RU2494194C2 - Method to construct buildings, structures on unevenly compressible soils - Google Patents

Method to construct buildings, structures on unevenly compressible soils Download PDF

Info

Publication number
RU2494194C2
RU2494194C2 RU2011150366/03A RU2011150366A RU2494194C2 RU 2494194 C2 RU2494194 C2 RU 2494194C2 RU 2011150366/03 A RU2011150366/03 A RU 2011150366/03A RU 2011150366 A RU2011150366 A RU 2011150366A RU 2494194 C2 RU2494194 C2 RU 2494194C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
foundations
building
foundation
floors
soils
Prior art date
Application number
RU2011150366/03A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2011150366A (en
Inventor
Владимир Вениаминович Лушников
Юрий Рувимович Оржеховский
Виталий Иванович Соломин
Original Assignee
Общество с ограниченной ответственностью "Экспертно-консультационная фирма "ГеоСтройЭксперт"
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Общество с ограниченной ответственностью "Экспертно-консультационная фирма "ГеоСтройЭксперт" filed Critical Общество с ограниченной ответственностью "Экспертно-консультационная фирма "ГеоСтройЭксперт"
Priority to RU2011150366/03A priority Critical patent/RU2494194C2/en
Publication of RU2011150366A publication Critical patent/RU2011150366A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2494194C2 publication Critical patent/RU2494194C2/en

Links

Images

Landscapes

  • Consolidation Of Soil By Introduction Of Solidifying Substances Into Soil (AREA)

Abstract

FIELD: construction.
SUBSTANCE: method to construct preferably high and high-rise buildings and structures on unevenly compressible soils, according to which, after erection of another group from one or several floors of the building, they measure subsidence of foundations, average inclinations of the upper slab above this group of floors and average inclinations of upper slabs above all previously erected groups of floors. On the basis of measurement results and their analysis they decide on deformations of the base and strain stress behaviour of the building at the moment of measurements and until completion of the building, and also on the necessity to impact the soil or the foundation. At first the foundation is erected as designed not for a full load from the building, but for its part, for instance, from the half of the building, in process of erection of this part of the building they measure deformations of foundations and inclinations of slabs, they are used to assess actual characteristics of soil deformability, strain stress behaviour of the building at the moment of measurements and for its completion, and also the necessity to increase the bearing capacity of foundations. Afterwards, if necessary, works are performed to increase the bearing capacity of the foundations by means of increasing of foundation size, strengthening of soils under foundations, for instance, by means of injection of setting solutions, addition of a solid reinforced concrete board to the previously erected foundations, or pressed, screwed or bored piles. The bearing capacity of foundations is increased only in that part, that volume and at that level of height of the constructed building or structure, which provide for safety and permissible level of building deformations until its completion.
EFFECT: increased accuracy of assessment of soil compressibility characteristics in a foundation base in process of erection of a building, a structure, increased validity of analysis of strain stress behaviour of a structure during erection and upon completion of construction, reduced labour intensiveness.
1 tbl, 9 dwg

Description

Предлагаемое изобретение относится к области строительства и используется при сооружении и анализе напряженно-деформированного состояния строящихся преимущественно высоких и высотных зданий и сооружений на неравномерно сжимаемых грунтах.The present invention relates to the field of construction and is used in the construction and analysis of the stress-strain state of predominantly tall and tall buildings and structures under construction on unevenly compressible soils.

Известен способ строительства зданий, сооружений на неравномерно сжимаемых грунтах (способ-аналог), включающий измерения деформаций или напряжений в основных и дополнительных элементах строения, оценку характеристик сжимаемости грунтов в основании фундамента и напряженно-деформированного состояния строения к моменту измерений и на полное возведение строения, оценку необходимости, способов и объемов воздействия на грунт для улучшения его свойств, при необходимости осуществление требуемого воздействия на грунт и продолжение возведения строения (Патент RU №2169238 «Способ строительства зданий и сооружений на неравномерно сжимаемых грунтах» [1]).A known method of construction of buildings, structures on unevenly compressible soils (analogue method), including measuring deformations or stresses in the main and additional structural elements, evaluating the compressibility of soils at the base of the foundation and the stress-strain state of the structure at the time of measurement and on the full erection of the structure, assessment of the need, methods and volumes of impact on the soil to improve its properties, if necessary, the implementation of the required impact on the soil and the continuation of the construction structure Ia (Patent RU №2169238 «Method of construction of buildings and structures on uneven ground compressible" [1]).

Недостаток способа-аналога состоит в недостаточной точности оценки характеристик сжимаемости грунтов, поскольку фундамент, рассчитанный на полную нагрузку от строения, в момент измерений на уровне 1/3-1/2 высоты и при такой же части нагрузки от строения, создает относительно небольшие напряжения в грунте и соответствующие небольшие осадки фундамента.The disadvantage of the analogue method is the lack of accuracy in assessing the compressibility of soils, since the foundation, designed for full load from the structure, at the time of measurement at the level of 1 / 3-1 / 2 of the height and for the same part of the load from the structure, creates relatively small stresses in soil and the corresponding small precipitation of the foundation.

