ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ И ЧИСЛЕННЫЙ АНАЛИЗ ДЕФОРМАЦИОННО-ПРОЧНОСТНЫХ ХАРАКТЕРИСТИК БУРОНАБИВНЫХ МИКРОСВАЙ С УШИРЕННОЙ ПЯТОЙ ИЗ ЩЕБНЯ

Цель. Экспериментально-теоретическое установление зависимостей деформационно-прочностных характеристик буронабивных микросвай с уширенной пятой, образованной втрамбованным щебнем: диаметра обсадной трубы, фракции и объѐма щебня для просадочных макропористых глин. Метод. Выполнены лабораторный и полевой эксперимент численные расчѐты в двухмерной и трѐхмерной постановке для определения НДС фундамента с помощью программного комплекса MIDAS GTS_NX, реализующем метод конечных элементов и разработанной для сложных геотехнических задач; даны некоторые рекомендации для внедрения. Результат. Определена зависимость несущей способности буронабивных микросвай с уширением из втрамбованного щебня при вертикальном нагружении. При максимальном размере уширения 3,5 диаметра ствола микросваи несущая способность их грунта увеличивается в 1,86 раз по сравнению с микросваями без уширения в зависимости от диаметра ствола сваи. В ходе экспериментальных и численных исследований установлены зависимости деформационно-прочностных параметров работы фундамента глубокого заложения, состоящего из буронабивных микросвай с уширенной пятой, а именно, диаметра сваи, фракции и объѐма щебня, диаметра уплотнения грунтового полупространства. Результаты исследования способствуют развитию теории формирования геометрии концевых уширений из втрамбованного щебня в форме эллипсоида вращения. Вывод. Натурные обмеры уширений буронабивных микросвай показали, что их форма близка к форме эллипсоида вращения, а соотношение полуосей находится в прямой зависимости от характеристик грунта и объема щебня, что было учтено при построении конечноэлементной модели в численном моделировании эксперимента. Результаты численных исследований нагружения буронабивной микросваи с уширенной пятой на MIDAS GTS показывают хорошую сходимость с результатами полевых испытаний расхождение составляет 2-15%. 

1. Купчикова Н. В. Влияние уплотнения грунта со щебнем на жѐсткость основания / Н. В. Купчикова // Журнал «Промышленное и гражданское строительство» №10 / Москва, 2007 г.

2. Штоль, Т.М. Технология возведения подземной части зданий и сооружений:учеб. пособие для вузов: Спец.: «Пром. и гражд. стр-во»/ Т. М. Штоль, В. И. Теличенко, В. И. Феклин. – М.: Стройиздат, 1990. – 288с.

3. Зоценко Н.Л., Винников Ю.Л., Бабенко В.А. Усиление фундаментов общественного здания методом вдавливания свай //Реконструкция, Санкт-Петербург-2005г.: Материалы международного симпозиума. Ч.2.-С.Петербург, 1993.с.130-133.

4. Закрепление и уплотнение грунтов в строительстве : тез.доклад на IX Всесоюзном науч.-техн.совещ. / Москва : Стройиздат, 1978. – 368 с.

5. Далматов Б. И. Проектирование свайных фундаментов в условиях слабых грунтов / Б. И. Далматов, Ф. К. Лапшин, Ю. В. Россихин. – Л. : Стройиздат, 1975.

6. Далматов Б. И. Проектирование и устройство фундаментов около существующих зданий / Б. И. Далматов. – Л.: ЛДНТП, 1976.

7. Купчикова Н.В. Учет сдвиговых деформаций свайных фундаментов с усиливающими элементами // Строительная механика и расчет сооружений. № 3 (254). 2014.с. 17-22.

8. Вознесенский, В.А. Статистические методы планирования эксперимента в технико-экономических исследованиях/ В. А. Вознесенский. Москва: Финансы и статистика, 1981. 263 с.

9. Купчикова, Н. В. Особенности берегоукрепления набережной реки Волги свайными оболочками, каменной наброской и строительства на намывных грунтах вдоль береговой зоны Купчикова Н.В. Промышленное и гражданское строительство. 2014. № 6. С. 36-39.

10. Федоров, В.С., Купчикова, Н. В. Конструктивные решения свайных фундаментов с поверхностными и концевыми уширениями для структурно-неустойчивых оснований / Вестник гражданских инженеров.2011. №1. – С.88-91.

11. Егорушкин В.А., Городков А.В., Федоров В.С., Азаров В.Н. Биосферная совместимость. Технологии внедрения инноваций. Города, развивающие человека // Промышленное и гражданское строительство. № 10. 2012. с. 71-72.

12. Клюева Н.В., Федоров В.С. К Анализу живучести внезапно повреждаемых рамных систем// Строительная механика и расчет сооружений. № 3. 2006.с. 7-13.

13. Курбацкий, Е. Н. Методические указания по решению задач механики с использованием преобразования Фурье [Текст]: учебное пособие/Е. Н. Курбацкий. –Москва: МИИТ, 1979.

14. Курбацкий, Е.Н. Метод расчета строительных конструкций с использованием дискретного преобразования Фурье. В кн.: «Конструкции жилых зданий». М.: ЦНИИЭп жилища, 1987.

15. Pshenichkina V.A., Voronkova G.V., Rekunov S.S. Research of the dynamical system ―beam – stochastic base‖// Procedia engineering. Т. 150. 2016.c. 1721-1728.

16. Rytov S.A. New geotechnical technologies/ Proceedings of the 15th European Young Geotechnical Engineers Conference. Dublin, Ireland. 11-14 September 2002.c.311-315.

17. Lemanza W. Lesmana, A/ Deep soil improvement technigue using combined deep mixing and iet grouting method// Proc. 17th Int. Conf/ on Soil Mechanics and Geotechnical Engineering/ Alexandra, Egypt, 5-9 october, 2009, c.2439.