Анотація до роботи:

Голов О.О. Деформації основ фундаментів будівель в умовах щільної міської забудови. – Рукопис.

Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата технічних наук за спеціальністю 05.23.02 – підвалини та фундаменти. – Полтавський національний технічний університет імені Юрія Кондратюка, Полтава, 2004.

Дисертація присвячена питанням розвитку розрахунків основ існуючих будівель і споруд в умовах щільної міської забудови. Напружено деформований стан основ, зокрема нерівномірність додаткових осідань, визначається на базі ідеально пружно-пластичної моделі ґрунту в умовах плоскої деформації із залученням методу скінченних елементів та методу початкових напружень. Проведено математичне моделювання роботи основ фундаментів існуючих будівель і споруд в умовах щільної забудови та виконано зіставлення одержаних результатів із даними натурних спостережень і розрахунками за існуючими нормами. Доведено достовірність й ефективність цього підходу для задачі, що розглядалася. Виконано оцінювання впливу на додаткові осідання існуючих будівель різних факторів, зокрема довжини консолей фундаментів нових будівель, наявності захисних споруд та їх параметрів – жорсткості, висоти, анкерування та лідирування. Розрахунковими дослідженнями показано ефективність конструктивних рішень основ в умовах щільної міської забудови – улаштування консолей, захисних стін, пальових фундаментів. Розроблено методику розрахунку нерівномірності осідань основ стрічкових фундаментів існуючих будівель від впливу новобудов. Доведена достовірність запропонованої методики для прогнозування появи ушкоджень у конструкціях існуючих будівель.

Результатом проведених досліджень є подальший розвиток пружно-пластичних розрахунків основ фундаментів будівель і споруд в умовах щільної міської забудови. Проведені дослідження дали наступні результати.

1. На відміну від нового будівництва деформації існуючих будівель при будівництві поряд із ними нових завжди нерівномірні. Саме вони спричиняють ушкодження існуючих будівель. Однак на сьогодні не існує єдиного підходу до розв‘язання цієї проблеми, про що свідчать численні випадки ушкоджень існуючих будівель, зокрема з аварійними наслідками.

2. Розроблене в даній роботі програмне забезпечення, що базується на ідеально пружно-пластичній моделі ґрунту в рамках теорії пластичної течії, алгоритмах МСЕ і МПН, максимально пристосоване до виконання поетапного розрахунку основ в умовах плоскої деформації та аналізу їх НДС на всіх фазах будівництва та експлуатації. Воно враховує найбільш важливі фактори (зокрема конструктивні рішення фундаментів існуючих і нових будівель та захисних споруд) і дозволяє оцінити вплив новобудов на осідання існуючих будівель і їх нерівномірність.

Вибрана математична модель використовує фізико-механічні характеристики ґрунту, які визначаються доступними для проектувальників лабораторними випробуваннями за стандартними методиками, а фізичні рівняння, які її реалізують, перевірені практикою і дають результати, близькі до реальних.

3. Подано низку рекомендацій для вибору розрахункових схем та приведення тривимірних схем до плоских.

4. Розрахунковими дослідженнями підтверджено ефективність застосування наступних відомих конструктивних рішень: консольного примикання нової будівлі до існуючої; влаштування захисних стін між фундаментами нової й існуючої будівель; зведення нових будівель на пальових фундаментах.

Показано доцільність варіантного проектування при виборі конструктивних рішень фундаментів нових будівель у зоні їх примикання до існуючих.

5. Показано, що при влаштуванні котлованів поряд з існуючими будівлями найбільший ефект дають анкерні захисні стіни, які суттєво зменшують осідання існуючих будівель і їх нерівномірність.

6. Проведені експериментальні дослідження осідань існуючих будівель, візуальні спостереження за станом їх конструкцій, появою та розвитком тріщин свідчать про те, що отримані у розрахункових дослідженнях результати осідань є близькими до фактичних. Це дозволяє рекомендувати запропоновані підходи для проектування будівель і споруд в умовах щільної забудови.