Наиболее близок к заявляемому по совокупности существенных признаков принятый за прототип способ строительства зданий, сооружений на неравномерно сжимаемых грунтах (способ-прототип), согласно которому после сооружения очередной группы из одного или нескольких этажей строения производят измерения осадок фундаментов, средних наклонов верхнего перекрытия над этой группой этажей и средних наклонов верхних перекрытий над всеми ранее сооруженными группами этажей, а по результатам измерения и их анализа судят о деформациях основания и напряженно-деформированном состоянии строения к моменту измерений и до полного возведения строения, а также о необходимости воздействия на грунт или фундамент (Заявка на получение патента «Способ строительства и анализа напряженно-деформированного состояния зданий, сооружений и других протяженных по вертикали объектов на неравномерно сжимаемых грунтах». - Уведомление ФИПС от 26.05.2011 [2]).The closest to the claimed on the basis of essential features adopted as a prototype is the method of building buildings, structures on unevenly compressible soils (prototype method), according to which, after the construction of the next group of one or more floors of the building, measurements are made of the foundations of the foundations, the average slopes of the upper floor above this group floors and the average slopes of the upper floors above all previously constructed groups of floors, and based on the results of measurement and analysis they judge the deformations of the base and the stress-strain state of the structure at the time of measurement and until the structure is completely erected, as well as the need to affect the soil or foundation (Application for a patent “Method for the construction and analysis of the stress-strain state of buildings, structures and other vertically extended objects on unevenly compressible soils ". - FIPS Notification of May 26, 2011 [2]).

Недостаток способа-прототипа так же, как и способа-аналога, состоит в недостаточной точности оценки характеристик сжимаемости грунтов, поскольку осадки и напряжения в грунте в основании фундамента в момент измерений относительно невелики.The disadvantage of the prototype method as well as the analogue method is the lack of accuracy in evaluating the compressibility of soils, since precipitation and stress in the soil at the base of the foundation at the time of measurement are relatively small.

Цель изобретения состоит, прежде всего, в повышении точности оценки характеристик сжимаемости грунтов в основании фундаментов в процессе возведения здания, сооружения и, как следствие, - в повышении достоверности анализа напряженно-деформированного состояния строения при его возведении и после завершения строительства.The purpose of the invention is, first of all, to increase the accuracy of assessing the characteristics of the compressibility of soils at the base of the foundations during the construction of a building, structure and, as a result, to increase the reliability of the analysis of the stress-strain state of the structure during its construction and after completion of construction.

Цель достигается тем, что в способе строительства зданий, сооружений на неравномерно сжимаемых грунтах вначале фундамент строения сооружают из расчета не на полную нагрузку от строения, а на ее часть, например от половины строения, в процессе сооружения этой части строения производят измерения деформаций фундаментов и наклонов перекрытий, по ним оценивают действительные характеристики деформируемости грунтов, напряженно-деформированное состояние строения на момент измерений и на полное его возведение, после чего в случае необходимости выполняют работы по повышению несущей способности фундаментов путем увеличения размеров фундаментов, упрочнения грунтов под фундаментами, например, путем инъекции закрепляющих растворов, дополнения ранее сооруженных фундаментов сплошной железобетонной плитой, вдавливаемыми, завинчиваемыми или буронабивными сваями, причем повышение несущей способности фундаментов осуществляют только в той части, в том объеме и на том уровне высоты строящегося здания, сооружения, которые обеспечивают безопасность и допустимый уровень деформаций строения до полного его завершения.The goal is achieved by the fact that in the method of building buildings, structures on unevenly compressible soils, at first, the foundation of the structure is constructed not based on the full load of the structure, but on its part, for example, on half of the structure, in the process of constructing this part of the structure, measurements of the deformations of foundations and slopes floors, they evaluate the actual characteristics of the deformability of soils, the stress-strain state of the structure at the time of measurement and its full erection, after which, if necessary and they perform work to increase the bearing capacity of foundations by increasing the size of foundations, hardening soils under foundations, for example, by injecting fixing mortars, supplementing previously constructed foundations with a solid reinforced concrete slab, pressed, screwed or bored piles, and increasing the bearing capacity of foundations is carried out only in that part , in that volume and at that level of the height of the building under construction, structures that provide safety and an acceptable level of deformation with trip to its complete completion.

При строительстве согласно предлагаемому способу достигается следующее.During construction according to the proposed method, the following is achieved.

1) Повышение достоверности оценки характеристик сжимаемости грунтов в основании фундаментов и, как следствие, повышение достоверности анализа напряженно-деформированного состояния строения в процессе его возведения и после завершения строительства. Повышение достоверности оценки характеристик сжимаемости грунтов достигается тем, что фундамент согласно предлагаемому способу выполняется из расчета не на полную нагрузку от строения, а только на ее часть, например от половины строения, в результате чего фундамент первоначально имеет меньшие размеры, например, равные по площади половине размеров, обычно рассчитываемых на полную нагрузку от здания. Если проектируется свайно-плитный фундамент, то сначала он сооружается как плитный, без свай, но в плите предусматриваются отверстия (патрубки) с тем, чтобы в случае необходимости произвести погружение свай.1) Increasing the reliability of assessing the characteristics of compressibility of soils at the base of foundations and, as a result, increasing the reliability of the analysis of the stress-strain state of a structure during its construction and after completion of construction. Improving the reliability of evaluating the compressibility characteristics of soils is achieved by the fact that the foundation according to the proposed method is not based on the full load of the structure, but only on its part, for example, from half the structure, as a result of which the foundation initially has smaller dimensions, for example, equal to half the area sizes usually calculated for the full load of the building. If a pile-slab foundation is designed, then at first it is constructed as a slab without piles, but holes (nozzles) are provided in the slab so that, if necessary, the piles are immersed.

2) Поэтому при возведении части строения, например, многоэтажного здания - до половины его высоты, под фундаментами возникают напряжения и осадки, соответствующие напряжениям и осадкам от полной нагрузки. Другими словами, при сооружении строения согласно предлагаемому способу, например, до половины его высоты, производится испытание грунтов более высокой нагрузкой, которая возникнет только к концу сооружения здания.2) Therefore, during the construction of a part of a building, for example, a multi-story building - up to half its height, stresses and precipitation occur under the foundations, corresponding to stresses and precipitation from a full load. In other words, when constructing a building according to the proposed method, for example, up to half its height, soil is tested with a higher load, which will occur only at the end of the building.

