автореферат диссертации по строительству, 05.23.02, диссертация на тему:Исследование совместной работы свай в фундаменте на действие сил морозного пучения грунтов

НОВОСИБИРСКИЙ ОРДЕНА ТРУДОВОГО КРАСНОГО ЗНЛМЕИИ ИНЖЕНЕРНО-СТРОИТЕЛЬНЫЙ ИНСТИТУТ им. в. в. КУЙБЫШЕВА

На правах рукописи

КРИЦКИЙ Михаил Яковлевич

УДК 624.154:024.1 39.22

ИССЛЕДОВАНИЕ СОВМЕСТНОЙ РАБОТЫ СВАЙ В ФУНДАМЕНТЕ НА ДЕЙСТВИЕ СИЛ МОРОЗНОГО ПУЧЕНИЯ ГРУНТОВ

Специальность 05.23.02 — Основания и фундаменты

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

НОВОСИБИРСК

Работа выполнена в Новосибирском ордена Трудового Красного Знамени институте инженеров железнодорожного транспорта.

Научный р у к о в о д п т е л ь:

Доктор технических наук, профессор 10. И. Соловьев Официальные оппоненты:

Доктор геолого-мииералогическпх наук, профессор Г. И. Швецов

Кандидат технических наук, доцент В. С. Миронов

Ведущее предприятие Новосибирский институт «Тепло-электропроект»

Защита состоится « / » oi.Aq.aj 1993 г. в__________ час.

в ауд. ________на заседании специализированного совета

К 0li4.04.03 Новосибирского ордена Трудового Красного Знамени инженерно-строительного института им. В. В. Куйбышева по адресу: 630008, г. Новосибирск-8, ул. Ленинградская, 113.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке института .

Автореферат разослан ^^ .з 1992 г.

Ученый секретарь специализированного совета, кандидат технических наук

А. А. КОЛЬЗЕЕВ

ОСУй--' - 'МЗеЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТ» бИ£ЛиОТсЯА

Актуальность темы. Необходимость восстановления я дальнейшего развития экономического потенциала России предполагает увеличение объёмов промышленного, энергетического и транспортного строительства в еосточных её районах. При этом одной из основных задач является совершенствование нндустриалазации строительного производства, превращая его в единый процесс возведения объектов из элементов заводского изготовления.

Общеизвестно, что наиболее индустриальными фундаментами являются свайнн». По дакнну А.А.Бартоломея доля таких фундаментов составляет 27% от общего объёма, а в отдельных регионах со сложными инжвкзрно-геологичоеккыи условиями она достигает 40% в промышленном строительстве и 50-7055 в жилищном. Это относится и к районам’ с глубоким сезонным промерзанием, гдо устройство спайных (фундаментов сопр.т:;-:;;о с потребностью обеспечения их устойчивости в пучинистых при прсчзрзании грунтах-,

К нчс гояг;ему времени вцелом по проблеме морозного лучении грунтов и ого гоздойствия на фундаменты сооружений накоплен бол:-и;оП экспериментальный материал. Установлено, что условия устойчивости свайнь-х фувдаментов определяются соотношением напряжения и деформации з мёрзлом, промерзающем и талом грунто. Доказано, что о процгеоу п.залмодсйствия в работу включается зона грунта» простирающаяся сг ссн спаи на расстояние, равной 3-5 её диаметрам. Поле на-прягений, •;ормирующссся -здесь, с одной стороны, влияет на величину пучении грунта з этой зон.?, * с друвой- увеличивает анкоружцув С"о-есбнсст:- сваи.

Сизяки устойчивости свайных фундаментов против действия сия л'осозногс пучения э настоялоз зр-.мя ссчовнваетея па поедпоешках здгкзатнзети работы одиночно И сван •« :зай й состава куста» Шесто с тем далъ: : :"7ое совврз!«!'стг.оза11ис сзаЯних фундаментеп ч сшггстно ,п стоимсст-.. . езмокны на осносо более полнаго учёта деястзитольче 1 ■.оостн спа:! а составе уунда«снта. Пон слизксм располатэнии еааИ их

• он.н влияния будут некэбелно наплодит /'«-ся. Суммарное склогоэ воздействие куста свай на грунт з этом случае будет яиш на-^л”. воздействие одиночной сваи. Однако вопрос учёта взаимного зриянпя свай а пучинистых при промерзании грунтах до последнее зп?л?ни долге не ставился.

Всё изложенное подчёсхлБй-;!' болылуа чкт.угльнас-::- •; значимость знбсанной темы, гнз-яа”; чс-обхогл,'есть дальнейшие ’*есг’::дований, не-

V^r.ocj; па '.заученно совместно;! pa(;oru oeaii росїи-

” ■- л ъ о о. у о : ;i ~.а::;тчаатся п комплексном о;;спг.с,;;-;сн-

• о> il.iOJ и ртОіи-'НС-ч’СО.-.иГП-С-аКОМ ИССЛОДОВаНИН ВЛИЯНИЯ СОС1-;СС?ИОЙ

?аСот-,- сьаЛ г; Гуцдауспта па ого устойчивость при произраашш « пі

!г.н:ы группа,

Н:. imnovniCit;

1. Зксиорамснтальнз установлошшз закономерности,' свэдотельствую-

д;:о о качоотЕзшюм отл:;чіш напргьижно-деформлров&нной картини грунта іі зоне свайного і^сти, от той9 что >::іаат кесто у одиночно.' сван. . .

2. Расчотная схема,полученная на осново введенного понятия о ста-

диях взаимодействия свайного фундамента с промарзазіцим пучшшсгъ:. груні см п отличавшаяся от существующих учзтсм вааииного слияния сезіі в їсусїо» .

3. Мотод расчзта устойчивости серных фуадомшїов » пучаниетіг: грунт&Ха позволшзщій определяла касательныз напрсіскіГд пучения, с так.те учитывать уввяячзима а.чг.с спьдзй способности с гай в кусїс с

УЧІІТОМ ЭТОГО ВЛИЯНИЯ, '

Н а у н а я ті с виснс о а о о ї и закличаогзп в колоші к лабораторне'! ..оеладоваїш рабоги ссайигк кустов в пучинн-етас грунгах путей с:;азпгшя и;; с одиночной свазй. В 'установлении закономэриостой, свидэ-гсл'ьсгсукуге о качсмЕйнлсм отличии иапря-. жэико-доформироБсшюП картай: грунта о аоис свайного «суета при зг типучк вашій, от того что шЛюї^-ічо» в аоїш одиночной сван. В рао работке метода расчета, noaaxi&cucsv еярадоаятй насателышо аапря лзная цучгния; доСствугзио на с syctb, с --четом дефору аци!5 пучения грунта а исадусЕайном npt,cvcuis?i,c:. а.їая;а уьоличенко &н каруацэй способности свай с учотом их в£гу:;;ногс слияния.

Праи т и ч с с к о е о ь а ч с г. г о р v о т и еосто

п? .в том. что пслу«:і::и.а эікояоиорностіз і: ;:.-.::"::и,«>нная методика ы.’гут бать ucnc.TLEDi’i'.;::; и учтз’.ш при прсскс,-. роданид н возведении •'унл'їмантов cocpy;;csr,r“ sa цучйнпстнх гд'нтс-с, чсо позволит обеспа '.■ять кх усто5!чигосгьв повисить оксплггсуакоглфг» надежность и по-і/ч,і~ь -шай оксчсличасккй сфрс,,;ї»

Snu p у :■! н a p ■: з 7 л ь тато о р с с* о т u. Ре-

з11! 5;'слсдс:;^:їнП $к:пс;яз2гани при сїрсіїтсшьгїЕй речного порта Ті г.Ленздс» .

