Оценка осадки свайно-плитного фундамента в псевдонелинейной постановке

Предложено аналитическое решение задачи о взаимодействии свайно-плитного фундамента с двухслойным линейно-деформируемым грунтовым основанием. Для учета нелинейного поведения грунтов в упругой постановке был предложен графоаналитический метод, предполагающий ограничение несущей способности сваи по боковой поверхности величиной прочности прилегающего к ней грунта и дальнейшее перераспределение прикладываемой нагрузки на пяту сваи. В работе выполнен сравнительный анализ предложенного модифицированного аналитического решения задачи с учетом нелинейной работы грунтов в упругой постановке с численным решением в упругопластической постановке и исследована область применения предлагаемого модифицированного аналитического решения, учитывающего описанный механизм нелинейной работы грунта. Численное моделирование выполнено в геотехническом программном комплексе Plaxis 2d, поведение грунтов описывалось упругопластической моделью Мора–Кулона. По результатам аналитических и численных вычислений при различных значениях прочности грунта были построены графики зависимости осадок от нагрузок, которые показали, что на качественную и количественную сходимость результатов оказывает влияние прочность грунта. При высоких значениях прочностных свойств грунтов сходимость решений выше, однако при низких значениях прочности применение предлагаемого модифицированного аналитического решения ограничено и требуется его уточнение.

В.В. СИДОРОВ, канд. техн. наук, доцент кафедры МГиГ НИУ МГСУ, научный сотрудник НОЦ «Геотехника им. З.Г. Тер-Мартиросяна» (Адрес электронной почты защищен от спам-ботов. Для просмотра адреса в вашем браузере должен быть включен Javascript.),
А.С. АЛМАКАЕВА, младший научный сотрудник НОЦ «Геотехника им. З.Г. Тер-Мартиросяна» (Адрес электронной почты защищен от спам-ботов. Для просмотра адреса в вашем браузере должен быть включен Javascript.)

Национальный исследовательский Московский государственный строительный университет (129337, г. Москва, Ярославское ш., 26)