3) Нагружение грунта полной проектной нагрузкой позволяет уточнять характеристики деформируемости грунтов за счет снятия неопределенности, связанной с нелинейными особенностями поведения грунтов под нагрузками, поскольку нелинейные эффекты в полной мере проявляются только в результате воздействия на грунты полных проектных нагрузок.3) Soil loading with full design load allows you to specify the soil deformability characteristics by removing the uncertainty associated with non-linear features of soil behavior under loads, since non-linear effects are fully manifested only as a result of the full design load acting on soils.

4) При реализации предлагаемого способа преодолевается существующее противоречие между характеристиками сжимаемости грунтов, получаемыми по результатам лабораторных и полевых испытаний, и теми же характеристиками, фактически рассчитанными по результатам измерения деформаций строящихся и построенных зданий: фактические модули деформации, характеризующие сжимаемость грунтов, в абсолютном большинстве случаев существенно более высокие. Это объясняется осторожностью изыскательских организаций, которые априорно полагают назначение заниженных значений модуля деформации более безопасным и гарантирующим более высокую надежность проектирования и строительства. В то же время, обычно практикуемое занижение характеристик сжимаемости приводит к более затратным и материалоемким техническим решениям системы «основание-фундамент-здание».4) When implementing the proposed method, the existing contradiction is overcome between the compressibility characteristics of soils obtained from laboratory and field tests and the same characteristics actually calculated from the measurements of deformations of buildings under construction and built: actual deformation modules characterizing the compressibility of soils, in the vast majority of cases significantly higher. This is explained by the caution of survey organizations, which a priori believe that the assignment of low values of the deformation modulus is safer and guarantees higher reliability of design and construction. At the same time, the commonly practiced underestimation of the compressibility characteristics leads to more costly and material-intensive technical solutions of the base-foundation-building system.

5) При сооружении многоэтажного здания, например, до половины его высоты, пока фундамент в полной мере для здания еще не нужен, согласно предлагаемому способу фактически ведется пробное испытание грунтов нагрузкой от полной высоты дома, а полученные значения модулей деформации грунта, различные для различные участков фундамента, позволяют оценивать напряженно-деформированное состояние строения до полной его высоты, т.е. на его виртуальное состояние в уже построенном виде. Важно, что необходимости установления именно модулей деформации здесь не возникает - достаточно вычислять значения непосредственных параметров, используемых в расчетах фундаментов совместно с надземным строением, коэффициентов постели в каждом конкретном месте основания фундамента и ввести их непосредственно в компьютерную программу для последующего анализа. Также отпадает необходимость применения расчетных моделей теории линейно-деформируемых тел, через которые обычно переходят к значениям коэффициентов постели.5) When constructing a multi-story building, for example, up to half its height, while the foundation is still not needed for the building to the full extent, according to the proposed method, a soil test is actually carried out with a load from the full height of the house, and the obtained values of the soil deformation modules, different for different sections foundation, allow you to evaluate the stress-strain state of the structure to its full height, i.e. on his virtual state in the already built form. It is important that there is no need to establish exactly the deformation modules here - it is enough to calculate the values of the direct parameters used in the calculation of foundations together with the above-ground structure, the bed coefficients at each specific location of the foundation foundation and enter them directly into a computer program for subsequent analysis. There is also no need to use computational models of the theory of linearly deformable bodies, through which they usually pass to the values of bed coefficients.

6) Уточнение действительных характеристик грунтов позволяет минимизировать объемы работ по повышению несущей способности фундаментов (увеличением размеров, упрочнением грунтов, дополнением фундаментов плитами и др.), как правило, только в той части, в том объеме и на том уровне высоты строящегося здания, сооружения, которые обеспечивают безопасность и допустимый уровень деформаций строения до полного его завершения.6) Clarification of the actual characteristics of soils allows minimizing the amount of work to increase the bearing capacity of foundations (by increasing the size, hardening of soils, supplementing foundations with slabs, etc.), as a rule, only in that part, in that volume and at that height level of the building under construction, construction , which ensure the safety and the acceptable level of deformation of the structure until its completion.

При анализе уровня техники не выявлен аналог, характеризующийся признаками, идентичными всем существенным признакам заявляемого решения, т.е. оно отвечает требованиям новизны. Также не выявлены признаки, являющиеся отличительными в заявляемом решении, т.е. оно отвечает требованию изобретательского уровня.An analysis of the prior art did not reveal an analogue characterized by features identical to all the essential features of the proposed solution, i.e. It meets the requirements of novelty. Also, no signs that are distinctive in the claimed solution, i.e. It meets the requirement of inventive step.

Сущность изобретения поясняется чертежами (фиг.1-9), на которых схематически показаны планы и вертикальные разрезы 8-этажного здания с подвальным этажом высотой 3.0 м с наружными стенами 1, железобетонным каркасом (колоннами 2, перекрытиями 3). Размеры дома в плане 36 м (в осях 1-6)×24 м (в осях А-Г), высота Н=36.0 м; три первых этажа торгового назначения высотой 4.0 м, пять верхних этажей административного назначения - 3.6 м.The invention is illustrated by drawings (figure 1-9), which schematically shows the plans and vertical sections of an 8-story building with a basement floor 3.0 m high with external walls 1, reinforced concrete frame (columns 2, floors 3). The dimensions of the house in terms of 36 m (in axes 1-6) × 24 m (in axes A-D), height H = 36.0 m; the first three floors of commercial use with a height of 4.0 m, the five upper floors of administrative purposes - 3.6 m.

