- •Передмова
- •Вступ
- •Частина перша
- •1. ОСНОВНІ ВІДОМОСТІ ПРО ЗЕМЛЮ. МІНЕРАЛИ І ГІРСЬКІ ПОРОДИ
- •1.1. ЗЕМЛЯ У СВІТОВОМУ ПРОСТОРІ, ЇЇ ПОХОДЖЕННЯ І БУДОВА
- •1.2. МІНЕРАЛИ, ЇХ КЛАСИФІКАЦІЯ І ФІЗИЧНІ ВЛАСТИВОСТІ
- •1.3. ГІРСЬКІ ПОРОДИ, ЇХ ПОХОДЖЕННЯ ТА ВІДМІТНІ ОЗНАКИ
- •1.4. ВІК ГІРСЬКИХ ПОРІД І ШКАЛА ГЕОЛОГІЧНОГО ЧАСУ
- •2. ГЕОЛОГІЧНІ ТА ІНЖЕНЕРНО-ГЕОЛОГІЧНІ ПРОЦЕСИ
- •2.2. РУХИ ЗЕМНОЇ КОРИ ТА ДИСЛОКАЦІЇ
- •2.3. МАГМАТИЗМ І ВУЛКАНИ
- •2.4. ЗЕМЛЕТРУСИ
- •2.5. ВИВІТРЮВАННЯ ТА ЕЛЮВІАЛЬНІ ВІДКЛАДИ
- •2.7. ГЕОЛОГІЧНА РОБОТА ЛЬОДОВИКІВ І ЛЬОДОВИКОВІ ВІДКЛАДИ
- •2.8. ГЕОЛОГІЧНА РОБОТА ВІТРУ ТА ЕОЛОВІ ВІДКЛАДИ
- •2.9. ГЕОЛОГІЧНА РОБОТА МОРЯ І МОРСЬКІ ВІДКЛАДИ
- •2.10. ВІДКЛАДИ ОЗЕР І БОЛІТ
- •2.11. ЧЕТВЕРТИННІ ТА КОРІННІ ВІДКЛАДИ
- •2.12. ПЛИВУНИ ТА ОСОБЛИВОСТІ ЗВЕДЕННЯ НА НИХ БУДІВЕЛЬ І СПОРУД
- •2.13. СУФОЗІЯ
- •2.14. КАРСТ
- •2.15. ЗСУВИ
- •3. ОСНОВИ ГІДРОГЕОЛОГІЇ
- •3.1. КРУГООБІГ ВОДИ В ПРИРОДІ
- •3.2. ПОХОДЖЕННЯ І ФОРМУВАННЯ ПІДЗЕМНИХ ВОД
- •3.3. ВИДИ ВОДИ В ПОРАХ ГІРСЬКИХ ПОРІД
- •3.4. ФІЗИЧНІ ВЛАСТИВОСТІ, ХІМІЧНИЙ І БАКТЕРІАЛЬНИЙ СКЛАД ПІДЗЕМНИХ ВОД ТА ЇХ АГРЕСИВНІСТЬ
- •3.5. КЛАСИФІКАЦІЯ ПІДЗЕМНИХ ВОД
- •3.6. ХАРАКТЕРИСТИКА ПІДЗЕМНИХ ВОД
- •3.7. РУХ ВОДИ В ГІРСЬКИХ ПОРОДАХ
- •3.8. РОЗРАХУНОК ВИТРАТ ПОТОКУ ҐРУНТОВИХ ВОД ТА ПРИПЛИВУ ВОДИ ДО ВОДОЗАБІРНИХ СПОРУД
- •3.9. ВЗАЄМОДІЯ СВЕРДЛОВИН І ОРГАНІЗАЦІЯ ВОДОЗНИЖЕННЯ
- •3.10. ГІДРОГЕОЛОГІЧНІ ДОСЛІДЖЕННЯ
- •3.11. ЗАПАСИ ПІДЗЕМНИХ ВОД ТА ЇХ ОХОРОНА
- •4. ОСНОВИ ҐРУНТОЗНАВСТВА
- •4.1. СКЛАДОВІ КОМПОНЕНТИ ТА СТРУКТУРНІ ЗВ’ЯЗКИ ҐРУНТІВ
- •4.2. ФІЗИЧНІ ХАРАКТЕРИСТИКИ ҐРУНТІВ
- •4.3. КЛАСИФІКАЦІЯ ҐРУНТІВ
- •4.4. ЗАГАЛЬНА ХАРАКТЕРИСТИКА МЕХАНІЧНИХ ВЛАСТИВОСТЕЙ ҐРУНТІВ
- •4.5. СТИСЛИВІСТЬ ҐРУНТІВ, ВИЗНАЧЕННЯ ХАРАКТЕРИСТИК СТИСЛИВОСТІ. ЗАКОН УЩІЛЬНЕННЯ
- •4.6. МІЦНІСТЬ ҐРУНТІВ, ВИЗНАЧЕННЯ ХАРАКТЕРИСТИК МІЦНОСТІ. ЗАКОН КУЛОНА