Л (і р о б г. и ч '■ р з б •: V- и, Ccro'j’i’-"! noacrsnK.': дисссрїа-ци;і .;олСчс:и оьс;-..~ьа: ;-.?<;х;.,.г»сксй кгя?>с^;н;т):я: по-

-Г. і 1 { 1 * IjW

T J F: . 1 «І г: .:■> 1 5 • О и 1 a О о 2 & Я, 1 >5 о

? C': ( £4 •- I CJ v ‘ О u г. 2* с о { 5J се & с5

•- С f...‘ 2.. у-. 'О ■ -* C1 .с. О H t; r- м с с- О . c-1 Л <3 со • f.i - 'n • X

Г* 7C »Г„ *— I- •« ІҐ, J" c*. 1—» ГЗ 2 о І2 о fc-1 *1 t* в са & «3 «ь CL Й

w*.' •—' І' ^-J u. С 2 1" £2 2 .і О «я «» <с Ct

U; -» . с ~v Ct C7> *ч S) с о • & |« VD «5 л С? О ;д ,в

' • с.: ' і о X о S—-‘ Cl *« tC а Q 22 К V о a СЗ сз о

'—- і.-' С л •л о C‘ • : О >* c: о. Г5 Q* К « - г\ Си Н о гз • Sz г: о

.-1 ' j f- Ы о ф 52 J4 сз и :0 <5 jj я ? »<

•«S u.' ■ »'■• C' .i; C2 о 1.1 о о <F гТ ol c; з: О Й с? t* с- cj Q

c О £'•} 1 »- о '' О 21 о р *! сх “г о ►jj «.■> Й

?- - IT. О "Л - -V 11 . чУ* tit fM 5J U «І и Cv & о л о ц « Й 5

і. О ' ї -f ’і' —і Г1 v‘. rx <> Ч.-І О с=С t; tv о О и с J * «- С2

£-- X’ t- t я с г f’. і 1 (’-) cz С & CJ n S о tc о & о л о

L ‘ ’ j t*. ** i- li) с Cl- Д" • С о І о • р » «

t:. t* 1Г *4 Ц ~z ,'*4 4_ C-J г ли C5 О ££ § 11 е> У » s: О о ф 2S в X!

'J-Z "Г О t1 t: іГ - с ’, •D о С "’ О -*4 "1 г.. t'' <3 • рЗ CJ

t'"< с L'* a С'- ІЛ м £*; !— 6 • »- с' •S’ o> S СІ» Сі» **3 p СЭ иг w 23 Д- •> и f-ч

• '} 'r> у, г t-Ч' К :) 1-. f ?3 '*■ f; t'g Cl Г-s !> о и м £* о о «> «1 ■ С' О

v,J о ?? ' JT.’ l-t Сі " < >Г; О О ►ч о £2 О «л в> 4U «? еж п

fi О о о \^/ c. *4 лЧ о Jy .»? «5 д о cu Зй) £3 45)

; > t-5 tz ■ j СІ- С t- t'* 4 J* a« 'О © е* м t* £■* « са • о • КС

£ r j ? ( і e> l.’l Г: Г: Е2 О о г.. « о О о пп К вЗ tC о

Ї . 1-і. f» ' "I » “j <*) ii- о о *r~J и ^5 fc:^ И Ґї- Й ctl Ш а С/ о

о £.« I« С L'. w s_— ГЇ 5Г •J С'* Xi с; -.1 uL • ■? О р 5* Э СГІ А Й И pi а.»

4*J -I у -V * J--v cj С, b t- c; Г- ^.3 О d с-< W Ег 4 га о

с ■f.: о о £• ;,Г"*• ~ a fn сН CL S* r.f и. її о <д « е-4 - ь К ^ ■

4» f j ► » f. *.. СЯ JL г, 5‘1: O. О о >■’ Г) vi у о J “ _. о t3 л р • РЗ 4J •' сЗ

U* О io t-J — о ;:•» 12 о с o. * ; 1* FJ- о «ТІ fct С-1 ї.1 ь Q Г--1 С • СП ■ R

С) С W. CJ Z-t і~; «і ;1 О V* C-i *■ ( ; ^ ■ “1 ї•' о СІ €) о с. • 4 и CQ о ГГ

о с о о ; •* £■' X О г-' b.\ Чу О в d о *- к о А &3 О Ь) 33 у

с о CJ о Ї? £ С.Ї О с; ll? Ї-* сл Сі. CJ *о 6« СІ 8. t> d

P-J q n U У, H с о ІС; Li Ї-* ..:i Л I V.’ (* 5;. t''; *з о Vff J ■J п н 5 о €J о е rf с fc- СП

о о CJ о 5 X £4 ‘Ї! t5 о ид СЧ. i;_'~ і I- «*» Jw Ч fa »,_> О ІЛ ri CJ о о

a ill Зі :j я О Z? a p. о r> « Qv 'О о о; \ , 0 в a І'І jj м о и X о а: £-* Cf

C—• r~i c-J s: Г' О Z- С О Гі S- a T:« І5 ч C*i 1-" Г-» о р г! о в р: О о

Ї) ill* d 5-і Jr- с< с* w S4 fr* с. о о р о £ь c> О *? -PS ас R «зС 3 ■8 ц

Hj t-J с С. « r> С t' ч^. У Ь ЇЙ Г— ГЛ lij Г-2 с5 •*? г; СЪ Г5 її2 f> .

tr* c> u; X" їкд о о .•C C.' t: t:. їл о о с с 'h ч; • о •Й СО >ъ О • о

J.’., n о •X X o js V Cs'* » п ?Т 3Z W f.’ Сі, c*f t-» & ф а

f. "m (. 1 ii і ■• >• '- С-«* і '< V Ci 4 W*’ * Сі ; 4 ;■? • в о •

'\' f* ►? u. с: о <’л о I- nu с t * t> с 5 ;; Г.' г • і* о А &? 22» «Ї ••*=5 *=? К

»—•» о u с р ІГ г < i»' Г!Г. J fc*. “ • ’2 ' j i-'t L- - - vV f'l ;ч' С1 •С в ез СО •"9

о £"t о Г/ *' p, C- Г-^ i4 s гз Б’ ?*) a w са а а: •к

?4 * k-< ci< p. !X- с? и Г*- с i-J >VJ 'Г* \y; 2“ К с rZ. v'-? с.- я ‘.ц Р. t--; о х * td

ІJ, Сі. .?; £-J Г-* Qv 21 и, с p vrj І- о О :.*г ;; о f’-l п «з о сг и. » «» л

D О ЇТ M t.j c; 1— ) £■'•*" •i > а сї ,> О ut о в» «> <rt S я *ч

u- і с 4 Ь £.’ a С' C3 ЇС * ^ I*. Г-' a О >-> о >» г сг ас оО Сі га Э •

£>» ti? JO О • х *« t d tz О • о Si Г-J г> сг» о і-4 CJ) л л ил • •? о |Є о ь

CJ *o о s о ^м. 1.3 о TZ -'~ч <2 Г1* га V 11 О X Ї' ч -1 ►3 ;3- <і) г; о • я и . 33 . е< tc -

£2 2C а ІЗ 9 £u ь n <ї) с rj CJ ьн Jw С i^! t* о *Г" о- ж а д (П ■

ll a C-. >* V 3 Д" C, zx ^і~ї. О о cr *' ГІ 2? tz ** S •к с- « л | Г=Г Л

lO о о cl C) >» S 2Z О IC 21 r> с f:.' Ї-” с о С.: X о 52 и С-, сЗ <б 221 о в

СЧ в Li, К S' OI С ~ СЇ о <;) м Сі >5 СІ ; ’ О Д !7- о a а t> a А < о.

о G 22 ► 4 CTj X. О- о О )4 >» e; Су £2* J5 сч t* £• О CJ 0ь о й ш в) о

?ІП? c: i* о Сї о <0 о £Э Й о О “ сг 2 21 *5 5S с: ю Ж с

о >w .—x >i IU IZ »ГЭ' £—. Ї- tr ГГ2 О Zr- Г; і; 'О і* « Ь о 2 « в> о

“ • fj a о IL. С X О ЇЗ їз О еэ cJ J5 с О о о CJ cJ g • ьс

ІІІ C-. lr« О p ГГ! О *- G С !£ ТЛ' "Z P5 C3 S О fr* X Ct IU# J2 Сь § « £ г со

о о Л » С* W ?ЇІ •.Г С r: X. ^o* Tt О tr* '? О о О О о їй, Ш as «

ft r.J С ,г- V'4 В і! C: H Г. Г* ‘О о н a *=? о «> О £3 ев • «>

иоройного пучения па опытные фундалюнти занимались Д^.Аллен, А. Анаид, С.Г.Алиев, Н.Л.Ешов, 0.К.Вострецов, С.С.Вялов,В.Н.Гольцов, Б.И.Далиатоп,. Д.Даш;га»-ц, И.Д.Дергунов, И.Д.Дубнов, К.Е,Егврев,Н.П, Егоров, Б.Б.Елгнн» Э.В.Костерин, З.А.Ыаров, В.0.Орлов» Е.Пепперу Б.Г.Петров, Н.А.Перетрухни, Г.Н.Полянккн, В.И.Пусков, А.И.Пчвлип-цев, В.С. Самим, Я.В.Сотников, В.П.Ушкалов, Р.Хак, В.Б.Швац и др.

В теорети-1вскоу плане вопрос взаимодействия пучинистых грунтов со свлйньмк (столбчатыми) фундаментами получил развито а работах О.К.Ьостреиова, Б.И.Дглматова, И.Д.Доргунова, В.В.Докучаева,

В.Ф.Дуксэа, Г.К.Зотеева, А.Г.Коншенко, И.К.Кравченко, В.0.Орлова*

А.А.Опарина, Е.Пеннера, Н.А.Пвратрухина, Г.Н.Полянкина, Ь.И.Цускови£, И.И.Салтыкова, Н.М.Саркисяна, И.И.Туронко, В.М.Улицкого, В.Д.Хар-лаба и др.