На фиг.1 и 3 показано инженерно-геологическое строение площадки строительства. Ниже подошв фундаментов залегают элювиальные суглинки, имеющие согласно исходным проектным предпосылкам удельный вес 18 кН/м3, расчетное сопротивление R=0.28 МПа=280 кН/м2, модуль деформации Е=12 МПа, причем слой суглинков выклинивается таким образом, что под фундаментами по оси 1 мощность его составляет 2 м, а по оси 6 - 8 м. Ниже залегают малосжимаемые грунты - полускальные разновидности порфиритов средней прочности.Figure 1 and 3 shows the engineering and geological structure of the construction site. Below the soles of the foundations are eluvial loams, which according to the initial design assumptions have a specific gravity of 18 kN / m 3 , a design resistance of R = 0.28 MPa = 280 kN / m 2 , a deformation modulus of E = 12 MPa, and the loam layer wedges out so that under the foundations along axis 1, its thickness is 2 m, and along axis 6 - 8 m. Below are low-compressible soils - semi-rock varieties of medium-strength porphyrites.

На фиг.1 и 2 показаны вертикальный разрез здания (фиг.1) и план его фундаментов (фиг.2) на момент возведения его на 3 надземных этажа. Столбчатые фундаменты 4 колонн 2 имеют размеры I×b=2.7×2.7 м и рассчитаны на восприятие нагрузки от наиболее нагруженных колонн 2 средних рядов по осям 2-5:Figure 1 and 2 shows a vertical section of the building (figure 1) and a plan of its foundations (figure 2) at the time of its construction on 3 above-ground floors. The columnar foundations of 4 columns 2 have dimensions I × b = 2.7 × 2.7 m and are designed to absorb the load from the most loaded columns of 2 middle rows along axes 2-5:

- от трех этажей - N3=1200 кН (с учетом веса фундаментов, но без учета полезной и части постоянной нагрузки от полов, перегородок и отделки);- from three floors - N 3 = 1200 kN (taking into account the weight of the foundations, but excluding the useful and part of the constant load from floors, partitions and finishes);

- полная от восьми этажей - N8=2350 кН.- complete from eight floors - N 8 = 2350 kN.

Фундаменты 4 после сооружения 3-го этажа передают на грунты среднее давление (с учетом коэффициента Yfcp.=1.15 для расчетов по деформациям) p3=N3/(Yfcp.·I·b)=1200/(1.15·2.7·2.7)=145 кН/м2, а после сооружения восьмого - p8=280 кН/м2, которые не превышают расчетного сопротивления слоя суглинков (R=280 кН/м2). На фиг.2 показана бетонная подготовка 5. Для измерения деформаций (осадок и наклонов перекрытий) предусмотрены марки 6, геодезические рейки 7 и нивелир I класса 8.Foundations 4 after the construction of the 3rd floor transmit the average pressure to the soil (taking into account the coefficient Y fcp . = 1.15 for calculations on deformations) p 3 = N 3 / (Y fcp . · I · b) = 1200 / (1.15 · 2.7 · 2.7) = 145 kN / m 2 , and after the construction of the eighth - p 8 = 280 kN / m 2 , which do not exceed the calculated resistance of the loam layer (R = 280 kN / m 2 ). Figure 2 shows the concrete preparation 5. For measuring deformations (sediments and slopes of the floors), grades 6, geodetic rails 7 and level I of class 8 are provided.

На фиг.3 и 4 показаны вертикальный разрез здания (фиг.3) и план фундаментов (фиг.4) на момент возведения его до 8 надземных этажей. На этих же фигурах показана железобетонная плита 9, необходимость устройства которой возникла в результате анализа напряженно-деформированного состояния здания после возведения 3-го этажа.Figure 3 and 4 shows a vertical section of the building (figure 3) and the plan of the foundations (figure 4) at the time of its construction to 8 above ground floors. The same figures show a reinforced concrete slab 9, the need for the device of which arose as a result of the analysis of the stress-strain state of the building after the construction of the 3rd floor.

На фиг.5-9 показаны: на фиг.5 - графики развития осадок фундаментов по осям 2 и 5 (позиции соответственно 10, 11 и 12); на фиг.6 - графики развития уклонов перекрытий 3 на 1-м и 3-м этажах (позиции соответственно 13, 14, 15 и 16).Figure 5-9 shows: figure 5 is a graph of the development of sediment foundations along the axes 2 and 5 (positions 10, 11 and 12, respectively); figure 6 - graphs of the development of slopes of floors 3 on the 1st and 3rd floors (positions 13, 14, 15 and 16, respectively).

На фиг.7-9 показаны возможные способы повышения несущей способности фундаментов 4: на фиг.7 - сооружение сплошной железобетонной плиты 9, верхняя и нижняя арматура которой 21 соединяется с предусмотренными выпусками арматуры 22 в фундаменте 4; на фиг.8 - нагнетание закрепляющих растворов под фундамент 4, для чего используются инъекторы 23, пригрузочные плиты 24 (предотвращающие утечки растворов вверх), соединяемые с выпусками арматуры 22 в фундаменте 4; увеличение несущей способности фундаментов 4 достигается образованием в грунте областей упрочненного грунта 25; на фиг.9 - погружение стальных свай 26 рядом с фундаментами 4 в соответствии с патентом [3], для чего предусматриваются упоры 27, соединяемые с выпусками арматуры 22 в фундаменте 4, домкраты 28 и насосная станция 29. После погружения сваи 26 соединяют с упорами 27 сварными швами 30.7-9 show possible ways to increase the bearing capacity of the foundations 4: Fig.7 - the construction of a continuous reinforced concrete slab 9, the upper and lower reinforcement of which 21 is connected with the provided outlets of the reinforcement 22 in the foundation 4; in Fig.8 - injection of fixing solutions under the foundation 4, for which injectors 23 are used, loading plates 24 (preventing leakage of solutions up), connected to the outlets of the reinforcement 22 in the foundation 4; the increase in the bearing capacity of the foundations 4 is achieved by the formation in the soil of the areas of hardened soil 25; Fig.9 - the immersion of steel piles 26 next to the foundations 4 in accordance with the patent [3], for which there are stops 27 connected to the outlets of the reinforcement 22 in the foundation 4, jacks 28 and pump station 29. After immersion, the piles 26 are connected to the stops 27 welds 30.