7. На основі проведених досліджень запропоновано рекомендації для проектування будівель та споруд в умовах щільної забудови, які містять указівки щодо складу проектних робіт і послідовності їх виконання. Виконані за цими рекомендаціями розрахунки основ будівель на пальових, плитних та стрічкових фундаментах довели ефективність запропонованих рекомендацій, а також доцільність їх упровадження у практику проектування.

Публікації автора:

1. Винников Ю.Л., Борт О.В., Голов О.О. Математичне моделювання деяких геотехнічних процесів при вирішенні практичних задач будівництва у складних інженерно – геологічних умовах Полтавщини // Збірник наукових праць (галузеве машинобудування, будівництво) / Полт. нац. техн. ун-т ім. Юрія Кондратюка. Вип. 9. – Полтава: ПолтНТУ ім. Юрія Кондратюка, 2002. – С. 35-39. (Внесок здобувача – розрахункові дослідження взаємного впливу будівель у процесі зведення, моделювання відривання котлована поряд з існуючою спорудою).

2. Голов O.О. Програмний комплекс “Основание” для розв’язання геотехнічних задач. Збірник наукових праць (галузеве машинобудування, будівництво) / Полт. нац. техн. ун-т ім. Юрія Кондратюка. Вип. 10. – Полтава: ПолтНТУ ім. Юрія Кондратюка, 2002. – С. 55-58.

3. Борт О.В., Голов О.О., Зоценко М.Л. Встановлення поверхні ковзання при оцінці міцності основ і стійкості схилів // Вісник Одеського нац. морського ун-ту. – 2003. – №10. – С. 142-146. (Внесок здобувача – розробка програмного забезпечення, моделювання основ за допомогою програмного комплексу “Основа”, дослідження впливу місцезнаходження виробки на осідання будівлі).

4. Борт О.В., Голов О.О., Зоценко М.Л. Моделювання геотехнічних процесів при будівництві і реконструкції у стиснених умовах забудови // Ресурсоекономні матеріали, конструкції, будівлі та споруди: Зб. наук. пр. Вип. 9. – Рівне: УДУВГП, 2003. – С. 424-430. (Внесок здобувача – розрахункові дослідження впливу нових будівель на існуючі за допомогою програмного комплексу “Основа”).

5. Голов О.О., Ландар О.М. Пружно-пластичний розрахунок основ для умов тісної забудови // Збірник наукових праць (галузеве машинобудування, будівництво) / Полт. нац. техн. ун-т ім. Юрія Кондратюка. Вип. 12. – Полтава: ПолтНТУ ім. Юрія Кондратюка, 2003. – С. 51-56. (Внесок здобувача – розроблення методики розрахункових досліджень НДС основ в умовах щільної міської забудови, програмна реалізація ідеально пружно-пластичної моделі ґрунту, математичне моделювання основи будівлі).

6. Голов О.О. Розрахунок основ на базі нелінійної пружно-пластичної моделі ґрунту для плоскої задачі // Будівельні конструкції: Міжвід. наук.-техн. зб. Перспективи розвитку будівельних конструкцій, будівель, споруд та їх основ. Вип. 58. – К.: НДІБК, 2003. – С. 118-123.

7. Голов О.О. Вплив нового будівництва на існуючий будинок при реконструкції торговельного комплексу // Збірник наукових праць (галузеве машинобудування, будівництво) / Полт. нац. техн. ун-т ім. Юрія Кондратюка. Вип. 13. – Полтава: ПолтНТУ ім. Юрія Кондратюка, 2002. – С. 70-74.

8. Голов О.О., Борт О.В. Оцінювання впливу пальових фундаментів нових будівель на основи стрічкових фундаментів існуючих будівель // Збірник наукових праць (галузеве машинобудування, будівництво) / Полт. нац. техн. ун-т ім. Юрія Кондратюка. Вип. 14. – Полтава: ПолтНТУ ім. Юрія Кондратюка, 2004. – С. 82-85. (Внесок здобувача – розроблення рекомендацій до оцінювання впливу пальових фундаментів нових будівель на стрічкові існуючих, розрахункові дослідження основи будівлі, експериментальні дослідження осідань, оптимізаційні розрахунки відстані між існуючими і новими фундаментами).