По всем вопросам звоните:

+7 495 274-22-22

УДК: 624.131

Совершенствование технологии испытания буронабивной висячей сваи

П. А. Ляшенко канд. техн. наук, проф., Кубанский государственный аграрный университет, г. Краснодар
В. В. Денисенко канд. техн. наук, доц., Кубанский государственный технологический университет, г. Краснодар
М. Б. Мариничев канд. техн. наук, проф., Кубанский государственный аграрный университет, г. Краснодар

Рассмотрена предложенная авторами усовершенствованная технология испытания буронабивной висячей сваи (технология ИБС), основанная на методе постоянно возрастающей нагрузки и измерении давления грунта под нижним концом сваи, сдвиговых деформаций грунта на стволе и реакции глубинных марок. Усовершенствованная технология ИБС повышает точность определения зависимости осадки сваи от нагрузки, позволяет разделить деформации основания на упругую и пластическую составляющие, определить положение и размеры основания сваи и реакцию грунта на его периферии в любой момент с начала нагружения, соответствующие ему осадку и скорость осадки сваи, а также вертикальную и горизонтальную составляющие действия сваи на основания соседних свай.

Литература:

1. Ляшенко П.А., Денисенко В.В., Мариничев М.Б. Схема работы под нагрузкой буронабивных свай в глинистых грунтах // Строительство: новые технологии — новое оборудование. — 2019. — №8. — С. 34−40.

2. Готман А.Л. Расчет одиночных свай и свайных фундаментов (доклад) // Герсевановские чтения 15.03.2017 г., Новосибирск: Товарищество сибирских геотехников, 2017.

3. Далматов Б.И., Лапшин Ф.К., Россихин Ю.В. Проектирование свайных фундаментов в условиях слабых грунтов / Под ред. д-ра техн. наук проф. Б.И. Далматова. — Л.: Стройиздат, Ленингр. отделение, 1975. — 240 с.

4. Тер-Мартиросян З.Г., Тер-Мартиросян А.З., Сидоров В.В. Взаимодействие длинных свай с окружающим грунтом с учетом нелинейных и реологических свойств в условиях высотного строительства // 100 + Forum Russia 2019 — международный форум и выставка высотного и уникального строительства. — Екатеринбург, 2019.

5. Фиораванте В.Н., Ямиолковский М.Б. Физическое моделирование плитно-свайных фундаментов // Развитие городов и геотехническое строительство. — 2006. — №10. — С. 200−206.

6. Мирсаяпов И.Т., Артемьев Д.А. Полевые испытания плитно-свайного фундамента // Фундаменты глубокого заложения и проблемы освоения подземного пространства. — Пермь: Изд-во ПНИПУ, 2011. — С. 169−173.

7. Метс М., Мусатова Е. Определение несущей способности свай с помощью статических и динамических испытаний // Междунар. науч-тех конф.: Геотехника Беларуси: наука и практика. — С. 178−194.

8. Ляшенко П.А., Денисенко В.В., Мариничев М.Б. Исследования работы оснований буронабивных свай // Строительство: новые технологии — новое оборудование. — 2019. — №7. — С. 18−23.

9. Денисенко В.В., Ляшенко П.А., Остапенко А.И., Васильев Ю.П. Способ определения несущей способности сваи / Патент на изобретение РФ №2502847, E02D 33/00 // Изобретения. Полезные модели. — 2013. — №36.

10. Ляшенко П.А., Денисенко В.В., Мариничев М.Б. Трение грунта на поверхности соприкосновения с бетоном сваи // Строительство: новые технологии — новое оборудование. — 2020. — №1. — С. 24−30.

11. Ляшенко П.А., Денисенко В.В., Мариничев М.Б. Устройство для измерения сдвиговых деформаций грунта относительно поверхности бетонной конструкции / Заявка на изобретение РФ №2020105074 от 3.02.2020 г.

12. Руководство по наблюдениям за деформациями оснований и фундаментов зданий и сооружений. — М.: НИИОСП им. Н.Г. Герсеванова, 1975. — 156 с.

Испытание свай статической нагрузкой позволяет скорректировать проектное решение свайного фундамента. Стандартная схема приложения к одиночной свае вдавливающей силы крупными ступенями с выдержкой до условной стабилизации осадки имеет существенные недостатки: не даёт данных для обоснования подобия рабочих свай при строительстве, недостаточно данных для прогноза развития осадки в процессе эксплуатации фундамента, невозможно оценить взаимодействие свай в фундаменте [1]. Не даёт данных для ответа на вопросы взаимодействия висячей сваи с грунтом основания:

1) какие напряжения в грунте действуют вблизи боковой поверхности сваи? Принято считать, что касательные напряжения равномерно распределены по стволу сваи и вызывают его сжатие [2, 3]. Но это не объясняет, почему сжимающие напряжения убывают с глубиной [4]. А предположение, что касательные напряжения убывают с глубиной, неверно, потому что приводит к тому, что грунт под нижним концом сваи не нагружен, пока идёт «сдвиговая осадка», в то время как эксперименты показывают, что он оказывает сопротивление с начала нагружения сваи [5]. Предположение о влиянии деформации ствола сваи на деформацию грунта лишено оснований в силу существенного, на три порядка, различия жёсткости железобетона и грунта.

Следует принять во внимание, что сдвиговые деформации грунта не могут быть слишком большими и порождают трещины сдвига и отрыва, прежде всего вблизи головы сваи, а затем в уровне нижнего конца сваи, там, где наступает предельное состояние вследствие концентрации напряжений. Трещины прерывают развитие упругих сдвиговых деформаций грунта вдоль ствола сваи. Предельные сдвиговые деформации развиваются по траекториям трещин в сторону от ствола сваи [6];

2) какую долю внешней нагрузки воспринимает нижний конец сваи? Известно из опытов, что меньшую, чем боковая поверхность сваи [2, 3, 5]. Этому противоречит принятое представление о сопротивлении грунта трением по боковой поверхности сваи.

На самом деле в работу вовлекается основание сваи — массив грунтов вокруг неё, расчленённый трещинами сдвига и отрыва на блоки, связанные со стволом сваи упругими напряжениями. Блоки передают от сваи на окружающий грунт упругие напряжения. Поэтому велика доля упругого поднятия сваи при разгрузке [2]. И только в верхней части сваи действует трение по боковой поверхности ее ствола;

Для Цитирования:
П. А. Ляшенко, В. В. Денисенко, М. Б. Мариничев, Совершенствование технологии испытания буронабивной висячей сваи. Проектные и изыскательские работы в строительстве. 2022;7.
Полная версия статьи доступна подписчикам журнала
Язык статьи:
Действия с выбранными: