Мурашко В.А. ПЗ (1216042)

Просмтор этого файла доступен только зарегистрированным пользователям. Но у нас супер быстрая регистрация: достаточно только электронной почты!

Текст из файла

Министерство транспорта Российской Федерации

Федеральное агентство железнодорожного транспорта

федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования «ДАЛЬНЕВОСТОЧНЫЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ

ПУТЕЙ СООБЩЕНИЯ»

(ДВГУПС)

Кафедра «Строительство»

К ЗАЩИТЕ ДОПУСТИТЬ

Заведующий кафедрой __________А.А.Пиотрович

«__»__________20__ г.

УКРЕПЛЕНИЕ КОТЛОВАНОВ В СЛОЖНЫХ УСЛОВИЯХ

Пояснительная записка выпускной квалификационной работы

ВКР 08.04.01.к.407.ПЗ - К14-СТР(М)-335

Хабаровск

2017

Содержание

ВВЕДЕНИЕ…………………………………………………………...…………..6

1 ОБЩАЯ ЧАСТЬ…………………...………………….....................................10

2 СРАВНИТЕЛЬНЫЙ АНАЛИЗ МЕТОДИК РАСЧЕТОВ КРЕПЛЕНИЯ ОТКОСОВ ГЛУБОКИХ КОТЛОВАНОВ.......................................................... 14

2.1 Анализ методик теоретических расчетов крепления стен котлованов с помощью грунтовых анкеров…………….....................................................15

2.2 Сравнительный анализ коэффициентов устойчивости откосов котлована, рассчитанных по различным методикам……………………...22

2.2.1 Расчет коэффициента устойчивости откоса котлована методом касательных сил……………………………………………………………...22

2.2.2 Расчет коэффициента устойчивости откоса котлована методом Г.М. Шахунянца…………………………………………………………………...30

2.2.3 Расчет коэффициента устойчивости откоса котлована методом Н.Н. Маслова……….……………………………………………………………...33

2.3 Учет действия грунтовых вод на устойчивость склонов и откосов..............................................................................................................37

3 СОВРЕМЕННЫЕ МЕТОДЫ КРЕПЛЕНИЯ КОТЛОВАНОВ........................45

3.1 Классификация способов укрепления откосов котлована………........46

3.2 Классификация современных методов крепления котлованов….........47

3.3 Разработка и обоснование предлагаемого технического решения для

усиления сыпучих и оползневых откосов…………………………...……..60

4 ПРИМЕР ИСПОЛЬЗОВАНИЯ РАЗРАБОТАННОЙ В ДИПЛОМНОМ ПРОЕКТЕ СВАЙНО-КАССЕТНОЙ КОНСТРУКЦИИ В РАБОЧЕМ ПРОЕКТЕ УСИЛЕНИЯ КОТЛОВАНА………………………………………..68

4.1 Технические условия для разработки рабочего проекта по укреплению котлована под строительство торгового центра с подземной автостоянкой в центральном районе г. Хабаровска.............................................................69

4.2 Исходные данные……..............................................................................70

4.3 Расчет свайно-кассетной конструкции....................................................72

4.4 Расчет свайно-кассетной конструкции в сложных гидродинамических условиях………………….……. ....................................................................95

4.5 Организация строительства. Последовательность производства работ………………………….......................................................................116

5 ЭКОНОМИЧЕСКАЯ ОЦЕНКА СВАЙНО-КАССЕТНОЙ КОНСТРУКЦИИ……………………………………………………………….124

ЗАКЛЮЧЕНИЕ………………………………………………………….....133

Список использованных источников……………………………………...134

ПРИЛОЖЕНИЕ А…..…...………………………………...……………….141

ПРИЛОЖЕНИЕ Б…...……………………………………………………...144

ВВЕДЕНИЕ

С древних врeмен люди осваивают подземное пространство. Нaчинaли c испoльзoвaния пeщeр и дpугих пoдзeмных полостей, сoздaнных прирoдoй. Мнoго тыcяч лeт нaзад люди стaли сoздaвaть искуccтвенные пoлocти в грунте, дoбывaя пoлeзные иcкoпaемые, cтрoя трaнспoртныe тoннeли, пoдзeмные соoружeния для сoбствeннoй зaщиты и хрaнeния мaтeриальных цeннoстeй. Мнoгие знaют о тoннeлях, построeнных задoлгo до нaшей эры для канализования и водoснaбжения Рима, Афин и мнoгих других дрeвних горoдов.

Первый транспортный тоннель, достоверная инфoрмация o котoром дoшла дo наших дней, был пострoен окoло 4500 лет назад пoд рекoй Евфрат ширинoй в этoм месте бoлее 150 метрoв. Тoннель стрoили откpытым спосoбом, и возмoжно впeрвые в стoль значитeльном объeме выпoлнялось крeпление бoртов котлoвана. Строительная индyстрия Роcсии, a в прошлом СССР, отнoсилась к инновaционно-малoразвитым отрaслям экoномики. Но, несмотря на инертность и консерватизм строительной сфeры, внедрeние иннoваций спосoбно обeспечить динaмичное развитие отрaсли. Иннoвации обуслoвливают прогрeссивные измeнения, в пеpвую очеpедь, за счёт снижeния стоимoсти и срoков строитeльства, повышeния качeства возвoдимых объектoв, комфoртности прoживaния и эксплуaтации.

