Зоценко Н.Л. Инженерная геология. Механика грунтов, основания и фундаменты

Подождите немного. Документ загружается.

530

раметрів стрижнів еквівалентної жорсткості для моделювання основи балок і

плит, елементів конструкцій заглиблених та підземних споруд тощо.

На рис. 18.12 представлена розрахункова схема палі як конструкції в де-

формованому середовищі. Стрижень 1 моделює осідання пальового фундамен-

ту. Його осьову жорсткість варто обчислювати за формулою (18.62) підстанов-

кою в неї коефіцієнта жорсткості основи за формулою (18.37). При цьому у фо-

рмулах (18.62) і (18.37) варто приймати A

уф

. Стрижні 2 моделюють горизон-

тальні переміщення деформованого середовища. Осьова жорсткість цих стриж-

нів також визначається за формулою (18.62), у яку підставляється коефіцієнт

жорсткості основи за формулою (18.40). Площа контакту фундаменту з осно-

вою, що входить у формулу (18.62), A

⋅

b, де c – відстань між стрижнями 2; b –

ширина перетину палі. У такий спосіб A

– це площа контакту бічної поверхні

палі з ґрунтом, замінена стрижнем, що моделює роботу деформованого середо-

вища.

У результаті розрахунку визначаються зусилля в стрижнях 1, 2, що є реа-

кціями деформованого середовища. Діленням цих зусиль на площі A

, прийняті

у формулі (18.62) при обчисленні осьових жорсткостей стрижнів, одержують

контактні тиски по бічній поверхні та п’яті палі. Зазначені тиски не повинні пе-

ревищувати розрахункового опору ґрунту для підошви умовного фундаменту

чи задовольняти умову (18.41) для бічної поверхні палі.

Як уже відзначалося в п. 18.2, однією з переваг моделювання пружних

властивостей ґрунтової основи стрижнями еквівалентної жорсткості є можли-

вість задання в розрахунковій схемі впливів у вигляді вимушених переміщень

основи, наприклад, викликаних осіданнями (II тип ґрунтових умов за просадоч-

ністю) чи осіданнями (підроблювані території) земної поверхні. У цьому випа-

дку вимушені переміщення задаються як початкові переміщення опорним за-

кріпленням зазначених стрижнів (див., наприклад, рис. 18.4).

У п. 18.2 вказувалося також на те, що в обчислювальних комплексах

("Ліра Windows", "Поліфем" і ін.) є спеціальні типи кінцевих елементів, що вра-

ховують роботу пружного середовища для моделі Вінклера відповідно до рів-

нянь типу (18.51). Зазначені кінцеві елементи можуть використовуватися для

розрахунку балок, плит і рам на деформованій основі. Таким чином, якщо фун-

даментні конструкції не піддані впливам у вигляді вимушених переміщень ос-

нови, розрахункова схема фундаментних конструкцій може складатися з кін-

min

В В

Рис. 18.11. Вплив розмірів фундамен-

тів на величину моментного наванта-

ження від надземної будівлі; М

– мо-

ментне навантаження при абсолютно

жорсткій основі; В

min

–

мінімальний

розмір підошви фундаменту за умови

обмеження крайових тисків на основу

531

ІГЕ-3

ІГЕ-2

ІГЕ-1

Рис. 18.12. До розрахунку пальового фундамен-

ту як конструкції в деформованому середовищі:

а – розрахункова схема; б – графік бокового ко-

ефіцієнта жорсткості основи; 1 – стрижень, що

моделює роботу основи за підошвою фундамен-

ту; 2 –

стрижні, які моделюють роботу основи за

бічною поверхнею фундаменту; 3 –

стрижень,

котрий моделює роботу палі.

цевих елементів спеціального типу,

тобто може не містити додаткових

стрижнів, які моделюють роботу дефо-

рмованої основи. Проблема в цьому

випадку зводиться до правильного ви-

бору вихідних даних, що стосуються

основи. Як правило, такими вихідними

даними є коефіцієнт жорсткості осно-

ви, який варто визначати за формула-

ми, наведеними у пунктах 18.3 і 18.4.

Варто також ураховувати розмірності

коефіцієнтів жорсткості основи, вико-

ристовуваних у програмних комплексах. Наприклад, для розрахунку балок на

пружній основі використовуються погонні коефіцієнти жорсткості, що характе-

ризують деформаційні властивості одиниці довжини основи балки. Погонний

коефіцієнт жорсткості обчислюється за формулою

bCK

, (18.63)

де b – ширина підошви фундаменту балки.

У формулі (18.63) коефіцієнт жорсткості основи C

має розмірність кН/м

а погонний коефіцієнт жорсткості K

– розмірність кН/м

При аналізі результатів розрахунків, виконаних із використанням кінце-

вих елементів спеціального типу, відпір ґрунту p(x) по підошві фундаменту ба-

лки (кН/м) обчислюється за формулою

)x(SK)x(p

, (18.64)

де S(x) – осідання балки в перетині з координатою x.

Для того щоб визначити крайові тиски по підошві стовпчастого фундаме-

нту, його плиту в розрахунковій схемі потрібно моделювати мінімум двома

кінцевими елементами спеціального типу ( пластинами чи стрижнями на пруж-

ній основі).

18.7. КОНТИНУАЛЬНІ КІНЦЕВО-ЕЛЕМЕНТНІ РОЗРАХУНКОВІ

СХЕМИ ФУНДАМЕНТІВ І СПОРУД НА ДЕФОРМОВАНІЙ ОСНОВІ.

Розрахунок основ, фундаментів і споруд із використанням континуальних

кінцево-елементних розрахункових схем відноситься до першої групи методів

532

(див. п. 18.2). У цілому складання таких розрахункових схем нічим не відрізня-

ється від прийнятого в теорії розрахунку будівельних конструкцій. Для моде-

лювання в розрахунковій схемі ґрунтів основи (рис. 18.13) використовуються

просторові чи плоскі (плоска задача) трикутні й прямокутні кінцеві елементи.

Для розрахунку основ із використанням рівнянь стану теорії пластичності

комендується застосовувати октаедричні та трикутні кінцеві елементи, напру-

жено-деформований стан у яких задається однорідним. Це необхідно для

прив’язки рівнянь стану до конкретних точок середовища, тому що в процесі

навантаження споконвічно ізотропне середовище стає анізотропним (явище де-

формаційної анізотропії). Деформаційними характеристиками ґрунту в

стішому випадку є модуль деформації Е і коефіцієнт поперечної деформації ν.

При використанні лінійних моделей (див. п. 18.3) ґрунтовий масив може розг-

лядатись як невагомий. Деякі програмні комплекси дозволяють реалізувати ме-

тод пружних рішень для врахування нелінійної роботи матеріалів конструкцій,

у т.ч. і ґрунтів основи, що моделюються континуальними кінцево-елементними

розрахунковими схемами. В цьому випадку ґрунтовий масив повинен заванта-

жуватися силами власної ваги ґрунту. Для кінцевих елементів, розташованих

нижче від рівня ґрунтових вод, при визначенні об’ємних сил необхідно викори-

стовувати питому вагу ґрунту в зваженому стані

Розміри ґрунтового масиву в розрахунковій схемі повинні призначатися

по границях стисливої товщі основи. Зазначені границі рекомендується встано-

влювати попередніми розрахунками з використанням методів механіки ґрунтів.

Закріплення на границях ґрунтового масиву приймаються лінійно нерухомими.

Аналіз результатів розрахунку припускає перевірку рівня напруг у ґрунтовому

масиві з використанням

рівнянь міцності Кулона–

Мора. При цьому верти-

кальні напруги не повинні

перевищувати розрахунко-

вого опору ґрунту на зада-

ній глибині масиву. Якщо

ця умова не виконується,

розрахунок ґрунтового ма-

сиву варто виконувати з

урахуванням нелінійної ро-

боти ґрунтової основи. Як-

що рівень напружено-

деформованого стану в ґру-

нтовому масиві є неприпус-

тимим, роблять коригуван-

ня, зв’язані зі зміною конс-

труктивних параметрів чи

фундаментів їхнього типу.

