Сучасні методи проектування та влаштування набивних паль у пробитих свердловинах

Автор(и)

  • N. L. Zotsenko Полтавський національний технічний університет імені Юрія Кондратюка., Ukraine https://orcid.org/0000-0003-1886-8898
  • Yu. L. Vynnykov Полтавський національний технічний університет імені Юрія Кондратюка., Ukraine https://orcid.org/0000-0003-2164-9936
  • V. L. Sedin Придніпровська державна академія будівництва та архітектури., Ukraine https://orcid.org/0000-0003-2293-7243

Ключові слова:

набивна паля у пробитій свердловині, ущільнена зона, осідання, напружено-деформований стан, пружно-пластична модель з критерієм міцності Мора Кулона, метод скінчених елементів

Анотація

Постановка проблеми. Набивні палі у пробитих свердловинах (НППС) вирізняє високий ступінь використання несучої здатності основи внаслідок формування в ній ущільненої зони за рахунок витиснення ґрунту в об’ємі трамбівки і втрамбованого матеріалу розширення. Спосіб їх зведення майже вилучає земляні й опалубні роботи, знижує витрати бетону й металу, прискорює нульовий цикл порівняно з фундаментами, що зводяться із вийманням ґрунту та заглибленням у ґрунт збірних елементів. Для подальшого впровадження НППС у геотехнічну практику потрібне розширення нормативної бази їх проектування та зведення.

Мета роботи – удосконалити методи проектування та зведення НППС. Слід удосконалити метод визначення осідань НППС у складі ростверків, який би враховував взаємодію зон впливу паль. Найбільш достовірний шлях розв’язання цієї задачі – порівняння розрахованих і виміряних осідань натурних об’єктів. Необхідно довести коректність геомеханічних моделей плоскої та просторової версій методу скінчених елементів (МСЕ) щодо розрахунків спільної роботи НППС у складі ростверків з основою. Слід виділити найбільш ефективні різновиди обладнання та технологічні схеми зведення НППС.

Висновок. Наведено основні положення з проектування та влаштування НППС, що відповідають державним будівельним нормам України. Їх базу склали результати експериментальних і теоретичних досліджень, проведених авторами протягом тридцяти років, і досвід використання цих паль на об’єктах цивільного, промислового й сільськогосподарського будівництва. Обґрунтовано використання пружно-пластичної моделі з критерієм міцності Мора‑Кулона для моделювання системи «ростверк – НППС – ґрунт». Моделюванням за плоскою та просторовою задачами МСЕ доведено, що при відстані між осями сусідніх паль до п’яти діаметрів коректним є вибір плоскої версії і спрощення розрахункової схеми до умовного стрічкового фундаменту. Удосконалено метод розрахунку НППС у складі стрічкових ростверків, за яким за ширину умовного фундаменту прийнято діаметр розширення палі, а глибина закладення відповідає його низу. Несучий шар основи під фундаментом складено з верхньої зони, достатнього ущільнення, і нижньої, природного ґрунту.

Біографії авторів

N. L. Zotsenko, Полтавський національний технічний університет імені Юрія Кондратюка.

Кафедра видобування нафти і газу та геотехніки, д. т. н, проф.

Yu. L. Vynnykov, Полтавський національний технічний університет імені Юрія Кондратюка.

Кафедра видобування нафти і газу та геотехніки, д. т. н, проф.

V. L. Sedin, Придніпровська державна академія будівництва та архітектури.

Кафедра основ і фундаментів, д. т. н, проф.

Посилання

Vynnykov Yu.L. and Miroshnychenko I.V. Rezultaty tryvalykh geodezychnykh sposterezhen za osidanniamy budivel na nabyvnykh paliakh u probytykh sverdlovynakh za umov zamoklykh lesovykh gruntiv [Results of long geodesic observations of subsidence buildings on tamped areas in punched holl in wet loess soil]. Stroytel'stvo, materyalovedenye, mashynostroenye [Construction, materials science, mechanical engineering], vyp. 61: Innovatsyonnye tekhnolohyy zhyznennoho tsykla obъektov zhylyshchno-grazhdanskogo, promyshlennogo i transportnogo naznacheniya. [Vol. 61: Innovative technology of life cycle of housing and civil objects, industrial and transport purposes]. PGASA. Dnepropetrovsk, 2011, p. 88-93. (in Ukrainian).

