Вплив шпунта на осідання фундаменту монолітнокаркасної висотної будівлі

Abstract

У кваліфікаційній роботі досліджено вплив огороджувальних конструкцій котловану у вигляді монолітної залізобетонної «стіни в ґрунті» траншейного типу на осідання та крени висотної монолітно-каркасної будівлі, зведеної на плитному та плитно-пальовому фундаменті в умовах ущільненої міської забудови. Об’єктом дослідження є основа фундаменту висотної будівлі, влаштованого в котловані під захистом «стіни в ґрунті». Предметом дослідження є напружено-деформований стан ґрунтового масиву, що проявляється у вигляді осідань і кренів будівлі внаслідок взаємодії фундаментної плити, ґрунтової основи та огороджувальних конструкцій котловану. Дослідження виконано з використанням чисельного моделювання методом скінченних елементів у програмному комплексі ЛІРА-САПР. Проаналізовано вплив основних факторів: глибини занурення стіни в ґрунті, ширини котловану, модуля деформації ґрунту, величини навантаження на фундамент та відстані будівлі до огородження котловану. Отримано кількісні залежності впливу зазначених параметрів на величину середніх осідань та кренів висотної будівлі. Результати роботи можуть бути використані під час проєктування та науково-технічного супроводу будівництва висотних будівель у складних інженерно-геологічних умовах для підвищення точності розрахунків фундаментів і забезпечення експлуатаційної надійності споруд.The qualification thesis investigates the influence of excavation retaining structures in the form of a cast-in-place reinforced concrete diaphragm wall on settlements and tilts of a high-rise reinforced concrete frame building founded on a raft and piled-raft foundation under dense urban development conditions. The object of the research is the foundation soil of a high-rise building constructed inside an excavation supported by a diaphragm wall. The subject of the research is the stress-strain state of the soil mass, manifested through building settlements and tilts caused by the interaction between the foundation slab, soil base, and excavation retaining structures. The study was carried out using numerical modeling based on the finite element method implemented in the LIRA-SAPR software. The influence of key factors was analyzed, including the embedment depth of the diaphragm wall, excavation width, soil deformation modulus, foundation load intensity, and the distance between the building and the retaining wall. Quantitative relationships describing the effect of these parameters on average settlements and tilts of the high-rise building were obtained. The results can be applied in the design and scientific-technical support of high-rise buildings in complex geotechnical conditions to improve the accuracy of foundation calculations and ensure structural reliability during operation.