Похожие презентации:
Фундаменты глубокого заложения и Пермский национальный исследовательский геотехнические проблемы территорий
1.
Всероссийская конференция с международнымучастием
«Фундаменты глубокого заложения и
Пермский национальный исследовательский
геотехнические
проблемы
территорий»
политехнический
университет
Технологическая механика грунтов,
оптимальное проектирование,
динамика фундаментов и передача
колебаний через грунт,
сейсмостойкость свайных
фундаментов и фундаментов на
естественном основании,
виброползучесть оснований, станции
метрополитена.
В.А. Ильичев
Академик РААСН, профессор, д.т.н.
2017 год, Пермь.
1
2.
Технологическая механика грунтовТехнологическая
механика грунтов
2
3.
Технологическая механика грунтовУсилия и деформации в
большеразмерных
фундаментах и в подземных
частях зданий и сооружений
зависят от технологии
возведения конструкций
Контактные напряжения и изгибающие
моменты от собственного веса при
бетонировании нижней фундаментной
плиты турбоагрегата мощностью 1млн
200тыс кВт
3
4.
Технологическая механика грунтовЗадача о растущем штампе – 1976 г.
Формирование эпюры контактных напряженийЭпюры изгибающих моментов
при бетонировании «слева-направо» при бетонировании «слева-направо»
4
5.
Торгово-рекреационныйкомплекс «Охотный ряд»
5
6.
6Технологическая механика грунтов
ТРК на Манежной площади
Начало строительства
1993г.
Завершение - 1997 г.
Площадь - 380х150 м2
Глубина котлована - до 17м
Количество подземных
этажей - 4
Ограждающая конструкция
- «стена в грунте» и
буросекущиеся сваи
Условия плотной
существующей застройки
Один
из
первых
проектов
освоения
подземного пространства г. Москвы, где
использованы принципы технологической
механики грунтов
Характерный инженерногеологический
разрез
7.
7Технологическая механика грунтов
ТРК на Манежной площади. Ограждение котлована- 1996 г.
Зависимость усилий конструкции «Стена в грунте» от способа крепления
7
8.
8Технологическая механика грунтов
ТРК на Манежной площади
КЭ расчетная
модель
8
9.
9Технологическая механика грунтов
ТРК на Манежной площади
Этапы
моделирования
строительства подземной части
9
9
10.
10Технологическая механика грунтов
ТРК на Манежной площади
Результаты расчета
конечном этапе
на
10
11.
11Технологическая механика грунтов
ТРК на Манежной площади
Программа научного
сопровождения
включала:
Прогноз
изменений
гидрогеологического
режима и мероприятия
по
сохранению
существующих условий;
Прогноз
влияния
строительства
на
деформации
существующих зданий и
тоннелей
метрополитена;
Разработку
комплексного
мониторинга
площадке;
системы
на
мероприятий
ОдинРазработку
из
первых
проектов
по защите окружающих
освоения
подземного
зданий и сооружений.
пространства
г.
Москвы, 11где
использованы
принципы
12.
12Влияние требований по ограничению
деформаций окружающих зданий на
конструкцию и технологию строящегося
объекта
12
13.
Проект транспортной развязки на пл. ГагаринаПодземный мост для третьего транспортного кольца над станцией метро на
пл. Гагарина в Москве
13
13
Заказчик – ООО «Организатор»
Ген. Проектировщик – ГУП «Мосинжпроект»
Ген. Подрядчик – Корпорация ТРАНССТРОЙ
13
14.
14Работы по устройству тоннелей
14
15.
15Варианты устройства фундаментов
на участке пересечения со станцией метро
15
16.
16Опирание тоннелей на свайные ростверки
16
17.
17Изополя перемещений в массиве грунта
17
18.
18Устройство опор глубокого заложения
18
19.
19Пересадка зданий на
преднапряженные сваи как
способ минимизации осадок
при реконструкции
19
19
20.
20Реконструкция ГАБТ
20
20
21.
21Реконструкция ГАБТ. 1-ая стадия
21
22.
22Реконструкция ГАБТ. 2-ая стадия
22
23.
23Реконструкция ГАБТ
23
23
24.
24Реконструкция ГАБТ. 5-ая стадия
24
25.
25Реконструкция ГАБТ. 6-ая стадия
25
26.
26Расчет конструкций Алабянобалтийского тоннеля в
водонасыщенных песках в городе
Москве
26
26
27.