В рассматриваемом примере в ходе научно-технического сопровождения строительства в соответствии с требованиями нормативов (ГОСТ Р 53778-2010 [4], ГОСТ 24846-81 [5]) получены осадки и наклоны междуэтажных перекрытий, приведенные в табл.1.In this example, during the scientific and technical support of construction in accordance with the requirements of the standards (GOST R 53778-2010 [4], GOST 24846-81 [5]), precipitation and the slopes of the floors are given in Table 1.

Табл. 1Tab. one Осадки фундаментов S и наклоны перекрытий iPrecipitation of foundations S and slopes of floors i Оси, этажиAxes, floors Осадки S (см) и наклоны перекрытий i (x1000), при числе построенных этажейPrecipitation S (cm) and slopes of floors i (x1000), with the number of floors built 33 4four 66 88 Ось 2Axis 2 1.20/0.90/-1.20 / 0.90 / - 1.30/1.28/1.281.30 / 1.28 / 1.28 1.60/1.50/1.501.60 / 1.50 / 1.50 1.80/1.65/1.651.80 / 1.65 / 1.65 Ось 5Axis 5 4.00/3.00/-4.00 / 3.00 / - 4.60/4.45/4.304.60 / 4.45 / 4.30 5.50/5.13/4.905.50 / 5.13 / 4.90 6.90/6.20/5.206.90 / 6.20 / 5.20 Наклон, 1-го этажаTilt, 1st floor 1.60/1.06/-1.60 / 1.06 / - 1.83/1.76/1.661.83 / 1.76 / 1.66 2.16/2.01/2.832.16 / 2.01 / 2.83 2.83/2.52/1.972.83 / 2.52 / 1.97 Наклон, 3-го этажаTilt, 3rd floor 1.20/0.80/-1.20 / 0.80 / - 1.30/1.37/1.251.30 / 1.37 / 1.25 1.46/1.36/1.321.46 / 1.36 / 1.32 1.70/1.54/1.501.70 / 1.54 / 1.50 Наклон, 8-го этажаTilt, 8th floor -- -- -- 2.83/2.12/1.922.83 / 2.12 / 1.92 Примечание - Цифры в столбцах, например, 4.60/4.45/4.30.6, соответствуют осадкам, полученным для каждого этажа: 1-я - расчетом при исходных характеристиках грунта, 2-я - после уточнения характеристик, 3-я - после усиления части фундаментов путем устройства железобетонной плитыNote - The numbers in the columns, for example, 4.60 / 4.45 / 4.30.6, correspond to the precipitation obtained for each floor: 1st — by calculation with the initial characteristics of the soil, 2nd — after clarification of the characteristics, 3rd — after strengthening some of the foundations by device reinforced concrete slab

На фиг.1 показано, что к моменту сооружения 3-го этажа здание получило общий наклон в сторону оси 6; осадка фундамента по оси 2 составила S3=1.2 см, по оси 5-S3=4.0 см; наклон перекрытия 1-го этажа i1=0.0016, 3-го этажа - i3=0.0012. Прогноз на 8-этажное состояние дома - осадки по оси S2=1.80 см, по оси 6 - S6=6.9 см, наибольший наклон перекрытий 8-го этажа i8=0.00283, больше допустимого главой СНиП 2.01.04-85* [6] значения [i]u=0.002.Figure 1 shows that by the time of construction of the 3rd floor the building received a general inclination towards the axis 6; foundation settlement along axis 2 was S 3 = 1.2 cm, along axis 5-S 3 = 4.0 cm; the slope of the overlap of the 1st floor i 1 = 0.0016, of the 3rd floor - i 3 = 0.0012. The forecast for the 8-story state of the house is precipitation along the axis S 2 = 1.80 cm, along the axis 6 - S 6 = 6.9 cm, the largest slope of the floors of the 8th floor is i 8 = 0.00283, more than that allowed by the SNiP 2.01.04-85 * [ 6] the values of [i] u = 0.002.

Используя полученные данные и расчетные схемы главы СП 22.13350.20011 [7], по значениям осадок и давлений на грунты после сооружения 3-го этажа получены фактические значения модуля деформации суглинка: Е=16 МПа, на 33% выше расчетного значения Е=12 МПа. Соответствующие коэффициенты постели изменяются так: по оси 2 - с K2=9062 (по первоначальным значениям Е=12 МПа) до К2=12083 кН/м3, по оси 5 - с K5=2719 до K5=3625 кН/м3 (здесь осадки S в метрах).Using the obtained data and calculation schemes of chapter SP 22.13350.20011 [7], the actual values of the loam deformation modulus were obtained from the values of sediments and ground pressures after the construction of the 3rd floor: E = 16 MPa, 33% higher than the calculated value E = 12 MPa . The corresponding bed coefficients change as follows: along the 2 axis - from K 2 = 9062 (according to the initial values E = 12 MPa) to K 2 = 12083 kN / m 3 , along the 5 axis - from K 5 = 2719 to K 5 = 3625 kN / m 3 (here rainfall S in meters).