Рис. 18.13. Кінцево-елементна розрахункова схема

системи “основа – фундамент – стіна великопанель-

ної будівлі”.

533

Досить часто при аналізі спільної роботи системи “основа–фундамент–

будівля” визначальним є рівень напружено-деформованого стану надземних

конструкцій, оскільки саме цей стан визначає експлуатаційну придатність спо-

руди. Наприклад, у процесі експлуатації будинку (рис. 18.14) може відбутися

перерозподіл відпору ґрунту під підошвою фундаменту внаслідок замочування

основи по краях будинку. При цьому максимальні тиски на основу можуть за-

лишатися менше від припустимих. Наслідком процесу перерозподілу епюри ві-

дпору ґрунту під підошвою фундаменту є перерозподіл нормальних напруг у

простінках першого поверху (див. графік 2 на рис. 18.14). За певних умов міц-

ність простінків може виявитися недостатньою для сприйняття додаткових на-

пруг, викликаних перерозподілом відпору ґрунту під будинком. Приведений

тут приклад свідчить про необхідність в окремих випадках виконання уточне-

них розрахунків споруд з урахуванням їх взаємодії з основою і фундаментами

для одержання достовірних даних про напружено-деформований стан надзем-

них конструкцій та запобігання будівельних аварій.

У дослідницьких роботах знаходять застосування спеціальні обчислюва-

льні програми для розрахунку ґрунтових основ, що реалізують різні версії тео-

рії пластичності (І. П. Бойко, Д. М. Шапіро, А. А. Петраков й інші). В основ-

ному зазначені програми реалізують модифіковані рівняння стану теорії плас-

тичної течії чи деформаційної теорії пластичності. Відмінність цих рівнянь

складається в постулюванні різних гіпотез про колінеарності векторів напруг,

деформацій і їхніх швидкостей на основі результатів експериментальних пере-

вірок. У зв’язку з цим використання таких обчислювальних програм припускає

експериментальне визначення додаткових характеристик ґрунтів, що встанов-

x(м)

q (кН/м)

p (кН/м)

σ (МПа)

Рис. 18.14. Перерозподіл напруг у простінках стіни безкаркасної будівлі, викликане

замочуванням ґрунтів основи у торців: 1 – початкові епюри відпору ґрунту та стиску-

ючих напруг у простінках; 2 – епюри відпору ґрунту та напруг в простінках після за-

мочування торців будівлі; q – розподілене навантаження на стіну; р –

відпір ґрунту;

σ – вертикальні напруження в простінках; W – напрямок замочування ґрунтів основи

534

люють параметри нелінійного деформування, форми дилатансійного руйнуван-

ня тощо. Оскільки одержання таких характеристик нормами на проектування

основ не передбачено, використання зазначених обчислювальних програм у

проектній практиці вкрай обмежене.

Значно більше поширення одержали нелінійні алгоритми, що описують

нелінійну роботу ґрунтового масиву, основані на розв’язанні змішаної задачі

теорії пружності і пластичності (О. К. Бугров, А. Б. Фадєєв та інші). Тут перед-

бачається, що до вичерпання міцності ґрунт деформується лінійно, а після ви-

черпання міцності переходить у стан пластичної течії. Для розв’язання таких

задач цілком достатньо мати стандартні характеристики деформативності й

міцності ґрунтів, до яких відносяться: модуль деформації Е, коефіцієнт Пуассо-

на ν, кут внутрішнього тертя φ і зчеплення с.

Методична послідовність розв’язання пружної-пластичної задачі для ґру-

нтового масиву ілюструється алгоритмом, який нижче наводиться, реалізова-

ним у програмному комплексі “Поліфем”. Алгоритм тестований при визначенні

початкового критичного тиску на вагому основу відповідно до аналітичного

розв’язання (задача Пузиревського).

