Для некоторых типов фундаментов реконструируемых зданий размеры подошвы могут назначаться с помощью номограмм, упрощающих расчеты. Такие номограммы предложены
Всего было обследовано 130 зданий и сооружений (включая фундаменты и грунты основания), расположенных в г. Томске и частично в Томской области. Эти работы проводились в период
При решении вопросов реконструкции и восстановления зданий в последние годы все более важное значение приобретает проблема проектирования и устройства оснований - фундаментов
Экспериментальные исследования напряженного состояния грунтов в основании штампов-фундаментов получили интенсивное развитие примерно с 1938 года, когда для проведения испытаний стали применяться приборы и аппаратура, основанные на электрических методах измерения. На основании специальных методических исследований Г.И. Покровским, В.Ф. Бабковым, Н.Н. Давиденковым, а позднее К. Питти и Р. Спарроу, Д.С. Барановым, В.Ф. Сидорчу-ком, В.З. Хейфицем были сформулированы специальные требования к датчикам (месдо-зам), предназначенным для измерения напряжений в грунтах. Это позволило сконструировать различные датчики, с помощью которых проводились испытания. Большинство экспериментальных исследований по распределению напряжений в грунтах под штампами выполнено в лабораторных условиях на песках и реже на глинистых грунтах нарушенной структуры.
Основной задачей этих исследований было установление фактических размеров деформируемой зоны основания под фундаментами и штампами, а также выявление факторов, влияющих на ее формирование. Было установлено, что распределение вертикальных перемещений по глубине оснований, сложенных маловлажными глинистыми грунтами и плотными песками, происходит значительно быстрее, чем это следует из решений теории упругости. Фактическая глубина сжимаемой толщи в таких грунтах находится в пределах 0,5-1,5 диаметра (ширины) фундамента, что примерно в 1,3-2,0 раза меньше расчетной по СНиП 2.02.01-83. Это свидетельствует о том, что при расчете осадок сооружений на маловлажных глинистых грунтах и плотных песках целесообразно принимать несколько меньшую глубину сжимаемой толщи, чем это рекомендует СНиП 2.02.01-83.
Следует отметить, что трансформация эпюр контактных давлений в процессе роста нагрузки на штамп (при первом этапе нагружения, при разгрузке и повторном нагружении) в большей мере наблюдается на увлажненных лессовых грунтах. Из графиков видно, что в процессе увеличения нагрузки на штамп эпюры контактных давлений (напряжений) выполаживаются и становятся полого седлообразными. Критерием достоверности результатов измерений служило равенство измеренных эпюр и приложенной внешней нагрузки. В проведенных исследованиях на лессовых грунтах естественного (природного) сложения и увлажненных наблюдается недобор объемов измеренных эпюр контактных давлений, который составлял примерно 5-10%. Давления (напряжения) под краями штампов, показанные штриховой линией, получены аналитически из условия равновесия объемов измеренных эпюр и приложенной внешней нагрузки. Экспериментально измерить значения краевых давлений (напряжений) существующими методами (с помощью месдоз) оказалось невозможным. Месдозы имеют определенные размеры и регистрируют суммарное по площади датчика давление, приложенное в его центре. Установить такой датчик на край штампа не представляется возможным, минимальное расстояние от края штампа до места, где удается выполнить измерение месдозами, составляет 3-5 см. Поэтому характер распределения контактных давлений в этой области экспериментально не установлен и требует специальных исследований.
При действии центральной вертикальной нагрузки в интервале линейной зависимости на графике осадок фундаментов (штампов) эпюры контактных давлений имеют изменяющуюся форму (обычно от седлообразной до пологоседлообразной, волнообразной или близкой к прямоугольной). Дальнейшее увеличение внешней нагрузки на фундамент вплоть до потери основанием устойчивости приводит к трансформации эпюр контактных давлений, и их форма чаще всего становится параболической. Экспериментальные исследования распределения контактных давлений для условий реконструкции и восстановления зданий проводились на опытных площадках в городах Грозном и Георгиевске. Для этого использовались жесткие круглые штампы площадью 10000 см2, специальное оборудование и измерительная аппаратура. В проводимых опытах штампы нагружались до максимального давления 220-260 кПа. В интервале давлений по подошве штампов 100-200 кПа выполнялась промежуточная разгрузка основания и его последующее повторное нагружение. Опыты по таким схемам проводились на лессовых грунтах природной влажности (маловлажных) и предварительно увлажненных (влажных).
Результаты экспериментальных исследований влияния формы подошвы фундаментов (штампов) на распределение контактных давлений рассмотрены в работах Н.А. Цытовича, СВ. Довнаровича, Д.Е. Польшина, В.Ф. Сидорчу-ка, Ю.Н. Мурзенко, М.М. Ханкельдиева, В.П. Ермашова и других исследователей. Эксперименты проводились на песчаных и глинистых грунтах с фундаментами (штампами), имеющими прямоугольную, квадратную, круглую и более сложную форму подошвы. Отметим опыты М.М. Ханкельдиева, выполненные под руководством В.Ф. Сидорчука, на влажных лессовых грунтах жесткими штампами прямоугольной и круглой формы одинаковой площади, равной 18000 см2, которые являются наиболее характерными. Эпюры контактных давлений как под круглым штампом (диаметр штампа 151,7 см), так и под прямоугольным (размеры 300x60 см) в интервале исследованных давлений (до 200 кПа) имеют седлообразную форму. С увеличением внешней нагрузки наблюдается трансформация эпюр. Это выражается в уменьшении приращений напряжений под краями штампов и увеличении их в центре. Основное различие эпюр контактных давлений под круглым и прямоугольным штампами заключается в характере распределения контактных давлений в центральной области подошвы штампа. Для прямоугольного штампа в этой области с увеличением внешней нагрузки наблюдается изменение формы эпюр из седлообразной в прямоугольную, а для круглого штампа в интервале исследованных давлений такой закономерности не установлено.
Для оценки поведения надстраиваемых зданий в период их дальнейшей эксплуатации определялась неравномерность давления фундаментов на грунты основания. Неравномерность устанавливалась как
С решением данных вопросов приходится сталкиваться и при проявлениях неравномерных осадок фундаментов, выравнивании кренов зданий (сооружений), прокладке подземных
