автореферат диссертации по строительству, 05.23.02, диссертация на тему:Метод расчета осадки групп свай большой длины в многослойном основании с учетом продольной сжимаемости свай и их взаимного расположения

На правах рукописи

Чан Тоан Тханг

МЕТОД РАСЧЕТА ОСАДКИ ГРУПП СВАЙ БОЛЬШОЙ ДЛИНЫ В МНОГОСЛОЙНОМ ОСНОВАНИИ С УЧЕТОМ ПРОДОЛЬНОЙ СЖИМАЕМОСТИ СВАЙ И ИХ ВЗАИМНОГО РАСПОЛОЖЕНИЯ

Специальность 05.23.02. - Основания и фундаменты, подземные сооружения

Автореферат

диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Москва 2006

Работа выполнена в Государственном образовательном учреждении высшего профессионального образования Московском государственном строительном университете

Научный руководитель: Официальные оппоненты:

Ведущая организация:

кандидат технических наук, профессор Дорошкевич Нина Михайловна

доктор технических наук, профессор Буслов Анатолий Семенович

кандидат технических наук Сальников Борис Алексеевич

Федеральное государственное унитарное предприятие проектно-изыскательский институт «Фундаментпроект»

Защита состоится <0 7 » 2006 г. в/^часов ¿/¿'минут на заседа-

нии диссертационного совета Д 212.138.08 при ГОУВПО Московском государственном строительном университете по адресу: г. Москва, ул. Спартаковская, дом 2/1, аудитория 212.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ГОУВПО Московского государственного строительного университета.

Автореферат разослан « М »СеЩУЗръ 2ооб г.

рос. национальная" библиотека

с.-Петербург

Ученый секретарь диссертационного совета

Знаменский В.В.

¿оовА

/&£>е

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

1. Актуальность темы

Для Вьетнама, и особенно для г. Ханоя, характерным являются сложные инженерно-геологические условия. Это связанно с тем, что с поверхности залегают слабые водонасыщенные глинистые грунты, часто заторфованные и илистые, рыхлые пески, а прочные грунты залегают только на глубине 20+40 м. Для таких геологических условий эффективным является применение свайных фундаментов не только для зданий большой этажности, но и для невысоких зданий.

В строительной практике г. Ханоя применяются забивные составные сваи сечением 20x20 см или 30x30 см длиной 20+30 м, а в отдельных случаях до 40м. При этом сваи располагаются группами от 4 до 12 свай с расстоянием между осями Ъс1 (с! - диаметр сваи или размер поперечного сечения сваи).

Учитывая, что существующие методы расчета относятся главным образом к сваям длиной до 10+15м, актуальной проблемой является необходимость изучения работы длинных свай и разработка метода их расчёта с учетом особенностей их работы - схемы передачи нагрузки сваями на грунт, сжимаемости длинных свай, влияния отрицательного трения, взаимодействия свай в группах и влияния ростверка.

2. Целью диссертационной работы является разработка метода расчета несущей способности и осадки групп из забивных свай большой длины с учетом особенностей их совместной работы в многослойном основании. Для достижения этой цели были поставлены следующие задачи:

• проанализировать методы расчета одиночных свай и групп свай по прочности грунта и по деформациям;

• изучить особенности работы группы свай большой длины, проанализировать методы расчета осадки группы свай с учетом их длины;

• исследовать параметры, влияющие на работу групп свай, включить эти параметры в математические системы уравнений;

• разработать метод расчета несущей способности и осадки группы свай;

3

• оценить точность разработанного метода при сравнении результатов расчета с данными натурных испытаний свай и свайных фундаментов;

• изучить факторы, влияющие на продольную деформацию свай, роль модуля деформации ствола свай на несущую способность одиночных и групп свай.

3. Методы исследования

• анализ и обобщение существующих методов расчета несущей способности и осадки групп свай с учетом особенностей их совместной работы;

• разработка программы для расчета с применением ЭВМ, сопоставление расчетных данных с результатами натурных испытаний одиночных свай и групп;

• оценка роли сжимаемости ствола свай на основе расчетов по программе, разработанной автором.

4. Научная новизна диссертационной работы заключается в следующем:

• разработаны модели и расчетные схемы, отражающие работу одиночных свай и групп свай большой длины на вертикальное нагружение;

• изучено влияния ряда параметров, влияющих на продольную деформацию ствола сваи: длина свай, модуль упругости ствола свай, модуль общей деформации основания, величина нагрузки, количество свай в группе и местоположение их в группе. Установлено влияние модуля упругости материала ствола сваи на несущую способность одиночной и групп свай большой длины.

• разработан метод расчета несущей способности и осадки групп свай большой длины с низким или высоким ростверком. Особенность метода заключается в следующем: расчет несущей способности и осадки группы свай учитывает взаимодействие между сваями и ростверком в группе, деформируемость ствола свай при внешней нагрузке в зависимости от модуля упругости ствола свай, закономерность распределения напряжений по боковой поверхности свай большой длины, нагрузки, передающиеся на грунт низким ростверком, отрицательные силы трения, возникающие, когда осадки окружающего сваю грунта в результате откачки подземных вод будут превышать осадку самой сваи.

5. Практическое значение работы заключается в том, что разработанный в диссертации метод расчета несущей способности и осадки одиночной сваи и групп из забивных свай большой длины позволяет комплексно учесть влияние многих параметров. Разработанная программа позволяет автоматизировано определять несущую способность и осадки свай в составе фундамента, сократить время проектирования свайного фундамента, и, следовательно, снизать стоимость проекта.

6. На защиту выносятся

• гипотезы взаимовлияния между элементами одиночной сваи и группы, влияния сжимаемости ствола сваи на распределение сил трения, взаимовлияния между сваями и ростверком;

• методика расчета несущей способности и осадки одиночной сваи и групп из забивных свай большой длины, алгоритмы и программа расчета;

• учет параметров, влияющих на продольную деформацию сваи. Влияние модуля упругости ствола свай на несущую способность одиночных и групп свай.

7. Публикации: По теме диссертации опубликованы 2 печатные работы.

8. Структура и объем работы

Диссертационная работа состоит из введения, 5 глав, основных выводов, списка использованной литературы, 23 таблиц и 55 рисунков. Список литературы включает 114 наименований. Общий объем диссертации - 166 печатных страниц.

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ ВО ВВЕДЕНИИ обоснована актуальность темы диссертации, сформулированы цель и задачи исследований. В ПЕРВОЙ ГЛАВЕ

В первой главе анализируются особенности инженерно-геологических условий г. Ханоя, практика применения свайных фундаментов, особенности существующих методов расчётов фундаментов из забивных свайных и актуальные проблемы проектирования свайных фундаментов в г. Ханое.

5

Основные особенности инженерно-геологических условий г. Ханоя состоят в том, что инженерно-геологические условия г. Ханоя является сложными, т.к. грунт состоит из многих слоев. Кроме этого, большинство слоев - это слабые глины, между которыми возможны линзы илистых грунтов большой толщины, залегающие в нескольких метрах от поверхности, при этом прочные слои залегают на большой глубине - от 20 до 40м;

Анализ характера геологии г. Ханоя показывает, что применение свайных фундаментов имеет большую эффективность. В этих случаях часто применяются забивные составные сваи сечением 20x20 см или 30x30 см длиной 20 + 30м, а в отдельных случаях до 40м. Существующие методы расчётов забивных свайных фундаментов применительно к г. Ханою имеют следующие недостатки:

• при проектировании свай не учитываются особенности работы свай большой длины, сжимаемость сваи при вертикальной нагрузке;

• расчёт группы свай по несущей способности основан на определении несущей способности одиночной сваи, при этом не учитывается совместная работа свай и характер их взаимодействия с грунтом;

• для определения деформаций группы свай принимается схема, по которой свайный фундамент работает как единый грунтосвайный массив;

• в г. Ханое и его пригородах в основном используют подземные воды. Откачки подземных вод вызывают осадки поверхности земли, которые являются одной из причин снижения несущей способности свай, что не учитывается.

Вследствие изложенного, важнейшей проблемой проектирования свайных фундаментов в г. Ханое является разработка эффективных методов их расчёта, рассматривающих группы из забивных свай большой длины с учётом особенностей их совместной работы в многослойном основании.

