Обзор статьи

Оценка эффективности способа повышения несущей способности свай по грунту

УДК: 

624.1

DOI: 

10.23968/1999-5571-2021-18-2-75-84

Страницы: 

75-84

Аннотация: 

Трение грунтов и подземных конструкций зданий является одним из основных механизмов передачи нагрузок от надземных конструкций на основание. Общая несущая способность свай напрямую зависит от ее несущей способности по грунту. Устойчивость ограждающих конструкций - от величин активного и пассивного воздействия грунта. Все это зависит от параметров трения грунта по рассматриваемому материалу. Представлено описание нового способа повышения несущей способности подземных конструкций по грунту, а также его сопоставление с существующими методами. Приведенный способ заключается в создании неровностей на поверхности конструкции, которая соприкасается с грунтом. Особенностью метода является то, что развитие поверхности не влечет изменения расчетной схемы и, как следствие, не усложняет методику расчета. Тогда как существующие сегодня альтернативы, например ребристые сваи, имеют более сложную расчетную схему. Помимо касательных сил сопротивления грунта, на ребрах сваи дополнительно возникают еще и нормальные. Эффективность нового способа оценена лабораторными исследованиями. Приведено их описание. В опытах определялись параметры трения талых грунтов и сцепление мерзлых грунтов с разными материалами. К сравнению были приняты образцы металла с заводской поверхностью и образцы, усиленные новым способом. Полученные результаты исследования демонстрируют эффект от усиления поверхности конструкции: несущая способность сваи по грунту увеличилась на 53 %.

Список цитируемой литературы: 

  1. Основания, фундаменты и подземные сооружения: справочник проектировщика / под общ. ред. Е. А. Сорочана и Ю. Г. Трофименкова. М.: Стройиздат, 1985. 480 с

  2. Хасан Х. Ф. Взаимодействие анкерных конструкций «стена в грунте» с грунтовым массивом: дис. … канд. техн. наук. М., 2001. 193 с

  3. Гакал Е. С., Ершов А. В. О расчете консольного ограждения котлована // Актуальные проблемы строительства: Материалы 69-й Междунар. науч.-практ. конф. студентов, аспирантов, молодых ученых и докторантов. СПб., 2016. С. 69-76

  4. Григорян А. А., Григорян Р. Г. Экспериментальное изучение сил «отрицательного трения» на боковой поверхности свай при просадке грунтов от собственного веса // Основания, фундаменты и механика грунтов. 1975. № 5. С. 10-12

  5. Иоспа А. В., Аксёнов В. И., Шмелёв И. В. Некоторые результаты испытаний противопучинных и антикоррозионных покрытий для защиты металлических фундаментов на многолетнемерзлых грунтах // Основания, фундаменты и механика грунтов. 2015. № 5. С. 27-31

  6. Волохов С. С., Соловьева Н. В. Прочность смерзания мерзлых грунтов с материалом трубопроводов // Основания, фундаменты и механика грунтов. 2010. № 5. С. 25-28

  7. Волохов С. С. Влияние строения зоны контакта мерзлых грунтов с материалами трубопроводов на прочность их смерзания // Газовая промышленность. 2014. № 2 (702). С. 44-47

  8. Соколов В. М. Исследование силового воздействия промерзающего грунта на вертикальные элементы трубопроводов: дис. … канд. техн. наук. Л., 1976. 230 с

  9. Aksoy H. S., Gör M., İnal E. A new design chart for estimating friction angle between soil and pile materials // Geomechanics and Engineering. 2016. Vol. 10. No. 3. Pp. 315-324

  10. Almallah A., Sadeghian P., Naggar H. Enhancing the Interface Friction between Glass Fiber-Reinforced Polymer Sheets and Sandy Soils through Sand Coating // Geomechanics and Geoengineering. 2020. Vol. 15. Issue 3. Pp. 186-202

  11. Sego D. C., Smith L. B. Effect of backfill properties and surface treatment on the capacity of adfreeze pipe piles // Canadian Geotechnical Journal. 1989. Vol. 26, № 4. Pp. 718-725

  12. Giraldo J., Rayhani M. T. Load transfer of hollow Fiber-Reinforced Polymer (FRP) piles in soft clay // Transportation Geotechnics. 2014. Vol. 1. Issue 2. Pp. 63-73

  13. Wen Z., Yu Q., Ma W., Dong S., Wang D., Niu F., Zhang M. Experimental investigation on the effect of fiberglass reinforced plastic cover on adfreeze bond strength // Cold Regions Science and Technology. 2016. Vol. 131. Pp. 108-115

  14. Pando M. A., Ealy C. D., Filz G. M., Lesko J. J., Hoppe E. J. A Laboratory and Field Study of Composite Piles for Bridge Substructures. Final Report, July 1999 - May 2003. Virginia Transportation Research Council, Charlottesville, VA. March 2006. 384 p

  15. Hussein A. Shaia, Ali K. Al-Asadi and Safwat H. Ramadan. Evaluation of the Interface Friction between Fiber-Reinforced Polymers and Granular Materials Using Modified Shear Apparatus // International Journal of Civil Engineering and Technology. 2018. Vol. 9 (13). Pp. 1010-1016

  16. Набережный А. Д., Саввина А. Е. Экспериментальные исследования моделей висячих свай в мерзлых грунтах и методы повышения их несущей способности // Промышленное и гражданское строительство. 2016. № 8. С. 70-74

  17. Пат. 2278211 Российская Федерация, МПК E02D5/30, E02D5/34, E02D5/56. Винтообразная свая и способ ее сооружения / А. А. Землянский, С. А. Ращепкина, А. П. Денисова, О. С. Вертынский; Саратовский гос. техн. ун-т. № 2003129105/03; заявл. 29.09.2003, опубл. 20.06.2006

  18. Носков И. В., Свидерских А. В. Работа свай винтовых конусно-спиральных в условиях морозного пучения грунтов // Вестник гражданских инженеров. 2019. № 1 (72). С. 67-75

  19. Мангушев Р. А., Готман А. Л., Знаменский В. В., Пономарев А. Б. Сваи и свайные фундаменты. Конструкции, проектирование и технологии. М.: АСВ, 2018. 320 с

  20. Мангушев Р. А., Ершов А. В., Осокин А. И. Современные свайные технологии. М.: АСВ, 2010. 240 с

  21. Пат. 2720595, Российская Федерация, МПК E02D5/24. Способ повышения несущей способности сваи по грунту / С. В. Ланько, А. В. Бояринцев; Санкт-Петербургский гос. архит.-строит. ун-т. Заявл. 31.12.2019, опубл. 12.05.2020

Ключевые слова: 

Полный текст (файл): 

PDF

Авторы: 

Бояринцев А. В. Санкт-Петербургский государственный архитектурно-строительный университет Санкт-Петербург, Россия

Другие статьи авторов: 

Выпуск журнала

№ 2 (85) Апрель 2021