Программа вступительных испытаний по специальности 05.23.02 « Основания, фундаменты, подземные сооружения»

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РФ

ВОРОНЕЖСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ АРХИТЕКТУРНО-СТРОИТЕЛЬНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ

ПРОГРАММА

Вступительных испытаний

по специальности 05.23.02 « Основания, фундаменты, подземные

сооружения»

Программа дисциплины включает два раздела:

1.  «Механика грунтов», в котором изучаются особенности грунтов как тел природного происхождения, их поведение под нагрузками, освещаются вопросы распределения напряжений и деформаций грунтовых оснований, оценка прочности, устойчивости грунтовых массивов и давления грунтов на ограждения.

2.  «Основания и фундаменты», в котором рассматриваются вопросы их расчета в различных инженерно-геологических условиях, выбора наиболее экономически и технически обоснованного типа оснований и фундаментов, оптимизации проектных решений системы «основание-фундамент».

СОДЕРЖАНИЕ ДИСЦИПЛИНЫ

Состав курса, связь с другими дисциплинами. Основные понятия и терминология. Значение грунтов и фундаментостроения в современном строительстве. Внедрение новых достижений в практику фундаментостроения.

1.1.  Состав, строение и состояние грунтов. Составные элементы грунтов и их свойства. Связи между минеральными частицами. Структура и текстура грунтов.

1.2.  Экспериментально-теоретические предпосылки механики грунтов. Применение модели сплошной среды для описания поведения грунтов под нагрузкой. Методы решения задач механики грунтов. Особенности деформирования грунтов (линейные и нелинейные, упругие и пластические деформации, ползучесть, фильтрационная консолидация грунта). Основные расчетные модели грунтов (теория линейного деформирования, теории предельного равновесия, понятия о нелинейных моделях).

1.3.  Механические свойства грунтов

Понятие о характерных механических свойствах грунтов и основных схемах лабораторных испытаний. Деформируемость грунтов, определение характеристик деформационных свойств. Водопроницаемость грунтов, определение коэффициента фильтрации. Прочность грунтов, определение характеристик сопротивления сдвигу.

Методы определения характеристик механических свойств грунтов в лабораторных и полевых исследованиях. Вычисление нормативных и расчетных характеристик механических свойств грунтов.

1.4.  Распределение напряжений в массивах грунтов. Напряжения в массиве грунта от действия внешней нагрузки. Напряжения в грунте от собственного веса.

1.5.  Деформации грунтов и прогноз осадок фундаментов

Виды деформаций грунтов. Методы определения конечных осадок слоя грунта при сплошной нагрузке, конечных осадок фундаментов по методу послойного суммирования и методу линейно деформированного слоя конечной толщины.

Затухание осадок во времени по теории фильтрационной консолидации.

1.6.  Теория предельного напряженного состояния и ее приложение к задачам механики грунтов

Определение начальной критической нагрузки и расчетного сопротивления грунтов основания. Постановка задач в теории предельного напряженного состояния. Предельное давление на грунт основания. Устойчивость откосов насыпей, выемок и склонов. Простейшие, строгие и инженерные методы расчетов.

Давление грунтов на ограждения. Понятие об активном, пассивном давлении и давлении покоя. Строгие и приближенные методы решения задач.

1.7.  Общие принципы проектирования оснований и фундаментов

Исходные данные, необходимые для проектирования оснований и фундаментов. Анализ инженерно-геологических условий, их влияние на варианты фундаментов. Виды деформаций зданий и сооружений. Причины развития неравномерных осадок сооружений. Технико-экономические факторы, определяющие оптимальность проектного решения.

1.8.  Фундаменты в открытых котлованах на естественном основании

Виды конструкций фундаментов. Выбор типа и материала фундаментов. Основные принципы проектирования фундаментов.

Определение глубины заложения фундаментов в зависимости от геологических условий, сезонного промерзания грунтов, конструктивных и эксплуатационных особенностей сооружения, наличия и глубины заложения фундаментов соседних зданий, подземных инженерных коммуникаций и др.

Определение размеров жестких фундаментов при действии различных сочетаний нагрузок. Расчеты фундаментов по предельным состояниям оснований.

Основные предпосылки расчета гибких фундаментов как конструкций на упругом основании. Методы местных и общих упругих деформаций. Пределы их применимости.

