Геотехнология научного анализа несущей способности и осадочной деформации грунтов зернистых сред оснований взрывофугасных свай
Автор: Борозенец Леонид Михайлович
Рубрика: Основания и фундаменты, подземные сооружения
Статья в выпуске: 4 т.19, 2019 года.
Бесплатный доступ
Представлены данные натурного эксперимента полевого испытания зернистых грунтов основания взрывофугасной сваи в грунтовытесненной скважине на несущую способность и осадочную деформацию. Создана методология расчетного исследования с представлением теорий, методик и методов расчетного получения значений напряжений пяти зон состояний предельных равновесий грунтов зернистых сред оснований по боковым поверхностям кругового конуса и ствола изучаемой сваи. Сделано обоснование выбора зон состояний предельных равновесий грунтов зернистых сред, задействованных экспериментально взрывофугасной сваей в основании. Осуществлен расчет предельной несущей способности грунтов основания и осадки взрывофугасной сваи. Разработана методика теоретического построения расчетного графика зависимости осадки сваи от нагрузки. Показаны основные выводы представляемой научной работы.
Геотехнология, методология, теория, познание, методика, метод, напряжение, способность, деформация, осадка, грунт, основание, скважина, свая, ствол, конус
Короткий адрес: https://sciup.org/147232154
IDR: 147232154 | DOI: 10.14529/build190405
Текст научной статьи Геотехнология научного анализа несущей способности и осадочной деформации грунтов зернистых сред оснований взрывофугасных свай
Геотехнология научного анализа обоснования несущей способности и деформации зернистых грунтов предназначена для решения геотехнологиче-ских задач оснований взрывофугасных односвайных фундаментов. Геотехнология - познание методологий техники расчетного анализа несущей способности и устойчивости оснований различных видов свай. Методология - теория и познание методов расчета несущей способности и устойчивости грунтов зернистых сред оснований одиночных свай.
Научная разработка проблемы производится с использованием положений созданных теорий нелинейных упругопластическивязких и упругопластиче-скивязкожестких напряжений и деформаций предельно-напряженных зернистых грунтов [1-4].
Предлагается методика выбора зон состояний предельных равновесий грунтов, задействованных в эксперименте. Представлены результаты проработки предельной несущей способности грунтов основания одиночной взрывофугасной сваи и его осадочной деформации. Разработана методика теоретического построения расчетного графика зависимости осадки от нагрузки анализируемой взрывофугасной сваи.
лена на рис. 1а. График S = f(P) испытания взрывофугасной сваи статической нагрузкой показан на рис. 1б.
Грунты - суглинки, макропористые 1-го типа просадочности.
Нагрузки на основание сваи: от массы ствола сваи Nc = п • R 2 lcY6 = 2,64 кН ; от массы домкрата N d = 0,5 кН; внешняя нагрузка N0 = 160,0 кН. Общая нагрузка на основание сваи
N = N 0 + N c + N d = 163,1 кН.
В состав взрывофугасной набивной сваи В-2 включено уплотненное ядро грунта в виде кругового конуса 4 как жесткого грунтового несущего элемента в основании нижнего конца сваи. Круговой конус формируется от устья скважины и сопровождает процесс грунтовытеснения до ее проектной глубины hc. Геометрическими параметрами для определения размеров кругового конуса служат диаметр его основания, равный диаметру ствола сваи dc, и угол при его вершине а, равный значению двух углов внутреннего трения грунта ф.