Глубина котлoванов в маcсoвом строитeльстве в СССР не прeвышала 3-х - 4-х метров[1]. Отдeльные случaи устройства глубoких котлoванов для строитeльства уникaльных объeктов (электрoстанций, плoтин, защитных сооружeний, стaнций метро и т.д.), оставaлись прaктически не извeстными для большинcтва проектирoвщиков.

В нaши дни освoение подзeмного прострaнства может, по-праву, считaться в мирoвом маcштабе oдним из важнeйших и динaмично развивaемых напрaвлений в граждaнском и промышлeнном стрoительстве. Значитeльную рoль подзeмное стрoительство игрaет и в России. Наибoлее ширoко строитeльство подзeмных и заглублeнных сооружeний ведётся на территориях крупных городов и мегапoлисов. Оснoвными фактoрами, способcтвующими необхoдимости использoвания подзeмного прострaнства горoдов, являются кaк нехвaтка свобoдных территoрий в услoвиях истoрически сформирoвавшейся застрoйки, так и требoвания рaзвития горoдской инфрaструктуры. Сегoдня подзeмное прострaнство горoдов испoльзуется не тoлько для размeщения инженeрных коммуникaций и объeктов транспoртного строитeльства, но тaкже для стрoительства комплeксов обществeнно-бытoвого назнaчения, многoэтажных подзeмных гарaжей и стoянок, прeдприятий торгoвли, помещений загубленных частей жилыx и офисных зданий.

Актуальность работы

В наши дни строится все больше и больше новых зданий, и всё чаще приходится строить здания в стесненных условиях, из-за чего приходится усиливать откосы котлованов, чтобы не допустить обрушения вблизи стоящих зданий.

В современных городах большая часть гражданских зданий и сооружений строятся заглубленными. Будь то торговые центры, жилые здания или другие гражданские объекты, все они, находясь в мегаполисе, требуют подземной парковки, технических этажей и других помещений, которые можно «спрятать» ниже уровня земли. В настоящее время устройство котлованов глубиной 15 м стало рядовым явлением.

Цель и задачи диссертационной работы

Цель исследования – исследование проблем крепления откосов глубоких котлованов в насыпных и переувлажненных грунтах в стесненных городских условиях и выявление современных экономичных и наиболее эффективных конструктивно-технологических решений с разработкой новой универсальной конструкции крепления откосов.

Целью работы является разработка конструктивно-технологического решения крепления откосов глубоких котлованов в городских условиях по аналогии с нагельным, являющимся наиболее универсальным и эффективным конструктивно-технологическим и экономически выгодным вариантом.

Для реализации поставленной цели в работе необходимо решить следующие задачи:

- проанализировать проблемы строительства подземных сооружений в городских условиях;

- выявить наиболее совершенные конструкции по усилению глубоких откосов котлованов в городских условиях;

- разработать предложение по использованию свайно-кассетной конструкции для укрепления откосов котлованов в конкретной ситуации.

- дать экономическую оценку предлагаемого и разработанного конструктивно-технологического решения по укреплению откосов глубоких котлованов в городских условиях;

Для решения поставленных задач, необходимо:

1. Проанализировать имеющиеся конструктивно-технологические решения по усилению откосов глубоких котлованов, выемок и склонов;

2. На основе выполненного анализа выбрать наиболее эффективные методы усиления откосов глубоких котлованов;

3. Выполнить сравнительный анализ методик устойчивости откосов котлованов с целью дальнейшего использования их в теоретических расчетах устойчивости;

4. Усовершенствовать или разработать новое универсальное конструктивно-технологическое решение по укреплению откосов в стесненных городских условиях.

5. Выполнить экономическую оценку применения предлагаемой свайно-кассетной конструкции.

Научная новизна

1. Выявлены современные экономичные и наиболее эффeктивных конструктивно-технологических решений крепления откосов глубоких котлованов в стесненных городских условиях.

2. Разработана свайно-кассетная конструкция крепления откосов глубоких котлованов, преимущество которой заключается в многократном использовании, технологичности в стесненных условиях и обеспечении безопасности строительных работ при ее экономичности.

Практическая значимость

Полученные результаты в зависимости от поставленных задач могут использоваться:

- сама конструкция позволяет использовать ее в различных вариациях в зависимости от требуемых условий;

-для дальнейших поисков решений в области крепления стен глубоких котлованов.

Полученные результаты в зависимости от поставленных задач могут использоваться:

- при выборе проектных решений;

-для дальнейших исследований в области крепления стен глубоких котлованов.

Значение полученных результатов для практики

Результаты работы имеют практическую значимость при проектировании глубоких котлованов, в частности, по следующим актуальным проблемам:

• разработки и проектирования конструкций крепления стен глубоких котлованов и снижения риска аварийных случаев на строительной площадке;

• использования конструкции в сложных инженерно-геологических условиях: в песчаных и глинистых грунтах.