Анализ современного состояния вопроса показывает, что несмотря на аначительныэ достижения в области рассматриваемой проблемы многие принципиальные и практически ванные вопросы требуют дальнейшего изучения. Общий недостаток существующих решений состоит в тол, что в них недостаточно полно раскрываются условия формирования сил пучения в процессе промерзания. Слабо исследовано влияние нормаль-нич сил, возникающих в зоне фундамента при ого выпучивании, на формирование касатэльних сил пучения. Имеющиеся к настоящему времени методы расчёта силового воздействия пучащогося грунта на фундамент рассматривают6 как правило, частные вопросы применительно к одиночник сваям, что не позволяет проводить глубокий научно обоснованный анализ работы сваПного куста вцелои. Вместе с тек многие накопленная эксперт гнтальные факты свидетельствуют о том, что именно учет совместной работи свай в фундаменте при действии сил морозного пучения позволит во многих случаях обеспечить более достоверный прогноз развития эти* сил и, следовательно, более надежно и экономично решать вопросы проектирования фундаментов.

Из всего сказанного следует, что недостаток данных о фактической работе свайных фундаментов в пучинистых грунтах, многогранность и сложность проблемы, вызывают необходимость дальнейших исследований, перенеся центр тяжести с изучения одиночных свай ка их огвместнуп работу и состава фундамента.

Конечной целью диссертационной работы являлось комплексное •’кспериментальной и расчетно-теоретическое исследование влияния ответной работи свлП в фундаменте на их устойчивость при промер-и пучении грунта.

о условиях сложного многофакторного взаимодействия на перЕыР

план выступают экспериментальные исследовании, хотя с ми по себе они представляют достаточно серьёзную проблему н в методическом, и техническом, и теоретической отношениях. Слабая изученность проблемы диктует необходимость проведения опытов d условиях совокупного проявления факторов. При этом представляется целесообразным сочетание лабораторних и полевых исследований.

ЭкспернненталышЗ исследования проводились в лабораторных условиях на-«влмобатонньйс моделях свай сечением 4x4 си. и длиной 80 см., з полевых условиях - на. нагруженных и ненагруненных стандартных призматических сваях.

Лабораторній исследования выполнялись с учетом накопленного опита моделирования подоєних процессов, который нашел своё отражение в трудах Е.С.Аимиза, П.А.Богословского, Г.В.Волчанского, Л.Б. Ганзлоса, Б.И.Липатова, Г.М.Каганова, В.Д.Карлова, В.Я.Латшна,

Н.А.Перзтрухина, Л.Б.Прозорова, В.К.Дускова, Г.С.Шадрина, Г.З.Элин-сона, -И.П.Яхтенфальда и др.

Опито проводились.в холодильной камере на специально сконструированному становкз, основний конструктивным элементом которой является лоток с полезными разиэраш 120x60x100 см. Последние выбрани такім.образом, что суммарная площадь сечения моделей (при кусте ::з 9 сваЛ). по 'отлоианио к площади опытного пассива грунта не пре-сшавт 2-КЗ, а аянянкэ бонових стенок лотка практически не сказы-паатся на результата;*/6,кспзрннента при глубине промерзания до 3035 см» Лоток Прздстівіфзт собой сборнуп конструкцию и изготовлен из листового ''органического стекла толщиной 30 мм. В практике использо-одам установок ПбДрСн&го масятаба органическое стекло в качества ..материала лотка.гіріїичнано» 'по-йидиыому, впервые. Использование э-п -го. материала суаіеЬї^єшя^уяучааат условия моделирования. В отлич.і от древесниц оргашіческоа стокло не набухает, не впитывает воду, і • подвержено гнисшш;" в'Отлична от стали - не корродирует и имеет Сэ-лзо низкий кооіфіцнсит теплопроводности. Кроме того органическое етевдо имеет болоо низкий коэффщиднт -гранил на контакте с грунтов по сравнении с экши. материалами.

Установка оборудована системами регулирования владностного режима грунта, поддержания заданного температурного рекика ггроморэ-анванип, нбиоуенкй суцмариых сил выпучивания по каядо.Ч свал з отдельности, измерения температуры грунта и дофорліций erfр пучения.

. Массив грунта высотой 60 си. укладывался нг слой крупнозернистого Дренажного песка.толщиной Ю см., че;>еэ Koi-vput1 осуществлялась подпитка основания водой. Нуяная темпергтура воды в дрлнажио*

6

слое поддерживалась с точностье І 0,5°С при помои® подупроводян-кового терморегулятора, датчик которого расположен на границе ■ грунт- дренажный песок. .

Суммарные силы морозного выпучивания опытных свай нзмерялио] с помоазью образцовых динамометров Д0СМ-0,2, установленных между моделями свай и балкой силовой раш.

Измерения температур в грунте выполнялись с помощью полупроводниковых терморезпеторов М.ТГ-10, собранных в термоплеть.

Для регистрации деформаций пучения грунта применялись г луб пі іше и поверхностные пучиномеры, перемещения которых относительно реперных реек фиксировались индикаторами часового типа. ■

Б полелых условиях для определения суммарной величины каоа-телышх сил пучения и динамики их развития в процеосе промерзание грунта использована установка, работающая по схеме упорной балки. Показания индикаторов динамометров сяатия расшифровывались с помощью тарпровочшх графиков. .

Наблюдения за температурой грунтов производились о пошпмо медных гермометров сопротивления, смонтированных в термоплагь с иагом 20 см. .

Деформации пучения грунта фиксировались путём нивелирования пучпномергшх марок относительно неподвижного репера.

В ходе лабораторных исследований поставлзпо четнрз серии экс перимантов, каждая из которых включала в себя неоколько циклов пр моражпвания- оттаивания (собственно опытов). Серил отличались дру от друга схемой расположения моделей овай и измерительного оборуд вания. Характер опытов от серки к серии усложнялся. Сравнивалось взаимодействие промерзающего грунта с одиночкой сваей, о треш ев, яма в ряду и о девятью- в кусте. Расстояние между осями свай в вуї те и в ряду устанавливалось равным трём толщинам свай. В хода.ка» дого опыта иоследовались суммарные силы выпучивания для каждой сзі в отдельности, деформации пучения поверхности грунта й послойные ] глубине в характерных сечениях, влажнооть грунта до и после промо-рахивания в различных точках массива, распределение температур по его глубине. Всего проведено 13 опытов продолжительностью от 20 да 40 суток каядій. Средняя скорость промерзания в опытах колебалась пределах 2-4см/сутки. Глубина промерзания составляла не более 40 ( В результате анализа получешшх экспериментальных данных усті нов лоно, что морозное пучение грунта в зоне влияния куста (или ряда) свай существенно отличается от того, которое развивается в<5лі !П одиночной оваи.. .. . ^ ; .

При глубина промерзания до 5-8 си. до^зрг-ацк;; г;/':сипл ;г-;:л-■апт примерно одинаково do всея гечкак по'ерхпз.г.;; грунтозогз ма-•ива. Затем при эбщзм нарастании перс-мс^еинЯ пзБс-рхкзстп нйбяэда-:ся отставание морозного пучения а зоне? злггния одиночной со-зи и :ё бздев заметное в оонз куста свай. Цуч«"из сопровождаете г. ио-«влекием поверхности грунта, котором наибэлоз supascvj с шювкей ороны пуста свай. В моздусчайном зге пространствя л-Г-рм^ции настают наиболее медленно» а пучзпно поверхности ка с

анья спаи» обречённой 3!?утр> куста, как правило иск-т'н с ояней сторон». По морс- нирастанмп мощности мзрзлего олол даль-tecs искривление госзрхности групта вззла с sail посгслгнно заснет, Зона наименьяих лбеолэтни: дефорггац^й находите;: ’':*•> л а цент-льной сваи куста, г,;- зии з 2-2.; 5 pusa .Чоньзз, ион пчз областа НЯНИП сгай.

Анализ диням-ч::: нук.-г.гки грунта на рсл;:;;х ургч:*;/>: rv потерхиз-38ИДе78ЯЪ0ТВуС.Т5 ""О 'ПЯИ’-’ИИа пучаКИН порхнкх СЛе23 труптл 3 .•.спайном прострг.косг.з куста пр'"/, рн-5 n IJi рг?л чем ■-

одиночной спаи :: » 2 р.’. за га:у..±, rt.1. и т-'псах пнз j.mr.n.t. яй. С глубиной o-1'a разница уь>с, . •-тся :: глубтп: 20 о.ч.гр-'ч-

часки исчезас?. Йучашш к'-.гглг’' "юл грузла прсдаес-хнуст ,■ ia-и!9ниа. Наикеиьшкс паремслаиш . ызликп". осадкой mant!x слссз унта, наблядаотся а сене оьс.:- ьучонил. Везло одиночной сс-.: здка несколько больше, нсекь;,;’-. на т;,, что свая оказы5ай2 лрзт,:-гчзйстпие скацсиио грунта. Од’-.i.co сачос нптскгкзноэ уплотнение оэз талой зони иксе? место Luyrpi: з':а!-нсгз куста.