-
2. Техника методологии расчетного исследования нелинейно-линейности напряжений обжатия боковой поверхности сваи грунтами зернистых сред в области пяти зон состояний предельных равновесий основания взрывофугасной сваи
Расчетное исследование с целью упрощения проводится по средневзвешенным значениям физико-механических характеристик грунтов:
-
- удельного сцепления
с = с1'1 ■ c h ■ c h = 28,862 кПа; (1)
Σh

а)

Рис. 1. Схема взрывофугасной набивной сваи В-2 (а): 1, 2, 3 – слои грунтов; 4 – круговой конус грунта, 5 – свая; график зависимости S = f(P) сваи В-2 (б): 1 – нелинейная часть графика, 2 – линейная часть графика
– угла внутреннего трения
_ = _1h1 + _2h2 + _3h3 = 22° ;(2)
Σh i
– удельного веса скелета сухого грунта
Y = Yd1h1 + teh, + Yd3h3 = 14,95 кН/м3;(3)
dΣh
– удельного веса грунта
Y = Tihi + Y2h2 + Y3h3 = 17,8 кн/м3.(4)
Σh i
Средневзвешенные значения углов внутреннего трения грунта пяти зон состояний предельных равновесий грунтов φi соответственно:
_1 = _ = 22° ;(5)
_2 = 22,5° + _/2 = 33,5° ;(6)
_3 = 45°;(7)
_4 = 67,5°-_/2 = 56,5° ;(8)
_5 = 90°-_ = 68°.(9)
Коэффициенты углов внутреннего трения грунта:
tg _ i = 0,4040; tg _ 2 = 0,6619; tg _ 3 = 1,0;
tg _ 4 = 1,5108; tg _ 5 = 2,4750.
Коэффициент тотальности напряжений сжатия:
kt 1 = sin _ 1 + cos _ 1 = 1,3018. (10)
-
2. 1. Техника теории и методов расчетного определения напряжений пяти зон состояний предельного равновесия зернистых грунтов в основании ствола взрывофугасной сваи
Расчетное определение параметров пяти зон состояний предельных равновесий грунта вокруг боковой поверхности ствола сваи заключается в следующем.
Минимальные касательные напряжения сопротивления сдвигу пяти зон состояний предельных равновесий грунта:
– для нелинейной зависимости:
t3.1 = (°d + c)sin_1tg_1 = 6,64 кПа;(11)
т3.2 = (nd + c)sin_2tg_3 = 10,86 кПа ;(12)
T3.3.1 = (°d + c)sin_3.1tg_3.1 = 13,64 кПа ;(13)
– для линейной зависимости:
т3.3 = (od + c)sin_3tg_3 = 16,41 кПа ;(14)
т3.4 = (°d + c)sin_4tg_4 = 24,79 кПа ;(15)
т3.5 = (^d + c)sin_5tg_5 = 40,62 кПа .(16)
Последовательно суммарные значения нелинейных напряжений по зонам:
Zt3(0-1) = 0 + t3.1 = 6,64 кПа ;(17)
^T3(0-2) =^T3(0-1) + T3.2 = 17,5 кПа ;(18)
^T3(0-3.1) =^T3(0-2) + T3.3.1 = 25,70 кПа .
Последовательно суммарные значения линейных напряжений по зонам:
Et3(0-3) =ET3(0-3.1) + 0,5T3.3 = 33,91 кПа ;(20)
^T3(0-4) = ^T3(0-3) + T3.4 = 58,7 кПа ;(21)
St3(0-5) = 2t3(0-4) + T3.5 = 99,3 кПа .
Схемы формирования зон состояний предельных равновесий грунта вокруг боковой поверхности ствола и кругового конуса сваи см. рис. 2 и 3.

Рис. 2. Схема пяти зон состояний предельных равновесий вокруг ствола и кругового конуса сваи: 1 – область пяти зон предельных равновесий грунта в основании сваи; 2 – задействованные в эксперименте зоны 1, 2, 3;
3 – границы зон; 5 – свая

Рис. 3. Схемы формирования зон состояний предельных равновесий грунта вокруг боковой поверхности ствола и кругового конуса сваи
-
2. 2. Техника теории и методов расчетного определения напряжений пяти зон состояний предельного равновесия зернистых грунтов в основании кругового конуса взрывофугасной сваи
Расчет параметров пяти зон состояний предельных равновесий грунта вокруг боковой поверхности кругового конуса производится по аналогии с методикой расчета параметров вокруг боковой поверхности ствола сваи.
