Влияние конструктивных решений на жесткостные характеристики набивной монолитной железобетонной конусообразной сваи со щебневыми образованиями

Полный текст

Введение Реконструкцию и перепланировку гражданских и промышленных зданий (сооружений) можно отнести к числу важных задач строительной отрасли, поскольку их успешное решение позволяет продлить надежное и безопасное функционирование конструкций существующих строительных объектов. При этом изменение объемно-планировочных параметров и архитектурно-конструктивных решений эксплуатируемых зданий, включая усиление отдельных видов конструкций надземной и(или) подземной частей, должно осуществляться без существенных финансово-материальных затрат. В качестве примера можно привести практику строительной реконструкции и перепланировки квартир в жилых многоквартирных домах. К ним относится, в частности, перевод жилого помещения в нежилое (или наоборот)1, а также дополнительное увеличение общей или жилой площади квартиры в существующем многоквартирном доме за счет пристройки, например эркеров и лоджий2. Любое изменение объемно-планировочных параметров помещений и(или) всего здания требует от инженера-конструктора принятия правильных конструктивных решений. В данном случае наиболее рациональным конструктивным решением является набивной свайный фундамент[13] [1-5], установка которого может и должна осуществляться без применения тяжелой (специализированной) техники, поскольку любые удары, сотрясения или сопутствующие вибрации могут негативно отразиться не только на существующем фундаменте и грунтовом основании, но и на всей надземной части здания (сооружения). Удачным конструктивным решением будет применение новой конструкции монолитной железобетонной конусообразной сваи со щебневой оболочкой (опалубкой) и нижним щебневым шарообразным расширением (уширением) (далее по тексту - свайная конструкция), оригинальность и новизна которой подтверждена патентной экспертизой (рис. 1)[14]. Применение новой свайной конструкции является рациональным решением не только при реконструкции существующих зданий (сооружений), но и для нового строительства, в том числе малоэтажного. а б в Рис. 1. Монолитная железобетонная свая конической формы: а - вид сваи в разрезе; б - общий вид сваи; в - вид сваи в плане; 1 - пространственный арматурный каркас, выполненный в форме конуса; 2 - продольные арматурные стержни периодического профиля; 3 - поперечные стержни (хомуты); 4 - щебневое расширение округлой формы; 5 - дополнительный крепеж в виде стержней; 6 - утрамбованная щебневая оболочка; 7 - бетонный наполнитель Figure 1. Monolithic reinforced concrete pile of conical shape: а - sectional view of the pile; б - general view of the pile; в - plan view of the pile; 1 - spatial reinforcing frame made in the shape of a cone; 2 - longitudinal reinforcing bars of a periodic profile; 3 - transverse rods (clamps); 4 - crushed stone expansion of a round shape; 5 - additional fasteners in the form of rods; 6 - rammed crushed stone shell; 7 - concrete mix Данное конструктивное решение набивной сваи позволяет применять ее при реконструкции зданий (сооружений), например пристройки помещений, лоджий и пр. В этом случае длина свай пристройки (нового конструктивного элемента) должна быть меньше длины сваи существующего здания[15] [6; 7]. Уменьшение длины и количество свай возможно за счет изменения угла наклона конусообразной сваи и устройства нижнего щебневого расширения (уширения) под пятой железобетонной сваи, которая обеспечивает высокую несущую способность в отличие от свай других типов [8-17]. Устройство щебневой оболочки с утрамбованным околосвайным грунтом придает свае большую жесткость, прочность и обес- печивает экономию бетонной смеси[16] [8; 17]. Как правило, подобные решения, приводящие к увеличению площади помещений, эффективно применяют при реконструкции жилых зданий, имеющих до пяти этажей включительно, а также при малоэтажном строительстве (приусадебные дома) [18; 19]. Установка свайной конструкции со щебневыми образованиями сопровождается уплотнением - набивкой грунта. Набивка заключается в том, что в пробуренную до проектной отметки цилиндрическую скважину порционно засыпается щебень, который утрамбовывается в нижней части скважины до образования расширения шарообразной формы. Продолжая порционно подсыпать и вдавливать щебень в грунт с помощью раскатчика, установленного в скважину, формируется конусообразная щебневая оболочка (опалубка). Затем в нее устанавливается пространственный арматурный металлический каркас, повторяющий форму опалубки. Каркас крепится к стенкам щебневой оболочки при помощи специальных стержней (крепежей) и в дальнейшем бетонируется[17] [8; 17]. Данная технология изготовления свайной конструкции позволяет контролировать расход бетонной смеси, подаваемой в щебневую конусообразную оболочку, который равен геометрическому объему указанной оболочки. В [17] проанализировано влияние геометрических параметров набивной конической сваи на ее несущую способность под действием вертикальных и горизонтальных внешних нагрузок, в частности влияние ее угла конусности на несущую способность в однородном песчаном грунте. Для вычислительного эксперимента приняты свайные конструкции разной длины Li = 1-10 м с верхними диаметрами Di = 0,6; 0,8; 1,0 и 1,2 м, толщиной t стенки щебневой опалубки (оболочки), равной 0,15 м, и диаметром нижнего щебневого шара Diшар на конце сваи 1 м. В ходе численного расчета выявлено, что щебневые образования (оболочка и шар на конце сваи) оказывают значительное влияние на несущую способность монолитной железобетонной сваи. Логичным продолжением указанного численного исследования является рассмотрение напряженно-деформированного состояния (НДС) свайной конструкции с разными толщинами ti щебневой оболочки (опалубки) и диаметрами Diшар шара на ее конце. Цель настоящего расчетного исследования заключается в том, чтобы определить влияние на несущую способность свайной конструкции толщины щебневой опалубки (оболочки) и диаметра нижнего щебневого шара (нижнего расширения). Для достижения поставленной цели были решены следующие задачи: 1) построены пространственные конечно-элементные модели свайной конструкции с разными формами щебневого образования; 2) определено влияние толщины щебневой оболочки и диаметра нижнего щебневого шара на напряженно-деформированное состояние конусообразной свайной конструкции; 3) выполнена сравнительная оценка несущей способности конусообразной сваи с разными конструктивными решениями. Материалы исследования Все материалы приняты из [8; 17; 20]: - материал монолитной железобетонной сваи - бетон тяжелый класса В15 с модулем продольной упругости (модуль Юнга) Eb = 24×103 МПа (табл. 6.11[18]), модулем сдвига Gb = 0,4Eb = 0,4×24×103 = 9,6×103 МПа (п. 6.1.15[19]) и коэффициентом Пуассона ν = 0,2 (п. 6.1.17[20]), расчетное сопротивление бетона для предельных состояний первой