Алексеев С.И.

Работа ряда микросвай усиления песчаного основания как конструктивной шпунтовой стенки




Введение

При усилении оснований реконструируемых зданий в ряде случаев используют микросваи http://www.buildcalc.ru/Books/2009062801/Default.aspx [1]. Такой конструктивный способ усиления требует выполнения вдоль подошвы фундамента ряда свай, что создаёт повышенную несущую способность усиленного основания.

Найденное необходимое число микросвай усиления основания [1, 2] в зависимости от технологических параметров изготавливаемой сваи позволяет восполнить дефицит несущей способности основания, возникающий в результате реконструкции и, таким образом, обеспечить условия расчёта основания по первому предельному состоянию.

Выполненный таким образом ряд свай усиления основания будет воспринимать распор в виде горизонтального давления от подошвы реконструируемого ленточного фундамента и передавать его на окружающий грунт. Поскольку сваи устраиваются в ряд с определённым шагом, то ставиться задача определения оптимального шага свай, при котором выполненный ряд свай усиления основания начинает работать как конструктивная шпунтовая стенка.

Условия работы свай усиления основания рассматриваются исходя их следующих основных допущений (рис. 1):

  1. Сваи воспринимают горизонтальное давление от бокового отпора грунта (4) из-под подошвы нагруженного фундамента (направление главного напряжения).
  2. Максимальное давление (активное) грунта на ствол сваи возникает в момент предельного состояния.
  3. Исходя из условия равновесия в момент предельного состояния, активному давлению грунта будет противодействовать пассивный отпор (σпас), приложенный на ствол сваи со стороны грунта.
  4. Согласно теории предельного равновесия связно-сыпучей среды сдвиговые деформации в области предельно напряжённой среды всегда происходят по двум семействам поверхностей скольжения (3), располагающихся симметрично относительно направления главного напряжения.
  5. Пассивный отпор (σпас), рассеиваясь в призме грунта, ограниченной поверхностями скольжения, будет передавать дополнительное уплотняющие давление (σупл) от одной сваи по площади, числено равной отрезку L – шагу свай.

Схема работы свай усиления основания на горизонтальную нагрузку в момент предельного состояния.

Рис. 1. Схема работы свай усиления основания на горизонтальную нагрузку в момент предельного состояния.

1 - свая; 2 - грань подошвы ленточного фундамента; 3 – поверхности скольжения; 4 - горизонтальное давление от бокового отпора грунта из-под подошвы нагруженного фундамента, действующие на одну сваю (направление главного напряжения); σпас - пассивный отпор, приложенный на ствол сваи со стороны грунта; σупл - дополнительное уплотняющие давление от одной сваи, действующие по площади, числено равной отрезку L – шагу свай; σк(г) – краевое горизонтальное давление от бокового отпора грунта из-под подошвы нагруженного фундамента, действующее в межсвайном пространстве по длине, числено равной отрезку L – шагу свай.

Исходя из принятых допущений, у каждой сваи усиления основания в момент предельного состояния со стороны грунта возникает пассивный отпор. Данный пассивный отпор (σпас), рассеиваясь в призме грунта (АВС), ограниченной поверхностями скольжения, будет передавать дополнительное уплотняющие давление (σупл) по площади (ВС), числено равной отрезку L – шагу свай. Тогда, исходя из принятого линейного закона распределения давлений, можно записать:

σср = (σпас + σупл) / 2, (1)

где σср – средняя величина горизонтальных давлений в массиве грунта от одной сваи. Данная величина будет противодействовать краевому горизонтальному давлению (σк(г)), возникающему под подошвой фундамента или боковому отпору грунта Еа = σк(г)∙(L-d), действующему на отрезке (L-d), где d – диаметр сваи.

<< В начало < Назад 1 2 3 4 5  ... Читать дальше > В конец >> 

Разделы



Автор

Алексеев Сергей Игоревич – доктор технических наук, профессор кафедры «Основания и фундаменты» ПГУПС, член РНКМГиФ.

Основные направления научной деятельности – проектирование новых и реконструируемых фундаментов на неоднородных основаниях методом выравнивания конечных осадок. Геотехнические аспекты реконструкции зданий. Автор более 160 опубликованных работ, в том числе 9-ми монографий, 10 авторских изобретений.



Постоянный адрес этой статьи: www.buildcalc.ru/Articles/Open.aspx?id=2010010701