- •4.7. ВИЗНАЧЕННЯ РОЗРАХУНКОВИХ ХАРАКТЕРИСТИК ФІЗИКО-МЕХАНІЧНИХ ВЛАСТИВОСТЕЙ ҐРУНТІВ
- •4.8. ЗВ’ЯЗОК МІЖ ФІЗИЧНИМИ ТА МЕХАНІЧНИМИ ХАРАКТЕРИСТИКАМИ ҐРУНТІВ
- •4.9. ДИЛАТАНСІЯ ҐРУНТУ
- •4.10. АНІЗОТРОПІЯ ҐРУНТУ
- •4.11. РЕОЛОГІЧНІ ВЛАСТИВОСТІ ҐРУНТІВ
- •4.12. ДИНАМІЧНІ ВЛАСТИВОСТІ ҐРУНТІВ
- •5. ІНЖЕНЕРНО-ГЕОЛОГІЧНІ ДОСЛІДЖЕННЯ
- •5.1. СКЛАД І ОБ’ЄМ ІНЖЕНЕРНО-ГЕОЛОГІЧНИХ ДОСЛІДЖЕНЬ
- •5.2. ІНЖЕНЕРНО-ГЕОЛОГІЧНА РЕКОГНОСЦИРОВКА
- •5.3. ІНЖЕНЕРНО-ГЕОЛОГІЧНА ЗЙОМКА
- •5.4. ІНЖЕНЕРНО-ГЕОЛОГІЧНА РОЗВІДКА
- •5.5. ГІРСЬКІ ТА БУРОВІ ВИРОБКИ
- •5.6. ПОЛЬОВІ ДОСЛІДНІ РОБОТИ
- •5.7. ЛАБОРАТОРНІ РОБОТИ
- •5.8. ІНЖЕНЕРНО-ГЕОЛОГІЧНА ЕКСПЕРТИЗА
- •5.9. КАМЕРАЛЬНІ РОБОТИ
- •5.10. ОСОБЛИВОСТІ ІНЖЕНЕРНО-ГЕОЛОГІЧНИХ ДОСЛІДЖЕНЬ У РАЙОНАХ РОЗВИТКУ НЕБЕЗПЕЧНИХ ІНЖЕНЕРНО-ГЕОЛОГІЧНИХ ПРОЦЕСІВ
- •5.11. ВИКОРИСТАННЯ ГЕОФІЗИЧНИХ МЕТОДІВ
- •Частина друга
- •6. ЕКСПЕРИМЕНТАЛЬНО-ТЕОРЕТИЧНІ ПЕРЕДУМОВИ МЕХАНІКИ ҐРУНТІВ
- •6.1. ЗАГАЛЬНІ УЯВЛЕННЯ ПРО ҐРУНТ І РОЗВИТОК МЕХАНІКИ ҐРУНТІВ
- •6.2. ФАЗИ НАПРУЖЕНОГО СТАНУ ҐРУНТУ
- •6.3. ОСНОВНІ ПОЛОЖЕННЯ ПРО РОЗПОДІЛ НАПРУГ І ДЕФОРМАЦІЙ У ТОЧЦІ МАСИВУ ҐРУНТУ
- •6.4. МОДЕЛІ, ЩО ОПИСУЮТЬ СТАН ҐРУНТУ
- •7.2. РОЗПОДІЛ НАПРУГ ВІД ВЛАСНОЇ ВАГИ ҐРУНТУ
- •7.3. РОЗПОДІЛ НАПРУГ ПО ПІДОШВІ ФУНДАМЕНТІВ
- •7.4. МЕТОДИ ВИМІРЮВАННЯ НАПРУГ У ҐРУНТАХ
- •7.5. ВИДИ ДЕФОРМАЦІЙ ҐРУНТІВ І ПРИЧИНИ, ЯКІ ЇХ ЗУМОВЛЮЮТЬ
- •7.6. ВИЗНАЧЕННЯ ОСІДАННЯ ШАРУ ҐРУНТУ ПРИ СУЦІЛЬНОМУ НАВАНТАЖЕННІ (ОСНОВНА ЗАДАЧА)
- •7.7. ПРАКТИЧНІ МЕТОДИ ВИЗНАЧЕННЯ ОСІДАНЬ ОСНОВИ
- •7.8. УРАХУВАННЯ ВПЛИВУ ЗАВАНТАЖЕННЯ СУСІДНІХ ФУНДАМЕНТІВ
- •8. ТЕОРІЯ ГРАНИЧНОГО НАПРУЖЕНОГО СТАНУ ҐРУНТІВ І ЇЇ ЗАСТОСУВАННЯ
- •8.1. РІВНЯННЯ ГРАНИЧНОЇ РІВНОВАГИ ДЛЯ СИПУЧИХ ТА ЗВ’ЯЗНИХ ҐРУНТІВ
- •8.2. ВИЗНАЧЕННЯ ПЕРШОГО КРИТИЧНОГО ТИСКУ НА ҐРУНТ
- •8.3. ВИЗНАЧЕННЯ ДРУГОГО КРИТИЧНОГО ТИСКУ НА ҐРУНТ
- •8.4. ВПЛИВ РІЗНОМАНІТНИХ ФАКТОРІВ НА ХАРАКТЕР РУЙНУВАННЯ ОСНОВ І ГРАНИЧНИЙ ТИСК
- •8.5. СТІЙКІСТЬ УКОСІВ ҐРУНТУ