Динамика суммартк сил гкцучяязиия издслоЛ с в a it отрл"-::~— 131ШО деформаций пучения грунт?. ;• понз и г. влияния с H.iKoyomi; вижкой во времени. Късатояышз с:'.ли начинают проявляться пр;; г>:у-ие промерзания 6-7 си» н нарастав? у всех с лай и это вр лак лвиле, равномерно, причем иногда у одинокой спаи они нарастая? . здониее, чем у свай куста. Однип по доет/йзенки глубины npe.vxpsa-^ 15-20 сн. суммарные спли выпучивания, деЧсгаукчгз не идиночнуэ Ь1, начи! зт растя бнетрез, че:: у сва Г! куста. Эта тэндоьция в 1 или иной мера сохранялась ;:о окончания опыта и прекращения путая грунта. К отоуу моменту разница мвзду силами пучешкя, двй-зукцими ка одиночную свао и стам куста, нарэдко достигает 40-биГъ. ш випучиво.ния разнта групп спай неодинаковы: наибольшие - у нгачной сваи; у средних craft внешних рядоз и угловых с&ап куста

I значительно каньле, н ссё меньше'у центргаьной еваи куста. Лна-) полученных даинж показал, ч?о интегральныз значения касатель-

о

них сил внпучиваиия, действувтах па любуй свая куста,, достаточно хороао опксивавтсп уравнением:

Т< т 104, (-1 - т),

Тк - значение сил выпучивания для рассматриваемой спая куста*

7од - то кс дол одиночной спаи;

m - количество соседних свай, окружаодих даннуа (учитиваотсп клияние только тех с Bali куста, которыг обращены к рассматриваемо!) гранями /,

При оценке суммарной величины сил выпучивания, действующих на куст послом с учетом предлагаемой формулы погрешность во всех случаях на превышала 3Ш> по сравнения с экспериментально полученным!: данными. В то время,как расчет по СНнГЗ даст завькениа почти в два

par.?,

Таким образомс всесторонние исследования взаимодействия про.чер-оаэцйго лучинистого грунта с одиночной сваей и группой спай, проведенные в лабораторных условиях, позволили сделать слсдугацис виаодн.

В процессе промерзания и пучения грунта возле кандой сна:; п нем формируется напряженно-дефор-шропанная зона о размерах которой модно косвенно судить по искривлении поверхности грунта с еа продела::. До тех пор, пока глубина промерзания иг достигнет акйчси;ш; ир;: которж наблюдается налокенио зон влияния соседних свз!1, сван ь кусте раиотаят как одиночные, С нарастанием глубина проиорзыкя отдельны:, напряженно-деформированнкс ооии »• грунта начшия? набедоваться одна на другую. С osoro момента начинает проясляхьея c££;i;r взаимного влияния свай,, в результата которого цитснгпЕпозть пу>12К;:я промерзающего грунта с пределах куста с cat! снккастс!^ а интенсивность уплотнения подстилавшего талого массиве возразит по-сракг;-нию с ть!.!5 что имеет место у одиночной с г, а:;. Происходи? формирован:::: оони влияния свайного куста вцояом. Иаикгньакс дг,5ормац;ш цуче:и:я пропилявтся, как правиле» г* центра отой обдайт;:, где сйск? калечения зон влияния отдельных свай наиболее ъщ-хх;:. Тбпяосэе ютт;о сьаН на искривление фронта пракзрзашп; r t:f ка:: след-

стоив, на величину интенсивности пучешш cuuv? sroposTCuainiQC aiia~ чвние, к тому ке сказывается лишь при целый здачеишк vr.y6r.it про-чорзанил. • • • .

УМСНЬССНИС интенсивности пучэкая rpy'Hi’i' SOSJIC ccaii СуСЛХ,- KiiK результат их взаимного слияния, отрешается на динамике (ш&яшя касательных сил выпучивания» которые у сваи а кусте окози&ягся «аиь-ие, чем у одиночной сваи. Чем больпо у свай в куста '1се;,.Г(-созоД£;й'% тем заметим снижение интогральнш: значений сил са сипучгдалля. .

• ■ ’ * ' ' ч ■ - - ' Г . •

Натурн1!5 экспзринаитаяыяэ ксслодзвядая лрэдусматряздяйвь с цэяьз проверки сскоешя гигЬдэв» гтолучгтшх э лабораторных усяо-Я1ЯХ на нодвллх спай. О1Г.1 проводились на нагруязктк я гичягрзггзк-н'Л сваях реальных разборов в различии* 'слп’татнчэских к ггмрогчо-ЛОГОЧЗСКЙХ условиях.

Исследования с нагруженными создам Ротояиллягь о п»рлоя г.

1982 по 1986 гг. вблизи станции ТаЛлет Красноярской я&яезивг дороги. Здесь были обустроены трл плозздкя со сходнич Г'Мрлогячсскя.*' строением. Две из них fасполигались з зот зхятшя опор с>‘а!но-зе~ такодного чоста. На третьей бцгс заложена пу'шююрппч уетшг^тп, работающая по с к емс упорной бал та. Ме^ду ашссрда.Я! еяа?-*я послед-Нв>1 бЬЕТИ установлены ДВС ОГШТНГ/е Г»Л>’30?'?ТО!1!Гив СГОг? св'кгг/*?'/ 14x14 см. Одна кз них была обработана сдоем протквепушяжэй и^'ззк»:.

Динамика двг>оруиротшит поверхности грунта тзпе 01?."тьч0

• стоящих с вый киета следуяхие особенности. Промчроадае гру:г./а и его лучение фиксировались почти одновременно. Еиачаяз в от-:» одлпочноА сиаи наблюдалось интенсивное ис(физлек!{е яотрхизгт грунта. При глубине промерзания свили 40-50 см оно гтосгеггвшо затухало» и п дальнейшем пучениг грунта иозла сваи к в сторога от к<м отличалось насначигвлыш. С.игн Бнлувд-.ванкя начинал» проявляться гтрг глубина промервания <0-20 ек. к достигали свои* наибольнял з-ычечча, когда ста составляла С,7-0„8 от ■га.чеимального за апяу аиачмяя* У ото рой ' сгач двйствде гтасат».тьи!Х1 сил ггучяг.гя бггто полиасть» иеЯ'.рализовано гтрзтисопучикноЯ об:мз№£. Ср-истная картину депортирования у обоих с га-Л удалесь достато-кг» точно оценить рзгкзри зоны нлияния сваД. Во всея случаях радиус гтой гена превшая & диаметров сваи.

Б зен» влияния едкЗЕрег«яшс- двух свай опоры моста характер нарастания двфоргшэФ <? ккяквй стсроя» от свая сохраняет гее законо-. 'зрт"стг*9 прясуккс процессу ггучгнкгя воэл* одиночной свих: вначале-искривление поверхности грунта и,, затем, дальнейшее плоско-паралле-л&мсэ огэ смедатгг, В язхсваАиом пространстве динамика кергикаль-них перемещений :г их величина суцественно отличаются. Ясно выраженного искривления поверхности здесь но наблюдалось. Деформации пучения и -различных точках были близки по величина. Существенного умэн&пзкзп деформаций в зеке контакта грунта со сваями по сравнению с-другими точками ме?свайкого пространства не отмечено. В то «о время величию пученил во всех его точках эичетно меньае* чей на контанго, с внешней стороны свай, что сшдвтельствует о влиянии и ;-•Главная напрчквчних зон у обелх свай. •

. . Опчтн с кэиагруг'ениыии спалчи .фоводились п Новосибирской об-

ласти в І986-С8 гг. Нсслодовались деформация пучения поверхности грунта, а такие на глубина 20,50 и 100 см. в створо ряда из шести спаП сечением 30x30 см. Расстояние в споту между гранями псслодшіх составляло 70-80 см. .

Результати наблюдений позволили выделить три характерних периода деформирования грунта.

Па первом этапе (глубина промерзания 20-30 см) пучение грунта вблизи сваи сопровождается характерным искривленном его поверхности. При отом деформации грунта в моксвайном пространство сопоставимы по величино с деформациями равноудалониых от сваи точек с внешней стороны ряда. .