Максимальные тотальные напряжения зон состояний предельных равновесий:
– упругости:
° str = odcos ф = 13,86 кПа ; g0 = cd - cstr = 1,07 кПа;
– упругопластичновязкости:
-
• напряжения T 1... T 3.1 распределяются
для нелинейной зависимости в следующем виде: т1 = (°d + с)(cosф1 + sinф1)tgф1 = 23,04 кПа ;(23)
т2 = (°d + с)(со§ф2 + з1пф2 )tgф2 = 37,75 кПа;(24)
Т 3.1 = (° d + с)(cos ф з.1 + sin ф з.1 )tg ф з.1 = 47,39 кПа; (25)
-
• напряжения Т3...Т5 распределяются для линейной зависимости в следующем порядке: т3 = (°d + с)(cosф3 + sinф3 )tgф3 = 57,03 кПа;(26)
т4 = (°d + с)(cosф4 + sinф4 )tgф4 = 86,16 кПа ;(27)
т5 = (°d + с)(cos ф 5 + sin ф 51)tg ф 5 = 141,15 кПа. (28)
Последовательно суммарные значения напряжений по зонам для нелинейной зависимости в следующем виде:
Ет0-1 = 0 + т1 = 23,04 кПа;(29)
Ет0-2 = 5т0-1 + т2 = 60,79 кПа ;(30)
Ет0-3Л = ^т0 2 + т3.1 = 89,30 кПа .(31)
Последовательно суммарные значения напряжений по зонам для линейной зависимости в следующем порядке:
Ет0-3 = £т0-3Л + 0,5т3 = 117,82 кПа ;(32)
Ет0-4 = ^т0 ; + т4 = 203,98 кПа;(33)
Ет0-5 = St0-4 + т5 = 345,13 кПа.(34)
Радиусы границ зон (35)-(41): R 5 = 0,153 м ; R 4 = 0,259 м; R3 = 0,448 м ; R 2 = 0,868 м;
R1 = 2,291 м; Rstr = 3,356 м; R0 = 49,416 м.
Мощность сжимаемой толщи каждого слоя грунта между границами зон (42)–(48): Ah5 = 0,045 м; Ah4 = 0,106 м ; Ah3 = 0,189 м; Ah2 = 0,420 м ; Ah1 = 1,423 м; Ahstr = 1,245 м; Ah0 = 45,879 м .
-
3. Техника методологии теоретического обоснования реализации предельной несущей способности грунтов зернистых сред оснований взрывофугасных свай по критическим нагрузкам
Согласно теоретическим результатам в процессе формирования кругового конуса из-под него восходящим потоком грунт последовательно по зонам выпирается вверх вдоль ствола сваи под напряжениями поршневого давления кругового конуса σ1i – максимального главного нормального сжатия, действующего параллельно стволу сваи, и σ 3i – минимального главного нормального сжатия, направленного ортогонально к боковой поверхности ствола сваи, обжимающего его и формирующего касательное напряжение τ 3 i , удерживающего сваю от погружения.
Максимальные тотальные напряжения зон состояний предельных равновесий см. равенства (23)–(28). Последовательно суммарные значения напряжений пяти зон см. формулы (29)–(34).
Площадь боковой поверхности кругового конуса
Ак = 0,5nd c l0 = 0,102 м 2 , (35)
где l0 = 0,5d c /sin 9 = 0,288 м - образующая конуса.