Учитывая вероятность прогнозируемого превышения наклонов перекрытий 3 и отклонения дома от вертикали на ΔH=8.8 см против допустимой главой СНиП 2.01-07-85* [6] величины [ΔH]u=Н / 500=36 / 500=0.072=7.2 см, принято решение об инженерном вмешательстве и реализации «отложенного решения».Given the probability of the projected excess of the slopes of the floors 3 and the deviation of the house from the vertical by ΔH = 8.8 cm against the allowable head of SNiP 2.01-07-85 * [6] of the value [ΔH] u = N / 500 = 36/500 = 0.072 = 7.2 cm, it is accepted a decision on engineering intervention and the implementation of the “deferred decision”.

Из набора перечисленных выше способов инженерного вмешательства принято решение о сооружении возле столбчатых фундаментов 4 в осях 3-4-6 железобетонной плиты 9 толщиной 0.8 м (см. фиг.2). Плита 9 площадью Апл.=432 м2 сооружена после возведения 3-го этажа. Согласно расчету нагрузка на плиту создает дополнительное давление на грунт p=61.1 кН/м2.From a set of the above methods of engineering intervention, it was decided to build near the columnar foundations 4 in the axes 3-4-6 reinforced concrete slab 9 with a thickness of 0.8 m (see figure 2). Plate 9 with an area of A. pl . = 432 m 2 was built after the construction of the 3rd floor. According to the calculation, the load on the plate creates additional pressure on the soil p = 61.1 kN / m 2 .

Последующими расчетами показано, что неравномерные осадки и наклоны перекрытий 3 существенно уменьшаются против тех значений, которые могли возникнуть без устройства плиты 9. В частности, после сооружения 8-го этажа прогнозируемые осадки фундаментов 4 по оси 2 (S2=1.65 см) не изменились, а по оси 5 уменьшились с S2=6.9 до 5.2 см. Наклоны перекрытий 3 изменились так: на 1-м этаже i1 - с 0.0016 до 0.0019, на 3-м этаже i3 - с 0.0012 до 0.0015, на 8-м этаже i8 - с 0.00283 до 0.00193.Subsequent calculations showed that uneven precipitation and slopes of floors 3 significantly decrease against those values that could occur without the installation of slab 9. In particular, after the construction of the 8th floor, the predicted precipitation of the foundations 4 along axis 2 (S 2 = 1.65 cm) did not change , and along the 5 axis they decreased from S 2 = 6.9 to 5.2 cm. The slopes of floors 3 changed as follows: on the 1st floor i 1 - from 0.0016 to 0.0019, on the 3rd floor i 3 - from 0.0012 to 0.0015, on 8- m floor i 8 - from 0.00283 to 0.00193.

Отклонение верха здания от вертикали уменьшилось с ΔН=8.8 см до ΔН=4.9 см.The deviation of the top of the building from the vertical decreased from ΔН = 8.8 cm to ΔН = 4.9 cm.

Все контролируемые параметры находятся в пределах, допустимых нормативами:All monitored parameters are within the permissible standards:

- максимальное давление на грунт р=280 кН/м2 (фундаменты 4 в осях 1-3) и p=145 кН/м2 (плита в осях 3-4-6) не превышает расчетного сопротивления грунта R=280 кН/м2;- maximum ground pressure p = 280 kN / m 2 (foundations 4 in axes 1-3) and p = 145 kN / m 2 (plate in axes 3-4-6) does not exceed the calculated soil resistance R = 280 kN / m 2 ;

- максимальная осадка Smax=5.20<[S]u=10 см;- maximum draft S max = 5.20 <[S] u = 10 cm;

- наклоны перекрытий 1-го этажа imax=0.0012<[i]u=0.002;- slopes of the floors of the 1st floor i max = 0.0012 <[i] u = 0.002;

- наклоны перекрытий 8-го этажа imax=0.00192<[i]u=0.002;- the slopes of the floors of the 8th floor i max = 0.00192 <[i] u = 0.002;

- отклонение дома от вертикали ΔН=4.9 см<[ΔН]u=7.2 см.- the deviation of the house from the vertical ΔН = 4.9 cm <[ΔН] u = 7.2 cm.

Таким образом, преимущества предлагаемого способа состоят в следующем.Thus, the advantages of the proposed method are as follows.

1) Повышение точности оценки характеристик сжимаемости грунтов в основании фундаментов и, как следствие, повышение достоверности анализа напряженно-деформированного состояния строения в процессе его возведения и после завершения строительства.1) Improving the accuracy of assessing the characteristics of compressibility of soils at the base of the foundations and, as a result, improving the reliability of the analysis of the stress-strain state of the structure during its construction and after completion of construction.

2) Снятие неопределенности, связанной с нелинейностью грунтов под нагрузками.2) Removing the uncertainty associated with the non-linearity of soils under loads.

3) Преодоление существующего противоречия между характеристиками сжимаемости грунтов, получаемыми по результатам испытаний, и характеристиками, фактически рассчитанными по результатам измерения деформаций строящихся и построенных зданий.3) Overcoming the existing contradiction between the compressibility characteristics of soils obtained by the test results, and the characteristics actually calculated by measuring the deformations of buildings under construction and constructed.

4) Возможность оценки напряженно-деформированного состояния строения до полной его высоты, т.е. на его виртуальное состояние в уже построенном виде.4) The ability to assess the stress-strain state of the structure to its full height, i.e. on his virtual state in the already built form.

5) Возможность минимизации объемов работ по повышению несущей способности фундаментов, которые обеспечивают безопасность и допустимый уровень деформаций строения до полного его завершения.5) The ability to minimize the amount of work to increase the bearing capacity of foundations, which provide safety and an acceptable level of deformation of the structure until it is completed.

