Исследование напряженно-деформированного состояния конструкций здания с защитными мероприятиями в зоне влияния глубокого котлована

В условиях подземного строительства в плотной городской застройке, в том числе при возведении глубоких котлованов, необходимо обеспечение прочности, надежности и долговечности существующих сооружений. Этому способствует осуществление геотехнического прогноза с использованием системы «основание–фундаменты–надземные конструкции» по отношению к окружающей застройке. Приводятся результаты исследования напряженно-деформированного состояния конструкций при расчете с помощью такой системы окружающей застройки в зоне влияния глубокого котлована, в том числе при устройстве защитных мероприятий (усиление фундаментов буроинъекционными сваями, закрепление их основания грунтоцементными элементами, устройство геотехнического отсечного экрана, подведение плитного фундамента). Для двух типов грунтовых условий (пески от мелких до гравелистых, средней плотности и плотные; суглинки и глины от мягкопластичных до текучих) проведены численные эксперименты в программе Plaxis 2D на геотехнической модели, состоящей из глубокого котлована, массива грунта и здания окружающей застройки. Рассмотрены особенности задания в программе Plaxis 2D нагрузки от здания при данном расчетном случае. Произведен анализ полученных перемещений и дополнительных усилий в конструкциях здания окружающей застройки. С помощью проведенных численных исследований удалось установить, какие из рассмотренных защитных мероприятий позволяют наиболее эффективно снижать дополнительные усилия в конструкциях здания.

А.В. КОННОВ, инженер (Адрес электронной почты защищен от спам-ботов. Для просмотра адреса в вашем браузере должен быть включен Javascript.)

Научно-исследовательский институт строительной физики РААСН (127238, г. Москва, Локомотивный пр., 21)

1. Шашкин А.Г., Шашкин К.Г. Основные закономерности взаимодействия основания и надземных конструкций здания // Развитие городов и геотехническое строительство. 2006. № 10. С. 63–92.
2. Улицкий В.М., Шашкин А.Г., Шашкин К.Г., Шашкин В.А. Основы совместных расчетов зданий и оснований. СПб.: Геореконструкция, 2014. 328 с.
3. Тер-Мартиросян З.Г., Тер-Мартиросян А.З. Некоторые проблемы подземного строительства // Жилищное строительство. 2013. № 9. С. 2–6.
4. Шашкин А.Г., Шашкин К.Г. Взаимодействие зданий и оснований: методы расчета и их применение при проектировании // Развитие городов и геотехническое строительство. 2003. № 7. С. 129–145.
5. Ильичев В.А., Никифорова Н.С., Тупиков М.М. Исследование деформирования грунтовых массивов при строительстве мелкозаглубленных коммуникационных тоннелей // Основания, фундаменты и механика грунтов, 2011. № 3. С. 8–15.
6. Никифорова Н.С. Обеспечение сохранности зданий в зоне влияния подземного строительства. М.: МГСУ, 2016. 152 с.
7. Тер-Мартиросян А.З., Сидоров В.В., Ермошина Л.Ю. Особенности использования результатов лабораторных испытаний для проведения геотехнических расчетов в Plaxis // Геотехника. 2018. Т. 10. Вып. 1–2. С. 28–38.
8. Bathe K.J. Finite Element Procedures. New Jersey: Prentice Hall, 1996. 1037 p.
9. Никифорова Н.С., Коннов А.В. Прогноз осадки зданий с защитными мероприятиями в зоне влияния подземного строительства // Вестник гражданских инженеров. 2016. № 2 (55). С. 94–100.
10. Никифорова Н.С., Коннов А.В., Закирова А.И. Исследование эффективности применения защитных мероприятий для существующих зданий при подземном строительстве с учетом технологии производства работ. Механика грунтов в геотехнике и фундаментостроении. Материалы международной научно-технической конференции. Новочеркасск, 2018. С. 430–440.
11. Ilyichev V.A., Nikiforova N.S., Konnov A.V. A settlement calculation for neighbouring buildings with mitigation measures upon underground construction. Proceedings of 19th International Conference on Soil Mechanics and Geotechnical Engineering. Seul, Korea. 2017, pp. 1789–1792.
12. Nadezhda Nikiforova, Artem Konnov Settlement prediction for protected buildings nearby deep excavation. IOP Conf. Ser.: Mater. Sci. Eng. 2018. No. 365. http://iopscience.iop.org/article/10.1088/1757-899X/365/4/042028/pdf (дата обращения 18.11.2019).
13. Мангушев Р.А., Никифорова Н.С. Технологические осадки в зоне влияния подземного строительства. М.: АСВ, 2017. 168 с.