автореферат диссертации по строительству, 05.23.02, диссертация на тему:Обоснование применения ленточного фундамента, подкрепленного вдавливаемыми микросваями

ГОУ впо

ТЮМЕНСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ АРХИТЕКТУРНО-СТРОИТЕЛЬНЫЙ

УНИВЕРСИТЕТ

На правах рукописи

ЗАЗУЛЯ Юрий Владимирович

ОБОСНОВАНИЕ ПРИМЕНЕНИЯ ЛЕНТОЧНОГО ФУНДАМЕНТА, ПОДКРЕПЛЕННОГО ВДАВЛИВАЕМЫМИ МИКРОСВАЯМИ

05.23.02-0снования и фундаменты, подземные сооружения

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

2 0 МДй 2010

Тюмень 2010

004602542

Работа выполнена в Тюменском государственном архитектурно-строительном университете на кафедре строительные конструкции, основания и фундаменты (ГОУ ВПО ТюмГАСУ).

Научный руководитель: кандидат технических наук, доцент

ПРОНОЗИН Яков Александрович

Официальные оппоненты: доктор технических наук, профессор

ОМЕЛЬЧАК Игорь Михайлович

кандидат технических наук, доцент САМАРИН Дмитрий Геннадьевич

Ведущая организация: ОАО «Институт «НЕФТЕГАЗПРОЕКТ»

Защита диссертации состоится «27» мая 2010г. в 12-00 часов на заседании диссертационного совета Д212.272.01 при Тюменском государственном архитектурно-строительном университете по адресу: 625001, г.Тюмень, ул. Луначарского, 2, тел. / факс 8 (3452) 43-03-09.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Тюменского государственного архитектурно-строительного университета.

Автореферат разослан «26» апреля 2010г.

Ученый секретарь диссертационного совета, кандидат технических наук

Я.А. Пронозин

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность задачи. В настоящее время развитие жилищного фонда регионов РФ осуществляется ростом малоэтажного строительства. При этом стоимость фундамента малоэтажного здания может достигать 20% общей сметной стоимости строительства.

В этой связи актуальной задачей является разработка экономически эффективных, экологичных, ресурсосберегающих фундаментов для малоэтажного строительства. Необходимость разработки и внедрения инновационных конструкций малоэтажных зданий неоднократно подчеркивалась правительством РФ.

Одним из путей усовершенствования конструкций фундаментов под малоэтажные здания является применение традиционных ленточных фундаментов, подкрепленных вдавливаемыми микросваями, с высокой удельной несущей способностью и учетом в работе фундамента всех входящих в него элементов.

Преимуществами данного типа фундаментов являются: низкая материалоемкость ввиду применения коротких полых свай; низкая стоимость; высокая технологичность; незначительные сроки возведения; малая трудоемкость; контроль усилия погружения свай. Подкрепление ленточного фундамента микросваями улучшает работу фундаментов при действии сил морозного пучения, а также уменьшает деформации при разного рода аварийных ситуациях, например, прорыв сетей водоснабжения, водоотведения и т.д.

Актуальность диссертационной работы подтверждается выполнением ее разделов по следующим госбюджетным темам:

1. Экспериментальные исследования работы фундаментов в виде залавливаемых микросвай в грунтовых условиях Западно-Сибирского региона. Областная целевая программа «Основные направления развития образования и науки Тюменской области на 2006-2008 годы» Код темы по ГРНТИ 67.11.29.

2. Разработка ленточных фундаментов мелкого заложения, подкрепленных вдавливаемыми микросваями, для малоэтажного строительства в слабых глинистых грунтах Западно-Сибирского региона. Отчет по гранту губернатора Тюменской области на разработку научно-исследовательских проектов в 2008 году.

Объект исследования: ленточные фундаменты мелкого заложения, подкрепленные вдавливаемыми микросваями, на грунтовом основании, сложенном пылевато-глинистыми грунтами.

Предмет исследования: напряженно-деформированное состояние грунтового основания в процессе погружения микросвай и их статического нагружения.

Взаимодействие ленточных фундаментов, подкрепленных вдавливаемыми микросваями, с грунтовым основанием.

Цель диссертационной работы: обоснование эффективности использования ленточных фундаментов, подкрепленных вдавливаемыми микросваями, на основе экспериментально-теоретических исследований и разработка методики их расчета. Задачи исследований:

-выявление основных закономерностей взаимодействия одиночной микросваи и ленточного фундамента, подкрепленного вдавливаемыми микросваями, с пылевато-глинистым основанием;

-разработка инвентарной полноразмерной тензометрической сваи, позволяющей определять сопротивление грунта во всем диапазоне нагрузок под нижним концом и на всей длине боковой поверхности микросваи;

-разработка системы коэффициентов условий работы для определения несущей способности вдавливаемых микросвай в пылевато-глинистых грунтах;

-разработка методики расчета осадки ленточного фундамента, подкрепленного вдавливаемыми микросваями, на основе экспериментально-теоретических данных. Научная новизна работы заключается в следующем:

-выявлены особенности силового взаимодействия одиночных вдавливаемых микросвай с основанием, сложенным пылевато-глинистыми грунтами, при помощи новой конструкции тензометрической микросваи и использованием автоматизированной регистрирующей аппаратуры со специально созданным программным обеспечением в среде Lab VIEW;

-разработана и запатентована конструкция инвентарной полноразмерной тензометрической сваи;

-разработана система коэффициентов условий работы для определения несущей способности вдавливаемых микросвай в пылевато-глинистых грунтах;

-разработана методика расчета ленточных фундаментов, подкрепленных вдавливаемыми микросваями.

Достоверность защищаемых положений обеспечивается: -использованием в работе методов исследования, основанных на применении современных представлений о механике деформирования грунтов;

-выполнением экспериментальных исследований с помощью современных апробированных контрольно-измерительных цифровых комплексов, тарированных первичных преобразователей и поверенных приборов;

-сравнением полученных в работе результатов с данными других исследований;

-сопоставлением результатов численных и аналитических решений с данными натурных и модельных экспериментов.

Практическая ценность работы заключается: в разработке системы коэффициентов условий работы для определения несущей способности вдавливаемых микросвай на основе данных экспериментально-теоретических исследований; в экономической эффективности использования ленточных фундаментов, подкрепленных вдавливаемыми микросваями, на основе разработанной методики расчета.

Реализация работы:

Результаты исследований использованы:

-при разработке проектной документации и производстве работ по устройству фундаментов тридцати индивидуальных жилых домов в г. Заводоуковске Тюменской области в рамках приоритетного национального проекта «Доступное и комфортное жилье гражданам России» (ЗАО «ЗАГРОС»);

-при разработке проектной документации и производстве работ по устройству фундамента индивидуального жилого дома в Тюменской области, пос. Есаулово, проезд Мирный (ОАО фирма «ОЛАЛ»);

-в Тюменском государственном архитектурно-строительном университете (ТюмГАСУ) при выполнении дипломных проектов по специальности 270102 -«Промышленное и гражданское строительство».

Апробация работы. Основные результаты работы были доложены и обсуждены на Всероссийской научно-практической конференции «Проблемы строительства, экологии и энергосбережения в условиях Западной Сибири» (г. Тюмень 2006), на VI, VII, VIII научной конференции молодых ученых, аспирантов и соискателей ТюмГАСУ (г. Тюмень 2007, 2008, 2009), на Всероссийской научно-практической конференции «Актуальные проблемы строительства, экологии и энергосбережения в условиях Западной Сибири» (г. Тюмень 2007, 2008, 2009), на Международной научной конференции, посвященной 75-летию высшего строительного образования г. Волгограда «Городские агломерации на оползневых территориях» (г. Волгоград 2008), на конференции по геотехнике для молодых ученых, аспирантов и студентов «Актуальные вопросы инженерной геологии, механики грунтов и фундаментостроения» (г. Санкт-Петербург 2010).

Личный вклад автора состоит:

- в получении результатов лабораторных и натурных экспериментальных исследований, их анализе и обобщении;

-в разработке конструкции инвентарной тензометрической сваи;

-в определении системы коэффициентов условий работы для определения несущей способности вдавливаемых микросвай;

-в разработке методики расчета осадки ленточных фундаментов, подкрепленных вдавливаемыми микросваями.

На защиту выносятся:

-результаты лабораторных и полевых исследований взаимодействия вдавливаемых одиночных микросвай и ленточных фундаментов, подкрепленных вдавливаемыми микросваями, с грунтовым основанием;

-конструкция инвентарной испытательной тензометрической сваи;

-система коэффициентов условий работы для определения несущей способности вдавливаемых микросвай в пылевато-глинистых грунтах;

-методика расчета осадки ленточных фундаментов, подкрепленных вдавливаемыми микросваями.

Публикации. По результатам работы опубликовано 8 научных статей, одна из которых в издании из перечня ВАК, получен 1 патент РФ и поданы заявки на регистрацию двух программ для ЭВМ.

Объем и структура работы. Диссертационная работа состоит из введения, пяти глав, выводов, списка литературы и пяти приложений. Работа содержит 199 страниц машинописного текста, 94 рисунка, 17 таблиц, список литературы из 148 наименований.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении обоснована актуальность темы и приведена общая характеристика работы.

Первая глава посвящена анализу инженерно-геологического строения грунтового основания юга Тюменской области; дан обзор конструкций фундаментов малоэтажных зданий; освещено современное состояние вопроса устройства фундаментов из вдавливаемых и полых круглых свай; отражены существующие методы расчета несущей способности свай и осадок свайных и ленточных фундаментов.

Территория юга Тюменской области занимает юго-западную часть ЗападноСибирской низменности. Западной границей является Урал, восточной - долина р. Ишима; на севере она граничит с областью плоских приледниковых озерно-аллювиальных равнин. Характерной особенностью инженерно-геологического строения юга Тюменской области является залегание следующих грунтовых напластований: верхних слоев в виде достаточно прочных глин, суглинков и

супесей с модулем деформации от 7-15 МПа мощностью 2-3 м; далее слабые слои глин от мягкопластичной до текучей консистенции; на глубине 13-15 м залегают прочные подстилающие слои песка.

Как показали исследования, выполненные ЦНИИЭПсельстроем, Б.В. Гончаровым, В.Д. Фаерштейном, Г.Ф. Асадулиным, В.В. Булдыгиным, JI.K. Плотниковой, Ю.Е. Пономаренко, одним из наиболее рациональных видов фундаментов для малоэтажных зданий являются фундаменты из микросвай. С.Я. Смолко, В.Я. Хотяков, В.Г. Яковлев, Г.В. Симаков, А.Н. Поляков доказали эффективность применения коротких свай в составе ленточных фундаментов в слоистых основаниях, включающих верхний несущий слой, подстилаемый промежуточным слабым слоем.

Исследованием свайных фундаментов, погружаемых вдавливанием, занимались следующие ученые: Б.В. Бахолдин, В.П. Буров, Э.М. Гендель, C.B. Гдалин, Х.А. Джантимиров, П.А. Коновалов, Е.Е. Кофт, К.Е. Крытов, О.В. Литвин, Э.И. Мулюков, Л.И. Нежборт, A.B. Новский, Е.М. Перлей,

A.И. Полищук, C.B. Романов, Д.А. Романов, A.B. Савинов, Е.В. Светинский,

B.М. Улицкий, И.И. Ханович и др.