Ґрунт представляється пружнопластичним матеріалом, що працює пруж-

но до вичерпання міцності і перехідить у пластичну течію при наступному на-

вантаженні. Діаграма міцності ґрунту як анізотропного матеріалу описується з

використання умови міцності Кулона–Мора (див. п. 6.4):

zxII

zxxz

sin

)ctgc(

)(

σσϕ

τσσ

−−

+−

, (18.65)

де

– компоненти тензора напруг; c,

– характеристики міцності ґрун-

ту для граничних станів першої групи.

Для реального напруженого стану визначається коефіцієнт k наближення

кінцевого елемента до граничного стану. При множенні на цей коефіцієнт тен-

зора напруг повинна виконуватися в кінцевому елементі рівність (18.65). Таким

чином, дограничному стану роботи ґрунту відповідає коефіцієнт k, більший від

одиниці.

Реальні навантаження розділяються на ступені. У межах ступеня наван-

таження вважається умовно простим. Таким чином, точність розв’язання задачі

збільшується зі зменшенням інтенсивностей параметрів, що навантажують, на

ступені.

Для врахування особливостей складного навантаження сумарні напруги в

точці (кінцевому елементі) записуються в такому вигляді:

zszoz

kσσσ

;

xsxox

kσσσ

;

zxszxozx

kτττ

, (18.66)

де

zо

xо

zxо

– початкові напруги (сума всіх напруг на попередніх ступенях

навантаження);

zxs

– збільшення напруг (напруги на розглянутому сту-

пені навантаження); k – коефіцієнт наближення кінцевого елемента до гранич-

ного стану.

Для визначення коефіцієнта k зважується рівняння (18.65) при підстанов-

ці в нього рівнянь (18.66). Результат рішення представляється наступним алго-

ритмом:

535

adb

−−

;

2222

)(sin)(a

xszszxsxszs

σσϕτσσ

+−+−=

;

)(sincb

xszs

++=

σσϕ

;

]))(sin()([cosb

zxzxsxszxzsxxszzs

000

412

ττσσσσϕ

σσσσϕ

+++−+=

;

acoscd

++−=

;

)(sin)(a

xzzxxz

σσϕτσσ

+−+−=

;

)

(sincd

σσϕ

. (18.67)

Як розрахункове значення коефіцієнта k приймається

))c,(kmin(k

iiir

, (18.68)

де k

– коефіцієнт наближення до граничного стану в i-му кінцевому елементі.

Рішення задачі здійснюється методом послідовних навантажень. За ре-

зультатами пружного розрахунку визначається мінімальний для конструкції ко-

ефіцієнт наближення до граничного стану, і, якщо він менше чи дорівнює оди-

ниці, у зруйнованих елементах приймається жорсткість (модуль деформації),

рівна машинному нулю. Навантаження на ступені навантаження враховуються

в цьому випадку як задана величина, помножена на коефіцієнт наближення до

граничного стану.

Для елементів, що перейшли в стан течії, перевіряється умова розванта-

ження. Ознакою розвантаження може бути збільшення коефіцієнта

, віднесе-

ного до сумарних напруг, на двох суміжних ступенях навантаження. При цьому

коефіцієнт

обчислюється за формулами (18.67), у яких початкові напруги (з

індексом “0”) приймаються рівними нулю, а приріст напруг (з індексом “s”) –

рівним сумарним напругам. Якщо виявлені елементи, у яких відбувається роз-

вантаження, в останніх відновлюється первісна жорсткість (модуль деформації)

і виробляється перерахунок конструкції для цього ступеня навантаження.

Результатами рішення задачі є: повні переміщення, напруги й деформації

на ступені навантаження; коефіцієнти наближення до граничних станів за на-

пругами та деформаціями; навантаження і впливи, що враховуються на ступені

навантаження; графічна інформація про досягнення в елементах системи гра-

ничних станів за напругами та деформаціями; протокол рішення задачі з інфо-

рмацією про досягнення граничних станів в елементах системи і перевизначен-

ні жорсткісних характеристик.

