Основательные исследования в области механики грунтов и фундаментов начались в ХХ веке. В 1925 г. за рубежом вышла книга проф. К. Терцаги «Строительная механика грунтов», которая сыграла большую роль в развитии фундаментостроения.
Большие заслуги в развитии фундаментостроения в нашей стране принадлежат профессорам Н.М. Герсеванову и Н.А. Цытовичу [24].
В 30 – х годах прошлого столетия в России началось бурное строительство инженерных сооружений, а вместе с тем и развитие науки механика грунтов и фундаментостроения. В 1931 г. в Москве был организован Всесоюзный научно-исследовательский институт оснований сооружений (ВИОС), который сейчас именуется институтом оснований и подземных сооружений и является ведущим институтом. Основателем и научным руководителем этого института был проф. Н. М. Герсеванов.
В 1934 г. вышел первый курс лекций «Основы механики грунтов», написанный Н.А. Цытовичем. В этом же году выходит труд проф. Н.П. Пузыревского «Фундаменты». Выдающимся вкладом в развитие фундаментостроения явилось им решение задачи о расчете прочности естественных оснований. Н.М. Герсеванова, Н.А. Цытовича и Н.П. Пузыревского по справедливости можно назвать пионерами разработки механики грунтов и фундаментов в нашей стране.
Вопросам уплотнения земляных масс и некоторым специальным задачам механики грунтов посвящены обширные исследования проф. В.А. Флорина. Систематическое изложение им основных методов, применяемых в расчетах оснований и фундаментов, приведено в капитальном труде «Основы механики грунтов» в двух томах (1959, 1961 г.г.).
Крупным событием в области механики грунтов явилось опубликование проф. М.Н. Гольдштейном в 1973, 1979 г.г. монографии в двух томах «Механические свойства грунтов». Здесь рассмотрены основы методики определения деформативно-прочностных свойств грунтов, используемых для прогнозирования осадок и устойчивости оснований и земляных сооружений.
Среди российских ученых следует также отметить выдающихся исследователей, внесших неоценимый вклад в науку фундаментостроения – Н.Н. Маслова, В.В. Соколовского, В.Г. Березанцева, С.С. Вялова, Д.Е. Польшина, Б.И. Долматова, Н.Я. Денисова и др.
Проектированию и строительству инженерных сооружений в сложных геологических условиях посвящены работы:
- в условиях вечной мерзлоты (В.А. Обручев, М.И. Сумгин , Н.А. Цытович, Ю.Я. Велли, В.В. Докучаев и др.);
- на просадочных грунтах (Ю.М. Абелев, Н.Я. Денисов, Паталеев и др.);
- на слабых илистых грунтах ( Б.Д. Васильев, Н.Н. Маслов, М.Ю. Абелев и др.);
- устойчивости земляных сооружений (В.Г. Березанцев, Н.Н. Маслов, В.В. Соколовский, Ю.К. Зарецкий, Р.Р. Чугаев, и др.);
- при длительно протекающих процессах (Н.М. Герсеванов, В.А. Флорин, С.С. Вялов, Ю.К. Зарецкий, С.Р. Месчан, З.Г. Тер-Мартиросян [23] и др.);
- в сейсмических районах (С.В. Поляков, О.А. Савинов и др.)
- при виброуплотнении грунтов (Д.Д. Баркан, О.А. Савинов, В.А. Ильичев и др.)
1.3. Принципы проектирования оснований и фундаментов
по предельным состояниям
Задачи проектирования оснований и фундаментов вытекает из общих требований к сооружениям. Сооружения должны отвечать своему назначению, быть прочными и устойчивыми. Грунтовые условия, особенно в городском строительстве, не выбирают. Напротив, конструкции сооружений должны быть приспособлены к грунтовым условиям строительной площадки. Геологические условия района строительства иногда во времени не остаются постоянными, например, из-за обводнения территории. Грунтовые условия в пределах одной строительной площадки могут быть различными, поэтому при одинаковых напряжениях по подошве отдельные фундаменты будут получать разные осадки, приводящие к неравномерности осадок отдельных частей здания, что наиболее опасно для сооружения.
Проектирование оснований – сложная комплексная задача. При ее решении необходимо учитывать общие инженерно-геологические условия строительной площадки, свойства грунтов, конструктивные и эксплуатационные особенности проектируемых зданий и сооружений, условия производства работ по устройству оснований и фундаментов.
Проектирование оснований и фундаментов осуществляется строго в соответствии с действующими нормативными документами. Согласно действующим нормам проектирование оснований и фундаментов ведется по двум группам предельных состояний. Предельными называются такие состояния, при которых нормальная эксплуатация сооружений становится невозможной или вызывает затруднение.
Требования расчета по предельным состояниям заключается в том, чтобы усилия, напряжения, деформации и перемещение отдельных частей конструкций, оснований или всего сооружений были близки к установленным предельным величинам и не превышали их.
Первая группа предельных состояний. По этой группе фундаменты рассчитывают в тех случаях, если на них передаются значительные горизонтальные силы, включая сейсмические, либо фундамент расположен на бровке откоса, либо вблизи крутопадающего откоса или основание сложено скальными грунтами. Расчеты производят по прочности и устойчивости грунтов и конструкций под действием силовых воздействий. При расчетах должны быть исключены все возможные формы разрушений.
Вторая группа предельных состояний. По этой группе производят расчет по деформациям. Фундаменты по второй группе предельных состояний рассчитывают всегда, кроме тех случаев, когда осадка или крен фундамента заведомо неопасные для сооружения. При расчетах должны быть исключены факторы, затрудняющие нормальную эксплуатацию зданий и сооружений, вызываемых чрезмерными осадками, прогибами и кренами.
2. СТРОИТЕЛЬНЫЕ СВОЙСТВА ГРУНТОВ
2.1. Инженерно-геологические и гидрогеологические
условия места строительства
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.