Полые круглые сваи начали применяться в строительстве в начале XX века, в нашей стране с середины 50-х годов. В качестве полых круглых свай применяются железобетонные, металлические, асбестоцементные трубы. Вопросами устройства фундаментов из полых круглых свай занимались Г.В. Миткина, Г.В Канаков, М.Ф. Рандольф, Я. Клос, А. Тейхман, Г.М. Смиренский, А.Л. Готман.

Разработкой методов расчета несущей способности оснований свай, основанных на теории предельного равновесия, занимались В.Г. Березанцев, К. Терцаги и др. На решении упругопластических задач Б.И. Дидух, Ф.К. Лапшин, В.Г Федоровский и др. A.A. Григорян, Ю.И. Ковалев разработали методы, построенные на рассмотрении упругопластической работе грунта с использованием их прочностных и деформационных характеристик. Разработкой методов на основе теории упругости занимались многие известные отечественные и зарубежные ученые П.Г. Абраменко, В.А. Барвашов, М.И. Горбунов-Посадов, Н. Матгес, В.Г. Федоровский, P.K. Benerjee, T.G. Davies, M.F. Randolpf и др.

Разработкой методов расчета фундаментов с использованием решений теории упругости и пластичности занимались следующие ученые: A.A. Бартоломей, Б.Н. Бронин, Н.М. Герсеванов, В.Н. Голубков, М.И. Горбунов-Посадов, М.Н. Гольдштейн, Б.И. Далматов, Н.М. Дорошкевич, К.Е. Егоров, В.И. Крутов, Н.В. Лалетин, Ф.К. Лапшин, A.A. Луга, A.B. Пилягин, Д.Е. Полыиин, Е.П. Сивцова, A.C. Строганов, А.Б. Фадеев, В.А. Флорин, H.A. Цытович, O.A. Шехтер и др.

Необходимо отметить, что использование свай длиной 2-2,5 м в литературе освещено в незначительной степени, особенно то, что касается вопросов их совместной работы с ростверком. В полной мере не рассмотрены вопросы о распределении действующей нагрузки по пяте и по боковой поверхности свай в процессе вдавливания и статического нагружения. Не до конца изучены вопросы силового взаимодействия и деформирования грунтового основания, нагруженного ленточным фундаментом с микросваями.

На основании проведенного литературного обзора были сформулированы цель и задачи исследований.

Во второй главе приводятся результаты модельных экспериментов.

В модельных экспериментах был использован способ бесконтактного наблюдения за фиксируемыми точками в грунте, который основан на методе фотограмметрии.

Экспериментальный лоток представлял собой металлическую емкость в виде половины цилиндра с передней прозрачной стенкой диаметром 1 м и высотой 0,8 м.

Были испытаны модели одиночной микросваи; ленточного фундамента; ленточного фундамента, подкрепленного микросваей. Модель микросваи была изготовлена из половины металлической трубы 40x3 мм длиной 300 мм. Модель ленточного фундамента выполнялась из деревянного бруска поперечным сечением 70(Ь)х100(Ь) мм и длиной 60 мм. Модель ленточного фундамента, подкрепленного микросваей, представляла собой модели одиночной микросваи и ленточного фундамента в единой конструкции.

В качестве основания использовалась грунтовая паста, приготовленная из суглинка, которая имела следующие физико-механические характеристики: плотность грунта р= 1,78-1,92 г/см3; коэффициент пористости е=0,83-0,89; влажность ^=28-34%; коэффициент водонасыщения £,=0,9-0,97; показатель текучести /¿=0,74-0,93 д.ед.; угол внутреннего трения р=18-23°; удельное сцепление с=13-18кПа; модуль деформации Е= 6,5-9 МПа.

При проведении статических испытаний моделей установлено, что несущая способность ленточного фундамента, подкрепленного микросваей, практически равна сумме несущих способностей одиночной микросваи и ленточного фундамента. На начальных ступенях нагружения всю действующую нагрузку воспринимает микросвая. При предельной нагрузке доля ленточного фундамента в несущей способности составляет 73%, соответственно микросваи - 27%. Поверочными численными расчетами установлено, что увеличение ширины ленточного фундамента ведет к увеличению глубины активной зоны основания. Это приводит к значительному наложению активных зон основания ленточного

фундамента и микросвай и тем самым снижает эффективность работы микросвай. I Таким образом, максимальное значение удельной несущей способности фундамента достигается при конструктивных параметрах фундамента, обеспечивающих формирование активных зон ленточного фундамента и микросвай в разных по глубине уровнях основания.

Как показали проведенные исследования модели ленточного фундамента, I глубина активной зоны в основании составляет 4Ь (Ь-ширина ленточного фундамента) при осадке фундамента, равной 40 мм. По отношению к первоначальным значениям увеличение в активной зоне основания осредненных - величин составило: р - 8%; Е - 75%; с - 28%; уменьшение - е - 15%.

Ширина активной зоны при вдавливании модели микросваи составила 4(1, глубина 1,6ё (с1-диаметр микросваи) от пяты. По отношению к первоначальным значениям увеличение в активной зоне основания осредненных величин плотности составило: р - 7%; Е - 60%; с - 28%; уменьшение - е - 9%; Ширина активной зоны основания при статическом испытании модели микросваи составила 4,6с1, глубина -3,1 й. По отношению к первоначальным значениям увеличение осредненных величин составило: р - 8%; Е - в 2 раза; с - 47%; уменьшение - е - 18%.

Ширина активной зоны основания при статическом испытании модели ленточного фундамента, подкрепленного микросваей, с учетом деформации грунтового основания при погружении микросваи при осадке, равной 39 мм, составила 3,8 Ь, глубина - 3,4 с! от пяты микросваи (рис. 1). По отношению к первоначальным значениям увеличение осредненных величин составило: р - 12% (рис. 2); Е -2,1 раз (рис. 3); с - 47% (рис. 3); уменьшение - е - 18% (рис. 2). На рис. 4, 5, 6 показаны изолинии в основании модели ленточного фундамента, подкрепленного микросваей, при статическом испытании без учета деформаций погружения.

500 À k>: 500 500

450- : W ' дЛ 450 450

400 I j | \ ■o 400 400

350 ; 350 350

300 Ы w ! il 1 i 300 300

i 250 \ \ \ {/ Ш 250 250

" 200 sil Ijl ¡ ) 200 200

150 Ш O r '! í l s Ь 150 150

100 2 у /..... 100 100

50 0 1 50 50

0 ■0 oJ

§ J 1

N CD I СП I 1 °° Io? 1 ^ (

НО ! шт

/ /

p, г/см3 Ы

-250 -150 -50 50 150 250

Рис. 1. Изолинии абсолютных перемещений марок (мм)

-250 -150 -50 50 150 250

Рис. 2. Изолинии изменений плотности и коэффициента пористости

-250 -150 -50 50 150 250

Рис. 3. Изолинии изменений модуля деформации и удельного сцепления

500450400350 300 250 200 150100 50 0

-250 -150 -50 50 150 250

Рис. 4. Изолинии абсолютных перемещений марок (мм)

-250 -150 -50 50 150 250

Рис. 5. Изолинии изменений плотности и коэффициента пористости

250 -150 -50

150 250

Рис. 6. Изолинии изменений модуля деформации и удельного сцепления

При сравнении изолиний в основании ленточного фундамента, подкрепленного микросваями, без учета деформаций грунта при вдавливании модели микросваи и с учетом установлено, что зоны деформирования ленточного фундамента и микросваи при испытании лежат в разных уровнях по глубине с минимальным наложением.

Во всех проведенных опытах значение угла внутреннего трения практически не менялось и оставалось в пределах погрешности измерений.

Таким образом, в ходе проведенных лабораторных экспериментов установлено, что при погружении микросваи происходит значительное изменение значений физико-механических характеристик в активной зоне основания; доказана целесообразность учета совместной работы одиночной вдавливаемой микросваи и ленточного фундамента в составе ленточного фундамента, подкрепленного вдавливаемыми микросваями.

В третьей главе приведены результаты экспериментальных исследований работы полноразмерных микросвай и ленточных фундаментов, подкрепленных вдавливаемыми микросваями, на естественном основании. Экспериментальные исследования проводились на четырех экспериментальных площадках, расположенных в г. Тюмени и юге Тюменской области.

Экспериментальная площадка №1 (ЭП№1) была представлена следующими инженерно-геологическими элементами: почвенно-растительный слой мощностью 0,1-0,3 м; суглинок тугопластичной консистенции мощностью 4 м; с глубины 4,14,3 м до 8,2 м залегает суглинок мягкопластичной консистенции; далее залегает песок мелкий плотный водонасыщенный.

Экспериментальная площадка №2 (ЭП№2) представлена следующими слоями: до глубины 1,3 м залегает суглинок полутвердый; далее суглинок мягкопластичный мощностью до 5 м; ниже залегает супесь пластичная.

Экспериментальная площадка №3 (ЭП№3) представлена следующими инженерно-геологическими элементами: почвенно-растительный слой мощностью 0,2-0,4 м; ниже залегают суглинки твердой консистенции мощностью 4,1-5,8 м; в интервале глубин 4,4-8,2 м, мощностью 2,0-3,1 м, залегают пески пылеватые, средней плотности, влажные, с прослоями супеси твердой.

Экспериментальная площадка №4 (ЭП№4) имела следующее инженерно-геологическое строение: почвенно-растительный слой мощностью 0,2 м; суглинок желтовато-серый твердый, просадочный, с прослоями песка мелкого, мощностью 3,3 м; суглинок тугопластичный с прослоями песка мелкого, мощностью 7,5 м; песок мелкий плотный водонасыщенный, с прослоями супеси пластичной и

При погружении микросвай методом вдавливания (ЭП№2) максимальные общие вертикальные напряжения зафиксированы в плоскости подошвы сваи. Под пятой образуется зона максимального уплотнения, которая перемещается вместе со сваей. Нормальные вертикальные напряжения локализуются в зоне радиусом 4с1 от оси микросваи, а также на глубину 6,5с1 от пяты.

При вдавливании микросваи (рис. 6) (ЭП№3) до глубины погружения 1,2 м распределение сил трения происходит по треугольнику с максимальными значениями в плоскости пяты микросваи. При дальнейшем погружении эпюра сил трения трансформируется в кривую второго порядка с максимальными значениями в нижней части длины микросваи (рис. 7). На рис. 8 приведена доля воспринимаемой нагрузки элементами микросваи при погружении.

При погружении тензометрической микросваи на глубину 1,2 м силы трения по боковой поверхности микросваи достигают максимальных значений, при дальнейшем погружении приращение вдавливающей нагрузки обеспечивается за счет сопротивления пяты. Несущая способность микросвай составила 70-80% от усилия вдавливания.

На экспериментальной площадке (ЭП№2) испытаны полые микросваи, полые микросваи с обмазкой боковой поверхности и полнотелые. У микросвай, боковая поверхность которых была покрыта слоем горячего битума, требуемое усилие

суглинка тугопластичного.

Рис. 6. Процесс вдавливания инвентарной полноразмерной тензометрической микросвай

вдавливания в среднем уменьшалось на 20% и, следовательно, было равно несущей способности микросваи.