1. Тер-Мартиросян З.Г., Нгуен Занг Нам. Взаимодействие свай большой длины с неоднородным массивом с учетом нелинейных и реологических свойств грунтов // Вестник МГСУ. 2008. № 2. С. 3–14.
2. Тер-Мартиросян З.Г., Сидоров В.В., Струнин П.В. Расчет напряженно-деформированного состояния одиночной сжимаемой барреты и сваи при взаимодействии с массивом грунта // Жилищное строительство. 2013. № 9. С. 18–21.
3. Тер-Мартиросян З.Г., Сидоров В.В., Струнин П.В. Теоретические основы расчета фундаментов глубокого заложения – свай и баррет // Вестник ПНИПУ. Строительство и архитектура. 2014. № 2. С. 190–206.
4. Тер-Мартиросян, З.Г., Тер-Мартиросян А.З., Акулецкий А.С. Напряженно-деформированное состояние слабых и насыпных грунтов, армированных железобетонными и грунтовыми сваями соответственно // Вестник МГСУ. 2021. Т. 16. № 9. С. 1182–1190. DOI: 10.22227/1997-0935.2021.9.1182-1190
5. Тер-Мартиросян З.Г., Акулецкий А.С. Взаимодействие сваи большой длины с окружающим многослойным и подстилающим грунтами // Вестник МГСУ. 2021. Т. 16. № 2. С. 168–175. DOI: 10.22227/1997-0935.2021.2.168-175
6. Тер-Мартиросян З.Г., Буслов А.С., Тер-Мартиросян А.З., Сидоров В.В. Взаимодействие сваи с двухслойным основанием с учетом нелинейных свойств грунтов // Естественные и технические науки. 2014. № 11–12.
7. Тер-Мартиросян З.Г., Струнин П.В., Чинь Туан Вьет. Сжимаемость материала сваи при определении осадки в свайном фундаменте // Жилищное строительство. 2012. № 10. С. 13–15.
8. Мирсаяпов И.Т., Гараев А.И. Особенности расчета напряженно-деформированного состояния плитно-свайных фундаментов при режимных циклических и циклических нагружениях // Известия КГАСУ. 2022. № 1. С. 6–18. DOI: 10.52409/20731523_2022_1_6
9. Шакиров М.И. Деформации грунтовых оснований плитно-свайных фундаментов при циклическом нагружении // Известия КГАСУ. 2022. № 1. С. 19–28. DOI: 10.52409/20731523_2022_1_19
10. Тер-Мартиросян З.Г., Акулецкий А.С. Взаимодействие сваи большой длины с многослойным массивом грунта с учетом упругих и реологических свойств и упрочнения // Вестник МГСУ. 2021. Т. 16. № 5. С. 608–614. DOI: 10.22227/1997-0935.2021.5.608-614
11. Ter-Martirosyan A.Z., Ter-Martirosyan Z.G., Sidorov V.V. Numerical simulation of the structures bases stress-strain state taking into account the time factor // IOP Conference Series: Materials Science and Engineering. 2018. Vol. 456, 012094. DOI: 10.1088/1757-899X/456/1/012094
12. Тер-Мартиросян З.Г., Сидоров В.В., Тер-Мартиросян К.З. Ползучесть и длительная несущая способность длинной сваи, погруженной в массив из глинистого грунта // Вестник МГСУ. 2013. № 1. С. 109–115.
13. Тер-Мартиросян З.Г., Тер-Мартиросян А.З., Ермошина Л.Ю. Осадка и длительная несущая способность сваи с учетом реологических свойств грунтов // Construction and Geotechnics. 2022. Т. 13. No. 1. С. 5–15. DOI: 10.15593/2224-9826/2022.1.01
14. Тер-Мартиросян З.Г., Тер-Мартиросян А.З., Манукян А.В., Анжело Г.О. Взаимодействие сваи-дрены с окружающим уплотненным глинистым грунтом и ростверком с учетом фактора времени // Жилищное строительство. 2017. № 11. С. 26–29.
15. Тер-Мартиросян З.Г., Тер-Мартиросян А.З., Анжело Г.О. Взаимодействие нефильтрующей щебеночной сваи (колонны) с окружающим консолидирующим грунтом и ростверком в составе свайно-плитного фундамента // Жилищное строительство. 2019. № 4. С. 19–23. DOI: 10.31659/0044-4472-2019-4-19-23
16. Тер-Мартиросян З.Г., Тер-Мартиросян А.З., Анжело Г.О. Взаимодействие щебеночной фильтрующей сваи с окружающим водонасыщенным глинистым грунтом и ростверком в составе свайно-плитного фундамента // Геотехника. 2019. Т. 11. № 1. С. 36–43. DOI: 10.25296/2221-5514-2019-11-1-36-43.
17. Степанищев К.Ю., Сидоров В.В. Экспериментальные и численные исследования напряженно-деформированного состояния однородного грунтового массива при взаимодействии с одиночной барретой // Геотехника. 2017. № 2. С. 50–55.
18. Sun Yong Kwon, Mintaek Yoo. Evaluation of dynamic soil-pile-structure interactive behavior in dry sand by 3D numerical simulation // Applied Sciences. 2019. Vol. 9. Article number 2612. DOI: 10.3390/app9132612.
19. Готман А.Л., Гавриков М.Д. Исследование особенностей работы вертикально нагруженных длинномерных буронабивных свай и их расчет // Construction and Geotechnics. 2021. Т. 12. № 3. С. 72–83. DOI: 10.15593/2224-9826/2021.3.08.
20. Шеменков Ю.М., Глазачев А.О. Расчет буронабивных свай в глинистых грунтах по данным статического зондирования // Жилищное строительство. 2012. № 9. С. 58–59.
21. Исаев О.Н., Шарафутдинов Р.Ф. Исследования сопротивления грунта сдвигу по контактной поверхности конструкций // Основания, фундаменты и механика грунтов. 2020. № 2. С. 23–30.
22. Васенин В.А. Численное моделирование испытаний буронабивных свай и баретты для строительства высотного здания в Санкт-Петербурге // Геотехника. 2010. № 5. С. 38–47.
23. Eid H.T., Amarasinghe R., Rabie K.H, Wijewickreme D. Residual shear strength of fine-grained soils and soil-solid interfaces at low effective normal stresses // Canadian Geotechnical Journal. 2015. Vol. 52. No. 2, pp. 198–210. DOI: 10.1139/cgj-2014-0019.
24. Mohammadi A., Ebadi T., Eslami A. Shear strength behavior of crude oil contaminated sand-concrete interface // Geomechanics and Engineering. 2017. Vol. 12. No. 2, pp. 211–221. DOI: 10.12989/GAE.2017.12.2.211.
25. Тер-Мартиросян А.З., Сидоров В.В., Алмакаева А.С. Особенности и сложности определения прочности на контакте грунтового и конструкционного материалов // Геотехника. 2019. Т. 11. № 4. С. 30–40. DOI: 10.25296/2221-5514-2019-11-4-30-40.
26. Шулятьев О.А., Дзагов А.М., Минаков Д.К. Изменение напряженно-деформированного массива грунта в результате устройства буронабивных свай и баретт // Вестник «НИЦ «Строительство». 2022. Т. 34. № 3. С. 26–44. DOI: 10.37538/2224-9494-2022-3(34)-26-44.
27. Катценбах Р., Леппла Ш. Опыт оптимизации стоимости фундаментов высотных зданий // Жилищное строительство. 2010. № 5. С. 7–13.