Взаємодія інженерних захисних конструкцій з грунтовою основою в умовах щільної міської забудови

Заголовок (англійською): 
Interaction of engineering protective structures with the soil base in densely built-up territory
Автор(и): 
Ручківський В.В.
Автор(и) (англ): 
Ruchkivskyi V.V.
Ключові слова (укр): 
інженерні захисні конструкції, підпірна стіна, напружено-деформований стан, котлован, ущільнена забудова
Ключові слова (англ): 
engineering protective structures, retaining wall, stress-strain state, pit, densely built-up territory
Анотація (укр): 
В статті проаналізовано роботу системи «інженерні захисні конструкції-ґрунтовий масив» в зоні впливу оточуючої забудови при наявності складних інженерно-геологічних умов. Проведено моделювання задачі влаштування глибокого котловану під захистом багатоярусної підпірної стінки. Виявлено взаємовплив оточоючої забудови та розробки котловану нового будівництва в залежності від відстані між ними. Визначено оптимальну відстань між існуючою забудовою та котлованом нового будівництва. Встановлено, що врахування впливу існуючої забудови при влаштуванні котловану суттєво змінює характер напружено-деформованого стану ґрунтової основи та конструкцій огородження котловану, збільшуючи переміщення підпірних конструкцій на 12-70% в залежності від відстані до будинку. Виявлено, що згинальні моменти в конструкції огородження при зменшенні відстані між котлованом та існуючою забудовою зазнають кількісних і якісних змін. Так, значення згинальних моментів в палях при зменшенні відстані від 20м до 10м зростають на 26%, а у випадку зменшення відстані від 10м до 5м – на 45%. Показано, що скорочення відстані між існуючою будівлею і котлованом призводить до виникнення додаткових осідань у фундаментних конструкціях існуючого будинку. Так, вертикальні деформації при розташуванні будинку на відстані 5м зростають на 35%, у порівнянні із будинком на відстані 20м, що пояснюється потраплянням будівлі в зону формування поверхні ковзання схилу. Виявлено, що найбільш раціональне розташування існуючої будівлі є у випадку, коли глибина котловану дорівнює відстані між будинком і гранню конструкції огородження котловану, так як будівля не потрапляє в зону впливу нового будівництва.
Анотація (англ): 
The article analyzes the operation of the "engineering protective structures-soil massif" system in the zone of influence of the surrounding buildings in the presence of complex engineering and geological conditions. Simulation of the task of setting up a deep pit under the protection with a multi-tiered retaining wall was carried out. The mutual influence of the surrounding buildings and the development of the pit near the new construction, depending on the distance between them, was revealed. The optimal distance between the existing building and the pit of the new construction was determined. It has been established that taking into account the influence of existing buildings when constructing a pit significantly changes the nature of the stress-deformation state of the soil base and pit enclosure structures, increasing the movement of supporting structures by 12-72% depending on the distance to the house. It was found that the bending moments in the structure of the fence undergo quantitative and qualitative changes when the distance between the pit and the existing building is reduced. Thus, values of bending moments in piles increase by 25% when the distance is reduced from 20m to 10m, and by 46% when the distance is reduced from 10m to 5m. It is shown that reducing the distance between the existing building and the pit leads to the occurrence of additional settlements in the foundation structures of the existing building. Thus, vertical deformations when the house is located at a distance of 5 m increase by 35%, compared to a house at a distance of 20 m, which is explained by the building falling into the zone of formation of the slope sliding surface. It was found that the most rational location of the existing building is in the case when the pit depth is equal to the distance between the house and the face of the pit enclosure structure, since the building does not fall into the zone of influence of the new construction.
Публікатор: 
Київський національний університет будівництва і архітектури
Назва журналу, номер, рік випуску (укр): 
Опір матеріалів і теорія споруд, 2022, номер 109
Назва журналу, номер, рік випуску (англ): 
Strength of Materials and Theory of Structures, 2022, number 109
Мова статті: 
Українська
Формат документа: 
application/pdf
Документ: 
38-110_ruchkivskiy_v.v.pdf
Дата публікації: 
17 Сентябрь 2023
Номер збірника: 
110
Розділ: 
Опір матеріалів і теорія споруд, 2023, номер 110
Університет автора: 
Київський національний університет будівництва і архітектури Повітофлотський пр., 31, м. Київ, Україна
Литература: 
  1. Будівництво в умовах ущільненої забудови. Вимоги безпеки. ДБН В.1.2-12:2008. [Чинні від 2009-01-01]. – К.: Мінрегіонбуд України“, 2008. – 34 с. – (Державні будівельні норми).
  2. Винников Ю.Л., Харченко М.О., Єрмолаєнко Д.А., Акопян М.К. / Геотехнічний моніторинг улаштування котловану новобудови поруч з існуючими будівлями // Мости та тунелі: теорія, дослідження і практика / 2022, №22 – С.12-25.
  3. Зоценко М.Л. Моделювання напружено-деформованого стану ґрунтового масиву зсувного схилу / М. Л. Зоценко, Ю. Л. Винников, М. О. Харченко, А. М. Виноградова, О.В. Костенко // Зб. наук. праць. Серія: Галузеве машинобудування, будівництво. –Полтава: ПолтНТУ, 2013. –Вип. 3(38). – Т. 1. – С. 160-169.