. 100

100 120 Л/, кН

180 х

Рис. 7. Распределение сил трения по Рис. 8. Доля воспринимаемой нагрузки боковой поверхности тензометрической элементами микросваи при погружении: микросваи: 1-боковая поверхность микросваи;

1,2,3,4, 5, 6, 7, 8,9 -погружение сваи 2-пята микросваи

соответственно на 0,2м, 0,4м, 0,6м, 0,8м, 1м, 1,2м, 1,4м, 1,6м, 1,8м

Несущая способность полых микросвай, полых микросвай с обмазкой боковой поверхности и полнотелых отличалась в пределах 1-4%. На рис. 9 приведены графики «нагрузка-осадка», полученные экспериментально (1-ЭП№1, 2-ЭП№2, 3-ЭП№3, 4-ЭП№4) и в программном комплексе Р1ах1э 8х с использованием упругопластической модели Мора-Кулона. При моделировании значения физико-механических характеристик основания принимались равными начальным (I1-ЭП№1, 2'-ЭП№2, З'-ЭП №3, 4'-ЭП№4), а также измененными, полученными при проведении полевых экспериментов (3П-ЭП№3, 4п-ЭП№4).

Минимальные расхождения расчетной несущей способности микросвай с экспериментальными значениями при заданных осадках, в пределах 3-15%, соответствуют расчету с известными изменениями физико-механических характеристик. В случае расчета с начальными значениями физико-механических характеристик погрешность составляет 13-40%. На рис. 10 приведены экспериментальные точки зависимости «нагрузка-осадка» относительно несущей способности микросвай. При существенном отличии в несущей способности микросвай наложение кривых на участках интенсивного нарастания осадок дает практически одинаковый результат. Таким образом, зная несущую способность

микросвай с помощью единичной аппроксимирующей функции можно получить характерную кривую «нагрузка-осадка».

N. кН

О 10 20 30 40 50 ео 70 80 90 100

Рис. 10. Экспериментальные точки

зависимости «нагрузка-осадка» относительно несущей способности микросвай

"30 ->

Рис. 9. График «нагрузка-осадка»

I,2, 3,4 -экспериментальные ЭП№1,

ЭП№2, ЭП№3, ЭП№4

II, 2\ 3\ 41 - Р1ах1з 8х ЭП№1, ЭП№2,

ЭП№3, ЭП№4 (начальные физ.-мех.

характеристики) 3", 4" - Р1ах1Б 8х ЭПЖЗ, ЭП№4 (измененные физ.-мех. характеристики)

Для аппроксимации экспериментальных точек зависимости «нагрузка-осадка» относительно несущей способности микросвай с использованием метода наименьших квадратов получена эмпирическая зависимость, основанная на использовании функции экспоненты:

1

/ г ехр

/

-1

(1)

где

1,014

\

А^-нагрузка на микросваю;

/^/-несущая способность микросваи.

При показателе степени п - 4 данный подход к аппроксимации дает наиболее устойчивое решение и гарантирует близкое совпадение функции с экспериментальными значениями. В качестве рабочей кривой используется вариант с коэффициентами Д = 1,629, /?2 =-8,480, Д, = 16,801, /?4 =-7,018.

При испытании (ЭП№2) ленточного фундамента (1), ленточного фундамента, подкрепленного микросваями с шагом 3с1 (2), и ленточного фундамента, подкрепленного микросваями с шагом бс! (3), установлено, что несущая способность ленточных фундаментов, подкрепленных микросваями, в 2 раза выше несущей способности фундамента без микросвай (рис. 11). Также на рис. 11 приведены

результаты численного моделирования в программных комплексах Plaxis 8х (I1-ленточный фундамент), Plaxis 3d foundation (2'-ленточный фундамент, подкрепленный микросваями с шагом 3d, Зг- ленточный фундамент, подкрепленный микросваями с шагом 6d) и по теоретическому решению М.В. Малышева (Iй-ленточный фундамент). Установлено, что разница экспериментальных результатов и полученных в программном комплексе Plaxis составляет от 18 до 30%. Теоретическое решение М.В. Малышева с большей точностью, в пределах 9%, описывает экспериментальную кривую «нагрузка-осадка» ленточного фундамента. На рис. 12 приведен график «нагрузка-осадка» для одиночной микросваи (1), микросваи в составе ленточного фундамента, подкрепленного микросваями с шагом 3d (2), и микросваи в составе ленточного фундамента, подкрепленного микросваями с шагом 6d (3).

q. кН/м 150 180

Рис. 11. График «нагрузка-осадка» ленточных фундаментов I, 2, 3 -эксперимент, 1'-Plaxis 8х, 21,31- Plaxis 3d foundation, 1 "-теоретическое решение М.В. Малышева

зо J

Рис. 12. График «нагрузка-осадка» микросвай 1-одиночная микросвая, 2-микросвая в

составе ленточного фундамента, подкрепленного микросваями с шагом Зd, 3-микросвая в составе ленточного фундамента, подкрепленного микросваями с шагом 6d

Несущая способность микросваи в составе ленточного фундамента, подкрепленного микросваями с шагом 6d, практически равна несущей способности отдельной микросваи, а в составе ленточного фундамента, подкрепленного микросваями с шагом свай Зd, составляет в среднем 80% от несущей способности одиночной микросваи.

На рис.13 приведена доля воспринимаемой нагрузки (%) для элементов ленточного фундамента, подкрепленного вдавливаемыми микросваями с шагом свай Зd. На первых ступенях нагружения ленточного фундамента, подкрепленного

икросваями с шагом Зс1, 65% нагрузки на фундамент воспринимают микросваи и 5% ленточный фундамент. В процессе нагружения происходит перераспределение агрузки и при осадке 23 мм вклад микросвай в общую несущую способность оставляет 36%, соответственно ленточного фундамента - 64%.

При испытании тензометрической микросваи на 2, 15, 45 сутки после внедрения (ЭП№3) установлено, что разница между максимальной и минимальной величиной частных предельных сопротивлений грунта в основании сваи составила 1,6%. Распределение сил трения по боковой поверхности микросваи происходит по кривой второго порядка с максимальными значениями на глубине 2/3 длины микросваи. В нижней трети длины микросваи происходит уменьшение сил трения (рис. 14), что обусловлено появлением зон предельного равновесия.

100 120 140 160 180 <?. кН/м

Рис. 13. Доля нагрузки на элементы ленточного фундамента, подкрепленного вдавливаемыми микросваями с шагом 3(1. 1-микросваи, 2-ленточный фундамент

180 х

Рис. 14. Распределение сил трения по боковой поверхности тензометрической микросваи при статическом испытании на 15 сутки после внедрения: 1-Ы=25,2 кН; 2-Ы=50,4 кН; 3-Ы=63 кН; 4-Ы=75,6 кН; 5-Ы=88,2 кН; 6-Ы= 100,8 кН

100 120 ц, кН/м

Рис. 15. Доля нагрузки для разных элементов тензометрической микросваи:

1, 1'-доля нагрузки, воспринимаемая боковой поверхностью на 15 и 45 сутки,2, 21 -доля нагрузки, воспринимаемая пятой на 15 и 45 сутки

Общая нагрузка, воспринимаемая боковой поверхностью, при испытании сваи на 45 день возросла на 6% по сравнению с испытанием сваи на 15 день. При

исследовании распределения сил трения по боковой поверхности без участия пяты что достигалось путем внедрения тензометрической микросваи в лидерну] скважину, определено, что силы трения по боковой поверхности распределяются п кривой второго порядка с максимальными значениями в нижней части длинь микросваи. При испытании тензометрической микросваи на други экспериментальных площадках характер распределения сил трения по боково поверхности имел идентичный вид. На рис. 15 приведена доля нагрузки (%) воспринимаемая боковой поверхностью (1, I1) и пятой (2, 21), соответственно на 15 45 сутки после внедрения. У микросваи испытанной на 15 день после погружения при предельной нагрузке 46% нагрузки воспринимается боковой поверхностью 1 54% пятой микросваи. На 45 день 52% воспринимается боковой поверхностью 48% пятой.

-1.2 -0.9 -0.6 -0.3 0 0.3 0.6 0.9 1.2 -1.2 -0.9 -0.6 -0.3 0 0.3 0.6 0.9 1.2

Рис. 16. Изолинии изменений плотности Рис. 17. Изолинии изменений модуля и плотности скелета грунта деформации и коэффициента пористости

При исследовании изменения физико-механических характеристи околосвайного пространства (ЭП№3) установлено, что зона уплотнения в горизонтальном направлении распространяется на 2,8(1 от оси микросваи, в плоскости пяты микросваи на 3,4с1 (рис. 16). Наибольшее уплотнение происходит под пятой и в нижней половине длины микросваи. По отношению к природным значениям в этой зоне грунтового пространства плотность в естественном состоянии и плотность скелета грунта увеличилась на 13%. В зоне с максимальным уплотнением значение модуля деформации увеличилось на 41%, с 22 МПа до 31 МПа (рис. 17); значение коэффициента пористости уменьшилось на 24%, с 0,66 до 0,5 (рис. 17); значение удельного сцепления увеличилось на 40%, с 30 кПа до

2 кПа (рис. 18); значение угла внутреннего трения осталось практически

постоянным в пределах погрешности измерений (рис. 18).

При исследовании НДС основания (ЭП №2) установлено, что ширина активной зоны одиночной микросваи составила 3,5с1 от оси, глубина 4,5с1 от пяты микросваи, ширина активной зоны ленточного фундамента, подкрепленного микросваями, составила 5,5(1 от оси микросваи, глубина 8(1 от пяты. При статическом испытании активные зоны ленточного фундамента и микросвай лежат в разных уровнях основания по глубине с минимальным наложением друг на друга.

При равной погонной нагрузке значения контактных давлений ленточного ундамента в 2-2,5 раза больше контактных давлений ленточного фундамента, юдкрепленного микросваями. При осадках 20 мм эпюра контактных давлений енточного фундамента имеет седловидный характер с максимальными значениями крайних точках, а для ленточного фундамента, подкрепленного микросваями, фактически равномерное распределение.

В результате проведенных полевых экспериментальных исследований становлено, что кривые «нагрузка-осадка» имеют практически одинаковый арактер относительно их несущей способности; несущая способность отдельной икросвай в составе ленточного фундамента при шаге Зс1, меньше несущей пособности одиночной микросваи на 20%, это подтверждается изучением зоны плотнения, а также НДС основания; при шаге свай 6с1 и более взаимовлияние икросвай в составе ленточного фундамента отсутствует; получены эпюры сил рения по боковой поверхности и под пятой микросваи; несущая способность икросвай, погруженных вдавливанием, длиной до 2,5 м, в суглинках от гопластичной до твердой консистенции практически не изменяется со временем.

В четвертой главе изложена предлагаемая методика расчета ленточных ундаментов, подкрепленных вдавливаемыми микросваями.

Предлагаемая методика расчета основана на том, что погонная нагрузка #(кН/м), действующая на ленточный фундамент, подкрепленный микросваями,

-1.2 -0.9 -0.6 -0.3 О 0.3 0.6 0.9 1.2

ис. 18. Изолинии изменений удельного сцепления и угла внутреннего трения

воспринимается реактивным отпором грунтового основания под ленточны фундаментом и сопротивлением микросвай

Осадка ленточного фундамента, подкрепленного микросваями, зависит о действующей нагрузки

* = /(«)• (2) Осадка ленточного фундамента Б^ф. зависит от qл ф.: !!,.ф=М<1,Ф)- (3)

Осадка микросваи ям зависит от qм^.