Прямоугольный тоннель метроHmax≈9 м
Ь
Новый Волоколамский тоннель
L=1,8 км, Hmax≈20 м
Ленинградский тоннель
Hmax≈10 м
Алабяно-Балтийский тоннель
L=2,4 км, Нmax≈26 м
Круглый тоннель метро
Hmax≈12 м
28.
28Алабяно-Балтийский тоннель
Осложняющие условия строительства:
с глубины 7 м до 30 м слагают
водонасыщенные пески и текучие
супеси
УГВ=7..8 м
Песок
Супесь текучая
Глина – водоупор
Hгл. = 35 м
котлованы глубиной до 26 м в
плотной городской застройке
проходка под действующими
линиями метро
Нв=19м
28
29.
29Технические решения по строительству тоннеля
Основные задачи
1. Устройство котлованов на глубину до 26 м в водонасыщенных
песках и супесях
2. Осуществление закрытой проходки тоннеля под действующими
Ленинградским а/м тоннелем , прямоугольным ж/б и круглым чугунным
Тоннелями метро без прекращения их работы
2. Обеспечение минимального воздействия на гидрогеологический режим
3. Обеспечение сохранности зданий окружающей застройки
29
30.
30Технические решения по строительству тоннеля
Участок открытого способа работ
УГВ=7..8 м
30
31.
Ситуационный план31
№4
140Х32
й
и
т
л
а
.Б
л
у
№3
200Х200
№1
140Х110
№2
290Х200
й
ки
дс
ра
нг т
ни ек kiy
Ле осп ads
пр gr
nin e
Le enu
av
а
л
.А
л
у
на
я
б
я
а
ск
№1-№4 – Расчетные области
31
32.
32Расчетная область №1Количество трехмерных конечных элементов – 466486
Количество узлов - 81370
32
32
33.
33Технические решения по строительству тоннеля
Участок закрытого способа работ
33
34.
34Технические решения по строительству тоннеля
Участок закрытого способа работ
34
35.
35Технические решения по строительству тоннеля
Участок закрытого способа работ
Проходка под метро
Последовательность проходки
35
36.
Разрез по штольне с металлическими рамами (1)36
Разрез по штольне с ж/б рамами (1)
(1)
(2)
36
36
37.
37Объекты моделирования
37
37
38.
3838
39.
391. Штольня №1
39
39
40.
402. Штольня №5
40
40
41.
419. Штольня №6
41
42.
42Проходка 1-й штольни (видео 2)
42
43.
43Был выполнен расчет более 250
этапов строительства тоннеля
43
43
44.
44Оптимальное
проектирование оснований
фундаментов и
конструкций ограждения
котлованов
44
44
45.
4545
45
46.
4646
Квазиоптимальное закрепление основания дома №51
46
47.
47Оптимальное проектирование
закрепленного массива перед
стеной в грунте
(диссертация Ю.А. Готмана, научный
руководитель В.А. Ильичев)
47
47
48.
Определение оптимальных размеров грунтоцементног48м а с с и в а п р и с т р о и т е л ь с т в е г л у б о к и х к о т л о в а н о в
1.Существенное сокращение сроков и трудоемкости земляных работ в котловане
2.Обеспечение устойчивости и требуемых малых деформаций ограждения и
окружающих объектов.
верт
гор
S max
S max
верт
гор
S max
S max
Hк 15м
Дно котлована
гор
S max
Дно котлована
ГЦМ
Многоярусная системы
крепления ограждения
Комбинированная система
«ограждение-ГЦМ-грунт»
48
49.
Выбор и обоснование расчетной модели49
Система «ограждение – ГЦМ – грунт»
ГЦМ
q01
Ограждени
е
Ограждение
q01
q
01
q01
Грунтовая
среда
Преднапряженные
пружины жесткостью k
Ограждение
Ограждение в
1. сплошной грунтовой
среде
Ограждение в
линейно2.
деформируемой
системе «ГЦМ-грунт»
3. Балка, зажатая в
винклеровское
основание
q01 - давление грунта в состоянии покоя (величина
преднапряжения пружин)
49
50.
Новое равновесное состояние системы«ограждение – ГЦМ – грунт» после откопки
50
z
Линия изгиба
z(x)
q01 Линия изгиба
q1
z(x)
k гц1
q01
Дно котлована
q02
(1)
k гц 2
kгр
q02
q2
Общее дифференциальное уравнение системы «ограждение-ГЦМ-грунт»
d 4 z( x)
EI
k ( x) * z ( x) q0 ( x)
4
dx
(8)
50
51.