группы при классе бетона В15 по прочности на сжатие Rb = 8,5 МПа (табл. 6.8)[21]; расчетное сопротивление бетона для предельных состояний второй группы при классе бетона В15 по прочности на сжатие Rb,ser = 11 МПа (табл. 6.7)[22], плотность тяжелого бетона равна ρ = 2500 кг/м3 (п. 6.1.1)13; - материал для оболочки (опалубки) монолитной железобетонной сваи конической формы - щебень группы «А» по ГОСТ 8267[23] с размерами 40-70 мм (мелкий щебень) с моду лем упругости Е = 350 МПа (табл. 3.2[24]) и коэффициентом Пуассона ν = 0,3[25], плотность щебня ρ = 2500 кг/м3 (п. 1)[26]; - грунт однородного основания - песок четвертичного отложения, пылеватый[27] (коэффициент пористости е = 0,65) с модулем деформации Е = 18 МПа, углом внутреннего тения φ = 30°, удельным сцеплением с = 4 кПа (все указанные характеристики приняты из табл. Б.1[28]) и коэффициентом Пуассона ν = 0,3 (табл. 5.10[29]), плотность грунтового основания ρ = 1400 кг/м3 (табл.)[30]. На свайные конструкции разной формы действуют следующие нагрузки: горизонтальная Р = 10 т (100 кН) и вертикальная (сжимающая) N = 100 т (1000 кН)[31] [8; 17; 20]. Метод исследования Для исследования НДС свайной конструкции с грунтовым массивом применена трехмерная (3D) модель, построенная в программном комплексе FEMAP with NX NASTRAN, реализующем численный метод - метод конечных элементов (МКЭ). Все конструктивные элементы (КЭ) свайного фундамента набраны объемными конечными элементами типа Solid [21], представляющими простые многогранники (тетраэдры) [22]. Шаг разбиения сетки конечно-элементной модели принят равным 0,5 м [8; 17; 20; 21]. В расчетной пространственной модели грунт представляет собой сплошное, изотропное, линейнодеформированное тело, подчиняющееся обобщенному закону Гука[32] [23]. Расчет осадки основания фундамента определяется методом послойного суммирования по СП 22.13330.2011[33]. Метод конечных элементов для упругого тела основан на методе Релея - Ритца [24; 25]. Уравнение равновесия системы имеет следующий вид: С С Сгр св щеб V P , (1) где Cгр - матрица жесткости грунта, кН/м; Ссв - матрица жесткости сваи, кН/м; Сщеб - матрица жесткости щебневой оболочки и расширения, кН/м; V - вектор узловых перемещений сваи, щебневой оболочки и грунта, м; P - вектор внешних нагрузок, действующих на сваю, кН. Решением системы алгебраических уравнений (1) являются компоненты вектора узловых перемещений V , на основании которых определяются внутренние усилия, деформации и напряжения для каждого КЭ расчетной модели [24; 25]. В расчетах вертикальная и горизонтальная компоненты внешней силы, действующей на сваю, были приложены в центре веерной системы Rigid-элементов типа, благодаря которой сосредоточенные силы распределялись по контуру верхней поверхности сваи как объемного тела [21]. Результаты Для исследования выбрана монолитная железобетонная конусообразная свая длиной L = 2 м с верхним Dсв = 0,6 м и нижним dсв = 0,3 м диаметрами[34] [8; 17]. Свая выбранной длины нашла широкое применение при проектировании малоэтажных зданий26. Толщина ti стенки щебневой оболочки (опалубки) принята в диапозоне 0,15; 0,2 и 0,3 м, а радиус нижнего щебневого шара - Diшар = 1; 1,5 и 2,0 м. Массив грунта задан в виде куба с размерами 7×7×7 м [8; 17; 21]. В табл. 1 приведены геометрические параметры щебневых образований, а в табл. 2-5 - результаты численного расчета свайной конструкции разной формы совместно с грунтовым основанием. Таблица 1 Геометрические