Проектирование и строительство подземных сооружений: комплексный подход

СОДЕРЖАНИЕ

• ВВЕДЕНИЕ
• 1 АНАЛИЗ ИСХОДНЫХ ДАННЫХ
  • 1.1 Документация, на основании которой осуществлялось проектирование
  • 1.2 Общие сведения о проектируемом подземном пространстве
  • 1.3 Климатические условия строительной площадки
  • 1.4 Инженерно-геологические и гидрогеологические условия
    • 1.4.1 Инженерно-геологические условия
    • 1.4.2 Гидрогеологические условия
  • 1.5 Окружающая застройка
• 2 АРИТЕКТУРНО-КОНСТРУКТИВНЫЕ РЕШЕНИЯ
  • 2.1 Объемно-планировочные решения
  • 2.2 Конструктивные решения
    • 2.2.1 Общие данные
    • 2.2.2 Основные конструктивные элементы
    • 2.2.3 Предельные деформации основания
• 3 РАСЧЁТНО-КОНСТРУКТОРСКИЙ РАЗДЕЛ
  • 3.1 Общие данные
  • 3.2 Сбор нагрузок окружающей застройки
  • 3.3 Сбор нагрузок объекта нового строительства
    • 3.3.1 Постоянные нагрузки
    • 3.3.2 Временные нагрузки
    • 3.3.3 Результаты расчеты в ПК ЛИРА-САПР
  • 3.4 Определение глубины сжимающей толщи для фундаментов зданий окружающей застройки
  • 3.5 Расчет конструкции на всплытие
  • 3.6 Разработка фундамента
    • 3.6.1 Плитный фундамент на естественном основании
    • 3.6.2 Свайный фундамент с плитным ростверком
      • 3.6.2.1 Обоснование выбора технологии устройства свай, изготовляемых на стройплощадке
      • 3.6.2.2 Расчет несущей способности сваи
      • 3.6.2.3 Расчет осадки свайного фундамента
  • 3.7 Выбор ограждающей конструкции подземного сооружения
  • 3.8 Вариантное проектирование. Выбор основного варианта
    • 3.8.1 1 вариант. Шпунтовое ограждение, метод разработки котлована – открытый с 2 уровнями распорки.
    • 3.8.2 2 вариант. Стена в грунте толщиной 600 мм, метод разработки котлована – открытый с 2 уровнями распорки.
    • 3.8.3 3 вариант. Стена в грунте 600 мм, метод разработки котлована – Semi-Top-Down
    • 3.8.4 4 вариант. Стена в грунте 800 мм, метод разработки котлована – Semi-Top-Down
    • 3.8.5 5 вариант. Стена в грунте 1000 мм, метод разработки котлована – Semi-Top-Down
    • 3.8.6 Выбор основного варианта и метода разработки котлована
  • 3.9 Усиление фундаментов зданий окружающей застройки
  • 3.10 Разработка и расчет основного варианта
    • 3.10.1 Разрез 1-1
    • 3.10.2 Разрез 2-2
  • 3.11 Проверка ростверка на продавливание
  • 3.12 Подбор армирования ростверка
  • 3.13 Подбор армирования ограждающей конструкции
  • 3.14 Подбор армирования сваи
• 4 ТЕХНОЛОГИИЯ СТРОИТЕЛЬНОГО ПРОИЗВОДСТВА
  • 4.1 Подготовительные работы
  • 4.2 Мероприятия по усилению зданий окружающей застройки
  • 4.3 Ограждение котлована
  • 4.4 Буронабивные сваи
  • 4.5 Разработка котлована методом Semi-Top-Down
  • 4.6 Водопонижение
  • 4.7 Гидроизоляция
• 5 ГЕОТЕХНИЧЕСКИЙ МОНИТОРИНГ
  • 5.1 Цель и методы геотехнического мониторинга
  • 5.2 Зона действия геомониторинга
  • 5.3 Мероприятия геотехнического мониторинга для объекта строительства
• 6 ОРГАНИЗАЦИЯ СТРОИТЕЛЬНОГО ПРОИЗВОДСТВА
• 7 БЕЗОПАСНОСТЬ И ОХРАНА ТРУДА. ОРГАНИЗАЦИЯ ГРАЖДАНСКОЙ ЗАЩИТЫ
  • 7.1 Общие положения по охране труда и технике безопасности.
  • 7.2 Гражданская защита
    • 7.2.1 Требования пожарной безопасности
    • 7.2.2 Требования к обеспечению защиты от шума
• 8 ТЕХНИКО-ЭКОНОМИЧЕСКОЕ ОБОСНОВАНИЕ ПРОЕКТА
• ЗАКЛЮЧЕНИЕ
• СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

РАСЧЁТНО-КОНСТРУКТОРСКИЙ РАЗДЕЛ

Сбор нагрузок объекта нового строительства

Нагрузки на подземное сооружение в соответствии с СП 20.13330.2017 «Нагрузки и воздействия» [5] можно разделить следующим образом:

• постоянные нагрузки от конструктивных элементов здания, полов, кровли и перегородок;
• полезные нагрузки;
• давление грунта, наиболее корректный учет которого можно выполнить в расчетном комплексе Plaxis-2D (это связано с тем, что численное моделирование позволяет более точно спрогнозировать, какое давление будет оказываться на конструкцию в каждой ее точке – активное, пассивное, давление в состоянии покоя);
• гидростатическое давление воды на днище сооружения, что приводит к возникновению опасности всплытия.

Нагрузки на обрез фундамента представлены в табл. 1 для различных сочетаний.

Таблица 1. Сбор нагрузок на обрез фундамента.