- •8.6. ВИЗНАЧЕННЯ ТИСКУ ҐРУНТІВ НА ОГОРОЖІ
- •9. ГРАНИЧНИЙ НАПРУЖЕНИЙ СТАН АНІЗОТРОПНИХ ОСНОВ
- •9.1. УМОВИ ГРАНИЧНОГО НАПРУЖЕНОГО СТАНУ АНІЗОТРОПНОГО ЗА ОПОРОМ ЗРУШЕННЮ ҐРУНТУ І РОЗРАХУНКОВА МОДЕЛЬ
- •9.2. ВИРІШЕННЯ ЗАДАЧ ДЛЯ АНІЗОТРОПНОЇ ЗА ОПОРОМ ЗРУШЕННЮ ОСНОВИ
- •9.3. ВИРІШЕННЯ ПРАКТИЧНИХ ЗАДАЧ ДЛЯ АНІЗОТРОПНОГО ЗА ОПОРОМ ЗРУШЕННЮ ҐРУНТУ.
- •10. ЗАСТОСУВАННЯ ТЕОРІЇ НЕЛІНІЙНОГО ДЕФОРМУВАННЯ ДЛЯ РОЗВ’ЯЗАННЯ ЗАДАЧ МЕХАНІКИ ҐРУНТІВ
- •10.1. СУЧАСНІ УЯВЛЕННЯ ПРО НЕЛІНІЙНУ ДЕФОРМАТИВНІСТЬ ҐРУНТІВ
- •10.2. ТЕОРІЇ, ЯКІ ОПИСУЮТЬ НЕЛІНІЙНІ ДЕФОРМАЦІЇ ҐРУНТІВ
- •10.3. ПРАКТИЧНІ МЕТОДИ УРАХУВАННЯ НЕЛІНІЙНОЇ ДЕФОРМАТИВНОСТІ ҐРУНТІВ У РОЗРАХУНКАХ ОСНОВ
- •10.4. ТЕОРЕТИЧНІ ОСНОВИ ЧИСЛОВИХ МЕТОДІВ
- •10.5. ЧИСЛОВІ МЕТОДИ У ЗАДАЧАХ МЕХАНІКИ ҐРУНТІВ
- •10.6. ВИКОРИСТАННЯ РІШЕНЬ ТЕОРІЇ ФІЛЬТРАЦІЙНОЇ КОНСОЛІДАЦІЇ ҐРУНТІВ ДЛЯ ПРОГНОЗУ ОСІДАННЯ ОСНОВ У ЧАСІ
- •10.7. ПРИКЛАДНА ТЕОРІЯ ПОВЗУЧОСТІ ҐРУНТІВ У РОЗРАХУНКАХ ДЕФОРМАЦІЙ ОСНОВ У ЧАСІ
- •10.8. ПРОГНОЗ РОЗВИТКУ ДЕФОРМАЦІЙ ОСНОВИ З ЧАСОМ ЗА ДАНИМИ ІНСТРУМЕНТАЛЬНИХ СПОСТЕРЕЖЕНЬ ЗА НИМИ
- •11. ОСНОВИ ТЕОРІЇ УЩІЛЬНЕННЯ ҐРУНТІВ
- •11.1. ЗАГАЛЬНІ ПОНЯТТЯ ПРО УЩІЛЬНЕННЯ ҐРУНТІВ ТА ЇХ ОПТИМАЛЬНІ ХАРАКТЕРИСТИКИ
- •11.2. СТАНДАРТНИЙ МЕТОД УЩІЛЬНЕННЯ ҐРУНТІВ
- •11.3. ДИНАМІЧНИЙ МЕТОД УЩІЛЬНЕННЯ ҐРУНТІВ
- •11.4. ПОЛЬОВІ ДОСЛІДЖЕННЯ УЩІЛЬНЕННЯ ҐРУНТІВ
- •11.5. ВИЗНАЧЕННЯ ОПТИМАЛЬНИХ ХАРАКТЕРИСТИК УЩІЛЬНЕННЯ З УРАХУВАННЯМ ПАРАМЕТРІВ МЕХАНІЗМІВ ДЛЯ УЩІЛЬНЕННЯ ҐРУНТУ
- •11.6. ВИЗНАЧЕННЯ ХАРАКТЕРИСТИК УЩІЛЬНЕННЯ ЗА УМОВИ ЗАБЕЗПЕЧЕННЯ ТРИВАЛОЇ МІЦНОСТІ ҐРУНТІВ
- •11.7. ОСОБЛИВОСТІ УТВОРЕННЯ В ҐРУНТІ УЩІЛЬНЕНИХ ЗОН
- •Частина третя
- •12. ПРИНЦИПИ ПРОЕКТУВАННЯ ОСНОВ І ФУНДАМЕНТІВ
- •12.2. ПРИНЦИПИ ПРОЕКТУВАННЯ ОСНОВ ЗА ГРАНИЧНИМИ СТАНАМИ
- •12.3. ВЗАЄМОДІЯ ФУНДАМЕНТІВ І ШТУЧНИХ ОСНОВ ІЗ ҐРУНТОМ, ЩО ЇХ ОТОЧУЄ
- •12.4. ВИХІДНІ ДАНІ ДЛЯ ПРОЕКТУВАННЯ ОСНОВ І ФУНДАМЕНТІВ