параметры щебневых конструктивных элементов Параметры Параметры Параметры Тип щебневых элементов Тип щебневых элементов Тип щебневых элементоd сваи Толщина оболочки ti, м Диаметр сваи Толщина шара Diшар, м оболочки ti, м Диаметр сваи шара Diшар, м Толщина оболочки ti, м Диаметр шара Diшар, м 1.1 0,15 1,0 2.1 0,20 1,0 3.1 0,30 1,0 1.2 0,15 1,5 2.2 0,20 1,5 3.2 0,30 1,5 1.3 0,15 2,0 2.3 0,20 2,0 3.3 0,30 2,0 Geometrical parameters of crushed stone s tructural elements Table 1 Parameters Parameters Parameters Type of crushed stone elements Type of crushed stone elements Type of crushed stone elements of pile Shell thickness Ball diameter ti, m Diball, m of pile Shell thickness ti, m Ball diameter Diball, m of pile Shell thickness Ball diameter ti, m Diball, m 1.1 0.15 1.0 2.1 0.20 1.0 3.1 0.30 1.0 1.2 0.15 1.5 2.2 0.20 1.5 3.2 0.30 1.5 1.3 0.15 2.0 2.3 0.20 2.0 3.3 0.30 2.0 При одинаковой толщине стенки щебневой опалубки (оболочки) t = const существенное влияние на уменьшение осадки сваи, полученной от вертикальной нагрузки N = 1000 кН, оказывает увеличение диаметра нижнего щебневого расширения Diшар. Аналогично и для горизонтального смещения Δхi под действием силы Р = 100 кН (табл. 5). На примере трех свайных конструкций с одинаковой толщиной щебневой оболочки (опалубки) t = 0,15 м, но с разными радиусами нижнего щебневого шара D1шар = 1 м, D2шар = 1,5 м и D3шар = 2 м видно, что с увеличением диаметра осадка si уменьшается приблизительно на 12-20 %, а величина горизонтального смещения Δхi уменьшанется на 7,7-20 % (табл. 6). При одинаковых же диаметрах нижнего щебневого шара Diшар = const толщина стенки щебневой оболочки не существенно влияет на уменьшение осадки si сваи, в пределах 2-13 %. Значительное влияние на уменьшение горизонтального смещения Δхi свайной конструкции оказывает увеличение толщины щебневой стенки ti > 0,15 м (табл. 7). Сравнительно-численный анализ максимальных перемещений свайной конструкции с разными параметрами: диаметром нижнего щебневого расширения (или уширения) и толщиной стенки щебневой опалубки (оболочки) от действия вертикальных N = 1000 кН и горизонтальных Р = 100 кН нагрузок представлен в табл. 6 и 7. На рис. 2 и 3 изображены графики перемещений (осадок) свайной конструкции с разными конструктивными решениями от вертикальной сжимающей нагрузки N = 1000 кН. С увеличением диаметра нижнего щебневого шара D1 > D2 > D3 площадь его опирания на грунт возрастает, то есть происходит перераспределение давлений, отсюда и уменьшение осадки (рис. 2). В данном конструктивном решении щебневый шар на нижним конце сваи является своего рода жестким (несжимаемым) материком в слабоструктурированных грунтах. С увеличением толщины t1 > t2 > t3 стенки щебневой оболочки дополнительно увеличиваются верхний Dсв и нижний d диаметры свайной конструкции и, соответственно, площадь ее боковой поверхности, которая значительно влияет на величину осадки si сваи (рис. 3). Однако при устройстве щебневой оболочки (опалубки) и нижнего шара увеличивается радиус r уплотнения грунта вокруг свайной конуструкции. Графики (рис. 2-5) демонстрируют влияние нижнего и бокового щебневого расширения на изменение несущей способности свайной конструкции, которая обусловлена суммарным сопротивлением грунтового основания под сваей и на ее боковой поверхности. 