Наименование	Рн	γf	Рр
1. Крыша
1.1 Постоянная нагрузка
Двухслойный ковер «Техноэласт» (t=7мм; ρ=4 кг/м2)	0,00028	1,2	0,000336
Армированная цементно-песчаная стяжка (t=50мм; ρ=1800кг/м3)	0,9	1,2	1,08
Керамзитовый гравий фракций 10-12 мм по уклону пролитый цементным раствором (t=20мм; ρ=300кг/м3)	0,06	1,2	0,072
Плантер «Технониколь» (ρ=0,09кг/м2)	0,0009	1,2	0,00108
Утеплитель Роквул Руф Баттс В,Н (t=190мм; ρ=135кг/м3)	0,2565	1,2	0,3078
Пароизоляция Бикрозласт Технониколь (t=3мм; ρ=3кг/м3)	0,0009	1,2	0,00108
Ж/б плита (t=200мм; ρ=2500кг/м3)	5	1,1	6,1
Итого:			7,5622
1.2 Временная нагрузка
1.2.1 Кратковременная (Снеговая)	1,8	1,4	2,4
2. Перекрытие (эт)
2.1 Постоянная нагрузка
Покрытие пола (ρ=2100кг/м3, t=10мм)	1,575	1,1	1,7325
Армированная фиброволокном цементная стяжка М150 (ρ=900 кг/м3, t=40мм)	0,36	1,2	0,432
Пленочная звукоизоляция Стенофон 290 (ρ=40 кг/м3, t=10мм)	0,004	1,2	0,0048
Ж/б плита (ρ=2500 кг/м3, t=200мм)	5	1,1	6,1
Итого:			8,3125
2.2 Временная нагрузка
Полезная нагрузка	2	1,2	2,4

Временные нагрузки

Снеговая нагрузка

Расчет снеговой нагрузки производим согласно [5]. Место строительства: г. Санкт-Петербург, тип местности Б. Нормативное значение снеговой нагрузки определяем по формуле:

(где значение снегового покрова на 1 м2 определяется по табл. 10.1 [5]).

ce – коэффициент, учитывающий снос снега с покрытий зданий, определяется по формуле:

, где k – коэффициент, принимаемый по табл. 11.2 [2] в зависимости от типа местности и высоты здания, равен 2;

– характер размер покрытия, равен 98,8 м;

– термический коэффициент, равен 1;

– коэффициент формы, равен 1.

Ветровая нагрузка

Средняя составляющая ветровой нагрузки wt: Ветровой район по давлению ветра в г. Санкт-Петербург – II (прил. Ж [2] карта 3). Нормативное значение ветрового давления w0=0,48 кПа (табл. 11.1 [2]). Коэффициент распределения давления по высоте k(ze) = 2 (табл. 11.2 [2]). Аэродинамический коэффициент с (прил. В1 [2]): для наветренной стороны с1 = 0,8; для подветренной стороны с2 = -0,5.

Нормативное значение средней ветровой нагрузки: для наветренной стороны:

; для подветренной стороны:

.

Пульсационная составляющая ветровой нагрузки wp: Коэффициент пульсации давления ветра ξ(ze)=0,58 (табл.11.4 [2]). По табл. 11.6 коэффициент пространственной корреляции пульсаций

. Пульсационная составляющая ветровой нагрузки в соответствии с формулой 11.5: для наветренной стороны:

; для подветренной стороны:

.

Нормативное значение ветровой нагрузки wн: В соответствии с формулой 11.1 [2]: для наветренной стороны:

; для подветренной стороны:

.

Другие временные нагрузки

По табл. 8.3 [5] определим нормативные значения равномерно распределенных нагрузок на перекрытия: 1) Pt1=1,5 кПа – квартиры жилых зданий.

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. СП 22.13330.2016 Основания зданий и сооружений.
2. СТО-ГК «Трансстрой»-014-2007 Траншейная стена в грунте.
3. СТО НОСТРОЙ 2.5.74-2012 Устройство «стены в грунте».
4. СП 24.13330.2021 Свайные фундаменты.
5. СП 20.13330.2016 Нагрузки и воздействия.
6. СТО-ГК «Трансстрой» 023-2007. Применение грунтовых анкеров и свай с тягой из трубчатых винтовых штанг «Титан».
7. СП 131.13330.2020. Строительная климатология.
8. ТСН 50-302-2004. Санкт-Петербург Проектирование фундаментов зданий и сооружений в Санкт-Петербурге.
9. СП 309.1325800.2017 Здания театрально-зрелищные.
10. СП 250.1325800.2016 Здания и сооружения. Защита от подземных вод.
11. Сборники ГЭСН Государственные элементные сметные нормы.
12. ЕНиР Единые нормы и расценки на строительные, монтажные и ремонтно-строительные работы.
13. ГОСТ 31937–2011 Здания и сооружения. Правила обследования и мониторинга технического состояния.
14. СП 63.13330.2018 Бетонные и железобетонные конструкции.
15. СП 16.13330.2017 Стальные конструкции.
16. ГОСТ 27751–2014 Надежность строительных конструкций и оснований.
17. ТУ-14-2-879-89. Прокат для шпунтовых свай корытного типа.
18. СП 305.1325800.2017 Здания и сооружения. Правила проведения геотехнического мониторинга.
19. Справочник геотехника. Основания, фундаменты и подземные сооружения (под ред. В. А. Ильичева и Р. А. Мангушева).
20. Мангушев Р. А., Ершов А. В., Осокин А. И. Современные свайные технологии.
21. Мангушев Р.А., Сахаров И. И. Основания и фундаменты.
22. Мангушев Р.А., Осокин А. И., Конюшков В. В. Проектирование оснований, фундаментов и подземных сооружений.
23. PLAXIS CONNECT Edition V20. Material Models Manual.