Рекомендации об использовании результатов диссертационного исследования

Результаты работы рекомендуется использовать при проектировании и обосновании эффективности устройства крепления стен глубоких котлованов.

Апробация работы

Выполнялась на примере реального рабочего проекта, приведенного в разделе 4.

Достоверность

Достоверность полученных результатов базируется на теоретических материалах, подтвержденных результатами практического внедрения в производство аналоговой нагельной конструкции.

1 ОБЩАЯ ЧАСТЬ

Объекты городского подземного строительства делятся на протяженные (линейные), компактные и совмещенные. К линейным относятся: транспортные тоннели, пешеходные тоннели, сооружения метрополитена, коллекторы инженерных коммуникаций, гидротехнические коллекторы. Компактные объекты подземного строительства имеют соотношение размеров в плане менее 5 и включают: гаражи-стоянки, подземные резервуары, подземные части зданий, общественно-бытовые комплексы, сооружения гражданской обороны, камеры инженерных коммуникаций, очистные сооружения и пр. Общественно-бытовые комплексы, размещаемые в городском подземном пространстве и объединяемые с объектами транспортной инфраструктуры, могут быть отнесены к совмещенному типу.

Конструктивные решения подземных и заглубленных сооружений, а также способы их устройства зависят от объемно-планировочных решений, их назначения, глубины заложения, инженерно-геологических условий, климатических и сейсмических условий строительства, нагрузок на поверхности, наличия близ расположенных зданий и сооружений. По способу строительства подземные сооружения подразделяются на устраиваемые закрытым, открытым и полузакрытым способами. Закрытым способом строятся преимущественно линейные сооружения глубокого заложения, такие как тоннели и коллекторы различного назначения, наклонные ходы метрополитена. Закрытая проходка может осуществляться штольней, комбайновым способом, способом так называемой «новоавстрийской технологии», щитовым оборудованием, микротоннелированием, методом продавливания. В распоряжении строителей в настоящее время имеется значительный ассортимент специального оборудования и технологий для выполнения закрытых подземных работ практически на любых глубинах и в любых инженерно-геологических условиях.

Подавляющее большинство подземных и заглубленных городских объектов гражданского назначения компактных в плане, а также линейных сооружений малых глубин заложения устраивается открытым или полузакрытым способом в котлованах. При этом ежегодный объем таких объектов подземного строительства в России и за рубежом неуклонно растет, возрастает и масштаб реализуемых объектов строительства. Современная тенденция роста габаритов, строящихся подземных и заглубленных сооружений, устраиваемых в котлованах, позволяет сделать вывод о том, что при большом увеличении в среднем количества подземных этажей и глубины заложения, эти показатели за последние годы стремятся побить свои рекорды. Технические возможности для роста глубины проектируемых котлованов и увеличения количества подземных этажей в настоящее время, безусловно, существуют. Однако эти показатели сдерживаются такими факторами как: экономическая целесообразность, комфортность пребывания в подземных помещениях, влияние на окружающую застройку и гидрогеологические условия.

Также большую роль играет ответственность такого рода сооружений, так как при стремлении уйти как можно глубже при сооружении котлованов участились и аварийные случаи. К примеру: на Ленинградском шоссе вл. 39, в Москве в 2007 г. грунтовые воды прорвались сквозь некачественно забетонированную стену в грунте, при разработке грунта в котловане, методом сверху вниз под защитой перекрытия; в 2007 прорвало грунтовыми водами стену в грунте при устройстве котлована в Дубае; в мае 2007 года обрушился фрагмент борта котлована на Рублевском шоссе, вл. 111, в Москве. При этом аварии на таких сооружениях могут не только надолго затянуть сроки строительства и увеличить общую стоимость строительства, но самое главное могут повлечь за собой человеческие жертвы. Последствия таких аварий представлено на рис. 1.1

Характеристики

Тип файла документ

Документы такого типа открываются такими программами, как Microsoft Office Word на компьютерах Windows, Apple Pages на компьютерах Mac, Open Office - бесплатная альтернатива на различных платформах, в том числе Linux. Наиболее простым и современным решением будут Google документы, так как открываются онлайн без скачивания прямо в браузере на любой платформе. Существуют российские качественные аналоги, например от Яндекса.

Будьте внимательны на мобильных устройствах, так как там используются упрощённый функционал даже в официальном приложении от Microsoft, поэтому для просмотра скачивайте PDF-версию. А если нужно редактировать файл, то используйте оригинальный файл.

Файлы такого типа обычно разбиты на страницы, а текст может быть форматированным (жирный, курсив, выбор шрифта, таблицы и т.п.), а также в него можно добавлять изображения. Формат идеально подходит для рефератов, докладов и РПЗ курсовых проектов, которые необходимо распечатать. Кстати перед печатью также сохраняйте файл в PDF, так как принтер может начудить со шрифтами.

Список файлов ВКР