- •12.5. ЗАВДАННЯ ВАРІАНТНОСТІ ПРИ ПРОЕКТУВАННІ ОСНОВ І ФУНДАМЕНТІВ
- •12.6. ВИБІР ГЛИБИНИ ЗАКЛАДАННЯ ФУНДАМЕНТІВ
- •13. ФУНДАМЕНТИ ТА ШТУЧНІ ОСНОВИ, ЯКІ ВИГОТОВЛЯЮТЬ ІЗ ВИЙМАННЯМ ҐРУНТУ
- •13.1. КОНСТРУКЦІЇ ФУНДАМЕНТІВ НЕГЛИБОКОГО ЗАКЛАДАННЯ
- •13.2. РОЗРАХУНОК ФУНДАМЕНТІВ НЕГЛИБОКОГО ЗАКЛАДАННЯ ВІД ДІЇ ВЕРТИКАЛЬНОГО І ГОРИЗОНТАЛЬНОГО НАВАНТАЖЕННЯ
- •13.4. ФУНДАМЕНТИ, ЯКІ ВИГОТОВЛЯЮТЬСЯ З ВИКОРИСТАННЯМ БУРІННЯ
- •13.5. ОПУСКНІ КОЛОДЯЗІ І КЕСОНИ
- •13.6. ФУНДАМЕНТИ ТИПУ “СТІНА В ҐРУНТІ”
- •13.7. ПІЩАНІ І ҐРУНТОВІ ПОДУШКИ
- •14. ФУНДАМЕНТИ І ШТУЧНІ ОСНОВИ, ЯКІ ВИГОТОВЛЯЮТЬ БЕЗ ВИЙМАННЯ ҐРУНТУ
- •14.3. ВИЗНАЧЕННЯ НЕСУЧОЇ ЗДАТНОСТІ ПАЛЬ І ФУНДАМЕНТІВ
- •14.4. ОСОБЛИВОСТІ МАТЕМАТИЧНОГО МОДЕЛЮВАННЯ НАПРУЖЕНО-ДЕФОРМОВАНОГО СТАНУ ОСНОВ ПРИ ВЛАШТУВАННІ І РОБОТІ ФУНДАМЕНТІВ, ЯКІ ВИГОТОВЛЯЮТЬСЯ БЕЗ ВИЙМАННЯ ҐРУНТУ
- •14.5. ПРОЕКТУВАННЯ ФУНДАМЕНТІВ, ЯКІ ВИГОТОВЛЯЮТЬСЯ БЕЗ ВИЙМАННЯ ҐРУНТУ
- •14.6. РІЗНОВИДИ ШТУЧНИХ ОСНОВ, ЯКІ ВИГОТОВЛЯЮТЬ МЕТОДОМ УЩІЛЬНЕННЯ БЕЗ ВИЙМАННЯ ҐРУНТУ
- •15. ШТУЧНІ ОСНОВИ, ЯКІ УТВОРЮЮТЬ ЗА ДОПОМОГОЮ ФІЗИКО-ХІМІЧНИХ ПРОЦЕСІВ
- •15.1. ЗАГАЛЬНІ ПОЛОЖЕННЯ
- •15.2. ПОЛІПШЕННЯ ҐРУНТУ ОСНОВИ ЧЕРЕЗ НАГНІТАННЯ В’ЯЖУЧОЇ РЕЧОВИНИ
- •15.3. ТЕРМОЗАКРІПЛЕННЯ ҐРУНТІВ
- •15.4. ЕЛЕКТРОХІМІЧНЕ ЗАКРІПЛЕННЯ ҐРУНТІВ
- •16. ФУНДАМЕНТИ БУДІВЕЛЬ І СПОРУД У СКЛАДНИХ ІНЖЕНЕРНО-ГЕОЛОГІЧНИХ УМОВАХ
- •16.1 ЗАГАЛЬНІ ПОЛОЖЕННЯ
- •16.2. ФУНДАМЕНТИ НА ЛЕСОВИХ ПРОСАДОЧНИХ ҐРУНТАХ
- •16.3. ФУНДАМЕНТИ НА ҐРУНТАХ, ЯКІ ЗДАТНІ ДО НАБУХАННЯ
- •16.4. ФУНДАМЕНТИ НА СЛАБКИХ ҐРУНТАХ
- •16.5. ФУНДАМЕНТИ НА НАСИПНИХ І НАМИВНИХ ҐРУНТАХ
- •16.6. ФУНДАМЕНТИ НА ЗАСОЛЕНИХ ҐРУНТАХ
- •16.7. ФУНДАМЕНТИ В УМОВАХ СЕЗОННОЇ І ВІЧНОЇ МЕРЗЛОТИ
- •16.8. ОСНОВИ І ФУНДАМЕНТИ В УМОВАХ ПІДТОПЛЕНИХ ТЕРИТОРІЙ
- •16.9. УЛАШТУВАННЯ ОСНОВ І ФУНДАМЕНТІВ НА ДІЛЯНКАХ, ПІД ЯКИМИ Є ПІДЗЕМНІ ВИРОБКИ
- •16.10. ФУНДАМЕНТИ В КАРСТОВИХ РАЙОНАХ
- •16.11. ПРОЕКТУВАННЯ ФУНДАМЕНТІВ В УМОВАХ ТЕХНОГЕННОГО ВПЛИВУ