19. ОСНОВИ НАДІЙНОСТІ ТА ЕКОНОМІЧНОСТІ

ФУНДАМЕНТОБУДУВАННЯ

19.1. ЧИННИКИ ТЕОРІЇ НАДІЙНОСТІ СИСТЕМИ

“ОСНОВА – ФУНДАМЕНТ – СПОРУДА”

Згідно з ГОСТ 27.002-83 надійність – це властивість об’єкта зберігати у

часі в установлених межах значення всіх параметрів, які характеризують здат-

536

ність виконувати потрібні функції у заданих режимах та умовах використання,

технічного обслуговування, ремонту, зберігання й транспортування. Однак для

будівельних конструкцій поняття надійності може трактуватися в більш вузь-

кому розумінні: як здатність конструкції працювати протягом певного часу без

відмови.

Під основою споруди розуміють масив ґрунту, що деформується від зу-

силь, які передаються на нього фундаментами. Тому надійність основ і фунда-

ментів розглядають спільно з надійністю надземної частини споруди. Під на-

дійністю цієї системи розуміють властивість сприймати весь зовнішній вплив

як при виготовленні та зведенні, так і при корисному функціонуванні. Ця сис-

тема має проектуватися так, щоб вона могла надійно сприймати всі можливі

навантаження і передавати їх основі таким чином, щоб деформації основи не

перевищували їх граничних значень (граничних осідань S

та S

max

, кренів i

, від-

носної різниці осідань (ΔS/L)

), які наведено у додатку 4 СНиП 2.02.01-83

. Ці

значення були отримані дослідним шляхом із спостережень за осіданнями бу-

динків. Вони виходять із граничних моментів за тріщиностійкістю, або з обме-

ження розкриття тріщин надземних конструкцій, або з іншого фактора.

Поняття “надійність системи “основа–фундамент” (ОФ) є комплексним.

Воно містить у собі такі складові: безвідмовність, відмова та довговічність.

Безвідмовність системи (або надійність у вузькому розумінні) – це здат-

ність її безперервно зберігати роботоздатність у певних умовах експлуатації

протягом деякого часу. Нормативний строк служби фундаментів будівель I кла-

су капітальності – 150 років, II – 125 і III – 100 років. Приблизно такий же строк

експлуатації фундаментів у інших країнах: Угорщині, Бельгії – 150 років,

Франції – 100, Швеції –80, Англії – 60 років.

Повну чи часткову втрату якості основи чи фундаменту називають відмо-

вою. Іноді вона визначається чітко, наприклад, руйнування всієї споруди. Тоді

звичайно перехід системи з роботоздатного стану в нероботоздатний носить

стрибкоподібний характер у часі й називається раптовою відмовою. Частіше ві-

дмова буває частковою і зумовлюється монотонним, але необоротним погір-

шенням параметрів елементів системи, наприклад унаслідок старіння, зносу,

корозії фундаментних конструкцій, зволоження, вивітрювання, промерзання

ґрунтів основи тощо. Такі відмови поступові. Вихід значень параметрів системи

в цілому чи її елементів за граничні межі називають параметричною відмовою.

Крім уже згаданих, є й інші відмови: залежні та незалежні, повні та част-

кові, стійкі та самоусуваючі тощо. Розрізняють відмови також і за відповідаль-

ністю та відмови з неекономічною відповідальністю.

Однією з головних характеристик системи є її ремонтопридатність –

здатність системи до попередження, виявлення й усунення різноманітних від-

мов і відхилень шляхом проведення ремонтів. Ступінь ремонтопридатності си-

стеми залежить у першу чергу від її конструктивних особливостей. Як правило,

ремонт її можливий лише при поступовій відмові; раптові ж відмови звичайно

приводять споруду в граничний стан.

Властивість системи зберігати працездатність й ефективність при існую-

чій системі ремонтів аж до стану, при якому подальша експлуатація стає не-

537

можливою, а ремонт та реконструкція –

економічно недоцільними, називається дов-

говічністю. Для основ споруд через склад-

ність і дорожнечу їх підсилення поняття

довговічності та безвідмовності практично

збігаються. Мірою довго-вічності є період

часу T до настання граничного стану спо-

руди або час корисного функціонування її.

