42.Особенности строительства на подрабатываемых территориях.

Когда зона подработки оказывается оказывается в пределах застроенных территорий или участков строительства, происходит смещение фундаментов зд. и соор., что может привести к их поврежднию и даже разрушению.

Различают несколько видов деформаций земной пов-ти при подработке территорий. Провалы образуются в случае выемки на небольших глубинах H_m/m<15 (H_m-глубина разработки, m – толщины разрабатываемого пласта). При выемке крутопадающих пластов (α>45) на земной пов-ти появляются деф-и в виде уступов с трещинами. Иногда возникают деф-и поверхности в виде плавных оседаний. Условия, при которых в мульде сдвижения (чашеобразная впадина) образуется плоское дно, называют полной подработкой земной пов-ти.

Основой для проектирования зд. и соор. является горно-геологическое обоснование, содержащее: геологические и гидрогеологические данные о подрабатываемой толще, планы горных работ, данные об ожидаемых величинах деформаций земной поверхности.

П лощадки строительства по возможности необходимо располагать вне зон прогнозируемых провалов и оползневых участков. При выборе площадок предпочтение следует отдавать участкам с более слабыми грунтами в основании.

Основной конструктивной мерой защиты является разрезка зд. на замкнутые отсеки деформационными швами.

Для увеличения пространственной жесткости зд. или отдельных отсеков могут устраиваться ж/б фундаменты и цокольные пояса. В отдельных случаях целесообразны отказ от системы отдельно стоящих фундаментов и замена ее фундаментами в виде сплошных ж/б поит, перекрестных плит.

Для уменьшения влияния бокового давления грунта при сдвижении на фундаменты рекомендуется назначать минимально возможную по требованиям СНиП глубину заложения фундаментов. Эффективным защитным мероприятием, осуществляемым перед началом подработки, является устройство временных компенсационных траншей по периметру зд., заполняемых рыхлым грунтом.

При больших значениях прогнозируемых деф-й, превышающих допускаемые для зд., необходимо предусматривать возможность выравнивания зд. в процессе эксплуатации. Для этой цели применяют гидродомкратные системы.

43. Фундаменты при динамических воздействиях. Основные положения и принципы расчета оснований массивных и рамных фундаментов под машины периодического и непериодического (ударного) действия. Мероприятия, позволяющие уменьшить амплитуды колебаний.

Д инамические воздействия на сооружения и грунты основания м/б вызваны : технологией ведения строительных работ (уплотнение грунта трамбовками, вибраторами, забивка свай); движением наземного или подземного транспорта; локальными природными или инженерно-геологическими процессами; современными тектоническими движениями.

Эти воздействия проявляются в виде динамических нагрузок, быстро изменяющихся во времени по величине,

направлению, а иногда и положению.

При наличии динамических нагрузок применяются фундаменты мелкого заложения и свайные. Они могут быть монолитными, сборно-монолитными и сборными. Стати­ческие нагрузки на такие фундаменты от оборудования обычно небольшие. Практически применяют фундаменты массивные в виде плиты или блока, стенчатые из поперечных и продольных стен, связанных с фундаментной плитой, и рамные, представляющие пространственную конструкцию из верхней плиты, балок и стоек, опи­рающихся на фундаментную плиту. Для машин ударного действия с большими нагрузками применяют массивные фундаменты, а для других - облегченные фундаменты.

Колебания подразделяются на собственные и вынужденные. При свободных колебаниях источник колебания находится внутри колебающегося тела, в результате чего происходит отклонение от устойчивого равновесия. Вынужденные колебания возникают вслед­ствие внешнего воздействия. Если вынужденные колебания совер­шаются с тем же периодом, что имеет и источник колебания, то такие колебания называются установившимися.

Собственные колебания являются свободными. Они опреде­ляются параметрами и жесткостью конструкции. Вследствие сопро­тивления окружающей среды происходит их затухание, т.е. рассеивание - диссипация энергии первоначального импульса. Эти колебания всегда затухающие.

В результате диссипации энергии происходит уменьшение амплитуды колебаний.

Хар-ки вынужденных колебаний.Если сооружение и основание будут все время находиться под действием возмущающих сил, то такие колебания называются вы­нужденными. Они не затухают в течение всего времени действия сил, их вызывающих. Они зависят от параметров колебающейся системы и закона изменения возмущающих сил.

По хар-ру динамического возд-я машины и оборудования передающие через фундамент динамич-е воздействия на грунты основания различают на машины периодического и непериодического, включая импульсное, действия.

Общая задача проектирования фунд-в заключаетчя в том, чтобы обеспечить нормальную работу установленных на них машин и оборудования, исключить вредное воздействие вибрации на расположенные вблизи строительные и технологические объекты.

В практике часто применяют три следующие конструктивных типа фундаментов: массивные в виде блока или плиты, стенчатые, состоящие из продольных или поперечных стен, жестко связанных с фундаментной плитой, рамные, представляющие собой пространственную конструкцию из верхней плиты или системы балок, опирающихся через стойки на фундаментную плиту.

Фундаменты могут проектироваться как под отдельную машину, так и под группу машин.

Расчет фундаментов производится на действие статических и динамических нагрузок.

Расчеты проводятся по второму предельному состоя­нию а < а_u сравниваются наибольшая амплитуда колебаний фун­дамента по расчету а и предельно допустимая амплитуда колебаний а_u, определяемая из задания на проектирование или по СНиП. Величина а_uдля высокочастотных машин 0,05 мм, для низкочастотных 0,2 мм, для кузнечных моло­тов а_u= 1,2 мм.

Вертикальные колебания фундамента будут описываться уравнением:

г де т - масса всей системы; В_z - коэффициент демпфирования ос­нования при вертикальных колебаниях; z - величина перемещения в вертикальном направлении вдоль оси z; t - время; К_z - коэффи­циент жесткости основания для упругого равномерного сжатия при вертикальных колебаниях; ω - угловая скорость вращения машины,

f - частота вынужденных колебаний; Т – период ко­лебаний; F_z - действующая в вертикальном направлении сила. В этом уравнении B_z dz/dtи K_zz соответствуют демпфирующей и упругой частям реакции основания.

При наличии слабых грунтов в основании фундаментов машин толщиной до 1,5 м производится их замена, а при большей мощности - укрепление или устройство свайных фундаментов. Подошва фундаментов обычно прямоуголь­ная в плане, а смежные фундаменты следует закладывать на одной отметке.