Використання буронабивних паль Використання буронабивних паль з розширенням в умовах проявлення з розширенням в умовах проявлення

довантажуючого тертя по їх бічній поверхні довантажуючого тертя по їх бічній поверхні при будівництві на лесових ґрунтахпри будівництві на лесових ґрунтах

аспірант Д.А. Карпенко

Робота виконана під керівництвом проф. Корнієнко М.В.

71-а НАУКОВО-ПРАКТИЧНА КОНФЕРЕНЦІЯ КНУБА

м. Київ, 16-19 березня 2010 р.

Державний науково-дослідний інститут будівельних конструкційМіністерство регіонального розвитку та

будівництва України

Мета досліджень – уточнення положення нульової точки в лесових просідаючих ґрунтах при розрахунку довантажуючих сил тертя по бічній поверхні буронабинвих паль з розширенням. Задачі дослідження: -- проаналізувати існуючі пропозиції по визначенню довантажуючих сил тертя по бічній поверхні паль; -- виявити необхідність врахування вимог СНиП 2.02.03–85, щодо врахування сил тертя по бічній поверхні паль в умовах можливого просідання лесової товщі під власною вагою; -- визначення довантажуючих сил тертя по бічній поверхні палі з використанням чисельного моделювання.

2

Можливі розрахункові схеми роботи паль з розширенням в лесових ґрунтах

I - розрахункова схема

II - розрахункова схема III - розрахункова схема

NN N

просідання лесової товщі під власною

вагою

3

Спрощена розрахункова схема для врахуваннядовантажуючих сил тертя

4

F

N

SWL

S S

16...20ì ì

S p S sl.g1

2

1 2

Åï þðàî ñ³äàí í ÿ

ï àë³

Åï þðà ï ðî ñ³äàí í ÿëåñî âî ¿ òî âù³ â³ä

âëàñí î ¿ âàãè

Åï þðà ñèë òåðòÿãðóí òó ï î á³÷í ³é

ï î âåðõí ³ ï àë³

Çî í à 䳿 ñèëí åãàòèâí î ãîòåðòÿ ãðóí òó

Çî í à 䳿 ñèë, ÿê³ì î æí à í åâðàõî âóâàòè

â ðî çðàõóí êàõ

Ñõåì è ï åðåì ³ùåí í ÿãðóí òó í àâêî ëî ï àë³

ð³âåí ü óì î âí î ¿í óëüî âî ¿

òî ÷êè

Загальні підходи до розрахунку несучої здатності буронабивних паль в лесових ґрунтах

а) для паль, що прорізають лесову товщу;б) для паль з розширеною п'ятою, що прорізають лесову товщу;

в) врахування взаємної роботи палі з замоченою лесовою товщею.

5

Розрахункова схеми палі при вертикальних діях просідаючого ґрунту

(Запорізьке відділення НДІБК, 1969 -1975 роки)

6

Розрахункові схеми набивної палі з розширеною п’ятою

Григорян А.А. – 1971-1972р.

Схема переміщень ґрунту і палі при просідаючій лесової товщі (Клепиков С.Н.)

7

Графоаналітичний метод визначення довантажуючих сил тертя

Пружно-пластична модель ґрунту

(а) – одиночна паля під дією довантажуючих сил тертя (b) – навантаження на палю вздовж осі z

(c) – розподілення позитивних (rs) і негативних (qn) сил тертя з глибиною

Припущення:1. Позитивні, довантажуючі сили тертя під п’ятою і по бічній поверхні палі повністю мобілізовані.2. Сили тертя по бічній поверхні і опір під п’ятою палі лінійно збільшуються з глибиною. 3. Позитивні (rs) і негативні (qn) сили тертя на стовбурі палі однакові по висоті, тобто qn = az = rs = bz.4. Однорідність ґрунту.

8

Еластично-пластична модель ґрунту

1. Паля жорстка і нестислива.2. Вище лежачий грунт осідає лінійно разом з основою і зменшується по глибині. 3. Позитивні (rs) і негативні (qn) сили тертя по бічній поверхні палі повністю мобілізовані (обов’язкова умова), за виключенням перехідної зони в нейтральній площині.

Припущення:

(а) – взаємне переміщення зон ґрунту навколо палі;

(b) – розподілення позитивних і негативних сил тертя по бічній поверхні палі;

(c) – навантаження на палю вздовж осі z;(d) – мобілізація сил тертя по бічній

поверхні;(e) – мобілізація сил опору під п’ятою палі;

9

Графоаналітичний метод визначення довантажуючих сил тертя

Гіперболічна модель ґрунту

(а) – допоміжні точки опору (пружини) окремих вузлових

точок палі

(b) – гіперболічна функція для визначення допоміжних

точок опор

(с) – переміщення палі і ґрунту (вигляд збоку)

10

Графоаналітичний метод визначення довантажуючих сил тертя

Інженерно-геологічна модель просідаючої ґрунтової основи 11

ЗАГАЛЬНІ ВИСНОВКИ:

існуючі методи розрахунків буронабивних паль з розширенням, що викладені в

будівельних нормах, не враховують особливостей роботи лесових ґрунтів;

як показав аналіз, не можна ігнорувати реальне визначення величини несучої

здатності, тим більше в лесових ґрунтах коли можливе просідання та проявлення

довантажуючих сил тертя по бічній поверхні паль;

за допомогою даного рішення різниця результатів довантажуючих сил тертя по

бічній поверхні палі становить 2…3 %, у порівняні з натурними випробуваннями;

прийнята тестова задача показала можливість визначення та уточнення

положення нульової точки при різних розрахункових схемах.

12

ДЯКУЮ ЗА УВАГУ

Використання буронабивних паль з розширенням в умовах проявлення

довантажуючого тертя по їх бічній поверхні при будівництві на лесових ґрунтах

13