ВО ВТОРОЙ ГЛАВЕ

В большинстве существующих методов, в том числе и в методе изложенном в СНиП 2.02.03-85, расчет несущей способности и осадки одиночной сваи или групп свай основываются на следующих гипотезах:

б

• сваю рассматривают как жесткую. Величина сжимаемости ствола сваи равна нулю и при любой нагрузке силы трения появляются на всей длине ствола сваи одновременно;

» сопротивление грунта по боковой поверхности сваи увеличивается по мере увеличения глубины погружения сваи;

• метод определения осадки групп свай основан на схеме, по которой свайный фундамент работает как единый грунтосвайный массив. Это значит, что осадки зависят от размера площади условного фундамента, который определяется в зависимости от угла внутреннего трения грунта.

Ряд исследований [Бадеев А.Н., Бартоломей A.A., Глотов Н.М., Луга A.A., Силин К.С., Завриев К.С., Далматов Б.И. Лапшин Ф.К. Россихин Ю.В., Несме-лов Н.С., Новожилов Г.Ф., Хафизов P.M., Югай O.K., Mattes N.S. и Poulos H.G.] показывает, что при увеличении длины свай эти гипотезы полностью не отражают особенности свай большой длины.

Исследования Бартоломея A.A., Далматова Б.И., Несмелова Н.С. показывают, что сжимаемость и распределение сопротивления грунта по боковой поверхности и под острием сваи взаимно обусловлены. Степень взаимодействия тем больше, чем больше длина сваи. Выводы Новожилова Г.Ф., Платонова Ю.Н., Бартоломея A.A., Несмелова Н.С., основывающиеся на испытаниях свай, показывают, что когда сопротивление по боковой поверхности достигает предельного значения по всей длине сваи, вся дополнительная нагрузка воспринимается острием сваи.

Испытания Югая O.K. показали, что силы трения увеличиваются по длине, но увеличение происходит до определенной глубины 15+25d, после которой распределение сил трения становится практически равномерным. Границы условного фундамента не зависят от угла внутреннего трения, а зависят от угла распределения напряжений, зависящего от величины нагрузок, передаваемых сваей грунту.

Из приведенных выше результатов исследований можно сделать вывод, что расчёт длинных свай, основывающийся на трёх допущениях, указанных

выше, приведёт к неточным результатам, поскольку методика СНиП 2.02.03-85 предназначена для сваи длиной до 15м.

Следует отметить, что большинство существующих методов расчета заключают в себе следующие недостатки:

• несущая способность свайных фундаментов определяется как сумма несущих способностей отдельных свай, что не отражает их реальную работу в грунте, не учитывает совместной работы свай;

• расчет несущей способности и расчет деформации группы свай не отражают зависимость между нагрузкой и осадкой.

На основании анализа установлены положения, которые являются основой для расчёта деформаций групп свай большой длины с учётом упругой сжимаемости ствола сваи, взаимодействия свай и заключаются в следующем:

• повышение несущей способности свай при увеличении их длины без изменения свойства грунта происходит, в основном, за счет возрастания сопротивления грунта по боковой поверхности свай. С увеличением длины свай закономерность взаимодействия свай в группе не меняется, но степень взаимодействия увеличивается;

• сопротивление грунта по боковой поверхности сваи и сопротивление грунта под ее нижним концом зависит от величин перемещений, соответствующих сжатию ствола сваи относительно грунта;

• распределение сил трения по боковой поверхности свай большой длины в слабых глинистых грунтах, при нагрузках близких к предельным, становится равномерным, начиная с глубины погружения равной 15+25^;

• при нагружении в результате влияния сжимаемости ствола сваи большой длины величины перемещений участков сваи по глубине не равны осадке головы сваи;

• сжимаемость ствола сваи влияет на распределение сил трения по боковой поверхности свай. В свою очередь, распределение сил трения по боковой поверхности свай влияет на величину и распределение сжимаемости ствола сваи. Это взаимодействие тем больше, чем больше длина сваи.

В ТРЕТЬЕЙ ГЛАВЕ

В третьей главе проведено изучение явлений, происходящих при работе одиночных и групп свай большой длины при действии вертикальной нагрузки. На основании анализа их работы разработан метод расчета таких фундаментов и составлена программа для их расчета на компьютере языком «Visual Basic», которая называется "VH".

При разработке метода была принята расчетная схема группы из т свай, в которой ростверк рассматривается состоящим из / элементов, а сваи из (п-1) элементов вдоль сваи и одного под нижним концом (рис.3).

Влияние перемещения сваи относительно грунта на сопротивление грунта по боковой поверхности и под острием сваи

Анализ данных полевых испытаний Далматова Б.И., Несмелова Н.С. показали, что перемещение сваи относительно грунта связано с проявлением сопротивления фунта по боковой поверхности и под острием сваи, которые повышаются при увеличении перемещения. Но повышение происходит до некоторого значения осадки, называемой сдвиговой осадкой SCm!K, S0max, после достижения которой сопротивления грунта по боковой поверхности и под острием сваи становятся постоянными. Максимальные сопротивления грунта по боковой поверхности и под острием сваи, соответствующие сдвиговым осадкам SCmu, S0raax, обычно обозначаются гшх, сттах.

Сопротивление грунта по боковой поверхности любого элемента сваи k(k-номер элемента сваи) определяется по формуле:

'если Sk<S^x -> тк = Вк -¿»Л если Sk >Sckmm -> гк=тГ J где: Sk - перемещение элемента сваи к относительно грунта;

тк - сопротивление грунта по боковой поверхности элемента сваи к;

Вк - коэффициент пропорциональности элемента сваи к (НУм3),

ТПШ к

Формула (1) может использоваться для определения отрицательных сил трения, но с минусом и выражается следующей формулой:

если Б, > Б] если < '

(С шах

->

Сопротивление грунта под острием сваи определяется по формуле:

а = В° -Б0

где: В0 - коэффициент пропорциональности сваи (Н/м3), В0 =

о о"

т-Отах

(3)

(4)

(5)

Распределение сопротивления грунта по боковой поверхности

В слабом глинистом грунте после достижения осадок, при которых боковая поверхность полностью включена в работу, силы трения увеличиваются по длине, но это увеличение происходит до определенной глубины, после которой распределение сил трения становится практически равномерным.

Максимальные значения сопротивления сил трения по боковой поверхности сваи вычисляются по формуле, предложенной Бахолдиным Б.В. и Игоньки-

М

пым Н.Т.:

ТГ=и-1к

11-м

■у-кк- г§(р + с

(6)

Максимальные значения сопротивления грунта по боковой поверхности кого элемента сваи определяются по формуле:

если 2<\5 + 2Ъс1

если Z^Z\5■>r25d

1-М

■ у ■ \tgif) + с

'15-25</

(7)

Продольная деформация ствола сваи

Сваи рассчитываются как центрально сжатые стержни. Сжатие элемента сваи к на величину 8к от действующего усилия Рк будет равным:

и

Е'-Г

к 2

где: 1к - длина элемента ствола к\ ЕР - модуль упругости материала сваи; F/> - площадь поперечного сечения сваи; Р, - усилие на элементе к\ Тк - сумма сопротивления грунта по боковой поверхности элемента к.

Взаимодействия между ростверком и сваей

Рассмотрено влияние ростверка на работу свай в двух следующих случаях:

• при нагрузках, передаваемых на грунт основания ростверком, грунт под подошвой деформируется. Это вызывает перемещение грунта относительно сваи вниз и, соответственно, понижение сил трения по боковой поверхности сваи;

• с другой стороны, нагрузки, передаваемые на грунт основания ростверком, вызывают увеличение дополнительных вертикальных напряжений и повышение поперечных давлений на сваю, что приводит к увеличению сил трения по боковой поверхности сваи.

Эти факторы взаимно связаны - чем больше перемещение грунта относительно сваи вниз, тем больше понижаются силы трения. Но при увеличении поперечных давлений на сваю происходит повышение сил трения.

