайный фундамент
Применение регулирования НДС массива грунта для подъема и выравнивания
Осадок сооружений
Другие способы регулирования НДС массива грунта
Заключение и направление дальнейших исследований
Термины и определения
Основные буквенные обозначения
Приложение 1. Определение давления предварительного уплотнения грунта
Приложение 2. Расчет коэффициента фильтрации грунта по скорости изменения порового давления
Приложение 3. Результатов определения коэффициента фильтрации грунта по скорости изменения порового давления
Приложение 4. Определение газовой фазы грунта и сжимаемости поровой воды
Приложение 5. Грунтонос
Приложение 6. Обзор объектов подъема и выравнивания зданий путем инъекции твердеющего раствора

Источник

Геотехнический расчет

Время чтения: 4 минут

Геотехника – это наука и деятельность, связанная с изучением и использованием закономерностей механики грунтов. Геотехнические расчеты нужны при строительстве, реконструкции и эксплуатации зданий, чтобы спрогнозировать поведение оснований и фундаментов окружающей застройки. На основании геотехнических расчетов можно выбрать планировочные, архитектурные, инженерные и иные решения, чтобы обеспечить безопасность объектов, устойчивость их оснований и фундамента.

Читайте в этом материале, когда обязательно проводятся обследования и оформляются геотехнические расчеты, какие показатели применяются для прогнозирования и мониторинга состояния грунтов, оснований и фундаментов.

Что такое геотехнический расчет в проектировании и строительстве

Прочность и устойчивость зданий зависит от правильного выбора и укрепления основания, т.е. участка земли под застройку. Однако в ходе строительства, реконструкции и эксплуатации нужно обеспечить и безопасность существующих объектов на том же участке, на прилегающих территориях, на подземных частях.

Превышение показателей нагрузки может привести к оползням и деформации грунтов, кренам и постепенному разрушению конструкций. Чтобы избежать таких проблем, заранее учесть возможные воздействия на состояние грунтов, наземных и подземных частях территории, проводятся инженерные изыскания, оформляются геотехнические расчеты. Результаты расчетом будут применяться при проектировании, при обосновании выбранных решений.

Информация в статье содержит общую информацию, но каждый случай носит уникальный характер. По одному из наших телефонов можно получить бесплатную консультацию от наших инженеров — звоните по телефонам:

8 (499) 322-05-14 — Москва (наш адрес)

8 (812) 425-35-90 — Санкт-Петербург (наш адрес)

Все консультации бесплатны.

Нормативные акты

Изучение и расчет механики грунтов или оснований при проектировании и эксплуатации здания является не прихотью заказчика, государственных органов. Такое требование содержится в нормативных актах и сводах правил:

Градостроительный кодекс РФ (скачать);
Федеральный закон № 384-ФЗ (скачать);
СП 22.13330.2016 Основания зданий и сооружений (скачать);
СП 14.13330.2014 Строительство в сейсмических районах (скачать);
СП 20.13330.2011 Нагрузки и воздействия (скачать);
другие своды правил, стандарты ГОСТ о методах и способах исследования грунтов.

Специальные СП есть для учета принципов строительной климатологии, которая напрямую влияет на состояние почв и грунтов, нормам безопасности оснований и фундаментов. Целью всех расчетов и обследований является обеспечения устойчивости проектируемого здания и окружающих объектов на весь срок службы и период эксплуатации.

Простым языком

Чем больше и выше здание, тем сильнее его нагрузка на почву. Даже если предусмотреть максимально надежное основание и фундамент для возводимого объекта, нужно просчитать показатели деформации окружающей территории. Например, естественное уплотнение грунта под основанием здания приведет к постепенной деформации земли вокруг. Рано или поздно это скажется на показателях устойчивости соседних зданий или подземных объектов. Заранее оценить такие воздействия, обеспечить надлежащую безопасность можно путем геотехнических расчетов, прогнозов и мониторинга.

Выделим общие направления геотехнических обследований и расчетов, которые нужны для проектирования:

инженерные изыскания на участках, которые дают информацию о свойствах, строении, составе почвы, грунтов, естественных и искусственных подземных объектов;
изучение климатических и сейсмологических особенностей территории, так как они всегда влияют на состояние грунтов;
определение радиусов зоны влияния нового строительства на окружающую застройку;
расчеты и прогнозы дополнительных деформаций для сооружений окружающей застройки;
принятие решений о способах строительства, укрепления оснований и фундаментов, выбора проектных и рабочих решений.

