ИССЛЕДОВАНИЕ НЕСУЩЕЙ СПОСОБНОСТИ СВАЙ В ЗАВИСИМОСТИ ОТ ПЛОЩАДИ И ФОРМЫ СЕЧЕНИЯ

INVESTIGATION OF THE BEARING CAPACITY OF PILES DEPENDING ON THE AREA AND SHAPE OF THE SECTION

Alina Malysheva

Student, Faculty of Industrial and Civil Engineering, Samara State Technical University,

Russia, Samara

Elena Savinova

Scientific supervisor, Senior lecturer of the Department of Structural Mechanics, Engineering Geology, Foundations and Foundations Samara State Technical University

Russia, Samara

АННОТАЦИЯ

Проблема рационального проектирования свайных фундаментов является актуальной в области современного фундаментостроения. Зачастую стоит нелегкий выбор оптимальной конструкции сваи, который невозможен без численной оценки ее эффективности.

В данной статье предлагается анализ зависимости несущей способности сваи от площади и формы сечения.

ABSTRACT

The problem of rational design of pile foundations is relevant in the field of modern foundation construction. Often there is a difficult choice of the optimal pile design, which is impossible without a numerical assessment of its effectiveness.

This article offers an analysis of the dependence of the bearing capacity of the pile on the area and shape of the section.

В качестве предмета исследования принята форма и размеры поперечного сечения свай. Объекта исследования - сваи одинаковой длины L, равной 10 м, но с различной формой поперечного сечения и видов свайных фундаментов. 1 слой грунта - тугопластичный суглинок с показателем текучести 0,28 мощностью 7 м, второй слой пластичная супесь с показателем текучести 0,2. Для изучения были выбраны 3 типа свай: забивная свая квадратного сечения; буровая свая прямоугольного сечения; круглая свая прямоугольного сечения.

Сечения подобраны приблизительно равные друг другу по площади сечения. Все необходимые расчеты выполнены по методикам нормативных документов, а именно СП 24.13330.2011.

Таблица 1.

Характеристики исследуемых свай

По представленным графикам видим, что несущая способность свай увеличивается при увеличение размеров сечения.

Рисунок 1. Зависимость нес.способности буровой сваи от размера сечения

Рисунок 2. Зависимость несущей способности забивной квадратной сваи от размера сечения

Рисунок 3. Зависимость несущей способности буровой сваи от диаметра сечения

Заметим, что забивная свая квадратного сечения имеет несущую способность выше, чем у буровых свай с примерно схожей площадью, это объясняется способом их погружения.

Для более детального сравнения проанализируем процентное изменение площади и несущей способности свай (рис. 4-6).

Рисунок 4. Процентное изменение площади сечения и процентное изменение несущей способности буровой прямоугольной сваи

Рисунок 5. Процентное изменение площади сечения и процентное изменение несущей способности забивной сваи

Рисунок 6. Процентное изменение площади сечения и процентное изменение несущей способности круглой прямоугольной сваи

В среднем для всех свай изменение площади в полтора раза больше изменения несущей способности. При этом изменение площади поперечного сечения для прямоугольной сваи составляет 17,5 %, что в 2,5 раза меньше, чем для квадратной сваи и в 2 раза меньше, чем для круглой. Из этого можно сделать вывод, что прямоугольная свая не менее эффективная, но при этом имеет большой выбор сечений, что позволяет при необходимости уменьшить размеры ростверка.

Исходя из вышесказанного, мы сделали следующие выводы:

1. С увеличением площади поперечных сечений забивной квадратной, буровой круглой свай увеличение несущей способности происходит линейно, пропорционально площади сечения. Несущая способность буровой прямоугольной сваи не растет также линейно с увеличением площади сечения.

2. Формы сечения сваи влияет на ее несущую способность.

3. При разработке технологического решения по извлечению грунта из погружаемой прямоугольной оболочки, применение обсадных труб для устройства свай прямоугольного сечения может быть реализовано.

Список литературы:

1. Проектирование фундаментов зданий и подземных сооружений. Учебное пособие / Под ред. Далматова Б.И. СПб.: Изд-во АСВ, 2006. 428 с.