Наукоемкие технологии и оборудование в промышленности и строительстве

Статья

Наименование Оценка влияния геометрических параметров группы свай на предельное сопротивление основания
Авторы Емец Е. В., к. т. н., доц.
Раздел Строительство
Год 2025 Выпуск 84 Страницы 137 - 142
УДК 69:624 EDN DODINN
Аннотация Работа посвящена анализу влияния геометрических параметров одиночной сваи и группы свай на предельное сопротивление грунтового основания.
Реферат Цель. Определение закономерности изменения характера работы сваи в составе группы с учетом взаимодействия свай между собой в грунтовом пространстве и анализ напряженного состояния в грунте в межсвайном пространстве как основного фактора, влияющего на предельное сопротивление основания.
Методика. Расчеты выполнены с использованием ПК ЛИРА, в основу которого положен метод конечных элементов. Расчетная схема свайного фундамента представлена рядом следующих конечных элементов: КЭ 2 — элемент, моделирующий работу свай и ростверка; КЭ 262 — элемент, моделирующий связь грунтового массива со сваей; КЭ 281 — элемент, моделирующий работу грунтового массива; размер элемента принят 0,5×0,5 м. Для моделирования совместности работы сваи и грунтового массива по боковой поверхности сваи предусмотрены КЭ 262, работающие на растяжение. Под нижним концом сваи предусмотрены КЭ 262, работающие на сжатие. В качестве главных влияющих параметров были выбраны длина, диаметр сваи, шаг между сваями и прочностные характеристики грунта.
Результаты. На основании численных исследований установлено, что соотношение предельного сопротивления основания сваи в группе свай к предельному сопротивлению одиночной сваи растет быстрее, чем предельное сопротивление по боковой поверхности сваи. Этот факт можно использовать в запас суммарного предельного сопротивления основания сваи. Максимальное увеличение относительного предельного сопротивления наблюдается при шаге свай (3-5)d. При шаге свай более 5d увеличение предельного сопротивления незначительно. Работа свай в группе с шагом свай более 5d аналогична работе одиночной сваи. Оптимальное соотношение шага сваи к ее диаметру (a/d) — от 3 до 5, отношение предельного сопротивления основания сваи в группе свай к предельному сопротивлению одиночной сваи — не более 10.
Научная новизна. Научная новизна представленной работы состоит в составлении расчетной схемы свай совместно с грунтовым массивом и установлении соотношения предельного сопротивления основания сваи в группе свай к предельному сопротивлению одиночной сваи и предельному сопротивлению по боковой поверхности сваи.
Практическая значимость. Исследования, связанные с численным моделированием свай в фундаментах и определением резерва их несущей способности, обеспечивают повышение надежности зданий и сооружений. Максимальное увеличение относительного предельного сопротивления наблюдается при шаге свай (3-5)d. Работа свай в группе с шагом свай более 5d аналогична работе одиночной сваи.
Ключевые слова одиночная свая, группа свай, шаг свай, предельное сопротивление основания, метод конечных элементов.
Финансирование
Список источников
1. Берлинов М. В., Ягупов Б. А. Расчет оснований и фундаментов. М.: Стройиздат, 2000. 268 с.
2. Берлинов М. В. Основания и фундаменты. М.: Высшая школа, 1999. 319 с.
3. Веселов В. А. Проектирование оснований и фундаментов: (Основы теории и примеры расчета): учеб, пособ. для вузов. 3-е изд., перераб. и доп. М.: Стройиздат, 1990. 304 с.
4. Пилягин А. В. Проектирование оснований и фундаментов зданий и сооружений: учебное пособие. М.: Издательство ассоциации строительных вузов (АСВ), 2006. 248 с. EDN QNMFPX
Полный текст