В пределах зоны влияния нового строительства нужно обследовать существующие объекты, их конструкции, основания и фундаменты. Для обработки полученных данных и подготовки расчетов применяется профессиональное программное обеспечение (например, комплексы PLAXIS). Расчеты будут включены в проектную документацию, проверены в ходе экспертизы перед строительством.

Комментарий специалиста. Обычно геотехнические расчеты входят в общий комплекс проектно-изыскательских работ. Отдельные расчеты можно заказать в процессе эксплуатации здания, при обследовании перед реконструкцией. Например, возведение дополнительных этажей или пристроек всегда сказывается на увеличении нагрузок на основания и фундаменты. Поэтому эксперты должны сделать расчет возможных деформаций, учесть их при выборе решений.

Геотехнический расчет на производственный объект и подземные коммуникации

Когда требуется геотехнический расчет

Если обратиться к СП 22.13330.2016, геотехнический прогноз и мониторинг предусмотрен при строительстве в районах существующей городской или промышленной застройки. Следовательно, в черте населенного пункта (города, поселка) проектирование нового здания или реконструкция объекта всегда сопровождается геотехническими расчетами.

Прогноз (оценку) влияния строительства на изменения грунтов нужно проводить на стадии изысканий и проектирования. В период проведения строительных работ и на начальных этапах эксплуатации осуществляется геотехнический мониторинг, т.е. изучение поведения возведенных или реконструированных конструкций. Прогнозы и мониторинг осуществляется не только для оснований и фундаментов, но и окружающего массива подземных грунтов, котлована стройки.

Для каких проектов применяется геотехнический расчет

Очевидно, что текущий ремонт или перепланировка в квартирах не требует сложных геотехнических расчетов, так как общая нагрузка на основания и фундаменты здания практически не увеличивается. Поэтому геотехнические обследования, расчеты, оценка и мониторинг нужны:

при проектировании нового здания;
при проектировании реконструкции существующего объекта (надстройка, пристройка, изменение других основных параметров).

Проекты строительства и реконструкции обязательно проходят экспертизу, направляются для оформления разрешений на строительство. Геотехнические расчеты включаются в проектную документацию, будут изучаться в экспертной организации, органах стройнадзора.

На основании геотехнического расчета выбираются решения для оснований и фундамента зданий

Обследования для геотехнического расчета

Обследования для геотехнического расчета проводятся на стадии инженерных изысканий. Заниматься обследованиями и изысканиями будут инженеры, техники, архитекторы, другие специалисты проектной организации. Для получения нужных сведений о геотехнической обстановке и возможных влияниях проводятся следующие мероприятия:

изучаются материалы об инженерно-геологических условиях участка застройки и окружающей территории;
проводятся работы на участке в районе котлована и существующих зданий – бурение, шурфирование;
по образцам грунтов проводятся лабораторные исследования, изучаются физико-механические свойства, прочность и состав слоев почвы;
проводятся компрессионные исследования почвы в условиях деформаций;
проводится анализ климатических условий, сейсмологической обстановки в районе строительства или реконструкции;
обследуются конструкции и степень их износа для объектов, попадающих в зону влияния строительства;
обследуются конструкции и подземные коммуникации для реконструируемого здания, определяется степень их износа.

Одновременно с геотехническим исследованием почвы, оснований и фундаментов могут проводиться другие виды изысканий, которые нужны для проектирования. В отношении существующих объектов изучается техническая и эксплуатационная документация, в том числе по отдельным системам зданий.

Комментарий специалиста. Для определения радиуса влияния строительства учитываются показатели высоты зданий, уровни ответственности, категории сложности инженерно-геологических условий. Основные нормативы содержатся в СП 22.13330.2016, стандартах ГОСТ под отдельные виды почв и испытаний. Наши специалисты выполнят все необходимые изыскания и расчеты, чтобы проект прошел экспертизы и согласования без замечаний.

Специалисты проводят изыскания на участке для геотехнического расчета

Как проводится геотехнический расчет

Результаты обследований и изысканий должны содержать сведения, достаточные:

8 (499) 322-05-14 — Москва (наш адрес)

8 (812) 425-35-90 — Санкт-Петербург (наш адрес)

Все консультации бесплатны.

для выбора типа основания, фундаментов, конструкций и подземных сооружений;
для обоснования способов возведения или реконструкции, их расчетов по предельным состояниям с учетом возможных изменений инженерно-геологических условий площадки и свойств грунтов;
для оценки последствия от деформаций и движения почвы в ходе строительства или реконструкции, их вероятных направлений.