(4)

Из условия совместной работы ленточного фундамента и микросвай а также учитывая, что дм = д-<],ф следует:

/М,Ф)=Мч-ч,Ф)- (5)

Решая уравнение (5) относительно и используя функцию (3) определяете осадка ленточного фундамента , равная осадке микросвай ^ и осадке ленточног фундамента, подкрепленного микросваями Нагрузка на микросваю определяете по формуле ЧМ=Ч~ Ч,ф - Данной методикой можно определить погонную нагрузк

на ленточный фундамент, подкрепленный микросваями, соответствующую заданно осадке. Например, используя функцию (3) при зл.ф.=соШ, определяется дале решается уравнение (5) относительно д. Таким образом, задача сводится нахождению функциональной зависимости осадок ленточного фундамента микросвай от внешней нагрузки.

Для оценки применимости существующих методик по определению несуще способности микросвай были выполнены расчеты по методике СНиП 2.02.03-85 и расчетном комплексе Р1ах15 8х с использованием упругопластической модели Мора Кулона. Расчет по СНиП выполнялся с учетом особенностей проектировани фундаментов малоэтажных сельских зданий. Расчет в программном комплекс Р1ах13 8х производился с начальными и измененными физико-механическим характеристиками активной зоны основания. Данные сведены в таблицу 1.

Расчет несущей способности по методике СНиП с применением расчетны сопротивлений для забивных свай завышает несущую способность в 1,3-2 раза. Расчет с применением расчетных сопротивлений для буронабивных свай занижа 1,5-2 раза несущую способность микросвай. Расчет в программном комплексе Р1ах1$ 8х в случае, когда физико-механические характеристики задаются в начальном состоянии, занижает несущую способность микросвай на 13-40%. Расчет с измененными значениями физико-механических характеристик, установленными

и проведении экспериментальных исследований, дает наиболее точное значение есущей способности микросвай, разница значений составляет от 3 до 15%.

Таблица 1

Расчетные и экспериментальные значения несущей способности микросвай

№ экспериментальной площадки

пособ определения есущей способности

ЭП№1

ЭП№2

ЭП№3

ЭП№4

кспериментальные значения, кН

52-62

51-60

92,3

52-61

Расч ет пом етоди ке СНиП (забивные сваи), кН

75,8

72,3

166,2

115,8

Расчет по методике СНиП (буронабивные сваи), кН

27,9

35,5

61,4

43,4

Программный комплекс Р1ах1э 8х, кН

64,9

30,6

80,7

38,6

Программный комплекс Р1ах1Б 8х (с изменением изико-механических характеристик основания), кН

91,3

48,8

На основании анализа экспериментальных значений сопротивления на оковой поверхности и под пятой микросвай, испытанных на четырех кспериментальных площадках, предложены коэффициенты условий работы на оковой поверхности и под нижним концом микросваи (табл. 2). Коэффициенты олучены на основе сравнения экспериментальных площадей эпюр с расчетными по НиП. Значения коэффициентов усГ и усН в интервалах ей не характерных для

кспериментальных площадок, приняты с учетом зависимостей, заложенных в СНиП.

Таблица 2

Коэффициенты условий работы на боковой поверхности и под нижним концом _микросвай_

Коэффициент пористости, е

У

Коэффициенты условий работы грунта

ГсЯ

пылевато-глинистых грунтов при показателе текучести // равном

0,0 0,2 0,4 0,6 0,8 1,0

0,55 0,89 0,88 0,88 0,87 0,86 0,86

0,54 0,62 0,69 0,76 0,84 0,91

0,70 0,78 0,78 0,78 0,77 0,76 0,76

0,48 0,56 0,64 0,71 0,78 0,86

1,00 0,59 0,59 0,58 0,57 0,57 0,56

0,38 0,46 0,53 0,61 0,68 0,75

Таким образом, несущую способность микросвай следует рассчитывать по етодике СНиП с учетом особенностей проектирования фундаментов малоэтажных ельских зданий, с применением расчетных сопротивлений для висячих забивных вай и использованием коэффициентов, приведенных в таблице 2.

При производстве работ по устройству фундаментов несущую способност микросвай можно контролировать по усилию вдавливания на последних 10 с погружения, которое на 20% больше несущей способности.

Согласно экспериментальным исследованиям (глава 3), вид функци = /2(дм) можно записать в следующем виде:

где: к. -коэффициент перехода от одиночной микросваи, = —, «-шаг свай, м;

п

^-коэффициент, учитывающий взаимовлияние микросвай в состав ленточного фундамента, подкрепленного микросваями, при Зс{<п<6с1, принят

линейная зависимость к2= 0,6 + 0,2 •—; при п>6с!, к2= 1;

3 с1

Г(/ -несущая способность микросваи;

ехР| X А ' Ям )~ 1 ] -единичная аппроксимирующая функция, . V *-1 ) ) кН

Для аппроксимации функции осадки ленточного фундамента =/,(9л#.) принимается теоретическое решение М.В. Малышева с высокой точностью описывающее экспериментальную кривую:

-А-(*-*,)]+!

т Ч,.ф. - Р> 3-Е

1 2//-[P2-A+2-(g2-g,)] Pi~ Pi

+ S. (8)

Учитывая формулы (7) и (8), решается уравнение (5).

Решение уравнения (5) в аналитическом виде весьма затруднительно, поэтом в среде Delphi численно реализована предлагаемая методика расчета.

Таким образом, в результате обобщения экспериментальных и теоретических данных разработана система коэффициентов условий работы на боковой поверхности и под нижним концом микросвай для определения несущей способности микросвай на пылевато-глинистых грунтах. Предложена методика расчета осадки ленточного фундамента, подкрепленного микросваями, позволяющая также определять погонную нагрузку на фундамент при заданной осадке. Расхождения экспериментальных значений и рассчитанных по предложенной методике не превышают 11%. При этом расчет в программном

мплексе Р1ах1Б значения несущей способности при заданных осадках занижает на -30%.

В пятой главе приведено технико-экономическое обоснование именения ленточных фундаментов, подкрепленных вдавливаемыми микросваями, рименение ленточных фундаментов, подкрепленных вдавливаемыми микросваями, зволяет существенно, на 25-67%, уменьшить стоимость строительства ндаментов в результате сокращения трудозатрат, уменьшения материалоемкости, окращение времени работы машин и механизмов уменьшает нагрузку на ружающую среду. При внедрении ленточных фундаментов, подкрепленных икросваями, под малоэтажную застройку в г. Заводоуковске стоимость 1 м2 была ижена на 2,2 тыс. рублей.

ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ

1. Несущая способность микросвай составляет 70-80% от усилия вдавливания последних 10 см погружения. Обмазка боковой поверхности позволяет снижать

илие вдавливания на 20%. Несущая способность полых микросвай, полых икросвай с обмазкой боковой поверхности и полнотелых отличается в пределах 1-/о. Несущая способность микросвай в составе ленточного фундамента, одкрепленного микросваями с шагом 6(1, равна несущей способности отдельной икросваи, при шаге микросвай Зё, составляет в среднем 80% от несущей иособности одиночной микросваи.

2. Расчет несущей способности микросвай по методике СНиП с применением асчетных сопротивлений грунта для забивных свай завышает несущую пособность в 1,3-2 раза. Расчет с применением расчетных сопротивлений для уронабивных свай занижает 1,5-2 раза несущую способность микросвай. Расчет в рограммном комплексе Р1ах1з 8х в случае, когда физико-механические арактеристики задаются в начальном состоянии, занижает несущую способность икросвай на 13-40%. При расчете с измененными значениями физико-еханических характеристик разница с экспериментальными значениями составляет тЗ до 15%.

3. Несущая способность ленточного фундамента, подкрепленного давливаемыми микросваями, на глинистом основании, в пределах погрешности змерений, равна сумме несущих способностей ленточного фундамента и икросваи в связи с тем, что зоны деформирования основания ленточного ундамента и микросваи лежат в разных уровнях по глубине с минимальным аложением. Доказана целесообразность учета совместной работы одиночной

вдавливаемой микросваи и ростверка в составе ленточного фундамент подкрепленного вдавливаемыми микросваями. Так, для ленточного фундамен шириной 0,3 м, подкрепленного микросваями диаметром 0,2 м и длиной 1,6 м шагом 3(1, погонная нагрузка при осадке 23 мм составила 170 кН/м, при этом, дол ленточного фундамента составила 62%, микросвай - 38%.

4. Разработана и запатентована конструкция инвентарной тензометрическо микросваи, являющаяся точной геометрической копией исследуемых микросва конструкция которой позволяет одновременно получать значения сопротивлени грунта во всем диапазоне нагрузок под нижним концом и на всей длине боково поверхности микросваи.

5. Определены основные параметры напряженно-деформированног состояния грунтового основания при взаимодействии с микросваей и ленточны фундаментом, подкрепленным вдавливаемыми микросваями. При погружени микросвай методом вдавливания нормальные вертикальные напряжени локализуются в зоне с радиусом 4с1 от оси микросваи, а также на глубину 6,5<1 о пяты, при статическом испытании 3,5с) от оси, глубина 4,56 от пяты. Ширин активной зоны ленточного фундамента, подкрепленного микросваями с шагом 3 составила 5,5с1 от оси микросваи, глубина - 8с1 от пяты.

6. На основании обобщения экспериментальных и расчетных данны разработана система коэффициентов условий работы для определения несуще способности вдавливаемых микросвай в пылевато-глинистых грунтах.

7. Предложена методика расчета осадки и погонной нагрузки при заданно осадке ленточных фундаментов, подкрепленных вдавливаемыми микросваями, н основе экспериментально-теоретических данных, которая с достаточной дл инженерной практики точностью, до 11%, прогнозирует работу данны фундаментов. Разница экспериментальных результатов и полученных программном комплексе Р1ах18 составляет от 18 до 30%. Предложенная методик расчета реализована в программе для ЭВМ.

Основные опубликованные работы по теме диссертации

Статьи в изданиях, рекомендованных ВАК

1. Зазуля Ю.В. Исследование работы ленточных фундаментов подкрепленных микросваями / Ю.В. Зазуля II Вестник ВолгГАСУ. Серия Строительство и архитектура,- Волгоград, 2008г.- Вып. 10 (29). С.135-139 (вкла автора 100%).

Публикации в других изданиях

2. Зазуля Ю.В. Использование асбестоцементных труб в качестве кросвай / Я.А. Пронозин, М.А. Баев, С.А. Еренчинов, Ю.В. Зазуля II Городские

ломерации на оползневых территориях: матер. III Межд. науч. конф. - Волгоград, 05г. С.23-26 (вклад автора 25%).

3. Зазуля Ю.В. Исследование работы микросвай / Я.А. Пронозин, Ю.В. зуля, С.А. Еренчинов II Сб. матер. Веер, науч.-прак. конф.: Проблемы роительства, экологии и энергосбережения в условиях Западной Сибири-1мень: ИПЦ «Экспресс», 2006г. С.44-49 (вклад автора 35%).

4. Зазуля Ю.В. Вариант конструкции тензометрической микросваи / Я.А. онозин, Ю.В. Зазуля / Сб. матер. VI науч. нонф. мол. уч., аспир. и соиск. 1мГАСУ. - Тюмень: ООО «Сити-пресс», 2006г. С.27-31 (вклад автора 50%).

5. Зазуля Ю.В. Экономическое сравнение фундаментов малоэтажных аний / Я.А. Пронозин, Ю.В. Зазуля, М.А. Кияшко II Сб. матер. Веер, науч.-прак. нф.: Актуальные проблемы строительства, экологии и энергосбережения в ловияхЗападной Сибири-Тюмень: 2007г. С.165-169 (вклад автора30%).