- •16.12. ФУНДАМЕНТИ НА ЗСУВНИХ ТЕРИТОРІЯХ
- •17. ФУНДАМЕНТИ ПРИ ДИНАМІЧНИХ ВПЛИВАХ
- •17.1. ОСОБЛИВОСТІ ДИНАМІЧНИХ ВПЛИВІВ НА СПОРУДИ І ҐРУНТОВІ ОСНОВИ
- •17.2. ТИПИ ФУНДАМЕНТІВ ПІД МАШИНИ Й ОБЛАДНАННЯ З ДИНАМІЧНИМИ НАВАНТАЖЕННЯМИ
- •17.3. РОЗРАХУНКИ ОСНОВ І ФУНДАМЕНТІВ ПРИ ДИНАМІЧНИХ НАВАНТАЖЕННЯХ
- •17.6. ОСОБЛИВОСТІ ПРОЕКТУВАННЯ СЕЙСМОСТІЙКИХ ФУНДАМЕНТІВ І СПОРУД
- •18.1 ВЗАЄМОДІЯ ФУНДАМЕНТІВ З ОСНОВОЮ
- •18.2. МЕТОДИ ВРАХУВАННЯ СПІЛЬНОЇ РОБОТИ СИСТЕМИ “ОСНОВА–ФУНДАМЕНТ–БУДІВЛЯ”
- •18.3. РОЗРАХУНКОВІ МОДЕЛІ ҐРУНТОВОЇ ОСНОВИ
- •18.4. КОЕФІЦІЄНТИ ЖОРСТКОСТІ ОСНОВИ ПРИ НЕРІВНОМІРНОМУ СТИСКУ І ЗРУШЕННІ. КОЕФІЦІЄНТИ ЖОРСТКОСТІ ПАЛЬОВИХ ОСНОВ. КОЕФІЦІЄНТИ ЖОРСТКОСТІ ПРОСАДОЧНОЇ ОСНОВИ. РЕОЛОГІЧНІ КОЕФІЦІЄНТИ ЖОРСТКОСТІ
- •18.5. РОЗРАХУНОК БАЛОК І ПЛИТ НА ДЕФОРМОВАНІЙ ОСНОВІ
- •18.6. РОЗРАХУНОК РАМ НА ДЕФОРМОВАНІЙ ОСНОВІ
- •18.7. КОНТИНУАЛЬНІ КІНЦЕВО-ЕЛЕМЕНТНІ РОЗРАХУНКОВІ СХЕМИ ФУНДАМЕНТІВ І СПОРУД НА ДЕФОРМОВАНІЙ ОСНОВІ.
- •19. ОСНОВИ НАДІЙНОСТІ ТА ЕКОНОМІЧНОСТІ ФУНДАМЕНТОБУДУВАННЯ
- •19.1. ЧИННИКИ ТЕОРІЇ НАДІЙНОСТІ СИСТЕМИ “ОСНОВА – ФУНДАМЕНТ – СПОРУДА”
- •19.2. РОЗРАХУНОК ОСНОВ І ФУНДАМЕНТІВ НА НАДІЙНІСТЬ ТА ВИКОРИСТАННЯ ХАРАКТЕРИСТИК НАДІЙНОСТІ В ПРАКТИЦІ ЇХ ПРОЕКТУВАННЯ
- •19.3. ПРИЧИНИ ЗНИЖЕННЯ І ЗАХОДИ ЗАБЕЗПЕЧЕННЯ НАДІЙНОСТІ ОСНОВ І ФУНДАМЕНТІВ
- •19.4. МЕТОДИ ОЦІНЮВАННЯ ЕФЕКТИВНОСТІ РІЗНОВИДІВ ОСНОВ І ФУНДАМЕНТІВ
- •19.5. ЕКОНОМІЯ ЕНЕРГОРЕСУРСІВ ПРИ ПРОЕКТУВАННІ І ВЛАШТУВАННІ ОСНОВ ТА ФУНДАМЕНТІВ
- •19.6. ОХОРОНА НАВКОЛИШНЬОГО СЕРЕДОВИЩА ПРИ ВЛАШТУВАННІ ФУНДАМЕНТІВ
- •Список рекомендованої літератури
швидко знижується; - для визначення найменшої безпечної відстані між існуючими фундаме-
нтами і палями слід користуватися відповідними нормативними документами; дані, які при цьому визначені, слід перевіряти у процесі дослідних робіт із занурення паль; у сумнівних випадках переходити до методу вдавлювання.