Взаимовлияние элементов свай друг на друга при действии вертикальной нагрузки

Предварительно для примера рассмотрена работа одиночной сваи из трех элементов (рис.1). По длине свая разделена на 2 элемента и 3-ий элемент - в плоскости острия сваи. При нагрузке свая оседает на величину Б, вдоль ствола сваи появляются сопротивления грунта по боковой поверхности 7/, Т2, Т3. Сила Т1 вызывает перемещение грунта на уровне элемента 1 У°а'0, которое является основным перемещением, и перемещения грунта на уровне элементов 2 и 3 удомл-г ^ уДопт-г _ КОТОрЫе являются дополнительными перемещениями. Аналогично сила Т2 вызывает основное перемещение грунта на уровне элемента 2 и дополнительные перемещения грунта на уровне элементов 1, 3. Сила Т3 вызывает основное перемещение грунта на уровне элемента 3 и дополнительные перемещения грунта на уровне элементов 1,2.

Следовательно, на уровне каждого элемента есть два типа перемещений: основное и дополнительное (рис.2). Основное перемещение, вызываемое сопротивлением грунта расчетного элемента, а дополнительные перемещения,

вызываемые суммой сопротивлений грунта остальных элементов сваи. Тогда сумма перемещения грунта на уровне элемента 7 определяется по следующей

формуле:

I

уСуима _уОсно уДопол-2 у Допси

~тах ~к

Ч

(9)

Т1

Т2

Тз

Рис.1. Схема приложения сил.

дивигая осадка

Основное

Дополнительное

Суммарное перемещение

Рис.2. Схема зависимости перемещений грунта от нагрузки. Когда по поверхности элемента сваи не происходит срыв (г¿г"1"), его

осадка равна сумме перемещений грунта на уровне этого элемента. Следовательно, уравнение для элемента 1 будет иметь следующий вид:

^Сеаи _у Сумма

(10)

Таким образом, можно считать, что дополнительным перемещением грунта является взаимодействие всех элементов сваи и, если знать величину осадки головы сваи и дополнительного перемещения грунта, можно будет определить основное перемещение грунта, а, следовательно, сопротивление грунта по боковой поверхности и под нижним концом сваи.

Аналогично и при рассмотрении группы, состоящей из т свай, каждая из которых разделена на п элементов. Дополнительные перемещения грунта, вызываемые всеми элементами свай, характеризуют взаимовлияние свай друг на Друга.

Основание рассматривается как полупространство, состоящее из многих слоев, залегающих в горизонтальном положении. В отличие от плитно-свайных фундаментов с большим количеством свай и значительными размерами ширины и длины, размер ростверка группы свай, как правило, незначительно боль-

ше, чем его толщина. Вследствие этого можно считать ростверк абсолютно жёсткой плитой.

Из анализов и гипотез на основе рассмотренных выше положений разработан метод расчета группы свай большой длины с низким ростверком.

Схема расчета группы свай с низким ростверком

Ростверк делится на / элементов (рис.3). Точность решения зависит от Размера и количества элементов. Реактивный отпор грунта под подошвой элемента ростверка рассматривается как сосредоточенная сила, прилагаемая в центре площади элемента этого ростверка.

Ствол свай по длине делится на (п-1) элементов (рис.3), реактивные усилия сопротивления грунта по боковой поверхности элемента сваи прикладываются к середине элементов. Реактивные усилия сопротивления грунта под острием свай прикладываются к центру поперечных сечений свай в плоскости нижнего конца свай.

Схематично грунты под ростверком, по боковой поверхности свай и под острием свай представлены верхними пружинами (рис.3). Жесткости верхних

пружин (к'к ) равны интенсивности сопротивлений грунта. А нижние пружины (if) представляют взаимовлияние группы свай. Средние пружины характеризуют жесткость ствола сваи (к?).

Системы уравнений элементов ростверка

Сумма перемещений грунта под элементом ростверка i определяется следующим уравнением: Ufvma = W, + + + V,aonm (11)

где: / - количество элементов ростверка; i - номер расчетного элемента ростверка; а - номер элемента ростверка, влияющего на расчетный элемент; т - количество свай в группе; j - помер расчетной сваи; b - номер сваи, влияющей на расчетный элемент; п - количество элементов одиночной сваи; к - номер расчетного элемента сваи; с - номер элемента сваи, влияющего на расчетный элемент;

W, - перемещение поверхности грунта, вызываемое факторами, которые не зависят от свайных фундаментов, такие, как осадки поверхности при понижении уровня грунтовых вод и др.; N, - сопротивление грунта под элементом ростверка г; и°с"° - основное перемещение грунта под элементом ростверка г, вызываемое нагрузкой N,, = (12)

уДто. 1 _ д01юлнихельные перемещения грунта под элементом ростверка /,

/ 1

вызываемые суммой нагрузок , L/^0"01 = -Na (13)

(7—1 <1=1

уДопоч _ д0П0ЛНИХеЛьные перемещения грунта под элементом ростверка г,

т п jn п

вызываемые суммой нагрузок £^ГТь_с, V;lmwn К'"С'ть-с (14)

Г4.с - сопротивление грунта по боковой поверхности на уровне элемента с сваи Ь\ 11 - перемещение грунта под элементом ростверка /', вызываемое единичной силой, приложенной к элементу ростверка а. 1'а определяется по формуле Буссинеска. Кь~с - перемещение грунта под элементом рост-

ствола сваи: 5 . = -

верка /', вызываемое единичной силой, приложенной к элементу с сваи Ъ.

К["с определяется по формуле Миндлина.

С, - коэффициент постели грунта элемента ростверка г.

Осадка элемента г ростверка равна сумме перемещений грунта

= С/,04"" (15)

Получена система уравнений элементов ростверка;

5,. - Щ = — • Ы, + + V;аты (16)

Системы уравнений элементов свай

Осадка элемента к сваи ] определяется по формуле с учетом сжимаемости

где: - осадка головы сваи у;

Н 1_к - значение сжимаемости ствола элемента к сваи_/. Сумма перемещений грунта элемента к сваи ] определяется следующей формулой с учётом упругой сжимаемости ствола сваи:

уСу:ша и^о, + у Ос»о + у/Ыо, ( ]

где: УУ к - перемещение грунта, которое не зависит от нагрузок на свайный фундамент, такие, как осадки поверхности при понижении уровня грунтовых вод и др.; И^" - дополнительные перемещения грунта элемента к

I I

сваи у, вызываемые всеми нагрузками ^ Ма, - ■ (19)

а=1 а-1

уОаю _ основное перемещение грунта элемента к сваи ], вызываемое на-

Т

грузкой , передаваемым элементом к сваи_/', = (20)

В ¡-к

У^"01 - дополнительные перемещения грунта элемента к сваи вызывае-

/71 П ™ "

мые суммой нагрузок ^^Х , У?°Г - ££<-7 (21)

¡■=1 4=1 с=1

Ь"^ - перемещение грунта элемента к сваи у, вызываемое единичной силой, приложенной к элементу ростверка а. ¿°_к определяется по формуле Бус-синеска; - перемещение грунта элемента к сваи ), вызываемое еди-

ничной силой, приложенной к элементу с сваи Ъ. М^ определяется по формуле Миндлина; - коэффициент постели грунта элемента i сваи j, зависящий от ряда факторов, в том числе от сдвиговой осадки S0 и тиах. Когда по поверхности элемента сваи не происходит срыв, осадка элемента

к сваи j равна суммой перемещений грунта: S к = Vßü""' (22)

В результате получена система уравнений элементов свай:

S,.* - w^ = J- ■ Т;_к + я,_сUfr+vßr (23)

Из систем уравнений элементов ростверка (16) и свай (23) при условии, что осадка ростверка равна осадке голов свай, получена система уравнений с граничными условиями {n, < , Tj_k < Г™ ], отражающая соотношение между

осадками и сопротивлениями грунта. Эта система уравнений является основной для расчета группы свай.

Метод основывается на определении несущей способности свай при данных величинах осадок.

Расчет производится последовательными шагами (метод последовательного приближения). В результате этого решения получены сопротивления грунта под ростверком, по боковой поверхности и под острием свай. Несущая способность групп свай равна сумме этих сопротивлений при предельной допустимой осадке.