6. Зазуля Ю.В. Исследование взаимодействия одиночной микросваи и нточного фундамента подкрепленного вдавливаемыми микросваями со слабым инистым основанием / Я.А. Пронозин, Ю.В. Зазуля, Р.В. Мельников II Сб. матер, ер. науч.-прак. конф.: Актуальные проблемы строительства, экологии и ергосбережения в условиях Западной Сибири- Тюмень: 2009г. С.11-15 (вклад тора 60%).

7. Зазуля Ю.В. Экспериментальные исследования зависимости конечной сущей способности микросваи от усилия вдавливания / Я.А. Пронозин, Ю.В. зуля // Сб. матер. VIII науч. конф. мол. уч., аспир. и соиск. ТюмГАСУ. - Тюмень: О ТюмГАСУ, 2009г. С.24-28 (вклад автора 50%).

8. Зазуля Ю.В. Изменение физико-механических характеристик грунта при пытании микросваей / Ю.В. Зазуля, Я.А. Пронозин // Сб. матер. IX науч. конф.

ол. уч., аспир. и соиск. ТюмГАСУ. - Тюмень: РИО ТюмГАСУ, 2010г. С.94-98 клад автора 70%).

Патенты

1. Пат. 2365706 Российская Федерация, МПК51 Е 02 D 1/00/ ензометрическая инвентарная испытательная свая / Пронозин Я.А., Бай В.Ф., азуля Ю.В., Еренчинов С.А., Есипов A.B., Бараняк А.И., Бай A.B., Набоков A.B.; публ. 27.08.2009г, Бюл. №24.

Изд. лицензия № 02884 от 26.09.2000. Подписано в печать 26.04.2010. Формат 60x90/ 16. Печать цифровая. Гарнитура Тайме. Усл. печ. л. 1,43. Тираж 150 экз. Заказ № 301.

РИО ТюмГАСУ, 625001, г. Тюмень, ул. Луначарского, 2

ВВЕДЕНИЕ

1. СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА И ПОСТАНОВКА ЗАДАЧ ДИССЕРТАЦИОННОЙ РАБОТЫ

1.1 Инженерно-геологические условия юга Тюменской области

1.2 Конструкции фундаментов малоэтажных зданий

1.3 Современное состояние вопроса устройства фундаментов из вдавливаемых свай

1.4 Применение полых круглых свай в строительстве

1.5 Несущая способность и осадки свайных фундаментов в зависимости от расстояния между сваями

1.6 Методы расчета несущей способности свай

1.7 Методы расчета осадок свайных и ленточных фундаментов 40 Выводы по главе 1 46 Задачи диссертационной работы

2. ЛАБОРАТОРНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ ВЗАИМОДЕЙСТВИЯ ВДАВЛИВАЕМЫХ МИКРОСВАЙ И ЛЕНТОЧНЫХ ФУНДАМЕНТОВ, ПОДКРЕПЛЕННЫХ МИКРОСВАЯМИ С ГРУНТОВЫМ ОСНОВАНИЕМ

2.1 Задачи лабораторных экспериментов

2.2 Исследование изменения физико-механических характеристик грунта при взаимодействии моделей рассматриваемых фундаментов с глинистым основанием

2.2.1 Оборудование и методика проведения модельных экспериментов

2.2.2 Результаты модельных экспериментов

2.3 Исследование взаимодействия микросваи с песчаным основанием

2.3.1 Оборудование и методика проведения лотковых испытаний

2.3.2 Результаты лотковых испытаний 69 Выводы по главе

3. ИССЛЕДОВАНИЕ ВЗАИМОДЕЙСТВИЯ ВДАВЛИВАЕМЫХ МИКРОСВАЙ И ЛЕНТОЧНЫХ ФУНДАМЕНТОВ, ПОДКРЕПЛЕННЫХ

МИКРОСВАЯМИ С ГРУНТОВЫМ ОСНОВАНИЕМ В ПОЛЕВЫХ УСЛОВИЯХ

3.1 Задачи экспериментов

3.2 Инженерно-геологические условия опытных площадок

3.3 Методика проведения полевых экспериментов

3.3.1 Приборы и оборудование

3.3.2 Порядок проведения экспериментов

3.4 Результаты полевых экспериментов

3.4.1 Исследование взаимодействия микросвай с грунтовым основанием при погружении методом вдавливания

3.4.1.1 Напряженное состояние грунтового основания в процессе вдавливания микросвай

3.4.1.2 Работа боковой и лобовой поверхности микросваи при погружении методом вдавливания

3.4.2 Исследование взаимодействия вдавливаемых микросвай и ленточных фундаментов, подкрепленных вдавливаемыми микросваями, с грунтовым основанием при действии осевой вдавливающей нагрузки

3.4.2.1 Несущая способность и осадки одиночных вдавливаемых микросвай

3.4.2.2 Несущая способность и осадки ленточных фундаментов, подкрепленных микросваями, на глинистом основании

3.4.2.3 Распределение касательных сил трения по боковой поверхности микросваи. Распределение нагрузки между боковой поверхностью и пятой микросваи

3.4.2.4 Изучение характера изменения несущей способности вдавливаемых микросвай во времени

3.4.2.5 Изменение физико-механических характеристик грунта при испытании микросваей

3.4.2.6 Контактное взаимодействие фундаментов с основанием. Напряженно-деформированное состояние основания

Выводы по главе

4. МЕТОДИКА РАСЧЕТА ЛЕНТОЧНЫХ ФУНДАМЕНТОВ, ПОДКРЕПЛЕННЫХ ВДАВЛИВАЕМЫМИ МИКРОСВАЯМИ 13 О

4.1 Численное моделирование работы микросвай и ленточных фундаментов, подкрепленных микросваями

4.2 Определение несущей способности вдавливаемых микросвай

4.3 Методика расчета ленточного фундамента, подкрепленного вдавливаемыми микросваями

4.4 Аппроксимация экспериментальных данных по взаимодействию одиночной микросваи и ленточных фундаментов с грунтовым основанием

4.5 Реализация метода расчета и сопоставление экспериментальных и расчетных данных 146 Выводы по главе

5. ТЕХНИКО-ЭКОНОМИЧЕСКОЕ ОБОСНОВАНИЕ ПРИМЕНЕНИЯ ИССЛЕДУЕМЫХ ФУНДАМЕНТОВ

5.1 Технико-экономическое сравнение фундаментов 2-этажного жилого дома

5.2 Технико-экономическое сравнение фундаментов 5-этажного жилого дома

Выводы по главе

Актуальность задачи. В настоящее время развитие жилищного фонда регионов РФ осуществляется ростом малоэтажного строительства. Уменьшение этажности влечет за - собой и снижение нагрузок на обрез фундамента, притом что стоимость фундамента малоэтажного здания может достигать до 20% от общей сметной стоимости строительства.

В этой связи актуальной задачей для слабых глинистых грунтов, характерных для Западной Сибири, является разработка экономически эффективных, экологичных, ресурсосберегающих фундаментов для малоэтажного строительства. Необходимость разработки и внедрения инновационных конструкций малоэтажных зданий неоднократно подчеркивалась правительством РФ.

В настоящее время, для устройства фундаментов малоэтажных зданий применяются те же технологии и конструкции сборных фундаментов, что и для многоэтажных зданий. Это приводит к нерациональному вложению материальных средств, повышению трудоемкости и, как следствие, возведению экономически неэффективных фундаментов. К тому же при устройстве фундаментов на пучинистых грунтах, что актуально для ЗападноСибирского региона, традиционные конструкции фундаментов, в частности обеспечение их устойчивости от сил морозного пучения из-за недостаточного веса вышележащих конструкций, получают недопустимые деформации.

Одним из путей усовершенствования конструкций фундаментов под малоэтажные здания в Западной Сибири является применение традиционных ленточных фундаментов, подкрепленных вдавливаемыми микросваями, с высокой удельной несущей способностью и учет в работе фундамента всех входящих в него элементов.

Преимуществами данного типа фундаментов являются: низкая материалоемкость, ввиду применения коротких полых свай; низкая стоимость; высокая технологичность; незначительные сроки возведения; малая трудоемкость; контроль усилия погружения свай. Подкрепление ленточного фундамента микросваями улучшает работу фундаментов при действии сил морозного пучения, а также уменьшает деформации при разного рода аварийных ситуациях, например, прорыв сетей водоснабжения, водоотведения и т.д.

Внедрение в практику строительства ленточных фундаментов, подкрепленных вдавливаемыми микросваями, с учетом реальных условий совместной работы ленточного фундамента и микросвай позволит сократить затраты на возведение фундаментов для малоэтажного строительства в грунтовых условиях Западной Сибири.

Объект исследования: ленточные фундаменты мелкого заложения, подкрепленные вдавливаемыми микросваями, на грунтовом основании, сложенном пылевато-глинистыми грунтами.

Предмет исследования: напряженно-деформированное состояние грунтового основания в процессе погружения микросвай и их статического нагружения. Взаимодействие ленточных фундаментов, подкрепленных вдавливаемыми микросваями, с грунтовым основанием.

Цель диссертационной работы: обоснование эффективности использования ленточных фундаментов, подкрепленных вдавливаемыми микросваями, на основе экспериментально-теоретических исследований и разработка методики их расчета.

Задачи исследований:

-выявление основных закономерностей взаимодействия одиночной микросваи и ленточного фундамента, подкрепленного вдавливаемыми микросваями, с пылевато-глинистым основанием;

-разработка инвентарной полноразмерной тензометрической сваи, позволяющей определять сопротивление грунта во всем диапазоне нагрузок под нижним концом и на всей длине боковой поверхности микросваи;

-разработка системы коэффициентов условий работы для определения несущей способности вдавливаемых микросвай в пылевато-глинистых грунтах;

-разработка методики расчета осадки ленточного фундамента, подкрепленного вдавливаемыми микросваями, на основе экспериментально-теоретических данных.

Научная новизна работы заключается в следующем: -выявлены особенности силового взаимодействия одиночных вдавливаемых микросвай с основанием, сложенным пылевато-глинистыми грунтами, при помощи новой конструкции тензометрической микросваи и использованием автоматизированной регистрирующей аппаратуры со специально созданным программным обеспечением в среде Lab VIEW;

-разработана и запатентована конструкция инвентарной полноразмерной тензометрической сваи;

-разработана система коэффициентов условий работы для определения несущей способности вдавливаемых микросвай в пылевато-глинистых грунтах;

-разработана методика расчета ленточных фундаментов, подкрепленных вдавливаемыми микросваями.

Достоверность защищаемых положений обеспечивается: -использованием в работе методов исследования, основанных на применении современных представлений о механике деформирования грунтов;

-выполнением экспериментальных исследований с помощью современных апробированных контрольно-измерительных цифровых комплексов, тарированных первичных преобразователей и поверенных приборов;

-сравнением полученных в работе результатов с данными других исследований;

-сопоставлением результатов численных и аналитических решений с данными натурных и модельных экспериментов.

Практическая ценность работы' заключается: в разработке системы коэффициентов условий работы для определения несущей способности вдавливаемых микросвай на основе данных экспериментально-теоретических исследований; в экономической эффективности использования ленточных фундаментов, подкрепленных вдавливаемыми микросваями, на основе разработанной методики расчета.

Реализация работы:

Результаты исследований использованы:

-при разработке проектной документации и производстве работ по устройству фундаментов тридцати индивидуальных жилых домов в г. Заводоуковске Тюменской области в рамках приоритетного национального проекта «Доступное и комфортное жилье гражданам России» (ЗАО «ЗАГРОС»);

-при разработке проектной документации и производстве работ по устройству фундамента индивидуального жилого дома в Тюменской области, пос. Есаулово, проезд Мирный (ОАО фирма «ОЛАЛ»);

-в Тюменском государственном архитектурно-строительном университете (ТюмГАСУ) при выполнении дипломных проектов по специальности 270102 — «Промышленное и гражданское строительство».