Відомі випадки виникнення додаткових осідань старовинних будинків, побудованих на слабких ґрунтах, із причини впливу міського транспорту при збільшенні його ваги й інтенсивності руху. При дії таких навантажень у слабких ґрунтах руйнуються структурні зв’язки, знижується опір зрушенню, внаслідок цього виникають значні нерівномірні деформації основи.
16.12. ФУНДАМЕНТИ НА ЗСУВНИХ ТЕРИТОРІЯХ
Серед денудаційних процесів, що формують сучасний рельєф України, досить поширені зсуви, які можуть розвиватися на схилах узбереж морів та лиманів, річкових долин рівнинної частини території, гірських областей. Природу зсувів розглянуто у розділі 2.
Стійкість схилу (збереження його початкового положення) у фундаментобудуванні прийнято оцінювати розрахунковими методами. Всі відомі методи можна поділити на три групи:
І група. Стійкість схилу з точки зору розвитку зсувів оцінюється коефіц і- єнтом стійкості (див. розділ 8). Існують кілька методів оцінювання стійкості схилів. Усі вони базуються на використанні теорії граничної рівноваги ґрунтів, яка розглядає граничний напружений стан ґрунтового масиву. Для визначення рівняння рівноваги ґрунтового масиву необхідно знати фізико-механічні характеристики усіх шарів ґрунту, що входять до його складу. Головними з них є кут внутрішнього тертя, φ, і питоме зчеплення, с. Існують різні розрахункові схеми визначення цих характеристик: одноплощинне зрушення при консолідованому чи неконсолідованому стані ґрунту; зрушення ґрунту в умовах трьохосьового стиснення; за допомогою пенетрації й обертального зрізу тощо. Тому дуже важливо оцінити, яка з цих схем відповідає умовам розвитку конкретного зсуву. При розрахунках стійкості схилів важливим є встановлення положення найбільш небезпечної поверхні ковзання. Існують методи теоретичного визначення і безпосереднього вимірювання положення поверхонь ковзання. З теоретичних найбільш поширений метод круглоциліндричних поверхонь, притуленого схилу, горизонтальних сил тощо.
ІІ група. Використання рішень пружно-пластичної задачі нелінійної механіки ґрунтів (див. розділ 8). Рішення реалізується шляхом установлення залежності між навантаженням і деформацією основи (Д. М. Шапіро, 1992; Ю. Л. Винников, 2000; С. Ф. Клованич, 2002). За допомогою цієї залежності знаходять граничне навантаження на ґрунтовий масив. Стійкість схилу забезпечується введенням до граничного навантаження коефіцієнта стійкості схилу відповідно за будівельними нормативами.
473
ІІІ група. За даними ЮНЕСКО, 90% схилів, які відповідно до сучасних норм вважаються стійкими (коефіцієнт стійкості >1), повзуть із різною швидкістю. Внаслідок цього порушується робота різних лінійних споруд (трубопроводів, шляхів сполучення, кабельних мереж тощо). Відповідно до цього необхідно вести розрахунок схилів не тільки за несучою здатністю, але і за деформаціями. Для вирішення таких задач слід розглядати ґрунт як структурно нестійке тіло й оцінювати його деформації на основі теорії повзучості. При цьому треба враховувати, що різні ділянки схилів повзуть із різною швидкістю (З. Г. ТерМартиросян, 2001; Л. М. Хаджиков, 2001).
Значення характеристик ґрунтів у зсувному тілі можуть бути зменшені внаслідок вірогідної зміни їх у часі з урахуванням повзучості ґрунту. Таке зниження в певних умовах може бути значним, особливо для глинистих ґрунтів, що необхідно враховувати при прогнозуванні зсувів. Крім того, необхідно здобути детальні дані про особливості геоморфологічної та геологічної будови схилу, нашарування ґрунтів, оцінити фізико-механічні характеристики ґрунту і визначити положення поверхні ковзання з точки зору класифікаційних особливостей зсуву. Додатково необхідно зробити прогноз зміни режиму підземних вод, а також оцінити можливі техногенні втручання.