Для решения по предлагаемому методу была разработана программа на компьютере языком «Visual Basic», которая называется "VH". С программой "VH", обладающей автоматизацией, уменьшается объем расчетов проектирования свайных фундаментов, время проектирования.

В ЧЕТВЕРТОЙ ГЛАВЕ

В целях проверки разработанного метода расчета несущей способности и осадки свайных фундаментов из свай большой длины с учетом упругой сжимаемости ствола сваи, слоистого основания и взаимовлияния свай в группе было проведено сравнение расчетных данных с результатами натурных испытаний одиночных свай и групп из 5-ти и 15-ти свай.

1. Расчет одиночной сваи длиной 31 м при L/d = 103

Испытание проводилось на территории фабрики Тышона огнестойких материалов Вьетнама. Железобетонная свая длиной 32м, сечением 0,3x0,3м, марки бетона В-25 с модулем упругости ЗООООМПа была забита дизель молотом весом 3,5тонны на глубину 31м.

Расчет был проведен двумя методами: по СНиП 2.02.03-85 (расчет деформаций по СНиП 2.02.01-83 включен в нормы во Вьетнаме TCVN 205.1998), и по предлагаемому автором методу. Свая была разделена на 128 элементов по 0,25м.

На рис.4 приведены графики зависимости осадки от нагрузки, построенные по СНиП 2.02.03-85, по предлагаемому автором методу и по эксперименту.

Рис.4. Графики

Нагрузки (тонн) i

0 20 40 60 80 100 120 140 160 180

Экспериментальный график

- Расчетный график по предлагаемому автором методу

зависимости осадки от нагрузки, построенные по СНиП 2.02.03-85, предлагаемому автором методу и по эксперименту

\_-■*-• Расчетный график по СНиП 2.02.03-85_ ___

Данные рис.4 показывают, что осадки определяются по СНиП 2.02.01-85 с большой погрешностью, что объясняется следующими причинами:

• при определении по СНиПу площадь распределения напряжений под нижним концом свай имеет большие размеры. Поэтому значение давлений в плоскости нижних концов свай на глубине 31м малы и осадки составляют 0,8мм;

• расчет осадок по СНиПу проводится по методу Буссинеска без учета глубины погружения сваи;

• расчет осадок по СНиПу не учитывает сжимаемость ствола сваи, которая при длине сваи 31м имеет большое значение, при осадкс головы 15,15мм сжи-

маемость составляет 11,44мм. Осадка нижнего конца сваи 3,71мм, это связано с тем, что сваи большой длины передают нагрузки по боковой поверхности, а на нижний конец сваи из 170тонн передается только 22,2бтонн. 2. Сравнение расчетных данных для одиночной сваи и групп из 5-ти и 15-ти свай с результатами испытания на площадке строительства ТЭЦ в г. Новосибирске.

Натурные испытания одиночной сваи и групп из 5-ти и 15-ти свай проведены с участием кафедры МГрОиФ МГСУ. Железобетонные сваи длиной 16м, сечением 0,35x0,35м, модулем упругости железобетона Е - 25000 МПа, были забиты в водонасьпценные глинистые грунты мягкопластичной консистенции.

На рис.5 представлены графики 5 = /(Р) для сравнения расчетных и экспериментальных значений осадок для одиночной сваи и группы из 5-ти свай с высоким ростверком.

20

Нагрузки (тонн) 40 60 80 100

120

140

- - д- - • Экспериментальный график для одиночной сваи —■—Расчетный график для одиночной свай

- -¿г- - Экспериментальная средняя нагрузка на одну свшо группы из 5-ти свай —*— Расчетная средняя нагрузка на одну сваю группы из 5-ти свай

Рис.5. График зависимости осадки от нагрузки для одиночной сваи и группы из 5-ти свай, построенные по предлагаемому автором методу и по эксперименту.

Для определения фактических нагрузок на головы шести свай в группе из 15 свай (№1, 2, 4, 5, 7 и 8) были установлены специальные шайбы, разработанные на кафедре «Испытания сооружений» МГСУ, которые позволили получить величину нагрузки на каждую сваю.

На рис.6 представлено сравнение расчетных и экспериментальных значений нагрузок, приходящиеся на сваи при осадке группы 11мм.

Рис.6. Распределение усилий (тонн) между сваями в 15-ти свайной группе: числитель - экспериментальные данные,

знаменатель -расчётные данные.

Из анализа результатов видно, что:

• расчётные и экспериментальные графики зависимости осадки от нагрузки, показывают хорошее совпадение данных;

• расчёт несущей способности свай и деформации с достаточной для практики точностью согласуется с опытными данными;

• величина нагрузки на сваи зависит от их расположения в плане, наибольшие на угловую сваю и наименьшие на центральную;

• некоторая разница данных, определяемых по предлагаемому автором методу и по экспериментальным данным, объясняется тем, что в расчётах не учитывалось влияние уплотнения грунта от погружения свай на изменение величины модуля деформации грунта;

• расчёт сваи большой длины по деформациям по методике СНиП 2,02.03-85 дает заниженные значения по сравнению с экспериментальными данными.

В ПЯТОЙ ГЛАВЕ

В этой главе приводятся результаты исследования влияния сжимаемости сваи на ее несущую способность, проведенного по предлагаемой автором программе. Из исследования вытекают следующие выводы:

1. При любой внешней нагрузке в свае появляется продольная деформация ствола. Эта деформация зависит от ряда факторов: длины и размера сечения сваи, модуля упругости ствола сваи, модуля деформации основания, количества свай в группе и местоположения свай в группе.

19

73 67 66 67 73

71.2 64.6 62.7 64.6 71.2

№2 №5 №8

69 57 56 57 69

67.5 60.1 58.1 60.1 67.5

№ 1 №4 №7

73 67 66 67 73

71.2 64.6 62.7 64.6 71.2

2. Влияние этих параметров на сжимаемость было различно: • при увеличении длины сваи продольная деформация ствола увеличивается (рис.7). Наоборот, при увеличении сечения сваи продольная деформация ствола уменьшается. Эти соотношения можно принять приближенно линейными;

Рис.7. График влияния длины сваи на продольную деформацию её ствола при осадке 8мм (сечение сваи 0.3м).

40 60 80 100 120 Отношение длины к сечению сваи {Ь/сI)

ше - - л- • • в суглинке

в чем больше модуль упругости ствола сваи, тем меньше его влияние на сжимаемость. Это соотношение верно при модуле упругости сваи до 1-Ю5 мПа. При большем значении величина влияния постепенно уменьшается и, когда модуль упругости ствола равен 1-Ю7 мПа, значение деформации сжимаемости приближается к нулю. В этом случае можно считать, что продольная деформация ствола отсутствует (рис.8), а такие сваи рассматриваются как жесткие;

Отношение 100

продольной эд деформации

ствола сваи к 60

осадке 40 головы сваи

(%) 20

10

100

1000

Рис.8. График влияния модуля упругости материала сваи на продольную деформацию её ствола в глине при осадке

|_Модули упругости ствола сваи (х 1000 мПа) (1 107 мПа) | ¿¡ЛШ

в при увеличении модуля деформации основания деформация сжатия ствола увеличивается;

• для группы свай: чем больше число свай в группе, тем меньше продольная деформация ствола свай (рис.9);

1 I £ 70

Я СО

髧60

о та Л

! § 3 50

& е § 40

к 5 § 30 20

§ I 2

д ? 8

1 I I 1°

Ей о кг _и а л

О о о "

■ в глине

10 15 20 25 Количество сваи в группе

• ■ д- • ■ в суглинке

30

Рис.9. График влияния количества свай в группе на продольную деформацию её ствола при осадке 8мм.

• в группах продольная деформация свай зависит от расположения свай в плане, так как сваи имеют различную несущую способность, чем больше несущая способность у сваи, тем больше деформация;

3. Продольная деформация ствола сваи вызывает понижение несущей способности сваи и группы свай - чем больше деформация, тем меньше несущая способность.

4. В число параметров, влияющих на продольную деформацию ствола сваи, модуль упругости ствола сваи является основным фактором: чем меньшее модуль упругости ствола, тем больше продольная деформация сваи и меньше несущая способность. При увеличении модуля упругости ствола от МО3 до 1-Ю5 мПа несущая способность сваи заметно увеличивается. При больших значениях модуля упругости его влияние на несущую способность незначительно.

