Проектирование / Расчёты

После выбора конструктивной схемы котлована — выполняется основной комплекс аналитических и численных расчетов ограждения.

Аналитические и графо-аналитические расчеты реализуются методами Костерина Э.В., Якоби Э.К., Блюма-Ломейера и др. Численное моделирование выполняются в плоской, и в пространственной постановке в программном комплексе Plaxis 2D/3D (рисунок 1), где моделируется геотехническая ситуация на площадке строительства, элементы шпунтового ограждения, распорной системы, задается последовательности выемки грунта. Расчетом проверяется устойчивость и прочность ограждающей конструкции.

Справка: Plaxis 3D Foundation — трехмерная программа, разработанная для расчетов фундаментных конструкций, котлованов, шельфовых конструкций. Программный комплекс является признанным в мире расчетным инструментом для геотехнических расчетов.

В качестве расчетной модели при конечно-элементом (КЭ) расчете котлованов используется модель упрочняющегося грунта — модель Hardening Soil Model (HSM, которая наиболее реалистично отражает поведение грунтов при выемке грунта по сравнению с КЭ моделью Кулона-Мора. Модель упрочняющегося грунта учитывает как пластическое уплотнение, так и пластический сдвиг вследствии девиаторного нагружения. При девиаторном нагружении жесткость грунта уменьшается с одновременным развитием необратимых пластических деформаций.

Расчетная схема котлована
Рисунок 1. Расчетная схема котлована

Опасно строить ли строить в плотной городской застройке?  Строить без геотехнического обоснования опасно, и в итоге дорого для Застройщика.

При строительстве котлована или подпорной стены в условиях плотной городской застройки необходимо не только определять усилия и деформации в шпунтовом ограждении, но также оценивать влияние строительства котлована на существующие здания и сооружения.

Известно, что при строительстве котлована вокруг него образуется мульда оседания (оседание поверхности грунта в виде «воронки»), которая влияет на существующие здания (рисунок 2), развитие мульды происходит постепенно на расстояние до 3-х и более глубин котлована в сторону от ограждения котлована.

Величины дополнительных деформаций грунта существующих зданий при строительстве новых сооружений достаточно жестко ограничены нормативными документами (ТСН-302-2004, таб.4.2.), однако такие ограничения оправданы и позволяют избежать аварийных ситуаций.

Мульда оседания грунта вокруг котлована (вертикальные деформации), деформированная схема ограждения
Рисунок 2. Мульда оседания грунта вокруг котлована (вертикальные деформации), деформированная схема ограждения

Итак, на третьем этапе шпунт рассчитывается на прочность и устойчивость, оценивается влияние нового строительства на существующие здания, коллекторы, конструкции метрополитена, дороги, тоннели и т.п.

Определяется технология погружения шпунта. В условиях городской застройки погружение шпунта выполняется щадящим методом  статическим вдавливанием японской установкой фирмы Giken, а на открытых площадках стандартными вибропогружателями (рисунок 3).

Устройство шпунта: а) статическое вдавливание установкой Giken; б) вибропогружение шпунта
Рисунок 3. Устройство шпунта: а) статическое вдавливание установкой Giken; б) вибропогружение шпунта

Мы подберём оптимальные параметры шпунта для Вашего объекта: марку, длину, способ раскрепления — и разработаем проект надёжного шпунтового ограждения.

Связаться с нами