Второй этап наступает, когда глубина промерзания превышает половину расстояния между гранями соседних свай (35-40 см). В этот период происходит резкое снижение интенсивности пучения в межевай-ном пространства. Деформации здесь на разном расстоянии от свай примарно одинаковы по величина. Дальнейшего искривления поверхности грунта методу сваями уже ни происходит, хотя с внешней сторэны от ряда оно по прежнему ярко выражено.

На третьем этапа (глубина промерзания 70-90 см) суммарныэ сили вылучнвапил свай превышают сило оаанкаривания их в талом грунта. Сваи претерпевает значительные смещения вместо с окружаадим грунтом. Деформации морозного пучения на разном удалении от свай внутри ряда практически одинаковы и сопоставимы с деформациями па ого продолами. В дальнзйвом вся система (ряд, свай- окружающий их грунт) перемещается более или макао равномерно. .

Заметное тепловое влитгло свай на окрунавэдй их грунт наблюдается только на первом отапо. С нарастанием глубшш промерзания ото влияние уменьшается и затем вообцо нечозазт.

Следует отмстить, что подобные полевыа исследования проведаны в последнее время также в Омске и Кемерово. В Омска В.Н.Гольцов под руководством Э.В.Костерима измерял силу выаучиганил и величину пу- . чания у одиночних свай и свай в ряда. Исследования показали» что Галичина и средняя скорость пучения грунта у граной одиночных свай значительно вько, чем аналогичные значения у свай ь ряду. Изыскание сил пучения у свай в ряду происходит болез плавно, а их величина в промерзавших супесях значительно нике, чам у отдельно стощай овам.

В Кемерово О.А.ІІІулятьевігл, В.В.Куеевановкм и В.В.Кзыеровим получены данное о характере нарастания деформаций пучения грунта возле одиночних сваП и вблизи кустов из чатырех свай. Полученные результаты свидетельствую?^ что нат'оньаио еначення пучения грун-

,а околосваСно^:- ■ рзк'г.?!г. и:т ,,

умгпьиеьио;.: р~ос.-;--_т^ду г'-лгу:.-. ' ■-•_/■. . 1 •

ЭТОЙ ООНЗ у!.!й1г;- '

Таким оир;‘.:п;,, ригуяг.л’а?!' про::. -л.::. пол^,: * V::!:,,,;. г

?а;кз данкиэ др7г::х: ^гзрз;:- получс!:!!-.,. о'-- К":. ^ т:.~

ноП мера подтв зр:*лэ.п: прлг-о’.пргаг";,. сж.чп.'у::: к.:>и;. иь р .-

зультатам лайоргторчг':: псслс;;«::;:!'!!.:

Эффект гзиа;гг;!;эг ^ 1ЛЯГН'.:Г прилэгагхдйго гругггл ?сг*» г\ .

кия о развиваэлчйС" vл. иок-г;''' .'рлнл..; лил:* сг--. лли^т.•> •гадьно докмшпозг

Сладоватздьн: . пр"'..::чна;. и <.г»зк}2;1 гг; ОСз''.:чий

оценивая? ус1-пйчи:;:^"г^ зд!:к-.г:: гу^г".:^ ’.л-^-^л'лгг, '.гг^гке::-

НИЯ. ИЗ отркг:;;;'; 1:Л:^Ъ<УУЛ' :.:"р->.г. Гсггк

?!эрзаэщ'.1^ грунт.?:; огг!1 :1;уг.•

Кус? С2з.п сп^.'.г-;-:.ггл,\;; п?ркгл'зр с^ои-зп ;;оЙС-’ЕИЛ с про-К'Зр’лл:::’’: 1Л/}Л::' . г;.!!’}-; ‘Г?’;:,.: :ч-

оравмзняз с .■ эП с.. - ?.•' -о:,с;ггрд-

иать отот процесс: сдояуу:: . . . ■ус.’л:г.:: . . ^лпп?Х:г:г

Однако в первуа оч;рздь псужи -• .> уч;гг>';.' '. ■■.• плпякии шпр): пкогг: состояния грунт:, -л. лроцег-е:.', . 53-...к- •* ;ь . : г. *' пр:: прси^-р , гн:^ че;.'у не всегда удплз'гся ;_ч;:г: ■. . пи:с-■ и;;;-. '

3 обцзы случае :;о яспкчэг Кстейк свайного •$уцд*шбн?й с пропер заидим пучинистед грунтов о уелов.ю г:.’ДСйК‘Л 2р:, сгадин? схэдй! обособленной раоот!*' еэай г; Зуадюгесте, с «дао печального

проявления кустового ;-1 к с.г>д::э ра^кстсго сгяшиого влияния звай в кусте. .

С началом моройнзга пуч\:!глг- прсмарсагцого слоя иа гоилямг ? зго с бохозой поиарА!-.:1'.сззЯ ЕО'кккапт клсатолъкис иглр.'г:;м::я [силы пучзинп) Тп , сбусловлсппи’а ск-зрга!»1!0« ги’кта с ^а?ер;го,х'' гваи. Являясь рэастизьад по отггсошю :: праяорзагмему с,'.:-з:ге колрк-пзнилТп сюрггиру:.-':- ■: плиз его однозраюн.чого пучйи»*й ,Г;;яолг"!голь-::оо к битовому п;г:ъ кэр.«алм!нх напргпггшй (Уп. Пгслгдтма сг-с-им ;чйсгвием с одной с^-орш'н уиск?.-э:ш? лучеико пр''”-'р'гглг;>1?с гр:л(га гогло сзая, споссбогп;.'.: !?С1;рио.".зт50 гго по^^рхизог'., а с другой -- сызываа? допоатп-ольясо оскагкв стсола спаи рй’иуоч а тчой со-:з основания и, как слзд'стсяо, усзличисаят сдссь сопрогизясн^о грунта траниэ по бокопо' попэр.^кос-л; с^аи. Инк.1л си^глуи кз пергз!; :тадии воэло кчкдой сваи происхсдк? ^[змиросг^ио «;шряяон«о-д«!^ор-гироватюй аонн о« адиянин. Удольнга 'снслусльниэ «.‘■лржпгм'т а стог

период достигав? своего изибойьвогэ 53 оврэдзлыггйя тсаз

сопрот»;идокирми огврзаюш грунта с и&гвр&йх&и emu, которэд соэт-иитстиупт начальному участку на графике изиензлия ©тік сопротивлений при непрерывном сдвиг».с постоянной скоростью. Однако uo^uociL мёрзлого СЛОЯ К отому МОйОНїу ЄЦЗ Н5В<Ш:Ка, ШИрННй СОН КИШМЯ отдельных cnc.fi ограничена и их взаимного наложения не происходит.

Сваи в кусте раЗотааг как одкночниэ.

Дальнейшее нарастинис глубины промерашшя приводит і; to>jу, та зон» влияний отдельных свай начина»'!1 езсиміш накладшттьс/’. С esо-го момента на х&рикторо взаииодйЛстьия кахдой спаи с пучцьпстм грунтом будат скавиваться слияние соседних спай. На отеН (нврбход-ной/1 стадии начинается $ориировшые iic.uu гли/лшя сьлПиого муста і:цааом. Значения удэльних касательных с ми пучения постепенно сп;; :;>• втея. Их иакеццуы смещается шшэ к граница*! сопи однсьрокенного пуионнп. СЗ-'-ЗДарта силы выцучнвокня прв ьтоы продолжают увадичи-иатьсуі аа счёт нарастания мощности иорзлого слоя и иошїшіня а го температури. Внутри пуста иарастаиг.о д&£ормациіі груиіа поствншш выравнивается, за пределами ’ого груп? <я$ иро&шмаьт пдоорпееагь. изгий, который постепенно сачухагз. йориироиышв сильного ноля нормальних напряжений (~Ґп уешив&эт радиальное ойеиїиа каждой Є сен с кустс. ІСак сладстси: сазрсотоет її к шік&руївдан спосоСноц'і'ь.

На тратьаП стадии всакиокействип калоконие ао« влиянии отдглъ-ньк сваіі ецз ботао усзлнчииаатсп. Происходит сираз;тг.*ишз г!-;ніргг,:г-ний <on в пределах контура куста. За прадедами последнего ^а.днус их простирания сщо; бояво возрастав®. На ©той стадії»! ині-шсигліоать радиального обгатия свай в зоно окксрзші достигает наиболмзго значения., (

і Такни Фбраес.; общепринятой схемо р^ечатд устойчивости сна!; против действия сил короБного пучения соогсйїстадор ш'іько іізрвая стадия. Она отражает рэвльнуя работу свайного irycvi при повял гаyCiztsz проларзания. В условиях ив Сабира к Дальнего Носюка устойчивость свайных фундаментов и цучкнистьз грунтах будет определяться стаднеЯ развитого взаимного влияния сьай. .