Новые типы фундаментов: фундаменты в вытрамбованных котлованах, щелевые фундаменты, фундаменты с наклонной подошвой и др. Условия их применения.

1.9.  Свайные фундаменты

Область применения свайных фундаментов. Классификация свай по условиям изготовления, по форме поперечного и продольного сечений, по материалу, по условиям передачи нагрузки на грунты.

Условия работы свай-стоек и висячих свай. Определение их несущей способности по прочности материала и прочности грунта.

Способы определения несущей способности одиночных висячих свай из условий прочности грунта по: теоретическим формулам; результатам испытаний пробной статической нагрузкой; данным пробной забивки (динамический способ); результатам зондирования и испытаниям эталонных свай в полевых условиях; практическим методом (по формулам СНиП).

Особенности работы одиночной сваи и группы свай, объединенных низким ростверком.

Последовательность проектирования свайных фундаментов с низким ростверком при действии центральных, внецентренных и горизонтальных нагрузок.

1.10.  Методы искусственного улучшения грунтов оснований

Классификация методов искусственного улучшения оснований (конструктивные, механические, химические). Принципы устройства и методы расчета. Области применения различных методов.

1.11.  Проектирование котлованов

Защита подвальных помещений и фундаментов от подземных вод. Обеспечение устойчивости откосов котлованов (естественные откосы, крепления и шпунтовые стенки, «стена в грунте»). Предохранение котлованов от подтопления грунтовыми водами (водопонижение, противофильтрационные завесы). Подготовка оснований к заложению фундаментов. Требования техники безопасности и охраны труда при устройстве оснований и возведении фундаментов. Защита подвальных помещений от подземных вод.

1.12. Фундаменты глубокого заложения. Заглубленные и подземные сооружения

Фундаменты из тонкостенных оболочек, буровых опор, опускных колодцев, кессонов, «стена в грунте». Особенности работы и область применения. Использование конструкций для строительства заглубленных и подземных сооружений. Основные положения расчетов. Производство работ при устройстве фундаментов глубокого заложения. Основные положения расчетов фундаментов глубокого заложения.

1.13.  Строительство на структурно-неустойчивых грунтах

Основные виды структурно-неустойчивых грунтов (вечномерзлые, лессовые просадочные, глинистые набухающие, слабые водонасыщенные грунты, ленточные глины, заторфованные, насыпные и намывные грунты). Особенности их поведения под нагрузками и при различных воздействиях в результате строительства. Деформационные и прочностные свойства структурно-неустойчивых грунтов.

Способы проектирования сооружений, особенности производства работ, методы улучшения свойств оснований при строительстве на тех или иных видах структурно-неустойчивых грунтов.

1.14.  Строительство на скальных, элювиальных грунтах, закарстованных и подрабатываемых территориях.

1.15.  Фундаменты при динамических воздействиях

Особенности динамических воздействий на сооружения и грунты основания.

Основные положения и принципы расчета оснований массивных и рамных фундаментов под машины периодического и непериодического (ударного) действия. Определение динамических характеристик грунтов. Мероприятия, позволяющие уменьшить амплитуду колебаний.

Фундаменты в сейсмических районах. Сейсмическое микрорайонирование площадок строительства. Понятие о сейсмических нагрузках. Основные положения проектирования и особенности для сейсмических районов.

1.16.  Реконструкция фундаментов и усиление оснований

Причины, вызывающие необходимость реконструкции фундаментов и усиления оснований. Обследование оснований и фундаментов зданий и сооружений. Особенности инженерно-геологических изысканий при реконструкции зданий и их оснований.

Методы усиления оснований и укрепления фундаментов, изменение условий передачи нагрузки, увеличение прочности материала фундамента и грунтов в основании.

Устройство фундаментов под конструкции и оборудование внутри действующих предприятий и вблизи существующих объектов. Проектирование оснований, фундаментов и подземных конструкций при реконструкции и надстройке зданий и сооружений.

ДОПОЛНИТЕЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ

1. Основные приемы техники безопасности при реконструкции фундаментов и усилении оснований.

2. Автоматизированное проектирование фундаментов. Понятие о вариантности проектирования.

3. Автоматизация расчетов оснований и фундаментов.

4. Принципы составления программы расчетов. Направления совершенствования САПР оснований и фундаментов.