Апробация работы. Основные результаты работы были доложены и обсуждены на Всероссийской научно-практической конференции «Проблемы строительства, экологии и энергосбережения в условиях Западной Сибири» (г. Тюмень 2006), на VI, VII, VIII научной конференции молодых ученых, аспирантов и соискателей ТюмГАСУ (г. Тюмень 2007, 2008, 2009), на Всероссийской научно-практической конференции «Актуальные проблемы строительства, экологии и энергосбережения в условиях Западной Сибири» (г. Тюмень 2007, 2008, 2009), на Международной научной конференции, посвященной 75-летию высшего строительного образования г. Волгограда

Городские агломерации на оползневых территориях» (г. Волгоград 2008), на конференции по геотехнике для, молодых ученых, аспирантов и студентов «Актуальные вопросы инженерной геологии, механики грунтов и фундаментостроения» (г. Санкт-Петербург 2010). Личный вклад автора состоит:

-в получении результатов лабораторных и натурных экспериментальных исследований, их анализе и обобщении;

-в разработке конструкции инвентарной тензометрической сваи; -в определении системы коэффициентов условий работы для определения несущей способности вдавливаемых микросвай;

-в разработке методики расчета осадки ленточных фундаментов, подкрепленных вдавливаемыми микросваями. На защиту выносятся:

-результаты лабораторных и полевых исследований взаимодействия вдавливаемых одиночных микросвай и ленточных фундаментов, подкрепленных вдавливаемыми микросваями,' с грунтовым основанием;

-конструкция инвентарной испытательной тензометрической сваи;

-система коэффициентов условий работы для определения несущей способности вдавливаемых микросвай в пылевато-глинистых грунтах;

-методика расчета осадки ленточных фундаментов, подкрепленных вдавливаемыми микросваями.

Публикации. По результатам работы опубликовано 8 научных статей, одна из которых в издании из перечня ВАК, получен 1 патент РФ и поданы заявки на регистрацию двух программ для ЭВМ.

Объем и структура работы. Диссертационная работа состоит из введения, пяти глав, выводов, списка литературы и пяти приложений. Работа содержит 199 страниц машинописного текста, 94 рисунка, 17 таблиц, список литературы из 148 наименований.

ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ

1. Несущая способность микросвай составляет 70-80% от усилия вдавливания на последних 10 см погружения. Обмазка боковой поверхности позволяет снижать усилие вдавливания на 20%. Несущая способность полых микросвай, полых микросвай с обмазкой боковой поверхности и полнотелых отличается в пределах 1-4%. Несущая способность микросвай в составе ленточного фундамента, подкрепленного микросваями с шагом 6d, равна несущей способности отдельной микросваи, при шаге микросвай 3d, составляет в среднем 80% от несущей способности одиночной микросваи.

2. Расчет несущей способности микросвай по методике СНиП с применением расчетных сопротивлений грунта для забивных свай завышает несущую способность в 1,3-2 раза. Расчет с применением расчетных сопротивлений для буронабивных свай занижает 1,5-2 раза несущую способность микросвай. Расчет в программном комплексе Plaxis 8х в случае, когда физико-механические характеристики задаются в начальном состоянии, занижает несущую способность микросвай на 13-40%. При расчете с измененными значениями физико-механических характеристик разница с экспериментальными значениями составляет от 3 до 15%.

3. Несущая способность ленточного фундамента, подкрепленного вдавливаемыми микросваями, на глинистом основании, в пределах погрешности измерений, равна сумме несущих способностей ленточного фундамента и микросваи в связи с тем, что зоны деформирования основания ленточного фундамента и микросваи лежат в разных уровнях по глубине с минимальным наложением. Доказана целесообразность учета совместной работы одиночной вдавливаемой микросваи и ростверка в составе ленточного фундамента, подкрепленного вдавливаемыми микросваями. Так, для ленточного фундамента шириной 0,3 м, подкрепленного микросваями диаметром 0,2 м и длиной 1,6 м с шагом 3d, погонная нагрузка при осадке

23 мм составила 170 кН/м, при этом, доля ленточного фундамента составила 62%, микросвай - 38%.

4. Разработана и запатентована конструкция инвентарной тензометрической микросваи, являющаяся точной геометрической копией исследуемых микросвай, конструкция которой позволяет одновременно получать значения сопротивлений грунта во всем диапазоне нагрузок под нижним концом и на всей длине боковой поверхности микросваи.

5. Определены основные параметры напряженно-деформированного состояния грунтового основания при взаимодействии с микросваей и ленточным фундаментом, подкрепленным вдавливаемыми микросваями. При погружении микросвай методом вдавливания нормальные вертикальные напряжения локализуются в зоне с радиусом 4d от оси микросваи, а также на глубину 6,5d от пяты, при статическом испытании 3,5d от оси, глубина 4,5d от пяты. Ширина активной зоны ленточного фундамента, подкрепленного микросваями с шагом 3d, составила 5,5d от оси микросваи, глубина - 8d от пяты.

6. На основании обобщения экспериментальных и расчетных данных разработана система коэффициентов условий работы для определения несущей способности вдавливаемых микросвай в пылевато-глинистых грунтах.

7. Предложена методика расчета осадки и погонной нагрузки при заданной осадке ленточных фундаментов, подкрепленных вдавливаемыми микросваями, на основе экспериментально-теоретических данных, которая с достаточной для инженерной практики точностью, до 11%, прогнозирует работу данных фундаментов. Разница экспериментальных результатов и полученных в программном комплексе Plaxis составляет от 18 до 30%. Предложенная методика расчета реализована в программе для ЭВМ.

1. Абелев, Ю.М. Индустриализация изготовления свай/ Ю.М. Абелев, Р.А. Токарь// Строительная промышленность. 1939. - № 8. — С. 14-17.

2. Ашихмин, О.В. Экспериментальные исследования несущей способности фундаментов и деформируемости грунтов/ О.В. Ашихмин, М.М. Дубина, О.О. Паньков// Сборник материалов научной конференции молодых ученых, аспирантов и соискателей ТюмГАСА. — Тюмень, 2004.

3. Бабичев, З.В. Определение области применения полых круглых свай в фундаментах жилых зданий/ З.В. Бабичев, А.Н. Балевских, Р.Т. Ямалиев// Организация и технология строительного производства: РИ/ИБНТИ Минпромстроя СССР. 1982. - Вып. 8. - С.16-17.

4. Бабичев, З.В. Экономическая целесообразность применения полых круглых свай в фундаментах в виде кустов/ З.В. Бабичев, Г.В. Миткина, Р.Т. Ямалиев// Экспресс-информация, ВНИИС Госстроя СССР серия 8. Строительные конструкции. 1985. — Вып. 6. - С.19-22.

5. Баранов, Д.С. Руководство по применению прямого метода измерений давлений в сыпучих средах и грунтах/ Д.С. Баранов. М.: ЦНИИСК им. Кучеренко, 1965.

6. Бартоломей, А.А. Исследование напряженно-деформируемого состояния активной зоны свайных фундаментов в водонасыщенных грунтах/ А.А. Бартоломей, Б.С. Юшков, Н.Е. Рукавишникова// Основания, фундаменты и механика грунтов. — 1980. № 6. — С.12-18.

7. Бартоломей, А.А. Основы расчета ленточных свайных фундаментов по предельно допустимым осадкам/ А.А. Бартоломей. М.: Стройиздат, 1982. -223с.

8. Бартоломей, А.А. Прогноз осадок свайных фундаментов/ А.А. Бартоломей, И.М. Омельчак, Б.С. Юшков. М.: Стройиздат, 1994. - 384с.

9. Бартоломей, А.А. Расчет осадок ленточных свайных фундаментов/ А.А. Бартоломей. М.: Стройиздат, 1972. - 127с.

10. Бахолдин, Б.В. Исследование напряженного состояния грунта при вдавливании сваи/ Б.В. Бахолдин, Э.А. Товмасян// Ускорение науч.-техн. прогресса в фундаментостр. М., 1987. - Т. 2. - С. 15-16.

11. Бахолдин, Б.В. Исследование процесса погружения свай вдавливанием/ Б.В. Бахолдин, Е.М. Перлей, Е.В. Светинский// Основания, фундаменты и механика грунтов. 1997. - № 3. - С.25-27.

12. Бахолдин, Б.В. Определение модуля деформации грунтов по данным компрессионных испытаний для расчета осадок свайных фундаментов/ Б.В. Бахолдин, Л.П. Чащина// Основания, фундаменты и механика грунтов. -1999. -№ 1. -С.8-11.

13. Болдырев, Г.Г. Деформация песка в основании полосового штампа/ Г.Г. Болдырев, Е.В. Никитин// Основания, фундаменты и механика грунтов. — 1987. -№ 1.

14. Болдырев, Г.Г. Устойчивость и деформируемость оснований анкерных фундаментов/ Г.Г. Болдырев. -М.: Стройиздат, 1987.

15. Буров, Б.П. Исследование влияния скорости погружения на усилия вдавливания свай/ Б.П. Буров, Ю.С. Маусумбаев// Известия высших учебных заведений. Строительство и архитектура. — 1969. № 9.

16. Буров, В.П. Исследования процесса погружения свай методом вдавливания с целью обоснования выбора оптимальных параметров сваевдавливающих установок: автореф. дис. . канд. техн. наук/ В.П. Буров. -Омск, 1969.

17. Васильев, Б.Д. Основания и фундаменты/ Б.Д. Васильев. М.: JI. Воениздат, 1945. - 583с.

18. Васильев, Л.И. Опыт возведения основания мостовых опор на железобетонных сваях-оболочках, погруженных в грунт при помощи вибратора и эрлифта/ Л.И. Васильев. — М.: Трансжелдориздат, 1954. 24с.

19. ВТУ 401-01-388-71. Временные технические указания по устройству фундаментов гражданских зданий и сооружений в Ленинграде и его пригородных районах. Л., 1972. - 124с.

20. Ганичев, И.А. Устройство искусственных оснований и фундаментов/ И.А. Ганичев. -М.: Стройиздат, 1981. 543с.

21. Герсеванов, Н.М. Определение сопротивления свай/ Н.М. Герсеванов. -Л.: НКТП СССР. Госстройиздат, 1932. 86с.

22. Гидрогеология СССР. Том XVI. Западно-Сибирская равнина (Тюменская, Омская, Новосибирская и Томская области). М.:

23. Издательство «Недра», 1970. 368с.

24. Гильман, Я.Д. Опыт применения фундаментов из коротких набивных свай (микросвай) в сельскохозяйственном строительстве на лессовыхгрунтах/ Я.Д. Гильман, В.Д. Зотов// Основания, фундаменты и механика грунтов. 1973. -№ 5. - С.23-25.

25. Голли, А.В. Методика измерения напряжений и деформаций в грунтах: учебное пособие/А.В. Голли. Л.: ЛИСИ, 1984. - 53с.

26. Голубков, В.Н. Несущая способность свайных оснований/ В.Н. Голубков. -М.: Машстройиздат, 1950.

27. Голубков, В.Н. Экспериментальные исследования работы свай на вертикальную нагрузку/ В.Н. Голубков// Свайные и естественные основания. -М.: Стройиздат, 1939. №10.