Описанные было ошссноиориосун П0Л0Я01Ш D осііооу метода расчета устойчивости спайних фундаментов d пронерэаадях нучиниепк груг нтах, который предполагает решение двух г.эаимосвяэанних аадач:

Ї. Определенна касательных сил цучония а промерзающем слое грунта, иоодоИстиувцих на боковые грани свай; :

2. Оценка дополнительной анкерупцей способности сг>ай в талоІ! воно

ОГ дейсгиил ЭТИХ СИЛ. ; ■ ... .

1o ,

Задача опрздг.тек:;я ом иого5йзго скздк'с;; к г-'л-

«яу ота*: єна о «ча?*;.; того иорозкога пу>-:~> ппакгрпстзги груп-?а з кспссйГінои пространа^еа, когорзо лзр л.7г,лл;зя з »г>: s услог-«-■к иаяргсзшюго*оаоїоя:яп о? силового ’-•^ллт /'л сгаі’г»*^ >:«м.а

ГЦЗЯОМ. ‘

В «ачеогса раочвкгоЯ схеми я&згкглр::. .-,гая зї:с*л •' *., сгсзпгз-;ая о сзбя «арзхий олз.Ч, ?глоа ocn.“L^iate и ::уе-г свая.. ;;~.л-'г.г-л 1-ій: о прадяяох прямоугошгчП плопгузі. Сч::~ч'5?зяв ч.:? '-л”?рслслл;лї

ГзярпгеїпіЯ Sn , a doho од?:з2раг:скл::го л;--;-::л^ о? .г.гГг.’ п;:я kwsc'w:*--е:іл Тп спрзд’?лп>їте:; ггокассріл; ;»:v;2r:r.;- :. уу\лллг .он рссссллл-"ЛП ovnx сил Ji , Прл ллу л::« nr: ■■":.Л'л>л:г; Н :;2е:^гі№:“

гзгппгикяя <3п г» псзд?~г" ііяадр.г," іт.?,■ і'т лрл';лл~л^с:: посго»

■rr?r.ja а за аго ярзлегснз - л'ілл.л:;-";;, : / 'п-лл":?'!; :;vv:s; лл -пз-

гзгш Й-a.JbH o? г^.чгГг лі" c '-'J л -yzvj,

Пр.'«дпо.'їгтп~с^ітг. '"л р^с.-ллл; " r:-\л чд^'Пї-зряз?

' ',?£Р"л: ?pr; гл;

e О гзСой(і pr.cwrsspsогс''*л''. :: л' ""і лл'л; лл"гл-;л!-:л; л

:?ЗУ!«е считлжмг ог?аСн:::-:г',.'с;:'-' - л'.,

«. ^ерокгсз пуі:~гл;’ групгл сгг.р. ■ ;-:л л .?;7їз-рс!с:кчзсо лучз-

■!П3 вГрБПЯЧСЯКЗП “:::«зраттра'.с :л^л.\ ;; :л:.ла .т/': н;:ш. Прл'лл.! і-:!Г :::5:іи;ость лупгк:л і-рукгі ллр-л-^лл л:^ ^слл^іга лїлтіїнЗд р.оста-із :іа гсряіяЗ грш:;ща co:to с"~..:: л-лгллл: гня«?ев»В.

, иЗр-пяпН сйоЯ групта 2;:.*і с?:л: с-пїпр'Г'"'{'Яго путаная сзсізтпгі'їсзс ^ртя.цпГ; о Сьомого раг'ЛїрП'лл і:о іл:::?,, а гзп'ітл’зг.с? сл'.л'л::;о і! гарзіїу О'ИсскгзА лзіпилл-осл ;л>сс-л" то.'.:-;:о в pMwrhswr. л.л;лр:/ґ~

ІЙ Г» ГОЮ C^lWRpt-vc'.’HOt'S ’

. Про«прзіу;-!Я!Й с"?й л.ул:^2, а:'/ сдазгрг-’.'спл.ога і:учгі.іігг "::лр-*ся ярааснческа п?с'":лг;':л:гі, а сгз retoreparypjras еч-’г.го* ксїйрзв :огла прсзрзпогея пр:і лл"к:;:: ‘гс?*пс[:.'‘?5'р--’ке огсугсї’-узї,1 Ї6мп>ірл?і»ра по геусіудіі np5::cp,is»'<ci'G с::зя ксмоикоїсг» па линаИ-

•JQ RftKClW. ■ 1

•:Тол!р.ин:» и«р5ясга с~:т.і гру;:?л rv ггрз^їл^: оркнакаїй.

;-Ззяачкка «ороз;:2?<5 гг/’-:-іьт.:: грунга з с-спз о^новрвкаїікого пучя~ я 065ИСЯ* о? іголлтап; с»»іаі«л>; :-тпр,таки?.4 дейсгсуег-тл я рга- • агркзаамой течке, • і

Раепрвдвяонив_ оаярязаїм:і П'- ексого зокк одноврвмвннвго пучіки»-.гиимавтсл одліі/їпзи р:*.Р!іьг-; зничекия.і напртаайиЛ в сергдиіїв Jil зони.. .

До rex пор* покд рядчу^ч. го;і няияяия не досгягку? величини, зіісй рйостоядаа мвл."у sc fraitnva, сяа« в пусто раї'отавт к*к

идниачпи

10. 1й1Сй1ол1>на_- мапря-^шш I* з прол^о^ьпоП ^очки ыорллого груг*.-vu ii:. контакте, со ct-яичу, а обцьы сяучао сиязшш с порамицьииа».. X ■JXU1. точки относительно cuafi уравнением (2), продставляацик оооу;. !ipj;aciiw(yb- В.И.Пусковом аппроксимацию эксперимоитакько ус vatu lxshhoK оаъасимост» Т<- f (х) при продаиливаник с ^ад^кнои <:::о • розтъз вморохонних в грунт- стоек

Г_____________!_________ IQI

С*~ (Qyi-тбо-CgfnX)0-? + faf,* rgf -Ср епУ.)ыР 161 - абсолютное значение температуры ызрзлого грунта с укааалко!.

‘ril’iiUil

Q;, о l,c£ и cl.L (L - ар) - коэффициенты, характеризующий параметр.: л1!1;гйно;> упеиопмости ‘ тГ* or деформаций смещзния Л . •

Ргкзнис задачи реализуется черзо оценку напряженного соединил грунте и зона его одновременного пучения и его ВЛИЯНИЯ на Е>-дкчяну пучения в этой еона при послойном нарастании глуСины про-иирзшил. Используется итерационниг. подход к решзниа поставясшно;: о&дачц е соОяодвниеи в любой момент сс&окаого' промерзают условкг

TTndS = Г G'n d F £3)

„ J F

до начале. расчета массив грунта п пределах его ’...акенмзлькои глуСйни нродорзшшя разбивается на расчетный слог, и >:&ла(_«оП стапель» Детализации. Работа алгоритма начинается с в водь в ЭВМ ос-•ох/них шраыатроп, Характеризующих конкротниг условий задача. В ,'г.счзто яспольоуотся сляду'одий набор данных: таи сьаГ,4 их коли-t.sjTUo !; варианты {.изменения, глубина промерзания грунта и соот-ъотстсукцал о'Л срадияп тонпэратура на поворхностп,. температурь: ,И\чала. и кощц пучэкия для каждого вида грунта, упора интенсивности иучеихл и сааисцуооть поояйднвго от налрякешюго состояния rpyusu» графики сопротивления смэрзаниг. грунта с шт&риалоы фундаменте.

Решение выполняется носло!1нг>( начиная с I-го слои от яоадрх-ности. При этом вначале назначайтеh некоторое, осродленныэ so толщине этого слояе близкие к рчальню», силы г£Ср. ( • Используя аа-

далнуо апвру интенсивности пучения грунта по глубине промароання опрадсляит величину пучения ег.оя м споСодноП от влияния свай sons. С учетем шйянкя на велич;ч.у ^/«яния напрлжеичого состояния грунта ит сил Тп находят <. км-ния неносрчдстЕснно на контакта

с боковой поверхностью сваи. Отггскиваится параметри CL * & , с н ( » входящие D уравнение (2), а» затем, с учетом распределения зтрицательных температур п грунте» определяются удельные значения часательннх сил пучения по глубине промерзания. НаИдэннгз значення .■'дальних касатзлынк сил пучения п продолах толпины первого слоя осрэдняится, а результат сравнивается с исходными значениямиГср. л. ііри существенном отличии принятого и наПдг.;-,иэго значений расчет повторяют, принимая в качество исходник Тер. \ , полученные при пер-

вом счзто. Итаррациа повторяя? до желаемой степени сходимости она-!-зни.Ч этих рэлнчіп. Затгч переходят к рассмотрения двух слоев и организуют нови!! цикл счета. Расчет производится столько раз. па сколько слоев разбита максимальная глубина промерзания.