5. При увеличении модуля деформации основания влияние модуля упругости ствола на несущую способность сваи увеличивается. При увеличении внешней нагрузки влияние модуля упругости уменьшается. С увеличением количества свай в группе закономерность влияния модуля упругости не изменяется, но степень влияния уменьшается, чем больше количество свай, тем меньше влияние.

6. В Ханое, в основном, применяются сваи длиной 30м, с модулями деформации Е = 2,7-Ю4 мПа (марка бетона В-20), 3,0-104 мПа (В-25), 3,25-104 мПа (В-

21

30). Для группы свай в составе до 25 свай с вышеуказанными марками бетона сжимаемость сваи снижает несущую способность группы на 10-37% при осадке 8мм в глине. Вследствие этого, при расчёте свай большой длины необходимо учитывать сжимаемость ствола свай (рис.10).

Уменьшение 50

несущей способности

группы в зо зависимости от жесткости свай, % ю

20

0

Модуль упругости свай ^ —»— 27000 мПа | -• * -• 30000 мПа 1 —32500 мПа ;

0 5 10 15 20 25 Количество свай в группе

30

Рис.10. График зависимости изменения несущей способности группы свай в зависимости от количества свай и их жесткости в глине при осадке 8мм.

ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ

1. Анализ существующих методов расчета свай на вертикальную нагрузку из забивных свай показывает, что они разработаны для свай длиной 6+20 м и не отражают особенности работы свайных фундаментов из свай большой длины при отношении длины к сечению сваи больше 80+100 (1/с/ ¿80 +100).

2. Изучение проектных решений свайных фундаментов в г. Ханое показало, что расчет свай большой длины по Вьетнамским нормам ТСУЫ 205.1998 и по СНиП 2.02.03-85 приводит к завышению стоимости фундаментов.

3. На основе анализа результатов экспериментальных и теоретических исследований работы забивных свай большой длины в слабых грунтах были установлены следующие особенности работы свай большой длины:

а. при увеличении длины свай повышение несущей способности свай происходит, в основном, за счет возрастания сопротивления грунта по боковой

поверхности свай, так как сопротивление грунта под остриём увеличивается незначительно;

b. при нагрузке ствол сваи сжимается, что влияет на распределение сил трения по её боковой поверхности. В свою очередь, распределение сил трения по боковой поверхности свай влияет на величину сжимаемости ствола сваи, при этом степень этого влияния тем больше, чем больше длина сваи;

c. при совместной работе группы свай с увеличением длины свай увеличивается степень их взаимодействия. Вследствие этого несущая способность свай в группе отличается от несущей способности одиночных свай и зависит от размещения свай в плане;

(I. нагрузки, передаваемые на грунт ростверком, увеличивают общую несущую способность группы свай за счет увеличения давления грунта на боковую поверхность свай, но одновременно снижают сопротивление грунта по боковой поверхности в результате перемещения грунта вниз. В связи с этим для длинных свай влияние ростверка увеличивает несущую способность только на 4-*-9% и при расчете длинных свай влияние ростверка можно не учитывать.

4. При определении осадок размеры площади распределения напряжений в плоскости нижних концов свай зависят от величины нагрузки и глубины её приложения,

5. На основании проведенных исследований был принят ряд гипотез, отражающих работу группы свай большой длины, на основе которых разработан новый метод расчета несущей способности свайных фундаментов и величин их осадок. Это метод учитывает особенности передачи нагрузки на сваи: взаимодействие между сваями и ростверком, деформируемость ствола свай, закономерность распределения напряжений по боковой поверхности свай большой длины, глубину приложения нагрузки, отрицательные силы трения, возникающие, когда осадки окружающего сваю грунта превышают осадку самой сваи, например в результате откачки подземных вод.

6. Для решения по предлагаемому методу разработана автоматизированная программа для компьютера языком «Visual Basic», которая называется "VH". Программой "VH" уменьшает объем расчетов свайных фундаментов, время и стоимость проектирования.

7. Сравнение результатов расчетов по методу, предлагаемому автором, с результатами, полученными при расчете по СНиП 2.02.03-85 и с опытными данными испытаний одиночных свай и свайных групп, показывает, что предлагаемая методика дает более точное и более экономичное решение.

8. Установлен ряд параметров, влияющих на продольную деформацию свай -длина и диаметр свай, модуль упругости ее ствола, модуль деформации основания, число свай в группе и их расположение в плане. Установлены закономерности соотношений между этими параметрами и величиной продольной деформации.

Р. Определена роль модуля упругости материала сваи на несущую способность одиночных свай и свай в группах. Установлено снижение несущей способности групп с различным числом свай в зависимости от фактических значений модуля упругости материала свай: для группы до 25 свай модуль упругости материала сваи (Е = 2,7-Ю4 мПа (марка бетона В20), 3,0 104 мПа (В25), 3,25-104 мПа (ВЗО)) снижает несущую способность группы при осадке 8мм до 10-37% по сравнению жесткими сваями (£ > 107мПа). Вследствие этого для свай большой длины при расчёте необходимо учитывать сжимаемость ствола.

Основное содержание диссертации отражено в следующих работах

1. Дорошкевич Н.М., Чан Тоан Тханг. Влияние жесткости свай на несущую способность свайных фундаментов // Техника и технология. - 2006. - № 3. - С. 65-68.

2. Дорошкевич Н.М., Чан Тоан Тханг. Методика расчета свайных фундаментов большой длины с учетом сжимаемости ствола сваи в инженерно-геологических условиях г. Ханоя // Техника и технология. - 2006. - № 3. - С. 6973.

Лицензия ЛР № 020675 от 09.12. 1997 г.

Подписано в печать 28.09.06 г. Формат 60x84 1/16 Печать офсетная И-133 Объем 1 п.л. Тир. 100 Заказ 34

Московский государственный строительный университет. Экспресс-полиграфия МГСУ, 129337, Москва, Ярославское ш., 26. тел./ф (495) 183-3865, jody@mgsu.ru

)

2LQQ6ß /РбЗУ

Й4

Страница

ВВЕДЕНИЕ

1. ПРИМЕНЕНИЕ СВАЙНЫХ ФУНДАМЕНТОВ В СТРОИТЕЛЬНОЙ ПРАКТИКЕ ГОРОДА ХАНОЯ

1.1. Особенности инженерно-геологических условий города Ханоя

1.2. Классификация типовых инженерно-геологических условий г. Ханоя

1.3. Применение свайных фундаментов в строительной практике Ханоя и задачи для проекта свайных фундаментов 18 Вывод по первой главе

2. АНАЛИЗ СУЩЕСТВУЮЩИХ МЕТОДОВ РАСЧЁТА СВАЙНЫХ ФУНДАМЕНТОВ ИЗ ЗАБИВНЫХ СВАЙ

2.1. Анализ методов расчёта несущей способности одиночных свай

2.1.1. Принципы методов расчета одиночной сваи различной длины

2.1.2. Методы определения несущей способности одной сваи при действии вертикальных нагрузок

2.2. Методы расчета свайных фундаментов

2.2.1. Расчет несущей способности группы свай по I-ему предельному состоянию (по прочному грунту)

2.2.2. Расчет несущей способности группы свай по деформациям

2.3. Особенности работы группы свай большой длины

2.3.1. Распределение силы трения по боковой поверхности сваи

2.3.2. Основные положения расчета деформаций группы свай

2.3.3. Определение осадки группы свай с учетом длины сваи

2.4. Зависимости сопротивления грунта от перемещений сваи относительно грунта 62 Выводы по второй главе

3. ИССЛЕДОВАНИЕ ОСОБЕННОСТИ РАБОТЫ ОДИНОЧНЫХ СВАЙ И ГРУПП СВАЙ БОЛЬШОЙ ДЛИНЫ И РАЗРАБОТКА МЕТОДА ИХ РАСЧЕТА С ПРИМЕНЕНИЕМ ЭВМ

3.1. Исследование явлений, происходящих в группе свай и в грунтовом основании при действии вертикальной нагрузки

3.1.1. Исследование взаимодействия между силами трения по боковой поверхности и перемещениями относительно грунта с учётом упругой сжимаемости ствола сваи