Нагрузки по зонам состояний предельных равновесий зернистых грунтов кругового конуса ствола сваи:
Р = АкSto-1 = 2,26 кН;(36)
P2 = Ак£то-2 = 5,96 кН;(37)
Рз.1 = АкЕто-з.1 = 8,75 кН;(38)
Рз = АкZto-з = 11,55 кН ;(39)
Р4 = АкЕто-4 = 19,99 кН ;(40)
Р5 = АкЕт0-5 = 33,82 кН.(41)
Длина схода напряжений по боковой поверхности к оголовку сваи, см. рис. 3:
l2 = R2 - R3 = Ah2 = 0,420 м;(42)
l3 = R3 - R4 = Ah3 = 0,189 м;(43)
l4 = R4 - R5 = Ah4 = 0,106 м;(44)
l5 = R5 - Rc = Ah5 = 0,045 м.(45)
l0 = l2 +... +15 = 0,76 м.(46)
По полученным суммарным значениям напряжений пяти зон состояний предельных равновесий определяются критические нагрузки на взрывофугасную набивную сваю:
– первое состояние предельного равновесия
Р 0-1 = Р 1с + Р 1k = 15,87 кН, (47)
где Р 1с = А с τ 3.1 = 13,52 кН – нагрузка на ствол сваи при А с = 2,036 м2 – площади боковой поверхности ствола сваи; P 1k = А к τ 1 = 2,35 кН – нагрузка на круговой конус при A к = 0,102 м2 – площади боковой поверхности кругового конуса и τ1 = 23,04 кПа – расчет см. (23);
– второе состояние предельного равновесия грунта
P 1-2 = P 2с + P 2k + P 0-1 = 40,28 кН, (48)
где Р 2c = Р 2c1 + Р 2c2 = 20,56 кН; Р 2c1 = 0,5 (σ d + + τ 3.2 )А 2С1 = 1,54 кН;А 2c1 = Ul 2 = 0,285 м2; U = 2πR = = 0,678 м; P 2c2 = А c2 τ 3.2 = 19,02 кН; А c2 = А с – А 2С1 = =1,751 м2; P 2k = А k τ 2 = 3,85 кН; τ 2 = 37,75 кПа – расчет см. (24);
– третье состояние предельного равновесия грунта
Р 1-3 = Р 3c + Р 3k + Р 1-2 = 74,18 кН, (49)
где Р3c = Р3c1 + Р3c2 = 27,68 кН; Р3c1 = А3c10,5 τ3.3 = = 1,05 кН; А3c1 = Ul3 = 0,128 м ; Р3c2 = А3c2τ3.3 = = 26,63 кН; А3c2 = Аc – (А2c1 + А3c1) = 1,623м ; P 3k = А k τ 3 = 6,22 кН; τ 3 = 57,03 кПа – расчет см. (26);
– четвертое состояние предельного равновесия грунта
Р 1-4 = Р 4c + Р 4k + Р 1-3 = 122,31 кН; (50)
где Р 4c = Р 4c1 + Р 4c2 = 39,34 кН; Р 4c1 = 0,5τ 3.4 А 4c1 = = 0,89 кН; А 4c1 = Ul 4 = 0,072 м2; Р 4c2 = А 4c2 στ 3.4 = = 38,45 кН; А4c2 = Аc – (А2c1 + А3c1 + А4c1) = 1,551 м ; P4k = АКτ4 = 8,79 кН; τ4 = 86,16 кПа – расчет см. (27);
– пятое состояние предельного равновесия грунта
Р 1-5 = Р 5с + Р 5т + Р 1-4 = 199,07 кН; (51)
где Р5c = Р5c1 + Р5c2 = 62,37 кН; Р5c1 = 0,5τ3.5А5c1 = = 0,63 кН; А 5c1 = Ul 5 = 0,031 м2; Р 5c2 = А 5c2 τ 3.5 = = 61,74 кН; А 5 c2 = Аc – (А2c1 + А 3 c1 + А4c1 + А 5 c1) = = 1,52 м2; Р 5k = А k τ 5 = 14,39 кН; τ 5 = 141,15 кПа – расчет см. (28).
В соответствии с данными экспериментального исследования на боковую поверхность ствола взрывофугасной набивной сваи действуют средние давления, зарегистрированные мессдозами через один час после укладки бетонной смеси в скважине, равное σб =τб = 12,0 кПа, и при предельной несущей способности грунта по боковой поверхности ствола опытной сваи, равное σ к =τ к = 28,9 кПа, которые суммарно представляют общее предварительное напряжение грунта в процессе взаимодействия со сваей.
τв = σв = σб + σк = 40,9 кПа.(52)
Предельные нагрузки на сваю с учетом напряжений грунта от взаимодействия с бетоном боковой поверхности ствола сваи:
Р1 = P0-1 + Рв = 98,73 кН,(53)
где Р0-1 =15,87 кН – см. (61) Рв = Асσв = 82,86 кН;
Р2 = P1-2 + Рв = 122,84 кН,(54)
где Р1-2 = 40,28 кН – см. (62);
Р3 = P1-3 + Рв = 157,04 кН,(55)
где Р 1-3 =74,18 кН – см. (63)
Р4 = P1-4 + Рв = 205,17 кН,(56)
где Р 1-4 = 122,31 кН – см. (64);
Р5 = P1-5 + Рв = 281,93 кН,(57)
где Р 1-5 = 199,07 кН – см. (65).