FeaeHHo задачи об анкорупцвй способности спа!! в куста сводятся к оценке интенсивности радиального обяатил сваР. в талой зоно от действия на оту зону ужо найденных напряжений Тп .

При промерзании к пучении грунта в зоне действия свайного фун-лаланта напряженное состояние подстилающей талой зонн формируется под действием напряжений, Еозкикамвдах меяду норзяьм и толім слоган грунта. Таким образом, талый грунт можно рассматривать с некоторой приближением без связи с мерзлый грунтом, а действулциа на талое основание вертикальные напряжения морозного пучения рассматривать как партійную нагрузку. Такой прием используется, например, при расчетах устойчивости анкерных фундаментов в пучинистых грунтах.

Сопротивление свай выдергиванию определяется предельными значеннями сдвнгаэзнк напряжений по вертикальным площадкам в грунтовой оболочка, окруяавдай свая. При этом зоны сдвигов наблодонтся лйпь з ограниченных областях, непосредственно примыказгцих к свао, , а вся, окруяаэдья со среда грунта будет находится п состоянии линейной деформации.

С учетом вуїзизяожснного предлагается следующая расчетная схема. Рассматривается однородное, линейно-деформируоноо полупространство, з котором вокруг к&идой сваи на расстоянии Н от поверхности, равном глубине промерзания» действует вертикальная нагрузка С?п , распределенная по і'ольцзпой площадке с радиусами /о и ), где р - радиус сваи, a (f+R. ) - радиус, определяющий раоызры зоны влияния свал (поїш рассеивания напрядений в ыерзло'.' слое). Напряжения в пределах Кольцовой плоцпдки ивиеняптсл отР^ор на контакта со сваей, до в*= с> на границе зони влияния по линейному закону. Такая постановка задачи позволяет применить в готовом вида ресаиио теории упругости о действии сил, осесимметрично распре-

ДСА'вНМІП ПО пгоскззз К ЦИЛИНДрИЧЗСКИМ поверхностям внутри упругого полупространства. Эффект взаимного влияния свай в решении учитывается па прніщкпу суперпозиции а предположения, что на некоторой

глубина рзднаїьнда напряжения от дїРствия соседних свай распределены по периметру датой сваи равномерно и рав-ы капряненинм в точко на ез осн. Кое^фіщяонт Дуе,ссо.;а и угол внутреннего тронкя грунта талой занн еадаготся по результатам кх непосредственного исследования, а к&пркх&кия от действия которых касчктыгаптся ра дкальгые усяяпп (с% » доставляется в процедуру раечвта КЗ первой задачи. Шишио кёсткости материала сваи на Еаличину радиальных наярзкйгай на данном этапе нссигдэгсшяй н& учитывалось. Оправдать 7.ЧЧ0І ПОДХОД шта» тем, что неучвт ©того обстоятельства приводит 1 снякїгсеп рдвд&яыгого ойї&ткя сваи, то-есть к дополнительному оапа-су 'устоЗчии>ета сварного фунщачотта про ’ив морозного выпучивания.

После иаясшдгкия напряжений (5^ по всей глубине грунтового ««.секса оар?д»?Езтея кг результирующая. Полное увеличение анкеру-ЯЯ9Й епособкостн сітей зжутадтсп путем умножения этой . ревудьтируе-пей на козфргцигкгт внутреннего трения грунта талой зони.

Для анализа полученных решения выполнен ряд расчетов конпрат-ных числотк примеров. Рассматривался куст из 9 сваП диаметром 0,< расположенных в три ряда по три сваи в хавдом. Исследовалось ояи-ЯНИ0 интенсивности пучония грунта, расстояния мещу сваями в кусте к вида графиков, отображающих зависимость сил смераанкя грунта с материалом фундамента от деформаций сдвига. '

Прогеденныв расчеты позволили установить, что качвсївашіая картина распределения касательных сил пу-»«зчйя у свай в куста по толщине мерзлого слоя и иеменониэ этих сил во времени ндентични тему, что имеет место у одиночной свак и соответствуют зкепарїшок-т.адьшс.1 данный, полученным В.О.Орловда, В.И.Далнатоеш» К.Б.Егеро-Е7и, 1\Д. Дубновым, Д.Далкамцем и другими исследователями. ' ;

Взличина касательных напряжений и их риспредаденчо в марало;.' слоя по висота фундамента вависит от иитенаискоста пучонип грунта. Эпори & ТИХ СИЛ ИЧЭЭТ выраженный пик своих оначэиий. С НараСТЕИИ-;!« глубины прсмарзання атот пик смвцаєтся в жшшс слои. Осраднан-ные по глубине напр/таония і а достагаот свснх ь-лгетаольннх еначз-ний при мощности мерзлого слоя 40-70 см., посла чего происходи-к& плавко? сншенис. Интегральны»- значения: озду.. сил во -эреиени монотонно возрастают. Характер «х зависимости от интенсивности. .пучаявй в числа прочих фшето-раэ'определяете я видом принятого в расчете ррз ^;іка загнсн.чостк свят смврмнаїг от д^фор'.'аций сдвига. Еяял оте сила

!' кользи;: ДС&ОрЧйЦШК; СПРІТГУ пасат TO«W:rji?r» П С:'

0 интенсионому ЧОООЛПОЧУ ДУ«0НИО SOOT’.rTCTV*.7 НКНЬГ!':' С’,!" '

я пученип. Пїуд пзякчпк ".ус?ойчкч;г.:,: соптоти-ониГ. ;

ОЛШКИВК!» МІГСИСК&НОСТВ пучзпія знач;!!)!- '.;:г Г^пу-кГ'-'-.;::- - -

зрзста’зт. В расскоталіїнкг примара;: •зяпгж.:. кусгзї'лго .VYi-,k'.*. --ггпчглу сі;л морогногп яу^сігля б«з учот-і ,г^:!ґ>'к?г;м:с:г' рпкопу»* го л’склял d тплаП гостн?ило порялк<“ З-7А- 2 .vie. .•;• .runr.pv:-11 споеобногта quo погасли»? до ТО-ЗО', длл оілгичш*?, ci.-i;’ куси*

1 адияжгс увзякчивазтея с '.••>т>астзш’ем гдий’іии гтр:).'ор: г-;:г іг о:;,--

DniTC:: тем чсг; бо-іьзг: у дамно:; Сйлг, і ;<vcrv о~:<" - ”ег;-

цсГі". 0 *??.тагаіГ':нт!С" і-стлу '.тч тг-.'; :

поорлетп';':'., Піт: п:'0"'~:уччн- —:тг-г~!г•. лігзі.'зтгоя cm:: ~ :::>г-і”.!07г.;'і’!г?;г ;;,«'сгіь: п^аі: >:к “

: пглночкь’з.

Г!;Г()0‘:

По.гюо.ПЯ' !ігог-ч гіроіг-гг:--'..-;;”;: і :-vi"ni:"r: рз'дмг'іГ'.-

;;.о":т едпла^ь .■'‘■ос'Лг: '

Лпаліі" созрсі.’плгілг'з "огг’ос^ 'ло':.- ; - ч'/о -г.п:с..

•однкя опрздол'пг;.- г-г !г-?гл-:’я rrcu.-і.;;-

■м абкг-:;іа :-а "сплг.л.тіч'!' ■'-■"••• ; ...-;. г-,.“я г. П7 г::п;-

r! rpyjltC!.! ОДЧПОЧіії'.ї S*5»f. •• :•*. " 'ПЯП7-Д'-’І'С^’Ч'ЇГ^'НЛГО ЛГ'.р'^Г--

f.'S ПТ.бО?К З СО:2ТГ^-’ :>.nv

^;іспзр:;:'аптї,лн:г“; .’Т'гамоолспо. -по пггл'хи»

яіма агдй з' i:va?i -у rjn:>i--7-~r"'r, гп "лг:.-*;ро: -

•!аппл~";'::о-~’::сп‘п:гяі,"і"'г" і . .■:!:;•.•■ :'.'••■гг-'і:.".;" г-,:г? с п::г;т:

роцоссо лремур^'и'іпт :’;:y::rf, '

Г/} ::ор. пог: •*"• •;••" ■•ї' Гг: р? і-.’-;’::::, п;"

apis: :»г1г“""-2тз.т :;:\г.~.-■ ■ .-. л-:■ -гт; оп~Пс сг-;: о :—••

рабатг:,? :-:ax: v:\:^ . .