Для графічного пояснення вищезга-

даних понять на рис. 19.1 показані криві

залежності надійності (безвідмовності) P(t)

і відмови Q(t) від часу експлуатації. Через

те, що надійність та відмова є протилежними подіями, то в будь-який момент

часу експлуатації системи t

1=+

)t(Q)t(P

. (19.1)

Експлуатація системи ОФ супроводжується поступовим погіршенням її

якості, через що функція надійності P(t) є спадною від t (рис. 19.1). При t=0

P(0)=1, а при t→∞ P(t)=0. Графік функції розподілу відмов є графіком неспад-

ної функції, значення якої зростають від 0 до 1.

Закон мінливості надійності системи від часу має такий вигляд:

∫

∞

−

dt)t(

e)t(P

, (19.2)

де λ(t) – щільність імовірності відмови. Якщо λ=const

e)t(P

−

. (19.3)

Для оцінки часу ефективного використання об’єкта, планування ремонтів

та профілактичних оглядів необхідно знати середній час безвідмовної роботи

об’єкта, який є математичним очікуванням часу T роботи об’єкта до відмови:

∫

∞

dt)t(P)T(MT

ср

. (19.4)

Звідси середній час безвідмовної роботи дорівнює площі, обмеженій кри-

вою надійності P(t) (рис. 19.1).

Досвід будівництва й експлуатації показує, що навіть для однакових спо-

руд, які зводяться та діють в аналогічних умовах, відмова всієї системи чи

окремих її елементів відбувається в різні випадкові моменти часу, отже, немож-

ливо точно вказати час довговічності системи чи конструкції T, а можна лише

оцінити ту ймовірність, із якою вони будуть експлуатуватися протягом часу, не

меншого, ніж нормативний строк служби.

Результати обстеження технічного стану фундаментів і надземних конс-

трукцій свідчать про досить високий ступінь змінності їх геометричних та фі-

зико-механічних характеристик. Навантаження, що діють на систему, за своєю

природою є змінними (вага споруди, сніг, вітер, технічне обладнання й ін.).

Якщо заміряти їх значення протягом строку експлуатації споруди, то одержимо

статичний ряд навантажень від мінімального до максимального. Найбільшим

P(t)

Q(t)

Рис. 19.1. Залежність надійності P(t)

та ймовірність відмови Q(t) від часу

експлуатації

538

ступенем змінності відзначаються фізико-механічні характеристики ґрунтів ос-

нови.

Отже, використання ймовірнісних методів розрахунку, які враховують

статистичну неоднорідність основ, випадкову природу навантажень, змінність

геометричних параметрів фундаментів і фізико-механічних властивостей їх ма-

теріалів тощо, дозволяє проектувати споруди із заданою надійністю, тобто мо-

жна більш обґрунтовано визначити граничні деформації для системи “споруда

– фундамент – основа” (СФО). Але сучасні методи розрахунку основ за гранич-

ними станами, хоч і використовують методи математичної статистики для ви-

значення характеристик міцності ґрунту основи (згадаємо коефіцієнт надійності

(див. п.4.7)), не дають змоги оцінити надійність системи.

Таким чином, згідно зі СНиП 2.02.01-83

виконання умов (12.2) і (12.3) –

показник надійності системи СФО. Однак при цьому неможливо повністю оці-

нити ступінь надійності системи, тому що при виконанні умови (12.2) надій-

ність системи завжди оцінюється одиницею: P(t)=1. Не враховується той факт,

що при граничному осіданні S

=10 см для однієї споруди S=3 см, а для іншої

S=9,9 см. В обох випадках співвідношення (12.2) виконується, але ж, зрозуміло,

що при S=3 см система має більш високий рівень надійності. Та критерії (12.2) і

(12.3) цього не враховують. З іншого боку, якщо S=10,1 см, то згідно з нормами

надійність стрибкоподібно падає з одиниці до нуля. Це також дефект розрахун-

ку за методом граничних станів, бо виникає суперечність відомому принципу

безперервного плавного зменшення рівня надійності.

До недоліків умови (12.3) також відносять уведення до виразу постійних

коефіцієнтів γ

та γ

, які не дають можливості оцінити вплив змінності їх кількі-

сних значень на остаточний рівень надійності даної системи.