Расчетная модель системы «ограждение – ГЦМ – грунт»51
z
1
узлы
2
k
k
2
3
q0
51
Поверхность земли
3
q0
4
элементы
5
6
Дно котлована
e
Дно
котлована
e+1
k
n-1
n
q01 q02
q02
Расчетная модель
Дифференциальное
уравнение
m=n+1
Конечно-элементная
расчетная схема
Матричное уравнение
МКЭ
k характеризует систему k ?
«ГЦМ-грунт»
52.
Подземный комплекс на площади Тверская Заставав г. Москве. Результаты расчета
52
Перекрытие
t=500 мм
Сваиколонны
Smax=
15 мм
15 м
Существующее
здание
16,7 м
«Стена в грунте»
800 мм
Smax=10 мм
22,7 м
10 м
Дно котлована
6м
9м
9,5 м
4,5 м
52
53.
Подземный комплекс на площади Тверская Заставав г. Москве. Оценка результатов в PLAXIS 2D
53
Глубина ограждения, м
Эпюра перемещений ограждения
17,5
мм
Упругое
основание
Деформированная конечно-элементная
схема
Дно
котлована
S =9.8
мм
Plaxis 2D
15 мм
20
15
10
5
0
Горизонтальное перемещение, мм
Изополе горизонтальных перемещений
53
54.
54Динамика
фундаментов и
передача колебаний
через грунт.
54
54
55.
55Модель грунта в виде однородного
изотропного полупространства и с
растущим по глубине модулем
упругости
55
55
56.
5656
56
57.
5757
57
58.
58Все параметры системы с полутора
степенями свободы для вертикальных,
горизонтальных и вращательных
колебаний даны для коэффициентов
Пуассона 0.25; 0.35 и 0.45
Изложеный подход позволил уточнить
параметры демпфирования, которые
вошли в нормативный документ по
динамике фундаментов под машины
58
58
59.
59Экспериментальные передаточные
функции для определения
динамических характеристик
большеразмерных фундаментов
59
59
60.
6060
60
61.
61Сейсмостойкость
61
61
62.
62Сейсмостойкость свайных
фундаментов
62
62
63.
6363
63
64.
6464
64
65.
6565
65
66.
66Сейсмостойкость фундаментов на
естественном основании
66
66
67.
6767
67
68.
6868
68
69.
6969
69
70.
7070
70
71.
71На основании указанных выше
исследований разработаны впервые
нормативные документы по расчету
фундаментов (свайных и на
естественном основании) в
сейсмических районах
71
71
72.
72Виброползучесть
оснований
72
72
73.
7373
73
74.
7474
74
75.
75Станции метрополитена
В Москве реализуется программа
строительства новых станций метрополитена
с 2012 по 2020 годы будет простроено 79 станций
Ниже приведены отдельные примеры
Генеральный проектировщик
АО «Мосинжпроект»
75
75
76. Новые станции и линии метрополитена. Московское центральное кольцо (МЦК)
Станция метро «Борисово» (2011 год)77. Новые станции и линии метрополитена. Московское центральное кольцо (МЦК)
Станция метро «Зябликово» (2011 год)78. Новые станции и линии метрополитена. Московское центральное кольцо (МЦК)
Станция метро «Зябликово» (2011 год)79. Новые станции и линии метрополитена. Московское центральное кольцо (МЦК)
Станция метро «Шипиловская» (2011 год)80. Новые станции и линии метрополитена. Московское центральное кольцо (МЦК)
Станция метро «Шипиловская» (2011 год)81. Новые станции и линии метрополитена. Московское центральное кольцо (МЦК)
Станция метро «Шипиловская» (2011 год)82. Новые станции и линии метрополитена. Московское центральное кольцо (МЦК)
Станция метро «Новокосино» (2012 год)83. Новые станции и линии метрополитена. Московское центральное кольцо (МЦК)
Станция метро «Новокосино» (2012 год)84. Новые станции и линии метрополитена. Московское центральное кольцо (МЦК)
Станция метро «Пятницкое шоссе» (2012 год)85. Новые станции и линии метрополитена. Московское центральное кольцо (МЦК)
Станция метро «Пятницкое шоссе» (2012 год)86. Новые станции и линии метрополитена. Московское центральное кольцо (МЦК)
Станция метро «Пятницкое шоссе» (2012 год)87. Новые станции и линии метрополитена. Московское центральное кольцо (МЦК)
Станция метро «Битцевский парк» (2013 год)88. Новые станции и линии метрополитена. Московское центральное кольцо (МЦК)