3.1.2. Исследование расчёта отрицательных сил трения

3.1.3. Исследование взаимодействия сопротивления грунта под острием сваи и под ростверком от перемещений сваи относительно грунта

3.1.4. Исследование взаимодействия между ростверком и сваей

3.1.5. Модель взаимовлияния свай друг на друга при вертикальной нагрузке

3.2. Метод расчёта несущей способности свайных фундаментов при допускаемой осадке с учётом взаимного влияния группы свай и упругой сжимаемости ствола сваи

3.2.1. Система гипотез, на которых основан метод расчета

3.2.2. Схема модели для расчета одиночной сваи

3.2.3. Расчет групп свай с низким ростверком

3.2.4. Использование формулы Миндлина в многослойном основании

3.2.5. Программа "VH" для расчета одиночных свай и групп свай большой длины

3.2.6. Процесс расчёта фундаментов из забивных свай 108 Выводы по третей главе

4. РЕЗУЛЬТАТЫ РАСЧЁТОВ И СРАВНЕНИЯ РАСЧЁТНЫХ ЗНАЧЕНИЙ С ДАННЫМИ НАТУРНЫХ ИСПЫТАНИЙ

4.1. Расчёт одиночной сваи длиной 31 м при L/cl = 103 ]

4.1.1. Инженерно-геологические условия площадки Тышона

4.1.2. Сравнение результатов расчетов по методу СНиП 2.02.03-85 [76], которая включена в нормы во Вьетнаме TCVN 205: 1998 [ 111 ], и по методу, разработанному автором

4.2. Сравнение расчетных данных одиночной сваи и групп свай с результатами испытаний на площадке строительства ТЭЦ в г. Новосибирске, проведенных кафедрой МГрОиФ МГСУ и проектно-изыскательским институтом «Фундаменпроект»

4.3. Расчет группы свай с низким и высоким ростверком 126 Вывод по четвертой главе

5. ИССЛЕДОВАНИЕ ПАРАМЕТРОВ, ВЛИЯЮЩИЕ НА ПРОДОЛЬНУЮ ДЕФОРМАЦИЮ СВАИ И ВЛИЯНИЕ МОДУЛЯ УПРУГОСТИ СТВОЛА СВАЙ НА НЕСУЩУЮ СПОСОБНОСТЬ СВАЙ В ГРУППЕ

5.1. Параметры, влияющие на продольную деформацию сваи

5.1.1. Влияние длины свай

5.1.2. Влияние диаметра сваи

5.1.3. Влияние модуля упругости ствола свай

5.1.4. Влияние модуля деформации основания

5.1.5. Влияние количества свай в группе

5.1.6. Влияние месторасположения свай в группе на величину продольной деформации

5.2. Роль модуля упругости ствола свай на несущую способность групповых свай

5.2.1. Влияние модуля упругости ствола сваи на характер работы одиночной сваи

Актуальность темы диссертации

Для Вьетнама, и особенно для г. Ханоя, характерным являются сложные инженерно-геологические условия. Это связанно с тем, что с поверхности залегают слабые водонасыщенные глинистые грунты, часто заторфованные и илистые, рыхлые пески, а прочные грунты залегают только на глубине 20 - 40м. Для таких геологических условий эффективным является применение свайных фундаментов не только для зданий большой этажности, но и для невысоких зданий - от 5-ти этажей и выше.

В строительной практике г. Ханоя применяются забивные составные сваи сечением 20 х 20см или 30 х 30см длиной 20 - 30м, а в отдельных случаях до 40м. При этом сваи располагаются группами от 4 до 12 свай с расстоянием между осями 3d (d - диаметр сваи или размер поперечного сечения сваи).

Учитывая, что существующие методы расчета относятся главным образом к сваям длиной до 10 - 15м, актуальной проблемой является необходимость изучения работы длинных свай и разработка метода их расчёта с учетом особенностей их работы - схемы передачи нагрузки сваями на грунт, сжимаемости длинных свай, влияния отрицательного трения, взаимодействия свай в группах и влияния ростверка.

Цель диссертации

Основной целью диссертационной работы является разработка метода расчета несущей способности и осадки групп из забивных свай большой длины с учетом особенностей их совместной работы в многослойном основании. Для достижения этой цели были поставлены следующие задачи:

- проанализировать методы расчета одиночных свай и групп свай по прочности грунта и по деформациям;

- изучить особенности работы группы свай большой длины, проанализировать методы расчета осадки группы свай с учетом их длины;

- исследовать параметры, влияющие на работу групп свай, включить эти параметры в математические системы уравнений;

- разработать метод расчета несущей способности и осадки группы свай;

- оценить точность разработанного метода при сравнении результатов расчета с данными натурных испытаний свай и свайных фундаментов;

- изучить факторы, влияющие на продольную деформацию свай, роль модуля деформации ствола свай на несущую способность одиночных и групп свай.

Методы исследования

- анализ и обобщение существующих методов расчета несущей способности и осадки групп свай с учетом особенностей их совместной работы;

- разработка программы для расчета с применением ЭВМ, сопоставление расчетных данных с результатами натурных испытаний одиночных свай и I рупп;

- оценка роли сжимаемости ствола свай на основе расчетов по программе, разработанной автором.

Научная новизна

Научная новизна диссертационной работы заключается в следующем:

- разработаны модели и расчетные схемы, отражающие работу одиночных свай и групп свай большой длины на вертикальное нагружение;

- изучено влияния ряда параметров, влияющих на продольную деформацию ствола сваи: длина свай, модуль упругости ствола свай, модуль деформации основания, величина нагрузки, количество свай в группе и местоположение их в группе. Установлено влияние модуля упругости материала ствола сваи на несущую способность одиночной и групп свай большой длины.

- разработан метод расчета несущей способности и осадки групп свай большой длины с низким или высоким ростверком. Особенность метода заключается в следующем: расчет несущей способности и осадки группы свай учитывает взаимодействие между сваями и ростверком в группе, деформируемость ствола свай при внешней нагрузке в зависимости от модуля упругости ствола свай, закономерность распределения напряжений по боковой поверхности свай большой длины, нагрузки, передающиеся на грунт низким ростверком, отрицательные силы трения, возникающие, когда осадки окружающего сваю грунта в результате откачки подземных вод будут превышать осадку самой сваи.

Практическое значение работы

Практическое значение работы заключается в том, что разработанный в диссертации метод расчета несущей способности и осадки одиночной сваи и групп из забивных свай большой длины позволяет комплексно учесть влияние многих параметров. Разработанная программа позволяет автоматизировано определять несущую способность и осадки свай в составе фундамента, сократить время проектирования свайного фундамента, и, следовательно, снизать стоимость проекта.

На защиту выносятся

- гипотезы взаимовлияния между элементами одиночной сваи и группы, влияния сжимаемости ствола сваи на распределение сил трения, взаимовлияния между сваями и ростверком;

- методика расчета несущей способности и осадки одиночной сваи и групп из забивных свай большой длины, алгоритмы и программа расчета;

- учет параметров, влияющих на продольную деформацию сваи. Влияние модуля упругости ствола свай на несущую способность одиночных и групп свай.

Структура и объем работы

Диссертационная работа состоит из введения, 5 глав, основных выводов, списка использованной литературы, 23 таблиц и 55 рисунков. Список литерату

ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ

На основе проведенных аналитических и теоретических экспериментальных исследований работы одиночных свай большой длины и групп свай на вертикальные нагрузки в многослойном основании при наличии большой толщины слабых грунтов сделаны следующие выводы:

1. Анализ существующих методов расчета свай на вертикальную нагрузку из забивных свай показывает, что они разработаны для свай длиной 6 -20м и не отражают особенности работы свайных фундаментов из свай большой длины при отношении длины к сечению сваи больше 80 - 100 (L/d> 80-И 00).

2 Изучение проектных решений свайных фундаментов в г. Ханое показало, что расчет свай большой длины по Вьетнамским нормам TCVN 205.1998 и по СНиП 2.02.03-85 приводит к завышению стоимости фундаментов.