2 уяглп’-гїиі’.е!.! "С";." ч :orrs е-::с';!?!;г.оіся

;г:и:Ь, :; 'г-г' ;":..'? ггл’г'П-f;::

згг'іг 'Трзнзрїяг:"’''т-.. ; ггро-

1ДЧ" ПЇЛ2Д5ГЛГ!:: .:’7::г..ия

гр?л*'.і5'гся 1-а ."'г: піг//г;агг нг';';ц;‘(. 2

у:'^ ::■■> і-гті с ‘::’-80й.

!ch Сслюз у .! еп:;:; - "с:^згліГ% спкг-'!-

пнтггрзлш'с: •-•’ня«"г:г" g?vj. игі 'г-тг>,:;^г::‘:л « дс:"орлсг".;* пуч^:;:п !зк ;:с;. Га:: з /.'"/.v ;г;з “.''•йкг.: -."•izmr.i п^’^гк'Г'і ;; с:^:н г'о-

18

росного выпучивания ксньшо проявляется у цонтралъной СВШ1. I' угле— е\5с сваи от»! величики насколько бсльао, но аначитольно маньио,Ч£>м у одиночно.’" сваи.

6. Вгедонли-з на основе полученных результатов понятия, о стадиях взаимодействии свайных фундаментов с промерзающим пучинис'ши груп-тсы, позволили обосновать расчетную схему, отличающуюся от существующих учетом гзаикного влияния свай в кусте.

7. Ра^рибот&нньй ыатод расчата устойчивости свайных фунд^слтов с проыорзающих пучиниотых грунтах, поевояязт определять касателькиз напряжения пучения и интегральные значения этих сил с учетом до-фармаций лучения грунта с междусвайном пространства, а также увеличение анквруюцей способности свай с кусте аа сч>5т дайстиш сил «ороьиого пучения.

8. Расчеты конкретных числовых примеров, втолнгнныз по разработан-

ной матодигсе с цольо оценки влияния отдельных факторов на характер сзашл-'^гйствия куста свай с проыорзажциы грунтом, показали сладув-с;со: .

и) качественная картина распределения касательных сил морозного пучения у свай в кусте по толщине мерзлого слоя и изменение отпх сил и врзизнн идентичны тому, что имеет место у одиночной сван|

б) интегральные «качения касательных сил с&висяг от интанслс-кэсти пучгиия грунта в чеядусвайном пространстве;

а) при прочих равных условиях вначения суммарны:: сил выпучивания зависят от характера экспериментального графика сопротивлений скороания грунта с катэриалом фундамента, принятого 'с расчете;

г) при расстояниями мгяду сваями в кусте, прзеша^чин три диаметра сваи, изздмеикз етого расстояния слабо отражается на величине деформаций и силах «орооного пучения, а при расстоянии равной шести диаметрам к глубине промерзания до 1,8 м сван в кусте работает практически как одиночны*;

д) одной из основных причин, отличающих работу группы свай от одиночной при воздействии на них сил морозного пучения, является большая анкерувщая способность свай в кусте за счет кх взаимного РДИЯНИП,

9. Разработанный расчетный метод в достаточной мера отракаот'дай-ствительныа характер работы свайного фундамента. Его применение дао г возможность реально оценить поведение таких фундаментов в условиях глубокого сезонного промерзания и позволяет более надеяно

и экономично решать вопросы их проектирования. .

10. Одним из путай позкяения эффективности спайных фундаментов в пучинистых грунтах является обоснованное уменьионие шага свай в куста я рациональное их раамещониэ. Такой подход позволит уменъ-оить расмеры ростпярка в плане и длину свай в кусте при сохранения их анкорущей способности.

Основныа положения диссертации опубликовали о слвдутих работах:

1. Пусков В.И., Полянкин Г.Н., Крицкий М.Я. ОсоСанности взаимодействия промерзающего пучинистого грунта со столбчатими фундаментами разного диаметра.- Новосибирск, 1984.-12 с.- Рукопись представлена ШШТом. Дяп. в ШШС 1584, 1' 5197.

2. Крицкий М.Я. Лабораторные исследования кустового влияния свай при их взаимодействии с промерзающим пучииистым грунтом.// Гео-.тэхническио исследования для траспортннх сооруяений Сибири/ Мея-пуэовский сб.научн.тр. Ы1ШТ,- Новосибирск, 1985.-С.39-44.

3. Крицкий М.Я. Экспериментальная опенка кустового влияния свай при прогнозе взаимодействия с промерзающий пучинистнм грунтом//

Тез.докл.Всесоюэ.совещания "Геокриологический прогноз при строительном освоении территории"/ Воркута.-М., 1985.-С.314-315.

4. Крицкий У.Я. Установка для моделирования процессов промерзания грунта и взаимодействия его с фундаментами сооружнний. Информационный листок !.* 526-86/ Новосибирск, ЦНТИ. 1986,

5. Пусков В.И., Крицкий М.Я. Особенности взаимодействия свай в кусте с промерзающими пучиниотыми грунтами// Тез.докл.Республик, научно-практической конф."Пов^ение уровня индустриализации в фун-дамантостроении с применением новых конструкций"/ Уфа, 1986.-С.32-33

6. Рекомендации по обеспечению устойчивости малых мостов на красно*-лрской железной дороге от сил морозного пучения: Отчет о НЛР/КШГ£, Руководитель работы Г.Н.Полянкин. Р ГР 81003897; Инв.№ 0287.0017773 Новосибирск, 1986,- 95 с.

7. Пусков В.И., Крицкий М.Я. Исследование взгчмного влияния свай в кусте на деформации и силы морозного пучения грунтов// Тезисы докл.региональной конф."Инженерно-геокриологические проблемы Забайкалья" АЧита, 1987.- С.78-79.

8. Цусков В.И., Крицкий М.Я. К вопросу о влиянии свай в кусте на деформации и силы мороэного пучения промерзающих грунтов// Основания и фундаменты траспортных сооружений в условиях Сибири/ Межвуэ. сб.научн.тр, ШИ1Т,- Новосибирск, 1987,- С.31-36.

9. 1;усков В.И., Крицкий М.Я. Касательные силы морозного выпучивания

фундаментов а слое сезонного проыврзанид// Инаеиарно-Гвологичвси условия и фундаменты траспортных сооружений Сибири/ НпквуаопскиС сб.научн.тр. НИШТ.- Новосибирск, 1989.т С.70-76. ' /

10. Пусков В.И., Крицкий М.Я., Мельников И.А. Морозное пучение компрессионно-нагруженных- образцов грунта// Июяенарно-гвологачо-скио условия и фундамчнтц траспортных сооружений в Сибири/ Некву сб.научн.тр. НИИЗТ,- Новосибирск, 1939,- С.76-84.

11. Пусков В.И., Крицкий'М.Я. Расчет каситальных сил ыороэного ц чвния грунта в слов сезонного промерзания// Строительны» консгсру ции оданиИ и сооружений/ Барнаул, 1989.- СЛП-Пб. . .

12.Пусков В.И., Крицкий Ц.Я. О рациональной лроеотиросашш свай-

ных фундаментов в морозоопасиых грунтах// Тоз.докл.Всеоовз.совец; кия "Проблемы шивнерно-гоолоптчос.тах изысканий в Криолитозонз"/ Магадан, 1989.- С.357-358. : ■'

13. Крицкий М.Я., Пусков В.И. Зффэкт совместеоП работы сва»! в фу]

дчченте при действии сил морозного пучения// Проектирование я те; нология аозвэдения сса(?нж фундаментов и о’еэрос'гвзрковьк опор ь:о-СТО.) современных конструкция О условиях Сибири. Новосибирск! 195£

С.12-19. • . . '. . : .

14. Пусков В.П., Крицкий М. Я. Расчет устойчивости сварных фунда-

ментов против иорооного Енпучивания с учетом кустосогО эффекта С1 Проектировано и технология возвздонин свайных фундаментов и бвз-рзствврковых опор мостов современных конструкций и условии Сиби-рл. Новосибирск, 1990.- С.20г23. . '■ , . •

1Ь. Пусков В.И., Кр>:акиЧ М.Я. Учет взаимного влияния свай на .воли чину сил морозного пучения// ИнлвНйрНО-ГЙОЛОГИЧйСКПЧ условия, 00-Поаания и фундаменты транспьртних сооруачниЯ в С-шрц/ Увйвгуз. сб юучн. тр. ШШТ,- Новосибирск, 1991,- С.63-92. . .

16. Крицкий И.Ь., Пусков {5.И. Пути повшзш'я офг^этмвностй сгйП-имх фу>ш.амянтои в путпчистих грунтах// Тезисц докл'.Еспеочо. координационного соиео>«««ч-с»у:»чара "Мвханизигоодпюч бааотходная технология воаведения .сваРннх Фуиднчвнтон"/. Ел&лиггссток, 1991.» . С.74-7-7. , .... ' ' .