Список использованных материаловList of materials used

1. Патент RU №2162917, МКИ7 E02D 3/12, 37/00. Способ закрепления грунтов в основании деформированных зданий и сооружений. - Опубл. 10.12.2001, Бюл. №4.1. Patent RU No. 2162917, MKI 7 E02D 3/12, 37/00. A method of fixing soils at the base of deformed buildings and structures. - Publ. 12/10/2001, Bull. Number 4.

2. Заявка на получение патента: дата поступления 24.05.2011, вх. №030864, рег. №2011120865 «Способ строительства и анализа напряженно-деформированного состояния зданий, сооружений и других протяженных по вертикали объектов на неравномерно сжимаемых грунтах». - Уведомление отдела №17 ФИПС от 26.05.2011.2. Application for a patent: date of receipt 05.24.2011, input. No. 030864, reg. No. 20111120865 “Method of construction and analysis of the stress-strain state of buildings, structures and other vertically extended objects on unevenly compressible soils”. - Notification of the department №17 FIPS from 05.26.2011.

3. Патент RU №2037604, МКИ6 E02D 27/08, 37/00 E02D 27/34. Способ усиления фундамента здания, сооружения. / Э.И. Мулюков и И.П. Полишко. - Опубл. 19.06.1995.3. Patent RU No. 2037604, MKI 6 E02D 27/08, 37/00 E02D 27/34. A way to strengthen the foundation of a building, structure. / E.I. Mulukov and I.P. Little one. - Publ. 06/19/1995.

4. ГОСТ Р 53778-2010. Здания и сооружения. Правила обследования и мониторинга технического состояния. / Федеральное агентство по техническому регулированию и метрологии. - М.: Стандартинформ, 2010.4. GOST R 53778-2010. Buildings and constructions. Rules for inspection and monitoring of technical condition. / Federal Agency for Technical Regulation and Metrology. - M .: Standartinform, 2010.

5. ГОСТ 24846-81. Грунты. Методы измерения деформаций оснований зданий и сооружений. - М.: ИПК Изд-во стандартов, 1981.5. GOST 24846-81. Soils. Methods for measuring the deformation of the foundations of buildings and structures. - M .: IPK Publishing House of Standards, 1981.

6. СНиП 2.01.07-85*. Нагрузки и воздействия. / Госстрой России. - М.: ГП ЦПП, 2003.6. SNiP 2.01.07-85 *. Loads and impacts. / Gosstroy of Russia. - M .: GP TsPP, 2003.

7. СП 22.13350.20011. Основания зданий и сооружений (актуализированная редакция СНИП 2.02.01-83*). / Госстрой России. - М.: ОАО «ЦПП», 2011.7. SP 22.13350.20011. Foundations of buildings and structures (updated edition of SNIP 2.02.01-83 *). / Gosstroy of Russia. - M.: OJSC “TsPP”, 2011.

Claims (1)

Способ строительства преимущественно высоких и высотных зданий и сооружений на неравномерно сжимаемых грунтах, согласно которому после сооружения очередной группы из одного или нескольких этажей строения производят измерения осадок фундаментов, средних наклонов верхнего перекрытия над этой группой этажей и средних наклонов верхних перекрытий над всеми ранее сооруженными группами этажей, а по результатам измерения и их анализа судят о деформациях основания и напряженно-деформированном состоянии строения к моменту измерений и до полного возведения строения, а также о необходимости воздействия на грунт или фундамент, отличающийся тем, что вначале фундамент сооружают из расчета не на полную нагрузку от строения, а на ее часть, например от половины строения, в процессе сооружения этой части строения производят измерения деформаций фундаментов и наклонов перекрытий, по ним оценивают действительные характеристики деформируемости грунтов, напряженно-деформированное состояние строения на момент измерений и на полное его возведение, а также необходимость повышения несущей способности фундаментов, после чего в случае необходимости выполняют работы по повышению несущей способности фундаментов путем увеличения размеров фундаментов, упрочнения грунтов под фундаментами, например, путем инъекции закрепляющих растворов, дополнения ранее сооруженных фундаментов сплошной железобетонной плитой, вдавливаемыми, завинчиваемыми или буронабивными сваями, причем повышение несущей способности фундаментов осуществляют только в той части, в том объеме и на том уровне высоты строящегося здания, сооружения, которые обеспечивают безопасность и допустимый уровень деформаций строения до полного его завершения. A method of constructing predominantly tall and tall buildings and structures on unevenly compressible soils, according to which, after the construction of the next group of one or several floors of the structure, measurements of foundation precipitation, the average slopes of the upper floor above this group of floors and the average slopes of the upper floors above all previously constructed floor groups , and according to the results of the measurement and their analysis, they judge the deformations of the base and the stress-strain state of the structure at the time of measurement and to the floor erection of the building, as well as the need for exposure to the soil or foundation, characterized in that at first the foundation is constructed not to fully load the building, but for its part, for example, from half the structure, in the process of constructing this part of the structure, measurements of the deformations of the foundations and slopes of the floors, they evaluate the actual characteristics of the deformability of soils, the stress-strain state of the structure at the time of measurement and its full erection, as well as the need to increase the foundation abilities, after which, if necessary, work is carried out to increase the bearing capacity of the foundations by increasing the size of the foundations, hardening the soils under the foundations, for example, by injecting fixing solutions, supplementing the previously constructed foundations with a solid reinforced concrete slab, pressed, screwed or bored piles, and increasing the bearing capacity of the foundations is carried out only in that part, in the volume and at that level of the height of the building under construction, structures that provide safety and allowable level of deformation of the building until its completion.
RU2011150366/03A 2011-12-09 2011-12-09 Method to construct buildings, structures on unevenly compressible soils RU2494194C2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2011150366/03A RU2494194C2 (en) 2011-12-09 2011-12-09 Method to construct buildings, structures on unevenly compressible soils