3. На основе анализа результатов экспериментальных и теоретических исследований работы забивных свай большой длины в слабых грунтах были установлены следующие особенности работы свай большой длины: a. при увеличении длины свай повышение несущей способности свай происходит, в основном, за счет возрастания сопротивления грунта по боковой поверхности свай, так как сопротивление грунта под остриём увеличивается незначительно; b. при нагрузке ствол сваи сжимается, что влияет на распределение сил трения по её боковой поверхности. В свою очередь, распределение сил трения по боковой поверхности свай влияет на величину сжимаемости ствола сваи, при этом степень этого влияния тем больше, чем больше длина сваи; с при совместной работе группы свай с увеличением длины свай увеличивается степень их взаимодействия. Вследствие этого несущая способность свай в группе отличается от несущей способности одиночных свай и зависит от размещения свай в плане; cl нагрузки, передаваемые на грунт ростверком, увеличивают общую несущую способность группы свай за счет увеличения давления грунта на боковую поверхность свай, но одновременно снижают сопротивление грунта по боковой поверхности в результате перемещения грунта вниз. В связи с этим для длинных свай влияние ростверка увеличивает несущую способность только на 4 - 9% и при расчете длинных свай влияние ростверка можно не учитывать.

4. При определении осадок размеры площади распределения напряжений в плоскости нижних концов свай зависят от величины нагрузки и глубины её приложения.

5. На основании проведенных исследований был принят ряд гипотез, отражающих работу группы свай большой длины, на основе которых разработан новый метод расчета несущей способности свайных фундаментов и величин их осадок. Это метод учитывает особенности передачи на-i-рузки на сваи: взаимодействие между сваями и ростверком, деформируемость ствола свай, закономерность распределения напряжений по боковой поверхности свай большой длины, глубину приложения нагрузки, отрицательные силы трения, возникающие, когда осадки окружающего сваю грунта превышают осадку самой сваи, например в результате откачки подземных вод.

6. Для решения по предлагаемому методу разработана автоматизированная программа для компьютера языком «Visual Basic», которая называется "VH". Программой "VH" уменьшает объем расчетов свайных фундаментов, время и стоимость проектирования.

7. Сравнение результатов расчетов по методу, предлагаемому автором, с результатами, полученными при расчете по СНиП 2.02.03-85 [76] и с опытными данными испытаний одиночных свай и свайных групп, показывает, что предлагаемая методика дает более точное и более экономичное решение.

8. Установлен ряд параметров, влияющих на продольную деформацию свай - длина и диаметр свай, модуль упругости ее ствола, модуль деформации основания, число свай в группе и их расположение в плане. Установлены закономерности соотношений между этими параметрами и величиной продольной деформации.

9. Определена роль модуля упругости материала сваи на несущую способность одиночных свай и свай в группах. Установлено снижение несущей способности групп с различным числом свай в зависимости от фактических значений модуля упругости материала свай: для группы до 25 свай модуль упругости материала сваи (Е = 2.7-104 МПа (марка бетона В-20), 3.0-104 МПа (В-25), 3.25-104 МПа (В-30)) снижает несущую способность группы при осадке 8мм до 10 - 37% по сравнению жесткими сваями (£>107МПа). Вследствие этого для свай большой длины при расчёте необходимо учитывать сжимаемость ствола.

1. Абраменко ГТ.Г. Исследование взаимодействия одиночной сваи с грунтом при вертикальных статических нагрузках. Дисс.канд.текн.наук. Л., 1971.

2. Аронов A.M., Гальченко Л.А. Исследование несущей способности свай в песчаных грунтах. Геотехника в строительстве. Вып. 4. -непропетровск, 1970. с.3-17.

3. Бадеев А.11. О влиянии геомефичоских размеров и жест кос in сваи на характер ее в$аимодейс1вия с фунюм. М., 1982, Юс. - МИСИ им. В.В. Куйбышева. Деп и ВПИШИ Гоесфои СССР, № 3457., выи. 12.

4. Бадеев А.Н. Учет сжимаемости ствола сваи и слоистости основания при проектировании свайных фундаментов большой длины. Дисс.канд.техн.наук. М., 1982, 174с.

5. Бадеев А.П., Югай O.K. Применение метода эквивалентных ма1ериалов для исследования работы свайных фундаменюв. VI., 1981, 13 с. - МИСИ им. В.В. Куйбышева. Деп. в Ш1ИИШ Госсфоя СССР, выи.7,№ 3201, сер.2, 1982.

6. Барвашов В.А. Метода расчета свайных фундаментов по деформациям. Дисс.канд.техн.наук. М., 1968, 142 с.

7. Барвашов В.А. Расчет на ЭВЦМ осадки сваи от вертикальной нафузки и определение перемещений фунта вокруг сваи. В кн.: Основания, фундаменты и подземные сооружения. - М., 1967.

8. Барвашов В.А., Федоровский В.Г. Трехпарамефическая модель фунтового основания и свайного поля, учитывающая необратимые структурные деформации фунтов. Сб. "Основания, фундаменты и механика фунтов" №4. Москва. 1978.

9. Бартоломей А.А. Исследование осадок свайных фундаментов при однорядном расположении свай. Дисс.канд.техн.наук. Москва. 1965, 143с.

10. Бартоломей А.А. Основы расчёта свайных фундаментов по предельно допустимым осадкам. Москва. 1982, 223с.

11. Бартоломей А.А., Омельчак И.М., Юшков Б.С. Прогноз осадок свайных фундаментов. Москва. Стройиздат, 1994.

12. Блчолдин Б.В., Джашимиров X. А., Разво довский Д.Н. несущая способ-нос и. свай в кусie. \\ Свайные фундаменты. М., Сфойиздац 1991, с. 4145.

13. Бачолдип Б.В. Определение несущей способности свай по прочностным чарак1срнс1икам футов. \\ Сб. фуды НИИОСП им. Н.М. Герсеваноиа. \\ Вып. 92,-М., 1989, с.3-18.

14. Бачолдип Б.В. Экснеримешальпые и 1еорешческие исследования процесса взлимодейспзия фута с забивными сваями и создание на пх основе прак-шческич метдов расчета свай. Дисс.док'т.техн.на>к. - М., 1986. - 476с.

15. Блчолдин Б.В., Джашимирон Х.А., Рашодовский Д.Ь. Несущая способ-носп. сваи в кусме. В сб. "Свайные фундамент". Москва. Сфойиздак 1991.

16. Бачолдип Б.В., Игонькин П.Т. Исследование сопрошвлепня фунта по боковой поверхности свай. ПИИОСП. Москва. 1966.

17. Бахолдин Б.В., Игонькин Н.Т. К вопросу сопротивления фунта по боковой поверхности свай. В кн.: Основания, фундаменты и подземные сооружения. - М., 1968, вып.58, с.53-58.

18. Блчолдин Б.В., Разводовский Д.1:. О меюднкс расчаа свайных кустов. 1руды 111 международной конференции "Проблемы свайною фундаменто-строения". Часть 1. Пермь. 1992.

19. Березанцев В.Г. Осесимметричная задача теории предельного равновесия сыпучей среда. М., 1952.

20. Березанцев В.Г. Расчет оснований сооружений. Ленинфад, 1970, 207 с.

21. Буслов А.С. Взаимодействие свай и свайных сооружений с деформирующимся во времени основанием. Дисс. док.техн.наук. Самарканд, 1985. -414с.

22. Вайчайтис Ю.Ю. Исследование работы забивных сваи и свайных фундаментов в региональных песчаных грунтах Литвы. Дисс.канд.текн.наук. Каунас. 1972.

23. Варнаков Б.В. Экспериментальные исследования несущей способности свайных фундаментов в песчаных грунтах при действии кратковременных циклических нагрузок (на примере заводов сельхозмашиностроения). -Дисс.канд.техн.наук. М., 1982, 166с.

24. Глотов Н.М., Луга А.А., Силин К.С., Завриев К.С. Свайные фундаменты. Москва. Транспорт. 1975. 432с.

25. Го Нин. Определение сопротивления длинных свай. Дисс.канд.текн.наук. -Москва. 1958.

26. Голубков В.Н. О несущей способности свайных оснований. Москва. Машстройиздат. 1950. 142с.