-
4. Техника методологии расчетного исследования нелинейно-линейности деформации пяти зон состояний предельных равновесий грунтов зернистых сред основания и осадки взрывофугасной сваи
Модуль общей деформации определяется по результатам полевого исследования взрывофугасной набивной сваи В-2 (см. рис. 1б) при нагруз- ке в пределе пропорциональности Р = 125 кН при стабилизированной осадке S = 6 мм для диаметра условного массивного фундамента dу.1 = 928 мм (рис. 4), коэффициент Пуассона суглинка ν = 0,37. Модуль общей деформации Е для грунтов естественного состояния площадки испытаний определен по графику зависимости осадки от нагрузки полевого исследования сваи равным 5,2 МПа. В основании кругового конуса взрывофугасной сваи грунт предельно уплотнен и имеет повышенные модули общей деформации.
Методика расчетного определения деформационной устойчивости грунтов оснований и осадок взрывофугасной набивной сваи разрабатывается с использованием круговых конусов условных фундаментов с диаметрами dy.1 первой, dy.2 второй, dy.3.1 половины третьей зон фазы А уплотнения и кругового конуса ствола сваи диаметром dс третьей, четвертой и пятой зон фазы Б допредельного разуплотнения. Модули попредельно-равновесных деформаций грунта Е 1 и нелинейной общей деформации Е10 – для первой зоны; Е 2 и Е02 – для второй зоны; Е3.1 и Е0 – для половины третьей зоны в основании кругового конуса сваи определяются с использованием схем условных массивных фундаментов A i B i C i D i , показанных на рис. 4. Модуль попредельно-равновесных линейных деформаций Е 0.1-5 = 5,2 МПа ; линейной общей деформации Е0 – для третьей зоны; Е0 – для четвертой зоны; Е0 – для пятой зоны определяются в основании кругового конуса нижнего конца ствола сваи. Позиционная схема показана на рис. 4.

Рис. 4. Схема формирования кругового конуса 4 условного массивного фундамента 3 и кругового конуса 2 ствола взрывофугасной сваи 1;
1, 2, 3 – зоны состояний предельных равновесий кругового конуса 4; 3, 4, 5 – кругового конуса 2
Диаметры условных объемных массивных фундаментов:
– А1B1C1D1 в первой зоне состояния предельного равновесия dy.1 = dc + 2 • 0,25Ah1 = 0,928 м;(58)
– А2B2 С2D2 в первой и во второй зонах состояний предельных равновесий dy.2 = dc + 2• 0,25(Ah1 + Ah2) = 1138 мм;(59)
– А3.1В3.1C3.1D3.1 в первой, второй и в половине третьей зон состояний предельных равновесий dy3 1 = dc + 2 • 0,25(Ah1 + Ah2 + 0,5Ah3) = 1185 мм.
Модули нелинейной общей деформации зернистых грунтов:
– первой зоны, при Р = 98,7 кН – см. (53), S1 = 4 мм – по графику на рис. 1б, dу1 = 928 мм, см. (58).
Е0 = (1 - и2 )Р1 Zdy-1S1 = 22,98 МПа.(61)
Эталонный попредельно-равновесный коэффициент пропорциональности (табл. 1)
K0 = E0/E1 = 1,393.,(62)
Модуль деформации уплотненного зернистого грунта
Е1 = E0ZK0 = 16,5 МПа ;(63)
– второй зоны, при Р 2 = 122,8 кН – см. (54), S 2 = 6 мм – по графику на рис. 1б, d у.2 = 1138 мм, см. (59).
Е2 = (1 - и2 )Ру2 Zdy.2S2 = 15,76 МПа.(64)
K0 = E2/E2 = 1,205,(65)
Е2 = Е2 /к0 = 13,1 МПа;(66)
– половины третьей зоны, при Р 3.1 = 142,14 кН, S 3.1 = 8,3 мм – по графику на рис. 1б, d у.3.1 = = 1185 мм, по уравнению (60).