Значний вплив на інтенсивність розвитку зсувів має господарська діяльність людини, яка іноді стає ведучою серед інших чинників. Для розв’язання питань будівництва на схилах слід керуватися такою їх класифікацією:
1. Стійкі ділянки схилів. Це вододільні території з пологим рельєфом (крутизна менша за 5°); ділянки схилів, які не піддавалися раніше дії фізикогеологічних процесів; пологі ділянки біля підніжжя схилів, що не деформувалися раніше; ділянки високих заплав і надзаплавних терас.
I |
15,0 |
|
|
|
|
|
|
150.00 |
|
|
|
|
|
|
|
III |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1 |
|
1:1 |
|
|
10,0 |
|
|
|
II |
|
|
||
2 |
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
3 |
|
|
1:4 |
IV |
|
|
|
РГВ |
|
137.05 |
|
||
4 |
|
|
V |
|||
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
134.00 |
5 |
|
|
1а |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
6 |
|
|
|
|
|
1а |
|
|
|
|
|
|
|
7 |
|
|
VII |
|
|
|
|
|
|
|
VI |
|
122.40 |
|
|
|
|
|
|
|
Рис. 16.18. Комплекс протизсувних споруд на Інститутській горі в Полтаві: I – будинок |
||||||
на брівці зсуву; II – поверхня схилу до профілювання; III – поверхня схилу після про- |
||||||
філювання; IV – дренаж; V – ростверк; VI – забивні палі; VII – розрахункова поверхня |
||||||
зсуву; 1, 1а – насип; 2, 3 – суглинки лесові; 4, 5 – суглинки; 6, 7 – глини |
|
474
2.Відносно стійкі ділянки (до освоєння), потенційно схильні до розвитку
вїх межах зсувів та ярової ерозії. Це круті ділянки схилів (крутизна більша від 20°), не порушені раніше зсувними процесами або виявами ярової ерозії.
3.Нестійкі ділянки схилів, уражені в минулому зсувами або сучасними
зсувами. Використання таких ділянок можливе після розв’язання питання про економічну доцільність освоєння та вибору методів проведення будівельних робіт.
Розроблення проекту інженерного захисту зсувної території починають із визначення категорії ділянки з урахуванням вимог земельного законодавства. Основні завдання інженерного захисту: безпека людей, захист території і будівельних об’єктів на ній від зсувів, зменшення впливу господарської діяльності на стійкість схилів, створення економічно обґрунтованих проектних вирішень.
У комплексі інженерного захисту використовують різні заходи:
Заходи |
|
Реалізація заходів |
|
Регулювання |
поверх- |
Вертикальне планування небезпечного схилу, влаштування системи |
|
невого стоку |
|
поверхневого водостоку та підземних колекторів; компонування |
|
|
|
|
генерального плану зі збереженням природних умов стоку поверх- |
|
|
|
невої води. |
Регулювання |
підзем- |
Влаштування головних і берегових дренажів, а також площадково- |
|
ного стоку |
|
го дренажу для зниження рівня ґрунтової води; влаштування дре- |
|
|
|
|
нажних прорізів та горизонтальних дренажів для збезводнювання |
|
|
|
зсувного масиву; влаштування пластового дренажу під будівлями і |
|
|
|
спорудами для захисту від втрат води; влаштування протифільтра- |
|
|
|
ційних запон; прокладання інженерних мереж у спільних колекто- |
|
|
|
рах чи тунелях із повздовжнім ухилом не менше ніж 0,02. |
Водозахисні |
|
Улаштування вимощення шириною 1,5 м і більше з ухилом 0,03; |
|
|
|
|
ущільнення ґрунту під вимощенням, скидання води з вимощення |
|
|
|
через лотоки у зливову каналізацію; влаштування підлог підваль- |
|
|
|
них приміщень або підлог перших поверхів водонепроникними; |
|
|
|
влаштування підлог з уклоном до водорозбірних лотоків. |
Зміна рельєфу схилу |
Зменшення крутизни та загальне вертикальне планування схилу, |
||
|
|
|
іноді із заміною слабкого ґрунту в його підніжжі. |
Улаштування контрба- |
Відсипання насипу в підніжжі схилу так, щоб насип розташовував- |
||
нкетів та контрфорсів |
ся частково над спадною гілкою кривої ковзання, а частково за її |
||
|
|
|
межами; влаштування на невисоких схилах контрфорсів із ґрунту |
|
|
|
чи каменю, які одночасно використовуються для відведення ґрун- |
|
|
|
тової води |
Улаштування |
утриму- |
Улаштування глибоких опор у вигляді буронабивних, забивних за- |
|
ючих |
протизсувних |
лізобетонних паль та об’єднанням їх у верхній частині ростверком |
|
споруд |
|
|
разом із підпірною стінкою (рис. 16.18). |
Фундаменти, які обті- |
Улаштування окремих опор глибокого закладання, які міцно закрі- |
||
каються |
зсувними ма- |
плені нижче від поверхні ковзання в стійких ґрунтах ( верхня час- |
|
сами |
|
|
тина опор працює в умовах обтікання їх зсувними масами). |
Агролісомеліорація |
Передбачається на завершальних етапах робіт: підготовка й оброб- |
||
|
|
|
ка ґрунту, вирощування трави, кущів і дерев, догляд за ними. |
Хімічне |
закріплення |
Поверхневі методи: нанесення на поверхню схилу шарів глини, ка- |
|
ґрунтів зсувної зони |
рбомідної смоли при пророщуванні рослин; глибинне закріплення: |
||
|
|
|
цементація, силікатизація, електрохімічне закріплення ґрунтів |
475
Слід мати на увазі, що при влаштуванні контрфорсів, контрбанкетів, різної конструкції підпірних стінок, пальових рядів для зменшення баражного ефекту передбачають дренажі вздовж усієї утримуючої споруди на глибині підошви стінки або ростверку.