28. Гончаров, Б.В. Разработка и внедрение в строительство фундаментов из свай малых сечений/ Б.В. Гончаров, В.Д. Фаерштейн, Г.Ф. Асадулин, В.В. Булдыгин, Л.К. Плотникова// Основания, фундаменты и механика грунтов. -1981. № 1. - С.6-8.

29. Горбунов-Посадов, М.И. Расчет конструкций на упругом основании/ М.И. Горбунов-Посадов и др.. -М.: Стройиздат, 1984.

30. ГОСТ 20276-99. Грунты. Методы полевого определения характеристик деформируемости. — М.: Минстрой, 1996.

31. ГОСТ 5180-84. Грунты. Методы лабораторного определения физических характеристик. М.: Издательство стандартов, 1984. - 43с.

32. ГОСТ 5686-90. Грунты. Методы полевых испытаний сваями. — М.: Минстрой, 1996.

33. Госькова, Г.С. Мессдозы для измерения статических давлений в грунтах/ Г.С. Госькова// Основания и фундаменты зданий в условиях стр-ва Томска. Томск, 1977. - С. 105-111.

34. Готман, А.Л. К вопросу определения зоны уплотнения околосвайного грунта/ А.Л. Готман// Механизмы и приборы для разработки грунта. Уфа, 1987.-С.31—39.

35. Грамолин, М.В. Мост через озеро Пончартрейн/ М.В. Грамолин, В.Х. Ставранов// Транспортное строительство. — 1957. №6.

36. Григорьев, В.А. Номограммы зависимости прочностных характеристик от коэффициента пористости и границы раскатывания глинистых грунтов/ В.А. Григорьев, П.И. Эйзлер// Основания, фундаменты и механика грунтов. -1970. -№ 1. С.18-19.

37. Григорян, А.А. Определение несущей способности забивной висячей сваи в грунтовых условиях I типа по просадочности/ А.А. Григорян, В.М. Мамонов// Основания, фундаменты и механика грунтов. 1969. - № 3. — С.27-20.

38. Грутман, М.С. Сопротивление сваи и свайного куста/ М.С. Грутман// Основания и фундаменты: респ. межвед. научн. — техн. сб. Киев, 1975. - вып. 8. - С.32-38.

39. Гуменский, Б.М. Погружение свай с помощью обмазок синтетическими смолами и глинами/ Б.М. Гуменский. М.: Стройиздат, 1969. — 161с.

40. Гусак, А.А. Справочник по Высшей математике/ А.А. Гусак, Г.М. Гусак, Е.А. Бричников. Мн.: ТетраСистемс, 2000. — 640с.

41. Далматов, Б.И. Механика грунтов, основания и фундаменты/ Б.И. Далматов. Д.: Стройиздат, 1988. -415с.

42. Дорошкевич, Н.М. Работа кустов свай в слабых водонасыщенных глинистых грунтах/ Н.М. Дорошкевич, Б.А. Сальников// Строительство и архитектура. Новосибирск, 1969. - С. 16-35.

43. Дорошкевич, Н.М. Основы проектирования свайных фундаментов по предельным деформациям/ Н.М. Дорошкевич// Механика грунтов, основания и фундаменты: сборник трудов Москов. инж.-строит, ин-та. —М., 1973. — С.10-18.

44. Егоров, К.Е. Методы расчета конечных осадок фундаментов/ К.Е. Егоров. М.: Машстройиздат, 1949. - 18с.

45. Есипов, А.В. Взаимодействие микросвай с грунтовым основанием при усилении фундаментов: диссертация на соискание ученой степени кандидата технических наук/ А.В. Есипов; ТюмГАСА. Тюмень, 2001. — 159с.

46. Зазуля, Ю.В. Вариант конструкции тензометрической микросваи/ Ю.В. Зазуля, Я.А. Пронозин// Сборник материалов VI научной конференции молодых ученых, аспирантов и соискателей ТюмГАСУ. — Тюмень, 2006.

47. Зейде, Л.И. Возведение опор моста на бескессонном фундаменте/ Л.И. Зейде// Автомобильные дороги. — 1958. №5. — С.7.

48. Знаменский, В.В. Особенности определения деформационных характеристик грунтов при расчете осадок свайных фундаментов/ В.В. Знаменский// Сборник трудов Московского инж.-строит, ин-та. 1973. -№115. - С.110-118.

49. Игнатова, О.И. Исследование зависимости между модулем деформации и физическими характеристиками глинистых аллювиальных грунтов/ О.И. Игнатова, В.В. Михеев// Основания, фундаменты и механика грунтов. — 1965. № 4. — С.16-18.

50. Канаков, Г.В. К вопросу определения несущей способности трубчатых свай с грунтовым ядром/ Г.В. Канаков// Основания, фундаменты и механика грунтов. 1963. - № 5. - С.19-22.

51. Кандрашов, А.В. К вопросу о несущей способности свайных фундаментов с ростверком, опирающимся на грунт/ А.В. Кандрашов// Основания, фундаменты и подземные сооружения: труды IV конференции молодых научных работников НИИ оснований. — М., 1968.

52. Козаков, Ю.Н. Свайные фундаменты в условиях Восточной Сибири/ Ю.Н. Козаков, Г.Ф. Шишканов. Л.: Стройиздат, 1983. - 120с.

53. Конструкции свайных фундаментов для сельских жилых домов. М.: ЦНТИ по гражданскому строительству и архитектуре, 1974.

54. Короткие сваи в сельском строительстве. — М.: ЦНИНЭПсельстрой, 1972. 79с.

55. Криворотов, А.П. О методике измерения давлений в грунтах/ А.П. Криворотов// Основания, фундаменты и механика грунтов. — 1971. № 1. — С.6-7.

56. Крутов, В.И. Фундаменты мелкого заложения/ В.И. Крутов, Е.А. Сорочан, В .А. Ковалев. М.: АСВ, 2009. - 232с.

57. Кузьменко, Г.В. Поведение грунта междусвайного пространства при осадке свай/ Г.В. Кузьменко// Основания и фундаменты: респ. межвед. научн. техн. сб. - Киев, 1976. - вып. 9. - С.46-48.

58. Кульчицкий, Г.В. Тиксотропные грунты Тюменской области как основания свайных фундаментов/ Г.В. Кульчицкий// Основания, фундаменты и механика грунтов. 1990. - № 5. - С.8-9.

59. Кушнир, С.А. Основы проектирования и строительства на намывных грунтах Западной Сибири/ С.Я. Кушнир, П.А. Коновалов. — Тюмень: ТюмИСИ, 1983.-95с.

60. Лазебник, Г.Е. Комплекс приборов и устройств для измерения давления грунта/ Г.Е. Лазебник, А.А. Смирнов, Д.Г. Иванов// Основания, фундаменты и механика грунтов. — 1973. № 2.

61. Лапшин, Ф.К. Расчет свай по предельным состояниям/ Ф.К. Лапшин. — Саратов: Издательство Саратовского университета, 1979. — 151с.

62. Леонарде, Д.А. Основания и фундаменты/ под ред. проф. Д.А. Леонардса. М.: Изд-во лит. по стр-ву, 1968. - 503с.

63. Литов, Ю.Н. Применение полимеров для ускорения погружения свай/ Ю.Н. Литов// Основания, фундаменты и механика грунтов. — 1965. № 5.

64. Луга, А.А. О несущей способности кустов вертикальных висячих свай на вертикальную нагрузку/ А.А. Луга// Доклады академии наук СССР. Т. ХСУ. -М.: Издательство АН СССР. №3. - С.463.-464.

65. Луга, А.А. Свайные работы / А.А. Луга. — М.: Гострансжелдориздат, 1947. 532с.

66. Малышев, М.В. Критерий несущей способности и различные фазы деформированного основания/ М.В. Малышев, С.А. Елизарова// Основания, фундаменты и механика грунтов. — 1993. № 4. — С.2-5.

67. Малышев, 'М.В. Расчет осадок фундаментов при нелинейной зависимости между напряжениями и деформациями в грунтах/ М.В. Малышев, Н.С. Никитина// Основания, фундаменты и механика грунтов. -1982. -№2. -С.21-25.

68. Мамаев, Н.Г. Исследование напряженно-деформированного состояния активной зоны ленточных свайных фундаментов в неоднородных грунтах/ Н.Г. Мамаев// Основания и фундаменты в геологических условиях Урала: межвуз. сб. трудов. — Пермь, 1981. С.176-180.

69. Мангушев, Р.А. Современные свайные технологии: учебное пособие/ Р.А. Мангушев, А.В. Ершов, А.И. Осокин. М.: АСВ, 2007. - 160с.

70. Мариупольский, Л.Г. Исследование влияния способа и режима погружения эталонных свай на их несущую способность/ Л.Г. Мариупольский, А.В. Ростовцев// Труды НИИ оснований и подземных сооружений. 1984. - № 82. - С.109-118.

71. Марченко, А.С. Натуральные испытания свайного фундамента/ А.С. Марченко// Строительство и архитектура. Киев, 1964. - №8.

72. Миткина, Г.В. Использование статического зондирования для определения сопротивления свай кольцевого сечения с открытым нижним концом/ Г.В. Миткина// Основания, фундаменты и механика грунтов. 1994. - № 4. - С.6-10.

73. Миткина, Г.В. Исследование влияния высоты грунтового ядра на несущую способность грунтовых свай: диссер. . канд. техн. наук/ Г.В. Миткина. Куйбышев - Уфа, 1971. - 144с.

74. Миткина, Г.В. Оценка несущей способности полых круглых свай по результатам испытания моделей/ Г.В. Миткина, М.К. Мударисов// Свайные фундаменты в промышленном и жилищном строительстве: сборник трудов. — Уфа, 1981. С.27- 34.

75. Мулюков, Э.И. О технико-экономической целесообразности забивки свай в «рубашке»/ Э.И. Мулюков, С.Г. Зубаиров, Е.П. Перов// Основания, фундаменты и механика грунтов. — 1981. № 1. - С.4-5.

76. Назаров, А.Д. Пути повышения эффективности полых круглых свай и свай-оболочек в массовом строительстве/ А.Д. Бабичев, З.В. Бабичев// Свайные фундаменты в промышленном и жилищном строительстве: сборник трудов.-Уфа, 1981.-С. 12-23.

77. Нестеров, А.С. Сравнительный анализ конструкций оборудования для погружения свай методом вдавливания/ А.С. Нестеров// Вопросы фундаментостроения и геотехники: сборник научных трудов СибАДИ. -Омск: Издательство СибАДИ, 2002. С.35-42.

78. Новожилов, Г.Ф. Особенности деформации различных глинистых грунтов около забивной сваи/ Г.Ф. Новожилов// Прочность и деформации оснований: сборник трудов Ленинградского института инж. жел. дор. тр-ра. — 1970.-Вып. 319. -С.33-35.

79. Осипов, В.И. Микроструктура глинистых пород/ В.И. Осипов, В.Н. Соколов, Н.А. Румянцева. -М.: Недра, 1989. -211с.

80. Парамонов, В.Н. Изменение несущей способности свай во времени/

81. B.Н. Парамонов//Развитие городов и геотехническое строительство: сборник трудов международной конференции по геотехнике. СПб., 2008. — Т. 3. —1. C.229-233.

82. Парамонов, В.Н. Моделирование процесса погружения свай методом конечных элементов/ В.Н. Парамонов// Тр. VI Междунар. конф. по проблемам свайного фундаментостроения. — М., 1998. — Т.2 — С.189-193.