Е0 .1 = (1 - и2 )Р з.1 Zd y3.12 S 3.1 = 12,47 МПа . (67)
К 0.1 = Е 0.1 /Е3 .1 = 1,017 . (68)
Е3 .1 = Е 0.1 /К 0.1 = 12,26 МПа . (69)
От третьей до пятой зоны состояний предельных равновесий грунта, при Е3-5 = 5,2 МПа и диаметре основания кругового конуса сваи d с = = 216 мм:
– третьей зоны, при Р 3 = 11,5 кН – см. (55), S 3 = 16 мм – на рис. 1б.
Е0 = (1-и2)Р3ZdcS3 = 2,89 МПа
K0 = E0/E = 0,5558,
– четвертой зоны, при Р 4 = 20,0 кН – см. (56), S 4 = 43 мм – по вектору линейного графика на рис. 5.
Е0 = (1 - и2 )Р4 ZdcS4 = 1,87 МПа.(72)
K = E4/E = 0,3556,
– пятой зоны, при Р 5 = 33,8 кН – см. (57), S = 86 мм – по вектору линейного графика на рис. 5.
Е0 = (1-т2 )Р5 ZdcS5 = 1,57 МПа .(74)
K 0 = E 0 /E = 0,3010. (75)
Эталонные попредельно-равновесные коэффициенты пропорциональности модулей нелинейной общей деформации грунта сведены в табл. 1.
Таблица 1
Эталонные попредельно-равновесные коэффициенты пропорциональности нелинейной общей деформации грунта
Вид графика |
Нелинейный |
Линейный |
||||
№ СПР* |
1 |
2 |
3.1 |
3 |
4 |
5 |
k i 0 |
1,3930 |
1,2050 |
1,017 |
0,5558 |
0,3556 |
0,3010 |
*СПР – состояние предельного равновесия.
Таким образом, разработан метод определения эталонных попредельно-равновесных коэффициентов пропорциональности модулей нелинейной и линейной общей деформации грунта для использования кругового конуса условного массивного фундамента в фазе А уплотнения первой, второй и половины третьей зон состояний предельных равновесий и кругового конуса сваи в фазе Б разуплотнения в половине третьей, четвертой и пятой зонах.
Конечные осадки сваи по зонам состояний предельных равновесий:
S1 = (1-у2 )Р1 /dy1E0 = 0,00399м = 4,0мм;(76)
S2 = (1 - у2 )Р2 /dy2E0 = 0,005999 м = 6,0 мм;(77)
S3.1 = (1-и2)Р3-1 /аузЛЕ0л = 0,00687м = 8,67мм ; (78) S3 = (1 - и2 )Р3 /dcE0 = 0,0160 м = 16,0мм;(79)
S4 = (1 - и2 )Р4/dcE0 = 0,04273 м = 42,7 мм;(80)
S5 = (1-и2 )Р5 МсЕ^ = 0,08608 м = 86,1 мм.(81)
Результаты расчетного определения показаны в табл. 2.
Таблица 2
сваи В-2 выбираются уравнения состояний предельных равновесий, в состав которых входят известные предельные сопротивления грунта по боковым поверхностям кругового конуса и ствола сваи при критической нагрузке. Критическая внешняя нагрузка на сваю, определенная экспериментально, составила Ркэ = 160,0 кН при осадке S = 16 мм в соответствии с графиком на рис. 1б, полная критическая нагрузка Ркэ = 163,1 кН. Напряжения σi нагрузки Рi и осадки Si по зонам пяти состояний предельных равновесий грунта основания сваи определены расчётом и приведены в табл. 2.
Коэффициент пропорциональности отношения критических экспериментальной Ркэ = 163,1 кН и расчетной нагрузки Ркр = 281,9 кН n = РКЭ / РКР = 0,5757.(82)
Доля нагрузки, воспринимаемая полным круговым конусом при Р5к = 33,8 кН (см. формулу (55))
ΔРк = Р5кn = 19,47 кН.(83)
По значению доли нагрузки ΔРк определяются задействованные в эксперименте зоны состояний предельных равновесий грунта:
ΣР(1-3)к= Р1к + Р2к + Р3к = 19,77 кН,(84)
где Р 1к = 2,26 кН; Р 2к = 5,96 кН; Р 3к = 11,55 кН;
ΔР 3 = ΣР (1-3)к – ΔP К = 0,3 кН;
ΔР3к= Р3к– ΔР3 = 11,25 кН.(85)
За критическую принимается третья зона состояния предельного равновесия грунта при Р 3к = = 11,55 кН.