2 = 0,15 м свай Diшар, м Вертикальная осадка si, м от N = 1000 кН Горизонтальное перемещение Δхi, м от Р = 100 кН 1.1 1,0 s1.1 = 0,0152 м Δх1.1 = 0,0336 м 1.2 1,5 s1.2 = 0,012 м Δх1.2 = 0,0033 м s1.3 = 0,105м Δх1.3 = 0,00320м 1.3 2,0 Максимальные перемещения свайной конструкции Типы Диаметр шара х). Table 2 = 0.15 m of piles Diball, m Vertical draft si, m from N = 1000 kN Horizontal displacement Δхi, m from P = 100 kN 1.1 1.0 s1.1 = 0.0152 m Δх1.1 = 0.0336 m 1.2 1.5 s1.2 = 0.012 m Δх1.2 = 0.0033 m s1.3 = 0.105 m Δх1.3 = 0.0032 m 1.3 2.0 Maximum displacements of the pile structure Types Ball diameter vertical displacement (pile settlement) the Elemental Contour is presented - Total Translation; horizontal displacement 3 = 0,20 м свай Diшар, м Вертикальная осадка si, м от N = 1000 кН Горизонтальное перемещение Δхi, м от Р = 100 кН 2.1 1,0 s2.1 = 0,0148 м Δх2.1 = 0,0031 м 2.2 1,5 s2.2 = 0,0117 м Δх2.2 = 0,00308 м s2.3 = 0,00976 м Δх2.3 = 0,00306 м 2.3 2,0 Максимальные перемещения свайной конструкции: Типы Диаметр шара х). Table 3 = 0.20 m of piles Diball, m Vertical draft si, m from N = 1000 kN Horizontal displacement Δхi, m from P = 100 kN 2.1 1.0 s2.1 = 0.0148m Δх2.1 = 0.0031 m 2.2 1.5 s2.2 = 0.0117 m Δх2.2 = 0.00308 m s2.3 = 0.00976 m Δх2.3 = 0.00306 m 2.3 2.0 Maximum displacements of the pile structure Types Ball diameter vertical displacement (pile settlement) the Elemental Contour is presented - Total Translation; horizontal displacement 4 = 0,30 м свай Diшар, м Вертикальная осадка si, м от N = 1000 кН Горизонтальное перемещение Δхi, м от Р = 100 кН 3.1 1,0 s3.1 = 0,0141 м Δх3.1 = 0,00268 м 3.2 1,5 s3.2 = 0,0114 м Δх3.2 = 0,00263 м s3.3 = 0,00908 м Δх3.3 = 0,00256м 3.3 2,0 Максимальные перемещения свайной конструкции: Типы Диаметр шара х). Table 4 = 0.30 m of piles Diball, m Vertical draft si, m from N = 1000 kN Horizontal displacement Δхi, m from P = 100 kN 3.1 1.0 s3.1 = 0.0141 m Δх3.1 = 0.00268 m 3.2 1.5 s3.2 = 0.0114 m Δх3.2 = 0.00263 m s3.3 = 0.00908 m Δх3.3 = 0.00256 m 3.3 2.0 Maximum displacements of the pile structure Types Ball diameter vertical displacement (pile settlement) the Elemental Contour is presented - Total Translation; horizontal displacement 5 Максимальные перемещения свайной конструкции L = 2 м от горизонтальной Р = 100 кН и сжимающей N = 1000 кН нагрузки Диаметр шара Diшар, м Максимальные перемещения монолитной железобетонной сваи и щебневой оболочки при следующих толщинах ti, м 0,15 0,20 0,30 Вертикальные Горизонтальные si, м Δхi, м Вертикальные Горизонтальные si, м Δхi, м Вертикальные Горизонтальные si, м Δхi, м 1,0 0,0152 0,00336 0,01480 0,00310 0,01410 0,00268 1,5 0,0120 0,00330 0,01170 0,00308 0,01140 0,00263 2,0 0,0105 0,00320 0,00976 0,00306 0,00908 0,00256 Table 5 Maximum displacement of the pile structure L = 2 m from horizontal P = 100 kN and compressive N = 1000 kN load Ball diameter Diball, m Maximum displacements of a monolithic reinforced concrete pile and crushed stone shell at the following thicknesses ti, m 0.15 0.20 0.30 Vertical si, m Horizontal Δхi, m Vertical si, m Horizontal Δхi, m Vertical si, m Horizontal Δхi, m 1.0 0.0152 0.00336 0.01480 0.00310 0.01410 0.00268 1.5 0.0120 0.00330 0.01170 0.00308 0.01140 0.00263 2.0 0.0105 0.00320 0.00976 0.00306 0.00908 0.00256 Таблица 6 Сравнительно-численный анализ максимальных перемещений конусообразных свай с разными диаметрами Diшар нижнего щебневого шара Соотношение максимальных перемещений свай по типам и диаметрам Diшар нижнего щебневого шара Толщина Типы конусообразной сваи щебневой 1.1-1.2 1.2-1.3 1.1-1.3 оболочки (опалубки) ti, м D1шар-D2шар D2шар-D3шар D1шар-D3шар 1,0-1,5 м 1,5-2,0 м 1,0-2,0 м Процентное соотношение вертикальных перемещений si, % 0,15 21,00 12,50 31,00 0,20 20,90 16,50 34,00 0,30 19,10 20,00 20,00 Процентное соотношение горизонтальных перемещений Δхi, % 0,15 7,70 13,50 20,00 0,20 6,70 16,50 14,60 0,30 6,14 16,40 21,50 Table 6 Comparative-numerical analysis of the maximum displacements of cone-shaped piles with different diameters Diball of the lower crushed stone ball The ratio of the maximum displacements of piles by types and diameters Diball of the lower crushed stone ball Crushed stone shell (formwork) thickness ti, m Taper pile types 1.1-1.2 1.2-1.3 1.1-1.3 D1ball-D2ball 1.0-1.5 m D2ball-D3ball 1.5-2.0 m D1ball-D3ball 1.0-2.0 m Percentage of vertical displacement si, % 0.15 21.00 12.50 31.00 0.20 20.90 16.50 34.00 0.30 19.10 20.00 20.00 Percentage of horizontal displacements Δхi, % 0.15 7.70 13.50 20.00 0.20 6.70 16.50 14.60 0.30 6.14 16.40 21.50 Таблица 7 Сравнительно-численный анализ максимальных перемещений конусообразных свай с разными толщинами щебневой оболочки (опалубки) ti Соотношение максимальных перемещений свай по типам и толщине щебневой оболочки ti Диаметр Типы конусообразной сваи щебневой расширения 1.1-2.1 2.1-3.1 1.1-3.1 Diшар, м t1-t2 t2-t3 t1-t3 0,15-0,20 м 0,20-0,30 м 0,15-0,30 м Процентное соотношение вертикальных перемещений si, % 1,0 2,60 4,70 7,20 1,5 2,50 2,60 5,00 2,0 7,00 13,50 0,00066 Процентное соотношение горизонтальных перемещений Δхi, % 1,0 7,70 13,50 20,00 1,5 6,70 16,50 14,60 2,0 6,14 16,40 21,50 Table 7 Comparative-numerical analysis of the maximum displacements of cone-shaped piles with different thicknesses of the crushed stone shell (formwork) ti The ratio of the maximum displacements of piles by types and thickness of crushed stone ti Crushed stone expansion diameter Diball, m Taper pile types 1.1-2.1 2.1-3.1 1.1-3.1 t1-t2 0.15-0.20 m t2-t3 0.20-0.30 m t1-t3 0.15-0.30 m Percentage of vertical displacement si, % 1.0 2.60 4.70 7.20 1.5 2.50 2.60 5.00 2.0 7.00 13.50 0.00066 Percentage of horizontal displacements Δхi, % 1.0 7.70 13.50 20.00 1.5 6.70 16.50 14.60 2.0 6.14 16.40 21.50 Рис. 2. График зависимости «осадки - диаметр нижнего щебневого расширения» конусообразной сваи длиной L = 2 м при N = 1000 кН Figure 2. The graph of the dependence “settlement - diameter of the lower crushed stone expansion” of a cone - shaped pile with a length of L = 2 m at N = 1000 kN Рис. 3. График зависимости «осадки - толщины щебневой оболочки (опалубки)» конусообразной сваи длиной L = 2 м при N = 1000 кН Figure 3. The graph of the dependence “settlement - thicknes of the crushed stone shell (formwork)” of a cone-shaped pile with a length of L = 2 m at N = 1000 kN Рис. 4. График зависимости «горизонтального перемещения - диаметра нижнего щебневого расширения» конусообразной сваи длиной L = 2 м при Р = 100 кН Figure 4. Graph of dependence of “horizontal displacement - diameter of the lower crushed stone expansion” of a cone-shaped pile with a length of L = 2m at P = 100 kN Рис. 5. График зависимости «горизонтального перемещения - толщины щебневой оболочки (опалубки)» конусообразной сваи длиной L = 2 м при Р = 100 кН Figure 5. Graph of the dependence of “horizontal displacement - thickness of the crushed stone shell’ of a cone-shaped pile with a length of L = 2 m at P = 100 kN Аналогичные графики зависимости смещений свайных конструкций от