83. Пат. 2106455 Российская Федерация, МКИ6 Е 02 В 7/20. Установка для погружения свай вдавливанием/ С.В. Романов, Ю.Н. Глущенко, И.С. Романов. №95116470/03; 1998, Бюл. № 7. - С.253.

84. Пат. 2130994 Российская Федерация, МКИ6 Е 02 В 7/20. Установка для погружения свай или шпунта/ О.В. Литвин, О.И. Боровков, С.В. Цыбаков, Х.А. Джантимиров. № 98119029/03; 1998, Бюл. № 12. - С.158.

85. Перлей, Е.М. Исследование процесса вдавливания свай и шпунта с разработкой оборудования и технологии работ/ Е.М. Перлей, И.И. Ханович//

86. Тр. IV междунар. конф. по проблемам свайного фундаментостроения — Пермь, 1994. Ч. 1. - С.297-300.

87. Перлей, Е.М. Погружение свай способом вдавливания/ Е.М. Перлей, Е.В. Светинский, С.В. Гдалин. JL: ЛДНТП, 1983. - 32с.

88. Перлей, Е.М. Трубчатые железобетонные сваи и колодцы оболочки для промышленного и гражданского строительства/ Е.М. Перлей, И.Я. Цукерман. -Ленинград, 1969.- 199с.

89. Пилягин, А.В. О взаимном влиянии свай/ А.В. Пилягин// Доклады к XXVII научной конференции: Механика грунтов основания и фундаменты. — Л.: ЛИСИ, 1968.-С.31-34.

90. Пономарев, А.Б. Основы исследований и расчета фундаментов из полых конических свай/ А.Б. Пономарев. — Пермь: Перм. гос. техн. ун-т, 1999.- 199с.

91. Пономарев, А.Б. Основы исследований и расчета фундаментов из полых конических свай: учебное пособие/ А.Б. Пономарев. М.: АСВ, 2005. - 160с.

92. Пономоренко, Ю.Е. Устройство фундаментов из забивных железобетонных микросвай/ Ю.Е. Пономаренко// Вопросы фундаментостроения и геотехники: сборник научных трудов СибАДИ. -Омск: Издательство СибАДИ, 2002. С.25-29.

93. Пронозин, Я.А. Исследование работы площадных фундаментов в виде вогнутых пологих оболочек: диссертация на соискание ученой степени кандидата технических наук/ Я.А. Пронозин; ТюмГАСУ. Тюмень, 2001. -151с.

94. Пруденков, А.И. Железобетонные сваи с грунтовым ядром/ А.И. Пруденков. — Л.: Стройиздат, 1971. 161с.

95. Пушкаревич, B.C. Математическое моделирование процессов безударного погружения свай с использованием различных погружающих устройств/ B.C. Пушкаревич// Проектирование и строительство заглублен, в грунт сооружений и конструкций. Киев, 1984, С.39-47.

96. Радугин, А.Е. Исследование несущей способности коротких пустотелых свай во времени: диссертация на соискание ученой степени кандидата технических наук/А.Е. Радугин. -М., 1968. — 194с.

97. Романов, С.В. Технология вдавливания железобетонных свай по лидирующим скважинам с использованием тиксотропии грунтов/ С.В. Романов, Д.А. Романов// Основания, фундаменты и механика грунтов. 1997. - № 1. -С.20-22.

98. Русанов, Г.А. Сооружение свайных фундаментов в жилищном строительстве г. Москвы/ Г.А. Русанов// Совещание — семинар по обмену опытом проектирования и сооружения свайных фундаментов: сборник трудов.—Уфа, 1964.

99. Светинский, Е.В. Технология вдавливания свай при реконструкции действующих предприятий и в стесненных условиях строительства/ Е.В. Светинский, М.С. Гайдай// Основания, фундаменты и механика грунтов. -1993. -№ 1. С.13-16.

100. Светинский, Е.В. Установка для вдавливания свай в грунт/ Е.В. Светинский// Труды НИИ оснований и подземных сооружений. — 1975. № 65.-С.198-209.

101. Симаков, Г.В. Сваи и ленточные свайные фундаменты в верхнем несущем слое слоистого основания/ Г.В. Симаков, С.Я. Смолко, А.Н.

102. Поляков, В.Я. Хотяков// Гидротехическое строительство. 1983. - № 9, ■ С.27-30.

103. Смиренский, Г.М. Исследованием работы пирамидальных и пустотелых свай в гражданском строительстве: диссертация на соискание ученой степени кандидата технических наук/ Г.М. Смиренский. — М., 1968. -201с.

104. Смолко, С.Я. Применение коротких свай и плитных фундаментов в жилищном строительстве на слабых основаниях/ С.Я. Смолко, В.Я. Хотяков,

105. B.Г. Яковлев// Основания, фундаменты и механика грунтов. 1991. - № 2.1. C.5-6.

106. СНиП 2.02.01-83*. Основания зданий и сооружений. М.: ГП ЦПП, 1995.

107. СНиП 2.02.03-85. Свайные фундаменты. М.: ГП ЦПП, 1995.

108. Стаин, В.М. Определение давления грунта на мембрану мессдозы, заделанной в жесткое основание/ В.М. Стаин// Основания, фундаменты и механика грунтов. — 1971. № 6. — С.9-10.

109. Тарикулиев, З.Я. Исследование характеристик мессдоз для измерения напряжений в грунтах при отрицательных температурах/ З.Я. Тарикулиев, В.В. Лифанов// Исследования напряженно-деформир. состояния оснований и фундаментов. Новочеркасск, 1977. — С.40-44.

110. Тетиор, А.Н. Прогрессивные конструкции фундаментов для условий Урала и Тюменской области/ А.Н. Тетиор. — Свердловск: Средне Уральское издательство, 1971. — 91с.

111. Товмасян, Э.А. Оценка несущей способности свай при погружении их методом вдавливания/ Э.А. Товмасян// Труды НИИ оснований и подземных сооружений. 1984. - № 82. - С.102-108.

112. TCH 50-302-96. Устройство фундаментов гражданских зданий и сооружений в Санкт-Петербурге и на территориях, административно подчиненных С.-Петерб. СПб.: Адм. С.-Петерб., 1997. -96с.

113. Ухов, С.Б. Механика грунтов, основания и фундаменты: учеб. пособие для строит, спец. Вузов/ С.Б. Ухов, В.В. Семенов, В.В. Знаменский и др.; Под ред. С.Б. Ухова. 3-е изд., испр. - М.: Высш. шк., 2004. - 566с.

114. Фадеев, А.Б. Эффективные микросваи для усиления фундаментов/ А.Б. Фадеев, В.К. Иномзенцев, В.А. Лукин// Основания, фундаменты и механика грунтов. 2003. - № 2. - С.29-30.

115. Фаерштейн, В.Д. Проверка возможности определения свай-оболочек по заданным осадкам/ В.Д. Фаерштейн, В.А. Максимов// Проектирование рациональных фундаментов и оснований: сборник трудов. — Уфа, 1987. — С.85-89.

116. Хазин, С.В. Напряженно-деформированное состояние основания свайных анкеров с уширениями по длине ствола: автореф. дис. . канд. техн. наук/ С.В. Хазин. 2003.

117. Цытович, Н.А. Механика грунтов/ Н.А. Цытович. М.: Высшая школа, 1983.-272с.

118. Цытович, Н.А. Основания и фундаменты/ Н.А. Цытович, В.Н. Веселов, П.Г. Кузьмин. М.: Госстройиздат, 1959. - 452с.

119. Черкасов, И.И. Вдавливание жесткого штампа в плотный и рыхлый песок/ И.И. Черкасов, К. Ибрагимов// Основания, фундаменты и механика грунтов. 1971. -№ 4.- С.15-19.

120. Шашкин, А.Г. Влияние вдавливания свай на массив грунта/ А.Г. Шашкин, В.В. Цыганенко, В.Н. Парамонов// Тр. 5 Междунар. конф. по пробл. свайн. фундаментостроения. М., 1996. - Т. 3. — С. 121-123.

121. Швец, В.Б. Несущая способность свай, погружаемых забивкой и вдавливанием/ В.Б. Швец, Л.Е. Харитонов, Б.М. Мазо, В.Е. Коваль, В.Л. Оперштейн// Основания и фундам. в геол. условиях Урала. — Пермь, 1985. — С.6-10.

122. Яблочков, В.Д. К вопросу об учете работы низкого ростверка в расчетах свайных фундаментов на коротких забивных висячих сваях/ В.Д. Яблочков// Сборник трудов Пермского политехнического института. 1964. - №16.

123. Яблочков, В.Д. Учет работы низкого ростверка резерв повышения экономичности свайных фундаментов/В.Д. Яблочков, А.А. Бартоломей, Е.М. Пеньковский, Е.В. Гордин. — Пермь, 1964.

124. Carg, K.G. Bored pile groups under vertical load in sand/ K.G. Carg// Journal of the Geotechnical Engineering Division: Proceedings of American Society of civil Engineers. 1979. - vol.105 (№SGT8, part 1). - P.939-956.

125. Concrete piles Daido concrete piles find world wide market. Concrete Products. 1986. - № 4. - P.36-37.

126. Cook, R.W. Jacked piles in London clay interaction and group behavior under working conditions/ R.W. Cook, G. Price, K. Tarr// Geotechnique. — 1980. -vol. 30(№2). -P.97-136.

127. Heinz, P.A. Protection of piles: wood, concrete, steel Civil Engineering/ P. A. Heinz. 1975. - Vol.45 (№12). - P.59-64.

128. KIos Jacek. Propozycia metody oblizen nosnosci pruporowych otwartych/ Klos Jacek, Teichman Andrzej// Arch. Hydrotech. 1981. - № 3. - P.471-486.

129. Kondner, R.L. Friction pile groups in cohesive soil/ R.L. Kondner// Journal of Soil Mechanics and Foundations Division: Proceedings of American Society of civil Engineers. 1962. - vol.88 (№SM3, part 1). - P. 117-149.

130. Need, L.R. Holloow concrete piles mode by centrifugor process Engenering News Records/ L.R. Need. 1932. - № 10.

131. Randolph, M.F. The effect of pile on design parameters of driven piles/ M.F. Randolph, J.S. Steenfelt, C.P. Wroth// Proc. of the Eur. Conf. on soil Mech. and Found. Eng. London, 1979. - V. 2. - P. 107-114.

132. Schaper Bau der Lidigobrucke bei Stockholm Beutechnik. -F1.37. 1924.

133. Sowers, G.F. The bearing capacity of friction pile groups in homogeneous clay from model studies/ G.F. Sowers, C.B. Martin, L.L. Wilson, M. Fausold// Prok. V Int. Conf. Soil Mech. Found. Tnd. Paris, 1961. - vol.2. - P. 155-159.

134. Tejchman, Andrzej. Opor pobocznicy palie wciskanych i wyciaganych wbijanych wosrodek sypki/ Andrzej Tejchman// Arch. Hydrotechn. 1970. - № 3. - P.429-463.

135. Vesic, A.S. Experiments with instrumented pile groups in sand- Perfomance of Deep Foundations/ A.S. Vesic// American Society for Testing and Materials. -1969. ASTM STP 444. - P. 177-222.

136. Vorgespannte und vorgefertigte platform im golf von Mexico. Der Bauingenieur. 1957.

137. Wendel, E. On provbelastuing of palas Teknica Sampf Handl Goteborg/ E. Wendel, 1900. №7.