27. Горбунов-Посадов М.И. "О вытеснении и уплотнении грунта забивной сваей" основания, фундаменты и механика грунтов" №5. 1968. с. 2-5.

28. Горбунов-Посадов М.И. Балки и плиты на упругом основании. Москва. Машстройиздат. 1949.

29. Гршорян А.А. Несущая способность в просадочныч фунтах. Дисс.клнд.iexH.ua>к. НИМОСП. Москна. 1973.

30. Гршорян А.А. Свайные фундамент зданий и сооружений на иросадочных I р> пгах. Москва. Стройиздат. 1984.

31. Григорян А.А., Иванов Е.С. "Несущая способность и способ устройства в лессовых грунтах". Труды к VIII международному конгрессу по механике грунтов и фундаментостроению. Москва Стройиздат. 1973. 140-150.

32. Грязнова Е.М. Разработка метода расчета свайных фундаментов с учетом прочностных свойств грунтов и взаимодействия свай. Дисс.канд.техн.наук. Москва. 1989. 196 с.

33. Далматов Б.И. Механика грунтов, основания и фундаменты. Москва. Стройиздат. 1981.

34. Далматов Б.И. Определение осадки свайных фундаментов с учетом рассеяния напряжения в стороны. Механика грунтов, основания и фундаменты: краткие содержания докладов секции к XXXI научной конференции ЛИСИ,-Л., 1973.

35. Далматов Б.И., Лапшин Ф.К., Россихин Ю.В. Проектирование свайных фундаментов в условиях слабых грунтов. Л., Стройиздат, 1975, 240 с.

36. Дмитриев В.А. Результаты испытаний свай статической нагрузкой в натурных условиях. В сб.: Основания, фундаменты и подземные сооружения. Труда 1 научно технической конференции НИИОСПа, - М., Стройиздат, 1967.

37. Доан Тхэ Тыонг. Инженерно-геологические условия территория города Ханоя и рациональное её использование. Дисс.канд.текн.наук. Л., 1991.

38. Долинский А.А. Рациональное конструирование кустов свайных фундаментов в условиях слабых грунтов. В кн.: Свайные фундаменты в условиях слабых грунтов. Л., 1966, с.43-52.

39. Дорошкевич Н.М. Основы проектирования свайных фундаментов по предельным деформациям. В сб.: Механика грунтов, основания и фундаменты: сб. трудов МИСИ, № 115. М., 1973, с 102-109.

40. Дорошкевич Н.М. Особенности расчета свайных фундаментов по предельным деформациям. В кн.: Вопросы механики грунтов, оснований и фундаментов. - М., 1977, с. 177-186. (Труды/МИСИ № 140).

41. Дорошкевич Н.М., Бадеев А.Н. Методика расчета несущей способности и осадок одиночных свай и кустов с учетом сжимаемости ствола сваи ислоистости основания. М., 1982, 27 е., МИСИ им. В.В. Куйбышева. Деп. в ВНИИИС Госстроя СССР, № 3456. вып. 12.

42. Дорошкевич Н.М., Бровко И.С. Исследование влияния взаимодействия свайных фундаментов на их несущую способность и осадку. М., 1984. - 14 с. - Рукопись представлена МИСИ им.В.В.Куйбышева. Деп. в ВНИИИС 5 янв. 1984, №4727.

43. Дорошкевич П.М., Знаменский В.В., Кудинов В.И. "'Инженерные меюды расчёт свайных фундаментов при различных схемах их нагружения" На-)чно-технический журнал Вес шик МГСУ, №1, 2006, 119-132

44. Дорошкевич Н.М., Кудинов В.И. Учет влияния совместной работы свай в кустах на их несущую способность. Вопросы прикладной геомеханики и инженерной геологии в строительстве. Сб. трудов МИСИ им В.В. Куйбышева^ 179.-М., 1980.

45. Дорошкевич Н.М., Чан Тоан Тханг. «Влияние жесткости свай на несущую способность свайных фундаментов» Техника и технология №3, 2006, 6568.

46. Дорошкевич Н.М., Чан Тоан Тханг. «Методика расчета свайных фундаментов большой длины с учетом сжимаемости ствола сваи в инженерно-геологических условиях г. Ханоя» Техника и технология №3, 2006, 69-73.

47. Дорошкевич Н.М., Югай O.K. Особенности расчета свайных фундаментов из длинных свай. М., 1981, Деп в ВНИИИС Госстроя СССР, вып. 12,. № 2950.

48. Егоров К.Е. Методы расчета конечных осадок фундаментов. В кн.: Физика и механика грунтов. - М., 1949, с.3-44. (Труды / НИИОСП).

49. Знаменский В.В. Инженерный меюд расчета юриюшалыю нагруженных г р> ни свай. Иэдаюльспю АСВ. Москва 2000.

50. Знаменский В.В. О развитии задачи Миндлина для случая прямоугольной площадка, пир>женной равномерно распределенной нагрузкой. В сб., "Сфошельство в районах Восючной Сибири и Крайнего Севера" сб. №17, Красноярск, 1971, с. 12-20.

51. Знаменский В.В. Работа свайных фундаментов в глинистых грунтах и расчет их по деформациям основания. Дисс.канд.техн.наук. М., 1971,169с.

52. Знаменский В.В. Экспериментальные исследования рабош и инженерные метлы раечёы свайных групп и? забивных сваи. Дисс.докмекн.паук. Москва, 2002. 276с.

53. Кезди А. Несущая способность свай. В кн.: Основания и фундаменты: научно-технический бюллетень, № 20.-М., 1957.

54. Леонарде Д. Основания и фундаменты. М., 1968.

55. Луга А.А. Исследование работы маломасштабных свайных фундаментов в песчаных грунтах на осевую нагрузку. В сб. статей: Основания и фундаменты, М., Трансжелдориздат, 1955, с. 188-222.

56. Луга А.А. Методические указания по расчету осадок одиночных свай. М., 1963.

57. Мете М.А. Изучение влияния инженерно-геологических факторов на несущую способность одиночных свай по результатам статических и динамических испытаний. Дисс.канд.геол.-минералогических наук. Таллин, 1976.

58. Несмелов Н.С. Экспериментально-теоретические исследования формирования осадок свай большой длины при вертикальной нагрузке. Дисс.канд.техн.наук.-Л., 1974, 197 с.

59. Огранович А.Б. К вопросу определения осадки одиночной сваи "Основания, фундаменты и механика грунтов" №1, 1963.

60. Одинг Б.С. Исследование взаимодействия сваи с грунтом при вертикальной статической нагрузке. Дисс.канд.текн.наук Воронеж, 1968.

61. Одинг Б.С., Шеляпин Р.С. Применение решения Миндлина для определения напряжений вокруг сваи. В сб. трудов Воронежского инж.-строительного института, МО, вып.1. Изд-во Воронежского университета, Воронеж, 1964.

62. Отчет по исследованию и разработке метода расчета свайных фундаментов. МИСИ им. В.В. Куйбышева. - М., 1976.

63. Пек Р.Б., Хенсон У.Э., Торбурн Т.Х. Основания и фундаменты. М., 1958, 135 с.

64. Петренко Г.М. Фундаменты из буровых свай. Автореферат дисс.канд.текн.наук. JI., 1979.

65. Пилягин А.В. Исследование осадок свайных кустов. Дисс.канд.текн.наук -Л, 1969.

66. Рекомендации по расчету свайных фундаментов в слабых грунтах. М., Стройиздат, 1975,33с.

67. Сальников Б.А. Исследование несущей способности свайных фундаментов в слабых глинистых грунтах. Дисс.канд.текн.наук М., 1969, 301с.

68. Семенов В.В., Щербина Е.В. Автоматизированное проектирование монолитных железобетонных фундаментов промышленных зданий: Методические указания к курсовому и дипломному проектированию. Москва, Издательство. МИСИ, 1986.

69. Сивцова Е.П. К расчету осадки одиночной сваи на основе теории упругости. Сб. трудов НИИ Оснований, № 45. М., Госстройжздат, 1961, с.5-15.

70. Сивцова Е.П. Расчет осадки одиночной сваи с учетом рабош острия. \\ Основания и фундаменты. \ Сб. трудов НИИОСП № 53. М., Госстройиздат, 1963, с.47-66.75