  4. Бойко І.П. Зміна напружено-деформованого стану при зведені поруч нових будівель в умовах щільної міської забудови / І. П. Бойко, В. С. Носенко //Будівельні конструкції. – К.: НДІБК – 2008 – Вип. 71. – Книга 1. – С. 370–376.
  5. Бондарєва Л.О., Хоронжевський М. Оцінка впливу процесу влаштування огороджувальних конструкцій котловану на оточуючу забудову / Основи і фундаменти // 2022 №45 – С.22-32.
  6. Turcek P., Sul’ovska M. Using the observationmethod for foundations of high-rise buildings /Geotechnical Engineering in Urban  Environ-ments – Rotterdam, 2007 – pp.419-422.
  7. Capraru C. Numerical analysis of deep excavations and prediction of their influence on neighboring building / Capraru C., Adam D., Hoffmann J. // Numerical methods in geotechnical engineering -  London: Taylor & Francis Group, 2014 – pp. 735-741 – DOI: 10.1201/b17017-132.
  8. Chandrakant S. Desai, Numerical methods in geotechnical engineering /  Chandrakant S. Desai, John T. Christian // New York – McGraw-Hill, 1977. – 783p. – ISBN 0-07-016542-4
  9. David M. Potts, Finite element analysis in geotechnical engineering / David M. Potts, L. Zdravkovic // London – Imperial College of Science, 2001. – 415p. – ISBN 0 727727532.
  10. Chris R.I. Clayton, Earth pressure and earth-retaining structures / Chris R.I. Clayton, Rich I. Woods, A.J.Bond, J.Milititsky – New York, , Taylor & Francis, 2006. p.559.
  11. Chang-Yu Ou. Deep excavation. Theory and practice. – Department of Construction Engineering, National Taiwan University of Science and Technology – London, Taylor & Francis, 2006. p.532.
 
References: 
  1. Budivnytstvo v umovakh ushchilnenoi zabudovy (Сonstruction in the densely built-up territory). Vymohy bezpeky. DBN V.1.2-12:2008. [Chynni vid 2009-01-01]. – K. : Minrehionbud Ukrainy“, 2008. – 34 s. – (Derzhavni budivelni normy).
  2. Vynnykov Yu.L., M.O. Kharchenko., D.A. Yermolaienko, M.K. Akopian / Heotekhnichnyi monitorynh ulashtuvannia kotlovanu novobudovy poruch z isnuiuchymy budivliamy (Geotechnical monitoring of the arrangement on the pit of the new building nearly to existing buildings) // Mosty ta tuneli: teoriia, doslidzhennia i praktyka / 2022, №22 – S.12-25.
  3. Zotsenko M.L. Modeliuvannia napruzheno-deformovanoho stanu gruntovoho masyvu zsuvnoho skhylu (Modeling of the stress-strain state of the soil massif on landslide slope) / M. L. Zotsenko, Yu. L. Vynnykov, M. O. Kharchenko, A. M. Vynohradova, O.V. Kostenko // Zb. nauk. prats. Seriia: Haluzeve mashynobuduvannia, budivnytstvo. –Poltava: PoltNTU, 2013. –Vyp. 3(38). – T. 1. – S. 160-169.
  4. Boiko I.P. Zmina napruzheno-deformovanoho stanu pry zvedeni poruch novykh budivel v umovakh shchilnoi miskoi zabudovy (Change in the stress-strain state when new buildings are erected nearly to each other in the conditions of dense urban development) / I. P. Boiko, V. S. Nosenko //Budivelni konstruktsii. – K.: NDIBK – 2008 – Vyp. 71. – Knyha 1. – S. 370–376.
  5. Bondarieva L.O., Khoronzhevskyi M. Otsinka vplyvu protsesu vlashtuvannia ohorodzhuvalnykh konstruktsii kotlovanu na otochuiuchu zabudovu (Assessment of the influence of the process of installation of pit enclosure structures on the surrounding buildings) / Osnovy i fundamenty // 2022 №45 – S.22-32.
  6. Turcek P., Sulovska M. Using the observation method for foundations of high-rise buildings /Geotechnical Engineering in Urban Environ-ments – Rotterdam, 2007 – pp.419-422.
  7. Capraru C. Numerical analysis of deep excavations and prediction of their influence on neighboring building / Capraru C., Adam D., Hoffmann J. // Numerical methods in geotechnical engineering - London: Taylor & Francis Group, 2014 – pp. 735-741 – DOI: 10.1201/b17017-132.
  8. Chandrakant S. Desai, Numerical methods in geotechnical engineering / Chandrakant S. Desai, John T. Christian // New York – McGraw-Hill, 1977. – 783p. – ISBN 0-07-016542-4.
  9. David M. Potts, Finite element analysis in geotechnical engineering / David M. Potts, L. Zdravkovic // London – Imperial College of Science, 2001. – 415p. – ISBN 0 727727532.
  10. Chris R.I. Clayton, Earth pressure and earth-retaining structures / Chris R.I. Clayton, Rich I. Woods, A.J. Bond, J. Milititsky – New York, Taylor & Francis, 2006. p.559.
  11. Chang-Yu Ou. Deep excavation. Theory and practice. – Department of Construction Engineering, National Taiwan University of Science and Technology – London, Taylor & Francis, 2006. p.532.
Стаття надійшла 28.04.2023