Станция метро «Деловой центр» (2013 год)89. Новые станции и линии метрополитена. Московское центральное кольцо (МЦК)
Станция метро «Деловой центр» (2013 год)90. Новые станции и линии метрополитена. Московское центральное кольцо (МЦК)
Станция метро «Жулебино» (2013 год)91. Новые станции и линии метрополитена. Московское центральное кольцо (МЦК)
Станция метро «Жулебино» (2013 год)92. Новые станции и линии метрополитена. Московское центральное кольцо (МЦК)
Станция метро «Жулебино» (2013 год)93. Новые станции и линии метрополитена. Московское центральное кольцо (МЦК)
Станция метро «Лермонтовский проспект» (2013 год)94. Новые станции и линии метрополитена. Московское центральное кольцо (МЦК)
Станция метро «Лермонтовский проспект» (2013 год)95. Новые станции и линии метрополитена. Московское центральное кольцо (МЦК)
Станция метро «Лермонтовский проспект» (2013 год)96. Новые станции и линии метрополитена. Московское центральное кольцо (МЦК)
Станция метро «Спартак» (2014 год)97. Новые станции и линии метрополитена. Московское центральное кольцо (МЦК)
Станция метро «Спартак» (2014 год)98. Новые станции и линии метрополитена. Московское центральное кольцо (МЦК)
Станция метро «Спартак» (2014 год)99. Новые станции и линии метрополитена. Московское центральное кольцо (МЦК)
Станция метро «Спартак» (2014 год)100. Новые станции и линии метрополитена. Московское центральное кольцо (МЦК)
Станция метро «Спартак» (2014 год)101. Новые станции и линии метрополитена. Московское центральное кольцо (МЦК)
Станция метро «Тропарёво» (2014 год)102. Новые станции и линии метрополитена. Московское центральное кольцо (МЦК)
Станция метро «Тропарёво» (2014 год)103. Новые станции и линии метрополитена. Московское центральное кольцо (МЦК)
Станция метро «Тропарёво» (2014 год)104. Новые станции и линии метрополитена. Московское центральное кольцо (МЦК)
Станция метро «Котельники» (2015 год)105. Новые станции и линии метрополитена. Московское центральное кольцо (МЦК)
Станция метро «Котельники» (2015 год)106. Новые станции и линии метрополитена. Московское центральное кольцо (МЦК)
Станция метро «Котельники» (2015 год)107. Новые станции и линии метрополитена. Московское центральное кольцо (МЦК)
Станция метро «Котельники» (2015 год)108. Новые станции и линии метрополитена. Московское центральное кольцо (МЦК)
Станция метро «Румянцево» (2015 год)109. Новые станции и линии метрополитена. Московское центральное кольцо (МЦК)
Станция метро «Румянцево» (2015 год)110. Новые станции и линии метрополитена. Московское центральное кольцо (МЦК)
Станция метро «Румянцево» (2015 год)111. Новые станции и линии метрополитена. Московское центральное кольцо (МЦК)
Станция метро «Румянцево» (2015 год)112. Новые станции и линии метрополитена. Московское центральное кольцо (МЦК)
Станция метро «Саларьево» (2015 год)113. Новые станции и линии метрополитена. Московское центральное кольцо (МЦК)
Станция метро «Саларьево» (2015 год)114. Новые станции и линии метрополитена. Московское центральное кольцо (МЦК)
Станция метро «Саларьево» (2015 год)115. Новые станции и линии метрополитена. Московское центральное кольцо (МЦК)
Станция метро «Саларьево» (2015 год)116. Новые станции и линии метрополитена. Московское центральное кольцо (МЦК)
Станция метро «Технопарк» (2015 год)117. Новые станции и линии метрополитена. Московское центральное кольцо (МЦК)
Станция метро «Технопарк» (2015 год)118. Новые станции и линии метрополитена. Московское центральное кольцо (МЦК)
Станция метро «Технопарк» (2015 год)119. Новые станции и линии метрополитена. Московское центральное кольцо (МЦК)
120.
Спасибо за внимание!Пермский национальный исследовательский
политехнический университет
Российская Академия архитектуры и строительных
конструкций
Российское общество по механике грунтов, геотехнике
и фундаментостроению