17. ФУНДАМЕНТИ ПРИ ДИНАМІЧНИХ ВПЛИВАХ
17.1. ОСОБЛИВОСТІ ДИНАМІЧНИХ ВПЛИВІВ НА СПОРУДИ І ҐРУНТОВІ ОСНОВИ
Динамічні впливи, в загальному випадку, створюються не тільки працюючими машинами й устаткуванням, що передають фундаментами на основу динамічні навантаження, але й іншими причинами, як, наприклад:
-технологією ведення будівельних робіт (ущільнення ґрунту важкими трамбівками, підривні роботи, занурення паль і шпунта тощо);
-рухом надземного і підземного транспорту;
-сучасними тектонічними рухами, що проходять у верхній частині земної кори і виявляються на її поверхні (землетруси).
Схематично динамічні впливи, що виникають поблизу земної поверхні і передаються на існуючий будинок (споруду) представлені на рис. 17.1.
Наслідком динамічних навантажень є хвильові коливання, що виникають
успоруді і ґрунтах основи. При цьому споруда може бути як джерелом коливань (наприклад, фундаменти машин і устаткування з динамічними навантаженнями), так і сприймати коливання, що передаються від інших джерел.
Розрізняють вібраційні навантаження, при яких неврівноважені сили і
моменти, що викликаються, змінюються за гармонійним законом (наприклад, обертання частин машин зі сталим рухом); ударні навантаження, котрі характеризуються одно- і багаторазовими короткочасними періодичними й неперіодичними імпульсами (ударно-вібраційні та формувальні машини, транспортні засоби, забивання паль і т.п.); сейсмічні навантаження, що виникають при землетрусі.
Коливання, що виникають у споруді та ґрунтовій основі розподіляють на вільні і вимушені.
Вільними коливаннями називають такі коливання, які після зняття короткочасного динамічного навантаження будуть продовжуватися і після його усунення. Характеристики власних коливань визначаються параметрами споруди (масою й жорсткістю конструкції, видом фундаменту). З часом через опір ґрунтів основи відбувається розсіювання (дисипація) початкового імпульсу . Тому вільні коливання будуть згасаючими.
Якщо споруда чи основа в процесі коливання буде весь час перебувати під дією динамічних сил, то такі коливання називають змушеними. Вони не загасають протягом усієї дії сил. Характеристики змушених коливань залежать як від параметрів коливної системи, так і від закону зміни збурюючих сил.
Гармонійними коливаннями називають коливання, що можуть бути опи-
476
4 3
2 |
5 |
|
1
Рис 17.1. Динамічна дія джерел коливань на споруду:
1 – транспортний тунель; 2 – наземний транспорт; 3 – занурення паль; 4 – споруда; 5 – установка з динамічним навантаженням
сані за законом синуса чи косинуса. Ці коливання розподіляють на незатухаючі
та затухаючі.
Періодом коливання Т називають інтервал часу, за який система робить один цикл коливань, повертаючись у вихідний стан; частотою коливання – кількість коливань за одиницю часу. За одиницю частоти гармонійних коливань приймається Герц (Гц), рівний одному циклу коливань у секунду. Величину відхилення точки, що коливається від її положення рівноваги, називають амплітудою коливання а, а її подвоєну величину (2а) – розмахом коливань.
Якщо власна частота коливань системи збігається з частотою змушених коливань, настає явище резонансу, що супроводжується зростанням амплітуди коливань точок системи.
Вплив динамічних навантажень на зміну властивостей ґрунтів залежить як від інтенсивності навантажень, тривалості їхньої дії та частоти, так і від виду ґрунту, його стану за вологістю й щільністю.
За інтенсивністю впливи динамічних навантажень класифікуються як: слабкі – характерні для сталого режиму коливань стійких основ,
при котрих не відбуваються руйнування зв’язків між частинками (ущільнення) ґрунту;
сильні – структура ґрунту порушується, що веде до зміни пористості (ущільнення);
477