Minrehionbud Ukrayiny. Obiekty budivnytstva ta promyslova produktsiia budivelnogo pryznachennia. Osnovy ta fundamenty budynkiv i sporud. Osnovy ta fundamenty sporud. Osnovni polozhennia proektuvannia: DBN V.2.1-10-2009. [Objects of construction and industrial products of construction purposes. Bases and foundations of buildings and structures. Bases and foundations of structures. The main decree of the design: SCN V.2.1-10-2009]. Kyiv, 2009, 107 p. (in Ukrainian).

Zotsenko N.L. and Vinnikov Yu.L. Sovremennaya praktika modelirovaniya vzaimodeystviya fundamentov s uplotnennymi osnovaniiami pri ikh vozvedenii i posleduyuschey rabote [Modern practice of modeling the interaction of the foundation with compacted bases during their construction and subsequent operation]. Chislennye metody raschetov v prakticheskoy geotekhnike [Numerical calculation methods in practical geotechnical]. Sankt-Peterburg, 2012, pp. 164-171. (in Russian).

Klovanich S.F. Metod konechnykh elementov v nelineynykh zadachakh inzhenernoy mekhaniki [Method of final elements in nonlinear problems of mechanical engineering]. Zaporozh'e, 2009, 400 p. (in Russian).

Krutov V.I., Kovalev A.S. and Kovalev V.A. Proektirovanie i ustroystvo osnovaniy i fundamentov na prosadochnykh gruntakh [Design and appliance of bases and foundations on subsiding soils]. Moscow: Izd-vo ASV, 2013, 544 p. (in Russian).

Zotsenko N.L., Vinnikov Yu.L., Kovalenko V.I. and Omel'chenko P.N. Opredelenie form i razmerov ushireniy zon uplotnennogo grunta v probitykh skvazhinakh [Determination of shapes and sizes of broadening areas of compacted soil in the punched holes]. Osnovaniya, fundamenty i mekhanika gruntov[Grounds, foundations and mechanics of soil]. 1989, no. 5, pp. 2-4. (in Russian).

Zotsenko M.L., Vynnykov Yu.L., Pavlikov A.M., Bida S.V. and Kharchenko M.O. Posibnyk z proektuvannia ta vlashtuvannia nabyvnykh pal u probytykh sverdlovynakh [Manual of design and appliance of ramming piles in punched holes]. Kyiv: Stal', 2014, 70 p. (in Ukrainian).

Il'ichev V.A., Mangushev R.A., Bogomolov A.N, Boldyrev G.G. and Gotman A.L. Spravochnik geotekhnika. Osnovaniya, fundamenty i podzemnye sooruzheniya [Reference book of geotechnics. Grounds, foundations and underground structures]. Moscow: Izd-vo ASV, 2014, 728 p. (in Russian).

Kharchenko M.A., Vinnikov Yu.L. and Miroshnichenko I.V. Chislennoe modelirovanie napryazhenno-deformirovannogo sostoyaniya sistemy «lentochny rostverk – nabivnye svai v probitykh skvazhinakh – osnovanie» [Numerical modeling of intence and deformed state of the sistem "Ribbon grillage ramming piles in punched holes - base"]. Inzhenernye podkhody k resheniyu geotekhnicheskikh zadach [Engineering approaches to solving of geotechnical tasks]. Krasnodar, 2013, pp. 93-102. (in Russian).

Fleming K., Weltman A., Randolph M. and Elson K. Piling Engineering. London: Taylor and Francis, 2009, 408 p.

Brinkgreve R.B.J. and Broere W. Plaxis 3D Foundation. Reference Manual. Version 1.5. Delft University of Technology. 2006. Available at: http://webcache.googleusercontent.com/search?q=cache:xygOeHoaFA4J:www.terrasol.fr/sites/default/files/logiciels/fichiers_associes/Tutorial_Manual_3DFoundationv15.pdf+&cd=2&hl=ru&ct=clnk&gl= ua.

Zotsenko N. and Vynnykov Y. Designing the compacted subsoil’s using mathematical simulation method. Active geotechnical design in infrastructure development : рroceedings. of XIIIth danube-european conference on geotechnical engineering, 29-31may, Ljubljana, Slovenia. Vol. 2. Ljubljana, 2006, pp. 385-390.

##submission.downloads##

Номер

Розділ

Наукові дослідження