Основними факторами, що визначають надійність основ і фундаментів, є:

- загальнонормативні положення (номенклатура граничних станів основи й

конструктивних елементів фундаментів та споруди в цілому за класом її капі-

тальності; критерії оцінки граничних станів основ і конструктивних елементів

споруди за класом її капітальності; номенклатура навантажень та дій на основу,

а також їх сполучень);

- відповідність прийнятих схеми і методу розрахунку основи дійсним умо-

вам її роботи в кожному конкретному випадку;

- достовірність опису інженерно-геологічних умов будівництва споруди,

отриманого в процесі польових досліджень;

- достовірність вихідних матеріалів про фізико-механічні характеристики

ґрунтів основи, отриманих за результатами польових і лабораторних методів їх

випробувань з урахуванням походження ґрунтів, умов їх природного залягання,

структури та будови (якість відбору, пакування, транспортування і зберігання

зразків ґрунту для лабораторних досліджень; методика визначення властивос-

тей ґрунтів у лабораторних умовах; методика обробки результатів вивчення

властивостей ґрунту й визначення розрахункових характеристик);

- достовірність матеріалів про навантаження та дії, яким підлягають основи

споруди при їх експлуатації;

- обґрунтований вибір варіанта влаштування основи і фундаментів;

539

- обґрунтована технологія зведення підземної частини будівлі;

- правильність реалізації проектних вирішень у процесі будівництва, що

забезпечується засобами контролю за якістю та передбаченою технологією ви-

конання робіт (якість і однорідність матеріалів, що використовуються для вла-

штування основ; якість робіт із з’єднання фундаментів із ґрунтовою основою;

погодно-кліматичні умови, за яких виконують роботи; здатність механічних

властивостей основи змінюватись у процесі будівництва під впливом техноген-

них і кліматичних факторів, у тому числі з урахуванням чинника часу та темпу

зведення споруди; відповідність між проектними та зведеними елементами фу-

ндаментів і основ тощо);

- умови експлуатації системи СФО (номенклатура вимог технічної експлу-

атації; система контролю технічного стану її; впровадження планово-

попереджувальних оглядів та ремонтів; рівень кваліфікації обслуговуючого

персоналу).

Кількісний опис більшості з перелічених факторів у всій складності їх

взаємодії під час фактичної роботи основ споруд необхідно виконувати з ура-

хуванням мінливості як властивостей ґрунтів основ, так і навантажень та дій,

які впливають на них через фундаменти від надземних конструкцій.

Закономірності мінливості кількості відмов фундаментів n за часом їх

експлуатації t наведені на рис. 19.2, а вартості ремонту фундаментів c залежно

від часу їх експлуатації t – на рис. 19.3. Кількість відмов окремих фундаментів

прямолінійно зростає з часом експлуатації. Для стрічкових фундаментів спершу

кількість відмов зростає значно швидше, ніж для окремих (період припрацю-

вання), а потім вона майже постійна (період нормальної експлуатації), а в пері-

од зносу швидкість зростання кількості відмов стрічкових фундаментів знов пе-

ревищує цей показник для окремих фундаментів. Для стрічкових фундаментів

вартість ремонту зростає до максимуму в період припрацювання, потім у період

нормальної експлуатації майже стабілізується, а потім, із виникненням зносу,

знову зростає. Для окремих фундаментів ця вартість, як і кількість відмов, зрос-

тає прямолінійно з початку експлуатації.

Із часом матеріал фундаментів зношується. Погіршення експлуатаційної

Рис. 19.3. Мінливість вартості ремо-

нту фундаментів с залежно від часу

їх експлуатації t: 1 – стрічкові фун-

даменти; 2 – окремі фундаменти

Рис. 19.2. Мінливість кількості відмов

фундаментів n залежно від часу їх

експлуатації t (t

– період припрацю-

вання; t

– період нормальної експлу-

атації; t

– період зносу): 1 –

стрічкові

фундаменти; 2 – окремі фундаменти