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2011150366/03A RU2494194C2 (en) 2011-12-09 2011-12-09 Method to construct buildings, structures on unevenly compressible soils

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2011150366A RU2011150366A (en) 2013-06-20
RU2494194C2 true RU2494194C2 (en) 2013-09-27

Family

ID=48785058

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2011150366/03A RU2494194C2 (en) 2011-12-09 2011-12-09 Method to construct buildings, structures on unevenly compressible soils

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2494194C2 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2667163C2 (en) * 2015-12-30 2018-09-17 Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт прикладной механики Российской академии наук (ИПРИМ РАН) Combined (pile-slab, pile-belt, pile-columnar) foundation erection method

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU1213350A1 (en) * 1984-01-04 1986-02-23 Украинский Филиал Всесоюзного Ордена Трудового Красного Знамени Научно-Исследовательского Института Горной Геомеханики И Маркшейдерского Дела Method of determining structure settlement
EP0264998A1 (en) * 1986-10-06 1988-04-27 Ballast-Nedam Groep N.V. Method of manufacturing a foundation
RU2169238C2 (en) * 1998-04-17 2001-06-20 Открытое акционерное общество "Уральский научно-исследовательский центр по архитектуре и строительству" Method for erecting buildings and structures on irregularly compressible grounds
RU2254426C1 (en) * 2004-10-04 2005-06-20 Государственное унитарное предприятие г. Москвы Московский научно-исследовательский и проектный институт типологии, экспериментального проектирования (ГУП МНИИТЭП) Method for determining change in deflected mode of building structure
RU2265107C1 (en) * 2004-04-15 2005-11-27 Дубина Михаил Михайлович Method for reducing difference in settlement during building construction
RU2369692C2 (en) * 2007-08-16 2009-10-10 Федеральное государственное унитарное предприятие "Научно-исследовательский центр "Строительство" (ФГУП "НИЦ "Строительство") Building and construction erecting method, and device for method's implementation

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU1213350A1 (en) * 1984-01-04 1986-02-23 Украинский Филиал Всесоюзного Ордена Трудового Красного Знамени Научно-Исследовательского Института Горной Геомеханики И Маркшейдерского Дела Method of determining structure settlement
EP0264998A1 (en) * 1986-10-06 1988-04-27 Ballast-Nedam Groep N.V. Method of manufacturing a foundation
RU2169238C2 (en) * 1998-04-17 2001-06-20 Открытое акционерное общество "Уральский научно-исследовательский центр по архитектуре и строительству" Method for erecting buildings and structures on irregularly compressible grounds
RU2265107C1 (en) * 2004-04-15 2005-11-27 Дубина Михаил Михайлович Method for reducing difference in settlement during building construction
RU2254426C1 (en) * 2004-10-04 2005-06-20 Государственное унитарное предприятие г. Москвы Московский научно-исследовательский и проектный институт типологии, экспериментального проектирования (ГУП МНИИТЭП) Method for determining change in deflected mode of building structure
RU2369692C2 (en) * 2007-08-16 2009-10-10 Федеральное государственное унитарное предприятие "Научно-исследовательский центр "Строительство" (ФГУП "НИЦ "Строительство") Building and construction erecting method, and device for method's implementation

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2667163C2 (en) * 2015-12-30 2018-09-17 Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт прикладной механики Российской академии наук (ИПРИМ РАН) Combined (pile-slab, pile-belt, pile-columnar) foundation erection method

Also Published As

Publication number Publication date
RU2011150366A (en) 2013-06-20

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Travush et al. Analysis of the results of geotechnical monitoring of" Lakhta Center" Tower
Tomaževiˇc Research for seismic redesign of historic masonry buildings
Moradi et al. A laboratory and numerical study on the effect of geogrid-box method on bearing capacity of rock-soil slopes
RU2494194C2 (en) Method to construct buildings, structures on unevenly compressible soils
Bergamo et al. Testing of “Global Young's Modulus E” on a rehabilitated masonry bell tower in Venice
CN111622091B (en) Stress test method for prefabricated bridge pier
Vynnykov et al. Residential building’s deformation on pile foundation
Zhang et al. Rectification of jacking method for brick‐wooden buildings in deformation analysis with CFST reinforcement
RU2333322C1 (en) Method for elevating and levelling buldings
RU2476642C2 (en) Method for construction and analysis of stressed deformed condition of buildings, structures and other vertically extended objects on unevenly compressed soils
CN112726517A (en) Construction method of aqueduct above bridge
Kamata et al. Study on repair and reinforcement for pile foundation using jet grouting
André et al. Numerical analysis of bridge falsework Cuplok systems
Yuwono et al. Stiffness of Pile Groups During Lateral Pushover
Telichenko et al. Stress-strain state calculation of the reconstructed public utility structures
Mohsenian et al. Geotechnical aspects for design and performance of floating foundations
Sherstobitoff et al. Analysis and repair of an earthquake-damaged high-rise building in Santiago, Chile
Mirsayapov et al. Study the behavior of the boundary wall of deep foundation pit near the reconstructed building
Uroš et al. Seismic performance assessment of existing stone masonry school building in Croatia using nonlinear static procedure
Marinichev The influence of the shape of high-rise buildings on the design features and methods of making foundations in difficult soil conditions
Jia Research on the application of deviation correction technology in building reinforcement
Vynnykov et al. Efficient foundation pits solutions for restrained urban conditions
Kacprzak et al. Analysis of the barrette load investigation of the tallest building in European Union
Farhat Structural Behavior of Full Scale Totally Precast Concrete Counterfort Retaining Wall System
Erokhin et al. Modeling of foundation slabs of buildings on complex foundations

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20131210