Таким образом, установлено, что в 1…3-й зонах состояний предельных равновесий грунта неполного кругового конуса опытной взрывофугасной набивной сваи задействованы минимальные главные нормальные напряжения сжатия σ3.i и касательные напряжения сдвига τ 3.i .
Напряжения σ i , нагрузки P ki , P yi и осадки S i
№ СПР |
1 |
2 |
3.1 |
3 |
4 |
5 |
σi, кПа |
23,0 |
60,8 |
117,8 |
204,0 |
345,1 |
|
P ki , кН |
2,26 |
5,96 |
8,8 |
11,6 |
20,0 |
33,8 |
P yi , кН |
98,7 |
122,8 |
142,1 |
159,0 |
205,2 |
281,9 |
Si, мм |
4,0 |
6,0 |
8,7 |
16,0 |
42,7 |
86,1 |
По полученным результатам научного анализа несущей способности и осадочной деформации предложена Методика теоретического построения расчетного графика нелинейно-линейной зависимости осадки от нагрузки основания взрывофугасной сваи, показанного на рис. 5.
5. Техника методологии выбора зон состояний предельных равновесий грунтов, задействованных опытной взрывофугасной сваей
С целью расчетного определения несущей способности основания взрывофугасной набивной

Рис. 5. Графики зависимости осадки от нагрузки S = f (Pn) взрывофугасной сваи: 1 – нелинейный экспериментально-расчетный 1…3.1 зон состояний предельных равновесий грунта; 2 – линейный расчетный 3…5 зон состояний предельных равновесий грунта
Выводы
Разработана геотехнология расчетноэкспериментального исследования несущей способности и осадочной деформации грунтов зернистых сред оснований взрывофугасной сваи.
Создана техника методологии расчетного определения напряжений обжатия сваи пятью зонами состояний предельных равновесий грунтов зернистых сред в основании рассматриваемой сваи.
Осуществлены расчеты напряжений пяти зон состояний предельных равновесий по боковой поверхности ствола и кругового конуса сваи.
Определена техника методологии теоретического обоснования реализации предельной несущей способности по критическим нагрузкам и соответствующей ей осадочной деформации грунтов зернистых сред основания взрывофугасной сваи, произведено теоретическое построение расчетного графика зависимости ее осадки от нагрузки.
Показана техника методологии выбора зон состояний предельных равновесий грунта задействованных взрывофугасной сваей.
Список литературы Геотехнология научного анализа несущей способности и осадочной деформации грунтов зернистых сред оснований взрывофугасных свай
- Борозенец, Л.М. Геотехника фундаментостроения и грунтоустойчивости: моногр. / Л.М. Борозенец. - Тольятти: ТГУ, 2015. - 588 с.
- Борозенец, Л.М. Теория напряжения нелинейного упругопластическивязкого взаимодействия нагружаемой одиночной сваи с грунтами основания / Л.М. Борозенец // Вестник ЮУрГУ. Серия "Строительство и архитектура". - 2017. - Т. 17, № 3. - С. 27-34.
- Борозенец, Л.М. Теория нелинейной упругопластическивязкожесткой деформации предельно-напряженных грунтов в основаниях нагружаемых одиночных свай: механическая модель / Л.М. Борозенец // Вестник ЮУрГУ. Серия "Строительство и архитектура". - 2018. - Т. 18, № 4. - С. 37-43.
- Борозенец, Л.М. Теория нелинейной упругопластическивязкожесткой деформации предельно-напряженных грунтов в основаниях нагружаемых одиночных свай: математическая модель / Л.М. Борозенец // Вестник ЮУрГУ. Серия "Строительство и архитектура". - 2019. - Т. 19, № 1. - С. 20-26.