ПРОГНОЗ ДЕФОРМУВАННЯ БУРОНАБИВНИХ ПАЛЬ З РОЗШИРЕННЯМ З ГРУНТОВОЮ ОСНОВОЮ ЗА МЕТОДОМ ГРАНИЧНИХ ЕЛЕМЕНТІВ

Анотація

Сучасне висотне будівництво підняло питання необхідності врахувань в проектних розрахунках всієї складності ґрунтових умов, їх перерозподільних властивостей, особливостей деформування фундаментних конструкцій та необхідності розглядати основу і фундамент як єдину систему, хоча складові цієї системи мають різну природу. Результати моніторингу осідань будівель показують значні розбіжності між фактичними і розрахунковими їх значеннями. Це пояснюється умовністю розрахункових схем, неврахуванням реальних процесів навантаження ґрунтів. Міцність ґрунту суттєво залежить від траєкторії навантаження, початкової щільності, співвідношення девіаторної та кульової частини тензора напружень, тобто з ефектами дилатансії та контрактансії. Тому розвиток і уточнення розрахункових моделей основ споруд є актуальним для сьогодення.

На сьогодні в прикладних технічних науках процес розрахунку неможливий без переходу до математичного моделювання. Дисперсним ґрунтам властиві ефекти дилатансії — зміни об’єму при зсуві, під дією навантаження тверді частинки ґрунту переміщуються в поровий простір, що спричиняє одночасну зміну об’єму та форми. Тому для розрахунку ґрунтових основ крім апарату теорії пружності необхідне залучення пластичних математичних моделей. Основна задача проектування — зведення до мінімуму осідань ґрунту під фундаментами, оскільки завдяки цьому зменшуються додаткові навантаження наземних конструкцій, які і без того знаходяться під дією постійних і тимчасових навантажень.

В роботі за пружно-пластичною дилатансійною моделлю, використовуючи числовий метод граничних елементів, спрогнозовано поведінку під навантаженням буронабивної палі довжиною L = 12 м, діаметром d = 0,6 м з розширенням 1,6 м в зоні п’яти палі. Буронабивні палі з розширенням широко розповсюджені в промисловому та цивільному будівництві, мають техніко-економічні перспективи використання. П’ята пальового фундаменту сприймає 28…35 % навантаження. Розширення стовбура палі в зоні п’яти збільшує як поверхню п’яти, так і розміри бокової поверхні, що сприяє підвищенню несучої спроможності паль та зменшує осідання.