Для подготовки расчета определяется начальное состояние (например, на начало изыскания или на начало строительства), вид и тип фундамента (например, монолитная железобетонная плита). На основании информации о высотности здания и уровне его заглубления определяется нагрузка фундамента на кв.м. основания. Глубина котлована под застройку определяется для надлежащей передачи и распределения нагрузки от верхних конструкций.

На основании разработки рабочего котлована и проведенных обследований определяется радиус зоны влияния. В расчетах учитываются следующие значения:

траектория нагружения и перемещений ограждения котлована в горизонтальном направлении;
значения вертикальной нагрузки от объекта, либо ее увеличения в случае реконструкции;
варианты разгрузки основания в результате выемки грунтов;
показатели динамических и вибрационных воздействий во время строительных работ;
прогнозируемые изменения уровня грунтовых вод;
других факторов, которые будут проявляться в ходе работ.

Все полученные данные загружаются в программное обеспечение. Для анализа формируется трехмерная модель геотехнической системы на участке застройки и прилегающей территории.

Комментарий специалиста. На основе расчетов будет выбрана технология обустройства основания и фундаментов. Например, в проектировании и строительстве могут применяться методы “стена в грунте”, “грунтовые анкеры”, “струйные технологии”, “геотекстильные решетки”. Эти решения будут выбираться на последующих стадиях проектирования.

Геотехнический расчет выполнен в виде информационной модели здания на участке

Какие документы оформляются после геотехнического расчета

По итогам обследований и геотехнических расчетов оформляются следующие документы:

отчет об инженерно-геологических изысканиях;
отчеты об обследованиях реконструируемого объекта, зданий на окружающей территории;
геотехническое обоснование в виде расчетов;
картограммы изменения напряжений под подошвой фундаментов;
результаты гидрогеологических изысканий и наблюдений;
графики, схемы, ведомости развития осадок;
другие документы, в зависимости от особенностей обследований и расчетов.

Переданные документы будут использованы для заполнения и обоснования разделов проекта на реконструкции и строительство.

Как правильно оформить ТЗ на геотехнический расчет

Можно разработать отдельное техническое задание на проведение изысканий и геотехнические расчеты, либо учесть эти виды работ при заказе проектирования. При любом варианте заключения договора с нашей компанией вы получите помощь опытных специалистов. В ТЗ нужно указать общие сведения об участке и объекте, основные параметры строительства или реконструкции. Правильно составленное техзадание устранит споры и проблемы при последующем проектировании.

Пример геотехнических расчетов нашей компанией

Ниже можно ознакомиться с документами из геотехнических расчетов, выполненных специалистами компании Смарт Вэй.

Пример 1. Специалисты нашей компании провели расчеты и подготовили геотехнический прогноз по заказу крупного предприятия.

Пример 2. В 2019 году был выполнен комплексный геотехнический расчет с оформлением документов, подготовкой геотехнической сетки на существующий объект и близлежащую территорию.

Сроки и стоимость подготовки геотехнических расчетов

Определить сроки и стоимость изысканий, обследований и геотехнических расчетов можно после изучения технического задания, документов заказчика. Также будет проведен предварительный анализ участка застройки и окружающих территорий. Предварительные расценки можно узнать на бесплатной консультации у наших специалистов. Мы всегда предлагаем выгодные условия сотрудничества, обеспечим максимально сжатые сроки подготовки расчетов.

Проблемы и сложности при геотехнических расчетах

Большинство сложностей и проблем при геотехнических расчетах связано с составом и строением почв, грунтов, состоянием конструкций объектов:

сложный рельеф и разнообразие видов грунтов на участке, большое количество подземных водоемов;
изношенность конструкций объектов на окружающей территории, что увеличивает опасность деформаций основания и фундамента;
высокий уровень ответственности и категория сложности проектируемого объекта, что увеличивает радиус зоны влияния;
высокий показатель износа фундамента у реконструируемого здания, что осложняет проектирование пристроек и надстроек.

Для укрепления грунтов и оснований могут потребоваться дополнительные расходы, без которых невозможно обеспечить безопасность и устойчивость зданий. Специалисты нашей компании предложат оптимальные варианты и технологии для снижения затрат без угрозы безопасности объектов.

Преимущества нашей компании

Компания Смарт Вэй специализируется на проектно-изыскательских работах для любых типов объектов. Мы обеспечим проведение обследования и оформление геотехнических расчетов строго по техническому заданию, в соответствие с нормативной базой. Наша компания всегда предлагает выгодные условия сотрудничества, доступные расценки на геотехническую оценку и расчет. Вы можете получить бесплатную консультацию по всем возникшим вопросам.