горизонтальной нагрузки Р = 100 кН приведены на рис. 4 и 5. Размеры диаметра нижнего щебневого шара незначительно влияют на горизонтальное перемещение Δхi сваи в направлении приложенной внешней силы Р (рис. 4). Однако они оказывают влияние в большей степени на перемещение нижнего конца короткой сваи (жесткой сваи) [17], то есть увеличение диаметра щебневого шара уменьшает смещение на конце сваи (табл. 2-4). Существенное влияние на уменьшение горизонтального смещения сваи Δхi оказывает увеличение верхнего и нижнего диаметров сваи за счет толщины (t1 > t2 > t3) стенки щебневой оболочки (опалубки) (рис. 5). Заключение 1. Новая конструкция свайного фундамента на примере двухметровой сваи с боковыми и нижними щебневыми образованиями является рациональным и экономичным решением не только для нового строительства, но и для реконструкции существующих зданий и сооружений. Выбор ее конструктивного решения зависит от типа грунта и внешней нагрузки. 2. Сравнительный анализ показал, что на вертикальные s, м и горизонтальные Δх, м перемещения конусообразной свайной конструкции существенное влияние оказывают ее геометрические и жесткостные параметры, принятые при конструировании, технологии погружения и изготовления, а также физикомеханические свойства материалов сваи и грунта. 3. Увеличение несущей способности сваи достигается за счет увеличения угла конусности, толщины t, м щебневой оболочки (опалубки), диаметра Dшар, м нижнего щебневого шара (нижнего расширения шарообразной формы), а также путем уплотнения грунта в околосвайной области, то есть за счет структурных изменений грунтового массива. 4. Геометрические особенности щебневых образований (бокового и нижнего) приводят к дополнительному повышению несущей способности (жесткости) сваи за счет увеличения площади контакта с грунтовым основанием. Сцепление щебневых образований с частицами грунтового массива увеличивается благодаря угловатой форме, характерным размерам и шероховатости поверхности щебневого камня. 5. Концевое шарообразной щебневое образование сваи способствует равномерному распределению давления p, МПа на основание и образует жесткую подложку (материк) в слабоструктурированных грунтах. 6. В ходе дальнейших исследований несущей способности конусообразной свайной конструкции предполагается провести сопоставление численных результатов с результатами лабораторных и(или) натурных экспериментов, включая анализ поведения расчетной модели грунта за пределами теории упругости. Особый интерес вызывает определение жесткостных и прочностных характеристик щебневого образования свайной конструкции при ее порционной забивке в грунтовое основание с разными физико-механическими свойствами. Предполагается также определить рациональную форму и размеры околосвайной области уплотненного грунта при образовании щебневой оболочки и нижнего щебневого уширения (расширения) шарообразной формы, которые, как показал численный анализ, оказывают существенное влияние на несущую способность свайной конструкции.

Об авторах

Эльвира Рафаэльевна Кужахметова

Национальный исследовательский Московский государственный строительный университет

Автор, ответственный за переписку.
Email: elja_09@bk.ru
ORCID iD: 0000-0002-0907-786X

инженер промышленного и гражданского строительства, член-корреспондент Академии ЖКХ, старший преподаватель кафедры железобетонных и каменных конструкций

Российская Федерация, 129337, Москва, Ярославское шоссе, д. 26

Список литературы