Определение несущей способности буронабивной сваи с усилением основания под пятой с помощью численных расчетов

DOI: 10.37153/2618-9283-2024-6-102-120

Авторы:  
Рубрики:    Основания и фундаменты, подземные сооружения   
Ключевые слова: пята сваи, усиление основания сваи, повышение несущей способности, цементация, включение пяты сваи в работу
Аннотация:

Введение. Представлен обзор методов расчета свай с усилением основания под пятой, а также результаты численных экспериментов с моделированием испытаний таких свай. Целью исследования является разработка новых методов расчета несущей способности буронабивной сваи с учетом усиления основания под пятой.

Материалы и методы. Существующие методы расчета не позволяют в полной мере учесть усиления основания пяты буронабивной сваи, поэтому существует необходимость в разработке новых методов, позволяющих это сделать. Учет усиления может внести очень важный вклад в определение несущей способности буронабивной сваи на этапе проектирования.

Результаты. В ходе численных исследований определены границы применимости технологии усиления основания пяты сваи. Были определены параметры, оказывающие влияние на работу сваи с усилением основания под пятой и разработан способ ее моделирования.

Выводы. Установлено, что при усилении основания под пятой формируется грунтовый или грунтоцементный элемент с повышенными прочностными и деформационными характеристиками, что приводит к снижению осадки и повышению несущей способности сваи. Разработанный способ моделирования несущей способности буронабивной сваи с усилением основания под пятой оказался эффективным и может быть использован для дальнейших исследований и практического применения.

Используемая литература:

1. Шулятьев С.О., Шулятьев О.А., Шихранов П.Г. Увеличение несущей способности основания пяты сваи // Жилищное строительство. 2023. № 12. С. 21–24.

2. СП 24.13330.2021. СНиП 2.02.03-85 Свайные фундаменты.

3. Далматов Б.И. Оценка несущей способности свай трения. Основания и фундаменты: Сборник научных трудов ЛИСИ. Ленинград. 1972. С. 5–12.

4. Работников А.И. К вопросу о теории работы буронабивных свай высокой несущей способности. В сборнике: Проектирование и возведение фундаментов транспортных зданий и сооружений из свай и оболочек в сложных грунтовых условиях. Ленинград. 1974. С. 85–89.

5. Meyerhof G.G. The Ultimante Bearing Capacity of Foundations. Geotechnique. 1951, vol. 2, no. 4, pp. 301–332.

6. Горбунов-Посадов М.И. О вытеснении и уплотнении грунта забивной сваей // Основания, фундаменты и механика грунтов. 1968. № 5. C. 2–5.

7. Малышев Н.В. Прочность грунтов и устойчивость оснований сооружений. Москва: Стройиздат. 1980. 136 c.

8. Клейн Г.К. Строительная механика сыпучих тел. Москва: Стройиздат. 1977. 256 c.

9. Кананян А.С. Экспериментальное исследование разрушения песчаного основания вертикальной нагрузкой. Механика грунтов: сб. трудов НИИОСП. Москва : Стройиздат. 1954. C. 23–38.

10. Федоровский В.Г. Расчет осадок свай в однородных и многослойных основаниях. 1974. 15 c.

11. Березанцев В.Г. Осесимметричная задача теории предельного равновесия сыпучей среды. Москва: Гостехиздат. 1952. C. 5–56.

12. Григорян А.А. Свайные фундаменты зданий и сооружений на просадочных грунтах. Москва: Стройиздат. 1984. C. 54–62

13. Чиненков Ю.А. Исследование работы набивных свай в скважинах с уплотнением грунта на забое. Москва. 1982. C. 100–125.

14. Чахвадзе А.Г. Влияние уширенной пяты на несущую способность буронабивной сваи. 1974. C. 112–130.

15. Купчикова Н.В. Исследование напряженно-деформированного состояния свайных фундаментов с концевыми и поверхностными уширениями в структурно-неустойчивых основаниях. 2010. С. 116–128.

16. Косаренко Г.И. Исследования взаимодействия буронабивных свай с многоместными уширениями и лессового основания. 1974. C. 109–130.

17. Мишин А. П. Разработка конструкции буронабивной сваи с уплотненным грунтовым ядром в основании. 1986. C. 94–98.

18. Голубев К.В. Усиление оснований фундаментов нагнетаемыми несущими элементами. Пермский государственный технический университет. 2006. C. 97–99.

19. Купчикова Н.В. Формообразование концевых уширений буронабивных свай с учетом экспериментально-аналитического и численного исследования // Инженерно-строительный вестник Прикаспия. 2019. № 4. С. 93–98.

20. Nagaragan D., Raja Rajan K., Vijayakumar T. IGC 2018. Review of Load Test Performance of Base Grouted Concrete Piles / eds. L. G. Madhavi, P. Raghuveer Rao. Chennai: Springer, 2018, pp. 99–117.