Развитие отрицательного трения в свайных фундаментах, устроенных в структурно-неустойчивых грунтах
Введение
Значительные затруднения при определении несущей способности свай вызывает оценка бокового трения, так как в структурно-неустойчивых грунтах со временем может измениться распределение сил трения по длине свай.
Одной из причин изменения условий работы свайных фундаментов в структурно-неустойчивых грунтах является развитие так называемого отрицательного трения по боковой поверхности свай, на что свыше тридцати лет назад впервые обратил внимание К. Терцаги.
При проектировании зданий и сооружений на свайных фундаментах силы отрицательного (негативного) трения следует учитывать в случаях, когда условная скорость деформации грунта околосвайного грунтового массива может превышать скорость осадок свайного фундамента, что проявляется при:
наличии в основании структурно-неустойчивых грунтов;
возведении свайных фундаментов на насыпях значительной мощности при естественной консолидации грунтовой толщи;
применении плитно-свайных
Оглавление
Введение5
Глава 1. Существующие методы учета отрицательного трения в свайных фундаментах, устроенных в структурно-неустойчивых грунтах.8
Рекомендации НИОСП по учету сил отрицательного трения при проектировании свайных фундаментов.8
1.1.Учет отрицательного трения свайных фундаментов согласно современной нормативной документации.12
1.2.Учет отрицательного трения в свайных фундаментах, устроенных на просадочных грунтах Долматовым В.И.17
1.3.Определение сил отрицательного трения по результатам полевых исследований.19
1.4.Современные исследования в области усовершенствования методики определения сил отрицательного трения.24
1.5.Численные исследования.30
1.6.Выводы по главе 1.32
Глава 2. Численные исследования напряженно-деформированного состояния сваи, устроенной в структурно-неустойчивом грунте.33
2.1.Краткое описание инженерно-геологического строения площадки33
Численное моделирование. Описание общих принципов и моделей грунта, используемых в программном комплексе PLAXIS 2D.34
Определение напряженно-деформированного состояния сваи, устроенной в структурно-неустойчивом грунте в PLAXIS 2D.38
2.3.1. Расчетные условия.38
2.3.2 Первый этап расчета.43
2.3.3. Второй этап расчета50
2.3.4. Третий этап расчета.59
2.3.5. Четвертый этап расчета.66
2.3.6. Выводы по главе 2.72
Глава 3. Численные исследования с применением различных методик определения сил отрицательного трения, действующих по боковой поверхности сваи.73
3.1.Методика расчета согласно ДБНВ.2.1–10–200973
3.2.Методика расчета согласно руководства по проектированию свайных фундаментов: НИИОСП им. Н.М. Герсеванова Госстроя СССР Стройиздат, 1980.75
3.3.Методика Харьковского национального университета строительства и архитектуры (ХНУСА)77
3.4.Выводы по главе 3.80
ЗАКЛЮЧЕНИЕ81
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК82
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК
СП 24.1330.2011 Свайные фундаменты.
СП 50-102-2003 Проектирование и устройство свайных фундаментов/Москва. – 2005.
Руководство пользователя Plaxis 2D
Б.И. Далматов, Ф.К. Лапшин, Ю.В. Россихин «Проектирование свайных фундаментов в условиях слабых грунтов». Ленинград Стройиздат. Ленинградское отделение, 1975.
В.И. Крутов «Основания и фундаменты на просадочных грунтах – Киев: Будивельник, 1982. – 224 с.
В.М. Антонов, В.В. Леденев, В.И. Скрылев «Проектирование зданий и сооружений в особых условиях строительства и эксплуатации: Учебное пособие Тамбов: Издательство Тамбовского государственного технического университета, 2002. – 240 с.
Справочник геотехника. Основания, фундаменты и подземные сооружения. Под общей редакцией В.А. Ильичева, Р.А. Мангушева.
Основы численного моделирования в механике грунтов и геотехнике. Москва Издательство МИСИ МГСУ 2020.
Рекомендации по учету сил отрицательного трения при проектировании свайных фундаментов/Москва – 1972.
Руководство по проектированию свайных фундаментов/НИОСП им. Н.М. Герсеванова Госстроя СССР. – М.: Стройиздат, 1980. – 151 с.
Численные методы расчетов в практической геотехнике: сборник статей международной научно-технической конференции, СПбГАСУ. – СПБ., 2012. – 398 с.
Найденова В.Е. Анализ методик определения сил отрицательного трения, действующих по боковой поверхности свай. Харьковский национальный университет городского хозяйства имени А.Н. Бекетова г. Харьков, Украина. УДК 624.154.
Свайные фундаменты. Нормы проектирования: СНиП II-17-77. – М.: Стройиздат, 1978. – 45 с.
Самородов А.В. Способ определения сил сопротивления песчаного грунта по боковой поверхности модельной сваи в состоянии покоя/Харьков: ХНУБА, ХОТБ АБУ, 2015 – ВИП. 5 (79). – С. 91-95.
Рекомендации по инженерным изысканиям для проектирования и устройства свайных фундаментов. – М.: ПНИИИС Стройиздат, 1983. – 23 с.
Сооружения промышленных предприятий: СНиП 2.09.03-85. – [Действующий от 1987-01-01]. – Госс
регламентирующих выявление и расчет сил отрицательного трения при определении несущей способности свай при их испытании вдавливающими и выдергивающими нагрузками присутствует неточность, так как развитие сил отрицательного трения по боковой поверхности свай связано с деформациями Ssl грунтового массива, при которых изменением напряженного состояния основания можно пренебречь, а в случае приложения к свае опытной вертикальной нагрузки существенно изменяется напряженное состояние околосвайного грунтового основания [18]. Последнее указывает на то, что нормативная методика из СП назначения расчетной нагрузки на сваю в просадочных грунтах не учитывает особенностей формирования именно сил отрицательного трения грунта, поэтому является некорректной.
Они предложили привеcти нормативную формулу для определения расчетной нагрузки на сваю в просадочных грунтах по результатам полевых испытаний к следующему виду [18]:
N≤FdL-FduhslƔk-Ɣc*Fduhsl (1.5.1)